JPS6332852A - 電池用改良ベントライナおよびカバ−構造物 - 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】 発明の背景 本発明は、非水性液体オキシハロゲン化物電池などの電
池用の安全な非再密封性ベントクロージセに関し、より
詳細にはこのような電池用の改良ベントライナおよび電
池カバーに関する。

テープレコーダ、再生機、無線送信機、受信機などの携
帯電動装置用の信頼性が高い長い実用寿命の電池または
バッテリが、開発されている。このような装置用の電気
化学電池レステムは、リチウム、ナトリウムなどの高反
応性負極材料をしばしば正極−電解質と称される高エネ
ルギー密度非水性液体正極材料および好適な塩と併用す
ることによって長い実用寿命を与える。

電池は、典型的にはシールされて漏れによる電解質の損
失を防止している。このことは、典型的には高反応性オ
キシハロゲン化物またはハロゲン化物正極−電解質を使
用する非水性液体正極電池。

の場合に特に重要である。このような液体またはそれら
の反応生成物のいかなる漏れも、電池を使用した装置ま
たは電池を貯蔵する区画または棚の表面の損傷を生ずる
ことがあった。

一方、成る操作条件は、このような液体正極電池の内圧
を顕著に増大させることがある。この圧力は、火災など
の外部源または充電時に発生される熱などの内部源によ
って生ずることがある。成る状況においては、負極は、
溶融し、強烈なエネルギー放出反応で液体正極と直接反
応することがある。他の電池、例えばアルカリ−亜鉛電
池、炭素−亜鉛電池などの場合には、このような電池は
、多量のガスを成る使用条件下で発生することがある。

このように、前記電池のいずれかを永久的にシールした
ならば、電池内の内圧の蓄積は、電池容器に漏れを生じ
させたり、電池容器を膨らませたり、または破断させた
りすることさえあり、これらは性質および／または本体
の損傷を生ずることがある。

それ故、電池が遭遇するかも知れない標準操作条件でシ
ールしたままであるように設計されるが電池内の圧力が
実質上増大する時に開くであろう電池用通気孔を設ける
ことが、必要である。例えば、リチウム負極を使用した
液体正極電池の場合には、通気孔は、リチウムが溶融し
液体正極と直接反応する前に開かなければならない。通
気時に、大部分の液体正極材料は、除去され、このよう
に負極との反応に利用できない。

リチウム−オキシハロゲン化物電池用に従来使用された
１種の通気用組立体は、電池カバー中のオリフィスに挿
入されたポリテトラフルオ口エチレンなどの材料のベン
トライナを含み、ガラスポールなどのシール部材がライ
ナのオリフィスに圧入されて電池をシールする。電池内
の所定の圧力の蓄積時に、シール部材は、ライナオリフ
ィスから少なくとも部分的に追い出され、それによって
雰囲気への永久ベントを形成するであろう。このような
通気用組立体を作る際に、典型的には孔を電池カバー中
に押抜くことによって、オリフィスを形成する。その後
、ライナを電池カバーオリフィスに挿入する。好ましく
は、ライナーは、電池カバーオリフィスへの挿入時に正
確に配置するように、その上縁にフランジを有する。挿
入後、フランジは、カバーの上面と当接し、そしてライ
ナの一部分は、カバーの底面を超えて電池内部にのびる
ことがある。押抜き操作は、オリフィスの壁とカバーの
頂部との交点において荒い縁を残し、この荒い縁はライ
ナに有害に刻み目をつけることがあったので、ライナは
電池カバーオリフィスに圧力ばめされず、または圧入さ
れず、締まりばめを与えない。

孔を電池カバー中に穿孔してベントライナ挿入用オリフ
ィスを作ることは、オリフィスを電池カバーの底に向け
て外方に先細りにさせる。その結果、フレバスが、電池
カバーとベントライナとの間に存在するであろう。電池
を充填する時に、このフレバスは、正極−電解質流体で
満たされるであろう。従って、望ましくない電気化学電
池システムが、電池中のリチウムと、電池カバーの直接
外側の雰囲気に存在する酸素または水蒸気または両者と
の間で作られる。リチウムは、次式％式％ に従って酸化される。リチウムイオンは、電池からフレ
バスに含まれる電解質を通してベントライナ／カバー界
面に拡散するであろう。そこで、雰囲気中の水および酸
素は、次式 ％式％ に従って還元される。電池カバーの外部上で生成される
これらの生成物の１以上は、極めて腐食性であり、望ま
しくない電気化学電池システムの駆動ポテンシャルとの
組み合わせで、電池の漏れを時間とともに加速させるこ
とがあり、電池の短絡を生じさせることもあった。

発明の概要 本発明は、電池の内部に向けて配置された底を有するシ
ールウェル（ｓｅａ！１ｎｇ　ｗｅｌｌ）　、シールウ
ェル中のオリフィスおよびシールウェルの底における支
持だな（ｓｕｐｐｏｒｔ　ｌｅｄｇｅ）を包含するベン
トライナ収容部を有する電池容器を含む新規の電池構造
物を使用する。ベントライナオリフィスを有するベント
ライナは、ベントライナの末端が支持だなに当接して電
池の内部からシールウェルオリフィスおよびベントライ
ナオリフィスを経て雰囲気までの通路を与えるようにシ
ールウェル内に配置されている。シール部材はベントラ
イナ内に圧力ばめされており、ベントライナおよびシー
ル部材は、シール部材が電池内の所定のガス圧力でべン
トオリフィスから少なくとも部分的に追い出されるよう
に適応されている。

製造時に、支持だなは、正のストップを与える。

このストップに対しては、ベントライナは更には挿入で
きず、それによってベントライナの頂部におけるフラン
ジの必要を排除する。更に、シールウェルが、シールウ
ェルを金属成形法によって材料の平滑なシートから形成
することによって製造されるように比較的平滑な壁を有
するならば、ベントライナとシールウェルとの間の緊密
接触の形成は、電池カバーとベントライナとの間のフレ
バスを排除し、それによってリチウムイオンの電池外側
への拡散用通路を有効に排除する。シーラントが、シー
ルウェルとベントライナとの界面に配置されて、これら
の界面におけるいかなる表面欠陥も充填することができ
る。成る他の新規の構造的特徴および製造技術は、以下
に詳述するように本発明に関連して有利に使用できる。

好ましい態様の説明 第１図を詳細に参照すると、円筒形電池の断面図が示さ
れる。図示の電池は、負極、正極集重体および液体正極
−電解質を含む非水性電気化学電池である。

正極−電解質は、活性正極減極剤（ａｃｔｉｖｅ　ｃａ
−Ｌｈｏｄｅ　ｄｅｐｏｌａｒｌｚｅｒ）に溶解された
イオン伝導性溶質の溶液からなる。正極減極剤は、周期
表の第Ｖ族または第Ｖ族の元素の液体オキシハロゲン化
物、例えば塩化スルフリル、塩化チオニル、オキシ塩化
リン、臭化チオニル、塩化クロミル、三臭化ノ４ナジル
およびオキシ塩化セレンであることができる。正極減極
剤として周期表の第■族〜第■族の元素のハロゲン化物
、例えば−塩化硫黄、−臭化硫黄、四フッ化セレン、−
臭化セレン、塩化チオホスホリル、臭化チオホスホリル
、五フッ化バナジウム、四塩化鉛、四塩化チタン、臭化
三塩化スズ、三臭化二塩化スズおよび三臭化塩化スズも
使用できる。

正極−電解質で使用する溶質は、イオン伝導性溶液を調
製するであろう単塩または複塩であることができる。非
水性系に好ましい溶質は、無機または有機ルイス酸と無
機イオン性塩との複合体である。液体オキシハロゲン化
物正極減極剤と併用するのに好適な典型的ルイス酸とし
ては、フッ化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩化ア
ルミニウム、五塩化アンチモン、四塩化ジルコニウム、
五塩化リン、フッ化ホウ素、塩化ホウ素および臭化ホウ
素が挙げられる。ルイス酸との組み合わせで有用なイオ
ン性塩としては、フッ化リチウム、塩化リチウム、臭化
リチウム、硫化リチウム、フッ化ナトリウム、塩化ナト
リウム、臭化ナトリウム、フッ化カリウム、塩化カリウ
ムおよび臭化カリウムが挙げられる。

所望ならば（詳細にはハロゲン化物の場合に）、補助溶
剤が、正極−電解質に添加して溶液の比誘電率、粘度ま
たは溶剤性を変えてより良い伝導率を達成することがで
きる。好適な補助溶剤の若干例は、ニトロベンゼン、テ
トラヒドロフラン、１゜３−ジオキソラン、３−メチル
−２−オキサゾリドン、炭酸プロピレン、γ−ブチロラ
クトン、スルホラン、亜硫酸エチレングリコール、亜硫
酸ジメチル、塩化ベンゾイル、ジメトキシエタン、ジメ
チルイソオキサゾール、炭酸ジエチル、二酸化硫黄など
である。

第１図の電池ハウジングは、電池カバー４０によって閉
じられる開口端を有する円筒形電池容器２を含む。正極
集電体膜４は、電池容器２の内側の直立した周囲と接触
しており、それによって容器２を電池用の正極または正
の端子として適応させる。底セパレータまたはディスク
１０を有するセパレータライナ６は、正極集電体４の内
側の周囲内でさらされ、且それと接触している。所望な
らば、正極集電体材料は、容器２内で押し出し、容器材
料とともに圧延し、または１以上のセグメントから構成
して円筒形の管を形成した後、容器に入れることができ
よう。

第１図および第２図に示される二部材負極１２は、平ら
な端面１６，１８を有する第一の半円筒形環状部材１４
および平らな端面２２，２４を有する第二の半円筒形環
状部材２０からなる。各半円筒形部材の平らな端面が、
第１図および第２図に示すように対向方式で配置される
時には、軸方向キャビティ２６は、半円筒形環状部材１
４゜２０間に規定されている。

正極集電体膜４は、正極活物質と外部電気接触させると
ともに電池の正極電気化学プロセス用の増大された面積
反応サイトを与えるために、電導性でなければならない
。正極集電体膜４に使用するのに好適な材料は、炭素材
料およびニッケルなどの金属であり、アセチレンブラッ
クが好ましい。

更に、正極集電体膜４は、粒状材料から作られるならば
、容器２内で直接成形することができるか、亀裂または
破壊なしに取り扱うことができる各種の大きさの個別の
ボディ（ｄｉｓｃｒｅｔｅ　ｂｏｄｌｅｓ）に成形する
ことができるべきである。正極集電体膜４が炭素質材料
から作られるならば、好適な粘結剤（安定剤有無）は、
正極集電体材料に添加できる。

この目的に好適な粘結剤は、ビニル重合体、ポリエチレ
ン、ポリプロピレン、ポリアクリル樹脂、ポリスチレン
などである。例えば、第１図に示される電池を液体オキ
シハロゲン化物正極の場合に使用したならば、ポリテト
ラフルオロエチレンが、正極集電体膜４に好ましい粘結
剤であろう。粘結剤は、必要ならば、成形された正極集
電体膜４の約５〜約３０重量％の量で添加すべきである
。その理由は、５％未満の量が、十分な強度を成形体に
与えないであろうし、一方３０％よりも多い量が、炭素
の表面を防水しかつ／または炭素の有効表面を減少し、
それによって電池の正極電気化学プロセスに利用できる
活性化サイト面積を減少するであろうからである。好ま
しくは、粘結剤は、正極集電体膜４の１０〜２５重量％
であるべきである。正極集電体膜４用に選ばれる材料が
それらを使用すべき電池中で化学的に安定であることが
、重要である。

負極１２は、消耗性金属であり、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、またはアルカリ金属もしくはアルカリ土類
金属の互いの合金または他の金属との合金であることが
できる（ここで使用する「合金」は混合物、リチウム−
マグネシウムなどの固溶体、およびリチウムモノアルミ
ニドなどの金属間化合物を包含する）。負極１２用に好
ましい材料は、アルカリ金属、特にリチウム、ナトリウ
ムおよびカリウムである。第１図に示される電池の場合
には、塩化スルフリル、塩化チオニルまたはそれらの混
合物の液体正極と同時にリチウムの負極１２を作ること
が、特に好ましい。

所望ならば、アーチ形の裏張りシート１５゜１７は、そ
れぞれ負極本体１４．２０の内面壁に対して配置されて
、負極にわたって均一な電流分布を与えることができる
。このことは、負極１２の内壁表面にわたって実質上均
一なバネ圧力も与えながら、負極の実質上均一な消費ま
たは利用を生ずるであろう。

第１図および第３図を参照すると、円筒形カバー４０は
、円形カバーオリフィス６０、ベントライナ収容部７０
、環状キャップ部８０および周囲カバーフランジ９０を
含む。ベントライナ収容部７０は、周囲支持だな７２、
円筒形シールウェル７４および丸い収容部の肩７６を含
む。シールウェル７４の底においてシールウェル７４と
一体接合されている周囲支持だな７２は、その周囲全体
にわたってシールウェル７４の幾何学的軸に向けて内方
に向けられており、それによってカバーオリフィス６０
を規定している。丸い収容部の肩７６は、シールウェル
７４の頂部とカバーだな７７との交点において配置され
ている。カバーだな７７は、肩７６とキャップ部８０と
の間の面積に及ぶ水平面である。丸い収容部の肩７６は
、鋭い縁なしにその交点における平滑な遷移を与える。

カバーは、通常の密閉法によって、それらの間の絶縁ガ
スケット５２で容器２に密封されている。

カバー４０は、シート金属の一部分、好ましくはステン
レス鋼のシートを延伸する（ｄｒａｗ）ことによって形
成することが好ましい。カバーオリフィス６０は、通常
の押抜きまたは穿孔によってカバー４０に形成できる。

カバー４０を作るのに取られる特定の工程は、以下に詳
述する。

その２個の円形末端を連結するベントライナオリフィス
２５を有する円筒形ベントライナ２９は、その末端の１
つが支持だな７２に当接し且つその円筒面がシールウェ
ル７４の内面と接触するようにカバー４０に配置されて
いる。支持だな７２は、シールウェル７４の周囲の回り
で連続的であって電池の内側と雰囲気成分との間で生ず
る望ましくない電気化学電池システムのポテンシャルを
最小限にすることが好ましいが、支持だな７２は、ベン
トライナ２９が当接できるたなを与えるのに十分な１以
上の内方に突出するタブまたはセグメントからなること
もできる。

カバー４０を作るのに使用できる金属成形法は、シール
ウェル７４の内面を比較的平滑なままにするので、後述
のように生ずるベントライナ２９とシールウェル７４と
の間の緊密な接触は、電池の内側から電池カバーの外側
へのいかなるリチウムイオンの輸送も実質上防止するで
あろう。このように、ベントライナとカバーとの間の界
面において従来生じた望ましくない電気化学電池システ
ムは、もはや生じず、このような機構による電池の腐食
は、防止される。

ベントライナ２９は、（１）シール部材をベントライナ
２９のオリフィスに圧力ばめするブロセス時に所定形状
に成形されるシート材料、または（２）好適な長さに作
られた管（後者が好ましい）から形成できる。ベントラ
イナ２９の原料は、弾性または非弾性であることができ
るが、電解質による攻撃に対して抵抗性でなければなら
ないとともに、その中に圧力ばめされたシール部材とは
反応せず圧力ばめされたシール部材がベントライナ２９
から追い出される圧力を実質上変えてはならない。各種
の材料、例えばポリエチレン、ポリテトラフルオロエチ
レン、パーフルオロアルコキシ重合体、フッ素化エチレ
ン−プロピレン重合体、ガラスなどが好適であるが、ベ
ントライナ２９は、米国プラウエア州つィルミントンの
Ｅ、　　！、デュポンやド・ヌムス争エンド争カンパニ
ーから入手できるテフツエル（Ｔｅｆ’ｚｅｌ　Ｒ）の
成形ベントライナであることが現在好ましい。

前記のように、シール部材は、ベントライナオリフィス
２５に圧力ばめされて、電池をシールする。このシール
部材は、好ましくは第１図および第３図でボール５６に
よって例示するように、平滑な球状を有する。ボール５
６は、金属、ガラス、セラミック、プラスチックなどの
弾性または非弾性材料から作ることができ、電池の成分
、特に電池の液体成分に化学的に抵抗性である材料から
作られるか、この材料で被覆される。ボール５６が弾性
であるならば、ボール５６は、ポリテトラフルオロエチ
レン、フッ素化エチレン−プロピレン共重合体、パーフ
ルオロアルコキシ重合体、エチレン−テトラフルオロエ
チレン共重合体または他の所定のフルオロポリマーから
作ることができる。

ボール５６を化学的に不活性な材料で被覆すべきである
時には、ボール５６は、いかなる材料でも作ることがで
きる。

カバー４０の外周は、鈍角、好ましくは１８０°に近い
角度または１８０’に等しい角度で曲げられて第１図お
よび第３図に示すようにカバーフランジ９０を与えるこ
とが好ましい。組立時のフランジ９０は、ガスケット５
２に対して圧縮されており、このことは電池の寸法変化
が熱膨張および／または収縮から生ずるならばフランジ
９０をガスケット５２に「従わ」させるので、「ロール
バック」構造とも呼ばれるこのような構造は、カバー４
０と電池容器２との間の密封を与える。

その脚３２．３４が２個のスクリーン裏張り負極部材１
４．２０に対して偏倚されている電導性バネストリップ
２８は、電池カバー４０に電気的に接続されてカバー４
０を電池の負極または負の端子にさせる。バネ脚３２．
３４の末端は、末端をカバー４０に溶接することによっ
てカバー４０に電気的に接続できる。或いは、本発明に
従って作られた時の電池カバー４０の幾何学的形状は、
新規の接続システムの使用を可能にする。第４Ａ図〜第
４Ｄ図を参照すると、バネストリップ２８および環状締
結ディスク４０１を含む単一（ｕｎｉ−ｔａｒｙ）バネ
集電組立体４２０が示される。ディスク４０１は、ステ
ンレス鋼などの弾性材料から作られる。バネストリップ
２８のバネ脚３２．３４は、例えば溶接によって領域４
０２で接合されている。ディスク４０１は、４個の半径
方向に向けられたスリット４０４を規定するために孔４
０３の周囲の回りに等間隔で離間された４個の下方に曲
げられた半径方向内方に向けられたタブ４０６を有する
城郭風の締結孔４０３を含む。孔４０３の直径は、電池
内に配置されたシールウェル７４の円筒形外面の外径よ
りも小さい。このように、ディスク４０１をシールウェ
ル７４の外面上に軸方向に押圧する時には、ディスク４
０１中のタブは、強制的に偏向させてわずかに開くであ
ろう。

その後、ディスク４０１のバネタブ４０６によって形成
された変形締まりばめは、ディスク４０１を密な圧縮方
式でカバー４０に堅く固着し、それによってカバー４０
とバネストリップ２８との電気的接続を保証する。

集電組立体４２０は、第４Ｃ図に示される材料の単片か
ら形成される。ディスク４０１は、第一フォーミング部
材４６５および第二フォーミング部材４６６と一体に接
合されている。部材４６５゜４６６は、適当に曲げられ
、領域４０２で接合されて、バネストリップ２８のバネ
脚３２．３４を形成している。

第１図〜第３図に図示の電池を作るために、電池カバー
４０を第１図および第３図に図示の形状を有するように
延伸する。製作順序を第５Ａ図〜第５Ｆ図によって説明
する。詳細には、例えば、平滑面仕上げを有する０、０
１２インチ（約０．３０５ｍ＋ｅ）厚の３０４Ｌステン
レス鋼のステンレス鋼ストリップを打抜き操作に付して
、カバー４０がそれから延伸することができるのに十分
な大きさの平らなディスクに切断する。次いで、ディス
クを第５Ａ図に示すようにカップ形状に延伸し、第５Ｂ
図に示すように、部分的に形成されたカバーの周辺を逆
に曲げることによって、カバーフランジ９０を部分的に
形成する。

次いで、ベントライナ収容部６０および環状キャップ部
８０を延伸操作によって、部分的に形成されたカバーに
形成する。延伸時に亀裂を防止するために、この延伸操
作を多数の工程（各々はカバー４０をその最終形に近く
順次延伸）で行なうことが好ましい。第５Ｂ図に図示の
カバー形状を生ずる工程後、９工程を使用してカバー４
０をその最終形に延伸する。詳細には、第５Ｂ図に図示
のカバー形状形成後、カバーを延伸して第５Ｃ図に示す
ようにボウル（ｂｏｗ　ｌ　）部５０３を形成する。

このボウル部から、ベントライナ収容部７０は形成され
るであろう。次いで、５つの連続延伸工程を行なってボ
ウル部５０３を順次狭くし、且つ第５Ｄ図に図示のカバ
ー形状を生ずる。次の延伸工程は、環状キャップ部８０
を形成し始め、第５Ｅ図に図示のカバー形状を生ずる。

２つの更なる延伸工程は、第５Ｆ図に示すようなカバー
８０の最終形状を生ずる。次いで、カバーオリフィス６
０を押抜操作で形成する。或いは、収容部７０は、先ず
延伸操作で形成してもよい。

前記延伸操作は、鋼の平滑面仕上げに若干影響するであ
ろう。しかしながら、仕上げは、ベントライナ２９のシ
ールウェル７４への爾後挿入が後述のようにそれらの間
の緊密な接触を生ずる方式で達成できるのに十分な程平
滑のままであろう。

円筒形ベントライナ２９は、好ましくはベントライナ２
９がシールウェル７４に圧入して締まりばめを生ずると
かできるように、円筒形シールウェル７４の内径よりも
わずかに大きい外径を存する。本態様においては、外径
０．１３５インチ（約３．４３ｍｍ）を有するベントラ
イナ２９は、内径０．１２５インチ（約３．１８ｍｍ）
を有するシールウェル７４に圧入されている。

ベントライナ２９の底が支持だな７２に当接するまで、
ベントライナ２９をシールウェル７４に挿入する。この
ように、支持だな７２は、正のストップを与え、この正
のストップに対してはベントライナ２９を更には挿入で
きず、それによってベントライナの頂部におけるフラン
ジの必要を排除する。更に、締まりばめは、ベントライ
ナ２９の外面をシールウェル７４の内面に強く押圧させ
、このことはそれらの２表面間の緊密な接触を生じさせ
、それによって電池の内側からベントライナ２９とシー
ルウェル７４との間の界面を経て外側へのリチウムイオ
ンの輸送を防止する。収容部の肩７６は丸いので、ライ
ナ２９の挿入は、より容易にされ、挿入時にライナに刻
み目をつける可能性は、最小限にされる。ベントライナ
２９の長さは、シールウェル７４への挿入時に、ベント
ライナ２９の円形上端がカバーだな７７と同一平面であ
るような長さであることが好ましい。

また、オキシハロゲン化物電池の場合には、ライナ２９
の挿入前にシールウェル７４にシーラントを被覆するこ
とが好ましい。このようなシーラントは、ライナ２９ま
たはシールウェル７４の表面上の欠陥がある場合にシー
ルウェル７４に対するライナ２９のシールをより完全に
保証する。シーラントは、クロロトリフルオロエチレン
の飽和低分子ｆｆｉ重合体であるハロカーボンロウ、ま
たはフルオロエラストマーであることができる。或いは
、テフツエルは熱結合性であるので、この材料から作ら
れる時のベントライナ２９は、シールウェル７４への挿
入前または挿入後に十分に加熱でき、その中にプレス結
合できる。

ベントライナ２９のシールウェル７４への挿入後、バネ
集電組立体４２０のディスク４０１をシ−ルウエル７４
の円筒形外側上にプレスし、カバー４０を電池容器２の
開口端に配置されている環状ガスケット５２内の適当な
位置に挿入する。ガスケット５２は、テフツエルから作
り、且つ好ましくはシールウェル７４を被覆するのに使
用したのと同じ種類のシーラントで被覆することが好ま
しい。カバー４０を環状ガスケット５２に挿入した時点
で、容器２には、既に正極集電体数４、セパレータライ
ナ６および底セパレータ１０、二部材負極１２、および
裏張りシート１５．１７が設けられている。カバー４０
をガスケット５２に関して配置すると、バネストリップ
２８の脚３２゜３４を一緒に絞り、第１図および第２図
に示すように、ニスクリーン裏張り負極部材１４．２０
間の軸方向開口部に圧入する。挿入されたバネストリッ
プ２８は、裏張りスクリーン１５．１７によって２個の
負極部材１４．２０を弾性的に偏倚して、負極部材の内
壁にわたって実質上均一の連続的圧力接触を与える。

カバー４０をガスケット５２内に挿入した後、電池容器
２および電池カバー４０がシールされた電池ハウジング
を完全にするように、通常の密閉技術を使用して電池を
閉じ、シールする。次いで、充填ヘッド組立体をベント
ライナ２９の頂部に対してプレスする。ベントライナ２
９の円形上端がカバーだな７７と同一平面であるならば
（このことは好ましい）、充填ヘッドは、カバーだな７
７に対してもプレスする。次いで、電池に正極−電解質
を充填する。

容器に正極−電解質を充填した後、シール部材５６をラ
イナ２９中のベントライナオリフィス２５上に配置し、
更なる挿入が支持だな７２の存在のため抵抗されるまで
、ラム部材を使用してシール部材５６をオリフィス２５
に圧入する。従来の構造物においては、シール部材をベ
ントライナに余りに深く挿入したならば、所望のペント
圧力よりも高いベント圧力が生じ、酷使条件下での電池
分解の可能性を生じた。一方、シール部材をベントライ
ナに十分な深さで挿入しなかったならば、通気が標準使
用条件下で生じ、それによって電池を使用した装置の不
必要な損傷を生ずることがあった。本発明においては、
シール部材５６の配置は、余り臨界的ではなく、支持だ
な７２は、正のストップを与え、このストップに対して
シール部材５６をプレスすることができ、それによって
容易に再現できるベント圧力を与える。

ラムの除去後、シーラントの層６２をシール部材５６、
ベントライナ２９上に配置し、カバーだな７７上に広げ
て、完全にシールされた電池を製造する。好適なシール
材料としては、ハロカーボンロウ、アスファルト、また
は防湿性であり、金属に対して合理的な接着性を有し且
つ容易に適用されるいかなる他の材料も挙げられる。好
ましくは、シーラント材料を液体形態で適用し、次いで
固化させるべきである。次いで、例えば電池を鋼製ジャ
ケットに入れ、キャップ部８０を仕上カバー（図示せず
）で覆うことによって、電池を完成する。

本発明を使用した電池は、従来の構造物を使用した電池
よりも小さくさせることができる。従来の構造物におい
ては、ベントライナは、ベントライナが電池の内部に落
下するのを防止するために、その上縁上のフランジを必
要とした。シール部材は、通気が生ずることができる前
にこのフランジをクリアすることを必要とした。従って
、仕上カバーとカバーの上面との間の高さは、シール部
材の直径とフランジの厚さとの両方を収容するのに十分
でなければならなかった。しかしながら、本発明におい
ては、ベントライナ２９の円形上端がカバーだな７７と
同一平面とすることができるので、仕上カバーとカバー
だな７７との間の高さは、シール部材の直径を収容する
ことを必要とするだけである。

本発明の改良ベントライナおよびカバー構造物は、他の
電池、例えばルクランシエ乾電池、塩化亜鉛電池、リチ
ウム−Ｍ　ｎ　Ｏ２ｆｌａ池、リチウム−硫化鉄電池、
アルカリ−ＭｎＯっ電池、ニッケルーカドミウム電池、
鉛−酸電池と併用できたことが理解されるべきである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従って作られた電気化学電池の縦断面
図、第２図は第１図の線２−２に沿ってとられた水平断
面図、第３図は電池の電池カバーおよびベントライナを
詳細に示す第１図に示された電気化学電池の電池カバー
および電池容器の拡大縦断面図、第４Ａ図、第４Ｂ図お
よび第４Ｄ図はそれぞれ本発明に従って作られた電池で
使用できる１種の負極バネ集電体の平面図、側面図およ
び斜視図、第４Ｃ図は第４Ａ図、第４Ｂ図および第４Ｄ
図に示されるバネ集電体を形成するのに使用する材料ス
トックの斜視図、第５Ａ図〜第５Ｆ図はその製造段階に
おける電池カバーの側面図である。 ２・・・電池容器、２５・・・ベントライナオリフィス
、２８・・・バネストリップ、２９・・・ベントライナ
、４０・・・電池カバー、５２・・・ガスケット、５６
・・・ボール、６０・・・カバーオリフィス、７０・・
・ベントライナ収容部、７２・・・支持だな、７４・・
・シールウェル、７６・・・収容部の肩、９０・・・フ
ランジ、４０１・・・締結ディスク、４０３・・・孔、
４０６・・・タブ、４２０・・・バネ集電組立体。 出願人代理人　　佐　　藤　　−雄 ＦＩＧ、　４Ｂ ／４′

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、（ａ）電池の活性成分を収容する電池ハウジング、 （ｂ）電池の内部に向けて配置された底を有するシール
   ウェルおよびシールウェルの底における支持だな（該支
   持だなは前記シールウェル中のオリフィスを規定する）
   を含む、電池ハウジングの一部分に形成されたベントラ
   イナ収容部、（ｃ）ベントライナの末端が支持だなに当
   接するようにシールウェル内に配置された、ベントライ
   ナオリフィスを有するベントライナ（シールウェル中の
   オリフィスおよびベントライナーオリフィスは電池の内
   部から雰囲気までの通路を与える）、および （ｄ）ベントライナ内に圧力ばめされたシール部材（ベ
   ントライナおよびシール部材は、シール部材が電池内の
   所定の内部ガス圧力においてベントライナオリフィスか
   ら少なくとも部分的に追い出されるように適応される） を含むことを特徴とする電気化学電池。 ２、シールウェルの上部が、ベントライナのシールウェ
   ルへの挿入を助長する輪郭化ベントライナ収容部の肩を
   規定するような輪郭とされている特許請求の範囲第１項
   に記載の電気化学電池。 ３、ベントライナとシールウェルとの間に締まりばめが
   ある特許請求の範囲第１項に記載の電気化学電池。 ４、電池ハウジングが電池容器中の開口部を閉じる電池
   カバーを含み、ベントライナ収容部が電池カバーの一部
   分に形成されており、電池カバーが平滑壁のシールウェ
   ルを与えるために金属成形法によって材料の平滑なシー
   トから形成されている特許請求の範囲第１項に記載の電
   気化学電池。 ５、電池カバーの外周が鈍角で曲げられて電池カバーの
   周囲にフランジを与えており、ガスケットが電池カバー
   のフランジと電池容器との間に配置され且つ圧縮され、
   それによって実質上流体密なシールを与える特許請求の
   範囲第４項に記載の電気化学電池。 ６、シールウェルが大体円筒形であり、支持だながシー
   ルウェルの周囲の回りで連続的である特許請求の範囲第
   １項に記載の電気化学電池。 ７、シールウェルが大体円筒形であり、支持だなが少な
   くとも２個の半径方向内方に向けられたタブを含む特許
   請求の範囲第１項に記載の電気化学電池。 ８、シールウェルが電池内に配置された円筒形外面を有
   し、電池が更に （ａ）その周囲が複数の半径方向内方に向けられたタブ
   によって中断されている締結孔を包含する材料の弾性シ
   ートから作られた締結部材（締結部材はシールウェルの
   円筒形外面上に軸方向に押圧されている）、および （ｂ）電池の有効成分の１つを締結部材に電気的に接続
   する、締結部材に固定された装置を含む特許請求の範囲
   第４項に記載の電気化学電池。 ９、電池の活性成分の少なくとも１つが固体であり、電
   池の活性成分の１つを締結部材に電気的に接続する装置
   が、締結部材に固定され且つ偏倚されて電池の固体活性
   成分と電気接触しているバネストリップである特許請求
   の範囲第８項に記載の電気化学電池。 １０、（ａ）電池の活性成分を収容する電池ハウジング
   、 （ｂ）電池ハウジングの一部分に形成され、且つ電池内
   に配置された円筒形外面を有する円筒形ウェル、 （ｃ）その周囲が複数の半径方向内方に向けられたタブ
   によって中断されている締結孔を包含する材料の弾性シ
   ートから作られた締結部材（締結部材はウェルの円筒形
   外面上に軸方向に押圧されている）、および （ｄ）電池の活性成分の１つを締結部材に電気的に接続
   する、締結部材に固定された装置を含むことを特徴とす
   る電気化学電池。 １１、電池の活性成分の少なくとも１つが固体であり、
   電池の活性成分の１つを締結部材に電気的に接続する装
   置が、締結部材に固定され且つ偏倚されて電池の固体活
   性成分と電気接触している電導性バネストリップである
   特許請求の範囲第１０項に記載の電気化学電池。 １２、ハウジング内に組み立てられた電池の活性成分を
   含み前記ハウジングはオリフィスを規定する円形壁を有
   し、ベントライナはオリフィス中に配置されており、シ
   ール部材はライナ内に圧力ばめされてベントオリフィス
   に標準の流体密のシールを与え、シール部材およびライ
   ナは、シール部材が電池内の所定の内部ガス圧力下でべ
   ントオリフィスから少なくとも部分的に追い出されるよ
   うに適応される電気化学電池において、電池の内部に最
   も近いオリフィスの壁が、オリフィスの内側に向けて突
   出する部材を包含し、これに対して、オリフィスに配置
   される時にベントライナの末端が当接することを特徴と
   する電気化学電池。 １３、円形壁の上部が、ライナのオリフィスへの挿入を
   助長するような半径とされた輪郭を有する肩を規定する
   特許請求の範囲第１２項に記載の電気化学電池。 １４、ベントライナとオリフィスの壁との間に締まりば
   めがある特許請求の範囲第１３項に記載の電気化学電池
   。 １５、（ａ）活性成分を電池に入れ、 （ｂ）金属のシートを延伸してシールウェルを電池カバ
   ーの一部分に規定し（シールウェルは底を有する）、支
   持だなをシールウェルの底に規定し、且つ丸肩をシール
   ウェルの頂部と電池カバーとの交点において規定するこ
   とによって、電池カバーを形成し、 （ｃ）カバーオリフィスをシールウェルの底に形成し、 （ｄ）ベントライナオリフィスを有するベントライナを
   シールウェルに挿入し、 （ｅ）電池カバーを電池容器に締結し、 （ｆ）シール部材をベントライナオリフィスに圧力ばめ
   することによって電池をシールする ことを特徴とする電気化学電池の製造法。 １６、挿入工程が、ベントライナをシールウェルに圧入
   してシールウェルとベントライナとの間のシールを形成
   することからなる特許請求の範囲第１５項に記載の電気
   化学電池の製造法。 １７、ベントライナを熱結合性材料から作り、ベントラ
   イナを電気カバーにヒートシールする特許請求の範囲第
   １５項に記載の電気化学電池の製造法。 １８、挿入工程は、その長さがシールウェルへの挿入時
   にベントライナの頂部が電池カバーと同一平面であるよ
   うな長さであるベントライナを挿入することを含み、活
   性成分を電池容器に入れる工程が、 電池カバーを電池容器に締結する前に第一活性成分を電
   池容器に入れ、 電池カバーを電池容器に締結した後、充填ヘッド組立体
   をベントライナの頂部およびベントライナに最も近い電
   池カバーの頂部に対してプレスし、充填ヘッド組立体か
   ら、第二活性成分を含む流体を電池に注入する ことを含む特許請求の範囲第１５項に記載の電気化学電
   池の製造法。 １９、更なる挿入がシールウェルの底における支持だな
   の存在のため抵抗されるまで、シール部材をベントライ
   ナオリフィスに圧力ばめする特許請求の範囲第１５項に
   記載の電気化学電池の製造法。