JPS587757A - 密閉式電池の製造方法 - 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】 この発明は封口部にガラスを用い九密閉式電池の製造方
法に関する。

密閉式電池、特に参出力の強いアルカリ電解液を含む密
閉式電池では、漏液の発生を如何に確実に防とするかが
当業者間の最大の関心事でもめる。今日のように電池が
広く普及した背景には、先ず電池が密閉化されていて漏
液の心配なく使用できると−うことにある。従って、そ
の電池に誤って漏液が発生し九場合Ｏ禎害は小さくない
、このように、密閉式電池にシいて耐漏液性能の向上は
きわめて重要な問題である。

しかしながら、この耐漏液性能の向上という課題は、今
もって十分に達成されて−な−。

ところで、密閉式電池の封口構造としては、その封口部
の材質によって大きく２とお夛分けられる、ガラス等の
無機質材料を用いた。いわゆるハーメチックシールタイ
プのものと、ナイ四ン、ゴム等の有機質材料を用いたタ
イプのものとがめる。しかし、経年変化、熱中光等に対
する物理的耐久性および栗品等に対する化学的耐久性等
を総合的に評価すれば、確実な密閉構造を得るためには
どうしても前者のハーメチックシールタイプのものとし
なければならない。

このハーメチックシールは、真空管のステムあるｉはｘ
Ｏのパッケージ等の封口部に用ｉて非常に高い信頼変を
得てｉるが、ところが電池の封口構造に用いた場合には
、そのハーメチックシールをもってしても今もって十分
な耐漏液性能を得て−な−０これは、その八−メチツク
シールが施された部分がアルカリ水溶液等の電解液や電
池内で発生することのめる発生期水素等に晒されて徐々
に侵されるからである。従って、出荷時の検査では全く
異常が認められなかっ九ものも、その後になって漏液す
るといったことが゛柑々生じている。

一般にハーメチックシールがなされる部分では、ガラス
と接合する部分の金属表面に酸化被膜を形成することが
行なわれる。これは経験的に知られた方法であって、そ
の酸化被膜とガラスとの接合状態が金属−とガラスの接
合状態よりも良好であるためとされている。しかし、上
述したように、密閉式電池では、ガラスと接合する金属
表面に酸化被膜を形成しても、なおかつ漏液発生を十分
に抑制することができなかったのである。

本発明者らは、金属とガラスとを酸化被膜をかガラス封
着作業時の温度およびその保持時間に大きく関係すると
知得した。そして、その温度および時間が一定の条件を
満たすときに、密閉式電池の耐漏液性能を高めるのに有
効に寄与する接合状態が得られることを知得するに至っ
た。

この発明は以上のような知得に基づいてなされたもので
、その目的とするところは、ハーメチックシールタイプ
の密閉式電池を製造するに際して、そのガラス封着作業
時における温度および保持時間を特定するだけというＮ
−な構成でもって、耐漏液性能を大幅に、かつ確実に向
上させられるようにした密閉式電池の製造方法を提供す
ることにある。

すなわち、この発明による密閉式電池の製造方法は、＠
極熾子側金属部材と陽極趨子側金属部材との間をガラス
で封着して封口構造を形成する際に、上記余興部材の対
ガラス接合面に予め酸化被膜を形成するとともに１この
酸化被膜の上から上記ガラスを封着させるときの該ガラ
スの封１作業温度ｔ−該ガラスが１０”〜１０’ポアズ
の粘度となる温度とし、さらにこの温度における保持時
間を５分以下好ましくは２分以下に規制することを特徴
とする。

以下、この発明の実施例を図面を参照しながら詳述する
。

第１図はこの発明の方法によシ製造される密閉式電池の
一例を示したものでわる。同図に示した電池は、′Ｔ！
ＩｔＷＩ液としてアルカリ水浴液を使用するものでるり
、先ず、陽極端子を兼ねる金′ｆＩ４ＪＪ１１１電池ケ
ース１円に陽極活物質２ｈ、アルカＩＪ　ａ解液を含む
セパレータ２ｂおよび陰極活物質２ｃからなる発を要素
２が装填されている。

そのケース１の上部中央には陰極熾子を兼ねる金属製集
電リード４が貫通している。ケース１とリード４との間
の環状隙間部分５はガラス８によって封着されて−る。

そして、ガラス８が接合する金属部分すなわちガラス８
と集電リード４との接合界面には上記酸化被膜としてク
ロムの酸化物層６が形成されている。このクロムの酸化
物層６は、上記集電リード４の胴部に予め形成されたも
のである。この酸化物層６は、少なくとも陰極端子側の
金属部分に設けることが必要である。これは、封口部に
起電力が印加されることによりクリープ等の侵食現象が
特に陰極側に生じやすいというアルカリ電池特有の問題
による。しかし望ましくは、陽極端子側にも設けること
である。上記クロムの酸化物層６を形成するためには、
ガラス８が接合する金一部分の少なくとも表面部分をク
ロムもしくはクロムを含む合金で形成し、さらＫその後
に金属部分の表面を酸化処理すればよい。

ここで、上記ガラスｓｔ−陰極端子側の集電リード４お
よび陽極端子側のケース１０両方に誇がって封着させる
作業は、第２図に示す温度条件と時間条件に基づ６て行
なわれる。すなわち、ガラスの粘度が１０ｓ〜１Ｇ”ポ
アズとなるような温度でろって、・かつその温度の保持
時間ｔが６分以下となる条件（斜線部分）で行なわれる
。

ちなみに、従来その保持時間は１０〜４０分であったが
、このように保持時間が長いと、酸化物がガラス中へ拡
散して酸化物層６の近傍のガラス８ａが劣化してしまう
。この劣化により、％に電解液との接触でガラスにクラ
ック入シャすくなり、これが従来においてｍｇ発生の大
きな原因の一つとなってい＆、また、保持時間が長いと
、高温のガラスによって酸化物層６に欠損部なすやすく
、これにより封止界面における電解液のクリープ速度が
着しく増大して漏液発生を生じやすくする。特に、強ア
ルカリ水浴液による電解液は、ガラスと金属との界面に
沿ってクリープを生じさせる傾向があり、従って酸化物
層６が欠損することは耐漏液性能の低下の原因となる。

また、上記温度条件につ−ては、これを外れると作業性
が著しく低下する。

ここで、第８図は上記保持時間（分）と耐漏液性能（８
０Ｕ　９Ｇ優Ｒｆｌ、　１００日における漏液率）との
相関関係を示したグラフでるる、同図からも明らかなよ
うに、上記保持時間は少なくとも６分以下とする必要が
あシ、さらに好ましくは２分以下とすることである。こ
こでさらに望ましい実施例について述べると、上記酸化
物層６は、それが形成された金属部分との間に良好かつ
強い接合状態をなすべくその材質を上述の実施例の如き
クロムの酸化物とすることでめる。

本発明者らが知得し九ところによると、特にクロムの酸
化物層を設けると、同じ作業条件でも耐漏液性の向上が
着し匹とｉうことが判明した。

これは、クロＡ４Ｄ酸化物と金属との結合力が特Ｋｆｉ
いためと考えられる。その後、タンタルの酸化物もクロ
ムの酸化物と同様の作用効果を得られることが訴えに知
得され九、また、酸化物層・の厚さも重要で６って、そ
の厚さは００１〜２４ｍの範囲が均一な層ｆ：保持する
上で１Ｉｋ４適して匹る。

以上のように、この発明による密閉式電池の製造方ｆ＆
によれば、ガラスの封着作業温度および保持時間ｔ−特
定の範囲に規制するという簡−な工程操作だけでもって
、製造された密閉式電池の耐漏液性能を大幅にかつ確実
に向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による方法にて製造される密閉式電池
の一例を示す断面図、第２図はこの発明による方法が実
施されるときの温健および時間条件の一例を示すグラフ
、第８図はこの発明による方法で規制する保持時間と耐
漏液性能およびガラス拡散量との関係を示すグラフであ
る。 １−−−−−−−・金＠裂電池ケース ２・・・−・・・発電要素 ８−−−−−−−−・ガラス ４−−−−−・・・・集電リード ６・・・・・・・・・酸化物層 特　許　出　願　人　　富士電気化学株式会社代理人　
弁理士　−色　健　輔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）陰極端子側金目部材と陽極端子側金属部材との間
   をガラスで封着してなる封口構造を有する密閉式電池の
   製造方法において、上記ガラスを上記金属部＃に接合さ
   せる際に、上記余興部材の対ガラス接合面に予め酸化被
   膜を形成するとともに、この酸化被膜の上から上記ガラ
   スを封着させるときの該ガラスの封着作業温度を該ガラ
   スが１０１〜１０”ポアズＯ粘度となる温度とし、さら
   Ｋこの温度における保持時間を６分以下に規制すること
   を特徴とする密閉式電池の製造方法。 （旬　上配酸化禎膜はり賞ムＯ酸化物であることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載０＠閉式電池の製造方
   法。 （８）　　上記酸化被膜はタンタルの酸化物であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の密閉式電池ρ
   製造方法。