JPS60165041A - 薄形密閉電池の製造方法 - Google Patents
薄形密閉電池の製造方法Info
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- JPS60165041A JPS60165041A JP59021318A JP2131884A JPS60165041A JP S60165041 A JPS60165041 A JP S60165041A JP 59021318 A JP59021318 A JP 59021318A JP 2131884 A JP2131884 A JP 2131884A JP S60165041 A JPS60165041 A JP S60165041A
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- Japan
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- battery
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/19—Sealing members characterised by the material
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は薄形密閉電池の製造方法に関する。
従来、この種の電池の封止は、セラミック製スペーサま
たはガラス製スペーサの表面にメタライジングを施し、
このスペーサと極板とを炉内加熱によりハンダ接合する
ことによって行なわれてきた。このとき、ハンダ量が少
ないと充分な密閉性が得られず、多いとスペーサの側面
にハンダがはみ出して付着し、このスペーサの側面に付
着したハンダによって電池が短絡するため、ハンダ量や
加熱条件の調整がきわめて難しく、歩留りが悪かった。
たはガラス製スペーサの表面にメタライジングを施し、
このスペーサと極板とを炉内加熱によりハンダ接合する
ことによって行なわれてきた。このとき、ハンダ量が少
ないと充分な密閉性が得られず、多いとスペーサの側面
にハンダがはみ出して付着し、このスペーサの側面に付
着したハンダによって電池が短絡するため、ハンダ量や
加熱条件の調整がきわめて難しく、歩留りが悪かった。
本発明はスペーサと極板とをハンダによって接合する際
に、ハンダがスペーサ側面に付着するのを防止し、短絡
がなく、かつ密閉性が良好な薄形密閉電池を提供するこ
とを目的とする。
に、ハンダがスペーサ側面に付着するのを防止し、短絡
がなく、かつ密閉性が良好な薄形密閉電池を提供するこ
とを目的とする。
本発明はスペーサと極板とのハンダによる接合をレーザ
による局部加熱によって行なうことにより、スペーサ側
面へのハンダの付着を防止し、短絡がなく、かつ密閉性
が良好な薄形電池が得られるようにしたものである。
による局部加熱によって行なうことにより、スペーサ側
面へのハンダの付着を防止し、短絡がなく、かつ密閉性
が良好な薄形電池が得られるようにしたものである。
レーザ加熱によるスペーサと極板とのハンダ接合に際し
ては、接合しようとする極板をあらかじめハンダの融点
以下の温度に予備加熱しておくことが好ましい。これは
レーザ加熱では局部的に急速に加熱されかつ急速に冷却
されるため極板やスペーサはほとんど温度があがらない
ので、溶融ハンダの濡れが悪く、均一なハンダ接合が行
ないにくり、安定して密閉性の高い電池を得ることがむ
つかしい面があり、極板を予備加熱しておいて極板やス
ペーサ（極板を加熱するとハンダを通してスペーサも昇
温するようになる）に対するハンダの濡れを向上させ、
安定して密閉性の高い電池が得られるようにするためで
ある。
ては、接合しようとする極板をあらかじめハンダの融点
以下の温度に予備加熱しておくことが好ましい。これは
レーザ加熱では局部的に急速に加熱されかつ急速に冷却
されるため極板やスペーサはほとんど温度があがらない
ので、溶融ハンダの濡れが悪く、均一なハンダ接合が行
ないにくり、安定して密閉性の高い電池を得ることがむ
つかしい面があり、極板を予備加熱しておいて極板やス
ペーサ（極板を加熱するとハンダを通してスペーサも昇
温するようになる）に対するハンダの濡れを向上させ、
安定して密閉性の高い電池が得られるようにするためで
ある。
実施例１ ′
第１図に示す厚さ０．７ ＋ｎｍで平面形状が１５ｍｍ
Ｘ １５ｍｍの正方形の薄形電池を第３図に示す方法
により封止して製造した。
Ｘ １５ｍｍの正方形の薄形電池を第３図に示す方法
により封止して製造した。
電池は固体薄膜二次電池で、図中、１はガラス基板であ
り、２はガラス基板１上にケミカルベーパーディポジシ
ョン法によって形成したＴＬＳ２薄膜よりなる正極であ
り、３は上記正極２上にスパッタ法によって形成したＬ
ｉ４Ｓｉ０４−Ｌｉ３ＰＯ４の薄膜よりなる固体電解質
層で、４は該固体電解質層３上に形成したリチウム薄膜
より負極である。５は負極板で、この負極板５の内面は
図示していないが内部短絡を避けるため負極４と接触す
る中央部を除いてポリイミド樹脂でコーティングされて
いる。６は正極板で、この正極板６と正極２とは図示し
ていないが導電ペーストによって導通している。７はセ
ラミック製のスペーサであり、スペーサ７と負極板５と
の間およびスペーサ７と正極板６との間はハンダ８．９
で接合され、電池内部が密閉構造になるように封止され
ている。
り、２はガラス基板１上にケミカルベーパーディポジシ
ョン法によって形成したＴＬＳ２薄膜よりなる正極であ
り、３は上記正極２上にスパッタ法によって形成したＬ
ｉ４Ｓｉ０４−Ｌｉ３ＰＯ４の薄膜よりなる固体電解質
層で、４は該固体電解質層３上に形成したリチウム薄膜
より負極である。５は負極板で、この負極板５の内面は
図示していないが内部短絡を避けるため負極４と接触す
る中央部を除いてポリイミド樹脂でコーティングされて
いる。６は正極板で、この正極板６と正極２とは図示し
ていないが導電ペーストによって導通している。７はセ
ラミック製のスペーサであり、スペーサ７と負極板５と
の間およびスペーサ７と正極板６との間はハンダ８．９
で接合され、電池内部が密閉構造になるように封止され
ている。
上記電池の詳細ならびにその製造方法は次に示すとおり
である。
である。
正極板６および負極板５としては厚さ０．１闘の銅−ス
テンレス鋼−ニソケルの３層クラツド板を使用し、銅面
を接合面とした。
テンレス鋼−ニソケルの３層クラツド板を使用し、銅面
を接合面とした。
スペーサ７は、アルミナ系セラミックスを用い、厚さ０
．４ ｍｍで断面が０．４ ｍｍＸ１．５ ｍｍの長方
形状で第２図に示すように平面形状が外寸１５ｍｍ Ｘ
１５ｍｍの正方形状のリング状に成形されたものであ
る。
．４ ｍｍで断面が０．４ ｍｍＸ１．５ ｍｍの長方
形状で第２図に示すように平面形状が外寸１５ｍｍ Ｘ
１５ｍｍの正方形状のリング状に成形されたものであ
る。
そして、このスペーサ７は表面にモリブデン・マンガン
系のメタライジングを施し、さらにそのメタライズ層上
に銅メッキを施して接合面とした。
系のメタライジングを施し、さらにそのメタライズ層上
に銅メッキを施して接合面とした。
使用したハンダ８．９はビスマス−錫−鉛合金からなる
融点約１４５℃の低融点ハンダで、第４図に示すように
あらかじめ正極板６、負極板５およびスペーサ７の接合
面に約３０μ川の厚さで予備ハンダ付けをした。
融点約１４５℃の低融点ハンダで、第４図に示すように
あらかじめ正極板６、負極板５およびスペーサ７の接合
面に約３０μ川の厚さで予備ハンダ付けをした。
上記のように予備ハンダ付けをした正極板６、負極板５
およびスペーサ７を用い、まず正極板６の中央部に前記
正極２、固体電解質Ｎ３および負極４からなる発電要素
をガラス基板１とともにのせ、正極２と正極板６とを導
電ペーストで導通させ、正極板６の周縁部にスペーサ７
を載置し、負極板５をスペーサ７上にのせ、第３図に示
すように鉄製の支え治具１１上にのせ、押え治具１２で
電池を加圧して固定した。
およびスペーサ７を用い、まず正極板６の中央部に前記
正極２、固体電解質Ｎ３および負極４からなる発電要素
をガラス基板１とともにのせ、正極２と正極板６とを導
電ペーストで導通させ、正極板６の周縁部にスペーサ７
を載置し、負極板５をスペーサ７上にのせ、第３図に示
すように鉄製の支え治具１１上にのせ、押え治具１２で
電池を加圧して固定した。
つぎに、パルスＹＡＧレーザ（出力１００ Ｗ、速度３
０ｍｍ／ｓｅｃ 、パルス発振数５０ｐｐｓ ） １３
を電池の外周部にそって照射し、負極板５とスペーサ７
に予備ハンダ付けをしておいたハンダ８ａ、８ｂを溶融
させて負極板５とスペーサ７を接合した。この際、負極
板５の溶融は認められなかった。また、電池全体が過度
に加熱されることがないため、スペーサ７側面へのハン
ダ付着は生じなかった。
０ｍｍ／ｓｅｃ 、パルス発振数５０ｐｐｓ ） １３
を電池の外周部にそって照射し、負極板５とスペーサ７
に予備ハンダ付けをしておいたハンダ８ａ、８ｂを溶融
させて負極板５とスペーサ７を接合した。この際、負極
板５の溶融は認められなかった。また、電池全体が過度
に加熱されることがないため、スペーサ７側面へのハン
ダ付着は生じなかった。
つぎに、押え治具１２を引き上げ、電池の上下を反転さ
せて支え治具１１上に載置し、再度、押え治具１２を降
下させて電池を加圧しながら、パルスＹＡＧレーザを前
記と同条件で電池の外周部に照射し、正極板６とスペー
サ７に予備ハンダ付けをしておいたハンダ９ａ、９ｂを
溶融させて正極板６とスペーサ７とを接合した。もとよ
り、正極板６の溶融は認められなかったし、またスペー
サ７側面へのハンダ付着は生じなかった。
せて支え治具１１上に載置し、再度、押え治具１２を降
下させて電池を加圧しながら、パルスＹＡＧレーザを前
記と同条件で電池の外周部に照射し、正極板６とスペー
サ７に予備ハンダ付けをしておいたハンダ９ａ、９ｂを
溶融させて正極板６とスペーサ７とを接合した。もとよ
り、正極板６の溶融は認められなかったし、またスペー
サ７側面へのハンダ付着は生じなかった。
得られた電池の気密度をヘリウムリークディテクターで
測定したところリークはＩ Ｘｌ０−”ａｔｍ ＊ｃｃ
／ｓｅｃ ・ａｉｒ以下であり、高気密性であった。
測定したところリークはＩ Ｘｌ０−”ａｔｍ ＊ｃｃ
／ｓｅｃ ・ａｉｒ以下であり、高気密性であった。
上記のようにして固体薄膜二次電池を１００個製造した
が、いずれも開路電圧が２．５■以上あり、短絡はまっ
たく認められなかった。
が、いずれも開路電圧が２．５■以上あり、短絡はまっ
たく認められなかった。
ちなみに、上記同様の固体薄膜二次電池を炉内加熱（１
８０℃、１０分）による封止によって１００個製造した
が、開路電圧が２．５■に満たないものが１０個あった
。
８０℃、１０分）による封止によって１００個製造した
が、開路電圧が２．５■に満たないものが１０個あった
。
実施例２
支え治具１１および押え治具１２をあらかじめ電気炉中
１００℃で加熱しておき、この加熱した支え治具１１と
押え治具１２を用い、レーザ照射前に正極板６、負極板
５をあらかじめ約１０秒間加熱しておいたほかは実施例
１と同様にして固体薄膜二次電池を製造した。
１００℃で加熱しておき、この加熱した支え治具１１と
押え治具１２を用い、レーザ照射前に正極板６、負極板
５をあらかじめ約１０秒間加熱しておいたほかは実施例
１と同様にして固体薄膜二次電池を製造した。
上記方法によれば、極板があらかじめ加熱されているた
め、ハンダの濡れがよく、密閉性の良好な固体薄膜二次
電池が安定して得られた。もとよりスペーサへのハンダ
付着による短絡はまったくなかった。
め、ハンダの濡れがよく、密閉性の良好な固体薄膜二次
電池が安定して得られた。もとよりスペーサへのハンダ
付着による短絡はまったくなかった。
上記のように予備加熱を加えた方法で電池を１０００個
製造したが、ヘリウムリークディテクターによる気密度
が１×１０−９ａ１０−９ａｔ／５ｅｃｌＩａｉｒ以下
に達しないものはわずか２個にすぎなかった。これに対
し実施例１の方法によるときは製造した１０００個の電
池のうちヘリウムリークディクタ−による気密度が１×
１Ｏ−９ａｔＩＩｌ＠ｃｃ／５ｅｃ−ａｉｒ以下に達し
ないものが１５個あった。
製造したが、ヘリウムリークディテクターによる気密度
が１×１０−９ａ１０−９ａｔ／５ｅｃｌＩａｉｒ以下
に達しないものはわずか２個にすぎなかった。これに対
し実施例１の方法によるときは製造した１０００個の電
池のうちヘリウムリークディクタ−による気密度が１×
１Ｏ−９ａｔＩＩｌ＠ｃｃ／５ｅｃ−ａｉｒ以下に達し
ないものが１５個あった。
なお実施例ではレーザとしてパルスＹＡＧレーザを用い
たが、それに限られることなく、たとえば連続発振式Ｙ
ＡＧレーザ、連続発振式炭酸ガスレーザ、パルス発振式
炭酸ガスレーザなども用いることができる。また予備加
熱手段としてあらかじめ電気炉中で加熱した治具を用い
たが、予備加熱は必ずしも治具によらなくてもよいし、
また治具の加熱も治具中にヒータを内蔵させるなどによ
って行なってもよく、実施例で示した方法に限られるこ
とはない。
たが、それに限られることなく、たとえば連続発振式Ｙ
ＡＧレーザ、連続発振式炭酸ガスレーザ、パルス発振式
炭酸ガスレーザなども用いることができる。また予備加
熱手段としてあらかじめ電気炉中で加熱した治具を用い
たが、予備加熱は必ずしも治具によらなくてもよいし、
また治具の加熱も治具中にヒータを内蔵させるなどによ
って行なってもよく、実施例で示した方法に限られるこ
とはない。
以上述べたように、本発明によれば短絡がなく、かつ良
好な密閉性を有する薄形密閉電池が提供される。
好な密閉性を有する薄形密閉電池が提供される。
第１図は本発明に係る薄形密閉電池の一例を示す断面図
で、第２図は第１図に示す電池に用いたスペーサの平面
図、第３図は第り図に示す電池の製造中の側面図、第４
図は第３図に示す製造中の電池の要部拡大断面図である
。 ２・・・正極、 ３・・・固体電解質、 ４・・・負極
、５・・・負極板、 ６・・・正極板、 ７・・・スペ
ーサ、８．９・・・ハンダ、１３・・・レーザ照射前 左２図
で、第２図は第１図に示す電池に用いたスペーサの平面
図、第３図は第り図に示す電池の製造中の側面図、第４
図は第３図に示す製造中の電池の要部拡大断面図である
。 ２・・・正極、 ３・・・固体電解質、 ４・・・負極
、５・・・負極板、 ６・・・正極板、 ７・・・スペ
ーサ、８．９・・・ハンダ、１３・・・レーザ照射前 左２図
Claims (2)
- （１）正極板と負極板との間に発電要素とセラミ１ツク
製またはガラス製のスペーサを配置し、極板とスペーサ
との間をハンダで接合して気密封止する薄形密閉電池の
製造にあたり、ハンダによる接合をレーザで局部加熱す
ることによって行なうことを特徴とする薄形密閉電池の
製造方法。 - （２） レーザ加熱に際し極板を特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の薄形密閉電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021318A JPS60165041A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 薄形密閉電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021318A JPS60165041A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 薄形密閉電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165041A true JPS60165041A (ja) | 1985-08-28 |
Family
ID=12051802
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021318A Pending JPS60165041A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 薄形密閉電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165041A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993003504A1 (fr) * | 1991-08-09 | 1993-02-18 | Yuasa Corporation | Pile plate |
-
1984
- 1984-02-07 JP JP59021318A patent/JPS60165041A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993003504A1 (fr) * | 1991-08-09 | 1993-02-18 | Yuasa Corporation | Pile plate |
| US5378557A (en) * | 1991-08-09 | 1995-01-03 | Yuasa Corporation | Film type battery |
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