JPH0677447B2 - 薄形密閉電池の製造方法 - Google Patents
薄形密閉電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH0677447B2 JPH0677447B2 JP60128939A JP12893985A JPH0677447B2 JP H0677447 B2 JPH0677447 B2 JP H0677447B2 JP 60128939 A JP60128939 A JP 60128939A JP 12893985 A JP12893985 A JP 12893985A JP H0677447 B2 JPH0677447 B2 JP H0677447B2
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- JP
- Japan
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- battery
- electrolytic solution
- electrolyte
- injection port
- sealed
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
- H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/60—Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
- H01M50/609—Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
- H01M50/627—Filling ports
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はアルカリ金属を負極活物質、オキシハロゲン
化物を正極活物質および電解液の溶媒とする薄形密閉電
池の製造方法に関する。
化物を正極活物質および電解液の溶媒とする薄形密閉電
池の製造方法に関する。
リチウム、ナトリウムなどのアルカリ金属を負極活物
質、塩化チオニル、塩化ホスホリル、塩化スルフリルな
どのオキシハロゲン化物を正極活物質および電解液の溶
媒とし、完全密閉構造をとる薄形の密閉電池では、電解
液を電池蓋に設けた電解液注入口から電池内に注入し、
電解液注入後に、封止栓を上記電解液注入口に挿入し、
封止栓と電池蓋の電解液注入口の周辺部分とをレーザ溶
接などで溶接して電解液注入口を封止することが行われ
ている（文献不詳）。
質、塩化チオニル、塩化ホスホリル、塩化スルフリルな
どのオキシハロゲン化物を正極活物質および電解液の溶
媒とし、完全密閉構造をとる薄形の密閉電池では、電解
液を電池蓋に設けた電解液注入口から電池内に注入し、
電解液注入後に、封止栓を上記電解液注入口に挿入し、
封止栓と電池蓋の電解液注入口の周辺部分とをレーザ溶
接などで溶接して電解液注入口を封止することが行われ
ている（文献不詳）。
しかしながら、上記のように、電解液注入後の電解液注
入口を溶接で封止する場合、溶接時に発生する熱によっ
て電解液注入口の近傍に存在する電解液が気化して、電
池の内圧が上昇するため、溶接部にピンホールが発生し
て封止が不完全になったり、溶接部分の形状がいびつに
なって溶接強度が低くなるなどの溶接不良が発生すると
いう問題があった。
入口を溶接で封止する場合、溶接時に発生する熱によっ
て電解液注入口の近傍に存在する電解液が気化して、電
池の内圧が上昇するため、溶接部にピンホールが発生し
て封止が不完全になったり、溶接部分の形状がいびつに
なって溶接強度が低くなるなどの溶接不良が発生すると
いう問題があった。
これは、この種の電池では電解液に使用されている塩化
チオニルなどのオキシハロゲン化物が正極活物質でもあ
る関係上、他の電池より電解液が多く注入されること、
またその反面では電解液の熱膨張による電池破裂（ガラ
スなどで形成される絶縁層が破壊する）を防ぐために電
池内に10〜30容量％の空隙部分を設けているが、正極の
電解液を吸収する速度が遅く、電解液が注入後ただちに
正極中に吸収されず、電池内に液面が高い状態にあり、
第５図に示すように、電解液注入口９の付近に電解液10
が存在することが関連していると考えられる。
チオニルなどのオキシハロゲン化物が正極活物質でもあ
る関係上、他の電池より電解液が多く注入されること、
またその反面では電解液の熱膨張による電池破裂（ガラ
スなどで形成される絶縁層が破壊する）を防ぐために電
池内に10〜30容量％の空隙部分を設けているが、正極の
電解液を吸収する速度が遅く、電解液が注入後ただちに
正極中に吸収されず、電池内に液面が高い状態にあり、
第５図に示すように、電解液注入口９の付近に電解液10
が存在することが関連していると考えられる。
この発明は上述した従来技術の問題点を解決するもの
で、電解液注入口を電池蓋の電池容器の開口部を覆う部
分の周縁部に設け、電解液を上記電解液注入口から電池
内に注入し、封止栓を電解液注入口に挿入した後の電解
液注入口の溶接封止を、電池を水平面に対して10〜20度
傾けて、電解液注入口の近傍に電解液が存在しないよう
にして、行うことより溶接不良の発生を防止したもので
ある。
で、電解液注入口を電池蓋の電池容器の開口部を覆う部
分の周縁部に設け、電解液を上記電解液注入口から電池
内に注入し、封止栓を電解液注入口に挿入した後の電解
液注入口の溶接封止を、電池を水平面に対して10〜20度
傾けて、電解液注入口の近傍に電解液が存在しないよう
にして、行うことより溶接不良の発生を防止したもので
ある。
本発明の実施に際して、電解液注入口からの電解液の注
入や、電解液注入後の電解液注入口への封止栓の挿入
は、電池を傾けて行ってもよいし、また電池を傾けない
で行ってもよい。要は溶接による電解液注入口の封止を
電池を傾けて電解液注入口の近傍に電解液が存在しない
状態で行いさえすればよい。
入や、電解液注入後の電解液注入口への封止栓の挿入
は、電池を傾けて行ってもよいし、また電池を傾けない
で行ってもよい。要は溶接による電解液注入口の封止を
電池を傾けて電解液注入口の近傍に電解液が存在しない
状態で行いさえすればよい。
電解液注入口の溶接封止時における電池の傾け角度は、
10〜20度であることが必要である。これは傾斜角度が10
度未満では電解液が電極液注入口の近傍に存在させなく
するのがむつかしく、一方、傾斜角度が20度を超える
と、溶接手段として好適に使用されているレーザ溶接の
レーザ発振器が、安全性の面から、通常、被溶接物の真
上に配設され、レーザビームが被溶接物に対して真上か
ら真下に向けて直角に照射するようにされている関係
上、傾斜角度が大きくなると、レーザビームが被溶接物
に対して適正に照射されなくなり、溶接を適正に行うこ
とができなくなるからである。
10〜20度であることが必要である。これは傾斜角度が10
度未満では電解液が電極液注入口の近傍に存在させなく
するのがむつかしく、一方、傾斜角度が20度を超える
と、溶接手段として好適に使用されているレーザ溶接の
レーザ発振器が、安全性の面から、通常、被溶接物の真
上に配設され、レーザビームが被溶接物に対して真上か
ら真下に向けて直角に照射するようにされている関係
上、傾斜角度が大きくなると、レーザビームが被溶接物
に対して適正に照射されなくなり、溶接を適正に行うこ
とができなくなるからである。
なお、この電池において、電池内の気体占有率を10〜30
容量％にしているのは、電解液の溶媒として使用されて
いるオキシハロゲン化物が正極活物質を兼ねているの
で、電池内にできるだけ多く電解液を充填したいこと
と、空隙すなわち気体が占める容積を残しておかない
と、高温下での使用などで温度が上がって電解液が熱膨
張したときに電池破裂が生じるのを防止することができ
なくなるからであり、電池内の気体占有率が10容量％未
満では電解液が熱膨張したときの電池破裂を防止する上
において安全性が充分ではなく、一方、電池内の気体占
有率が30容量％を超えると電池の正極活物質の充填量が
少なくなって放電容量が低下するからである。なお、上
記気体占有率における気体とは、通常、空気であるが、
チッ素、アルゴンなどの不活性気体であってもよい。
容量％にしているのは、電解液の溶媒として使用されて
いるオキシハロゲン化物が正極活物質を兼ねているの
で、電池内にできるだけ多く電解液を充填したいこと
と、空隙すなわち気体が占める容積を残しておかない
と、高温下での使用などで温度が上がって電解液が熱膨
張したときに電池破裂が生じるのを防止することができ
なくなるからであり、電池内の気体占有率が10容量％未
満では電解液が熱膨張したときの電池破裂を防止する上
において安全性が充分ではなく、一方、電池内の気体占
有率が30容量％を超えると電池の正極活物質の充填量が
少なくなって放電容量が低下するからである。なお、上
記気体占有率における気体とは、通常、空気であるが、
チッ素、アルゴンなどの不活性気体であってもよい。
つぎに実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。
第１図は本発明に係る薄形密閉電池の一例を示す断面図
であり、第２図は第１図に示す電池の平面図である。た
だし、第２図は電解液注入口を溶接封止する前の状態を
示す。第３図は第１図に示す電池に使用された電池容器
を示す断面図である。
第１図は本発明に係る薄形密閉電池の一例を示す断面図
であり、第２図は第１図に示す電池の平面図である。た
だし、第２図は電解液注入口を溶接封止する前の状態を
示す。第３図は第１図に示す電池に使用された電池容器
を示す断面図である。
実施例１ 炭素多孔質成形体からなる正極１を圧着したエキスパン
ドニッケルからなる正極集電体２と、電池蓋３にガラス
で形成された絶縁層４を介して取り付けられた正極端子
５の下端部をスポット溶接したのち、正極１と正極集電
体２をガラス繊維不織布からなるセパレータ６で包み、
リチウム板を上記電池蓋３の内面に圧着して負極７を形
成し、これを電池容器８と嵌合して、電池蓋３の周端部
3cと電池容器８の鍔部8aとをレーザ溶接した。
ドニッケルからなる正極集電体２と、電池蓋３にガラス
で形成された絶縁層４を介して取り付けられた正極端子
５の下端部をスポット溶接したのち、正極１と正極集電
体２をガラス繊維不織布からなるセパレータ６で包み、
リチウム板を上記電池蓋３の内面に圧着して負極７を形
成し、これを電池容器８と嵌合して、電池蓋３の周端部
3cと電池容器８の鍔部8aとをレーザ溶接した。
つぎに、電池蓋３に設けた電解液注入口９から電解液10
を注射器で注入した後、第４図に示すように、電解液注
入口９にニッケル製の封止栓11を挿入し、電池を水平面
に対して15度傾け、真上からレーザビームを照射して封
止栓11と電池蓋３の電解液注入口の周辺部分3bとを溶接
して電解液注入口９を封止した。
を注射器で注入した後、第４図に示すように、電解液注
入口９にニッケル製の封止栓11を挿入し、電池を水平面
に対して15度傾け、真上からレーザビームを照射して封
止栓11と電池蓋３の電解液注入口の周辺部分3bとを溶接
して電解液注入口９を封止した。
上記電池において、正極１はアセチレンブラック100重
量部、りん状黒鉛10重量部、ポリテトラフルオロエチレ
ン10重量部からなる炭素多孔質成形体からなり、寸法は
25mm×30mmで厚み1.6mmの角板状をしており、負極７を
形成するのに用いたリチウム板は20mm×25mmで厚み0.8m
mの角板状をしたものである。電解液10は塩化チオニル
に四塩化アルミニウムリチウムを1.2mol/l溶解させたも
のであり、塩化チオニルは上記のように電解液の溶媒で
あるとともに、正極活物質でもある。そして、この電解
液の電池内への注入量は3.0mlであり、この電解液注入
後の電池の気体占有率（本実施例では、気体は空気であ
って、特殊な気体を充填していない。従って通常にいう
空隙率ということになる）は20容量％である。
量部、りん状黒鉛10重量部、ポリテトラフルオロエチレ
ン10重量部からなる炭素多孔質成形体からなり、寸法は
25mm×30mmで厚み1.6mmの角板状をしており、負極７を
形成するのに用いたリチウム板は20mm×25mmで厚み0.8m
mの角板状をしたものである。電解液10は塩化チオニル
に四塩化アルミニウムリチウムを1.2mol/l溶解させたも
のであり、塩化チオニルは上記のように電解液の溶媒で
あるとともに、正極活物質でもある。そして、この電解
液の電池内への注入量は3.0mlであり、この電解液注入
後の電池の気体占有率（本実施例では、気体は空気であ
って、特殊な気体を充填していない。従って通常にいう
空隙率ということになる）は20容量％である。
電池容器８は厚み0.5mmのステンレス鋼板を絞り加工し
て形成したもので、第３図に示すように上端部に鍔部8a
を有してなり、電池容器８の開口部8bの寸法は46mm×36
mmである。そして、電池蓋３は厚み0.5mmのステンレス
鋼板からなり、電解液注入口９は、第２図に示すよう
に、電池蓋３の電池容器８の開口部8bを覆う部分3aの周
縁部（実施例では電池容器８の上端部内周端より10mm内
側）に設けられており、直径は0.75mmである。なお、第
２図中の12は電解液の注入を容易にするための空気抜き
孔で、電解液注入口９と同様に電池蓋３の電池容器８の
開口部8bを覆う部分3aの電池容器８の上端部内周端より
10mm内側にあたる部分に設けられており、その直径は0.
75mmである。この空気抜き孔12は、電解液注入口９から
電解液を注入後、電解液注入口９と同様に封止栓（図示
せず）を挿入し、電池を傾けた状態でレーザ溶接して封
止される。ただし、この空気抜き孔12は電解液の注入を
真空含浸で行う（電池内を減圧して電池内の空気を電解
液で置換する）場合は不要である。
て形成したもので、第３図に示すように上端部に鍔部8a
を有してなり、電池容器８の開口部8bの寸法は46mm×36
mmである。そして、電池蓋３は厚み0.5mmのステンレス
鋼板からなり、電解液注入口９は、第２図に示すよう
に、電池蓋３の電池容器８の開口部8bを覆う部分3aの周
縁部（実施例では電池容器８の上端部内周端より10mm内
側）に設けられており、直径は0.75mmである。なお、第
２図中の12は電解液の注入を容易にするための空気抜き
孔で、電解液注入口９と同様に電池蓋３の電池容器８の
開口部8bを覆う部分3aの電池容器８の上端部内周端より
10mm内側にあたる部分に設けられており、その直径は0.
75mmである。この空気抜き孔12は、電解液注入口９から
電解液を注入後、電解液注入口９と同様に封止栓（図示
せず）を挿入し、電池を傾けた状態でレーザ溶接して封
止される。ただし、この空気抜き孔12は電解液の注入を
真空含浸で行う（電池内を減圧して電池内の空気を電解
液で置換する）場合は不要である。
封止栓11は拡大頭部11a付きで、その軸部11bの直径は0.
70mmであり、頭部11aの直径は1.0mmで頭部11aの厚さは
0.2mmである。そして、電解液注入口封止のためのレー
ザ溶接条件は出力1kW、溶接速度60mm/secである。
70mmであり、頭部11aの直径は1.0mmで頭部11aの厚さは
0.2mmである。そして、電解液注入口封止のためのレー
ザ溶接条件は出力1kW、溶接速度60mm/secである。
実施例２ レーザ溶接による電解液注入口の封止を、電池を水平に
対して10度傾けて行なったほかは実施例１と同様にして
電池を製造した。
対して10度傾けて行なったほかは実施例１と同様にして
電池を製造した。
実施例３ レーザ溶接による電解液注入口の封止を、電池を水平面
に対して20度傾けて行ったほかは実施例１と同様にして
電池を製造した。
に対して20度傾けて行ったほかは実施例１と同様にして
電池を製造した。
比較例 レーザ溶接による電解液注入口の封止を、電池を傾けな
いで行ったほかは実施例１と同様にして電池を製造し
た。
いで行ったほかは実施例１と同様にして電池を製造し
た。
上記実施例１〜３の電池および比較例の電池の製造時に
おける電解液注入口の封止時の溶接不良発生率を第１表
に示す。
おける電解液注入口の封止時の溶接不良発生率を第１表
に示す。
第１表に示すように、電池を傾けて電解液注入口を溶接
封止することにより、溶接不良が激減した。特に電池を
水平面に対して15度傾けたとき溶接不良率が最も少な
く、これより角度が小さくなっても、また大きくなって
も溶接不良の発生が多くなる傾向が認められた。これは
傾斜角度が10度より小さくなると電解液を電解液注入口
の近傍に存在させなくすることがむつかしくなり、一
方、傾斜角度が20度を超えると、レーザビーム発振器が
被溶接物に対してレーザビームを真上から真下に向けて
照射するように設置されているため、溶接が適正に行わ
れなくなるためであると考えられる。それでも、実施例
２および実施例３に見られるように、電池を10度傾ける
ことにより、また電池を20度傾けることにより、まった
く傾けなかった比較例の場合に比べて、溶接不良の発生
が大きく減少した。
封止することにより、溶接不良が激減した。特に電池を
水平面に対して15度傾けたとき溶接不良率が最も少な
く、これより角度が小さくなっても、また大きくなって
も溶接不良の発生が多くなる傾向が認められた。これは
傾斜角度が10度より小さくなると電解液を電解液注入口
の近傍に存在させなくすることがむつかしくなり、一
方、傾斜角度が20度を超えると、レーザビーム発振器が
被溶接物に対してレーザビームを真上から真下に向けて
照射するように設置されているため、溶接が適正に行わ
れなくなるためであると考えられる。それでも、実施例
２および実施例３に見られるように、電池を10度傾ける
ことにより、また電池を20度傾けることにより、まった
く傾けなかった比較例の場合に比べて、溶接不良の発生
が大きく減少した。
以上説明したように、本発明では、電解液注入口９を電
池蓋３の電池容器８の開口部8bを覆う部分3aの周縁部に
設け、電解液注入後の電解液注入口９の溶接封止を、電
池を水平面に対して10〜20度傾けて、電解液10が電解液
注入口９の近傍に存在しないようにして、行うことによ
り、電解液注入口の封止に際して溶接不良の発生を減少
させることができた。
池蓋３の電池容器８の開口部8bを覆う部分3aの周縁部に
設け、電解液注入後の電解液注入口９の溶接封止を、電
池を水平面に対して10〜20度傾けて、電解液10が電解液
注入口９の近傍に存在しないようにして、行うことによ
り、電解液注入口の封止に際して溶接不良の発生を減少
させることができた。
第１図は本発明に係る薄形密閉電池の一例を示す断面図
で、第２図は第１図に示す電池の平面図である。ただ
し、第２図は電解液注入口を溶接封止する前の状態を示
す。第３図は第１図に示す電池に使用された電池容器を
示す断面図である。第４図は本発明の方法により薄形密
閉電池を製造する際の主要工程における電池の要部を模
式的に示す断面図であり、第５図は従来法により薄形密
閉電池を製造する際の主要工程における要部を模式的に
示す断面図である。 １……正極、３……電池蓋、3a……電池蓋の電池容器の
開口部を覆う部分、3b……電池蓋の電解液注入口の周辺
部分、６……セパレータ、７……負極、８……電池容
器、8b……電池容器の開口部、９……電解液注入口、10
……電解液、11……封止栓
で、第２図は第１図に示す電池の平面図である。ただ
し、第２図は電解液注入口を溶接封止する前の状態を示
す。第３図は第１図に示す電池に使用された電池容器を
示す断面図である。第４図は本発明の方法により薄形密
閉電池を製造する際の主要工程における電池の要部を模
式的に示す断面図であり、第５図は従来法により薄形密
閉電池を製造する際の主要工程における要部を模式的に
示す断面図である。 １……正極、３……電池蓋、3a……電池蓋の電池容器の
開口部を覆う部分、3b……電池蓋の電解液注入口の周辺
部分、６……セパレータ、７……負極、８……電池容
器、8b……電池容器の開口部、９……電解液注入口、10
……電解液、11……封止栓
Claims (1)
- 【請求項１】アルカリ金属を負極活物質、オキシハロゲ
ン化物を正極活物質および電解液の溶媒とし、電池内の
気体占有率が10〜30容量％で、電解液10を電池蓋３に設
けた電解液注入口９から電池内に注入し、電解液注入後
に上記電解液注入口９に封止栓11を挿入し、封止栓11と
電池蓋３の電解液注入口の周辺部分3bとを溶接して電解
液注入口９を封止する薄形密閉電池の製造において、電
解液注入口９を電池蓋３の電池容器８の開口部を覆う部
分3aの周縁部に設け、電解液10を上記電解液注入口９か
ら電池内に注入後、封止栓11と電池蓋３の電解液注入口
９の周辺部分3bとを、電池を水平面に対して10〜20度傾
け、電解液注入口９の付近に電解液10が存在しない状態
にして、溶接することにより電解液注入口９を封止する
ことを特徴とする薄形密閉電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60128939A JPH0677447B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 薄形密閉電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60128939A JPH0677447B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 薄形密閉電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285655A JPS61285655A (ja) | 1986-12-16 |
| JPH0677447B2 true JPH0677447B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=14997142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60128939A Expired - Lifetime JPH0677447B2 (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 薄形密閉電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677447B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000069844A (ko) * | 1997-11-07 | 2000-11-25 | 이데이 노부유끼 | 각형 밀폐식 전지 |
| JP3885327B2 (ja) | 1997-12-19 | 2007-02-21 | ソニー株式会社 | 偏平角型非水電解液二次電池 |
| JP3600107B2 (ja) * | 2000-03-09 | 2004-12-08 | 松下電器産業株式会社 | 密閉型電池およびその封栓方法 |
| KR100690015B1 (ko) | 2004-11-09 | 2007-03-08 | 주식회사 엘지생활건강 | 개방형 박막 전지 |
| JP2019053929A (ja) * | 2017-09-15 | 2019-04-04 | 株式会社東芝 | 電池の製造方法 、及び製造装置。 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5810364A (ja) * | 1981-07-13 | 1983-01-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の封口方法 |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP60128939A patent/JPH0677447B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61285655A (ja) | 1986-12-16 |
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