JPS63128547A - 薄型電池の封口方法 - 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〉 この発明は薄型電池の封口方法に関し、さらに詳細にい
えば、発電体を収容した一対の金属製電池容器の周縁部
相互間に熱可塑性樹脂のシール材を介在させた状態で、
周縁部を加熱接着して発電体を電池容器内に封入する薄
型電池の封口方法に関する。

〈従来の技術〉 最近、電子機器の薄型化が進み、厚さが１ｍｍ以下のも
のも実現されている。そのため、このような薄型の電子
機器に使用される電池の発電体も薄い偏平形のものが開
発されており、この発電体を封入する電池容器も平板状
のものが必要となる。

このような一対の平板状電池容器の中に発電体を封入す
る場合、従来では、例えば電池容器の周縁部相互間にシ
ール材を介在させて、加熱用金型の下型にセットし、当
該周縁部を上方から２００℃またはそれ以上の温度に保
たれた上型にて、一定の圧力（０，１−１，０ｋｇ１）
で加熱加圧して約２０秒間保持し、シール材を溶融させ
た後、上型を離して自然冷却させている。こうすること
によって、電池容器の周縁部同士を接着して発電体を電
池容器内に封入することができる。加熱時の圧力を上記
範囲に設定しているのは、圧力がこれより弱いと周縁部
同士を接着するのに十分な加圧を行なうことができず、
また圧力がこれより強いと、溶融したシール材が流れ出
してしまい、第３図（ａ）に示すように、電池容器（３
１）周縁部（３２）のエツジ部分（３３）同士が接触し
て外部短絡を起こすことがあるからである。

〈発明が解決しようとする問題点〉 ところが、上記従来の封口方法においては、シール材を
冷却する際に、上型を離して何の力も加えずに放置して
いるので、第３図（ｂ）に示すように、電池容器（３１
）の金属弾性力により接着面（３４）が剥離したり、剥
離しなくとも接着厚みにばらつきが生じたりして、電解
液が漏れることがあり、また、加熱時に発生した熱歪を
取り除くことができず、第３図（Ｃ）に示すように、冷
却後周縁部（３２）にしわ（３５）が発生して接着部が
波状に変形することがあった。しわ（３５）の発生を防
止するには、加熱温度を下げればよいが、こうするとシ
ール材の溶融に時間がかかり、例えば、加熱温度を１８
０℃とした場合、１００％の歩留りを得ようとすれば、
加熱加圧に要する時間は５分程度となって量産の点で不
利となる。

〈発明の目的〉 この発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、
接着面の剥離やしわが発生せず、良好な接着状態を実現
することのできる薄型電池の封口方法を提供することを
目的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上記の目的を達成するためのこの発明の薄型電池の封口
方法は、周縁部同士を加熱加圧した後の冷却を、１．０
〜５．Ｏｋｇｆ４の圧力で加圧した状態で行なうもので
ある。

く作用〉 上記の構成の薄型電池の封口方法であれば、電池容器周
縁部を加熱加圧した後、１．０〜５．０ｋｇｆ４の圧力
で加圧した状態で冷却するので、電池容器の金属弾性力
により接着面同士が剥離したり、接着厚みにばらつきが
生じることがなく、良好な接着状態を得ることができる
。さらに、冷却後熱歪によって周縁部に発生したしわも
伸ばすことができ、接着面が波状になることを防ぐこと
ができる。

なお、冷却時の加圧力の上限を５．０ｋｇｆ’４として
いるのは、熱可塑性樹脂のシール材が白化して樹脂強度
が低下するのを防止するためである。

なお、加熱用金型の温度が高いほど熱歪が顕著になり、
より深いしわが発生するので、冷却時の加圧力は、熱歪
によって周縁部に発生したしわを取り除くという観点か
ら、１．０〜５．０ｋｇｆ４の範囲内で比較的大きな値
とすることが好ましい。

〈実施例〉 以下、実施例を示す添付図面によって詳細に説明する。

第２図は、この発明の薄型電池の封口方法の実施に使用
される封口装置（１）を示す概略図であり、回転可能な
インデックステーブル（１１）上に、ヒータを装備して
おらず常温に保たれている下型（１２）が複数個等分配
置されている。容器の接着を行なう前の′状態の電池（
２）は、ローディング装置（図示せず）によって−の下
型（１２）の凹部（１２ａ）内にセットされる。このセ
ットされた状態から、インデックステーブル（１１）が
所定の角度回転して停止すると、電池］２）は、加熱加
圧手段（３ａ）の下方に配置され、さらに引き続き一定
角回転して停止した状態で冷却加圧手段（３ｂ）の下方
に配置されるようになっている。なお、（１３）は下型
（１２）から電池（２）を取り出すための突き上げピン
を表わす。

加熱加圧手段（３ａ）の下端面には、上記下型（１２）
とともに加熱用金型を構成する加熱用上型（４ａ）が設
けられている。加熱用上型（４ａ）は、ヒータおよび熱
電対（図示せず）を装備しており、温度制御により常時
２００℃以上の温度に保たれているとともに、上方から
プレス（図示せず）で押さえられることにより、インデ
ックステーブル（１１）の下型（１２）にセットされて
搬送された電池（ａの容器周縁部（２１）　（第１図（
ａ））に当接し、周縁部（２１）を加熱加圧することが
できる。さらに、加熱加圧手段（３ａ）の下端面には、
コイルばね（６ａ）により常時下方に押圧されているノ
ックアウトビン（５ａ）が設けられており、型開き時に
電池（２）が加熱用上型（４ａ）とともに持ち上げられ
ることを防止する。

冷却加圧手段（３ｂ）の下端面には、上記下型（１２）
とともに冷却用金型を構成する冷却用上型（４ｂ）が設
けられている。冷却用上型（４ｂ）は、ヒータを有して
おらず常温に保たれているという点を除けば、加熱用上
型（４ａ）とは、まったく同じ構成を有しているもので
ある。

上記凹部（１２ａ）内に設置されている電池（２）は、
第１図に示すように、ステンレススチール等の金属製の
正極容器（２６）と負極容器（２７）の間に偏平状の発
電体（２２）を収容してなるものであり、正極容器（２
６）は、中央部が膨出しており、当該膨出部分に発電体
（２２）を収容している。発電体（２２）は、正極活物
質（例えばＭｎ０２）からなる正極（２３）、負極活物
質（例えばＬｉ）からなる負極（２５）、および両極間
に介在されたポリイミド不織布からなるセパレータ（２
４）により構成される。両容器周縁部（２１）相互間に
は、枠状の熱可塑性樹脂（例えば変性ポリエチレン樹脂
）のシール材（２８）を介在させている。

上記の構成の封口装置（１］を用いてこの発明の薄型電
池の封口方法を実施するには、まず接着前の電池（２）
を下型（Ｉ２）の凹部（１２ａ）内にセットし、インデ
ックステーブル（１１）を回転させ、加熱加圧手段（３
ａ）の下方にもっていき、上から一定温度に保たれた加
熱用上型（４ａ）で一定時間加熱加圧してシール材（２
８）を溶融させる。このときの圧力は、従来と同様に０
．１〜１．Ｏｋｇｆ’４に設定される。その後、加熱用
上型（４ａ）を離して加圧を止め、インデックステーブ
ル（１１）を回転させ、電池（２）を冷却加圧手段（３
ｂ）の下にもってくる（第１図（ａ））。この間の移動
時間は、０．８〜１．２秒程度に設定されている。そし
て、冷却用上型（４ｂ）で一定時間加圧しながら冷却す
る（第１図（ｂ））。このときの圧力は１．０〜５．０
ｋｇｆ’、４に設定される。冷却用上型（４ｂ）による
冷却加圧が終了すると、電池の接着が終了し、突き上げ
ピン（１３）により電池を取り出すことができる。

ここに、冷却用上型（４ｂ）による加圧を１．０〜５．
０ｋｇｆ’４に設定しているので、容器周縁部（２１）
にしわや接着面の剥離が発生しない良好な接着状態を実
現することができる。なお、加熱用上型（４ａ）の温度
が高いほど熱歪が顕著になり、より深いしわが発生する
ので、冷却用上型（４ｂ）による加圧力は、熱歪によっ
て周縁部に発生したしわを取り除くという観点から、１
．０〜５．０ｋｇｆ４の範囲内で比較的大きな値とする
ことが好ましい。また、冷却用上型（４ｂ）による加圧
力は、加熱用上！（４ａ）の温度が低いときは、比較的
小さな値をとり、加熱用金型の温度が高いときは、比較
的大きな値をとることが好ましい。さらにシール材（２
８）の白化を未然に防止し、その強度の低下を確実に防
ぐという観点からは、冷却用上型（４ｂ）による加圧力
を、１．０〜４．０ｋｇｆ’４とすることがより好まし
い。

く比較例１〉 電池容器の材料として、８０９３０４の０．０３ａｍ厚
ステンレススチールを使用し、加熱用上型（４ａ）の温
度を２５０℃に保ち、圧力０．８ｋｇｆ４にて約１０秒
間加熱加圧し、その後常温約２５℃に保った冷却用上型
（４ａ）で２．４ｋｇｔ／ｃｍ２の圧力にて約１０秒間
冷却加圧した。

このようにして得られた電池を、半径１５０ｍｍの円筒
側面に表および裏から押圧して、１０００回繰り返す折
り曲げ試験を行なったが、接着面の剥離は生ぜず、電解
液の漏れは発生しなかった。

一方、従来の方法で得られた電池に同様の試験を行なっ
たところ、漏れ発生率は１５％であった。

く比較例２〉 次に、上記のようにして得られた電池について一１０℃
〜６０℃の温度サイクル試験を行ない、１００日保存し
た後漏れ発生率を調べたところ、漏れの生じたものはな
かった。

一方、従来の方法で得られた電池に同様の試験を行なっ
たところ、漏れ発生率は１１％であった。

く試験例〉 次表に示す条件で電池容器の接着を行なったところ、容
器周縁部にしわのない良好な接着面を得ることができた
。また、冷却用金型の圧力は、加熱用金型の温度が低い
ときは、比較的小さな値をとり、加熱用金型の温度が高
いときは、比較的大きな値をとることが好ましいことも
確認された。

（以下余白） 〈発明の効果〉 以上のようにこの発明の薄型電池の封口方法によれば、
加熱用金型で電池容器の周縁部を加熱加圧した後、１．
０〜５．０ｋｇｆ々の圧力で加圧して冷却するので、加
熱時に電池容器周縁部のエツジ部分同士が接触して外部
短絡を起こすことがないとともに、しわや接着面の剥離
が発生せず、良好な接着状態を実現することができると
いう特有の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は冷却用金型および冷却用金型にセットさ
れた電池を示す断面図、 第１図（ｂ）は冷却用金型による加圧状態を示す断面図
、 第２図（ａ）はこの発明の実施に使用する装置の平面図
、 第２図（ｂ）は要部断面図、 第３図（ａ）〜（Ｃ）は接着不良の典型を示す図。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一対の金属製電池容器間に発電体を収 容し、かつ上記容器の周縁部相互間に熱 可塑性樹脂のシール材を介在させた状態 で、周縁部を所定の圧力にて加圧すると 同時に加熱した後、冷却させることによ り、周縁部同士を接着する薄型電池の封 口方法において、上記周縁部同士を加熱 加圧した後の冷却を、１．０〜５．０ｋｇｆ／ｃｍ＾２
   の圧力で加圧した状態で行なうことを特徴 とする薄型電池の封口方法。