JPH0556622B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ この発明は、スパイラル構造の発電要素を用い
たスパイラル電極形電池の改良に関する。

≪従来の技術≫ 従来のスパイラル電極形電池の代表的な構造を
第４図に示している。この電池は有底円筒形の金
属製負極缶１と、負極缶１内に収納された発電要
素２と、負極缶１の蓋を兼ねた正極端子板３およ
び封口ガスケツト４とから主に構成されている。

発電要素２は、それぞれ帯状に形成されたセパ
レータ５、正極６、負極７を交互に重ね合わせて
スパイラル状に巻回形成したものであつて、負極
缶１の底部内面に絶縁板８を配したうえで収納さ
れている。負極７は例えばリチウム金属リボンを
ステンレスの帯状態に圧着したものである。正極
６は、帯状態の集電体を芯材としてその両面に正
極合剤を薄層状に保持せしめたものである。これ
はいわゆるリチウム電池で、電池ケース内には非
水電解液が注入される。

発電要素２の上端部中央よりの正極６に正極リ
ード板１０の一端が接続され、このリード板１０
の他端側は正極端子板３の内面に溶接されてい
る。

発電要素２の下端部周辺よりの負極７に負極リ
ード板１１の一端が接続され、このリード板１１
は負極缶１の底部内面の中央に接続されている。
１１ａは負極缶１とリード板１１との溶接ナゲツ
トである。

絶縁板８は比較的柔軟はプラスチツクシートか
らなり、発電要素２の外径とほぼ同じ径の円形
で、その中央には以下のように利用される孔８ａ
が設けられている。

この電池は次のような手順で組立てられる。負
極リード板１１は予め発電要素２の負極７に接続
されている。発電要素２の底面に絶縁板８を当が
い、負極リード板１１は一旦側方へ出してから絶
縁板８の下面側へ折り曲げ、リード板１１の先端
部分を中央の孔８ａの直下に位置させる。この状
態で絶縁板８と発電要素２とを電池ケース１内に
差し入れる。

発電要素２を正しく収納したならば、細い溶接
電極棒をスパイラル状発電要素２の中央に挿入す
る。すると溶接電極棒の先端は絶縁板８の孔８ａ
を通り、負極リード板１１に当接する。この溶接
電極棒で負極リード板１１と負極缶１とをスポツ
ト溶接する。

以上説明したスパイラル電極形電池の構造は、
単一型電池くらいの大型の電池に適用されている
構造である。この構造は例えば10mmくらいの直
径、高さの小型の電池には適用できない。その理
由の第１は、封口ガスケツト４の締め付け座とし
て負極缶１の開口端近くにビーデイング部１ａを
形成しているためである。このビーデイング部１
ａがあるために電池ケース内の上方部分に大きな
無駄な空間が生じるので、高密度充填が必要な小
型電池には適用できないのである。

そのため10mm前後の直径、高さの電池には、従
来、第３図に示すような構造が採用されていた。

第３図において、発電要素２は第４図と同様に
セパレータ５と正極６と負極７とをスパイラル状
に巻回形成したものである。正極外缶２０はビー
デイング部のないストレートな有底円筒形に形成
されており、その内面には正極内筒２２が密着配
置されている。正極内筒２２は底のない円筒であ
り、その上端縁部が内方へ折曲されて封口座面２
２ａが形成されている。

発電要素２は、正極外缶２０の内底面に絶縁板
２８を配したうえで正極内缶２２内に緊密に装填
されている。また、発電要素２の上面側と封口座
面２２ａとの間にはドーナツ板形の絶縁板２６が
配置されている。皿状の負極端子板２４の周縁に
は環状の封口ガスケツト４が装着され、この封口
ガスケツト４は正極内筒２２の封口座面２２ａの
上に配置され、正極外缶２０の上端線部が内方へ
かしめられることによつて圧縮され、電池ケース
を密閉している。

負極７と負極端子板２４とは負極リード板３０
で接続されている。しかし正極側にはこのような
リード板を用いずに、正極６の集電体を正極内筒
２２の内周面に密着させることで電気的に接続
し、正極内筒２２に密着している正極外缶２０と
正極６とが電気的に接続されている。

≪発明が解決しようとする問題点≫ 第３図の構造においては、封口座面２２ａを形
成した正極内筒２２を用いることで、正極外缶２
０にビーデイング部を設けず、これによつて内部
に無駄な空間が生ずるのを防いでいる。

しかし、第４図の大型の電池構造とは異なり、
発電要素２の中心の空隙部分を通して正極外缶２
０の内底面に正極リード板をスポツト溶接するこ
とができず（可能であつてもその作業は極めて面
倒で実際的でない）、発電要素２の最外周に正極
６の集電体を位置させ、これを正極内筒２２に接
触させて正極外缶２０と電気的に導通させてい
る。このような単純な接触による電気的導通の信
頼性は高くなく、長期間の品質保証に大きな問題
を残していた。

この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされ
たもので、その目的は、第３図に示すような構造
の小型のスパイラル電極形電池を改良し、正極お
よび負極のいずれに対しても信頼性の高い電気的
接続がなされるようにすることにある。

≪問題点を解決するための手段≫ この発明は、上端周縁部を内方へ折曲してなる
封口座面を有する有底円筒形の金属製内缶と、こ
の内缶を内部に緊密に収容した有底円筒形の金属
製外缶と、この外缶の開口部を塞ぐ皿状の金属製
端子板と、この端子板の周縁に装着され、上記封
口座面上に配されて上記外缶の開口端縁部を内方
へかしめることによつて圧縮された環状の封口ガ
スケツトとで電池ケースが構成され、それぞれ帯
状の正極、セパレータ、負極が交互に重ねられて
スパイラル状に巻回形成された発電要素がその上
下面に絶縁板を介して上記内缶に装填されたスパ
イラル電極形電池であつて、上記負極または正極
の一方に接続されたリード板の先端が上記端子板
の内面に溶接されているとともに、上記負極また
は正極の他方に接続されたリード板が上記絶縁板
および内缶の底面に形成された孔を通つて該内缶
の底面外側に引き出され、その先端が該内缶の底
面に溶接されていることを特徴とする。

≪作用≫ 発電要素の両電極とも上記リード板によつて上
記端子板および内缶に溶接されているので、その
電気的接続の信頼性は極めて高い。

≪実施例≫ 第１図および第２図はこの発明の一実施例によ
るスパイラル電極形電池を示すもので、その直
径、高さとも約10mm程度の小型の電池である。

第１図および第２図に示す本発明の電池におい
ては、第３図に示した従来の電池と次の点が異な
る。第３図における正極内筒２２が、有底円筒形
の正極内缶４０に置き換わつている。この正極内
缶４０の上端縁部は内方へ折曲されて封口座面４
０ａとなつている（第３図の封口座面２２ａに対
応する）。また正極内缶４０の底面には孔４０ｂ
が開けられており、同様に絶縁板２８にも小さな
孔２８ａが開けられている。

封口座面４０ａを折曲形成する前に、まず正極
内缶４０の内底面に絶縁板２８を配置し、その上
にスパイラル構造の発電要素２を装填する。ただ
し発電要素２の下面側からは正極６に接続された
正極リード板３２を引き出し、上面側からは負極
７に接続された負極リード板３０を引き出す。特
に、正極リード板３２の先端側は絶縁板２８の孔
２８ａを通し、さらに正極内缶４０の底面の孔４
０ｂを通して内缶４０の底面の外側に引き出す。
そして正極リード板３２の先端を正極内缶４０の
底面外面にスポツト溶接する。３２ａがこの溶接
ナゲツトを示している。このスポツト溶接は正極
内缶４０の外側からだけで行なえ、発電要素２の
内部に溶接電極棒を通す必要はない。

次に、発電要素２の上面側にドーナツ板形の絶
縁板２６をあてがう。次に、正極内缶４０の上端
縁部を内方へ折曲して封口座面４０ａを形成す
る。次に、正極内缶４０に装填した発電要素２を
非水電解液中に浸漬し、発電要素２の内部に電解
液を滲み込ませる。このとき電解液がスムーズに
発電要素内部にいきわたるように、絶縁板２８と
しては多孔性のフイルムを用いる。

なお第３図の従来の電池では、発電要素２を正
極外缶２０に装填した後に非水電解液を注液して
いたが、必要な量の電解液を発電要素２に吸収さ
せるのに非常に時間がかかるという問題点があつ
た。しかし上述したように発電要素２を正極内缶
４０ごと電解液中に浸漬するようにすれば、電解
液の吸液工程が非常に簡単になる。

次に、発電要素２を装填した正極内缶４０を正
極外缶２０内に圧入する。正極内缶４０と正極外
缶２０とは広い面積にわたつて十分な圧力で接す
るので、両者の間の電気的接続性は何ら問題な
い。次に、負極リード板３０の先端を負極端子板
２４の内面にスポツト溶接する。次に、負極端子
板２４の周縁に封口ガスケツト４を装着し、この
封口ガスケツト４を封口座面４０ａの上に配置し
て正極外缶２０を負極端子板２４で塞ぎ、さらに
正極外缶２０の開口端縁部を内方へかしめて封口
ガスケツト４０を圧縮し、電付内を完全に密閉す
る。

なお上記の実施例においては、外缶２０を正極
６側に接続し、端子板２４を負極７側に接続して
いるが、本発明はこれに限定されるものではな
く、この接続関係は反対であつてもよい。

≪発明の効果≫ 以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、内缶に封口座面を形成し、この座面上に封口
ガスケツトを配置する小型電池に適した構造のス
パイラル電極形電池において、発電要素中に溶接
電極棒を通してリード板の溶接作業を行なわずと
も、発電要素の両極をそれぞれた端子板および内
缶にリード板を介して溶接で接続できるので、電
池内部の電気的接続の信頼性は極めて高くなり、
長期間にわたつて良好な品質を維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるスパイラル
電極形電池の断面図、第２図は第１図の電池にお
ける正極内缶に発電要素を装填した状態の斜視
図、第３図は従来のスパイラル電極形電池の断面
図、第４図は従来の大型のスパイラル電極形電池
の断面図である。 ２……発電要素、４……封口ガスケツト、５…
…セパレータ、６……正極、７……負極、２０…
…正極外缶、２８……絶縁板、２８ａ……孔、２
４……負極端子板、３０……負極リード板、３２
……正極リード板、４０……正極内筒、４０……
封口座面、４０ｂ……孔。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 上端周縁部を内方へ折曲してなる封口座面を
   有する有底円筒形の金属製内缶と、この内缶を内
   部に緊密に収容した有底円筒形の金属製外缶と、
   この外缶の開口部を塞ぐ皿状の金属製端子板と、
   この端子板の周縁に装着され、上記封口座面上に
   配されて上記外缶の開口端縁部を内方へかしめる
   ことによつて圧縮された環状の封口ガスケツトと
   で電池ケースが構成され、それぞれ帯状の正極、
   セパレータ、負極が交互に重ねられてスパイラル
   状に巻回形成された発電要素がその上下面に絶縁
   板を介して上記内缶に装填されたスパイラル電極
   形電池であつて、 上記負極または正極の一方に接続されたリード
   板の先端が上記端子板の内面に溶接されていると
   ともに、上記負極または正極の他方に接続された
   リード板が上記絶縁板および内缶の底面に形成さ
   れた孔を通つて該内缶の底面外側に引き出され、
   その先端が該内缶の底面に溶接されていることを
   特徴とするスパイラル電極形電池。