JPH0737559A - 偏平形電池の製造法 - Google Patents
偏平形電池の製造法Info
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- JPH0737559A JPH0737559A JP5180169A JP18016993A JPH0737559A JP H0737559 A JPH0737559 A JP H0737559A JP 5180169 A JP5180169 A JP 5180169A JP 18016993 A JP18016993 A JP 18016993A JP H0737559 A JPH0737559 A JP H0737559A
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- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 偏平形電池の製造法に関するもので、製造工
程の安定化と高品質で信頼性に優れた電池を提供するも
のである。 【構成】 金属製の正・負極ケース５，６をホルダー９
に設置し、その上に帯状のシール材４を重ね合わせ、電
池の周縁部を窓枠状に溶着した後、レーザ光を用いてそ
の周縁部を任意の窓枠状に切断する。正極ケース５に正
極活物質２とセパレータ１、負極ケース６に負極活物質
３をそれぞれ配備し、負極ケース６を正極ケース５に重
ね合わせ、３辺を加熱溶着する。残った１辺より電解液
を注入し残された１辺を加熱溶着し、電池を構成する。
程の安定化と高品質で信頼性に優れた電池を提供するも
のである。 【構成】 金属製の正・負極ケース５，６をホルダー９
に設置し、その上に帯状のシール材４を重ね合わせ、電
池の周縁部を窓枠状に溶着した後、レーザ光を用いてそ
の周縁部を任意の窓枠状に切断する。正極ケース５に正
極活物質２とセパレータ１、負極ケース６に負極活物質
３をそれぞれ配備し、負極ケース６を正極ケース５に重
ね合わせ、３辺を加熱溶着する。残った１辺より電解液
を注入し残された１辺を加熱溶着し、電池を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、薄形機器、例えばＩＣ
カード、電卓等の電源となる偏平形電池の製造法に関す
るものである。
カード、電卓等の電源となる偏平形電池の製造法に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】この種の電池は、図１の半断面図と図３
の構成方法に示すように、有機溶媒電解液を含浸させた
ポリプロピレン不織布からなるセパレータ１を介在させ
て、金属ハロゲン化物、金属酸化物の正極活物質２と、
リチウムからなる負極活物質３の発電要素に前もって金
型を用いて帯状からなる中央部を膨出状に突出させたス
テンレス鋼板、あるいはステンレス鋼板上にニッケルメ
ッキを施した正極ケース５と平板状の負極ケース６を所
定の寸法より大きめの窓枠状原板Ａに打ち抜き、その周
縁部に、前もって窓枠状に打ち抜かれたポリエチレン、
ポリプロピレン、テフロン等からなるシール材４を、配
備し加熱溶着する。その後、負極ケース６を所定の寸法
に打ち抜き、正極ケース５にシール側を重ね合わせた
後、負極ケース６の周縁部を１５０〜２５０℃で加熱し
溶着することにより発電要素を密封口し、最後に正極ケ
ース５を金型を用い、所定寸法に打ち抜き構成したもの
である。
の構成方法に示すように、有機溶媒電解液を含浸させた
ポリプロピレン不織布からなるセパレータ１を介在させ
て、金属ハロゲン化物、金属酸化物の正極活物質２と、
リチウムからなる負極活物質３の発電要素に前もって金
型を用いて帯状からなる中央部を膨出状に突出させたス
テンレス鋼板、あるいはステンレス鋼板上にニッケルメ
ッキを施した正極ケース５と平板状の負極ケース６を所
定の寸法より大きめの窓枠状原板Ａに打ち抜き、その周
縁部に、前もって窓枠状に打ち抜かれたポリエチレン、
ポリプロピレン、テフロン等からなるシール材４を、配
備し加熱溶着する。その後、負極ケース６を所定の寸法
に打ち抜き、正極ケース５にシール側を重ね合わせた
後、負極ケース６の周縁部を１５０〜２５０℃で加熱し
溶着することにより発電要素を密封口し、最後に正極ケ
ース５を金型を用い、所定寸法に打ち抜き構成したもの
である。
【０００３】次に、図３に従来の構成の手順を示す。帯
状の正、負極ケース５，６の厚みが０．０２〜０．０５
mmと極めて薄いため金型を介し、前もって２箇所設けた
位置規制用の穴７を含め予め大きく窓枠状原板Ａに打ち
抜いた後、マガジン１０の内部に重ねて収納し、一枚毎
に取り出しホルダー９の上面に設けた位置規制用のピン
８に窓枠状原板Ａの穴７を挿入しセットしているが、マ
ガジン１０の内部より取り出す場合、数枚が重なって取
り出されることがある。このためピン８に挿入できず製
造トラブルが発生していた。さらに、前記正・負極ケー
ス５，６をピン８にセットした後、前もって所定の形状
に打ち抜かれたシール材４を配備し上部より加熱溶着
し、その後負極ケース６を金型を用いて所定寸法に打ち
抜き、シール材４を重ね合わせて正極ケース５に配備
し、負極ケース６の周縁部を加熱溶着する。
状の正、負極ケース５，６の厚みが０．０２〜０．０５
mmと極めて薄いため金型を介し、前もって２箇所設けた
位置規制用の穴７を含め予め大きく窓枠状原板Ａに打ち
抜いた後、マガジン１０の内部に重ねて収納し、一枚毎
に取り出しホルダー９の上面に設けた位置規制用のピン
８に窓枠状原板Ａの穴７を挿入しセットしているが、マ
ガジン１０の内部より取り出す場合、数枚が重なって取
り出されることがある。このためピン８に挿入できず製
造トラブルが発生していた。さらに、前記正・負極ケー
ス５，６をピン８にセットした後、前もって所定の形状
に打ち抜かれたシール材４を配備し上部より加熱溶着
し、その後負極ケース６を金型を用いて所定寸法に打ち
抜き、シール材４を重ね合わせて正極ケース５に配備
し、負極ケース６の周縁部を加熱溶着する。
【０００４】ところがシール材４は極めて薄くて軽く、
また静電気等による影響を受けやすく位置ずれが生じや
すい。また、金型の命数も非常に短かった。負極ケース
６を所定寸法に打ち抜き正極ケース５に配備すると負極
ケース６にずれが生じ、前記発電要素を組み込み密封口
した後、電気特性を確認すると内部短絡が発生すること
が判明した。以上のように従来の製造方法では、電池の
構成および電気特性に悪影響を与えるという問題があっ
た。
また静電気等による影響を受けやすく位置ずれが生じや
すい。また、金型の命数も非常に短かった。負極ケース
６を所定寸法に打ち抜き正極ケース５に配備すると負極
ケース６にずれが生じ、前記発電要素を組み込み密封口
した後、電気特性を確認すると内部短絡が発生すること
が判明した。以上のように従来の製造方法では、電池の
構成および電気特性に悪影響を与えるという問題があっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記に示す従来の構成
方法では、シール材４が０．０５〜０．１mmと薄く、窓
枠状に打ち抜いた後、正極ケース５あるいは負極ケース
６に搬送し、加熱溶着した際に位置ずれが発生する。そ
のようなケースを用いて電池を構成した場合にずれが発
生し、電気特性に悪影響を与えていた。
方法では、シール材４が０．０５〜０．１mmと薄く、窓
枠状に打ち抜いた後、正極ケース５あるいは負極ケース
６に搬送し、加熱溶着した際に位置ずれが発生する。そ
のようなケースを用いて電池を構成した場合にずれが発
生し、電気特性に悪影響を与えていた。
【０００６】ローラに所定形状のカッター刃を取り付け
たもので、正・負極ケース５，６を送りながら切断する
方法では、カッター刃でシール材４を切断するために
は、正・負極ケース５，６にある程度の力で加圧しなけ
れば切断できず、ケースに傷が入る恐れがあり、また微
妙な隙間調整が必要であり、保守・管理面において長期
信頼性に欠けるという問題点があった。
たもので、正・負極ケース５，６を送りながら切断する
方法では、カッター刃でシール材４を切断するために
は、正・負極ケース５，６にある程度の力で加圧しなけ
れば切断できず、ケースに傷が入る恐れがあり、また微
妙な隙間調整が必要であり、保守・管理面において長期
信頼性に欠けるという問題点があった。
【０００７】この種の電池は、ＩＣカードのメモリー保
持電源として使用されるため、高品質特に長期信頼性が
要求され、加えて多岐にわたる電池の外径形状が要望さ
れている。
持電源として使用されるため、高品質特に長期信頼性が
要求され、加えて多岐にわたる電池の外径形状が要望さ
れている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解消するために帯状の金属製正・負極ケース５，６とシ
ール材４の一部分を窓枠状に溶着したものを、レーザ光
を用いて任意の窓枠状にシール材４を切断するものであ
る。
解消するために帯状の金属製正・負極ケース５，６とシ
ール材４の一部分を窓枠状に溶着したものを、レーザ光
を用いて任意の窓枠状にシール材４を切断するものであ
る。
【０００９】
【作用】この構成を用いれば、多岐にわたる形状に対し
て簡単に対応が可能となる。また、正・負極ケース５，
６を帯状で加工、構成が可能となり電池製造において安
定化が図れる。すなわち、本発明ではレーザ光による切
断を用いることにより、帯状の正・負極ケース５，６に
は位置規制用の穴７を前もって開けておき、この穴７を
ホルダー９に設けた位置規制用のピン８に挿入すること
により、高度な位置制度を確保しながらシール材４の切
断ができる。また、負極ケース６を取り出し、正極ケー
ス５のピン８に挿入することにより、ずれが発生しない
信頼性の高い電池の製造が可能となり内部短絡の問題が
解消された。
て簡単に対応が可能となる。また、正・負極ケース５，
６を帯状で加工、構成が可能となり電池製造において安
定化が図れる。すなわち、本発明ではレーザ光による切
断を用いることにより、帯状の正・負極ケース５，６に
は位置規制用の穴７を前もって開けておき、この穴７を
ホルダー９に設けた位置規制用のピン８に挿入すること
により、高度な位置制度を確保しながらシール材４の切
断ができる。また、負極ケース６を取り出し、正極ケー
ス５のピン８に挿入することにより、ずれが発生しない
信頼性の高い電池の製造が可能となり内部短絡の問題が
解消された。
【００１０】また、シール材４の切断では金型やカッタ
ー刃を使用しないため、命数や微妙な調整を考慮する必
要がなく、保守・管理の面で扱いやすくなる。
ー刃を使用しないため、命数や微妙な調整を考慮する必
要がなく、保守・管理の面で扱いやすくなる。
【００１１】
【実施例】以下、図面とともに本発明の実施例を示す。
図１は電池の半断面図で有機溶媒としてプロピレンカー
ボネートに１モル／ｌの過塩素酸リチウムを含有した電
解液を包浸させたポリプロピレン不織布からなるセパレ
ーター１の上面に二酸化マンガンとカーボンと接着剤を
混練してシート状にした正極活物質２を配備し、下面に
はリチウムからなる負極活物質３を配備し、中央部を外
側へ膨出させたステンレス鋼板からなる正極ケース５と
平板状からなる負極ケース６で包含し、正極ケース５と
負極ケース６の周縁部をポリプロピレンからなるシール
材４を重ね合わせて、その正極ケース５と負極ケース６
に熱を加え加圧溶着し、密封口した電池外形が２２×２
９mm、厚み０．５mmを有した偏平形電池である。
図１は電池の半断面図で有機溶媒としてプロピレンカー
ボネートに１モル／ｌの過塩素酸リチウムを含有した電
解液を包浸させたポリプロピレン不織布からなるセパレ
ーター１の上面に二酸化マンガンとカーボンと接着剤を
混練してシート状にした正極活物質２を配備し、下面に
はリチウムからなる負極活物質３を配備し、中央部を外
側へ膨出させたステンレス鋼板からなる正極ケース５と
平板状からなる負極ケース６で包含し、正極ケース５と
負極ケース６の周縁部をポリプロピレンからなるシール
材４を重ね合わせて、その正極ケース５と負極ケース６
に熱を加え加圧溶着し、密封口した電池外形が２２×２
９mm、厚み０．５mmを有した偏平形電池である。
【００１２】図２で、炭酸ガスレーザ光を用いた製造方
法について説明する。帯状で板幅が５０mm、厚みが０．
０３mmのステンレス鋼板からなり、未切断部を数箇所残
して電池形状に切断された正・負極ケース５，６の長手
方向の片側に前もって位置規制用の穴７を一定のピッチ
間隔で設け、次工程のホルダー９の上面に設けた位置規
制用のピン８に挿入する。その後、ポリプロピレンから
なる帯状で厚みが０．０７５mmのシール材４を重ね合わ
せ、電池の周縁部を窓枠状に高温加圧することにより溶
着させる。次に、炭酸ガスレーザを用いて、窓枠状に溶
着した部分のシール材４のみを切断し不要部分を取り除
く。その際の炭酸ガスレーザの出力は６０Ｗで切断スピ
ードが６０cm／秒で行った。再度、窓枠状に切断された
シール材を高温加圧させることにより所定の厚みにす
る。正極ケース５の凹部に正極活物質２とセパレーター
１を配備し、負極ケース６には負極活物質３を配備す
る。その後、発電要素を配備した負極ケースを正極側の
ピン８にシール面を重ね合わせて挿入する。このように
して構成した後、位置規制用の穴に対して反対側の１辺
を残し３辺を加熱溶着し電解液を注入する。その後、残
る１辺を加熱溶着し密封口し電池を連続的に製造した。
なお、正・負極ケース５，６の未切断部においては金型
を用いて最後に切断した。
法について説明する。帯状で板幅が５０mm、厚みが０．
０３mmのステンレス鋼板からなり、未切断部を数箇所残
して電池形状に切断された正・負極ケース５，６の長手
方向の片側に前もって位置規制用の穴７を一定のピッチ
間隔で設け、次工程のホルダー９の上面に設けた位置規
制用のピン８に挿入する。その後、ポリプロピレンから
なる帯状で厚みが０．０７５mmのシール材４を重ね合わ
せ、電池の周縁部を窓枠状に高温加圧することにより溶
着させる。次に、炭酸ガスレーザを用いて、窓枠状に溶
着した部分のシール材４のみを切断し不要部分を取り除
く。その際の炭酸ガスレーザの出力は６０Ｗで切断スピ
ードが６０cm／秒で行った。再度、窓枠状に切断された
シール材を高温加圧させることにより所定の厚みにす
る。正極ケース５の凹部に正極活物質２とセパレーター
１を配備し、負極ケース６には負極活物質３を配備す
る。その後、発電要素を配備した負極ケースを正極側の
ピン８にシール面を重ね合わせて挿入する。このように
して構成した後、位置規制用の穴に対して反対側の１辺
を残し３辺を加熱溶着し電解液を注入する。その後、残
る１辺を加熱溶着し密封口し電池を連続的に製造した。
なお、正・負極ケース５，６の未切断部においては金型
を用いて最後に切断した。
【００１３】ケースに対してのシール材のずれについ
て、従来品ではずれが大きく電池を構成させた際、短絡
等が発生し電池特性に悪影響を与えていた。上記の本発
明のレーザ光を用いた製造法と従来の製造法で電池を構
成し、電池特性の確認を行った。（表１）にその結果を
示す。
て、従来品ではずれが大きく電池を構成させた際、短絡
等が発生し電池特性に悪影響を与えていた。上記の本発
明のレーザ光を用いた製造法と従来の製造法で電池を構
成し、電池特性の確認を行った。（表１）にその結果を
示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】（表１）の結果より本発明品では位置決め
精度が向上し、短絡等の不良が激減した。次に厚み０．
０７５mmのシール材４を窓枠状に切断し、切断可能な領
域を確認するため、炭酸ガスレーザを用いて光源出力と
切断スピードを組合せて得た結果を（表２）に示す。
精度が向上し、短絡等の不良が激減した。次に厚み０．
０７５mmのシール材４を窓枠状に切断し、切断可能な領
域を確認するため、炭酸ガスレーザを用いて光源出力と
切断スピードを組合せて得た結果を（表２）に示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】（表２）の結果により次のことが判明し
た。 （１）シール材の切断に対しては、レーザ光源出力と切
断スピードに相関性があることが判明した。 （２）（表２）の◎印をつけた範囲においては切断状態
が良好で、かつカッター刃で切断した時のようなケース
への傷もないことが確認された。 （３）（表２）の△印をつけた範囲においては、シール
材の切断状況の悪化、または正・負極ケースへのダメー
ジが見られた。
た。 （１）シール材の切断に対しては、レーザ光源出力と切
断スピードに相関性があることが判明した。 （２）（表２）の◎印をつけた範囲においては切断状態
が良好で、かつカッター刃で切断した時のようなケース
への傷もないことが確認された。 （３）（表２）の△印をつけた範囲においては、シール
材の切断状況の悪化、または正・負極ケースへのダメー
ジが見られた。
【００１８】シール材の厚みを０．０３，０．１，０．
２mmを用いて上記と同様の実験を行った。その結果、薄
いものは切断スピードを速く、厚いものは切断スピード
を遅くすることにより切断状況が良好であることが確認
されている。また、シール材の材質をポリプロピレンの
他にポリエチレン、テフロン、ナイロン等の材質のもの
を使用して同様の実験を行った。結果はその他の樹脂で
も同様に切断できることが確認された。
２mmを用いて上記と同様の実験を行った。その結果、薄
いものは切断スピードを速く、厚いものは切断スピード
を遅くすることにより切断状況が良好であることが確認
されている。また、シール材の材質をポリプロピレンの
他にポリエチレン、テフロン、ナイロン等の材質のもの
を使用して同様の実験を行った。結果はその他の樹脂で
も同様に切断できることが確認された。
【００１９】なお、ＹＡＧレーザを用いた実験も合わせ
て行った。その結果、レーザ光の波長が異なるため、樹
脂の切断ができなかった。以上のことから判断すると樹
脂の切断加工においては炭酸ガスレーザが最適である。
て行った。その結果、レーザ光の波長が異なるため、樹
脂の切断ができなかった。以上のことから判断すると樹
脂の切断加工においては炭酸ガスレーザが最適である。
【００２０】
【発明の効果】このように本発明によれば、レーザ光を
用いたシール材の切断において従来の金型を用いた切断
と比較して位置精度の高いものが得られた。また、レー
ザ光を用いることにより簡単に任意の形状を得ることが
可能となった。さらにレーザ光を用いることにより、高
信頼性の電池を連続的に製造できる。
用いたシール材の切断において従来の金型を用いた切断
と比較して位置精度の高いものが得られた。また、レー
ザ光を用いることにより簡単に任意の形状を得ることが
可能となった。さらにレーザ光を用いることにより、高
信頼性の電池を連続的に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における電池の半断面図
【図２】本発明による電池の組立過程を示す図 （ａ）金属ケースとシール材を重ね合わせて窓枠状に溶
着した図 （ｂ）（ａ）をレーザ光で窓枠状に切断している図 （ｃ）偏平形電池の組立状態を示す断面図
着した図 （ｂ）（ａ）をレーザ光で窓枠状に切断している図 （ｃ）偏平形電池の組立状態を示す断面図
【図３】従来の電池の組立過程を示す図 （ａ）シート材料からケースを切断する図 （ｂ）シート材料からケースを切断する図 （ｃ）原板Ａをマガジンに収納した図 （ｄ）ピンをもつホルダーを示す図 （ｅ）シール材を示す図 （ｆ）シール材を重ね合わせた正極ケースを示す図
１ セパレーター ２ 正極活物質 ３ 負極活物質 ４ シール材 ５ 正極ケース ６ 負極ケース ７ 位置規制用穴 ８ 位置規制用ピン ９ ホルダー １０ マガジン Ａ 窓枠状原板
Claims (5)
- 【請求項１】 正極端子と負極端子を兼ねる帯状の金属
製ケースとシール材を兼ねる絶縁樹脂フィルムを重ね合
わせ、電池形状に沿って周縁部を溶着させ、その後レー
ザ光を用いて樹脂フィルムを窓枠状に切断することを特
徴とする偏平形電池の製造法。 - 【請求項２】 レーザ光源に、炭酸ガスレーザを用いた
請求項１記載の偏平形電池の製造法。 - 【請求項３】 レーザ光の照射出力が、２０Ｗから８０
Ｗの範囲である請求項２記載の偏平形電池の製造法。 - 【請求項４】 シール材を兼ねる帯状の絶縁樹脂フィル
ムの厚みが０．０３〜０．２mmである請求項１記載の偏
平形電池の製造法。 - 【請求項５】 シール材を兼ねる帯状の絶縁樹脂フィル
ムの材質がポリプロピレン、ポリエチレン、テフロン、
ナイロン等の樹脂フィルムを用いた請求項４記載の偏平
形電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180169A JPH0737559A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 偏平形電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5180169A JPH0737559A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 偏平形電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0737559A true JPH0737559A (ja) | 1995-02-07 |
Family
ID=16078607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5180169A Pending JPH0737559A (ja) | 1993-07-21 | 1993-07-21 | 偏平形電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737559A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6503656B1 (en) | 1999-06-24 | 2003-01-07 | Nec Corporation | Method for production of battery |
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