JPS60258847A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPS60258847A JPS60258847A JP59115086A JP11508684A JPS60258847A JP S60258847 A JPS60258847 A JP S60258847A JP 59115086 A JP59115086 A JP 59115086A JP 11508684 A JP11508684 A JP 11508684A JP S60258847 A JPS60258847 A JP S60258847A
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- positive electrode
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Links
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Classifications
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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
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/171—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
-
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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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は非水電解液電池に関するものであり、電池の封
口性を改善するものである。
口性を改善するものである。
非水電解液電池は負極活物質にリチウム、ナトリウム等
のアルカリ軽金属を使用する。前記負極活物質は非常に
活性な金属であり特に水分とはただちに反応し電池活物
質としての働きは非常に劣化する。このことは、非水電
解液電池を高温多湿（６０℃、湿度９０％）、高温（６
０’（、）雰囲気に保存した場合の非水電解液電池の低
温大電流放電特性（測定温度−１０’Ｃ，負荷抵抗５０
０Ω。
のアルカリ軽金属を使用する。前記負極活物質は非常に
活性な金属であり特に水分とはただちに反応し電池活物
質としての働きは非常に劣化する。このことは、非水電
解液電池を高温多湿（６０℃、湿度９０％）、高温（６
０’（、）雰囲気に保存した場合の非水電解液電池の低
温大電流放電特性（測定温度−１０’Ｃ，負荷抵抗５０
０Ω。
５秒間）の保存日数との関係を見れば明らかである。（
第１図にその結果を示す）第１図の結果より非水電解液
電池の劣化は水分の浸入により劣化すると考えられ、水
分の浸入量を少なくすることにより保存性が向上するも
のと考えられる。水分の浸入量を少なくする要因として
、ガスケット材質が考えられる。
第１図にその結果を示す）第１図の結果より非水電解液
電池の劣化は水分の浸入により劣化すると考えられ、水
分の浸入量を少なくすることにより保存性が向上するも
のと考えられる。水分の浸入量を少なくする要因として
、ガスケット材質が考えられる。
従来、非水電解液電池のガスケットとしては、（１）原
料価格が安い （２）射出成形が可能であ？生産性も良
い （８）耐薬品性が比較的良い 等の理由によりポリ
プロピレン（Ｐ、Ｐ と略称）が一般的Ｇこ使用されて
いた。しかしｐｐ材質は耐候性が悪く長期間使用する場
合には（５年以上）、ガスケット自身が劣化しシール性
も不良となり電池が使用不可となる場合が多い。そのた
め７年以上使用するリチウム電池には封止になんらかの
改善が必要でありその方法として、（１） 、封口部を
レーザ溶接によりシールする。（２）、ガスケット材質
を耐薬品性、耐光性のよりすぐれたＦＴＦＥ等のフッ素
樹脂に変更する、等が提案されている。しかし、（１）
、のレーザ溶接方式はレーザ溶接機の新規投資とレーザ
浴接による生産性に問題があり、保存性は非常に良いも
のが得られるが、コストが従来の、 ２〜４倍になり特
殊な用途しか使用できない。まイ た（２）、のガスケ
ット材料を弗素樹脂に変更する方法もガスケット圧縮率
を高めることＧこより従来の方法より非常をこ良いシー
ル性を得ることができる。弗素樹脂を電池のガスケット
に加工する場合、オレフィン系樹脂と比較して融点が非
常に高く、また溶融時の樹脂の流れ性が悪くボタン型、
コイン型等の小型電池用ガスケットのような非常に薄肉
、小型のパーツの射出成形は困難であり、切削加工によ
り成形することが一般的である。切削加工によりガスケ
ットを製造する場合、切削の容易性、コストダウン等の
理由により第２図で示すような直線的な形状となってお
り、２１はガスケット壁部、２２はガスケット底部であ
る。弗素樹脂をガスケットとして電池のシールを行う場
合にもガスケット圧縮率が非常に大きくシール性に影響
を与え、特にガスケット底部の圧縮率を３０〜７０％と
高くすることにより非常に良好なシール性を示すことが
わかっている。しかしガスケット底部の圧縮率を高める
ためにはそれより以上に肩部の圧縮率を高めなければな
らず、その場合第３図の３１で示す部分でガスケットが
部分的に切断されることが良く発生する。弗素樹脂はＰ
Ｐと比較して軟いためガスケット切れが発生しやすい。
料価格が安い （２）射出成形が可能であ？生産性も良
い （８）耐薬品性が比較的良い 等の理由によりポリ
プロピレン（Ｐ、Ｐ と略称）が一般的Ｇこ使用されて
いた。しかしｐｐ材質は耐候性が悪く長期間使用する場
合には（５年以上）、ガスケット自身が劣化しシール性
も不良となり電池が使用不可となる場合が多い。そのた
め７年以上使用するリチウム電池には封止になんらかの
改善が必要でありその方法として、（１） 、封口部を
レーザ溶接によりシールする。（２）、ガスケット材質
を耐薬品性、耐光性のよりすぐれたＦＴＦＥ等のフッ素
樹脂に変更する、等が提案されている。しかし、（１）
、のレーザ溶接方式はレーザ溶接機の新規投資とレーザ
浴接による生産性に問題があり、保存性は非常に良いも
のが得られるが、コストが従来の、 ２〜４倍になり特
殊な用途しか使用できない。まイ た（２）、のガスケ
ット材料を弗素樹脂に変更する方法もガスケット圧縮率
を高めることＧこより従来の方法より非常をこ良いシー
ル性を得ることができる。弗素樹脂を電池のガスケット
に加工する場合、オレフィン系樹脂と比較して融点が非
常に高く、また溶融時の樹脂の流れ性が悪くボタン型、
コイン型等の小型電池用ガスケットのような非常に薄肉
、小型のパーツの射出成形は困難であり、切削加工によ
り成形することが一般的である。切削加工によりガスケ
ットを製造する場合、切削の容易性、コストダウン等の
理由により第２図で示すような直線的な形状となってお
り、２１はガスケット壁部、２２はガスケット底部であ
る。弗素樹脂をガスケットとして電池のシールを行う場
合にもガスケット圧縮率が非常に大きくシール性に影響
を与え、特にガスケット底部の圧縮率を３０〜７０％と
高くすることにより非常に良好なシール性を示すことが
わかっている。しかしガスケット底部の圧縮率を高める
ためにはそれより以上に肩部の圧縮率を高めなければな
らず、その場合第３図の３１で示す部分でガスケットが
部分的に切断されることが良く発生する。弗素樹脂はＰ
Ｐと比較して軟いためガスケット切れが発生しやすい。
ガスケット切れが発生すると （１）外観が悪くなる。
（２）正極缶と負極缶が接続しシミートする可能性が高
まる。 （８）シール性が低下する。等の不具合があり
弗素樹脂がガスケットを使用する場合の大きな問題点で
あった。
まる。 （８）シール性が低下する。等の不具合があり
弗素樹脂がガスケットを使用する場合の大きな問題点で
あった。
本発明は、レーザ溶接のようなコストの高い電池ではな
く、従来と同じクリンプ方法で長期保存性の良い非水電
解液電池を提供することを目的とする。゛ 〔発明の概要〕 本発明は前記説明した通り、弗素樹脂ガスケットを使用
しかつ十分なシール性を得るため底部のガスケット圧縮
率を高めるための正極缶端部のクリンプの高さを低′＜
シてもガスケット切れが発生しないように、ガスケット
形状に工夫を加えた。
く、従来と同じクリンプ方法で長期保存性の良い非水電
解液電池を提供することを目的とする。゛ 〔発明の概要〕 本発明は前記説明した通り、弗素樹脂ガスケットを使用
しかつ十分なシール性を得るため底部のガスケット圧縮
率を高めるための正極缶端部のクリンプの高さを低′＜
シてもガスケット切れが発生しないように、ガスケット
形状に工夫を加えた。
その工夫とは正極缶と負極缶に挾持されるガスケット壁
部の外周部もしくは内周部にテーパ部を設は正極缶端部
のクリンプ高さを低くしてガスケット底部の圧縮率を高
めても肩部のガスケット寸法が小さくなり肩部の圧縮率
がガスケット切れが発生しない程度となり、弗素樹脂の
シール性は保持されかつガスケット切れという不具合が
発生しないようにしたものである。
部の外周部もしくは内周部にテーパ部を設は正極缶端部
のクリンプ高さを低くしてガスケット底部の圧縮率を高
めても肩部のガスケット寸法が小さくなり肩部の圧縮率
がガスケット切れが発生しない程度となり、弗素樹脂の
シール性は保持されかつガスケット切れという不具合が
発生しないようにしたものである。
本発明は従来のクリンプ方法により長期間使用可能な非
水電解液電池を提供し、かつ生産性も良くレーザ溶接リ
チウム電池より大幅に安く供給できる効果を有する。
水電解液電池を提供し、かつ生産性も良くレーザ溶接リ
チウム電池より大幅に安く供給できる効果を有する。
本発明を従来の例と比較して説明する。
従来の弗素樹脂ガスケットは第２図に示したように正極
缶と負極缶に挾持される壁部２１が直線形状になって゛
いる。本発明による弗素樹脂ガスケットは第４図ａ）ま
たはｂ）に示すような形状である。これらの弗素樹脂ガ
スケットを使用した電池は次のように製造した。電池の
例としては外径２０ ｍｍ 、厚さ１．６ＩＯＬ＋の２
０１６サイズであり第１５図にその断面図を示した。電
池要素としては、５１は負極端子を兼ねた負極缶、５２
は負極活物質でありリチウム金属２８町使用、５３は負
極活物質と正極活物質のシ目−トを防止するためのセパ
レータでポリプロピレンの不織布よりできている。５４
は二酸化マンガンを主成分とする正極活物質であり３６
０〜使用した、５５は正極端子を兼ねた正極缶であり、
５６は弗素樹脂よりなるガスケットであり実施例では’
ｐＴＦＥで実施した例を示す、電解液として炭酸プロピ
レンと１．２ジメトキシエタンの等量混合物に１モル／
ｌの濃度の過塩素リチウムを溶解したものを使用した。
缶と負極缶に挾持される壁部２１が直線形状になって゛
いる。本発明による弗素樹脂ガスケットは第４図ａ）ま
たはｂ）に示すような形状である。これらの弗素樹脂ガ
スケットを使用した電池は次のように製造した。電池の
例としては外径２０ ｍｍ 、厚さ１．６ＩＯＬ＋の２
０１６サイズであり第１５図にその断面図を示した。電
池要素としては、５１は負極端子を兼ねた負極缶、５２
は負極活物質でありリチウム金属２８町使用、５３は負
極活物質と正極活物質のシ目−トを防止するためのセパ
レータでポリプロピレンの不織布よりできている。５４
は二酸化マンガンを主成分とする正極活物質であり３６
０〜使用した、５５は正極端子を兼ねた正極缶であり、
５６は弗素樹脂よりなるガスケットであり実施例では’
ｐＴＦＥで実施した例を示す、電解液として炭酸プロピ
レンと１．２ジメトキシエタンの等量混合物に１モル／
ｌの濃度の過塩素リチウムを溶解したものを使用した。
ガスケット形状として、第４図にα、ｈに示したように
テーパ部の場所８Ａ／Ｂ比、０の角度について検討した
。評価として、製造時のクリンプ後のガスケット圧縮率
（肩部と底部：クリンプによるガスケット圧縮量７元の
ガスケット切さ×１００（％））、ガスケット切れ発生
率、電池を高温高湿雰囲気（６０℃ 湿度９０％）に４
０日、８０日保存後の漏液発生率、低温大電流放電特性
（−１０℃、負荷抵抗５００Ωで５秒間電流を流した時
の放１４１圧）を見た。その結果を表１に示す。なおサ
ンプル数は各側とも１００コずつである表１に示したよ
うに従来例ではガスケット切れが発生しない程度のしめ
つけでは圧縮率が十分ではなくシール性も十分とはいえ
ない。またシール性をよくするため圧縮率を大きくする
とガスケット切れが多数発生し生産上問題がある。
テーパ部の場所８Ａ／Ｂ比、０の角度について検討した
。評価として、製造時のクリンプ後のガスケット圧縮率
（肩部と底部：クリンプによるガスケット圧縮量７元の
ガスケット切さ×１００（％））、ガスケット切れ発生
率、電池を高温高湿雰囲気（６０℃ 湿度９０％）に４
０日、８０日保存後の漏液発生率、低温大電流放電特性
（−１０℃、負荷抵抗５００Ωで５秒間電流を流した時
の放１４１圧）を見た。その結果を表１に示す。なおサ
ンプル数は各側とも１００コずつである表１に示したよ
うに従来例ではガスケット切れが発生しない程度のしめ
つけでは圧縮率が十分ではなくシール性も十分とはいえ
ない。またシール性をよくするため圧縮率を大きくする
とガスケット切れが多数発生し生産上問題がある。
テーパ部を設けることにより、従来例よりガスケット切
れ発生率が低下もしくは適当な条件を選択することによ
り全くなくなる。■の例のようにテーパ部を多くとりす
ぎると効果の低下をきたす場合もある。しかしその最適
値は個々の設計により正極缶、負極缶、ガスケット各部
の寸法により異なってくるが、テーパ部を設けることに
より、生産上及び電池品質とも向上することは明白であ
る。また本実施例ではＦＴＦＩＩ！について説明したが
４弗化エチレン−６弗化プロピレン（］ｌＩ’ＥＰ）４
弗化エチレン−エチレン（ＣＩ ＯＦ ） ヲハシメ、
ｌ：する他の弗素樹脂ガスケットを使用した場合にもξ １、 全く同様な効果を示した。
れ発生率が低下もしくは適当な条件を選択することによ
り全くなくなる。■の例のようにテーパ部を多くとりす
ぎると効果の低下をきたす場合もある。しかしその最適
値は個々の設計により正極缶、負極缶、ガスケット各部
の寸法により異なってくるが、テーパ部を設けることに
より、生産上及び電池品質とも向上することは明白であ
る。また本実施例ではＦＴＦＩＩ！について説明したが
４弗化エチレン−６弗化プロピレン（］ｌＩ’ＥＰ）４
弗化エチレン−エチレン（ＣＩ ＯＦ ） ヲハシメ、
ｌ：する他の弗素樹脂ガスケットを使用した場合にもξ １、 全く同様な効果を示した。
以上、実施例により説明した通り本発明によれはシール
性の良い非水電解液電池が従来のクリンプシール方式に
より製造可能となり、レーザ溶接方式に比較して安く、
それとほぼ同等な長寿命非水電解液電池を提供でき、そ
の工業的価値は非常に大なるものといえる。
性の良い非水電解液電池が従来のクリンプシール方式に
より製造可能となり、レーザ溶接方式に比較して安く、
それとほぼ同等な長寿命非水電解液電池を提供でき、そ
の工業的価値は非常に大なるものといえる。
第１図はリチウム電池を例として、リチウム電池が水分
により劣化することを示したグラフ、第２図は従来のガ
スケット形状を示す断面図、第３図はクリンプによりガ
スケット切れが発生する場所を示す電池半断面図、第４
図は本発明によるガスケット形状を示した断面図、第５
図は本発明を実施した電池の断面形状を示した半断面図
である２１・・・・・・ガスケット壁部 ２２・・・・・・ガスケット底部 ５１・・・・・・ガスケット切断部 ５１・・・・・・負極端子（負極価） ５６・・・・・・弗素樹脂ガスケット
により劣化することを示したグラフ、第２図は従来のガ
スケット形状を示す断面図、第３図はクリンプによりガ
スケット切れが発生する場所を示す電池半断面図、第４
図は本発明によるガスケット形状を示した断面図、第５
図は本発明を実施した電池の断面形状を示した半断面図
である２１・・・・・・ガスケット壁部 ２２・・・・・・ガスケット底部 ５１・・・・・・ガスケット切断部 ５１・・・・・・負極端子（負極価） ５６・・・・・・弗素樹脂ガスケット
Claims (1)
- リチウム、ナトリウム等軽金属よりなる負極活物質、二
酸化マンガン、弗化黒鉛等を主成分とする正極活物質、
正極と負極のシ曹−トを防止するセパレータ、非水溶媒
をこ支持電解質を溶解した電解液の各要素と前記各要素
を封入するための正極端子を兼ねた正極缶、負極端子を
兼ねた負極缶と正極缶、負極缶に挟持され正極缶、負極
缶の間の絶縁と封止の働きをする、合成樹脂のガスケッ
トよりなる非水電解液電池において、前記ガスケット材
質がポリテトラフルオロエチレン等の弗素樹脂よりなり
正極缶と負極缶とＧこ挾持される壁部の形状が外周部も
しくは内周部にテーパ部を有することを特徴とする非水
電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115086A JPS60258847A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59115086A JPS60258847A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60258847A true JPS60258847A (ja) | 1985-12-20 |
Family
ID=14653845
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59115086A Pending JPS60258847A (ja) | 1984-06-05 | 1984-06-05 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60258847A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0279348A2 (en) * | 1987-02-10 | 1988-08-24 | Rayovac Corporation | Sealing sleeve |
| JP2002184368A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Toshiba Battery Co Ltd | コイン形非水電解質電池 |
| US6468691B1 (en) | 1999-03-01 | 2002-10-22 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with improved gasket and seal |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58169866A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-10-06 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 電気化学電池用密封ガスケツト |
-
1984
- 1984-06-05 JP JP59115086A patent/JPS60258847A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58169866A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-10-06 | ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン | 電気化学電池用密封ガスケツト |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0279348A2 (en) * | 1987-02-10 | 1988-08-24 | Rayovac Corporation | Sealing sleeve |
| US6468691B1 (en) | 1999-03-01 | 2002-10-22 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with improved gasket and seal |
| JP2002184368A (ja) * | 2000-12-15 | 2002-06-28 | Toshiba Battery Co Ltd | コイン形非水電解質電池 |
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