JPS61179062A - 端子付電池 - 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、端子付電池におけるリード端子の溶接強度の
安定化に関するものである。

従来の技術 近年電子機器の発展に伴い、メモリーバックアップ用電
源として端子付電池の需要が増大している。メモリーバ
ックアップ用電池の条件゛としては高エネルギー密度、
保存特性、温度特性、信頼性。

放電電圧特性、耐漏液性等の点が挙げられ、これらの点
を考慮して負極にリチウム、正極活物質としてフッ化炭
素、二酸化マンガン、金属硫化物。

硫化物等を単独又は混合して用いる構成の電池が考案さ
れている。特にフッ化炭素−リチウム、又は二酸化マン
ガン（ＭｎＯ□）−リチウムからなる電池系はすでに実
用化されており、信頼性も高い。

又電池の形状には円筒形とコイン形とがあり、放電容量
等によりコイン形が使用されることが多い。

端子付電池の端子としてはリード端子があり。

その材質と形状はニッケルの丸棒を溶接部分で偏平に加
工し、コイン形リチウム電池の正、負極端子に電気抵抗
溶接を用いて固定しているが１強度検査でハズレ等が発
生することがあった。この原因はコイン形リチウム電池
の主たる使用法は溶接したリード端子を用いるのではな
く、電池単品を電子機器に組み込んで用いるため、電池
との機器側端子との導通を完全に行なう必要があり、そ
のために電池の正、負極端子の外表面にニッケル処理を
施していた。又リード端子もニッケルで熱伝導度がステ
ンレス鋼に比較して大きい為と考えられ電気抵抗溶接の
溶接パワーが大きく必要であり。

これに従って電気抵抗溶接機での溶接部が使用中に汚れ
易くな９．この汚れ等によって溶接強度が変化し強度検
査においてハズレ等が発生したものである。汚れ等によ
る溶接強度の低下を見こして溶接パワーを全体に上げる
方法もあるが、上げすき゛ると熱が電池内部まで伝導し
、セパレータの融解状態等が発生する問題がある。

コイン形リチウム電池の構成上直径、総高より求めた容
量は一定であるに対し、放電をなす発電要素等地から求
めた内容量は多く入れうる事が放電容量の増加につなが
る。通常電池の正、負極端子を兼ねるケースと封口板は
、封口後の電池単品の強度、耐漏液性等による十分な強
度も必要であることから０．１〜０．４ＭＭの厚みのケ
ース、封口板が多く使用されている。

しかし０．２ｆｌ以下の厚みでは上記のリード端子のハ
ズレの他に、溶接時の熱でセパレータが融解状態になる
等の問題も起きた。

発明が解決しようとする問題点 従って電池の正、負極端子を兼ねるケース、封口板の厚
みが０．１〜０．４　ｆｆにおいてもリード端子との溶
接強度を安定化しかつ溶接による電池内部への熱影響を
少くすることが大きな課題である。

本発明はこのような課題を解決することを目的としたも
のである。

問題点を解決するだめの手段 上記の目的を達成するため本発明はケース、封口板にス
テンレス鋼又はステンレス鋼の外表面にニッケルメッキ
処理を施した厚さ０．１〜０．４Ｈの素材を用い、リー
ド端子にステンレス鋼を母材とし、その半田付予定部に
半田付可能な処理を施したものでケース、封口板の厚さ
以下のものを用い、溶接には非接触式であり量産しても
性能の安定しているレーザー溶接を用いたものである。

作用 ケース、封口板の厚さ０．１〜０．４ｊｆｆは、上記の
様に電池容量、放電容量、電池強度より見い出されたも
のであり、その材質は外表面にニッケルメッキ処理が無
い方が溶接性は良い。しかしメッキ厚が３μｍ程度では
引っ張り強度において少し低下するのみである。

これは熱伝導度にッケル０．２２．ステンレス０−０３
９　ｃａｔ／ｃｎｉ−℃、ｓｅａ　）の差と考えられニ
ッケルが２０μｍではかなりの熱の移動となり溶接強度
が低下するが、３μｍでは影響はより少ないと思われま
す。

リード端子の材質は上記熱伝導度によると思われる溶接
性と端子強度とよりステンレス鋼主体のものが好ましい
。従来のニッケルの丸棒を加工する程度の方法ではリー
ド端子の溶接部の高さが不均一でありレーザー溶接には
不適切であった。従ってニッケルの板状のものが考案さ
れたが、端子強度が不十分であった。端子強度は電子機
器を使用したと想定した時に対する信頼性の１つとして
強度試験、落下衝撃試験がありニッケルのリード゛　端
子では一部条件において切断状態となるものがあシ、よ
り強度の大きい素材のステンレス鋼によって端子強度に
対応とした。しかし、ステンレス鋼は半田付が困難であ
シ、各種の表面処理を施して半田付に対応している。通
常ステンレス鋼の外周にニッケルメッキ、半田付予定部
に半田メッキを施すか又はステンレス鋼の半田付予定部
に直接半田メッキ、金メッキ等の半田付可能な処理を施
すことが多い。

リード端子の厚さはケース、封口板以下の厚さとする。

これは溶接パワーと溶接の溶は込み深さは比例傾向にあ
り、溶接部は込み深さはリード端子の厚さとケース、封
口板の溶は込み深さの和から成る。従ってケース、封口
板の溶は込み深さを一定にするとリード端子の厚さに比
例して溶接パワーが増加する方向にあり、溶接パワーの
増加は電池内部に熱影響を与え、セパレータの融解状態
となる可能性があり不適切である。

実施例 以下本発明の詳細な説明する。

第１図ム、Ｂは端子性コイン形リチウム電池の−例を示
す側面図及び上面図、第２図は直径２０ｎ、総高１．６
Ｈのコイン形リチウム電池の断面図である。１はステン
レス鋼から成る負極端子を兼ねた封口板、２はステンレ
ス鋼から成る正極端子を兼ねたケース、３はリチウム金
属から成る負極。

４はポリプロピレン不織布から成るセパレータ、６はフ
ッ化炭素を活物質とした正極合剤、６はポリプロピレン
から成るガスケット、７はステンレス鋼から成り、半田
付予定部９に半田処理を施した負極リード端子、８はス
テンレス鋼から成り半田付予定部９に半田処理を施した
正極リード端子である。なお半田処理として半田メッキ
又は半田ディツプを示す。

第３図に封口板の厚みを０．１〜０．４ｆｆ、リード端
子の厚みを０．１〜０．５ｆｉ、レーザーパワーを太Ω から小方向に１％６まで変化させて溶接した時の溶接断
面を示すモデル図を示す。

り厚いリード端子を用いてレーザー溶接をすることは相
対的に溶接パワーが大きくなり、セパレータの融解状態
が起きるので不適切であった。

また、ケースの溶接性は封目板と同様であった。

次に引っ張り強度はリード端子強度とケース。

封口板への溶は込み深さで決まり、リード端子の厚み０
．２ｎ、ケース、封目板の厚み０．２ｊｆｆでの際１２
ｋｇであった。

ケース、封口板のステンレス鋼の外表面に３μｍのニッ
ケル処理を施したものでは９に４９．２０μｍのニッケ
ル処理をしたものではｅｋｇであった。

（以下余白） 発明の効果 以上の説明から明らかな様に、電池の正、負極端子と厚
み的に同じか又は薄いリード端子を用いてレーザー溶接
し、かつ正、負極端子、リード端子がステンレス鋼を母
材とする端子付電池は、素電池への熱影響が少なく溶接
強度も犬キく、量産性にすぐれたものである。

また素電池は正極にフッ化炭素を用いる他二酸化マンガ
ンを用いる系でもよく、その形状がコイン形であれば電
池系を問わず用いられる。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ、Ｂは本発明の端子対コイン形リチウム電池の
一例を示す側面図および上面図、第２図はコイン形リチ
ウム電池の一例を示す断面図、第３図は封口板、リード
端子の厚さ及びレーザー溶接パワーとの相関による溶接
断面モデル図である。 １・・・・・・封口板、２・・・・・・ケース、７・・
・・・・負極リード端子、８・・・・・・正極リード端
子、９・・・・・・半田処理。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｆ−
ｆｆＴＩ＋罠 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電池の正、負極端子がステンレス鋼を母材とする厚さ０
   ．１〜０．４ｍｍの金属素材からなり、電池の正、負極
   端子にリード端子を溶接した電池であって、前記リード
   端子はステンレス鋼を母材とし、少くともその半田付予
   定部に半田付可能な処理を施し、かつその厚さが前記電
   池の正、負極端子の厚さ以下にして端子にレーザー溶接
   されている端子付電池。