JPS60165043A - 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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- JPS60165043A JPS60165043A JP59021321A JP2132184A JPS60165043A JP S60165043 A JPS60165043 A JP S60165043A JP 59021321 A JP59021321 A JP 59021321A JP 2132184 A JP2132184 A JP 2132184A JP S60165043 A JPS60165043 A JP S60165043A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode plate
- glass
- negative electrode
- battery
- positive electrode
- Prior art date
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- Pending
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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
- H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
-
- 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
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- H01M50/191—Inorganic material
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/562—Terminals characterised by the material
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- 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】
〔技術分野および目的〕
本発明は薄形密閉電池の製造方法の改良に係り、超薄形
で密閉性、絶縁性にすぐれ、長期使用に対して信頼性の
高い薄形密閉電池を提供することを目的とする。
で密閉性、絶縁性にすぐれ、長期使用に対して信頼性の
高い薄形密閉電池を提供することを目的とする。
従来の薄形密閉電池は、第３図に示すように、正極板１
と負極板２との間に発電要素とセラミンク製スペーサ１
１とを配置し、セラミック製スペーサ１１と極板間をハ
ンダ１２．１３で接合することによって形成されていた
。しかしながら、極板間の絶縁に使用されているスペー
サの厚みは一般に正極板や飯極板に使用される金属板よ
りも厚く、しかもスペーサ表面のメタライジング層の厚
みやハンダ層の厚みも加わるため、この構造では電池を
極薄化することができず、薄形メモリカードなどの用途
に適用できなかった。
と負極板２との間に発電要素とセラミンク製スペーサ１
１とを配置し、セラミック製スペーサ１１と極板間をハ
ンダ１２．１３で接合することによって形成されていた
。しかしながら、極板間の絶縁に使用されているスペー
サの厚みは一般に正極板や飯極板に使用される金属板よ
りも厚く、しかもスペーサ表面のメタライジング層の厚
みやハンダ層の厚みも加わるため、この構造では電池を
極薄化することができず、薄形メモリカードなどの用途
に適用できなかった。
そこで、極薄化をはかるために、樹脂封止をすることも
考えられるが、それによって極薄化が達成しえたとして
も、現在の技術では樹脂封止部分の密閉性や樹脂自体の
気体透過性の問題があり、長期使用に対する信頼性にお
いて欠けるところがあった。
考えられるが、それによって極薄化が達成しえたとして
も、現在の技術では樹脂封止部分の密閉性や樹脂自体の
気体透過性の問題があり、長期使用に対する信頼性にお
いて欠けるところがあった。
本発明は上述した従来技術の欠点を解消するもので、正
極板および負極板となる金属板の周縁部にガラス層を形
成し、上記金属板をその中央部ムこ発電要素を介在させ
つつガラス屓同士が当接するように重ね、加熱してガラ
ス同士を溶着させることによって封止し、超薄形で密閉
性、絶縁性が高く長期使用に対する信頼性の高い電池が
得られるようにしたものである。
極板および負極板となる金属板の周縁部にガラス層を形
成し、上記金属板をその中央部ムこ発電要素を介在させ
つつガラス屓同士が当接するように重ね、加熱してガラ
ス同士を溶着させることによって封止し、超薄形で密閉
性、絶縁性が高く長期使用に対する信頼性の高い電池が
得られるようにしたものである。
第１図は本発明の方法により製造された薄形密閉電池の
一例を示す断面図であり、第２図は第１図に示す電池の
製造中における要部拡大断面図である。
一例を示す断面図であり、第２図は第１図に示す電池の
製造中における要部拡大断面図である。
本実施例による電池は固体薄膜二次電池で、図中、１は
５ＵＳ４３０板よりなる正極板、２は５ＵＳ４３０板よ
りなる負極板、３はガラス層、４はＴｉ３２薄膜よりな
る正極、５ば固体電解質層、６はリチウム薄膜よりなる
負極、７は負極６と負極板２との導通をとるためのニッ
ケルリボンである。
５ＵＳ４３０板よりなる正極板、２は５ＵＳ４３０板よ
りなる負極板、３はガラス層、４はＴｉ３２薄膜よりな
る正極、５ば固体電解質層、６はリチウム薄膜よりなる
負極、７は負極６と負極板２との導通をとるためのニッ
ケルリボンである。
この電池の詳細およびその製造方法は次に示すとおりで
ある。
ある。
負極板２は厚さ０．１ ｍｍで、電池製造に際し、その
内面側に第２図に示されるように中央部の負極６との導
通をとる部分を除いて周端から内方に向けて約５０μｍ
の厚さでガラスＪＷ３ｂが形成される。
内面側に第２図に示されるように中央部の負極６との導
通をとる部分を除いて周端から内方に向けて約５０μｍ
の厚さでガラスＪＷ３ｂが形成される。
上記ガラスＮ３ｂを構成するガラスはＢ２０３−ＰｂＯ
系ガラスでその融点は約４３０℃であり、熱膨張率は約
１０５ Ｘｌ０−７／’ｃである。ガラス層３ｂの負極
板２への形成は、負極板２を電気炉巾約８００°Ｃで１
０分間加熱して負極板２の表面をあらかじめ酸化してお
き、ガラス層の形成予定部分に上記ガラスの粉末を塗布
し、電気炉内窒素雰囲気中で１０００°Ｃに加熱し、ガ
ラスを負極板に溶着させることによって行なわれた。こ
の負極側のガラスＩＷ３ｂが負極板２の周縁部のみなら
ず正極側に比べてかなり中央部側にわたって形成されて
いるのは、ガラス層３ｂによって負極板２と正極４との
接触を避は内部短絡の発生を防止しようとするためであ
り、もし他の手段（たとえばポリイミド樹脂コーティン
グ）などで上記短絡発生を防止するならばガラス層３ｂ
は負極板２の周縁部だけでも充分である。
系ガラスでその融点は約４３０℃であり、熱膨張率は約
１０５ Ｘｌ０−７／’ｃである。ガラス層３ｂの負極
板２への形成は、負極板２を電気炉巾約８００°Ｃで１
０分間加熱して負極板２の表面をあらかじめ酸化してお
き、ガラス層の形成予定部分に上記ガラスの粉末を塗布
し、電気炉内窒素雰囲気中で１０００°Ｃに加熱し、ガ
ラスを負極板に溶着させることによって行なわれた。こ
の負極側のガラスＩＷ３ｂが負極板２の周縁部のみなら
ず正極側に比べてかなり中央部側にわたって形成されて
いるのは、ガラス層３ｂによって負極板２と正極４との
接触を避は内部短絡の発生を防止しようとするためであ
り、もし他の手段（たとえばポリイミド樹脂コーティン
グ）などで上記短絡発生を防止するならばガラス層３ｂ
は負極板２の周縁部だけでも充分である。
正極板１は負極板２と同様に厚さ０．１ ｍｍの５ＵＳ
４３０板で形成されており、その内面側周縁部には前記
負極側と同様の方法により厚さ約５０μｍの８２０３＝
ＰｂＯ系のガラス層３ａが形成されている。 − この正極板１は薄膜電池の基板としての役目も兼ねてお
り、ガラスＮ３ａをマスキングして正極板２上にケミカ
ルペーパーディポジシロン法により厚さ約５０μｍのＴ
ｉＳ２の薄膜を形成して正極４とし、ついで該正極４上
にスパッタ法により厚さ約１０μｍのＬｉ４Ｓｉ０４−
Ｌｉ３ＰＯ４のアモルファス薄膜を形成して固体電解質
層５とし、さらにその上に蒸着法により厚さ約１０μｍ
のリチウムの薄膜を形成して負極６とした。
４３０板で形成されており、その内面側周縁部には前記
負極側と同様の方法により厚さ約５０μｍの８２０３＝
ＰｂＯ系のガラス層３ａが形成されている。 − この正極板１は薄膜電池の基板としての役目も兼ねてお
り、ガラスＮ３ａをマスキングして正極板２上にケミカ
ルペーパーディポジシロン法により厚さ約５０μｍのＴ
ｉＳ２の薄膜を形成して正極４とし、ついで該正極４上
にスパッタ法により厚さ約１０μｍのＬｉ４Ｓｉ０４−
Ｌｉ３ＰＯ４のアモルファス薄膜を形成して固体電解質
層５とし、さらにその上に蒸着法により厚さ約１０μｍ
のリチウムの薄膜を形成して負極６とした。
このようにして正極板１上に形成された発電要素の負極
６上に厚さ３０μｍのニッケルリボン７を載置し、ニッ
ケルリボン７と負極板２の中央部におけるガラス層を形
成していない部分が当接するようにしつつ、負極板２を
ガラスＮ３ｂと正極板１上に形成したガラスＮ３ａとが
当接するようにして正極板ｌ上に重ねた。
６上に厚さ３０μｍのニッケルリボン７を載置し、ニッ
ケルリボン７と負極板２の中央部におけるガラス層を形
成していない部分が当接するようにしつつ、負極板２を
ガラスＮ３ｂと正極板１上に形成したガラスＮ３ａとが
当接するようにして正極板ｌ上に重ねた。
っギＩマｍｍ尤＋ｎｒｘ＋ ｆ？Ｊｋ＜？−ＶＡ ／−
１，、ｗ ／ＬＩＪ力１０Ｗ、速度４０ｍｍ／ｓｅｃ
）を電池の外周部にそって照射し、ガラスを溶融させて
ガラスＩＷ３ａとガラス層３ｂを溶着して封止し、第１
図に示すような電池を製造した。なお第１図におけるガ
ラスＮ３は正極板１上に形成したガラスＮ３ａと負極板
２上に形成したガラス１ｍＪ３ｂとが溶着して形成され
たものである。
１，、ｗ ／ＬＩＪ力１０Ｗ、速度４０ｍｍ／ｓｅｃ
）を電池の外周部にそって照射し、ガラスを溶融させて
ガラスＩＷ３ａとガラス層３ｂを溶着して封止し、第１
図に示すような電池を製造した。なお第１図におけるガ
ラスＮ３は正極板１上に形成したガラスＮ３ａと負極板
２上に形成したガラス１ｍＪ３ｂとが溶着して形成され
たものである。
ガラスの融点は極板を構成する金属に比べて著しく低い
ため、低出力のレーザ加熱でガラス間を溶着できるので
、溶着時の正極板１や負極板２の溶融はまったくなかっ
た。加熱手段としてはレーザ加熱以外にもプラズマアー
クなども採用可能であるが、電池内容物への熱影響を考
えると局部加熱が可能なレーザによるのが最も好ましい
。
ため、低出力のレーザ加熱でガラス間を溶着できるので
、溶着時の正極板１や負極板２の溶融はまったくなかっ
た。加熱手段としてはレーザ加熱以外にもプラズマアー
クなども採用可能であるが、電池内容物への熱影響を考
えると局部加熱が可能なレーザによるのが最も好ましい
。
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、リークばＩ ＸＸｌ０−９ａｔ・ｃｃ
／ｓｅｃ −ａｉｒ以下であり、高気密度であった。ま
た得られた電池の総厚は約０．３ ｍｍであり、超薄形
であった。
測定したところ、リークばＩ ＸＸｌ０−９ａｔ・ｃｃ
／ｓｅｃ −ａｉｒ以下であり、高気密度であった。ま
た得られた電池の総厚は約０．３ ｍｍであり、超薄形
であった。
この電池の正極板１と負極板２との間の絶縁祇抗を５０
０■の直流電圧を印加した絶縁抵抗針により測定したと
ころ、１０００ＭΩ以上であって高い絶縁性を有してい
た。
０■の直流電圧を印加した絶縁抵抗針により測定したと
ころ、１０００ＭΩ以上であって高い絶縁性を有してい
た。
以上述べたように、本発明によれば超薄形でかつ密閉性
、絶縁性にすぐれ、長期使用に対する信頼性の高い電池
が提供される。
、絶縁性にすぐれ、長期使用に対する信頼性の高い電池
が提供される。
第１図は本発明の方法により製造された薄形密閉電池の
一例を示す断面図であり、第２図は第１図に示す電池の
製造中における要部拡大断面図である。第３図は従来法
による薄形密閉電池を示す断面図である。 １・・・正極板、 ２・・・負極板、 ３・・・ガラス
層、３ａ・・・ガラス層、 ３ｂ・・・ガラス層、４・
・・正極、５・・・固体電解質、 ６・・・負極 特許出願人 日立マクセル株式会社 代理人 弁理士 三 輪 鐵 雄１ 官１図 六２図 ″＋？３図
一例を示す断面図であり、第２図は第１図に示す電池の
製造中における要部拡大断面図である。第３図は従来法
による薄形密閉電池を示す断面図である。 １・・・正極板、 ２・・・負極板、 ３・・・ガラス
層、３ａ・・・ガラス層、 ３ｂ・・・ガラス層、４・
・・正極、５・・・固体電解質、 ６・・・負極 特許出願人 日立マクセル株式会社 代理人 弁理士 三 輪 鐵 雄１ 官１図 六２図 ″＋？３図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１正極板および負極板となる金属板の周縁部にガラ
ス層を形成し、上記金属板をその中央部に発電要素を介
在させつつガラス層同士が当接するように重ね、加熱し
てガラス同士を溶着させることによって封止することを
特徴とする薄形密閉電池の製造方法。 （２）加熱をレーザ加熱で行なう特許請求の範囲第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 |
|---|---|---|---|
| JP59021321A JPS60165043A (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 |
|---|---|---|---|
| JP59021321A JPS60165043A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 薄形密閉電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165043A true JPS60165043A (ja) | 1985-08-28 |
Family
ID=12051885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021321A Pending JPS60165043A (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) | JPS60165043A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015230812A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
-
1984
- 1984-02-07 JP JP59021321A patent/JPS60165043A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015230812A (ja) * | 2014-06-04 | 2015-12-21 | セイコーインスツル株式会社 | 電気化学セル |
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