JPS60193259A - 単一セル型気密性一次電池 - 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、単一セル型気密性−次電池に関するものであ
る０本発明の電池は小径で高さの低い高容量電池であっ
て、腕時計、補聴器等の小型器具に利用することができ
る。

〔従来の技術〕

気密型−次電池特にボタン電池の形をした電池において
、シール部材や他の絶縁部材の両方に冷時に容易に変形
するようなプラスチック部材が従来使用されている。こ
のような電池の気密シールはハウジングのカバーに、内
側又は外側へフランジを設けることによって行うことが
できる。この種の単一セルは都合よく、多数セル層に種
々の方法で組立てることができ、また多目的に作ること
もできる。

本質的には何ら問題なく製造することのできるこのよう
な従来のシール兼絶縁閉鎖体の欠点は、この方法で組立
てた一次電池は長期にわたる操作や保管に適しないとい
うことである。この事は例えば、リチウム／二酸化マン
ガン−！池や、水銀電池、又は酸化銀電池のように、非
常に小さな負荷で長い寿命が期待されるような、特に高
エネルギー密度の電池においては不利である０化学的に
は完全に耐久性のある材料で罐やカバー及びシール兼絶
縁閉鎖体を作ったとしても生じるような電解質漏れ損失
は、活性電池物質の電力出力の減退を伴う０酸化現象に
より、外部へ通じる電流の通路がその電池を放電に至ら
しめる。更に、この電池を備えつけた器械も化学物質の
侵出により損傷することがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明の目的は、１つのハウジングを有し、そのシール
兼絶縁閉鎖体が、一方では、その電池の罐の辺縁部とカ
バーの辺縁部との間に機械的にかけられるいかなる閉鎖
力をも損傷なく吸収するに十分な弾性を有し、他方で、
その閉鎖力がカバーの辺縁区域と罐の辺縁部との間の気
密シールを保つほど強い変形抵抗を作用させることがで
き、但し、前記閉鎖力次第では、前記カバーの辺縁区域
と罐の辺縁区域との間に距離をおかないようにした単一
セル型−次電池を提供することである。前述の全ての目
的は、小型ないし超小度の気密性単一セル型−次電池を
作ることにあり、その電池において、極の絶縁強度はシ
ール部材の流動特性により、変化することも、低下する
こともない。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の単一セル型気密性−次電池は、活性電池物質を
内蔵し、平たい金属カバー、本質的に平たい金属罐、及
び前記カバー、と罐との間に緊締状態で保持されるシー
ル兼絶縁リングとを有するハウジングよりなる。カバー
と罐のどちらも、その平面部分に対して事実」三直角を
なす辺縁フランジを有し、シール兼絶縁リングは圧縮力
下に本質的に寸法安定性を有する部利からなり、しかも
断面がほぼＬ字形になっており、その放射方向へ向いた
腕はカバーと罐との間で軸方向のスペーサ部材として形
成され、その軸方向へ向いた腕はカバーと罐との間で、
放射方向のスペーサ一部材として形成され、カバーの周
縁フランジは、シール兼絶縁リングの内側に係止され、
一方、罐の周縁フランジは放射方向へ向いた腕の外側に
係止され、罐フランジの上端は、はぼ円筒形をなしてい
る。罐フランジの円筒形上端は、シール兼絶縁リングの
肩部において内側へ向って変形され、罐フランジとカバ
ーとの間はカバー用ラッカ一層によって更にシールする
ことが好ましい。

〔実　施　例〕

本発明による一次電池の１つの実施例について、添付図
面を参照しながら説明する。

図面において、符号１は単一セル型ボタン電池のハウジ
ングのカバーを示し、このカバーは同時に正午）の極板
を形成し、そして、例えばステンレス鋼、或いは表面処
理により錆止めを行った鋼のような耐腐食性材料で形成
される。負に）の小実上平担な極板は罐２の底部により
形成される。それらの極性も又、反対となるように選択
できる。

事実上平たいカバー１は周囲辺縁フランジ３を有し、そ
の外端部には、放射方向へ向いた端部突縁４が全周にわ
たって形成される。その端部突縁４はシール兼絶縁リン
グ６の嵌合溝５に嵌合し、そのリング６は、はぼＬ字型
断面を有し、がっ事実上同一厚みの腕を有する。端部突
縁４と嵌合溝５は第一組立段階で、絶縁リング６がカバ
ーの辺縁フランジ３上の定められた位置にしっがりと設
置されるに適した断面と機能を有するような形状とされ
る０突縁４とシール兼絶縁リング６の放射方向の腕、即
ちベース部分６．１との間のカバー用ラッカー充填部材
７は、カバー１と絶縁リング６との間のガスシールを最
適にするための第１安全手段である１、ベース部分６．
１は又、罐２の底部に対する辺縁フランジ３のための支
持部材を形成し、その放射方向で内側の内側境界面６．
１′は同時に活性電池物質で成る陰極物質９の境界区域
として作用し、これはこの電池の放電時に膨張するＯ シール兼絶縁リング６は、注入成型可能な熱可塑性材料
で作るのが好ましい。このシール兼絶縁リング６のため
に使用できる材料の基本的特徴は例えば、１，２−ジメ
トキシエタン（ＤＭＥ）又はプロピレンカーボネート（
ｐｃ）のような、リチウム電池の場合の電気分解の場合
において、電−解溶液に耐え、吸水性が低いこと、誘電
定数が高く飄冷間流動特性が低い、即ち、圧縮強度が高
いことである。この場合、溶融点が高いことが著しく重
要なことである。なぜなら、普通の材料の圧縮強度は、
温度の上昇と共に急激に減退するからである。この種の
可塑性材料の例としては、重合ポリエーテル、又は芳香
族ポリエ・−チル−がある。

ＩＣＩプラスチックスディビジョンにより開発されたポ
リエーテル、エーテルケトン（ＰＥＥＫ、）を使用する
と、特に効果的であることが証明されている。

図示の電池の製造時、シール兼絶縁リング６は、プラス
千ンクの膨張により突縁４が溝６の中に嵌合するまで、
突縁４に対して押圧される。それからカバー用ラッカー
充填部材を導入する。溝部分のシール効果を確実に上げ
るためには、シール兼絶縁リング６を配置する前に、カ
バー用ラッカー充填部材７を溝５の中に導入することも
できる。

余分のカバー用ラッカーが、図示のように突縁の湾曲部
の前部に固まる。電池の活性上オ料で成る陰極物質９が
カバー１の中に、好ましくはカバー底部のセパレーター
１０上へ導入され、必要であれば電解リザーブが挿入さ
れ、そして陽極物質８も充填され、それから罐２管絶縁
リング６にかぶせると、第１図に示すような半完成状態
ができる。

カバーの頂部に閉鎖圧Ａをかけると、罐底部の内側は腕
、即ちベース部分６．１の外側と面全体で接触し、罐の
辺縁フランジ１１によって、シール兼絶縁リング６の下
方円θ６形部分６．２はカバー辺縁フランジ３に対して
放射方向で内かへ弾力的に押圧される。このようにして
、準備段階においてさえ、最適のシール状態が得られる
。なぜなら、シール兼１＠縁リング６に対して圧、縮強
度が比較的高く、その冷間流動傾向が低い材料により、
すぐれたシール効果にとって理想的な状態が生しる。

閉鎖圧Ａを保持しながら、シール兼絶縁リング６の円筒
形腕、即ちベース部分６．２をこえて突出する罐辺縁フ
ランジ１１の末端部１１／がそれから、放射方向から内
方へ押圧され、即ちフランジを形成するので、シール兼
絶縁リング６の締付は肩部６．３上にそれが接触して気
密シールを形成し、その肩部は最初に円錐状に内方へ向
い、それから円筒状に上方へ延びる。これによって、第
２図の左方に示すように、電池の閉鎖体は機械的に高度
の安定性をもつようになり、罐フランジ１１′の上端は
ほぼ円筒形状となり、かくして全周が事上同じ幅の絶縁
部分１２がカバーフランジ３に対して設定される。電池
の全電位状態にある時、フランジ３と１１との間の汚れ
の溜まる箇所をなくすために、付加的シール部材として
、カバ・−用ラッカ一層１３が最後に絶縁部分１２に装
着される。

この層は又、湿気がシール兼絶縁リング６の他の露出面
に侵入するのを防ぐ。

〔発明の効果〕

上記の如く本発明により得られる電池の構造体は特に、
比較的寿命が長く、小径で高さが低い高容量電池の製造
を可能にする。その典型的なものは高さが１〜３關、直
径は６〜１２ｍｍである。そのような電池は非常に平た
い時計、特に腕時計とか補聴器、他の小型器具のような
ものに適する。

本発明による電池は同じ体積の従来の電池に比較して、
それより１５〜２５％も高いエネルギーを得ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図はシール直前の製造状態にある電池を示す部分断
面図、第２図は第１図に従った電池のでき上り状態を示
す部分断面図である。 １・・・力／＜＋、２・・・罐、３・・・周囲辺縁フラ
ンジ。 ４・・・突縁、　５・・・溝、　６・・・シール兼絶縁
リング。 ６．１・・・ベース部分、６．２・・・円筒形腕。 ６．３・・・締めっけ肩部、　７・・・カバー用ラッカ
ー充填部材、　８・・・陽極物質、　９・・・陰極物質
。 １ｏ・・・セハレータ＋、１１・・・罐の辺縁フランジ
。 １２・・・絶縁部分、　１３・・・ラッカ一層ｅ　許　
出　願　人　レナータ　アクチェンゲゼルシャフト代理
人弁理士大野克躬 大野金子 大　野　柳之輔

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１活性電池物質８，９を内蔵し、基本的に平たい金
   属カバー１と、基本的に平たい金属罐２と前記カバーと
   前記罐との間で、前もって機械的な緊締状態に保持され
   るシール兼絶縁リング６とで成るハウジングを有し、前
   記カッく−１と罐２のどちらもその平面部分に対して本
   質的Ｇこ直角をなす辺縁フランジ３，１１を有し、前記
   シール兼絶縁リング６は圧縮応力のもとて本質的に寸法
   安定性のある材料から成り、しかも断面がほぼＬ字形に
   なっており、その放射方向へ向いた腕６．１はカバー１
   と罐２との間で軸方向のスペーサ一部材として形成され
   、その軸方向へ向いた腕６．２はカバーと罐との間で、
   放射方向のスペーサ一部材として形成され、カバー１の
   辺縁フランジ３は前記シール兼絶縁リング６の内側に放
   射方向へ係止され、前記罐の辺縁フランジ１１は放射方
   向へ向いた腕６．２の外側に放射方向に係止され、罐フ
   ランジの上端１１′は少なくともほぼ円筒形をなしてい
   ることを特徴とする単一セル型気密性−次電池。 （２）カバーの辺縁フランジ３はその外端部に放射方向
   で外方へ向いた端部突縁４を有し、放射方向へ向いた腕
   ６．２は、リングの内側に前記突縁４が係合する全周溝
   ６を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の一次電池。 （３）シール兼絶縁リング６の軸方向へ向いた腕６．２
   は、外側部でしかも放射方向で内方に片寄ったところに
   締何は肩部６．３を備えており、罐の辺縁フランジ１１
   の末端部１１′は締めつけ肩部６．３へ向って放射方向
   で内方へ変形されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の一次電池。 （４）端部突縁４は放射方向の腕６．１に対してカバー
   の辺縁フランジ３のための支持部分として形成されるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の一次電池。 （５）　リング６の内側にある全周溝５の端部突縁４は
   、カバー用ラッカーで充填されることによって更にシー
   ルが行われることを特徴とする特許請求の範囲第４項記
   載の一次電池０ （６）軸方向腕６．２の外側端部にある絶縁部分１２は
   、カバー用ラッカ一層１３によって更にシールされるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の一次電池。 （７）シール兼絶縁リング６は、重合プラスチック・特
   に芳香族ポリエーテルで成ることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の一次電池。 （８）プラスチック材料はポリエーテル、エーテルケト
   ンであることを特徴とする特許請求の範囲第７項記載の
   一次電池。 （９）放射方向に向いた腕６．１の放射方向で内側の境
   界面６．１′は罐２の中に導入された活性電池物質成分
   の放射方向の境界として形成されることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の一次電池。