JPS63202853A - 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〉 この発明は、セパレータの正極合剤対向面にセパレータ
基材より軟化点の低い樹脂層を設け、この樹脂層を正極
合剤に加熱圧着させることで、組立工程におけるセパレ
ータと正極合剤との位置ずれ防止を図った電池に関する
ものである。

〈従来の技術〉 偏平形電池、例えば偏平形非水電解液電池では、二酸化
マンガンやフッ化炭素などの正極活物質と導電材や結着
材などとの混合粉末を加圧成形して作ったコイン状の正
極合剤を有底短円筒状の電池缶の内底面に載置し、この
正極合剤の上面にこれより大径のセパレータを載せ、ま
た皿状の端子板の内底面に圧着したリチウムなどの軽金
属を活物質とする負極をこのセパレータの上面に配し、
更に電池缶周縁部と端子板周縁部とをこれらの間で封口
ガスケットを挟圧させて組合せるという構成を用いてい
る。

この種の偏平形電池のうち、流動性のゲル状亜鉛負極を
用いる偏平形アルカリ電池では、活物質同士の接触によ
る内部短絡を防止するために、セパレータ周縁部を封口
ガスケットと電池缶内底面との間で挾持するなどして正
極合剤と負極とを完全に隔離してやらなければならない
。

一方、上記の軽金属を負極に用いる偏平形非水電解液電
池の場合は、正負両極がともに固形であることから、必
ずしもセパレータ周縁部をこのように挾持する必要はな
く、正極合剤、セパレータ、負極を単に積重しで用いる
ケースが多い。特に、２０１６型電池のように薄形のも
のでは、構造上の大幅な簡略化を図る必要があるので殆
んどすべてこの構造が採られる。

そして、特にこのように正極合剤、セパレータシートを
積重して用いる場合、電池組立工程において正極合剤上
面に載置したセパレータの位置ずれが起こり易いことか
ら、従来は、例えばセパレータ周縁部を絞ってカップ状
にするなどして、正極合剤を包み込む形状にセパレータ
を成形し、このカップ状のセパレータを正極合剤に冠着
させたり、あるいは、セパレータを正極合剤上面に２０
０〜３００　ｋＭｃｆ稈度の圧力で押しあてて圧接する
といった手段が用いられている。

〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、カップ状のセパレータを用いる場合、セ
パレータ周縁部を正極合剤径に合せて絞ってやり、また
このセパレータを上手に正極合剤に冠着させるための手
間がかかるため、工程が煩雑化してしまう。そればかり
か、工業的に量産する際にはセパレータ周縁部の絞り具
合や重ね合せ方向などの微妙な違いやずれ等によってセ
パレータを常にうまく正極合剤に冠着させてやることは
難しく、冠着が不十分でセパレータが合剤上面から浮き
上がって位置ずれを起こしてしまうものなどが生じるの
で、信頼性に欠けるという問題がある。

またセパレータを圧着するものでは、圧着により正極合
剤が変形して割れや亀裂が生じ易く、崩れた合剤によっ
てミックスショートの発生を招く。更にこの方法ではセ
パレータ表面のケバを圧接により合剤表面に食い込ませ
ているため、ケバ立ちのないセパレータを用いる場合に
は適用できないという問題もおる。

〈問題点を解決するだめの手段〉 この発明の電池は、正極合剤と負極との間にセパレータ
を配してなり、前記セパレータは多孔性基材の正極合剤
対向面にこの多孔性基材より軟化点の低い樹脂層を有し
且つこの樹脂層を正極合剤に加熱圧着させてなることを
要旨とする。

つまり、本発明では、多孔性基材の合剤対向面に低軟化
点樹脂層を設けてセパレータを構成し、電池組立に際し
ては、基材軟化点より低く且つ上記樹脂層の軟化点より
は高い温度でセパレータを加熱して、上記基材の多孔性
を損することなくこの樹脂層を軟化させ、これを合剤に
圧着してセパレータの合剤上面への載置後の移動を防止
するようにしたものである。尚、上記のような多孔性基
材としては、現用のセパレータ素材として用いられてい
る材質、例えば、ポリエチレンやポリプロピレンあるい
はポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂からなる多孔体、
ガラス繊維などの無機質材からなる多孔体、必るいはセ
ルロース紙などが挙げられる。更には上記の熱可塑性樹
脂や無機質材を２種以上混用したものでもよい。

〈作　用〉 上記手段を採ることにより、上述した問題なくセパレー
タを正極合剤上面に固着できるようになり、組立工程に
おけるセパレータの位置ずれをなくすことができる。

〈実施例〉 以下にこの発明を偏平形リチウム電池に適用した例につ
き説明する。

第１図（八）において、ガラス繊維からなる厚さ０．３
ｍｍのセパレータシート１の片面に、加熱溶融させたポ
リエチレン２をノズル３より噴霧して、−セパレータシ
ート片面に厚さ０．１ｍｍ程度のポリエチレン樹脂層を
形成した。そして、第１図（Ｂ）のように、このセパレ
ータシート１を、そのポリエチレン樹脂層９を下に向け
て、ステンレス製で有底短円筒状の電池缶６の内底面に
収納した正極合剤７の上面に位置させたダイス４に載せ
た。次いでパンチ５によりセパレータシート１を円状に
打ち後いて第１図（Ｃ）の如きセパレータ８を得、この
セパレータ８を正極合剤上面に位置させると共に、第１
図（Ｄ）のように加熱圧着型１０により上記ガラス繊維
の軟化点より低い温度でセパレータ８を加熱してそのポ
リエチレン樹脂層９のみを軟化ないしは溶融させつつ正
極合剤上面に１０ｋｇ／ｃ１程度の圧力で押付けて同上
面に圧着させた。尚、以上はパンチ５によるセパレータ
打ち扱きと加熱圧着型１０によるセパレータ圧着を別に
行なう例だが、パンチ５に加熱圧着型を兼用させ、これ
らを１工程で行なってもよい。第１図（Ｅ）はセパレー
タ圧着後の状態を示し、セパレータ下面にあるポリエチ
レン樹脂層９の一部または全部は正極合剤上部に固着な
いしは溶着した状態となっている。

このようにして正極部分を作製したなら、セパレータ上
面から非水電解液を所要量注入し、また、ステンレス製
の端子板１１の内底面にリチウム負極１２を圧着し且つ
端子板周縁部には合成樹脂製の封口ガスケット１３を嵌
着してなる負極部分をこの正極部分と組合せ、第１図（
Ｆ）に示した偏平形リチウム電池を作った。

そして、以上と同様な構造で正極合剤径１５ｍｍ、セパ
レータ径１８ｍｍのＣＲ２０３２型偏平形リチウム電池
について、上記本発明の方法、並びに従来のようにセパ
レータを合剤上面に圧接する方法により夫々電池を２５
個ずつ作り、これらの電池について、電池組立後に、第
２図のように正極合剤７とこの上に載置したセパレータ
８との間の位置ずれを調査した。この調査は、図示した
Ａの寸法を夫々測定し、この測定値の通常値（１，５ｍ
ｍ）からのずれの大きさを求めることにより行なった。

結果は第１表に示した通りであり、本発明による電池の
ずれは従来のものの１７５に抑えられていることがわか
る。尚、この結果は夫々２５個ずつの平均値である。

尚、以上はこの発明を偏平形非水電解液電池に適用した
例であるが、この他、偏平形アルカリ電池は勿論、筒形
非水電解液電池や筒形アルカリ電池などにも同様に適用
でき、同様ないしは次善の効果が得られることは明らか
である。

〈発明の効果〉 以上のように、この発明の電池によれば、前記従来の問
題を招くことなく組立工程におけるセパレータの位置ず
れをなくすことができ、この種の位置ずれに起因する電
池内部ショートの防止が図れるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図（八）〜（［）はこの発明の実施例の電池の製造
工程の説明図、第２図は正極合剤上面にセパレータを載
せた状態を示した平面図である。 １・・・セパレータシート、２・・・ポリエチレン、６
・・・電池缶、７・・・正極合剤、８・・・セパレータ
、９・・・ポリエチレン樹脂層、１１・・・端子板。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、正極合剤と負極との間にセパレータを配してなり、
   前記セパレータは多孔性基材の正極合剤対向面にこの多
   孔性基材より軟化点の低い樹脂層を有し且つこの樹脂層
   を正極合剤に加熱圧着させてなることを特徴とする電池
   。 ２、前記多孔性基材がポリエチレンやポリプロピレンあ
   るいはポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂からなる多孔
   体、ガラス繊維などの無機質材からなる多孔体、セルロ
   ース紙、あるいは前記熱可塑性樹脂や前記無機質材を２
   種以上混用してなる多孔体であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電池。 ３、偏平形電池であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項記載の電池。 ４、偏平形非水電解液電池であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の電池。