JPH07123039B2 - 密閉形電池の製造方法 - Google Patents
密閉形電池の製造方法Info
- Publication number
- JPH07123039B2 JPH07123039B2 JP2095124A JP9512490A JPH07123039B2 JP H07123039 B2 JPH07123039 B2 JP H07123039B2 JP 2095124 A JP2095124 A JP 2095124A JP 9512490 A JP9512490 A JP 9512490A JP H07123039 B2 JPH07123039 B2 JP H07123039B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- battery container
- electrolytic solution
- injection pipe
- electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えばリチウム電池や銀電池などのような有
機液体あるいは水溶液を電解液として用いる密閉形電池
の製造方法に係り、特に封口方法に関するものである。
機液体あるいは水溶液を電解液として用いる密閉形電池
の製造方法に係り、特に封口方法に関するものである。
第１図は、従来のこの種電池の組立工程を説明するため
の図である。陰極端子を兼ねる電池容器１の内側には、
例えばリチウムからなる陰極２と、二酸化マンガンを主
体とする陽極３と、両者間に介在されたセパレータ４と
が装填され、電池容器１の開口部は電池蓋５で封口され
ている。電池蓋５の中央部にはガラス層６を介して集電
体７が支持され、集電体７の大部分は陽極３に埋設され
ている。電池蓋５と集電体７はガラス層６によつて電気
的に絶縁されているから、電池蓋５の外周部と電池容器
１の上端開口部とはその全周にわたつて溶接８により一
体に接合されている。前述の電池蓋５−ガラス層６−集
電体７の間におけるメタル−ガラス−メタル接合ならび
に電池容器１−電池蓋５の間におけるメタル−メタル接
合により、各接合部の気液密性が維持されるようになつ
ている。
の図である。陰極端子を兼ねる電池容器１の内側には、
例えばリチウムからなる陰極２と、二酸化マンガンを主
体とする陽極３と、両者間に介在されたセパレータ４と
が装填され、電池容器１の開口部は電池蓋５で封口され
ている。電池蓋５の中央部にはガラス層６を介して集電
体７が支持され、集電体７の大部分は陽極３に埋設され
ている。電池蓋５と集電体７はガラス層６によつて電気
的に絶縁されているから、電池蓋５の外周部と電池容器
１の上端開口部とはその全周にわたつて溶接８により一
体に接合されている。前述の電池蓋５−ガラス層６−集
電体７の間におけるメタル−ガラス−メタル接合ならび
に電池容器１−電池蓋５の間におけるメタル−メタル接
合により、各接合部の気液密性が維持されるようになつ
ている。
ところで、発電要素を内填した電池容器１の開口部に電
池蓋５を嵌合して両者を溶接する際、その溶接部は一瞬
の間にせよ金属の融点まで温度上昇する。例えば電池容
器１ならびに電池蓋５の材質がともにステンレス鋼の場
合1400〜1500℃に加熱されることになり、従って電池容
器１の内部もかなり温度上昇する。そのため有機液体な
ど沸点の低い電解液は、電池蓋５を電池容器１に溶接し
たのち注入する方が有利である。この電解液を注入する
手段として、電池蓋に予め電解液注入口を穿設してそこ
から注入する方法と、第１図に示すように貫通した中空
穴９を有するパイプ状の集電体７を用い、その中空穴９
を電解液注入穴として電解液10を注入する方法とがあ
る。前者の方法では、電池蓋の１つ１つに電解液注入口
を穿設する必要があり、工程数が増えコスト高になる。
これに対し後者の方法ではパイプ状の素材を所定寸法に
切断すればよいだけであるから、量産に適し安価である
ばかりでなく、発電要素の内部に電解液10を迅速に供給
することができるなどの利点を有している。
池蓋５を嵌合して両者を溶接する際、その溶接部は一瞬
の間にせよ金属の融点まで温度上昇する。例えば電池容
器１ならびに電池蓋５の材質がともにステンレス鋼の場
合1400〜1500℃に加熱されることになり、従って電池容
器１の内部もかなり温度上昇する。そのため有機液体な
ど沸点の低い電解液は、電池蓋５を電池容器１に溶接し
たのち注入する方が有利である。この電解液を注入する
手段として、電池蓋に予め電解液注入口を穿設してそこ
から注入する方法と、第１図に示すように貫通した中空
穴９を有するパイプ状の集電体７を用い、その中空穴９
を電解液注入穴として電解液10を注入する方法とがあ
る。前者の方法では、電池蓋の１つ１つに電解液注入口
を穿設する必要があり、工程数が増えコスト高になる。
これに対し後者の方法ではパイプ状の素材を所定寸法に
切断すればよいだけであるから、量産に適し安価である
ばかりでなく、発電要素の内部に電解液10を迅速に供給
することができるなどの利点を有している。
ところがこのパイプ状の集電体７を用いるものにおいて
も難点がない訳ではない。すなわち、集電体７の材質と
して、優れた導電性を有し、しかもガラス層６との密着
性が良く、熱伸縮特性ができるだけガラスと近似してい
るなどの条件が要求される。そのために集電体７の材質
の選択範囲が制限され、実際に使用できる材質としてタ
ンタル程度しかなく、この材質で電池の底部近くまで延
びる集電体７を使用すれば、電池のコスト高を招くこと
になる。また集電体７の中空穴９から注入された電解液
10は中空穴９の下端開口より各発電要素内に流出される
ため、発電要素の下部側では電解液が過剰状態に、一
方、発電要素の上部側では不足状態になりがちである。
さらに、集電の均一性を考慮すると集電体７と電極（こ
の場合は陽極３）との接合部全体が密着している方が望
しい。しかし、前述のように集電体７の下部ではその周
囲が電解液過剰状態になつているため、集電体７と電極
との接触が悪くなり電子伝導性が悪い。このように電解
液の不均一分布ならびに電子伝導性の低下が原因して、
十分な放電特性が得られない。
も難点がない訳ではない。すなわち、集電体７の材質と
して、優れた導電性を有し、しかもガラス層６との密着
性が良く、熱伸縮特性ができるだけガラスと近似してい
るなどの条件が要求される。そのために集電体７の材質
の選択範囲が制限され、実際に使用できる材質としてタ
ンタル程度しかなく、この材質で電池の底部近くまで延
びる集電体７を使用すれば、電池のコスト高を招くこと
になる。また集電体７の中空穴９から注入された電解液
10は中空穴９の下端開口より各発電要素内に流出される
ため、発電要素の下部側では電解液が過剰状態に、一
方、発電要素の上部側では不足状態になりがちである。
さらに、集電の均一性を考慮すると集電体７と電極（こ
の場合は陽極３）との接合部全体が密着している方が望
しい。しかし、前述のように集電体７の下部ではその周
囲が電解液過剰状態になつているため、集電体７と電極
との接触が悪くなり電子伝導性が悪い。このように電解
液の不均一分布ならびに電子伝導性の低下が原因して、
十分な放電特性が得られない。
本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、
安価でしかも優れた放電性能を有する密閉形電池の製造
方法を提供するにある。
安価でしかも優れた放電性能を有する密閉形電池の製造
方法を提供するにある。
この目的を達成するため、本発明は、 金属製電池容器の内側に電解液を除く他の発電要素を装
填する工程と、 封口した際に下方の電極まで到達しない長さの電解液注
入管を、電池蓋の所定個所に設けられた透孔にガラス層
を介して予め保持した金属製電池蓋で、前記電池容器の
上端開口部を封口する工程と、 その電池蓋の外周部を電池容器の開口部に溶接する工程
と、 前記電解液注入管から吸引して、電池容器の空間部を減
圧する工程と、 所定量の電解液をその電解液注入管から注入する工程
と、 前記電解液注入管の中空部を通して中実状の集電棒を電
池容器内に挿入して、集電棒の下部を一方の電極内に押
し込む工程と、 その集電棒と電解液注入管の接合部を気液密にシールす
る工程とを含んでいることを特徴とするものである。
填する工程と、 封口した際に下方の電極まで到達しない長さの電解液注
入管を、電池蓋の所定個所に設けられた透孔にガラス層
を介して予め保持した金属製電池蓋で、前記電池容器の
上端開口部を封口する工程と、 その電池蓋の外周部を電池容器の開口部に溶接する工程
と、 前記電解液注入管から吸引して、電池容器の空間部を減
圧する工程と、 所定量の電解液をその電解液注入管から注入する工程
と、 前記電解液注入管の中空部を通して中実状の集電棒を電
池容器内に挿入して、集電棒の下部を一方の電極内に押
し込む工程と、 その集電棒と電解液注入管の接合部を気液密にシールす
る工程とを含んでいることを特徴とするものである。
次に本発明の実施例を第２図ないし第４図とともに説明
する。第２図は電池の組立途中の状態を示す図、第３図
は電池の組立完了の状態を示す図、第４図はその電池の
要部拡大断面図である。
する。第２図は電池の組立途中の状態を示す図、第３図
は電池の組立完了の状態を示す図、第４図はその電池の
要部拡大断面図である。
ステンレス鋼からなる電池蓋５の中央透孔にはガラス層
６を介して電解液注入管11が保持されており、この電解
液注入管11はガラス層６との密着性が良好なタンタルか
ら作られている。電解液注入管11の上方への突出寸法は
従来の集電体７とほぼ同じであるが、下端はガラス層６
の下面とほぼ面一かあるいはそれより若干突出してお
り、陽極３までには到達していない。第２図に示すよう
に、電池容器１の開口部を電池蓋５で閉塞し、両者の接
合部全周を溶接８したのち、電解液注入管11を通して電
池容器１内の空気を吸引し、内部を減圧状態にする。そ
の後に電解液注入管11にパイプ12を接続し、減圧状態に
なつている電池容器１内に所定量の電解液10を注入す
る。注入された電解液10は陽極３や陰極２の上面に散布
されて、全体的に分布する。
６を介して電解液注入管11が保持されており、この電解
液注入管11はガラス層６との密着性が良好なタンタルか
ら作られている。電解液注入管11の上方への突出寸法は
従来の集電体７とほぼ同じであるが、下端はガラス層６
の下面とほぼ面一かあるいはそれより若干突出してお
り、陽極３までには到達していない。第２図に示すよう
に、電池容器１の開口部を電池蓋５で閉塞し、両者の接
合部全周を溶接８したのち、電解液注入管11を通して電
池容器１内の空気を吸引し、内部を減圧状態にする。そ
の後に電解液注入管11にパイプ12を接続し、減圧状態に
なつている電池容器１内に所定量の電解液10を注入す
る。注入された電解液10は陽極３や陰極２の上面に散布
されて、全体的に分布する。
次にステンレス鋼，ニツケル，鉄など集電体として良好
な電導性を有する中実状の集電棒13を第３図に示すよう
に電解液注入管11の中空部を通して陽極３に差し込む。
この差し込みの際に電解液注入管11は集電棒13のガイド
として役立ち、また集電棒13の先端部は差し込みを容易
にするため尖つている。しかるのち第４図に示すよう
に、電解液注入管11の上端部と集電棒13の上端部との接
合部を例えばレーザービーム，電子ビームあるいはプラ
ズマアークなどの適宜な手段で溶接14して、電解液注入
管11の中空部を気液密に閉塞する。
な電導性を有する中実状の集電棒13を第３図に示すよう
に電解液注入管11の中空部を通して陽極３に差し込む。
この差し込みの際に電解液注入管11は集電棒13のガイド
として役立ち、また集電棒13の先端部は差し込みを容易
にするため尖つている。しかるのち第４図に示すよう
に、電解液注入管11の上端部と集電棒13の上端部との接
合部を例えばレーザービーム，電子ビームあるいはプラ
ズマアークなどの適宜な手段で溶接14して、電解液注入
管11の中空部を気液密に閉塞する。
〔発明の効果〕 本発明は前述のような構成になつており、電解液注入管
と集電棒が別個になつているから、電解液注入管にはガ
ラス層との密着性が良い材質を、また集電棒には電導性
が良好な材質をそれぞれ選択することができるから、選
択範囲が拡張され設計に裕度がでる。また、電解液注入
管は比較的短いものでよいから、ガラス層６との密着性
の良い比較的高価なタンタルを使用しても、さほどコス
ト高にはならず、従来のものよりも安価な電池が得られ
る。さらに注入された電解液は陽極の上面などに散布さ
れるから、電解液の分布状態が均一になり易く、そのた
めに優れた放電性能が得られる。
と集電棒が別個になつているから、電解液注入管にはガ
ラス層との密着性が良い材質を、また集電棒には電導性
が良好な材質をそれぞれ選択することができるから、選
択範囲が拡張され設計に裕度がでる。また、電解液注入
管は比較的短いものでよいから、ガラス層６との密着性
の良い比較的高価なタンタルを使用しても、さほどコス
ト高にはならず、従来のものよりも安価な電池が得られ
る。さらに注入された電解液は陽極の上面などに散布さ
れるから、電解液の分布状態が均一になり易く、そのた
めに優れた放電性能が得られる。
電解液注入管単体であれば外力によって折れ曲がり、屈
曲部に亀裂ができて電池の気液密性が失われ電池性能が
低下するが、本発明のように電解液注入管を中実状集電
棒で補強すればこのようことは起こらない。また、その
集電棒は下部が電極にしっかりと押し込まれ、集電棒と
電解液注入管は溶接などによって一体に接合されている
から、結局、集電棒を介して電解液注入管が機械的に確
実に保持され、そのためにガラス層との密着状態が長期
間維持でき、性能の安定化が図れる。
曲部に亀裂ができて電池の気液密性が失われ電池性能が
低下するが、本発明のように電解液注入管を中実状集電
棒で補強すればこのようことは起こらない。また、その
集電棒は下部が電極にしっかりと押し込まれ、集電棒と
電解液注入管は溶接などによって一体に接合されている
から、結局、集電棒を介して電解液注入管が機械的に確
実に保持され、そのためにガラス層との密着状態が長期
間維持でき、性能の安定化が図れる。
第１図は従来の密閉形電池の組立行程を説明するための
断面図、第２図および第３図は本発明の実施例に係る密
閉形電池の組立途中の状態ならびに組立完了の状態を示
す断面図、第４図はその電池の要部拡大断面図である。 ２……陰極、３……陽極、４……セパレータ、５……電
池蓋、６……ガラス層、10……電解液、11……電解液注
入管、13……集電棒。
断面図、第２図および第３図は本発明の実施例に係る密
閉形電池の組立途中の状態ならびに組立完了の状態を示
す断面図、第４図はその電池の要部拡大断面図である。 ２……陰極、３……陽極、４……セパレータ、５……電
池蓋、６……ガラス層、10……電解液、11……電解液注
入管、13……集電棒。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡邊 清 大阪府茨木市丑寅１丁目１番88号 日立マ クセル株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−62330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−70824（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−145664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−162129（ＪＰ，Ａ) 実公 昭55−47252（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】金属製電池容器の内側に電解液を除く他の
発電要素を装填する工程と、 封口した際に下方の電極まで到達しない長さの電解液注
入管を、電池蓋の所定個所に設けられた透孔にガラス層
を介して予め保持した金属製電池蓋で、前記電池容器の
上端開口部を封口する工程と、 その電池蓋の外周部を電池容器の開口部に溶接する工程
と、 前記電解液注入管から吸引して、電池容器の空間部を減
圧する工程と、 所定量の電解液をその電解液注入管から注入する工程
と、 前記電解液注入管の中空部を通して中実状の集電棒を下
部を電池容器内に挿入して、集電棒の一方の電極内に押
し込む工程と、 その集電棒と電解液注入管の接合部を気液密にシールす
る工程とを含んでいることを特徴とする密閉形電池の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2095124A JPH07123039B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 密閉形電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2095124A JPH07123039B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 密閉形電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02291662A JPH02291662A (ja) | 1990-12-03 |
| JPH07123039B2 true JPH07123039B2 (ja) | 1995-12-25 |
Family
ID=14129083
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2095124A Expired - Lifetime JPH07123039B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 密閉形電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07123039B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54162129A (en) * | 1978-06-12 | 1979-12-22 | Sanyo Electric Co | Liquid injection method of cylindrical battery |
| JPS5844825Y2 (ja) * | 1978-09-22 | 1983-10-12 | 株式会社クボタ | 脱穀機における揺動選別装置 |
| SE432164B (sv) * | 1979-12-20 | 1984-03-19 | Tudor Ab | Vetskepafyllningssystem for ackumulatorceller |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP2095124A patent/JPH07123039B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02291662A (ja) | 1990-12-03 |
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