JPS5857257A - 密封型有機電解質電池 - Google Patents

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、環状セラミック体を絶縁封止材料として用い
た新規なる電、池構造を有する密封型有機電解質電池に
関する。

近年、小型携帯電子機器、例えば、電子腕時計。

１卓、カメラ、補聴器などの普及につれ、ボタン型及び
コイン型有徐市解質箪池の鴨要が急速に増加している。

現在、これらの用途に多用されている有機電解質電池は
、第１図の電池ＩＮｊＳｉｔｅ有している。

すなわち、第１図は、従来有機電解質電池の断面図であ
る。

第１図において、１はステンレス鋼製の正に缶、２はス
テンレス鋼製の負極缶、３は負極缶の内面＆Ｃｊ１着し
たグリッドであり、このグリッドのｌＩ！面に負極のリ
チウムシート４な圧着している６５は正極合剤で、二酸
化マンガン１００重量部、アセチレンブラック３重量部
およびフッ素樹脂結着剤５重量部からなり、ディスク状
に成形されている。

６は正極缶１の内面に浴着【７たチタン集音体、７はポ
リプロピレン製セパレータ、８Ｆｉポリプロピレン製保
液材である。９はポリプロピレン製ガスケットである。

このように、従来電池は正極缶１と負極缶２０間に合成
樹脂からなるガスケットを介在せしめ、機械的にカシメ
ることにより、電気的絶縁及び封口を行なっている。

しかし、この種の電池は、ガスケットがクリープ緩和す
ることにより、ガスケットと正極缶および負極缶との間
（微少な隙間が生じて、外部より大気中の湿気や空気が
１池内へ侵入し、リチウムなどの負極活物質を劣化せし
めるため、長期保存後もしくＩＩ′ｉ長期使用中、内部
抵抗の増大や電池容量の低下などの電池性能を悪化せし
める欠点を有している。

また、この微少な隙間から有機電解液が電池外部へ漏出
−することにより、電池内の必費量の電解液が不足して
、内部抵抗の増大や電池容量低下などをもたらす。

また、従来電池構造は封口部の電池に占める体積が大き
いため、電池内容積が小さく、電池活物質の充填量が小
さくなってしまう欠点がある。

従って、電池容量の点で不利な電池構造と言える。

本発明は、上記欠点を除去するもので、環状セラ２ツク
体を絶縁封止材料として用いた新規なる電池構造を採用
することにより、電池容Ｉ・の大きい、耐漏液性及び長
期保存性に１１１ｆｌた密封型有機電解質電池を提供す
るものである。

次に、本発明を図面を参照しながら説明する。

＠２図は、本発明の密封型有機電解質電池の断面図であ
る。

電池サイズは、外径２０襲、高さ１．６Ｍ１．である。

図中、２Ｌｉｊ開目端外側にｌ＠部を有する正極缶で、
ステンレス鋼からなる。２２Ｉ／ｉｉ極缶２１の内面に
溶着しにチタン集１１体、２３は正極合剤で、二酸化マ
ンガン１００重量部、アセチレンプラック３重量部およ
びフッ素樹脂結着剤５重量部の混合物からなり、ディス
ク状に成形したものである。

２４はポリプロピレン製セパレータ、２５はポリプロピ
レン製保液材である。２４Ｆｉ負極を兼ねる金属端子で
、コバール、４２合金および４２６合金のいづれか一つ
からなる。２７Ｉｆｉ金属端子２６の内面に溶着したグ
リッドであり、このグリッドの表面に負極のリチウムシ
ート３１の一部を圧着している。２８は環状セラミック
体であり、内周面に金属端子２６．外周面にコバール、
４２合金もしくは４２６合金からなる金属ケース２９を
それぞれ封着している。オた、この金属ケース２９の円
周部２９ａと正極缶２１の開口端部２１１とは、レーザ
ーにて溶接、封着されている。２１ａは、予ぬ封着され
た環状セラミック体２８．金属端子２６及び金属ケース
２９からなるセラミックシールケースの外周部位置決め
にとって重要な役割を果している。この２９ａによる位
置決め手段により、電池上方からのレーザー照射による
溶接が可能となる。

ｓＯは、環状セラオック体２８．金属ケース２９及び正
極缶２１０内側に接して配設され次電気絶縁体で、コツ
プ状に加工＃ｆＬｆｃプラスチックフィルムや射出成形
されたガスケットなどである。

この５０の材質は、ポリプロピレンが耐有機溶剤性から
望ましい。

有機電解液には、炭酸プロピレンと１，２−ジメトキン
エタンとの等容積混合溶媒に過塩素酸リチウムを１モル
／ＩＬの割合で溶解したものを用いた。また、ｄは金属
重子２６の上漏面と金属ケース２９の上面との間隔であ
り、外部リードを取る関係上αｏｓｍ以上あることが望
ましい。

次に、第３図に、第２図に示した電池構造を有する本発
明電池Ａと第１図に示し次電池病造を有する従来電池Ｂ
について、同一電池サイズ（外径２０１高さｔ６語）で
の電池容量を比較して示す。

本発明電池及び従来電池は、いづれも電池組立１０日後
、負荷抵抗１５［Ωで室温中放電し、終止電圧２−４ｖ
までの電池容量を求め、比較した。

第３図から明らかな通り、本発明電池は従来電池の６０
ｍＡｈＫ比べて、約２０％＋７）電池容量アップとなる
。

この理由は、本発明電池の封口部体積が従来電池より少
ない電池構造となっているため、本発明電池の内容積が
大きくなり、その分電池活物質を多く充てんすることが
でき、電池容量がアップしている。

次に、本発明電池と従来電池を６０℃、相対湿度９０〜
９５嘔で６０日間貯蔵し、貯蔵後、電池の漏液と低温特
性を調べた。その結果を第１１！に示す。

漏液試験は、１５倍の顕徽鏡により漏液と判定されるも
のを不良とし穴。サンプル数は、各々。

ｎ　＝　１００である。

低温特性試験は、上記条件で６０日間貯蔵した電池を一
１０℃の恒温槽内に２時間放置したのち、第４図に示す
測定回路にて電池の閉路電圧を掬定する。

第４図中、Ｂは被側定電池、Ｓはスイッチ、Ｒは負荷抵
抗でｓｏａΩ、■は電圧計である。

閉路電圧の測定値は、スイッチＳをオンしたのち、５秒
以内での最低閉路電圧値を読み取り値とす・る。

データは各々ｎ＝２０である。

第　　１　　表 第１！ｉ！より明らかな通り、本発明電池は従来電池に
比べて、漏液不良率ψよ著しく少なく、低温閉路電圧は
極めて優れていることがわかる。

仁れは、本発明電池が、電池のレーザー溶接の次めの位
置決め構造を採用しながら、かつ電池の簿製化及び完全
密封化九対処するために、環状セラミック体を絶縁材料
として用いた新規なるセラミックシールケースを採用す
ることにより、長期保存においても、電池外部よね大気
中の湿気や空気が電池内へ侵入しないためである。

以上詳述したように、本発明は電池容量の大きい、耐漏
液性及び長期保存性に侵れた密封型有機電解質電池を提
供できるので、電子腕時計、電卓。

カメラ、補聴器に最適であり、その工業的価値大なるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来電池の断面図、＠２回は本発明電池の断面
図、第３図は本発明電池と従来電池の放電特性を比較し
て示す図、第４図は低温閉路電圧を側足する回路図であ
る。 １・・・正極缶　　　　　　２・・・電極缶５・・・グ
リッド　　　　　４・・・リチウムンート５・・・正極
合剤　　　　　６・・・チタン集電体７・・・セパレー
タ　　　　８゛°゛保液材９・・・ガスケット　　　２
１由正極缶２１ａ・・・金属ケース２１の開口Ｓ部２２
・・・チタン集電体　　２３・・・正極合剤２４・・・
セパレータ　　　２５・・・保液材２６°”金Ｊ１ｇＩ
Ａ子２７−ｆ　＋）　ット２８・・・環状セラミック体 ２９・・・金属ケース ２？ａ・・・金属ケースの円周部 ｊＯ・・・電気絶縁体　　　５１・・・リチウムジート
ム°゛°本発明電此　　　　Ｂ・・・従来を池Ｂ・・・
４１１１１１１ｊ足電池　　　　θ・・・スイッチＲ・
・・負荷抵抗　　　　　■・・・電圧計以上 出願人　株式会社　第二精工舎 第１０ 第４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　環状セラミック体の内周面、外周面に、それ
   ぞれ金属端子と金属ケースを封着したセラミックシール
   ケースと開口端外側に鍔Ｓｔ−有する金属缶とｔ−Ｓ着
   したことを特徴とする密封型有機電解質電池。
2. （２）環状セラミック体、金属ケース及び金属缶の内＠
   に接して、電気絶縁体を配設したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の密封型有機電解質電池。
3. （３）金属端子の内面にグリッドを、金属缶底部の円面
   にチタン集電体を形層したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項もしくは糖２項記載の密封型有機電解質電池
   。
4. （４）金属電子の上端向と金属ケースの上山との間隔が
   αｏｓｓｅ以上であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項、第２項もしくは第３項記載の密封型有機電解質
   電池。