JPS6041753A - 密閉形電池 - Google Patents
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- JPS6041753A JPS6041753A JP58150868A JP15086883A JPS6041753A JP S6041753 A JPS6041753 A JP S6041753A JP 58150868 A JP58150868 A JP 58150868A JP 15086883 A JP15086883 A JP 15086883A JP S6041753 A JPS6041753 A JP S6041753A
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Classifications
-
- 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
-
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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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- H01M50/191—Inorganic 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)
- 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】
電池の改良に係り、封口蓋のガラスメクルシール部の封
口の信頼性を高めて長期使用に対する信頼性の高い密閉
形電池を提供することを［１的とする。
口の信頼性を高めて長期使用に対する信頼性の高い密閉
形電池を提供することを［１的とする。
たとえば塩化チオニルーリチウム電池などのように高度
の密閉性が要求される電池では密閉手段としてハーメチ
ソクシールが採用されている。このハーメチソクシール
の場合、電池ケースと封口蓋との接合は溶接で行なわれ
、封口蓋は一方の電極端子を兼ねる環状のボディと他極
側の集電端子部月としてのパイプまたはピンとをガラス
で気密封着した構成となっている。
の密閉性が要求される電池では密閉手段としてハーメチ
ソクシールが採用されている。このハーメチソクシール
の場合、電池ケースと封口蓋との接合は溶接で行なわれ
、封口蓋は一方の電極端子を兼ねる環状のボディと他極
側の集電端子部月としてのパイプまたはピンとをガラス
で気密封着した構成となっている。
ところで、従来における封口蓋のガラスにば０〜３００
°Ｃでの熱膨張率が９０〜１２０ ｘｌＯ−７／’ｃの
軟質ガラスが使用され、パイプまたはビンには上記軟質
ガラスと熱膨張率がほぼ一致するＳＵＨ４４６が使用さ
れ、ボディにはＳＵＳ３０４Ｌなどのオーステナイト系
ステンレス鋼が使用されていた。
°Ｃでの熱膨張率が９０〜１２０ ｘｌＯ−７／’ｃの
軟質ガラスが使用され、パイプまたはビンには上記軟質
ガラスと熱膨張率がほぼ一致するＳＵＨ４４６が使用さ
れ、ボディにはＳＵＳ３０４Ｌなどのオーステナイト系
ステンレス鋼が使用されていた。
このようにボディにＳＬ］Ｓ３０″４Ｉ，などのオース
テナイト系ステンレス鋼を用いるのは、塩化チオニルの
強い腐食作用に対する耐性を考慮したためであるが、こ
のＳ ｔＪ ３３０４ Ｌなどのオーステナイト系ステ
ンレス鋼の０〜３００°Ｃの熱膨張率は約１７８ ＸＩ
Ｏ−７７’ｃであって、ガラスに比べて非常に高い。そ
のためか中で封口蓋を製造したとき、Ｊ＋ ｍでガラス
メタルの溶着を行なった後の冷却時にガラス中に割れが
発生ずる。また、オーステナイト系ステンレス鋼は、製
造時に高温からの徐冷によって炭化物が析出し、それに
よって粒界腐食を起こす可能性があるため、長期使用に
対する信頼性面での問題がある。
テナイト系ステンレス鋼を用いるのは、塩化チオニルの
強い腐食作用に対する耐性を考慮したためであるが、こ
のＳ ｔＪ ３３０４ Ｌなどのオーステナイト系ステ
ンレス鋼の０〜３００°Ｃの熱膨張率は約１７８ ＸＩ
Ｏ−７７’ｃであって、ガラスに比べて非常に高い。そ
のためか中で封口蓋を製造したとき、Ｊ＋ ｍでガラス
メタルの溶着を行なった後の冷却時にガラス中に割れが
発生ずる。また、オーステナイト系ステンレス鋼は、製
造時に高温からの徐冷によって炭化物が析出し、それに
よって粒界腐食を起こす可能性があるため、長期使用に
対する信頼性面での問題がある。
本発明はそのような事情に鑑めてなされたものであり、
Ｊ：１０蓋におけるガラスに熱膨張率が９０〜１２０
ｘｌＦ７／’ｃの軟質ガラスを使用し、パイプまたはビ
ンにフェライト系のステンレス汁１を使用し、ボディに
低炭素の１８クロム系鉄合金を使用することにより、ガ
ラスメタルシール部の月１＝１の信頼性を高め、かつ長
期使用に対する信頼性の高い密閉形電池が得られるよう
にしたのである。
Ｊ：１０蓋におけるガラスに熱膨張率が９０〜１２０
ｘｌＦ７／’ｃの軟質ガラスを使用し、パイプまたはビ
ンにフェライト系のステンレス汁１を使用し、ボディに
低炭素の１８クロム系鉄合金を使用することにより、ガ
ラスメタルシール部の月１＝１の信頼性を高め、かつ長
期使用に対する信頼性の高い密閉形電池が得られるよう
にしたのである。
本発明においてボディに用いる低炭素の１８クロム系鉄
合金とは炭素含有量が０．０３％（重量％、以下同様）
以下の１８クロム系鉄合金をいい、そのｆｔ表例として
は、低炭素の１８クロム−鉄合金、低炭素の１８クロム
−モリブデン−鉄合金、低炭素の１８クロム−モリブデ
ン−チタン−鉄合金、低炭素の１Ｂクロム−モリブデン
−ニオブ−鉄合金などがあげられる。これらの合金中に
おける炭素量、り１：Ｊ広量、モリブデン１１［、チタ
ン量、ニオブ量を示すと第１表の通りである。
合金とは炭素含有量が０．０３％（重量％、以下同様）
以下の１８クロム系鉄合金をいい、そのｆｔ表例として
は、低炭素の１８クロム−鉄合金、低炭素の１８クロム
−モリブデン−鉄合金、低炭素の１８クロム−モリブデ
ン−チタン−鉄合金、低炭素の１Ｂクロム−モリブデン
−ニオブ−鉄合金などがあげられる。これらの合金中に
おける炭素量、り１：Ｊ広量、モリブデン１１［、チタ
ン量、ニオブ量を示すと第１表の通りである。
第 １ 表
そして、これらの低炭素の１８クロム系鉄合金の０〜３
００°Ｃのｐ７Ｈ膨張率はいずれも１００〜１２０ Ｘ
ｌ０−７ ／ ’Ｃの範囲に属し、軟質ガラスのＰ＋５
膨張率９０〜１２０ ｘ １０−７／ ’ｃとほぼ一致
し、したがって封（」流製造時におりるガラス層の破ｔ
ｔ４が少ない。また、この合金は炭素の含有量が低（、
かつモリブデン、チタンなどの添加によって５ＵＳ３０
４Ｌなどと同等の耐食性を有しており、また加工性も良
好である。
００°Ｃのｐ７Ｈ膨張率はいずれも１００〜１２０ Ｘ
ｌ０−７ ／ ’Ｃの範囲に属し、軟質ガラスのＰ＋５
膨張率９０〜１２０ ｘ １０−７／ ’ｃとほぼ一致
し、したがって封（」流製造時におりるガラス層の破ｔ
ｔ４が少ない。また、この合金は炭素の含有量が低（、
かつモリブデン、チタンなどの添加によって５ＵＳ３０
４Ｌなどと同等の耐食性を有しており、また加工性も良
好である。
パイプまたはピンに用いるフェライト系ステンレス鋼と
しては、たとえばＳ Ｕ ｌＩ４４Ｇ 、Ｓ Ｕ ５４
０５．５ＵＳ４２９．５ＵＳ４３０．５ｔＪＳ４３０
Ｆ、、５ＵＳ４３４などが用いられ、これら］、ライト
系ステンレス鋼の０〜３００°Ｃの熱膨張率は９５〜１
１０×１０−７／’Ｃであって、軟質ガラスの熱膨張率
とほぼ一致する。
しては、たとえばＳ Ｕ ｌＩ４４Ｇ 、Ｓ Ｕ ５４
０５．５ＵＳ４２９．５ＵＳ４３０．５ｔＪＳ４３０
Ｆ、、５ＵＳ４３４などが用いられ、これら］、ライト
系ステンレス鋼の０〜３００°Ｃの熱膨張率は９５〜１
１０×１０−７／’Ｃであって、軟質ガラスの熱膨張率
とほぼ一致する。
次に本発明の実施例を図面とともに説明する。
化３形筒形電池用の封口蓋のボディ２を（１，０１ｃ１
８Ｃｒ −０，５Ｍ ｏ −０，５Ｔ ｉの鉄合金（熱
膨張率１０５ Ｘｌ０−７／”Ｃ）で作製し、これを第
１図に示すようにカーボン製治具２１の所定位置に配置
し、ボディ２中央の透孔に５ＵＨ４４６＜４ｑＨ膨張率
１０５ＸＩＯ−７／”Ｃ）製のパイプ３を第１図に示す
ように立てた。つぎに熱膨張率が１００ ｘｌＯ−７／
”ｃの軟質ガラスよりなるガラス成形体４ａをボディ２
とパイプ３の間隙に配置し、電気炉で千ノ素ガス雰囲気
中９５０°Ｃで３０分間加ｊ′ハしてガラスをボディ２
とパイプ３に溶着させてボディ２、ガラス層４およびパ
イプ３からなる一１４１１蓋を製造した。
８Ｃｒ −０，５Ｍ ｏ −０，５Ｔ ｉの鉄合金（熱
膨張率１０５ Ｘｌ０−７／”Ｃ）で作製し、これを第
１図に示すようにカーボン製治具２１の所定位置に配置
し、ボディ２中央の透孔に５ＵＨ４４６＜４ｑＨ膨張率
１０５ＸＩＯ−７／”Ｃ）製のパイプ３を第１図に示す
ように立てた。つぎに熱膨張率が１００ ｘｌＯ−７／
”ｃの軟質ガラスよりなるガラス成形体４ａをボディ２
とパイプ３の間隙に配置し、電気炉で千ノ素ガス雰囲気
中９５０°Ｃで３０分間加ｊ′ハしてガラスをボディ２
とパイプ３に溶着させてボディ２、ガラス層４およびパ
イプ３からなる一１４１１蓋を製造した。
この封口蓋の気密度をヘリウムリークディテクターで測
定したとこイ〕リークは３ Ｘ ｌ１０−９ａｔ −ｃ
ｃ／ｓｅｃ −ａｉｒ以下であって高い気密性を有して
いた。またガラスｊｅ１の破ｔＭは皆無であった。ｉＭ
られた封口蓋のボディの金属組織を光学顕微鏡で２００
倍に拡大して観察したところフェラ゛イｌ−ｆｐ相組織
であり、結晶粒界に炭化物は析出していなかった。
定したとこイ〕リークは３ Ｘ ｌ１０−９ａｔ −ｃ
ｃ／ｓｅｃ −ａｉｒ以下であって高い気密性を有して
いた。またガラスｊｅ１の破ｔＭは皆無であった。ｉＭ
られた封口蓋のボディの金属組織を光学顕微鏡で２００
倍に拡大して観察したところフェラ゛イｌ−ｆｐ相組織
であり、結晶粒界に炭化物は析出していなかった。
つぎに上記月１」蓋Δと従来法にしたがいボディに５Ｕ
Ｓ３０４Ｌを用い、それ以外は前記と同様にして製造し
た封口蓋１３の製ｊ省時のカラス層の；！ｉＪれ発生を
調べた結果を第２表に示す。マ；１１れの発生は各封口
蓋を９５０ ℃から２００°Ｃに冷却するまでの冷却速
度を第２表に記載の速度に１！、］整して當？Ｘ！ｔま
で冷却し、ガラス層の割れ発生を実体顕微鏡で２０倍に
拡大して調べ、第２表には発生率で表示した。
Ｓ３０４Ｌを用い、それ以外は前記と同様にして製造し
た封口蓋１３の製ｊ省時のカラス層の；！ｉＪれ発生を
調べた結果を第２表に示す。マ；１１れの発生は各封口
蓋を９５０ ℃から２００°Ｃに冷却するまでの冷却速
度を第２表に記載の速度に１！、］整して當？Ｘ！ｔま
で冷却し、ガラス層の割れ発生を実体顕微鏡で２０倍に
拡大して調べ、第２表には発生率で表示した。
第２表
第２図は前記のごと＜０．０ＩＣ−１８Ｃｒ −２Ｍ
。
。
−０，５Ｔｉ−鉄合金層のボディを用いて形成した封口
蓋を使用した本発明の密閉形電池を示す半裁断面図であ
る。図中、５はリチウムよりなる負極で、６はガラス繊
維不織布よりなるセパレータであり、７は炭素多孔質成
形体よりなる正極である。８はＳＬＩ３３（ＭＷの電池
ケースであり、■は前記の封口蓋で、この封口蓋１のボ
ディ２の外周部は前記電池ケース８の開口端部と溶接さ
れている。そして電池ケース８の内周面には前記リチウ
ム負極５が圧着されていて電池ケース８と封口蓋１のボ
ディ２は負極端子としての機能を有している。パイプ３
にはビン９が挿入され、ビン９の下部は前記正極７内に
達していて正極集電体としての作用をはたし、ビン９の
上端部は前記パイプ３と溶接されて正極端子を構成する
。そしてガラス層４は負極端子としての機能を有するボ
ディ＜３１＜ ２と正極側の集電☆ｊ１．１子部材とし
てのパイプ３とを電気的に絶縁している。
蓋を使用した本発明の密閉形電池を示す半裁断面図であ
る。図中、５はリチウムよりなる負極で、６はガラス繊
維不織布よりなるセパレータであり、７は炭素多孔質成
形体よりなる正極である。８はＳＬＩ３３（ＭＷの電池
ケースであり、■は前記の封口蓋で、この封口蓋１のボ
ディ２の外周部は前記電池ケース８の開口端部と溶接さ
れている。そして電池ケース８の内周面には前記リチウ
ム負極５が圧着されていて電池ケース８と封口蓋１のボ
ディ２は負極端子としての機能を有している。パイプ３
にはビン９が挿入され、ビン９の下部は前記正極７内に
達していて正極集電体としての作用をはたし、ビン９の
上端部は前記パイプ３と溶接されて正極端子を構成する
。そしてガラス層４は負極端子としての機能を有するボ
ディ＜３１＜ ２と正極側の集電☆ｊ１．１子部材とし
てのパイプ３とを電気的に絶縁している。
１０および１１はセパレータ６と同質１料で形成された
上部隔離柵および下部隔離祠である。電解液としては塩
化チオニルに四塩化アルミニウムリチウムを７容解させ
たものが使用され、上記塩化チオニルは同時に正極活物
質としての作用をはたずものである。
上部隔離柵および下部隔離祠である。電解液としては塩
化チオニルに四塩化アルミニウムリチウムを７容解させ
たものが使用され、上記塩化チオニルは同時に正極活物
質としての作用をはたずものである。
なお実施例で用いた封口蓋では集電端子９１−利として
パイプを用い、電池形成時に該パイプにビンを挿入した
が、パイプを用いることなくビンを用いて封口蓋を形成
してもよい。その場合にはビンのみで集電端子を構成す
ることができる。
パイプを用い、電池形成時に該パイプにビンを挿入した
が、パイプを用いることなくビンを用いて封口蓋を形成
してもよい。その場合にはビンのみで集電端子を構成す
ることができる。
第１図は本発明の密閉形電池に用いるＪ−＝ｊ ＩＴＩ
蓋を製造する際の状態を示す断面図であり、第２ＩＡは
本発明の密閉形電池の一実施例を示す半裁断面図１であ
る。 １・・１１［１蓋、 ２・・ボディ、 ；（・・集電α
１１４子部材としてのパイプ、４・・カラス層７？＋閏
蓋を製造する際の状態を示す断面図であり、第２ＩＡは
本発明の密閉形電池の一実施例を示す半裁断面図１であ
る。 １・・１１［１蓋、 ２・・ボディ、 ；（・・集電α
１１４子部材としてのパイプ、４・・カラス層７？＋閏
Claims (1)
- １、一方の電極端子を兼ねる環状のボディと（上極側の
集電端子部キ１としての）くイブまた（まピンとがガラ
スによって気密封着されてし）る構造の電池用封口蓋を
電池ケースの関口部の封口Ｇこ用いる密閉形電池におい
て、」二記封ロ蓋におけるガラスに熱膨張率が９０〜１
２０ Ｘ １ｏ−７／ ’ｃの軟質ガラスを使用し、パ
イプまたはビンにフェライト系ステンレス鋼を使用し１
、ボディに低炭素の１８クロム系鉄合金を使用したこと
を特徴とする密閉形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58150868A JPS6041753A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 密閉形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58150868A JPS6041753A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 密閉形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6041753A true JPS6041753A (ja) | 1985-03-05 |
Family
ID=15506131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58150868A Pending JPS6041753A (ja) | 1983-08-17 | 1983-08-17 | 密閉形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041753A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104529190A (zh) * | 2013-12-02 | 2015-04-22 | 康雪慧 | 一种玻璃与金属的封接结构及其制备方法 |
| US9040193B2 (en) | 2001-09-24 | 2015-05-26 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cap assembly and rectangular type secondary battery having the cap assembly |
-
1983
- 1983-08-17 JP JP58150868A patent/JPS6041753A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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