JPS6028044Y2 - 偏平型密閉式電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、偏平型の密閉式電池に関する。

近年、電池応用機器の小型化に伴って、いわゆるボタン
電池と呼ばれる小型の偏平型密閉式電池が多く使用され
るようになってきた。

この偏平型密閉式電池の従来の構造は、例えば第１図に
示すように、封底側ケース部１ａと封口側ケース部１ｂ
とを互いに溶接接合してなる偏平型電池ケース１に、陽
極物質２ａ、アルカリ電解液を含むセパレータ２ｂおよ
び陰極物質２ｃを積層してなる発電要素２を内填して、
上記陽極物質２ａを上記ケース１に接触させる一方、陰
極物質２ｃに集電板３を接触させ、この集電板３に集電
リード４をスポット溶接により接続し、さらに上記ケー
ス１と陰極物質２ｃの間に皿状のパッキング５を介在さ
せたものがある。

このものは、上記ケース１が陽極端子を、上記集電リー
ド４が陰極端子をそれぞれ兼ねるようになっている。

さらに、上記バッキング５は柔軟で弾力性のある絶縁材
で形成され、また上記集電板３は皿状に形成されてその
周縁端部３ａが、上記バッキング５をケース１側へ押え
付けている。

そしてさらに、上記バッキング５はケース１の内面に沿
って皿状に形成され、その外周筒状部５ａの両端部５ｂ
、５ｃが上記セパレータ２ｂの周縁部および上記ケース
１内面を押圧して、上記陰極物質２ｃを上記ケース１か
ら絶縁および隔離するようになっている。

しかしながら、このような従来構造の偏平型密閉式電池
では、上記バッキング５の外周筒状部５ａによるセパレ
ータ２ｂの押えが必ずしも確実にならず、当該部分にて
セパレータ２ｂが浮いたような状態になったり、あるい
は押えが不十分なことによって、その部分に隙間ができ
たりすることがあり、このため第１図に示したものでは
、上記封底側ケース部１ａと封口側ケース部１ｂとを互
いに溶接する際に、その溶接部分１Ｃから発生する溶接
チリや有害蒸気が発電要素２側に吹き込んだりする惧れ
が大きい。

この溶接チリや有害蒸気はいずれも電池の性能に悪影響
を及ぼすもので、従って、それが発電要素側に入り込む
ことはどうしても避けなければならないが、従来の偏平
型密閉式電池ではそれを十分に避けきれないでいた。

また、２次電池として使用する場合、バッキング５によ
るセバレー２ｂの押えが不十分だと、充電中にそのバッ
キング５とセパレータ２ｂの間でデンドライトが生長し
て内部短絡を引き起こすことがあった。

この考案は、以上のような従来の偏平型密閉式電池の次
点を克服せんとするもので、その目的とするところは、
前述のように構成された偏平型密閉式電池において、セ
パレータの押えを確実にし、これにより電池ケースを溶
接する際に発生する溶接チリや有害ガスから発電要素を
保護腰もって電池の性能低下を防止するとともに、デン
ドライトのような析出物の生長による短絡の発生を防止
し、また耐漏液性能を向上させられるようにすることに
ある。

以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳述する。

第２図は、この考案による偏平型密閉式電池の一実施例
を示したもので、まず、ともに金属製集電板ケース部６
ａと封口側ケース部６ｂとを互いに溶接してなる偏平型
電池ケース６に、陽極物質７ａ、セパレータ７ｂおよび
陰極物質７ｃを積層してなる発電要素７が内填されてい
る。

そして、上記陽極物質７ａには上記ケース６が接触し、
また陰極物質７Ｃには金属製集電板８が接触させられて
いる。

この金属製集電板８には、上記ケース６の封口側ケース
部６ｂに、ガラスシール材９を介して保持されている集
重り−１０のケース内側端部１０ａがスポット溶接によ
り接続されている。

さらに、上記ケース６と上記陰極物質７ｃとの間には、
皿状の絶縁バッキング１１が介在させられている。

ところで、この皿状の絶縁バッキング１１は、例えばポ
リエチレン、ポリアミド、ポリプロピレン等の樹脂の如
く柔軟でかつ弾力性のある電気絶縁性の材質で成型によ
り一体に形成されるが、その外周筒状部１１ａには、そ
の筒状部１１ａの材質よりもヤング率が大きく、熱や応
力によって流動、変形し難い材質からなる環状部材１２
が、その外周面と上下面の三方の面を該外周筒状部１１
ａで取り囲むようにして設けられている。

この環状部材１２は、例えばステンレススチールなどの
金属、または硬質のテフロン（ポリテトラフロロエチレ
ン）などの硬質プラスチックが用いられ、上記皿状バッ
キング１１とは、予め所定形状に成形した環状部材１２
を型内の所定位置にセット腰その後にバッキング１１の
形成樹脂を押出・射出することで行なういわゆるインサ
ート成型によって一体として形成することができる。

さて、以上のように構成された偏平型密閉式電池では、
上記電池ケース６が陽極端子を、上記集電リード１０が
陰極端子をそれぞれ兼ね、また上記皿状の絶縁バッキン
グ１１の外周筒状部１１ａの両端部１１ｂ、１１ｃでも
って、上記セパレータ７ｂの周縁部７ｄおよび上記ケー
ス内面を押圧することにより、陰極物質７ｃを上記ケー
ス６から絶縁および隔離するようになっている。

このことは、従来においても同様であるが、ここで注目
すべきことは、上記皿状バッキング１１の外周筒状部１
１ａに、その筒状部１１ａの材質よりもヤング率が大き
く、熱や応力によって流動、変形し難い材質からなる環
状部材１２が、外周面と上下面とを筒状部１１ａで取り
囲むようにして設けられていることであり、このように
構成することにより、上記筒状部１１ａの下端部１１ｂ
および上端部１１ｃが、上記ケース内面およびセパレー
タ７ｂの方向へそれぞれ強く押付けられるようになり、
この結果、セパレータ７ｂの押えが確実になって、当該
部分にてセパレータ７ｂが浮いかり、あるいはその部分
に隙間ができたりするようにことがなくなる一方、バッ
キング１１とケース６の内面との密着状態も確実にな゛
る。

また、バッキング１１の外周筒状部１１ａの見かけ上の
剛性が高められるため、筒状部１１ａが、電池ケース６
の形成時等に変形したりする恐れも小さくなる。

従って、内部の発電要素７は、ケース６を溶接接合する
際に、この接合部６ｃから発生する溶接チリや有害ガス
から確実に保護され、これにより電池としての性能低下
を免れることができる。

また、セパレータ７ｂを押えている部分でのデンドライ
トの発生も阻止されるので、これによる短絡の発生を防
止できる。

さらに、バッキング１１とケース６との密着状態も確実
になるので、耐漏液性能も向上する。

さらになお、第２図に示した実験例では、上記環状部材
１２が、上記筒状部１１ａの内側部に設けられているが
、これによりセパレータ７ｂは、その外周端よりもやや
内側によって部分で押えられるようになり、このことが
セパレータ７ｂの径をケース６の内径よりも幾分余裕を
もって小さくすることを可能にしている。

すなわち、セパレータ７ｂの径を小さくする方向での許
容偏差を大きくとることができるようになっており、こ
のことは、セパレータ７ｂのケース６内への装填作業性
を向上させるといった生産適性を高める効果をもたらす
。

第３図は、この考案の別の実施例を示したもので、前述
の実施例との相違点についてだけ述べると（共通部分は
同符号を使用）、前記環状部材１２を、バッキング１１
の外周筒状部１１ａに、該外周筒状部１１ａでその内側
面と上下面とを取り囲むようにして設け、環状部材１２
は外周筒状部１１ａの外側に位置している。

この場合、バッキング１１と電池ケース６の溶接接合部
６ｃとの間に環状部材１２が介在するようになるから、
ケース６を溶接接合する時の熱からバッキング１１を保
護することもでき、従って、ここでは、溶接接合時の熱
によるバッキング１１の変形に起因する種々の弊害を防
止できるようになる。

なお、この場合は、上記環状部材１２としては、上記バ
ッキング１１よりも耐熱性のある材質、例えばステンレ
ススチールなどの金属またはテフロンなどの合成樹脂を
使用することが望ましいことは勿論で、これにより、バ
ッキング１１については、耐熱性よりも専らバッキング
としての機能を奏するための最適な材質を使用すること
ができる。

第４図は、さらに別の実施例を示したもので、ここでも
その相違点だけについて述べると、ここでは前記環状部
材１２が、前記バッキング１１の外周筒状部１１ａの内
部に埋設されている。

この場合、外周筒状材１２がバッキング１１の外周筒状
部１１ａの外側より内方に位置していることと、内部に
埋設されていることとにより、上記筒状部１１ａの補強
効果によって、前述した２つの実施例の両方の効果、つ
まり実施例１で示したようにセパレータ７ｂの押え、お
よびバッキング１１とケース６の密着状態が確実になる
とともに、実施例２で示したように溶接接合時の熱によ
るバッキング１１の変形も実施例２はどではないがかな
り防止できる。

なお、この実施例では環状部材１２が外周筒状部１１ａ
の内部に埋設されているため、環状部材１２とバッキン
グ１１とは上述した実施例１で説明したインサート成型
によらなけれは゛ならないが、第２図および第３図に示
した実施例では、環状部材１２とバッキング１１とを別
に成形した後、バッキング１１を弾性変形させて環状部
材１２に取付けることもできる。

以下の試験結果は、第２図において述べた実施例に基づ
いて得たこの考案による偏平型密閉式アルカリ（酸化銀
）電池Ａ（直径１１．６ｍｍ、高さ３Ｂ）と、同型式の
従来の電池Ｂとの性能比較、特に放電性能と短絡発生率
とを同一条件下で比較した結果である。

ａ 放電性能の比較 電池を温度６０°Ｃで２０８間貯蔵した後、２０°Ｃで
６．５にΩの定抵抗放電を行なった。

持続時間の平均値と標準偏差を次に示す。

ｂ 充電による短絡発生 電池を未放電状態で温度７０°Ｃで１゜９■の定電圧電
源によって１２０８寺間充電し、その間の短絡現象の有
無を調べた。

以上の試験結果からも明らかなように、この考案による
偏平型密閉式電池は、一方極の端子を兼ねる偏平型電池
ケース内に、陽極物質、セパレーおよび陰極物質を積層
してなる発電要素が内填して、一方の極物質に上記ケー
スを接触させる一方、他方の極物質に集電板を接触させ
、この集電板に他方極の端子を兼ねる集電リードを接続
し、この集電リードと電池ケースとを電気的に絶縁し、
さらに上記ケースと他方の極物質の間に皿状の絶縁バッ
キングを介在させるとともに、上記皿状バッキングの外
周筒状部の両端部でもって、上７記セパレータの周縁部
および上記ケース内面を押圧することにより、他方の極
物質を上記ケースから絶縁および隔離してなる偏平型密
閉式電池において、上記皿状バッキングの外周筒状部に
、該筒状部の材質よりもヤング率が大きく、熱や応力に
よって流動、変形し難い材質からなる環状部材を少くと
もその内外周面のいずれか一方と上下面とを該筒状部で
取り囲むようにして設けたことにより、セパレータの押
えが確実になり、これによりデンドライトのような析出
物の生長による短絡の発生を防止し、また耐漏液性能を
向上させることができる。

さらに、電池ケースの溶接接合部がバッキングの外周筒
状部の外側に、その溶接接合の際に発する溶接チリや有
害ガス等が吹き付けられるような構造の偏平型密閉式電
池の場合は、これらがバッキングとセパレータの間から
発電要素側に吹き込まれて電池の性能が劣化するという
問題も解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の偏平方布閉式電池の一滴を示す断面図、
第２図はこの考案の一実施例を示す断面図、第３図は別
の実施例を示す断面図、第４図はさらに別の実施例を示
す断面図である。 ６・・・・・・電池ケース、６ａ・・・・・・封底側ケ
ース部、６ｂ・・・・・・封口側ケース部、６ｃ・・・
・・・溶接接合部、７・・・・・・発電要素、７ａ・・
・・・・陽極物質、７ｂ・・・・・・セパレータ、７ｃ
・・・・・・陰極物質、８・・・・・・集電板、１０・
・・・・・集電リード、１１・・・・・・バッキング、
１１ａ・・・・・・外周筒状部、ｌｌｂ、ｌｌｃ・・・
・・・筒状部の両端部、１２・・・・・・環状部材。

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）一方の極の端子を兼ねる偏平型電池ケース内に、
   陽極物質、セパレータおよび陰極物質を積層してなる発
   電要素を内填して、一方の極物質に上記ケースを接触さ
   せる一方、他方の極物質に集電板を接触させ、この集電
   板に他方極の端子を兼ねる集電リードを接続し、この集
   電り−ドと上記ケースとを電気的に絶縁し、さらに上記
   ケースと他方の極物質の間に皿状の絶縁バッキングを介
   在させるとともに、上記皿状バッキングの外周筒状部の
   両端部でもって上記セパレータの周縁部および上記ケー
   ス内面を押圧することにより、他方の極物質を上記ケー
   スから絶縁および隔離してなる偏平型密閉式電池におい
   て、上記皿状バッキングの外周筒状部に、該筒状部の材
   質よりもヤング率が大きく熱や応力によって流動、変形
   し難い材質からなる環状部材を少くともその内外周面の
   いずれか一方と上下面とを該筒状部で取り囲むようにし
   て設けてなる偏平型密閉式電池。
2. （２）前記環状部材は、前記バッキングとインサート成
   型により一体化されている実用新案登録請求の範囲第１
   項記載の偏平型密閉式電池。
3. （３）前記環状部材を、前記バッキングの外周筒状部に
   その外周面と上下面とを取り囲むようにして設けてなる
   実用新案登録請求の範囲第１項または第２項記載の偏平
   型密閉式電池。
4. （４）前記環状部材を前記バッキングの外周筒状部にそ
   の内周面と上下面とを取り囲むようにして設けてる実用
   新案登録請求の範囲第１項または第２項に記載の偏平型
   密閉式電池。
5. （５）前記環状部材は、前記バッキングの外周筒状部の
   内部に埋設されている実用新案登録請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載の偏平型密閉式電池。