JPS5978443A - 扁平型電池 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、正極合剤、軽金属を活物質とした負極、非水
電解液を保持したセパレータよりなる発電要素を、封目
板と金属ケース及びこの両者間に介在したガスケットに
よシ密封してなる扁平型電池に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、リチウムに代表される軽金属を負極活物質とした
、いわゆるリチウム電池は高温での保存日数が経過する
に従い、漏液発生率が増大したり、保存後の容量がかな
シ低下する欠点があった０これらの欠点は封目方法の不
完全によるものが圧倒的に多く、完全密封すればこれら
の欠点は殆んど解消される。

従来から電池を完全密封する目的で、種々の試みがなさ
れたが、上記欠点を完全に解消するには至らなかった。

従来の扁平型リチウム電池の構造を第１図、第２図に示
す。図中、１は負極リチウム５を圧着した封目板、２は
金属ケース、３はポリプロピレンなどからなるガスケッ
ト、４は二酸化マンガン。

フッ化炭素などを活物質とした正極、６は非水電解液を
含浸したポリプロピレンなどからなるセパレータである
。

電池を完全密封するため、金属ケース２を封口金型で第
１図Ａを拡大して示した第２図のように内方へ曲げるこ
とにより、ガスケット３のａ部。

ｂ部をそれぞれ２０〜５０チ変形圧縮し、封口板１と金
属ケース２とでガスケット３を鋏みこむ構造をとってい
る。

更に封口を完全にする目的で、ガスケットと金属ケース
の相対する部分７、及びガスケットと封目板の相対する
部分７′に、ポリブテン、或いはポリイソブチレン等の
高分子シール材、又は不乾性鉱物油、或いは不乾性植物
油を混合したピッチ（以下は混油ピッチと呼ぶ）を封止
剤として充填していた。しかしながら、リチウム電池に
おいては、電解液としてグロピレンカーボネイト、ジメ
トキシエタ／′、γ−ブチロラクトン等を単体、又は混
合溶液として一般に使用しており、これらはいずれも揮
発性の有機溶媒であるため、ポリブテン。

或いはポリイソブチレン等の高分子シール材を封止剤と
して使用した場合、封止剤が少しづつではあるが溶解し
たり膨潤、軟化する欠点があり、その結果、長期保存後
において電解液が７．及び７１の部分を経由して漏出し
、耐漏液性能が著しく劣っていた。

又、混油ピッチを封止剤として使用した場合、上記の電
解液への溶解や、膨潤する欠点は解消されたが、高温保
存中において、ビノアが軟化し、電池の内部圧力で電池
外へ押し出される欠点がある。従って４５℃保存や６０
℃保存、更には高温−低温サイクル等の漏液試験におい
て、封止剤の電池外への流出による電池の汚れや、耐漏
液性能が著しく悪いという欠点があった。

発明の目的 本発明は、扁平型リチウム電池において、封止剤の電解
液への溶解や膨潤、又、高温保存中における封止剤の流
出などの欠点を改良し、耐漏液性能、及び保存性能を犬
１］に向上させることを目的とする。

発明の構成 本発明は、ピッチ又は混油ピッチにシリコーンラバーを
適正な配合比で混合した封止剤を、ガスケットの金属ケ
ース及び封目板の相対する部分に位置させる特徴とする
。このような封止剤は次の諸条件を満足することができ
る。

■　電池の保存中に有機電解液に溶解したり膨潤、軟化
しない。

■　ガスケット、金属ケース、封口板のいずれにも強固
に液密的に密着する。

■　温度変化、又は電池外部からの圧力などによって起
こるガスケットの圧縮率の変化にも剥離しない柔軟性が
ある。

■　高温保存中に、電池外に封止剤が流出しない０ 従来、流動性の高い封止剤を使用すると、密着力と柔軟
性は良好であるが、高温保存中に封止剤が流出し、流動
性の低い封止剤を使用すると高温保存中の封止剤の流出
は防げるが、密着力、柔軟性に欠けるなど、封止剤の相
反する２つの条件を満足させることはむづかしかった。

本発明は、有機溶剤に溶解したシリコーンラバー（水分
を吸収し加水分解によってゴム状に固まる特徴がある）
を、混油ピッチ又はピッチに例えば固形分で１〜１ｏ重
量％混合した封止剤を使用することにより、密着力、及
び柔軟性に優れ、高温においても電池外に封止剤が流出
せず、非常に優れた耐漏液性能が得られる。

第３図に、シリコーンラバーを種々の割合に混合した混
油ピッチ、及びピッチを封止剤に用いた電池についての
耐漏液試験結果を示す。なお、漏液試験は６０℃で１０
０日保存後の結果とし、電池数量は各１００個である。

第３図において、特性線は以下を示すＯａ・・・・・・
混油ピッチにシリコーンラバーを混合した封止剤を用い
た電池の漏液率。

ｂ・・・・・・混油ピッチにシリコーンラバーを混合し
た封止剤の流出率。

Ｃ・・・・・ピッチにシリコーンラバーを混合した封止
剤を用いた電池の漏液率。

ｄ・・・・・・ピッチにシリコーンラバーを混合しだ封
止剤の流出率。

この第３図から明らかなように、混油ピッチ。

ピッチのいずれの場合もシリコーンラバーの固形分での
混合比率が１〜１０重量％の範囲は、封止剤の流出が少
なく、かつ耐漏液性能も非常に優れている。

シリコーンラバ〜の混合比率が、１Ｍ量％以下の場合、
封止剤の流出率も高く、耐漏液性能も悪い。これは、シ
ワコーンラバーの混合量が少ないため密着力上柔軟性は
良好であるが、６０℃保存において封止剤が軟化し、流
動性が高くなるため、封止剤か電池外へ流出して封止剤
の役目を果さなくなるため、漏液率が高いものと考えら
れる。

一方、シリコーンラバーの混合比率を１０重量係以上に
すると、封止剤の電池外への流出はないが、耐副液性能
が非常に悪い。これは、シワコーンラバーにより封止剤
がゴム状に硬化し、柔軟性に乏しく、又シリコーンラバ
ーはポリプロピレンのガスケットとの密着力が弱くて剥
離しやすいため、電解液が容易に漏出し、漏液率が高く
なっているものと考えられる。

又、混油ピッチの場合と、ピッチ単体の場合のシリコー
ンラバー混合の封止剤としての効果は、配合比率が１〜
１Ｑ重量％の範囲ではいずれの場合も耐漏液性能は良好
である。しかし、ピッチは高温では密着力、柔軟性に優
れるが低温においては硬化する性質があシ密着力、柔軟
性に劣る。鉱物油、及び植物油はピンチに密着力、柔軟
性をより与える効果があるので、高温−低温サイクル試
験など広範囲の温度での使用では、混油ピッチにシリコ
ーンラバーを混合したものが封止剤としては最適である
と思われる。

実施例の説明 以下本発明の詳細な説明する。

ピッチとしてヂロンアスファルト１Ｏ−２０（温度２５
℃における釘大度１０〜２０　ｍｍ　）　９０重上記の
結果より明らかなように、本発明は、扁平型電池におい
て、ガスケットと金属ケースとが相対する部分、及びガ
スケットと封目板とが相対する部分に、密着力、柔軟性
に優れ、かつ高温での流動性が低いシリコーンラバーを
混合したピッチ又は混油ピッチを位置させることにより
、電池の気密性が良好に保たれ、電解液の漏出が防止で
き、耐漏液性能、並びに保存性能が大巾に向上できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は扁平型リチウム電池の断面図、第２図は第１図
Ａ部の拡大図、第３図は、シリコーンラバーの各種配合
比率における漏液試験結果を示す図である。 １・・・・・・封口板、２・・・・・・金属ケース、３
・・・・・ガスケツ）、７．７＜・・・・・封止剤。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極合剤と、軽金属を活物質とした負極と、非水
   電解液を保持したセパレータよりなる発電要素を、封口
   板と金属ケース及びこの両者間に介在したガスケットに
   よｐ密封した扁平型電池であって、ガスケットの金属ケ
   ース及び封目板と相対する部分に、封止剤として少なく
   ともシリコーンラバーを混合したピッチを位置させた扁
   平型電池。
2. （２）封止剤として、シリコーンラバーと、不乾性鉱物
   油又は不乾性植物油を混合したピッチを用いた特許請求
   の範囲第１項記載の扁平型電池。
3. （３）封止剤として、シリコーンラバーを固形分で１〜
   １０重量％を混合したピッチを用いた特許請求の範囲第
   １項記載の扁平型電池。
4. （４）封止剤として、シリコーンラバーを固形分で１〜
   １０重量係、不乾性鉱物油又は不乾性植物油を６〜２０
   重量％を混合したピッチを用いた特許請求の範囲第１項
   記載の扁平型電池０