JPS5919414B2 - 非水電解液電池の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、リチウム、ナトリウムなどの軽金属を負極活
物質とし、金属酸化物や・・ロゲン化物さらには弗化黒
鉛などを正極活物質とし、さらに有機溶媒に無機電解質
を溶解させた非水電解液を用いた非水電解液電池の製造
方法に関するものである。

非水電解液電池は、−４に高エネルギー密度を持ち、近
年、小形化が進んでいる電子機器用電源とし、小形又は
薄形で高容量の電池として脚光をあびつつあるが、特に
小形、薄形で高容量を確保するためにはその製造方法が
非常に重要である。

元来、非水電解液は水溶液系の電解液虻比べ、電導度が
低く、それだけに放電特性をより良く保つためには、よ
ジ多くの電解液を確保させることが必要である。一方、
無理に電解液を多く人れても保存中に漏液等の問題を発
生する。本発明はこれらの問題を解決した製造方法を提
供するものである。従来の製造方法の一実施例について
、第４図及び第５図によシ説明する。

１はステンレス鋼板で形成された電池ケース、２はケー
ス１と同じ材料よりなる封口板、３は封口板の内面にス
ポツト酵接した多孔状の金属からなる負極集電体、４は
リチウムシートからなる負極で、集電体３に圧着されて
いる。

この封口板の周縁は、ポリエチレン又はポリプロピレン
製の猿状絶縁リング９内に嵌着して封口体を成している
。この封口体は図とは逆にその開放部を上に向けて置き
、負極リチウム４面上に含浸材８を載置し、その状態に
卦て含浸材が持ち帰る保液能力分敞のプロピレンカーボ
ネイトと１，２ジメトキシエタンとの混合容媒に１モル
のホウ弗化リチウムｖ后解させた有機電解液を注人する
。一方電池ケース１の内面には耐電解液性の金属、例え
ばチタン板を打抜き加工した正極集雷体６を電気的に后
接し、該集電体６に対して活物質として弗化黒鉛、導電
材としてアセチレンブラツク、結着剤としてスチレンブ
タジエンラバ一を混合して成型した正極合剤５をくい込
ませるように載置し、その上面に電池に必要な電解液量
から前記の含浸材８に注人した駿を差し引いた量の電解
液を滴下（５−１）し、その上からポリプロピレン不織
布製のセパレータ７を載置する。更にその上に既に含浸
材８に電解液が注人され、壊状絶縁リング９が嵌着して
いる封口体を開放部を下に向けてかぶせた後、ケース１
の上端部を絶縁リング９をだき込むように内方へ曲げて
封口し、電池を製造していた。この製造法に於て、ケー
ス１の上端部を内方へ曲げて封口する過程に卦ける電解
液の動きを見ると、正極合剤５の上面に滴下した液（５
−１）は、正極合剤に直ちに全て含浸して行くのでなく
、一部の液は液滴下時に又、一部の液は封口体をかぶせ
る時に正極合剤上面に留ることなく、ケース内底部（１
−２）へ流れ落ちることは防げなく、結果的にケース内
底部（１−２）及びケース内側部（１−１）を濡らして
しまウ。又一方含浸材８中に注人した液もその全てが含
浸材中にのみ留るのでなく、一部の液は封口板の周縁端
部（２−１）と、壊状絶縁リングの溝部（９−１）の間
隙に人勺込む可能性嘩大きい。その結果、ケース１の上
端部を曲げ封口する時に、ケース内底部（１−２）及び
ケース内側部（１−１）と、環状絶縁リングの外面（９
−２）との間の電解液と、封口板周縁端部（２−１》と
環状絶縁リングの溝部（９−１）との間にある電解液は
、電池外部に溢れることにな９、電池内部に留るべき液
量の不足を招き、ひいては電池特性のバラツキを起す。

更に電池の貯蔵中にも壌状絶縁リングの溝部（９−１）
と封口板の周縁端部（２−１）との間及び環状絶縁リン
グの外面（９−２）とケース内側部（１−１）、ケース
内底部（１−２）との間に存在する電解液は、電池外部
に漏れ易い状態にあり、電解液が漏れた場合は、この電
池を使用している電子機器を傷めることも起う得るなど
、電池特性として問題を含んだものである。

しかるに、本発明の製造方法によれば、上記の弊害は除
かれ、安定した特性の非水電解液電池を提供することが
出来る。

以下図面に示す実施例により詳細に説明する。向、第１
図〜第３図に訃いて従来例を示した第４図、第５図と同
じ部材による構成卦よび作用等に関する説明は省略する
。

第１図〜第３図は、本発明に訃ける電池の製造工程を図
示したものである。

集電体３を介して負極リチウムが密着した封口板２の周
縁端部（２−１）は、環状絶縁リング９の溝部（９−１
）に塗布した粘着性の充填剤、例えば、ポリノルマルブ
デン又はポリイソブチレンあるいは両者の共重合体を介
して壊状絶縁リングの溝部（９−１）に嵌合させ封口体
とする。この封口体は粘着性の充填剤が前記絶縁リング
９の溝部（９−１）部に塗布されているため、液密性の
容器になつている。この容器に、ポリプロピレン繊維の
不織布をイオン透過が妨げられない程度に加熱圧縮した
セバレータ７′と、これと同材質の未処理品を電解液含
浸材ｖとして組合せ、皿状に加工しながら又は加工して
挿人し、固定する。この組合せたセパレータ及び電解液
含浸材からなる隔離部材にこの電池の必要黴全ての電解
液を注人する。電解液はセバレータ、含浸材を飽和させ
、壊状絶縁リングの内径側端部（９−３）を濡らすが、
壊状リング９と封口板２とは液密に嵌着しているので、
外部へ漏れ出ることはない。電解液注人後、正極合剤５
を電解液中に浸漬する。

従来例のように正極合剤上部からの液注人では、注人さ
れた液がこぼれ、ケース内側部（１−１）ケース内底部
（１−２）を濡らすことになシ、種々問題発生の原因を
なしていたが、本発明では、そのようなことの発生する
余地はない。ここで用いるセパレータ及び電解液含浸材
はポリプロピレンあるいはポリエチレン繊維の不織布が
好ましく、セバレータはイオン透過を損なわない範囲で
この不織布を加熱圧縮処理して剛性をもたせた。又これ
らの隔離部材の形状は皿状の他、電池内部の体積を増加
させ、電解液量を増加させるため、セバレータ及び電解
液含浸材のうちいずれか一方を円板状に形成してもよい
。一方ケース１１１Ｃは正極集電体６がスポツト醇接さ
れて卦力、このケースを正極合剤、電解液などを含んだ
封口体上にかぶせる。

この間に遊離の電解液がケース側には存在しないためケ
ース内餌部（１−１）、ケース内底部（１−２）は電解
液に濡れることはない。又ケースの開口端部は壊状リン
グ９外周面に接しながら降下してゆき、次第に正極集電
体を正極合剤５１ｆＣくい込ませて第２図に示す状態に
なる。正極集電体６が正極合剤５にくい込むことによつ
て、正極の位置決めがなされると同時に正極と正極ケー
スとの電気導通は自動的に確保出来ることになる。この
後、ケース１の上端部を壌状絶縁リング９を介して内側
に折り曲げて封口すれば６従来の製造法で述べた壊状絶
縁リングの溝部（９−１）と封口板周縁端部（２−１）
部との間及び壊状絶縁リングの外面（９−２）とケース
内底部（１−２）、ケース内側部（１−１）との間で電
解液が濡らすことなく、電池が封口出来る。

更に粘着性充填材をケース内側部（１−１）、ケース内
底部（１−２）１ｆＣ塗布すれば、電解液による漏れ防
止に一層効果がある。本発明に係る製造方法により製造
された電池Ａと、従来の製造方法によシ製造された電池
Ｂについてその耐漏液性と放電特性を比較すると、次の
通）である。

すなわち、−１０℃でｌ時間、＋２０℃で１時間、＋６
０℃で１時間、＋２０℃でｌ時間のヒートサイクル試験
を１日６回、１か月間各々１００個の試料で実施した結
果、電池Ａの場合、漏液率は０％であるのに対し、電池
Ｂの場合は漏液率が５〜１０％であつた。また負荷抵抗
５ｋΩで各々５個を連続放電した結果は、第６図に示す
ように電池Ｂの場合電解液Ｉのバラツキがあ）、若干容
Ｉのバラツキが見られるが、電池Ａの場合このような弊
害は全く見られない。以上のように、封口板と壊状絶縁
リングとを液密的に嵌合する製造方法を採用することに
より、扁平な電池を電池ケース内面を電解液で濡らすこ
となく容易に組立てることができ、漏液の心配のない放
電特性も安定した、優秀な非水電解液電池が提供できる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明に係る非水電解液電池の製造工
程を示す要部断面図、第３図は、本発明の製造方法によ
り完成させた非水電解液電池の断面図、第４図は従来の
非水電解液電池の製造工程を示す断面図、第５図は完成
した電池の断面図、第６図は従来の製造法による電池Ｂ
と、本発明の製造法による電池Ａの連続放電特性の比較
図である。 １・・・・・・電池ケース、２・・・・・・封口板、３
・・・・・・負極集電体、６・・・・・・正極集電体、
７，７′・・・・・・セパレータ、８，８ｔ・・・・・
電解液含浸材、９・・・・・・壊状絶縁リング％（９−
１）・・・・・・壊状絶縁リングの溝部、（９−２）・
・・・・・環状絶縁リングの外面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内底面に負極集電体を用いて軽金属負極を密着させ
   た皿状封口板の周縁端部を、環状絶縁リングに設けられ
   耐電解液性の充填剤が塗布された溝部内に嵌入させ、つ
   いでこの皿状封口板の開放部を上に向けて負極上に隔離
   部材を載せて、これに必要量全ての非水電解液を注入し
   、この後成形した正極を隔離部材上に位置させ、内底面
   に正極集電体を取付けた電池ケースを前記封口板の開放
   部を覆うようにかぶせて正極集電体を正極にくい込ませ
   た後、前記環状絶縁リングを介して電池ケースの開放端
   部を封口板側に折曲して封口することを特徴とした非水
   電解液電池の製造方法。 ２ 耐電解液性の充填剤が、ポリノルマルブテンまたは
   ポリイソブチレンあるいはこの両者の共重合体のいずれ
   かである特許請求の範囲第１項記載の非水電解液電池の
   製造方法。 ３ 隔離部材が、吸液性に乏しいセパレータと吸液性に
   富む電解液含浸材とからなる特許請求の範囲第１項記載
   の非水電解液電池の製造方法。 ４ セパレータが、ポリプロピレン繊維またはポリエチ
   レン繊維の不織布をイオン透過を妨げない程度に加熱圧
   縮したものからなり、かつ電解液含浸材が前記ポリプロ
   ピレン繊維またはポリエチレン繊維の不織布からなる特
   許請求の範囲第３項記載の非水電解液電池の製造方法。 ５ セパレータおよび電解液含浸材のうち少なくとも一
   方が皿状に形成されている特許請求の範囲第３項または
   第４項記載の非水電解液電池の製造方法。