JPS5938703B2 - 密閉式電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、金属製のシール部材を使用した電池ケース
内に発電要素を封入した密閉式電池に関する。

密閉式電池は、従来から種々のものが開発され使用され
ているが、この密閉式電池で、常に問題にされ、またい
ろいろと腐心されているのが、耐漏液性能である。

電池に使用されている電解液、特に酸化銀電池やリチウ
ム電池等の電解液の滲出力の強さには、５ 予想をはる
かに越えるものがあり、一見完壁と思われるシール構造
を施しても、長期保存や充放電を行なつている間には、
いつの間にか電解液がシールの外側に滲み出てくること
が度々ある。

このような漏液問題は、その原因が突き止めら・ｏれて
、シール構造あるいは材料を改良することなどによつて
種々解決はされている。しかしながら、それでもなお、
ある種の電池では、種々の解決策を施してもなお不足で
、さらにそれ以上の耐漏液性能を要求されることがある
。

−５例えば、第１図に示すような密閉式電池の構造は、
近年多用されるようになつてきた、偏平型の酸化銀電池
やリチウム電池等において、盛んに採用されているもの
である。同図に示す電池は、電池ケース１に金属製ボス
υ部材２を溶接接合するとともに、このボス部材２にガ
ラス等の電気絶縁性シール材３を介して端子リード４を
封着している。

そして、このように構成されたシール構造でもつて、ケ
ース１内部の発電要素５、例えば酸化銀電池やリチウム
電池等の５ようにアルカリ電解液や有機質電解液を使用
する発電要素を密封入している。ところが、上述の如き
シール構造をもつてしても、また上記ケース１と上記ボ
ス部材２間、および上記ボス部材２と上記シール材３間
等の各接合０部分を殆ど完壁に仕上げても、さらに上記
シール材３等の材質そのものをいろいろ吟味しても、そ
。

れでもなお、電解液は上述したシール部分の外側に滲出
してくることがたびたびある。特に、上述したシール構
造の密閉式電池では、電解液が上記５金属製ボス部材２
の外表面に現われることが多い。これは、電解液がその
ボス部材２の金属を部分的に腐蝕しながら内部に侵入し
て電解液の滲出路を形成するためと認められる。この場
合、通常の電子部品等で行なわれているヘリウムリーク
法等によつて上記ボス部材を予めチエツクすればよさそ
うであるが、電池の場合は、上述したように、電解液の
滲出路が後の腐蝕によつて形成されてしまうため、予め
チエツクを行つても意味をなさない。

この発明は、以上のような背景に基づいてなされたもの
で、その目的とするところは、シール部に金属製ボス部
材を使用した密閉式電池において、そのボス部材中を通
つて電解液が滲出してくることを、効果的に、しかも簡
単な構成でもつて阻止できるようにし、これにより耐漏
液性能を一層向上させられるようにした密閉式電池を提
供することにある。

ここで、本発明者らが知得したところによると、電池の
シール部に使用された金属製ボス部材に対する電解液の
腐蝕は、そのボス部材を形成している金属中に筋状に進
み、さらにその腐蝕の進みがその金属の圧延方向に沿う
ことが判明した。

そして、上記ボス部材の圧延方向をシール方向とほぼ直
交させることが、電解液の筋状の腐蝕による滲出を阻止
するのに非常に有効であることを知得するに至つた。と
ころが、従来の密閉式電池においては、これらのことに
対して何らの考慮もなされず、そのシール部の金属製ボ
ス部材は、専ら材料として長手方向に圧延された丸棒を
用い、これを自動旋盤等による削り出しによつて形成さ
れていた。

このため、材料の圧延方向がシール方向に沿つてしまい
、これにより電解液が滲出路を形成して漏出するのを十
分に阻止できないでいたのである。

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、電池ケースの略中央に開口部を形成し、その内側周
縁に中心透孔を穿設した環状の金属製ボス部材を固着し
、上記中心透孔内に筒状の端子リードをガラス等の電気
絶縁性シール材でもつて封着したシール構造を有する電
池において、上記金属製ボス部材は、その材料の圧延方
向が上記中心透孔の軸心とほぼ直交するとともに、上記
中心透孔の軸心方向に上記電気絶縁性シール材を介在さ
せてシールを形成するようにしたことを特徴とする。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２図は、この発明が適用されている密閉式電池の一実
例を示したもので、陽極端子を兼ねる金属製電池ケース
６の封口部６ａの中央に円形開口６１を穿設し、この開
口６１の内側周面に環状に形成された金属製ボス部材７
が電気溶接、コールドウエルド，ロー付け等の方法によ
つて溶接接合されている。

さらに、このボス部材７のほぼ中央部に穿設された中心
透孔７１に、筒状の蔭極端子リード８が、間にガラスシ
ール材９を介して、絶縁と気密を保たれた状態で保持さ
れた構造となつている。

上記電池ケース６は、この実施例では鉄にニツケルメツ
キを施したもので、封口部６ａと封底部６ｂとにそれぞ
れ分けてプレス加工されたものを、互いに溶接接合した
ものである。このケース６内には、酸化銀電池やリチウ
ム電池等を構成する発電要素１０が積層状態で装填され
ている。

すなわち、陽極物質１０ａ，セパレータ１０ｂおよび陰
極物質１０ｃが層状に重ねられて収納されている。

そして、陽極物質１０ａは、上記ケース６の内側面に接
触し、また、陰極物質１０ｃは、封口部６ａの内側面に
介在させられたポリエチレン等の絶縁パツキング６ｃに
よつてケース６側から絶縁隔離されるとともに、このパ
ツキング６ｃを内側面から押圧している皿状金属集電板
６ｄの外側面に接触している。この皿状金属集電板６ｄ
は、その内側底面が上記陰極端子リード８のケース６内
先端に溶接されていて、この溶接された状態にて、その
上方開口端６ｅが上記パツキング６ｃに一部食込むとも
に、そのパツキング６ｃを封口部６ａの内側面へ向けて
弾圧している。

これにより、上記ボス部材７周辺のシール部分は、上記
皿状金属集電板６ｄと、上記パツキング６ｃとによつて
独立に区画された密閉空間６ｆ内に閉じ込められる。こ
こまでの構成については、外観的には、従来の構成と特
に相違するところが見出せないが、しかし、ここで注意
すべきことは、上記金属製ボス部材７は、第３図にその
付近を拡大して示すように、その圧延方向（矢印Ａ）が
シールを行なう方向（矢印Ｂ）に対して、ほぼ直交する
ようになつていることである。

具体的にこの実施例では、ボス部材７の圧延方向が、中
心透孔７１の軸心方向（シール方向Ｂに同じ）ではなく
、これと直交する方向に沿つていることである。このよ
うに、圧延方向が軸心方向に対して直交するようなボス
部材７は、従来のように軸方向に圧延された丸棒を旋盤
等で削り出したのでは得られないが、第４図に示すよう
に、長手方向の面に沿つて圧延展開された平板１１をそ
の厚さ方向に打ち抜いてボス部材７の原型１２を作り、
この原型１２をその圧延方向（矢印Ａ）と直交する方向
からプレス成型すれば、圧延方向（矢印Ａ）が中心透孔
７１の軸心方向（矢印Ｂ）とほぼ直交する金属製ボス部
材７が簡単に得られる。

この場合、注目すべきことは、金属製ボス部材７の圧延
方向をその中心透孔７１の軸心方向と直交させるように
することが、上述の製造例からも明らかなように、電池
の製造工程を特に複雑にするものでもなければ、困難に
するものでもなく、勿論コストの上昇を伴うものでもな
いことである。

なお、上記圧延方向は、例えば第５図に示すように、湾
曲することを妨げない。さて、以上のように構成された
密閉式電池は、上記パツキング６ｃおよび集電板６ｄに
よつて電解液からは一応シールされるようになつている
ことは従来と同様であるが、このシール構造だけでは、
前述した如く、必ずしも完全な耐漏液効果を期待するに
は不安があつて、場合によつては、電解液がそのシール
構造を越えて上記ボス部材７にまで達する確率がまだか
なり大きい。

しかし仮に、電解液が上記ボス部材７を電池ケース６の
内側から腐蝕しはじめても、その腐蝕は、ボス部材７の
圧延方向に沿つて筋状に進めため、シール方向に電解液
の滲出路が形成されることがなく、この結果、従来のよ
うにボス部材の表面に電解液が滲みでるといつたことが
、効果的かつ一層確実に回避されて、より完全な耐漏液
性能が達成されるようになる。

゛換言すれば、これにより、確率論的に見た耐漏液性の
信頼性が大幅に向上される。

以下の試験結果は、以上のように構成された密閉式電池
と、従来の同型の金属製ボス部材を使用したシール部で
の耐漏液性能を比較したものである。

実施例に基づき、酸化銀一亜鉛系電池とクロム酸銀−リ
チウム系電池とを作り、６０℃，湿度９０弊に８０日間
貯蔵した後の漏液個数を調べた。

以上の試験結果からも明らかなように、この発明による
密閉式電池は、電池ケースの略中央に開口部を形成し、
その内側周縁に中心透孔を穿設した環状の金属製ボス部
材を固着し、上記中心透孔内に筒状の端子リードをガラ
ス等の電気絶縁性シール材でもつて封着したシール構造
を有する電池において、上記金属製ボス部材は、その材
料の圧延方向が上記中心透孔の軸心方向とほぼ直交する
とともに、上記中心透孔の軸心方向に上記電気絶縁性シ
ール材を介在させてシールを形成していることにより、
上記ボス部材中を通つて電解液が滲出してくることを、
効果的に、しかも簡単な構成でもつて阻止することがで
き、これにより耐漏液性を一層向上させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の密閉式電池の一例を示す断面図、第２図
はこの発明による密閉式電池の一実施例を示す断面図、
第３図はその要蔀拡大断面図、第４図はその要部を構成
する一部品の製造過程を示す断面図、第５図は他あ実施
例示す要部拡大断面図であるｏ ・・゛６・
・・・・・電池ケース、Ｔ・・・・・・金属製ボス部材
、８・・・・・・端子リード、９・・・・・・ガラスシ
ール材、１０・・・・・・発電要素、矢印Ａ・・・・・
・圧延方向、、矢印Ｂ・・・・・・シール方向。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電池ケースの略中央に開口部を形成し、その内側周
   縁に中心透孔を穿設した環状の金属製ボス部材を固着し
   、上記中心透孔内に筒状の端子リードをガラス等の電気
   絶縁性シール材でもつて封着したシール構造を有する電
   池において、上記金属製ボス部材は、その材料の圧延方
   向が上記中心透孔の軸心方向とほぼ直交するとともに、
   上記中心透孔の軸心方向に上記電気絶縁性シール材を介
   在させてシールを形成していることを特徴とする密閉式
   電池。