JPH06111796A - 偏平形電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 偏平形電池における環状ガスケット６の断面
形状を外筒部７と内筒部８とが連結部９で一体化された
Ｕ字型とする。内筒部８の内面側に複数の補強リブ板１
０を形成し、これら補強リブ板１０と外筒部７との間で
負極端子の周縁部を挟着可能となす。 【効果】 電池組立時に負極端子周縁先端部に止着させ
る環状ガスケット６の位置が高くなるので、内容積が増
大する。また、環状ガスケット６の内筒部８と負極端子
との間に形成される空間を注液電解液確保用に充当でき
るため、電解液の注液を早くしても、環状ガスケット６
からの電解液溢出が防止される。更に、補強リブ板１０
で補強された環状ガスケット６の内筒部８が正極合剤の
径方向の膨脹を押さえるので、従来の正極リングを省略
できる。その結果、部品点数が削減されると共に、電解
液吸収時間が短縮される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池組立時、注液した
電解液を溢出させることなく封口可能とすると共に、正
極合剤の径方向の膨脹を抑えることができるようにした
偏平形電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、偏平形電池は、正極合剤、セパ
レータおよび負極活物質が正極缶と負極端子との間に積
層状に配設され、環状ガスケットによって密封された構
造を有する。この種の電池を組立てるには、負極活物質
を圧着した負極端子の周縁部に環状ガスケットを嵌着
し、セパレータを該負極活物質の上に載せたのち電解液
の１次注入を行い、ついでペレット状正極合剤を該セパ
レータ上に載せ、電解液の２次注入を行ない、それから
正極缶を被せ、電池の上下から一定加圧を加えつつ正極
缶周縁部をクリンプして密封している。

【０００３】前記正極合剤としては、正極合剤の底部に
正極リングを嵌着したリング付のものも使用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した偏平形電池で
は、負極端子の周縁部に嵌着させた環状ガスケットの上
面と正極合剤の上面は略同じレベルとなるため、電解液
の２次注液を早めると注入電解液は容易に溢出して電解
液量不足を生じさせることがあった。電解液を溢出させ
ないように正極合剤への吸収状態に注意しながら注液を
行うことは時間や手間がかかって能率が悪かった。

【０００５】そこで通常は、環状ガスケットと正極合剤
との間に空間を形成して電解液確保のストックヤードと
している。しかし、この形式は、放電によって生じる正
極合剤の径方向の膨脹により電池性能をバラツかせる原
因を作っていた。一方、前記リング付正極合剤は正極リ
ングによって正極合剤の径方向の膨脹を抑えるため、電
解液量も少なめで電池性能は安定する利点がある反面、
正極リング使用によってその分コスト高となるし、正極
リングで正極合剤表面が覆われるため電解液の吸収速度
が遅いといった欠点があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、環状
ガスケット構造に工夫を施すことによって、正極リング
を廃止しても同じ機能を果たすことができるばかりでな
く、電解液の注液速度を早めても溢出させない偏平型電
池を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、正極合剤、セ
パレータ、負極活物質が正極缶と負極端子との間に積層
状に配設され且つ環状ガスケットによって密封された偏
平形電池において、該環状ガスケットの断面形状は外筒
部と内筒部とが連結部で一体化されたＵ字型をなし、そ
の内筒部の内面側に複数の補強リブ板を形成し、該複数
の補強リブ板と上記外筒部との間で負極端子の周縁部を
挟着可能となし、該負極端子と環状ガスケット内筒部の
間に形成される空間を注入電解液保持用の空間とすると
共に、環状ガスケットの内筒部によって正極合剤の径方
向の膨脹を抑えるようにしたことを特徴とする。

【０００８】環状ガスケットには上記注入電解液保持用
の空間と連通するエア抜き孔を穿設したり、環状ガスケ
ットの外面には、正極缶との間に、封口時の加圧力によ
り圧壊可能な隙間を形成させる隙間形成手段を設けても
よい。また、環状ガスケットの内筒部に上記注入電解液
保持用の空間と連通する複数の切欠溝を穿設してもよ
い。

【０００９】

【作 用】負極端子の周縁先端部に環状ガスケットの補
強リブ板と外筒部との間を少しだけ嵌めて止着し、環状
ガスケットの装着位置をできるだけ高くすることで、内
側容積の増大を図り、また、負極端子と環状ガスケット
内筒部の間に形成される空間を注入電解液保持用として
利用することで、正極合剤上より電解液を一度に多量注
液しても溢流させなくする。放電時の正極合剤の径方向
の膨脹は、補強リブ板で補強された環状ガスケットの内
筒部によって阻止できる。そこで従来の正極リングは無
用となり、正極リングの省略によって正極合剤の表面を
覆うものがなくなるため、正極合剤への注液電解液の吸
収時間を短縮できる。

【００１０】注入電解液保持用の空間に連通するエア抜
き孔を設けると、該空間への注入電解液の流入がし易く
なるほか、封口時、正極缶の押圧で上記空間の容積が減
少するに伴って排気され内圧を高くしないから、排気と
一緒に注液電解液まで排出したりはしない。

【００１１】環状ガスケットの外周面に設けた隙間形成
手段は、封口の初期においては正極缶との間に電池内部
と外部を繋ぐ空気排出路を形成し、上記排気に伴う注液
電解液の排出を防止するが、最終的には封口時の加圧力
によって上記空気排出路を圧壊消失するので、電池密封
に支障を与えることはない。

【００１２】環状ガスケットの内筒部に複数の切欠溝を
穿設しておくと、環状ガスケットの内筒部先端部分でセ
パレータを圧着しても、上記切欠溝は注入電解液保持用
の空間に対する流通路と空気抜きの両方の役を果たすの
で何等支障はないから、負極端子の周縁部に環状ガスケ
ットを止着させる作業が容易になる。また、負極端子の
完全嵌合時の内筒の径小による正極合剤の外周制御の緩
衝作用も有する。

【００１３】

【実施例】図１に本発明になる偏平形電池の実施例にお
いて、正極合剤１、セパレータ２および負極活物質３が
正極缶４と負極端子５との間に積層状に配置され、環状
ガスケット６によって密封されている点では、従来と変
わりはない。相違する点は環状ガスケット６の断面形状
が、図２と図３に示したように、外筒部７と内筒部８を
連結部９で一体化したＵ字型をなし、内筒部８の内壁面
に複数の補強リブ板１０を設けた点である。この補強リ
ブ板１０と外筒部７との間隔Ｌは負極端子５の周縁部厚
さよりも小さい。

【００１４】上記の環状ガスケット６を使って偏平形電
池に組立てるには、図４に示すように、負極活物質３の
上にセパレータ２を載せた負極端子５の周縁部に環状ガ
スケット６の間隔Ｌ部分を僅かに嵌合させることで、セ
パレータ２上の内側容積をできるだけ大となるように環
状ガスケット６の装着位置を高くする。その際、環状ガ
スケット６の内筒部８先端部分とセパレータ２上面とは
密着させずに或る間隔をもって離すことで、前記間隔を
介して、環状ガスケット６の内側と、該内筒部８と負極
端子５の周縁部との間に形成された環状の空隙１４とを
連通させることができる。そこで、電解液の１次注入
（ＣＲ２０３２の場合７０mg）後、つぎに図５の如く、
セパレータ２の上に正極合剤１を載置し、正極合剤１の
上から２次注液（ＣＲ２０３２の場合１５０mg）すると
き、同図から明らかなように、正極合剤１の上面は環状
ガスケット６上面よりも低いし、上記空隙１４は電解液
保持のストックヤードとして機能するので、２次注液を
一度に行っても溢出したりはしない。２次注液後に正極
缶４を二点鎖線のように環状ガスケット６の上から被
せ、つぎに図６の如く、正極缶４をゆつくりと押圧し、
最後に正極缶４外周をカーリングして封口して図１の偏
平形電池とする。この偏平形電池は、放電によって正極
合剤１が径方向に膨脹しようとすると、複数の補強リブ
板１０によって補強された環状ガスケット６の内筒部８
がこれを阻止することになる。

【００１５】図示の例では、環状ガスケット６の連結部
９に、上記電解液保持用の空間である空隙１４内の空気
を抜くエア抜き孔１２を穿設している。また、環状ガス
ケット６の外周面には、連結部９と繋がる外筒部７の角
部に形成したアールを一部取らずに残すことによって作
った角状突起１３ａ、或いは小突起１３ｂといったエア
抜き用隙間形成手段１３を形成している。封口の初期で
は、隙間形成手段１３によって正極缶４と環状ガスケッ
ト６間に電池内部と外部とを繋ぐ隙間を形成するが、最
終的には正極缶４による強い押圧を受けて圧潰消滅して
しまう。また、環状ガスケット６の内筒部８に、複数の
切欠溝１１を穿設していて、電解液保持用空間に対する
流通路兼空気抜きの両機能を果たすようにしている。

【００１６】上記した各部の寸法を、正極合剤１の直径
が１５．８mmであるＣＲ２０３２の電池を例に取って述
べると、環状ガスケット６の外径１９．６mm，内径１
６．２mm程度，外筒部７の肉厚０．４mm，内筒部８の肉
厚０．１３mm程度、補強リブ板１０の大きさは高さ０．
５mm，幅０．６５mm程度、切欠溝１１は幅０．２mm，深
さ１mm程度、透孔１２は直径０．６mm程度、小突起１３
ｂは高さ０．０５mm程度のものである。

【００１７】図７に、２．７ＫΩ連続放電性能試験（２
０°Ｃ）結果を示した。同図から、本発明品１，本発明
品２は、タイプの異なる従来品１，従来品２，従来品３
のいずれよりも放電性能に優れていることがわかる。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電池組
立時に負極端子周縁先端部に止着させる環状ガスケット
位置を高くでき、これによって内容積の増大が図られ、
また、環状ガスケットと負極端子との間に形成される空
間を注液電解液確保用に充当できるため、電解液の注液
を早くしても、環状ガスケットからの注液電解液溢出を
確実に防止できる。補強リブ板で補強された環状ガスケ
ットの内筒部は、正極合剤の径方向の膨脹を押さえるの
で、従来の正極リングを省略でき、部品点数の削減が可
能となる。更に正極リングの省略に伴い正極合剤上を覆
うものがなくなって、電解液吸収時間の短縮が可能とな
る。

【００１９】また、環状ガスケットに注入電解液保持用
の空間と外部とを連通するエア抜き孔を穿設すると、該
空間へ注液電解液を流入容易とするだけでなく、封口
時、正極缶を押圧して該空間の容積を減少させる際に内
圧を高くしないように排気し、排気に伴い注液電解液ま
で一緒に排出しないようにする。

【００２０】環状ガスケットの外周面に、正極缶との間
に、封口時の加圧力により圧壊可能な隙間を形成させる
隙間形成手段を設けると、上記した封口時のエア排気に
伴う電解液の排出防止を一層容易且つ確実となし、しか
も電池封口機能を阻害することはない。

【００２１】環状ガスケットの内筒部に複数の切欠溝を
穿設すると、負極端子の周縁部に環状ガスケットを止着
した際、環状ガスケットの内筒部先端部分がセパレータ
に圧着しても該切欠溝は注入電解液保持用の空間に対す
る流通路と空気抜きの役を果たすので、環状ガスケット
の内筒部先端部分がセパレータに圧着しないように注意
を払う必要はなくなり、作業を容易にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる偏平形電池の断面図である。

【図２】図１で使用され、図３に示した環状ガスケット
の平面図で線Ａ−Ｏ−Ｂで切断したときの断面図であ
る。

【図３】図２に示した環状ガスケットの平面図である。

【図４】図１の偏平形電池を得る際の、１次注液時の状
態を示す断面図である。

【図５】２次注液時の状態を示す断面図である。

【図６】２次注液後の状態を示す断面図である。

【図７】放電性能試験結果を示す図である。

【符号の説明】

１ 正極合剤 ２ セパレータ ３ 負極活物質 ４ 正極缶 ５ 負極端子 ６ 環状ガスケット ７ 外筒部 ８ 内筒部 ９ 連結部 １０ 補強リブ板 １１ 切欠溝 １２ エア抜き孔 １３ 隙間形成手段 １４ 空隙

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極合剤、セパレータ、負極活物質が正
   極缶と負極端子との間に積層状に配設され且つ環状ガス
   ケットによって密封された偏平形電池において、該環状
   ガスケットの断面形状は外筒部と内筒部とが連結部で一
   体化されたＵ字型をなし、その内筒部の内面側に複数の
   補強リブ板を形成し、該複数の補強リブ板と上記外筒部
   との間で負極端子の周縁部を挟着可能となし、該負極端
   子と環状ガスケット内筒部の間に形成される空間を注入
   電解液保持用の空間とすると共に、環状ガスケットの内
   筒部によって正極合剤の径方向の膨脹を抑えるようにし
   たことを特徴とする偏平形電池。
2. 【請求項２】 環状ガスケットには、上記注入電解液保
   持用の空間と外部とを連通するエア抜き孔を穿設した請
   求項１に記載の偏平形電池。
3. 【請求項３】 環状ガスケットの外面には、正極缶との
   間に、封口時の加圧力により圧壊可能な隙間を形成させ
   る隙間形成手段を設けた請求項１又は請求項２に記載の
   偏平形電池。
4. 【請求項４】 環状ガスケットの内筒部には、上記注入
   電解液保持空間と外部とを連通する複数の切欠溝を穿設
   した請求項１又は請求項３に記載の偏平形電池。