JPH09219204A - リチウム偏平形電池の製造方法 - Google Patents

リチウム偏平形電池の製造方法

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JPH09219204A
JPH09219204A JP8026304A JP2630496A JPH09219204A JP H09219204 A JPH09219204 A JP H09219204A JP 8026304 A JP8026304 A JP 8026304A JP 2630496 A JP2630496 A JP 2630496A JP H09219204 A JPH09219204 A JP H09219204A
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JP
Japan
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lithium
negative electrode
electrode terminal
battery
active material
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JP8026304A
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Yoshihiro Onoda
嘉広 小野田
Akihide Izumi
彰英 泉
Yasuhiro Ishiguro
康裕 石黒
Chihiro Murata
千洋 村田
Michie Yoshioka
吾恵 吉岡
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FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries
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    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負極端子に対する負極活物質の取り付け精度
を高精度に維持することのできるリチウム偏平形電池の
製造方法を提供することを解決すべき課題とする。 【解決手段】 リチウム偏平形電池(1)の負極端子
(3)にリチウム塊(11)を圧着固定して、前記負極
端子に負極活物質(2)を一体に形成するようにしたリ
チウム偏平形電池の製造方法であって、リチウムロッド
(8)を所定長さに切断してリチウム塊を形成するとと
もに、このリチウム塊を、その切断面(11a)を前記
負極端子の所定位置に面接触させた状態で仮プレスする
ことにより、このリチウム塊と負極端子とを仮固定し、
ついで、前記リチウム塊を本プレスによって所定形状に
塑性変形させるとともに、前記負極端子に圧着固定する
ことを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム偏平形電
池の製造方法に係わり、特に、負極活物質であるリチウ
ムを負極端子に高精度に取り付けるようにしたリチウム
偏平形電池の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、負極活物質にリチウムを用いたリ
チウム偏平形電池(一次電池や二次電池を含む)は、図
4に示すような構成となされている。
【0003】この図に符号1で示すリチウム偏平形電池
は、リチウムからなる負極活物質2が取り付けられた皿
状に形成された金属製の負極端子3と、たとえば二酸化
マンガン等の正極活物質4が固定されるとともに、前記
負極端子3によって閉塞された正極缶5と、前記負極活
物質2と正極活物質4との間に介装されて、両者間の隙
間を保持するポリオレフィン系の不織布からなるセパレ
ータ6と、前記負極端子3の周縁部全周に亙って配設さ
れた絶縁シール材7と、前記負極端子3と正極缶5との
間に注入された非水電解液(有機電解液)とによって構
成されており、前記負極端子3が挿入された正極缶5の
開口部周縁部を内方に加締めて、前記負極端子3の周縁
部を前記絶縁シール7を介して共締めして、前記負極端
子3を正極缶5に固定することにより、前記正極缶5の
開口部を封口するとともに、前記絶縁シール7によって
前記負極端子3と正極缶5とを絶縁状態に保持しつつ、
両者間を気密に封止した構成となっている。
【0004】このような構成を有するリチウム偏平形電
池1は、エネルギ密度が高く、また、自己放電が少なく
保存性に優れ、形状的にも薄くすることができるといっ
た大きな利点を備えている。
【0005】そして、このようなリチウム偏平形電池1
において、その負極活物質2を負極端子3に取り付ける
には、まず、図5に示すように、リチウムロッド8の先
端部を真空吸着手段9によって吸着しておくとともに、
この真空吸着手段9の先端部に設けられたカッター10
によって前記リチウムロッド8の先端部を所定長さに切
断してリチウム塊11を形成し、このリチウム塊11
を、前記真空吸着手段9によって搬送して負極端子3の
所定位置へ位置合わせした後に、このリチウム塊11を
弱い圧力で負極端子3へ押し付けることによりこの負極
端子3へ仮圧着し、ついで、このリチウム塊11が仮圧
着された負極端子3をプレス装置へ搬送した後に、前記
リチウム塊11へ本プレスを施すことにより、このリチ
ウム塊11を、所定形状に塑性変形させるとともに、前
記負極端子3へ大きな圧力で圧着させることにより、リ
チウム塊4を前記負極端子3へ固定する方法が採られて
いる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来のリチウム偏平形電池1の製造方法においては、つ
ぎのような改善すべき問題点が残されている。
【0007】すなわち、前述した従来のリチウム偏平形
電池1における負極活物質2の負極端子3への取り付け
方法であると、前記真空吸着手段9によってリチウム塊
11を負極端子3へ仮固定した後に、プレス装置へ搬送
する間に、図6に示すように、前記リチウム塊11が前
記負極端子3に対する仮止め位置からずれてしまった
り、本プレス後において、形成された負極活物質2に剥
がれが生じてしまうといった不具合が生じる。
【0008】そして、このような不具合が生じると、プ
レス装置における本プレスにおいて、図7に示すよう
に、リチウム塊11の変形が不均一になり、その一部が
プレス装置のラム14の側部にはみ出して、前記正極活
物質4との対向方向に盛り上がってしまい(図7および
図8にAで示す)、この負極端子3を正極缶5に装着し
た状態において、前記盛り上がり部Aがセパレータ6を
突き破って正極活物質4に直接接触させられて、リチウ
ム電池1の内部において短絡してしまうことが考えられ
る。
【0009】また、前記負極活物質2の盛り上がり部A
により、負極端子3を正極缶5に装着した状態におい
て、これらに取り付けられている負極活物質2と正極活
物質4とが部分的に干渉しあい、両者間の隙間が不均一
になって、電気特性に影響を与えるばかりでなく、前記
組み合わされる正極缶5と負極端子3とによって形成さ
れるリチウム偏平形電池1の総高が高くなってしまうこ
とも想定される。
【0010】本発明者等は鋭意研究の結果、前述したリ
チウム塊11の仮止め時の位置ずれが、リチウム塊11
の表面に形成されている酸化膜によって、仮止め時にお
ける前記リチウム塊11と負極端子3との接合力が低下
してしまうことに起因していることを知見し本発明に至
ったもので、負極端子に対する負極活物質の取り付け精
度を高精度に維持することのできるリチウム偏平形電池
の製造方法を提供することを解決すべき課題とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に記載
のリチウム偏平形電池の製造方法は、前述した課題を解
決するために、リチウム偏平形電池の負極端子にリチウ
ム塊を圧着固定して、前記負極端子に負極活物質を一体
に形成するようにしたリチウム偏平形電池の製造方法で
あって、リチウムロッドを所定長さに切断してリチウム
塊を形成するとともに、このリチウム塊を、その切断面
を前記負極端子の所定位置に面接触させた状態で仮プレ
スすることにより、このリチウム塊と負極端子とを仮固
定し、ついで、前記リチウム塊を本プレスによって所定
形状に塑性変形させるとともに、前記負極端子に圧着固
定することを特徴としている。
【0012】また、本発明の請求項2に記載のリチウム
偏平形電池の製造方法は、請求項1における前記リチウ
ム塊の前記負極端子との接触面が、略正方形となされて
いることを特徴とすることを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図1ないし図3に基づき説明する。なお、以下の説明
において、組立後のリチウム偏平形電池の構成について
は前記従来のリチウム偏平電池と全く同一であることか
ら、共通する部分については同一符号を用いて説明を簡
略化する。
【0014】本実施形態に係わるリチウム偏平形電池1
の製造方法においては、まず、金属材料をプレス成形に
よって打ち抜くとともに所定の形状に成形することによ
り負極端子3を形成しておくとともに、同じく金属材料
を絞り加工して、所定深さの有底筒状の正極缶5を形成
しておく。
【0015】ついで、前記負極端子3を、その中心線
が、前記ガイドパイプ12の軸線方向と平行となるよう
に位置させた後に、断面形状が4.5mm×8.3mm
の矩形状のリチウムロッド8をガイドパイプ12に対し
て相対移動させることにより、その先端部を前記ガイド
パイプ12の先端から所定長さ(例えば8.67mm)
突出させるとともに、このガイドパイプ12の軸線方向
前方に対向配置されている真空吸着手段9を、前記リチ
ウムロッド8の先端へ向けて移動させて、このリチウム
ロッド8の先端面に吸着させる。
【0016】これより、前記ガイドパイプ12の先端面
に沿って移動させられるカッター13を作動させること
により、前記ガイドパイプ12の先端から突出させられ
ているリチウムロッド8を切断するとともに、この切断
されたリチウム塊11を前記真空吸着手段9によって保
持しつつ移動させて、図1にXで示すように、このリチ
ウム塊11を前記負極端子3の所定位置へ対向位置させ
る。ここで切断されたリチウム塊11は、前述した寸法
から約173mgの重量となる。
【0017】ついで、前記真空吸着手段9を、図1に一
点鎖線矢印で示すように、前記負極端子3へ向けて移動
させて、前記リチウム塊11の切断面11aを負極端子
3の取り付け面へ当接させるとともに、適度な圧力を加
えることによって両者を圧接させて仮圧着させる。
【0018】このようにしてリチウム塊11が仮圧着さ
れた負極端子3を、図2に示すように、適宜の搬送装置
によって本プレス装置のラム14に対向位置させた後
に、ラム14を作動させることにより、図3に示すよう
に、前記負極端子3に仮圧着されているリチウム塊11
を、厚さ1.07mmの円板状に塑性変形させるととも
に、前記負極端子3へ強固に圧着させて固定する。
【0019】このような操作において、前記リチウム塊
11が、切断直後の酸化膜のない新しい表面を有する切
断面を介して前記負極端子3へ面接触させられることに
より、両者が仮プレスに用いられる弱い圧力で圧接させ
られる場合においても、搬送途中における相対移動を拘
束する程度の圧着力が容易に得られ、これによって、搬
送中におけるリチウム塊11の負極端子3に対する位置
ずれが防止される。
【0020】したがって、本プレス時において、リチウ
ム塊11が負極端子3に対して設計通りの位置に固定さ
れるとともに、設計通りに塑性変形させられることによ
り、図3に示すように、負極端子3に高精度に負極活物
質2が形成される。
【0021】そして、このように形成された負極活物質
2は、その位置出しが精度よく行われているとともに、
その形状や寸法が一定であることから、組立後に対向位
置させられる正極活物質4との相対的な位置関係が高精
度に調整され、かつ、前記正極活物質4との隙間が、両
者の対向面全面に亙って均一に形成され、これによっ
て、電池特性が安定するとともに、正極活物質4と負極
活物質2との接触による内部短絡やセパレータ6の破損
といった不具合の発生が抑制され、さらに、負極端子3
と正極缶5との組付けが精度よく行われることから、得
られるリチウム偏平形電池1の総高も規格値に沿ったも
のが容易に得られ、製造されるリチウム偏平形電池の歩
留まりが高められる。
【0022】また、リチウム塊11が酸化膜のない面を
介して負極端子3へ圧着されることにより、高い圧着力
が得られることにより、形成される負極活物質2の剥が
れが防止される。
【0023】ここで、従来の製造方法と本実施形態の製
造方法によって、それぞれ1000個のリチウム偏平形
電池を製造し、リチウムの剥がれの発生状況や、位置ず
れの発生状況を見てみたところ、次表に示す結果が得ら
れた。
【0024】
【表1】 この結果からも明らかなように、本実施形態によれば、
リチウム偏平形電池を高精度に製造することが可能であ
る。
【0025】なお、前記実施形態は一例であって、適用
するリチウム偏平形電池の形状や製造ラインの種類等に
応じて種々変更可能である。
【0026】たとえば、前記実施形態においては、リチ
ウム塊11と負極端子3との接触面を長方形状とした例
について示したが、これを略正方形状とすることも可能
である。このような形状とすることにより、リチウム塊
11を負極端子3へ載置した際に、安定した姿勢が得ら
れるとともに、ラム14による本プレス時における前記
リチウム塊11の、前記負極端子3の面方向における塑
性変形がより均一なものとなる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項1
に係わるリチウム偏平形電池の製造方法によれば、リチ
ウム塊の切断面を負極端子へ面接触させるとともに圧着
させることによって仮固定するようにしたから、リチウ
ム塊を、酸化膜のない新しい面を介して負極端子へ圧着
させることにより、その仮固定時の圧着力を確保し、こ
れによって本プレスへ移行する間の搬送時におけるリチ
ウム塊の位置ずれを防止することができる。
【0028】したがって、本プレスによって形成される
負極活物質の外形形状や寸法あるいは形成位置を設計値
どおりに高精度に形成することができ、負極活物質の異
常変形に基づいた内部短絡や電池特性の低下等を防止す
ることができるばかりでなく、組み上げられるリチウム
偏平形電池の総高も規格値通りとして、製品の歩留まり
を向上させることができる。
【0029】また、本発明の請求項2に係わるリチウム
偏平形電池の製造方法によれば、リチウム塊を負極端子
へ載置した際に、安定した姿勢が得られるとともに、本
プレス時における前記リチウム塊の、負極端子の面方向
における塑性変形をより均一なものとすることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係わるリチウム偏平形電
池の製造方法に用いられる製造装置の要部の動作説明図
である。
【図2】本発明の一実施形態に係わるリチウム偏平形電
池の製造方法に用いられる製造装置における本プレスの
初期段階を示す要部の縦断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係わるリチウム偏平形電
池の製造方法に用いられる製造装置における本プレスの
最終段階を示す要部の縦断面図である。
【図4】リチウム偏平形電池の一構造例を示す縦断面図
である。
【図5】従来のリチウム偏平形電池の製造方法に用いら
れる製造装置の要部の動作説明図である。
【図6】従来のリチウム偏平形電池の製造方法の負極端
子の搬送時におけるリチウム塊の位置ずれを示す縦断面
図である。
【図7】従来のリチウム偏平形電池の製造方法に用いら
れる製造装置における本プレスの最終段階を示す要部の
縦断面図である。
【図8】従来のリチウム偏平電池の製造方法によって製
造された負極端子の不良品の状態を示す縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 リチウム偏平形電池 2 負極活物質 3 負極端子 8 リチウムロッド 9 真空吸着手段 11 リチウム塊 11a 切断面 12 ガイドパイプ 13 カッター 14 ラム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 千洋 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 (72)発明者 吉岡 吾恵 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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リチウム偏平形電池(1)の負極端子
    (3)にリチウム塊(11)を圧着固定して、前記負極
    端子に負極活物質(2)を一体に形成するようにしたリ
    チウム偏平形電池の製造方法であって、リチウムロッド
    (8)を所定長さに切断してリチウム塊を形成するとと
    もに、このリチウム塊を、その切断面(11a)を前記
    負極端子の所定位置に面接触させた状態で仮プレスする
    ことにより、このリチウム塊と負極端子とを仮固定し、
    ついで、前記リチウム塊を本プレスによって所定形状に
    塑性変形させるとともに、前記負極端子に圧着固定する
    ことを特徴とするリチウム偏平形電池の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記リチウム塊の前記負極端子との接触
    面が略正方形となされていることを特徴とする請求項1
    に記載のリチウム偏平形電池の製造方法。
JP8026304A 1996-02-14 1996-02-14 リチウム偏平形電池の製造方法 Pending JPH09219204A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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