JPS614161A - 筒形リチウム電池の製造法 - 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〉 この発明は筒形リチウム電池の製造法に関し、詳しくは
リチウム負極を正極合剤の外側に設けた形式の筒形リチ
ウム電池において、リチウム負極と負極缶内面との密着
性を高めて負極缶における集電性を向上させると共に、
電池の内部抵抗を下げることで電池の放電性能向上を図
った筒形リチウム電池の製造法に関するものである。

〈従来の技術〉 筒形リチウム電池をリチウム負極と正極合剤との収納位
置から大別すれば、リチウム負極を正極合剤の内側に設
けた所謂インサイドアウト型のものと、その逆の、リチ
ウム負極を正極合剤の外側に位置させるものに分けられ
る。インサイドアウト型のものは、例えば二酸化マンガ
ン粉末に導電剤であるカーボン粉末を混合し、これに結
合剤を加えて混練し、この混線物をリング状に成形して
なる正極合剤を正極缶に嵌入し、その後セパレータやリ
チウム負極を正極合剤の内側に収納ザる製造法が現在用
いられている。しかしこのような方法により作られるイ
ンサイドアウト型の電池は、正極合剤の外面が単なる圧
入による接着で正極缶の内面に接触しているにすぎず、
このため正極缶における集電は左程良好であるとはいえ
ない。一方、正極合剤の外側にリチウム負極を配する形
式のものでは、所定寸法に切断したホイル状のリチウム
を丸めて円筒状としたものを負極化に挿入後、このリチ
ウムホイルを外側に拡げて負極缶内面に押付ける製造法
、あるいは、リチウムをその外径を負極缶内径と等しく
したパイプ状に予め成形し、これを負極缶内に嵌入する
製造法が用いられる。

しかし、前者はリチウムホイルの継ぎ目部分ではリチウ
ム外面と負極缶内面とが密着しているとはいえず、後者
では両面は単に接触するのみで必ずしも密着していない
。また、いずれの方法でもリチウムを負極缶内にセット
Ｊ゛るまでの　。

間にリチウム表面がかなりの程度酸化されてしまうとい
う問題がある。このように負極化とリチウムとの密着性
が悪いことは、リチウム表面に形成される酸化被膜と相
俟って、負極化における集電低下の原因となり、更には
、電池内部−抵抗上昇による電池放電性能の低下を招く
。

〈発明が解決すべき問題点〉 この発明は従来の筒形リチウム電池、特にリチウム負極
を正極合剤の外側に設ける形式の筒形リチウム電池の製
造法における上記した問題点を解決し、負極化とリチウ
ム負極との密着性を高めて負極化における集電性を向上
させ、従って、電池の内部抵抗を下げて電池放電性能を
高めた筒形リチウム電池の製造法を提供することを目的
とする。

〈問題点解決のための手段〉 即ち、この発明の筒形リチウム電池の製造法は、負極化
の内側中心部に、その先端面を負極缶内側の底面に密着
させた状態で柱状体を置き、爾後、柱状体と負極缶内周
面との隙間に溶融したリチウムを所定量流し込み、リチ
ウムの固化後に負極化から柱状体を引抜くことで、中空
状のリチウム負極を成形すると共にリチウム負極を負極
缶内面に密着させること、をその要旨とする。

〈実施例〉 第１図Ａ〜Ｃにおいて、１はポリスチレンや高密度ポリ
エチレンのように、その溶解温度がリチウムの融点（約
１８０℃）より高く、従って、溶融リチウム中にある時
にも軟化する程度で溶けるまでには至らない材料からで
き、且つ好ましくは表面が滑面となっている、円筒状の
柱状体であって、その外径は後述するセパレータの外径
とほぼ同径となっている。また、２はステンレス鋼の負
極化、３はリチウム負極であって、例えば負極缶２内の
発電要素収容容積、及びリチウムや正極合剤の単位体積
当りの電気容量により決定される所定量のリチウムを、
後述する方法で中空状、例えば図のようにチューブ状に
成形したものを用いる。

この実施例の筒形リチウム電池の製造法を詳述すれば、
まず第１図Ａのように負極化２の内側中心部に、その先
端面を負極化２の内側の底面２１に密着させた状態で柱
状体１を置く。次に柱状体１と負極化２の内周面との間
に形成される隙間２２に、前記所定量のリチウムを、溶
融した状朋で流し込む（同図８）。そして、隙間２２に
流し込まれたリチウムが固化して丙ユーブ状のリチウム
負極３が成形された後に、柱状体１を負極化２の上方に
移動させて負極化２から引抜く（同図Ｃ）。

第２図は以上の方法により得られたリチウム負極３内に
、ポリプロピレン不織布などからなるセパレータ４、二
酸化マンガンなどの正極活物質に導電剤や結着剤を混練
してなる正極合剤５、炭素粉末を円柱状に成形した炭素
集電棒６、ポリエチレンやポリプロピレンなどの合成樹
脂を素材とするガスケット７、ステンレス鋼の正極端子
板８、を組み入れて製造された筒形リチウム電池を示し
たものである。尚、説明の便宜上、負極化２の外周に装
着されるべき熱収縮性チューブやメタルジャケットは省
略しである。

このような電池を作る手順としては例えば次のようであ
る。

上記したリチウム負極３を成形した後、まずセパレータ
４をリチウム負極３の内部に入れてその内周面に密着さ
せる。次に、セパレータ４の内側に、炭素集電棒６を正
極合剤５の中心部に嵌入しつつ成形された柱状の正極構
成要素を挿入する。そして挿入完了後に非水電解液を注
入し、爾後、負極化２の上部開口にガスケット７を装着
せしめ、更に、正極端子板８を嵌着させ、最後に上部開
口を締付ける。

〈効　果〉 この発明の筒形リチウム電池の製造法は、負極缶内に柱
状体を置いた状態で溶融リチウムを負極化と柱状体との
隙間に流し込み、リチウムの固化後に柱状体を負極化か
ら引抜くことで、リチウム負極を成形すると共にリチウ
ム負極を負極缶内面に密着させる構成であり、溶融した
リチウムが負極缶内面に密接した状態で固化するため、
リチウムの固化後は負極缶内面形状に完全に対応した外
面をもったリチウム負極が形成される。このため、リチ
ウム負極と負極化との密着度は従来の方法のものに較べ
て格段に向ｆ　　　　　上すると共に、従来のようにリ
チウム負極を負極缶内に収納するまでの間にリチウム表
面が酸化されてリチウム負極に酸化被膜ができるといっ
た問題もなくなる。従って、負極化における集電性が非
常に向上し、電池の内部抵抗を小さく抑えることができ
るから、電池放電性能を高めることができる。そして、
上記の如く集電性が高いので、従来のように例えば負極
集電体を設けて集電性を改善する必要がなく、更にリチ
ウム負極の成形法も簡単であるから、従来方法のような
煩雑なリチウム加工の手間が省けるという利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃはこの発明の製造法の実施例を示した断面
図、第２図はこの発明の製造法により作られた筒形リチ
ウム電池の一例を示した断面図である。 １・・・柱状体、２・・・負極化、３由リチウム負極、
５・・・正極合剤、２１・・・底面、２２・・・隙間。 特許出願人　　　富士電気化学株式会社代　　理　　人
　　　　　　尾　　股　　行　　離開　　　　　　　　
　荒　　木　　友之助第 （Ａ）　　　　　（９） ｌ 第 一引 （Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、負極缶の内側中心部に、その先端面を該負極缶内側
   の底面に密着させた状態で柱状体を置き、爾後、該柱状
   体と該負極缶内周面との隙間に溶融したリチウムを所定
   量流し込み、該リチウムの固化後に該負極缶から該柱状
   体を引抜くことで、中空状のリチウム負極を成形すると
   共に該リチウム負極を該負極缶内面に密着させることを
   特徴とする筒形リチウム電池の製造法。