JPS6065444A - 扁平形密閉電池 - Google Patents

扁平形密閉電池

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JPS6065444A
JPS6065444A JP58174593A JP17459383A JPS6065444A JP S6065444 A JPS6065444 A JP S6065444A JP 58174593 A JP58174593 A JP 58174593A JP 17459383 A JP17459383 A JP 17459383A JP S6065444 A JPS6065444 A JP S6065444A
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JP
Japan
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electrode plate
negative electrode
solder
spacer
glass
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Pending
Application number
JP58174593A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuzo Fukao
隆三 深尾
Toshikatsu Manabe
真辺 俊勝
Tatsu Nagai
龍 長井
Hiroshi Horiie
堀家 浩
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/552Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557Plate-shaped terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 の優れた扁平形密閉電池を安定して提供することを目的
とする。
従来、この種電池の封止は、金属製の正極板および負極
板間をリング状のセラミックスペーサによって絶縁し、
セラミックスペーサと極板とを低融点のはんだで接合す
ることによって行なわれていノこ。
しかしながら、この場合、セラミックスペーサと金属極
板とをはんだで接合するにあたって、前処理としてセラ
ミックスペーサの表面をメタライジングしなりればなら
ず、しかもその際、スペーサ表面を充分に研磨しておく
必要があり、少しでもVl暦が不充分であると、接合不
良が生じて電池の気密性が損なわれ、安定して気密性の
高い電池を得ることがむつかしかった。またセラミック
スペーサはそれ自体が高価であり、量産に適しないとい
う欠点もあった。
本発明は上述した従来技術の欠点を解消するもので、正
極板と負極板とをガラススペーサで絶縁し、ガラススペ
ーサと極板とをはんだで接合して気密封止することによ
り目的を達成したものである。
ガラススペーサはセラミソクスペーザのようなメタライ
ジング処理は不要であり、かつ金属製の極板との接合に
際し高気密性の封着が安定して得られるが、ガラスと金
属とのはんだ(=Jけは一気に行なうことができないの
で、本発明の実施に際しては、まずガラススペーサに予
備はんだ付けをしなければならない。これに際して使用
するはんだはいわゆるガラス用はんだと呼ばれるもので
、たとえば鉛、錫、亜鉛、アンチモンおよびカドミウム
を基本組成とし、これに適宜アルミニウム、チタン、シ
リコン、銅などを少量含有させたものがあげられる。こ
のようなガラス用はんだの具体例として旭硝子株式会社
から商品名セラソルザで市販されているものがあげられ
る。
ガラススペーサへの予備はんだ付けは使用するはんだの
融点より若干高い温度に加熱しながら超音波をかけて振
動を与えつつガラスと金属とを酸素を介して化学結合さ
せることによって行なわれる。
極板側は予備はんだ付けをしてもよいし、また予備はん
だ伺けをしなくてもガラススペーサとのはんだによる接
合が可能である。それ故、ガラススペーサと極板との接
合の具体的態様としては、極板側にも予備はんだ付けを
し、このはんだと前記ガラススペーサに予備はんだ付I
Jしたはんだとを加熱により接合してもよいし、また極
板に予備はんだ伺けしたはんだとカラススペーサに予備
はんだ付けしたはんだとの間に新たなはんだを介在させ
加熱してはんだ間を接合してもよい。さらに、極板にば
予備はんだイ」けをせず、ガラススペーサに予備はんだ
付けしたはんだと極板との間に新たなはんだを介在させ
て加熱により接合してもよいし、またガラススペーサに
予備はんだ伺けしたはんだで極板との接合を行なっても
よい。極板側に予備はんだ付けするはんだ、あるいはガ
ラススペーサに予備はんだ付けしたはんだと極板との間
に介在させるはんだは、特に限定されることなく、通常
のはんだはもとより、いわゆる硬ろうと呼ばれるもので
も使用可能であるが、良好な結果を得るにはガラススペ
ーサに予備はんだ付けしたはんだより低融点のはんだを
使用することが好ましい。゛これは極板と接合するため
の加熱によりガラススペーサに予備はんだ付すしたはん
だが溶融してガラススペーサとの間の接着力が低下する
のを避けるためである。
上記のような低融点はんだとしては、たとえはインジウ
ム52重量%、錫48重量%からなるインジウム−錫合
金(融点的117℃)、ビスマス50重量%、鉛31.
25重量%、錫18.75重掛%からなるビスマス−鉛
−錫合金(融点的95°C)、ビスマス51.6重量%
、鉛40.2重量%、カドミウム8,2重量%からなる
ビスマス−鉛−カドミウム合金(融点的79℃)などが
あげられ、ガラススペーサに予備はんだ伺けするはんだ
に応じて適宜選択される。
ガラススペーサにはたとえばホウ酸ガラス製、ソーダラ
イムガラス製、ソーダバリウムガラス製、石英ガラス製
のものなどが用いられる。そして、このガラススペーサ
は通常、断面が正方形、長方形などの四角形のリング状
であるが、その平面形状は円形はもとより、それのみに
限られることなく、正方形、長方形などの四角形その他
の多角形状であってもよい。
極板にはたとえばステンレス鋼−銅クラツド板、ニッケ
ルー鉄合金板、コバルト−ニッケルー鉄合金板、ステン
レス鋼板、ニッケルーステンレス鋼−銅クラツド板など
が用いられる。そして、その平面形状は前記ガラススペ
ーサと同様の形状が採用される。
次に本発明の実施例を図面とともに説明する。
第1図は本発明の扁平形密閉電池の一実施例を示す断面
図であり、図中、1はシリコンからなる半導体基板で、
2は基板1上にケミカルヘーパーデイポジション法によ
って形成した二硫化チタン薄膜よりなる正極である。3
は上記正極2上にスパッタ法によって形成した薄膜状の
固体電解質層で、4は固体電解質層3上に蒸着したリチ
ウム薄膜よりなる負極である。5はステンレス鋼製の板
ばねで、6および7はステンレス鋼−銅クラツド板で形
成した正極板および負極板であり、上記板ばね5は負極
4と負極板7とを導通している。8はボウ酸ガラス裂の
スペーサであり、このガラススペーサ8と正極板6およ
びガラススペーサ8と負極板7ばそれぞれはんだ9.1
0で接合され、電池内部が密閉構造になるように封止さ
れている。
上記電池の詳細ならびにその製造方法はたとえば次に示
すとおりである。
正極板6および負極板7として厚さ0.1 mmのステ
ンレス鋼(SUS304)−銅クラツド板を15mmX
15mmの正方形状に切断して使用し、銅面を接合側す
なわち電池内部側に配置した。
ガラススペーサ8としては厚さ0.4 mmのホウ酸板
ガラスを第2〜3図に示すように断面が0.4 mmX
1.5mmの長方形で平面形状が15n+m x 15
mmの正方形のリング状に切断加工したものを用いた。
接合にさきだち、ガラススペーサ8と正極板6および負
極板7に第4図に示すように予備はんだ付けをした。
ガラススペーサ8に予備はんだ付けしたはんだ9a、 
10aば鉛、錫、亜鉛、アンチモンおよびカドミウムを
基本組成とし、少量のアルミニウム、チタン、シリコン
、銅などを適宜含有させたガラス用はんだ(セラソルザ
I23、商品名、旭硝子(株)製)で、その融点は約1
23°Cであり、予備はんだ付けば約130℃に加熱し
、超音波をかLJて振動を与えつつガラスと金属とを酸
素を介して化合結合させることによって行なった。この
予備はんだ9a、10aの厚さは約20μmである。
正極板6および負極板7に予備はんだイ」けしたはんだ
9b、 10bはビスマス−鉛−錫合金よりなるもので
あり、その融点は約95°Cで、予備はんだ付し」は正
極板6および負極板7の銅面で、ガラススペーサ8と接
合する周縁部に厚さ20μmで行なった。
つぎに正極板6上にカラススペーサ8を配置し、それに
よって形成された扁平形容器状物内に、茫板1上に形成
した正極2、固体電解質層3および負極4よりなる発電
要素と板ばね5を入れ、負極板7をガラススペーサ8上
に載せ、電気炉巾約300g/cIlの圧力で加圧しな
がら約140”cに加熱して、予備はんだ付けしたはん
だ9a、9b、 lOa、10bを溶融して正極板6と
ガラススペーサ8および芳うススペーサ8と負極板7を
接合して気密封止し、第1図に示すような扁平形密閉電
池を製造した。
この電池の気密性をヘリウムリークディテクターでMI
IAへたところ、リークばI X 10−” FILm
−cc/sec −air以下であり、高い気密性を有
していた。
また、接合部の引張り強度を測定したところ5kg/m
m2であった。
上記のような電池を100個製造したが、ヘリウムリー
クディテクターによる気密性試験でリークがI X l
o−8aim−cc/ 5ec−air以下に達しない
ものはまったくなかった。
比較のため、酸化アルミニウム系のセラミック製スペー
サを用い、スペーサ表面にモリブデン・マンガン系のメ
タライジングを施し、このスペーサと、はんだにはこの
系で最も適切と考えられるインジウム−錫合金を用いた
ほがば前記と同様にして電池を100個製造し、それら
の気密性をヘリウムリークディテクターで調べたところ
、リークがI X10−X10−8at/ 5ec−a
ir以下に達しないものが101固あった。
前記実施例では、ガラススペーサ8に予備はんだ伺りを
し、また正極板6および負極板7にも予備はんだ伺げし
てガラススペーサ8と正極板6およびガラススペーサ8
と負極板7を接合したが、第5図に示すように、ガラス
スペーサ8、正極板6および負極板7にそれぞれ予備は
んだ付けした上で、予備ばんだ9a、9bおよび10a
 、10b間に新たなはんだ9c、10cを介在させ、
加熱してガラススヘ−サ8.1!:正摸板6およびガラ
ススペーサ8と負極板7とを接合してもよい。この際、
新たなはんだ9Cおよび10cはガラススペーサ8に予
備はんだ付けしたはんだ9a、10aより低融点のもの
が好ましい。
また、第6図に示すようにガラススペーサ8にのみ予備
はんだ付げし、ガラススペーサ8に予備はんだ付げした
はんだ9a、10aと正極板6および負極板7との間に
新たなはんだ9d、10dを介在させて加熱し、ガラス
スペーサ8と正極@6およびガラススペーサ8と負極板
7とを接合してもよい。この際、はんだ9d、 10d
としてはガラススペーサ8に予備はんだ付けしたはんだ
9a、10aより低融点のものを用いることが好ましい
。さらに、第7図に示すように、ガラススペーサ8にの
み予備はんだ付けし、その予備はんだ付けしたはんだ9
a、10aで正極板6および負極板7との接合してもよ
い。なお、第4〜7図において、6aは正極板6の銅層
で、7aは負極板7の銅層である。
上記例示ではいずれも、ガラススペーサ8と正極板6と
の接合およびガラススペーサ8と負極板7との接合を同
時に行なったが、ガラススペーサ8とたとえば正極板6
とを完全に接合して、それによって形成される扁平形容
器内に発電要素などを収容後、ガラススペーサ8と負極
板7とを接合してもよい。
以上説明したように、本発明によれば、安定して高気密
性の扁平形密閉電池が得られる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の扁平形密閉電池の一実施例を示す断面
図、第2図および第3図は第1図に示す電池に使用した
ガラススペーサを示すもので、第2図は平面図、第3図
は断面図である。第4図は第1図に示す電池の製造中の
要部拡大断面図で、第5〜7図は本発明の扁平形密閉電
池の他の実施例の製造中における要部拡大断面図である
。 2・・・正極、 3・・・固体電解質層、 4・・・負
極、6・・・正極板、 7・・・負極板、 8・・・ガ
ラススペーサ、 9.10・・・はんだ、 9a、 1
0a・・・ガラススペーサに予備はんだ付けしたはんだ
、 9b、10b・・・極板に予備はんだ伺けしたはん
だ特許出願人 日立マクセル株式会社 芳1図 琥2図 」二二二j 究4図 凭5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11) 金属製の正極板と負極板との間に発電要素を配
    置し、正極板と負極板とを発電要素の周縁部外方でリン
    グ状のガラススペーサによって絶縁し、ガラススペーサ
    と正極板との間およびガラススペーサと負極板との間を
    はんだで接合して気密封止したことを特徴とする扁平形
    密閉電池。 (2)ガラススペーサにはんだ付けしたはんだが鉛、錫
    、亜鉛、アンチモンおよびカドミウムを基本組成とする
    はんだである特許請求の範囲第1項記載の扁平形密閉電
    池。 (3)ガラススペーサにはんだイ1けしたはんだと極板
    にはんだ付けしたはんだとが異種であり、かつ極板には
    んだ付けしたはんだがガラススペーサにはんだ付けした
    はんだより低融点である’t!r許請求の範囲第1項ま
    たは第2項記載の扁平形密閉電池。
JP58174593A 1983-09-20 1983-09-20 扁平形密閉電池 Pending JPS6065444A (ja)

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JP58174593A JPS6065444A (ja) 1983-09-20 1983-09-20 扁平形密閉電池

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JPS6065444A true JPS6065444A (ja) 1985-04-15

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5735510A (en) * 1994-06-06 1998-04-07 Mazda Motor Corporation Vibration damper apparatus

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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