JPS5851464A - 密閉型電池の製造法 - Google Patents

密閉型電池の製造法

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JPS5851464A
JPS5851464A JP56148160A JP14816081A JPS5851464A JP S5851464 A JPS5851464 A JP S5851464A JP 56148160 A JP56148160 A JP 56148160A JP 14816081 A JP14816081 A JP 14816081A JP S5851464 A JPS5851464 A JP S5851464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
brazing material
ring
ceramic ring
sealing plate
brazing
Prior art date
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Pending
Application number
JP56148160A
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP56148160A priority Critical patent/JPS5851464A/ja
Publication of JPS5851464A publication Critical patent/JPS5851464A/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

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  • 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。
従来、密閉型電池では、封口に際し、正極缶の開口部を
内方へ締め付けてその円周面を負極端子板の周縁部に恢
着させた合成樹脂製の”環状ガス“ケラトに圧接させて
封口する射口方法を採用していたが、この封口方法を採
用するかぎり、電池の厚−さけせいぜい゛0.9〜1.
Qsw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、封目板の周縁部と合
成樹脂リングとをホットメルト減の接着剤で接着した電
池が提案されているが、そのような構成にすれば厚さが
0.7n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〈K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wL池においては
、活物質に大きな影響を与え、放電容量の劣化が生じる
0 そのため、発明者らは、発電要素の周囲に位置させる絶
縁材として劣化が少なく、かつ気体透過性を鳴しないセ
ラミックスを用い、セラミックスの接合面と封口板の接
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溶着し、超藩形で
、かつ長期の貯蔵に耐えうる密閉型電池を提供し、それ
Kついて既に特許出願したが、さらに研究を重ねた結果
、該電池を製造するにあたり、発1を要素挿入後におけ
るセラミック惠裏リングと封目板との溶着に使用するロ
ウ材として、断面が楕円状のロウ材を用いるときは、気
密性が筒く長期貯蔵に耐えうる密閉型電池が容易にかつ
安定して得られることを見出し、本発明を完成するにい
たった〇 すなわち、上記密閉1llt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溶着し、該セラ
ミック製リング内に発電要素を挿入したのち、油力の封
口板を重ね、該封目板の周縁部とセラミック製リングと
をロウ材で溶着することによって製造されるが、発電要
素挿入後における封目板とセラミック製リングとの溶着
に使用するロウ材として、シート状のロウ材をリング状
に打抜いて用いると、ロウ材表面が緻密でない丸め、第
5図に示すように、ロウ材Q′1)と封口板(6)との
接面およびロウ材(ロ)とセラミック製リング(5)と
の接面に微細な空隙が生じ、鉄空隙に存在する気体が溶
着時に外部へ出ようとして、ロウ材中に貫通孔を形成し
、気密性を低下させるのである〇そこで、本発明におい
ては、発電要素挿入後におけるセラミック製リングと封
目板との溶着に使用するロウ材として、断面を楕円状に
成形したものを用いることによって、前述のごときロウ
材と封目板との接面やロウ材とセラミック製リングとの
接面の微細な空隙をなくし、前述のごとき欠点を解消し
たのである0なお、本発明において、楕円状とはたとえ
ば第4図に示すような幾何学的に正しい楕円形ばかシで
なく、第8図に示すような長軸方向の両゛端部を切断し
たようなものも含み、どちらかというと後者のようなも
のが経用される。
第1図社本発明の方法によ)製造された密閉製固体電解
質、電池の断面図であり、図面において、(1)は固体
電解質(2)、負[(3)および正極(4ンからなる発
電要素で、(5)は発電要素(1)の周囲に位置するセ
ラミック製リングであシ、(a) e (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!および正極端子板と
しての役目を兼ねる封目板である0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)と正極側の封目板(7
)の周縁部との間はロウ材(8) 、 (9)によって
溶着されている。
なお、上記電池においては、ロウ材(8) I (9)
 Kよる溶着に際し、封口板(6) 、 (7)やセラ
ミック製リング(5)は、第2図に拝承するように、セ
ラミック製リング(5)はその上下両面にメタライズ層
Q1)、atJおよび金属メッキ層a、Q1が願人形成
され、封目板(a)、(力の円面側にはそれぞれ金属メ
ッキ層(ロ)、aSが設けられ、ロウ材(8) 、 (
9)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) ? (
9)が封目板(6) 、 (7)の金属メッキ層(ロ)
、OJ!とセラミック製り/グ(5)の金属メッキ層(
ロ)、(l−1とに結合することによって行なわれてい
るOそして、上記電池において、負極側の封口板(6)
とセラミック製リング(5)とを浴着してeいるロウ材
(8)は、後述するように断面が楕円状のロウ材を用い
丸もの・で、溶着により第1〜2図に示すような状態に
変化したものである〇 本発明において、七ラミック製リング(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、メタライズ層叫、(ロ)としては、たとえばモ
リブデン・ヤンガン系のもの、タングステン系のものな
どが用いられ、メタライズ層四、(ロ)上の金属メッキ
層@、(2)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[(II) 、 (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、封目板(6) 、 (7)
 K形成する金属メッキ層(ロ)、04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。そして
ロウ材(8) j (9)としては、たとえば銀−鋼合
金、金−錫合金、インジウム−鉛合金、インジウム−錫
合金、インジウム−鉛−錫合金、インジウム−鉛−銀合
金などからなるものが用いられ、それぞれ所定位置に配
置された状態で加熱され、前記のごとき態様で封目板(
6) l (7)とセミラック製リング(5)とを溶着
する。なお図面において、a・は正極(4)などが電池
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。
上記電池において、ロウ材による溶着に際し、セラミッ
ク製リング(5)や封口1ik (6) + (7)の
接合面を前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、セラミックスの表面に
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、セラミックスの表面にメタ
ライズ層を形成して金属との溶着を可能にし、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
タライズ層の表向に金属メッキ層を設け、−力対目板の
内面側のロウ材と接する部分にもロウ材のぬれをよくす
るために金属メッキ層を形成するととに基づく。
そして、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、封目板(8) 、 (7) K金属メッキ層(ロ
)、(ト)を形成し、−にラミック製リング(6)Kメ
タ2イズ層α1゜(ロ)および金属メッキ層(6)、(
2)を形成する。
つぎに1正極側の封目板(7)の周縁部K IJング状
のロウ材(9)を載置し、該ロウ材(9)上にセラミッ
ク製リング(5)を載せ、上方から加圧しながら加熱し
て封口板(7]とセラミック製リング(5)とを溶着す
る。
つぎに、該セラミック製リング(5)内にリチウムを負
極活物質、ヨウ化鉛を正極活物質、瑳つ化リチウムを固
体電解質とする発電要素(1)を挿入し、ついでセミラ
ック製リング(5)上K11fioiiが楕円状でリン
グ状のロウ材(8)および封目板(6)を順次載置しく
第8−参照、ただし第8−においては図面、の繁雑化を
さけるためにメタライズ層や金属メッキ層は図示してい
ない)、加圧しながら加熱してセラミック製リング(6
)と封目板(6)とをロウ材(8)で溶着する・なお、
溶着にはガスアーク溶接などの手段が採用される。
しかして本発明の方法によれば、発電要素挿入vkKお
ける封口板(6)とセラミック製リング(5)との溶着
に断面が楕円状のロウ材を使用しているので、ロウ材と
封口板との接面やロウ材とセラミック製リングとの接面
で気体が閉じこめられるような仁とがなく、すみやかに
排除され、したがってロウ材中に貫通孔が形成されるこ
とがなく、気密性の低下を生じることがない。
上記実施例では、発電要素挿入後のセラミック製リング
(5)と封目板(6)との溶着に使用するロウ材のみを
断面が楕円状のものを用いたが、発電要素挿入前の封目
板(7)とセラミック製リング(5)との溶着に使用す
るロウ材(9)も上記と同様に断面が楕円状のものを用
いてもよい。
またロウ材の断面形状も景するにロウ材と封口板との接
面やロウ材とセラミック製リングとの接面で気体を閉じ
こめさえしないものであればよく、したがって前述した
ように幾何学的にいう楕円ばかりでなく、第8図に示す
ような楕円の長軸方向の両端部を切断したようなもので
あってもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例により製造された密閉型固体電
解質電池の断面図、第2−は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においてセラミ?り製リングと封目
板とを溶着する前の状態を示す部分拡大断面図、第4図
はロウ材の他の実施態様を示す拡大断面図、第5図は従
来法によりセラミック製リングと封目板とを溶着する面
の状態を示す部分拡大断面図 (1)・・・発電要素、(5)・・・セラミック製リン
グ、(6)、(7)・・・封目板、(s) t (9)
 ”・ロウ材特許出願人   日立マクセル株式会社第
1図 1 第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、一方の封目板の周縁部にセラミック製リングをロウ
    材で溶着し、該セラミック製すング円に@を要素を挿入
    したのち、セラミック製リングと他方の封口板の周縁部
    とをロウ材で溶着する密閉型電池の一造にあ良り、発電
    要素挿入後におけるセラミック製リングと封口板との溶
    着に使用するロウ材として、断面が楕円状のロウ材を用
    いることを特徴とする密閉型電池の製造法0    ゛
JP56148160A 1981-09-20 1981-09-20 密閉型電池の製造法 Pending JPS5851464A (ja)

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