JPS59149655A - 非水溶媒電池 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は非水溶媒電池の改良に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

負極活物質としてリチウム、ナトリウムを用いた非水溶
媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、か
つ作動温度範囲が広いという特長をもち、電卓１時計−
，メモリのバックアップ電源として多用されている。か
がる電池は負極、電解液、正極から構成されておシ、一
般に負極としてリチウムやナトリウムを、電解液として
プロピレンカーボネート、１−ブチロラクトン、シーメ
トキシエタンなどの非水溶媒中に過塩素酸リチウム、ホ
ウフッ化リチウムなどの電解質を溶解してなる溶液を、
正極として二酸化マンガン、フッ化黒鉛を、夫々用いて
いる。

上述した電池の中でも負極にリチウムを用い、塩化チオ
ニル（５ｏｃｔ２）を主正極活物質とした、いわゆるリ
チウム塩化チオニル系電池は特にエネルギー密度が大き
いため注目されている。こうした電池は炭゛素及び金属
の集電体からなる正極を有し、一般に塩化リチウム（Ｌ
ＩＣｔ）及び塩化アルミニウム（ｈｔｃｔ３）を溶解し
た５ｏｃｔ２を電解液として用いている。このため、５
ＯＣ１２Ｕ　Ｅ概括物質と電解液との双方を兼用してい
るが、リチウム負極上に主成する皮膜によって正、負両
極の直接接触は防止され、電池としての機能を保持して
いる。

ところで、マンガン電池、アルカリ電池或いはリチウム
電池等での封口は、ケース内に正極及び負極等を収納後
、電解液を注入、収容し、該ケースにカバーを絶縁物を
介してかしめる手段が一般に行なわれている。しかしな
がら、かかる手段でリチウム塩化チオニル系電池の封口
を行なうには困難が伴なう。その理由は第１に塩化チオ
ニル（ＳＯＣｌ２）は有害かつ揮発性であるので、従来
方式の封口を採用すると、過放電。

放電衝撃を受けた場合、漏液の危険性があるためである
。第２に、５ＯＣ２２は腐食性が強く、ケースへのカバ
ー取付は前に５ＯＣ２２を注入すると、多量の５ＯＣｔ
２が蒸発し、設備機器が腐食されるためである。

このようなことから、従来、リチウム塩化チオニル系電
池では缶体として外缶に小孔が開けられた蓋体（メタル
トップ）を溶接したものを用い、この蓋体の小孔から外
缶内に電解液を注入した後、小孔に金属球あ圧着したシ
、絶縁材で被覆したシして封口を行なっている。しかし
ながら、これらの封口手段では密封性が悪く、かつ密封
部の強度も低いため、ガス漏れを確実に防止できない。

まだ、別の封口手段として蓋体に金属製パイプ状突起を
設け、該突起をかしめることによシ封口することが行な
われているが、同様に密封性が悪く、ガス漏れを確実に
防止できない。

〔発明の目的〕

本発明は電解液の注入部を密封性よく、かつ強固な密封
状態で封口したガス漏れの危険性のない安全な非水溶媒
電池を提供しようとするものである。

〔発明の概要〕

本発明は正極、負極等を収納し、かつ塩化チオニルを主
成分とした電解液を収容する缶体（通常、該缶体を構成
する蓋体）に金属製のパイプ状突起もしくは金属製パイ
プからなる電解液注入部を設け、この注入部内に金属製
封体を挿入し、該注入部先端と封体とを溶接することに
よって、注入部を密封性よく、かつ強固な密封状態で封
口したガス漏れの危険性のない安全な非水溶媒電池を得
ることを企図したものである。なおこの場合、金属製パ
イプ状突起或いは金属製パイプからなる注入部に封体を
挿入せずに、単にその先端部を溶接して封口することが
考えられるが、このようにすると溶接部にピンホールが
発生して十分な密封性を確保できない。

とシわけ、注入部の径が大きくなると、溶接部のピンホ
ール発生が顕著に現われる。

〔発明の実施例〕

次に、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

図中の１は缶体の一方の構成材である上面が開口された
例えばステンレス製の外缶である。

なおこの外缶ｌは負極端子を兼ねる。前記外缶１の内周
面には金属リチウムからなる筒状の負極２が圧着されて
いる。この負極２の内側の外缶１内には正極３が該内側
及び外缶１底面付近に配置されたセパレータ’１＃’２
を介して収納されている。この正極互は例えば市販のポ
リテトラフルオロエチレンの乳濁液をアセチレンプラ、
りに１０□ｔｑ６の割合で混入し、水及びエチルアルコ
ールを添加して室温で２時間程度攪拌した後、混線、シ
ート化してステンレス製網体からなる金属集電体５に圧
着し、１５０℃の真空下で前記シートを乾燥して多孔質
炭素層６を有する帯状体とし、これを渦巻状に巻回する
ことによシ造られる。前記セパレータ’ｉ　ｐ　’ｔは
例えばガラス繊維の不織布から形成されている。

また、前記外缶１の上面開口部には缶体の他方の構成材
であるステンレス製のメタルトップ（蓋体）７がレーデ
溶接等によシ封着されている。このメタルトップ７の中
心には穴８が開口されていると共に、該穴８から離れた
部分にはパイプ状突起からなる電解液注入部９が設けら
れている。前記穴８には正極端子１０が金属−ガラス製
のシール材１１を介して電気的に絶縁して固定されてい
る。この正極端子１０は前記正極虜の金属集電体５に一
端を該端子１０の下端に、他端を該集電体５に取付けら
れたリード線１２を介して接続されている。

また、前記外缶１内には前記メタルトップ７の注入部９
よシ注入されたＬ　ｉ　ＡｔＣ１４を溶解した５ＯＣｔ
２溶液（電解液）１３が収容されている。

そして、前記注入部９には例えばステンレス製の斜体１
４が挿入され、該注入部９先端と挿入した斜体１４とを
レーザ溶接することによシ該注入部ノアが封口されてい
る。

このような構成によれば、メタルドアツバ４イグ状突起
からなる電解液注入部９よ勺電解液を外缶１内に注入し
た後、該注入部９に金属製の斜体１４を挿入し、該注入
部９先端と挿入した斜体１４とをレーデ溶接等によ勺溶
接することによって、該注入部９を密封性よく、かつ強
固な密封状態で封口できる。したがって、外缶１内に収
容された有害で腐食性が強く、かつ揮発性を有する塩化
チオニルを主成分とする電解液１３が該注入部９からガ
ス状態で漏れるのを確実に防止できる。特に、過放電、
放電衝撃を受けた場合でも、注入部９の密封が強固にな
されているため、電解液１３が、該注入部９からガス状
態で漏れるのを防止できる。また、電解液１３の漏れを
防止できるため、長期間に亘って初期収容時の電解液容
量を確保できる。したがって、安定で長期間に亘って良
好な放電特性を維持できる非水溶媒電池を得ることが可
能となる。

なお、上記実施例では電解液注入部をメタルトップの中
心穴とは別の箇所に設けたパイプ状突起によシ形成した
が、これに限定されない。

例えば、第２図に示す如く、メタルトウグアの中心の穴
８にシール材１ノを介して固定された正極端子１０’を
パイプ状とし、この正極端子１０’を電解液注入部とし
て兼用してもよい。このような構成によれば、第１図の
構造の如くメタルトップ自体に電解液注入部を設ける必
要がないため、該メタルトップの製作が簡単となると共
に、ガス漏れの原因となる穴の数が減シ、よシ確実にガ
ス漏れを防止できる。

また、上記実施例では正極として金属集電体に多孔質炭
素層を圧着した帯状体を渦巻状に巻回したものを用いた
が、金属集電体を外周面又は内周面に配置した筒状の多
孔質炭素体よシ正極を構成してもよい。

〔発明の効果〕

以上詳述した如く、本発明によれば缶体に設けた電解液
注入部を密封性よく、かつ強固な密封状態で封口でき、
ひいては缶体内に収容した塩化チオニルを主成分とする
電解液がガス状態で漏れるのを防止した安全で長期間に
亘って良好な放電特性を維持し得る非水溶媒電池を提供
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す非水溶媒電池の断面図
、第２図は本発明の他の実施例を示す非水溶媒電池の要
部断面図である。 １・・外缶、２・・・負極、７・・正極、４０，４□・
セパレータ、７・・・メタルトップ（蓋体）、９・・電
解液注入部、１θ・・・正極端子、１０’−・・電解液
注入部を湘ねた正極端子、１３−・・電解液、１４・・
・斜体。 出顯人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 ４ 川崎市幸区小向東芝町１番地束 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ＠出　願　人　東芝電池株式会社 東京部品用区南品用３丁目４番 １０号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 缶体内にその内面側からリチウム、ナトリウム又はアル
   ミニウムなどの軽金属からなる負極、七ノｅレータ及び
   多孔質炭素を主材とする鳶極を順次収納し、かつ跋缶体
   内に塩化チオニルを主成分とする電解液と注入、収容し
   た構造の非水溶媒電池において、前記缶体に金属製のパ
   イプ状突起もしくは金属製／？イグからなる電解液注入
   部を設け、該注入部内に金属製封体を挿入すると共に、
   該注入部先端と封体とを溶接して封口したことを特徴と
   する非水溶媒電池。