JPS5851461A - 密閉型電池の製造法 - Google Patents

密閉型電池の製造法

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JPS5851461A
JPS5851461A JP56148157A JP14815781A JPS5851461A JP S5851461 A JPS5851461 A JP S5851461A JP 56148157 A JP56148157 A JP 56148157A JP 14815781 A JP14815781 A JP 14815781A JP S5851461 A JPS5851461 A JP S5851461A
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JP
Japan
Prior art keywords
brazing material
ceramic ring
hole
sealing plate
sealing
Prior art date
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Pending
Application number
JP56148157A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Horiie
堀家 浩
Seiichi Matsushima
松島 精一
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP56148157A priority Critical patent/JPS5851461A/ja
Publication of JPS5851461A publication Critical patent/JPS5851461A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/564Terminals characterised by their manufacturing process
    • H01M50/566Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
    • 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
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は密閉型電池の製造法の改良に関する〇従来、密
閉U*aでは、封口に除し、正極缶の開口部を内方へ締
め付けてその内内面を負極端子板の周縁部に嵌着させた
合成樹J[lJlの塊状ガスケットに圧接させて封口、
する封目方法を採用していたが、この封目方法を採用す
るかぎり、電池の厚さはせいぜい0.9〜1.0111
1程度にしか薄くできず、それ以下の超薄形化を指向す
る今後の要請に対して応じることができないという問題
がある。
そこで、発電要素の周囲に絶縁材として合成樹脂リング
を配置し、それらの上下にそれぞれ電極端子板としての
役目を兼ねる封目板を配置して、封目板のll!Il鰍
部と合成IIt脂リングとをホットメルト型の接着剤で
接着したvt池が提案されているが、そのような411
!成にすれば厚さが0.7W程度の超薄形の電池が得ら
れるものの、絶縁材や接着剤が有機物であるため、気体
の透過をゆるし、また長期保存中に劣化して、封口部か
ら水蒸気その他の気体が流入し、とくにリチウムなどを
負極活物質とする固体電解質電池や有機電解質電池にお
いては、活物質に大きな影響を与え、放電容置の劣化が
生じる。
その丸め、発明者らは、発電JI!素のI4囲に位置さ
せる絶縁材として劣化が少なく、かつ気体透過性を南し
ないセラミックスを用い、セラミックスの接合面と封目
板の接合面を特定の構成にすることによって、セラミッ
クス製リングと封目板の周縁部とをロウ材でMAL、超
薄形で、かつ長期の貯蔵に耐えつる密閉型電池を提供し
、それについて既に特許出願したが、さらに研究t−重
ねた結果、該電池を製造するKあたり、発電要素挿入後
においてセラミック製リングと溶着する封口板の発電要
素と対向する部分とセラミック製リングと対向する部分
との間に貫通孔を有する凹溝を設け、該封口板とセラミ
ック製リングを浴着したのち、該貫通孔をロウ材で封口
するときは、気密性が尚〈長期貯蔵に耐えうる密閉型電
池が容易Kかつ安定して得られることを見出し、本発明
を完成するにいたった。
すなわち、上dピ蜜閉型′tt池は、まず一方の封目板
の周縁部にセラミック製リングをロウ材でs層し、該セ
ラミック製り/グ内に発電要素を挿入したのち、他方の
封口板を本ね、該封目板の周縁部とセラミック製リング
とをロウ材で浴着するととKよって製造されるが、発電
9!素挿人後においてセラミック製リングと溶着する封
目板が通常の円板状のものであると、電池内部に存在す
る気体が溶着時の加熱により膨張して外部へ出ようとし
、ロウ材中に貫通孔を形成して気密性を低下させたシ、
ロウ材を外部へ押し出して外観の低下を引き起′ツ°の
である。
そこで本発明においては、発電要素挿入後においてセラ
ミック製リングと溶着する封目板の発電要素と対向する
部分とセラミック製リングと対向する部分との関に貫通
孔を有する凹溝を設け、該封口板とセラミック製リング
を!IlL、溶、潜時の加熱によシ膨張した内部気体を
該貫通孔より外部へすみやかに排出し、溶着後、該貫通
孔をロウ材で封口することKよって、外観の低下や寸法
変化を防止しつつ前述のごとき欠点を解消したのである
O この凹溝は環状溝として形成してもよいし、まえ部分的
に形成してもよいが、外観上からは環状溝として形成す
るのが好ましい。そして貫通孔は孔径が0.1〜o、5
sews度にするのが好′ましく、その個数や形状は適
宜選択すればよい。
第1図は本発明の方法により製造された密閉屋固体電解
′jIiVt、池の断面図であり、図面において、(1
)は固体電解質L2)、負極(3)および正極(4)か
らなる発wL!Igで、(5)は発電要素(1)の−囲
に位置するセラミック製リングであり、(6)、(7)
はそれぞれ発電要素(1)およびセラミック製リング(
5)の上部および下部に位置し、負極端子板および正極
端子板としての役目を兼ねる封口板でるる夕。そして、
負極側の封目板(6)の周縁部とセラミック製リング(
5)との間およびセラミック製リング(5)と正m*の
封口板(7)の周縁部との間はロウ材(s) 、 (9
)によって浴着されている。
なお、上記電池においては、ロウ材t8) 、 (9)
による溶着に際し、封U板(6) # (7)やセラミ
ック製リング(5)は、第2図に旺示するように、セラ
ミック製リング(5)はその上下°両面にメタライズ層
叫、(ロ)および金属メッキ層@、01が順次形成され
、封口板(6) 、 (7)の内面側にはそれぞれ金属
メッキ層α祷、(ト)が設けられ、ロウ材<8) e 
(97による封目板(6)、(7)とセラミック製リン
グ(5)との溶着は、溶融したロウ材(8) l (9
)が封口[(6) # (7)の金属メッキ層α◆、C
J4とセラミック製リング(!I)の金属メッキ層@、
(至)とに結合することによって行なわれている。
そして上記電池において、(6a) Fi封口板(6)
K設けた環状の凹溝であシ、(6b)は数日all(6
a)KI&けた貫通孔であり、この貫通孔(6b)は後
述するようK111口&(6)とセラミック製リング(
5)との溶着後にロウ材(ロ)で封口されている。なお
図示していないが、貫通孔(6b)の膨曲にはロウ材α
カとのぬれをよくするために金属メッキ層が形成されて
いる。
本発明において、セラミック製リング(5)としては、
たとえば酸化アルミニウム系のセラミックス、ケイ酸ジ
ルコニウム系のセラミックスなどで形成したものが用い
られ、メタライズ層(6)、(ロ)としては、たとえば
モリブデン・マンガン系のもの、タングステン系のもの
などが用いられ、メタライズ層(至)、 aO上の金属
メッキ層@、0としては、たとえばニッケルメッキ、金
メッキなどが好ましい。
封口板(6) * (7)としては、たとえばニッケル
ー鉄合金、コバルト−ニッケルー鉄合金、ステンレス鋼
製のものなどが用いられ、封口板(6) 、 <1)に
形成する金属メッキ層(14、Q!としては、たとえば
ニッケルメッキ、金メッキなどが好ましい0そしてロウ
材(o) e <v)としては、たとえば−一銅合金、
金−一合省、インジウム−鉛合金、インジウム−錫合釡
、インジウム−鉛−一は金、インジウム−給−一台金な
どからなるものが用いられ、それぞれノj1建位置に配
置された状態で加熱され、#記のごとき悪縁で封目板(
6)、(7)と七ンミツクーリング(5)とを浴増する
。なお図面において、a呻は正極(4)などが1!c池
内で移動するのを防止するために封口板(7)に設けら
れた凹溝である。そして、14fi孔(6b)の封[1
に使用するロウ材α力としては上記と同様のものが使用
され、該ロウ材(ロ)とのぬれをよくするだめの金属メ
ッキ層としてはニッケルメッキ、菫メッキなどが好まし
い。
上記電池において、ロウ材による浴着に際し一#l記の
ような構成にしているのは、セラミックスは単体では接
着できないので、セラミックスの表IIKたとえばモリ
ブデンとマンガン−との混合ペーストを塗布し、水素気
流中で焼結させ、セミラックスの表rfJKメタライズ
層を形成して金属との溶着を町IKL、メタライズ層の
酸化防止およびロウ材のぬれをよくするためにメタライ
ズ層の表面に金属メッキ層を設け、−力対口叡の内面惰
のロウ材と接する部分にもμつ材のぬれをよくするため
に金属メッキ層を形成す゛ることに基づく。
そして1この電池はたとえばつぎに示すようにしてつく
られる。
まず、封口板(6)、(7)に金属メッキ層(ロ)、に
)を形成し、セラミック製リング(5)Kメタライズ層
aQlaυおよび金属メッキ層(ロ)、−を形成する◇
つぎに1正極側の封口[(7)のItIJ鰍部にリング
状のロウ材(9)を載置し、該ロウ材(9)上にセー9
iツク製りング(6)を載せ、上方から加圧しながら加
熱して封口板(7)と七うξツク製リング(5)を溶着
する〇つぎに該セラミック製リング(5)内にリチウj
P′fr負極活物質、ヨウ化鉛を正極活物質、ヨウ化リ
チウムを固体電解質とする発電要素(1)を仲人し、つ
いでセラミック製リング(5)上にリング状のロウ材(
8)および直径Q、 8 gの貫通孔(6b)を有する
凹溝(6a)を設けた直径2081の封目板(6)を順
次載置し、加圧しながら加熱してロウ材(8)でセラミ
ック製リング(5)と封目板(6)とを浴着する(+@
4図参照、ただし、第4凶においては図面の繁雑化をさ
けるためメタライズ層や金属メッキ層は一示していない
)。ついで貫通孔(6b)をロウ材(ロ)で封口して1
11図および第5図に示すような電池を得る□なお溶着
にはガスアーク溶接などの子役が採用される。
しかして本発明によれば、発電賛嵩神人後においてセラ
ミック製リングと溶層する封目板の発電要素と対向する
部分とセラミック製リングと対向する部分との間に貫通
孔を有する凹溝を設け、該封目板とセラミック製リング
を#看し、lllsl時の加熱によυ膨張した内部気体
を該貫通孔より外部へすみやかに排出するので、ロウ材
中に外部へ遍する孔が生じたり、ロウ材が外部へ押し出
されるようなことがない。また溶看恢、該貫通孔をロウ
材で封口するので、貫通孔によって気密性が低下するよ
うなことはないし、また該貫通孔が凹溝中に設けられて
いるのでロウ材で封口したときに電池寸法に変動を生じ
たり、あるいは外観が低下したりするようなことがない
【図面の簡単な説明】
ts1図は本発明の実施例により製造された密閉製固体
電解質電池の断面図、第2図#′i封目板とセラミック
製リングの接合部の構成を説明するための拡大断面図で
、第8図は本発明の実施例で用いる封目板の平面図、第
4図および第5図は本発明の実施例で電池を製造する際
の主な1根を示す部分拡大断面図である。 (1)・・・発電要素、(5)・・・セラミック製リン
グ、(6)・・・封目板、(6a)・・・8牌、(6b
)・・・貫通孔、(7)・・・封目板、(8) 、 (
9) 、 Qη・・・ロウ材第1図 第3図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、一方の封口板の周縁部にセラミック製リングをロウ
    材で溶着し、2#セラミツク製リング内に発電要素を挿
    入したのち、セラミック製リングと他方の封目板のm−
    縁部とをロウ材で溶着する密閉型電池の製造にあたシ、
    発電l!素挿入後においてセラミック製リングと浴着す
    る封口板の発電1!素と対向する部分とセラミック製リ
    ングと対向する部分との閲に貫通孔を有する8縛を設け
    、該封目板とセラミック製リングを溶着したのち、該X
    通孔をロウ材で封口することを特徴とする密閉型電池の
    製造法。
JP56148157A 1981-09-20 1981-09-20 密閉型電池の製造法 Pending JPS5851461A (ja)

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