JPS58117635A - 密閉形電池の封口方法 - Google Patents
密閉形電池の封口方法Info
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- JPS58117635A JPS58117635A JP56215118A JP21511881A JPS58117635A JP S58117635 A JPS58117635 A JP S58117635A JP 56215118 A JP56215118 A JP 56215118A JP 21511881 A JP21511881 A JP 21511881A JP S58117635 A JPS58117635 A JP S58117635A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cap
- case
- container
- sealing
- sealed
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えばリチウム電池の如曵密閉形の電池におけ
る液密性に優れた電池を製造するための封口法に閤する
ものである。
る液密性に優れた電池を製造するための封口法に閤する
ものである。
従来電卓、電子時計、電子うき、コンビ暴−タ等電子機
器のメモリーのバックアップ電源などにリチウム電池が
使用されている。リチウム電池は出力電圧が高いことら
ありてその用途は急速に広まっているが、Ｉｌ！用中に
電解液が流液すると電池性能が低下する一方、漏洩電解
値によって周囲が損傷する惧れを有している。第１図は
ボタン形リチウム電池の断面を示したものであるが、Ｌ
ｉ五、ＭｆｌＯ，！、セパレータ３、電解液（七パレー
タに保持されている）等がステン□ レス鋼製の中ヤップ４をもった同じくステンレス鋼製の
円形容器５の中に密封された構造となっている。封かん
は舗かしめ−によりなされており、キャップ４の外周部
に射出成形で付与した絶縁バッキング６を介して容器６
の外崗部マを内側に曲げてかしめることによって封じて
いる。このように絶縁パツキングーに容器６の外周部を
押付けるという機械的な状態で密封状■を保とうとする
が、絶縁バッキング６は弾力性に乏しい例えばポリプロ
ピレン等で作られていること、および容器Ｓがステンレ
ス鋼であるのか で、かしめた後に弾性変形分に和尚する何がしへ のスプリングバックが生じることによってかしめが弛緩
して曵るために、電解液が流液する慎れを有する。
器のメモリーのバックアップ電源などにリチウム電池が
使用されている。リチウム電池は出力電圧が高いことら
ありてその用途は急速に広まっているが、Ｉｌ！用中に
電解液が流液すると電池性能が低下する一方、漏洩電解
値によって周囲が損傷する惧れを有している。第１図は
ボタン形リチウム電池の断面を示したものであるが、Ｌ
ｉ五、ＭｆｌＯ，！、セパレータ３、電解液（七パレー
タに保持されている）等がステン□ レス鋼製の中ヤップ４をもった同じくステンレス鋼製の
円形容器５の中に密封された構造となっている。封かん
は舗かしめ−によりなされており、キャップ４の外周部
に射出成形で付与した絶縁バッキング６を介して容器６
の外崗部マを内側に曲げてかしめることによって封じて
いる。このように絶縁パツキングーに容器６の外周部を
押付けるという機械的な状態で密封状■を保とうとする
が、絶縁バッキング６は弾力性に乏しい例えばポリプロ
ピレン等で作られていること、および容器Ｓがステンレ
ス鋼であるのか で、かしめた後に弾性変形分に和尚する何がしへ のスプリングバックが生じることによってかしめが弛緩
して曵るために、電解液が流液する慎れを有する。
このようなことを解決するため、最近に至り。
第！図に示す如きレーザ連接を使用した封口技術が検討
されている。即ち、キャップ４と容器６の外周部を重ね
合せ、重合部に矢印方向からレーザビームを照射して溶
融ｓ８を形成し、両者を一体化せしめるものである。こ
の方法は溶べ 融婢接であるため、ＷＩ接粂件を適正に選ば液密へ 性に優れた喪好な封口部を形成することが可能であり、
また溶融＊＊によってもビーム径が１６１ｍＱ度の極め
てエネルギ密度の高いビームを！Ｉｌ１間照射するため
、熱影響により内部の電解液が分解されたりすることは
ない。一方キャップ４と容器５はそれぞれ陰極端子、陽
極端子を兼ねているために互に電気的に絶縁されている
必要がある。第２図に示したような方法でキャップ４と
容器６とを溶接してしまうと溶融部８では完全に電気的
に接続された状態となってしまうため、他の場所で絶縁
を考えねばならず、例えばキャップ４側に絶縁部９を形
成することが必要となる。この絶縁部９は例えばガラス
によるハーメチククシールにする等の手法で形成される
が、このようにするとキャップ４の製造コストが高くな
り、従って、完全な封口をしてもその価値が大幅に損な
われることになる等の欠点を有している。
されている。即ち、キャップ４と容器６の外周部を重ね
合せ、重合部に矢印方向からレーザビームを照射して溶
融ｓ８を形成し、両者を一体化せしめるものである。こ
の方法は溶べ 融婢接であるため、ＷＩ接粂件を適正に選ば液密へ 性に優れた喪好な封口部を形成することが可能であり、
また溶融＊＊によってもビーム径が１６１ｍＱ度の極め
てエネルギ密度の高いビームを！Ｉｌ１間照射するため
、熱影響により内部の電解液が分解されたりすることは
ない。一方キャップ４と容器５はそれぞれ陰極端子、陽
極端子を兼ねているために互に電気的に絶縁されている
必要がある。第２図に示したような方法でキャップ４と
容器６とを溶接してしまうと溶融部８では完全に電気的
に接続された状態となってしまうため、他の場所で絶縁
を考えねばならず、例えばキャップ４側に絶縁部９を形
成することが必要となる。この絶縁部９は例えばガラス
によるハーメチククシールにする等の手法で形成される
が、このようにするとキャップ４の製造コストが高くな
り、従って、完全な封口をしてもその価値が大幅に損な
われることになる等の欠点を有している。
本発明は上記の如き欠点を除去するもので、液密性を保
持し、かつ信頼性の高い封０方法を提供するものである
。
持し、かつ信頼性の高い封０方法を提供するものである
。
次に本発明について説明する。
本発明において、封口するに当り、溶射を利用する。Ｓ
射とは、通称メタリコン等と呼ばれ、例えば金属粉をプ
ラズマ炎等の火炎の中に導いて＃１滴を作り、これを目
的とする場所に吹付けてその場所をコーティングしたり
、肉盛りしたりする方法である。従来はジェントエンジ
ンのタービンブレードに耐熱材料を肉盛したり、プレス
の金型に耐摩耗性材料をコーティングしたりすることに
用いられていたが、最近では溶射装置の着しい進歩にと
もなって、電子機器の分野においても応用されるように
なり、例えばテープレコーダやビデオ装置の磁気ヘッド
の製造に適用されたり、セラミックやエポキ／樹脂の基
板の上に導体を形成するなどいわゆるグリ／ト板の製造
にも応用されている。それ故、極めて微小領域を高い寸
法精度でコーティングする目的にも十分応えられる状況
になっている。本発明はこのような溶射技術を利用して
、上述した如り封口に関する問題点を除去せんとするも
のである。
射とは、通称メタリコン等と呼ばれ、例えば金属粉をプ
ラズマ炎等の火炎の中に導いて＃１滴を作り、これを目
的とする場所に吹付けてその場所をコーティングしたり
、肉盛りしたりする方法である。従来はジェントエンジ
ンのタービンブレードに耐熱材料を肉盛したり、プレス
の金型に耐摩耗性材料をコーティングしたりすることに
用いられていたが、最近では溶射装置の着しい進歩にと
もなって、電子機器の分野においても応用されるように
なり、例えばテープレコーダやビデオ装置の磁気ヘッド
の製造に適用されたり、セラミックやエポキ／樹脂の基
板の上に導体を形成するなどいわゆるグリ／ト板の製造
にも応用されている。それ故、極めて微小領域を高い寸
法精度でコーティングする目的にも十分応えられる状況
になっている。本発明はこのような溶射技術を利用して
、上述した如り封口に関する問題点を除去せんとするも
のである。
ｌＩｓ図は本発明による封口方法の一例を示したもので
ある。まず、初めに、密封しようとする部分（封口部）
即ち、キャップ゛４の外周部および容器５の外ａｍを斜
めに切断し被Ｓ射面ｌ０１Ｉ’ １を作る。次にこの溶
射面は例えばサンドブラスト処理等の前処理を總し表面
を適当にあらしておく。（表面をあらす操作は、もし液
溶射面がすでにあれていたり、形成され４１射−との密
着性がよければ必ずしも必要としない）このようにして
被溶射−を外周部に形成したキャンプおよび容器を用い
て電池を組立てる。
ある。まず、初めに、密封しようとする部分（封口部）
即ち、キャップ゛４の外周部および容器５の外ａｍを斜
めに切断し被Ｓ射面ｌ０１Ｉ’ １を作る。次にこの溶
射面は例えばサンドブラスト処理等の前処理を總し表面
を適当にあらしておく。（表面をあらす操作は、もし液
溶射面がすでにあれていたり、形成され４１射−との密
着性がよければ必ずしも必要としない）このようにして
被溶射−を外周部に形成したキャンプおよび容器を用い
て電池を組立てる。
その際、キャップ４と容６５との間に例えばポリプロピ
レン等からなる絶縁リングの如ｉ絶縁体１２を第３図に
示す如く配置する。このようにして組立てた電池を銅や
黄銅製のホルダ１３の中に収納する。このホルダ１３は
、その中心部に回転軸１４を備えている。
レン等からなる絶縁リングの如ｉ絶縁体１２を第３図に
示す如く配置する。このようにして組立てた電池を銅や
黄銅製のホルダ１３の中に収納する。このホルダ１３は
、その中心部に回転軸１４を備えている。
次に目的とする封口部即ち、上記被溶射面１３１１に対
して第３因に示す如き状態で溶射を行なう。例えばＳ耐
用ガン１５はプラズマ方式のもので、！１４用ガン１５
の先端から出るプラズマ炎の中に溶射しようとする材料
の粉末１６を導く。粉末１６はプラズマ炎の中で高温に
加熱され、＊ｍとなり、プラズフジェノトにのって被ｍ
射面１Ｏ１１１上に吹付けられる。
して第３因に示す如き状態で溶射を行なう。例えばＳ耐
用ガン１５はプラズマ方式のもので、！１４用ガン１５
の先端から出るプラズマ炎の中に溶射しようとする材料
の粉末１６を導く。粉末１６はプラズマ炎の中で高温に
加熱され、＊ｍとなり、プラズフジェノトにのって被ｍ
射面１Ｏ１１１上に吹付けられる。
粉末工６の材質は、先に述べた如く、キャップ４と容器
５との閣の電気的な絶縁を保持する必要上絶縁体でなけ
ればならないが、例えばＡｌｔＯｎ等の酸化物を用いれ
ば目的は達せられる。
５との閣の電気的な絶縁を保持する必要上絶縁体でなけ
ればならないが、例えばＡｌｔＯｎ等の酸化物を用いれ
ば目的は達せられる。
Ｓ射時には目的とする部所以外は溶射されないようにす
るために、マスク１７を使用する。また円形の封口部を
くまなく溶射するために、第３図に示す如く、被溶射物
たる電池を回転させる。か畷の如−操作によって、被溶
射面１Ｏ１１１で作られる開口部はＡ １ｍ Ｏ，で場
められ、連射終了時にはこの部分にＡム０．の溶射層Ｉ
Ｉが形成される。
るために、マスク１７を使用する。また円形の封口部を
くまなく溶射するために、第３図に示す如く、被溶射物
たる電池を回転させる。か畷の如−操作によって、被溶
射面１Ｏ１１１で作られる開口部はＡ １ｍ Ｏ，で場
められ、連射終了時にはこの部分にＡム０．の溶射層Ｉ
Ｉが形成される。
このようにして作られた溶射層１８の被溶射面１０％
１１に対する密着性およびその強さは極めて大きなもの
である。金属表面を溶融させず、しかも酸化智をその上
に接合するという目的において、短時間の操作で十分な
強度が得られるのは溶射特有の利であり、キャップ４と
容器５は溶射層を介して十分な強度で一体化されること
になる。しかも二の溶射による両口方法の利は、電池の
温度上昇が働めて僅かに抑えられる点にもある。封口部
の温度上昇は数゛１０℃以下に抑えられるし、ホルダに
よって熱が吸収されるため、電池内部の温度上昇は問題
視しなくても良い１１度である。また液密性の点である
か、一般には溶射層は溶射のメカニズム上多少なりとも
気孔を有すると言われているが、粉末１６の材質、粒径
、連射距−等種々の条件な調整することにより、その発
生を最少限に抑制できる。
１１に対する密着性およびその強さは極めて大きなもの
である。金属表面を溶融させず、しかも酸化智をその上
に接合するという目的において、短時間の操作で十分な
強度が得られるのは溶射特有の利であり、キャップ４と
容器５は溶射層を介して十分な強度で一体化されること
になる。しかも二の溶射による両口方法の利は、電池の
温度上昇が働めて僅かに抑えられる点にもある。封口部
の温度上昇は数゛１０℃以下に抑えられるし、ホルダに
よって熱が吸収されるため、電池内部の温度上昇は問題
視しなくても良い１１度である。また液密性の点である
か、一般には溶射層は溶射のメカニズム上多少なりとも
気孔を有すると言われているが、粉末１６の材質、粒径
、連射距−等種々の条件な調整することにより、その発
生を最少限に抑制できる。
そして例えば２μｍ程度の微粉状のＡ Ｉｓ ｏｓを使
用しｌｅｔ条件を適確に選ぶことによって、後述する如
き良好な封口部を得ることができる。
用しｌｅｔ条件を適確に選ぶことによって、後述する如
き良好な封口部を得ることができる。
実施例
従来の―かしめ幹による方法で封口を行なった試験品と
本発明によるＳ討技術を用いて封じた試験品とを製作し
封口部のｆＩｉ密性試験を行なった。
本発明によるＳ討技術を用いて封じた試験品とを製作し
封口部のｆＩｉ密性試験を行なった。
試験は２通りの方法で行なったが、一方の試験（テス）
１）は電解液等の電池の構成物を入れないで、キャップ
と容器とを封じた後か否かを通常の染色探傷試験同様魂
偉液を封口部外側に吹付ける方法で行なった。他の試験
（テスト２）は、電解液だけを入れた状態でキャップと
容器とを封かんして作った試験品を内圧を多少高めるた
めに４６℃の雰囲気中にＷＬｈ、この状態で６か月間放
置して液洩れを調べた。
１）は電解液等の電池の構成物を入れないで、キャップ
と容器とを封じた後か否かを通常の染色探傷試験同様魂
偉液を封口部外側に吹付ける方法で行なった。他の試験
（テスト２）は、電解液だけを入れた状態でキャップと
容器とを封かんして作った試験品を内圧を多少高めるた
めに４６℃の雰囲気中にＷＬｈ、この状態で６か月間放
置して液洩れを調べた。
上記試験品は、次のように製作している。
キャップおよび容器の材質はいづれもステンレス鋼（８
ＵＳ１０４）で、その厚さはα３５Ｍ鳳である。また容
器の直径は約ａｓｍ、封ロ後の＆１！早さは約６１１で
ある。―かしめ一試験品は、前述した通りキャップの外
周部に射出成形で絶縁バッキングを設けたものであり、
また―かしめ時は荷重ａｏｏＭ４で行なった。−万事発
明による方法で製作した試験品は、中ヤツプ、容器共材
質、寸法等は智かしめ畔のものと同一であり、封口はプ
ラズマ溶射で行なった。使用した粉末はＡ Ｉｓ Ｏ，
であり、その直径は約２μｍで、溶射距離は約６０１１
である。キャップと容器との間に配した絶縁リングは厚
さα１５Ｍ、幅１、５１ｍのポリプロピレン製のもので
ある。さらに第３図に示した被溶射面１０．１１はそれ
ぞれ板廖方向に対して４５″になるように切断して作り
、その表１ｌｌｉをプラスト処理した後溶射に供した。
ＵＳ１０４）で、その厚さはα３５Ｍ鳳である。また容
器の直径は約ａｓｍ、封ロ後の＆１！早さは約６１１で
ある。―かしめ一試験品は、前述した通りキャップの外
周部に射出成形で絶縁バッキングを設けたものであり、
また―かしめ時は荷重ａｏｏＭ４で行なった。−万事発
明による方法で製作した試験品は、中ヤツプ、容器共材
質、寸法等は智かしめ畔のものと同一であり、封口はプ
ラズマ溶射で行なった。使用した粉末はＡ Ｉｓ Ｏ，
であり、その直径は約２μｍで、溶射距離は約６０１１
である。キャップと容器との間に配した絶縁リングは厚
さα１５Ｍ、幅１、５１ｍのポリプロピレン製のもので
ある。さらに第３図に示した被溶射面１０．１１はそれ
ぞれ板廖方向に対して４５″になるように切断して作り
、その表１ｌｌｉをプラスト処理した後溶射に供した。
第１責に試験結果を示した。
本発明によるものは従来法に比べ１！！！ｌ！ｌ性の非
常に良い結果となってお１ハ本発明は−めて有効な方法
であることが判明する。
常に良い結果となってお１ハ本発明は−めて有効な方法
であることが判明する。
１８１表
数
なお、本発明においては、液密性等を要求される密閉形
の電池の両口方法として広く応用できるものである。
の電池の両口方法として広く応用できるものである。
上述せる如畷、本発明は液密性が高く、良好なる封口部
を得ることができる等工業的価値甚だ大なるものである
。
を得ることができる等工業的価値甚だ大なるものである
。
第１図は従来の嘴かしめ−により封口されたリチウム電
池の断面図、第２図はレーザ溶接に２ろ封口方法を示す
断面図、第３図は本発明において溶射による封口方法を
示した要部説明園である。 １Ｏ１１１は被溶射面、１２は絶縁体 特許出願人 新神戸電機株式会社
池の断面図、第２図はレーザ溶接に２ろ封口方法を示す
断面図、第３図は本発明において溶射による封口方法を
示した要部説明園である。 １Ｏ１１１は被溶射面、１２は絶縁体 特許出願人 新神戸電機株式会社
Claims (1)
- 絶縁体を介するキャップと容器の被溶射面で形成される
麹口部に対し、電気絶縁体を連射することにより、前記
キャップと容器とを電気的に絶縁し両者を一体化するこ
とを特徴とする密閉形電池の封口方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56215118A JPS58117635A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 密閉形電池の封口方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56215118A JPS58117635A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 密閉形電池の封口方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58117635A true JPS58117635A (ja) | 1983-07-13 |
| JPS6249700B2 JPS6249700B2 (ja) | 1987-10-21 |
Family
ID=16667038
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56215118A Granted JPS58117635A (ja) | 1981-12-29 | 1981-12-29 | 密閉形電池の封口方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58117635A (ja) |
-
1981
- 1981-12-29 JP JP56215118A patent/JPS58117635A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6249700B2 (ja) | 1987-10-21 |
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