JPH0722042Y2

JPH0722042Y2 - ペーパー電池

Info

Publication number: JPH0722042Y2
Application number: JP1989039394U
Authority: JP
Inventors: 浩平山本; 雄三田中; 光宏中村; 稔稲垣
Original assignee: 富士電気化学株式会社
Priority date: 1989-04-03
Filing date: 1989-04-03
Publication date: 1995-05-17
Anticipated expiration: 2004-04-03
Also published as: JPH02129665U

Description

【考案の詳細な説明】〈産業上の利用分野〉この考案は、一対の端子板の間に偏平薄形の発電要素を
封入して構成される、ペーパー電池に関するものであ
る。

〈従来の技術〉ペーパー電池、例えばリチウムペーパー電池は、主にIC
カードなどの薄型電気機器の電源に用いられている。こ
のペーパー電池では、一般的に、薄肉平板状の正極端子
板と負極端子板との間に、正極合剤，セパレータ，負極
を順次積重してなる発電要素を挟持し、またこれらの端
子板の周縁部をポリオレフィン系樹脂等の封口材で熱融
着して、上記発電要素を両端子板の間に密封する構造が
採られている。

ところで、この種のペーパー電池では、上記の通り、電
池中央部にやや厚みのある発電要素が収納されるため、
電池組立て時においては端子板周辺に無理な力が加わ
る。このため、電池組立の際、端子板周縁部に変形が生
じ、電池の内部短絡が容易に発生する。また、電池のシ
ール性も低下し、これに伴い電解液の漏出や外部からの
水分の混入などで電池の内部抵抗が増大するといった不
都合が起こる。

そこで、例えば特開昭62-136748号公報に記載されてい
るように、一方の端子板に予じめ絞り加工を施して、こ
の端子板の中央部を発電要素の形状に似せた凸形状に成
形しておくことで、組立後における電池の変形やシール
性の低下などを防ぐことが提案されている。

〈考案が解決しようとする課題〉ところが、上記のように端子板に絞り加工を施した場
合、この絞り加工により端子板自身にそり、捩じれ等の
変形が生じてしまう。

即ち、端子板を中央凸状に絞り加工する際、この中央凸
部においてコーナー半径部と辺長部の絞り率，並びに絞
り比などに差が生じることから、第５図に示したように
端子板14の４隅のコーナー部（XXで示した個所）に加工
応力が集中し、絞り加工後には応力ひずみによって端子
板周縁部にシワ，捩じれ，あるいは反り等のストレス変
形が発生する。特に、端子板がステンレス鋼のようなバ
ネ鋼製の場合、絞り加工後にはこのようなストレス変形
が発生し易い。

そして、このように変形を起こした端子板を用いて電池
を組立てた場合、この端子板変形により組立困難となる
ばかりか、この端子板の影響で他方の平らな端子板も変
形を起こし、結果的に電池にもそり、捩じれ等の変形が
生じる。

従って、電池周縁部にはこの変形に因る応力が常にかか
ることになるため、剥離し易い状態となり、これが封口
部における電池のシール性の低下を招く。更に電池の高
温保存性の劣化や電池の耐屈曲性の低下などを招く原因
ともなっている。

この考案は、端子板を絞り加工する際に生じる上記のよ
うなストレス変形をなくすことで、電池の組立を容易化
し、また電池のシール性や高温保存性等の向上を図るこ
とができるペーパー電池を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉この考案のペーパー電池は、一対の端子板の間に正極合
剤．セパレータ，負極を順次積重してなる発電要素を挟
持し、またこれら端子板の周縁部の間に挟み込みだ絶縁
部材を熱融着して前記発電要素を密封してなり、更に前
記端子板のいずれか一方が絞り加工により中央凸部を有
する形状に成形されたペーパー電池において、前記中央
凸部の外側に、前記端子板の厚さの10〜20％に相当する
高さの凸状折曲部を設けたことを要旨とする。

ここで凸状折曲部の高さは、具体的には、例えば絞り加
工する端子板が0.05mm程度の厚さでまた電池総厚が0.5m
m程度の場合には、５〜10μｍ程度とすれば良い。これ
より小さければ効果が出ないし、また大きすぎれば電池
を電気機器などに装着した場合に凸状折曲部が邪魔にな
って装着し難くなるなどの障害がでる。

また、上記中央凸部の外側に、上記端子板の厚さの10〜
20％に相当する深さの溝部を設けてもよい。

ここで溝部の深さは、具体的には、例えば絞り加工する
端子板の厚さが0.05mm程度で電池の総厚が0.5mm程度の
場合、５〜10μｍ程度とすれば良く、これより小さけれ
ば効果が出ない。また、大きすぎれば端子板の溝部にお
ける必要な強度が得られなくなる。

〈作用〉上記のような凸状折曲部や溝部を設けることで、絞り加
工時の絞り率あるいは絞り比の差による加工応力がこれ
ら凸状折曲部や溝部で吸収されて端子板周縁部に伝わる
ことがなくなり、従って応力ひずみによる端子板周縁部
のストレス変形を抑えることができる。

〈実施例〉以下に実施例を説明する。

実施例１第１図（Ａ）は実施例に用いる正極端子板１を示したも
ので、この正極端子板１は、厚さ0.05mmの平板状のステ
ンレス鋼板を、高さ0.3mm程度の中央凸部1bを有する形
状に絞り加工したもので、また中央凸部1bと端子板周縁
のフランジ部1aとの境には、幅0.5mm,深さ５〜10μｍ
（即ち、正極端子板１の厚さの10〜20％）程度の溝部1c
が枠状に形成されている。

また第１図（Ｂ）は、この正極端子板１を用いて構成さ
れるリチウムペーパー電池を示したものである。この電
池は、厚さ0.05mmのニッケル鋼板で作った平板状の負極
端子板２の上に、シート状のリチウム負極3,電解液を含
浸させたセパレータ4,及び正極４を順次載置し、次いで
この上に上記の正極端子板１を重ね、また正極端子板周
縁部と負極端子板周縁部とをポリオレフィン系樹脂等の
封口材６により熱融着して構成される。

そして以上のようにして、厚さ0.5mm,幅16.5mm,長さ34.
5mmのリチウムペーパー電池（本考案品１）を作製し
た。

一方、第２図（Ａ）のように、中央凸部7bとフランジ部
7aとの間に、幅0.5mm,高さ５〜10μｍ（即ち、正極端子
板７の厚さの10〜20％）程度の枠状の凸状折曲部7dを形
成してなる、厚さ0.05mmの平板状のステンレス鋼板を正
極端子板７として用い、その他は同様にして、第２図
（Ｂ）に示した通りの厚さ0.5mm,幅16.5mm,長さ34.5mm
のリチウムペーパー電池（本考案品２）を作製した。

更に、絞り加工により、厚さ0.3mm程度の中央凸部を有
する形状に成形した厚さ0.05mmの平板状のステンレス鋼
板を正極端子板とした他は同様にして、厚さ0.5mm,幅1
6.5mm,長さ34.5mmのリチウムペーパー電池（従来品）を
作製した。

これらの電池を、温度60℃，相対湿度90％の雰囲気中で
90日間保存し、電池の内部抵抗の変化をそれぞれ調べ
た。この結果は第３図の通りで、従来品では電池の内部
抵抗が急激に増加し、90日経過時点では初期の４倍以上
に上昇している。これに対し、本考案品では電池の内部
抵抗の増加は緩やかで、90日経過時点でも初期の1.5倍
程度に抑えられている。

また、これら３種の電池をそれぞれ100個づつ作り、こ
れらについて、電池の変形（負極端子面における電池外
周端と電池中央部とのズレ）が0.05mm以下のものを良品
とした場合の歩留り（％）を調べた所、第１表の結果を
得た。

更に、これらの電池10個づつについて、温度60℃，相対
湿度90％の雰囲気中で120日間保存し、漏液が発生した
電池の数をそれぞれ調べた。この結果は第２表に示し
た。

また、第４図（Ａ）は、中央凸部8bとフランジ部8aとの
境に溝部8cを、またこの溝部8cとフランジ部8aとの間に
凸状折曲部8dを、それぞれ枠状に設けたステンレス鋼板
製の正極端子板８を用いてなる、リチウムペーパー電池
を例示したものである。

この正極端子板８は、例えば第４図（Ｂ）のように、ス
テンレス鋼板をダイ９とブランクホルダ10で挟み、更に
角型パンチ11とノックアウト12により挟み込みながら絞
り加工を施すことで作られる。この場合、ブランクホル
ダ側に設けた枠状のビード13により上記の凸状折曲部8d
が、またダイ９に形成した枠状の突起9aにより上記の溝
部8cが、それぞれ形成される。

尚、以上は溝部の外側に凸状折曲部を設けた例である
が、凸状折曲部の外側に溝部を設ける構成としても同様
な効果が得られる。

〈考案の効果〉以上のようにこの考案によれば、絞り加工を施した端子
板における加工時のストレス変形を取除くことができる
ことから、電池組立の容易化を図ることができる。

また、組立後における電池の変形も同時に取除かれるた
め、電池に変形応力が蓄積されず、従って電池封口部の
シール性や電池の高温保存性等の向上が図れるといった
効果を奏する。

更に、中央凸部の外側に設ける凸状折曲部の高さを端子
板の厚さの10〜20％に限定したので、電池を電気機器な
どに装着した場合に凸状折曲部が邪魔になって装着し難
くなるなどの障害がでない範囲内で上述の効果を奏し、
また、中央凸部の外側に凸状折曲部と共に設ける溝部の
深さを端子板の厚さの10〜20％に限定したので、端子板
の溝部における必要な強度が得られる範囲内で上述の効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は実施例に用いる正極端子板の斜視図、第
１図（Ｂ）はこの正極端子板を用いて構成されるリチウ
ムペーパー電池の断面図、第２図（Ａ）は正極端子板の
他例の斜視図、第２図（Ｂ）はこれを用いて構成される
リチウムペーパー電池の断面図、第３図は本考案品と従
来品における電池の内部抵抗の保存日数に対する変化を
示したグラフ、第４図（Ａ）は他の実施例の断面図、第
４図（Ｂ）はこの実施例に用いる正極端子板を絞り加工
する際の説明図、第５図は従来例の説明図である。 1,7,8,14…正極端子板、２…負極端子板、３…リチウム
負極、６…封口材。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者稲垣稔東京都港区新橋５丁目36番11号富士電気化学株式会社内 (56)参考文献特開昭61−27060（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−168968（ＪＰ，Ｕ) 実開昭62−140668（ＪＰ，Ｕ)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】一対の端子板の間に正極合剤、セパレー
タ、負極を順次積重してなる発電要素を挟持し、またこ
れら端子板の周縁部の間に挟み込んだ絶縁部材を熱融着
して前記発電要素を密封してなり、更に前記端子板のい
ずれか一方が絞り加工により中央凸部を有する形状に成
形されたペーパー電池において、前記中央凸部の外側に、前記端子板の厚さの10〜20％に
相当する高さの凸状折曲部を設けたことを特徴とするペ
ーパー電池。
【請求項２】中央凸部の外側に、端子板の厚さの10〜20
％に相当する深さの溝部を設けたことを特徴とする請求
項１記載のペーパー電池。