JPS636984B2 - - Google Patents
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- JPS636984B2 JPS636984B2 JP56050936A JP5093681A JPS636984B2 JP S636984 B2 JPS636984 B2 JP S636984B2 JP 56050936 A JP56050936 A JP 56050936A JP 5093681 A JP5093681 A JP 5093681A JP S636984 B2 JPS636984 B2 JP S636984B2
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- Japan
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- positive electrode
- battery
- current collector
- battery case
- button
- Prior art date
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- Expired
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- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明はボタン型電池における正極集電体の改
良に関し、成型正極と電池ケースの電気的接触を
良くすると共に発電構成要素に適正な緊縛度を高
い信頼性で与えて放電性能を高め、かつ品質を安
定させることを目的とする。 従来、上記の目的を果すために種々な方法が提
案されているが、代表的なものとして、非水電解
液電池のうちボタン型電池で実施されている一、
二の例を従来例として、以下に説明する。 従来例 １ 第１図は、従来例１と従来例２の電池の説明を
兼ねた断面図であり、図中１はステンレススチー
ル製の封口板、２はポリプロピレン製ガスケツ
ト、３はステンレススチール製電池ケース、４は
封口板１の内面の凹凸部に圧着された負極のシー
ト状リチウム、５はポリプロピレン製不織布から
なるセパレータ、６は５より厚めの同材質からな
る保液材、７は二酸化マンガンを主体とし、これ
に導電剤としてアセチレンブラツクとバインダー
としてスチレンブタジエンラバーとを添加し混合
して円盤状に加圧成型した正極、８は断面Ｌ字形
のリング状正極集電体であり、電解液はプロピレ
ンカーボネイトとデイメトキシエタンとの混合溶
媒に過塩素酸リチウムを溶解したもので、保液材
６、セパレータ５及び正極７に含浸されている。 この構成に於ける正極の集電は、正極７と正極
集電体８の内面との接触、及び正極集電体８の底
面と電池ケース３の内底面との接触により行わせ
る仕組みになつている。しかし正極集電体８と電
池ケース３との接触状態は電池内部の発電構成要
素の厚さのバラツキによつて大きく左右され、構
成要素の厚さが薄い場合は前記の接触圧力が低く
なり、接触不良の現象を呈し、著しい場合は正極
側の接触不良に止まらず、正極７と負極４との間
にゆるみを生じて両極間のイオン電導性が不十分
となり、内部抵抗の増大、放電電圧の低下、放電
利用率の低下につながり十分な電池特性が得られ
ない。 又、前記の電池内部の発電構成要素の厚みが厚
い場合は、封口時の電池膨張による形状不良、寸
法不良が発生し易い。このような理由により、こ
の従来例１による方法では電池構成要素の全ての
厚さを厳密に管理しなければ所望の厚さのボタン
型電池を構成できないという欠点があり、安定し
た品質の電池を工業的に製造することが困難であ
つた。 従来例 ２ 上記従来例の欠点を補う方法として、正極集電
体８の底部８′と電池ケース３とをスポツト溶接
３′により一体化する方法が提案されている。こ
の方法により、正極７と電池ケース３との接触は
改善されるが、電池構成要素が薄い場合の正負極
間のイオン電導性の不足、また逆に厚い場合の電
池寸法、形状の不良発生を防ぐことは出来ず、従
来例１の欠点の一部が改善されるにすぎず、スポ
ツト溶接工程を設けることによる作業上の頻雑さ
が増していた。 本発明は前記従来例における諸問題を一挙に解
決し、安定した品質の電池を工業的に製造するこ
とを容易にしたものであり、断面略Ｌ字形の正極
集電体の側周壁によつて成型正極の横方向への膨
張やくずれを確実に防止し、かつ下部内方に曲面
またはコーン型傾斜部からなる折曲げ部を備える
ことで、正極集電体にふくらみを設けて該折曲げ
部にバネ弾性を持たせ、電池内の構成要素の厚み
のバラツキを吸収して常に成型正極と電池ケース
との適正な接触圧、正負極間のイオン伝導性を十
分とする接触圧を保たせ、さらに電池構成要素が
厚い場合でも、電池ケース、封口板を外方に変形
させる圧力を緩和して封口時の電池の膨張変形を
なくすことができるようにしたものである。 以下本発明を実施例により説明する。 第２図は本発明を適用したボタン型電池の断面
図で、正極集電体９の形状が断面略Ｌ字形でコー
ン型傾斜部９′を備えた点が異なつている以外は
従来例１の電池と同様の構成である。 また第３図Ａ，Ｂは本発明の別な実施例の電池
に用いた内方への曲面折曲げ部９″をもつ正極集
電体９を示す図である。いずれも内方への折曲げ
部により集電体底部にふくらみを設けて折曲げ部
にバネ弾性を持たせた点に特徴があり、材質はバ
ネ性のあるステンレススチールである。 前記従来例１、従来例２、及び第２図の実施例
で示した直径23mm、高さ2.5mmの電池を試作し、
各々ａ、ｂ、ｃの記号を付した。次表は各々100
個の試作電池の内部抵抗、短絡電流、電池の高さ
寸法の分布を示したものである。
良に関し、成型正極と電池ケースの電気的接触を
良くすると共に発電構成要素に適正な緊縛度を高
い信頼性で与えて放電性能を高め、かつ品質を安
定させることを目的とする。 従来、上記の目的を果すために種々な方法が提
案されているが、代表的なものとして、非水電解
液電池のうちボタン型電池で実施されている一、
二の例を従来例として、以下に説明する。 従来例 １ 第１図は、従来例１と従来例２の電池の説明を
兼ねた断面図であり、図中１はステンレススチー
ル製の封口板、２はポリプロピレン製ガスケツ
ト、３はステンレススチール製電池ケース、４は
封口板１の内面の凹凸部に圧着された負極のシー
ト状リチウム、５はポリプロピレン製不織布から
なるセパレータ、６は５より厚めの同材質からな
る保液材、７は二酸化マンガンを主体とし、これ
に導電剤としてアセチレンブラツクとバインダー
としてスチレンブタジエンラバーとを添加し混合
して円盤状に加圧成型した正極、８は断面Ｌ字形
のリング状正極集電体であり、電解液はプロピレ
ンカーボネイトとデイメトキシエタンとの混合溶
媒に過塩素酸リチウムを溶解したもので、保液材
６、セパレータ５及び正極７に含浸されている。 この構成に於ける正極の集電は、正極７と正極
集電体８の内面との接触、及び正極集電体８の底
面と電池ケース３の内底面との接触により行わせ
る仕組みになつている。しかし正極集電体８と電
池ケース３との接触状態は電池内部の発電構成要
素の厚さのバラツキによつて大きく左右され、構
成要素の厚さが薄い場合は前記の接触圧力が低く
なり、接触不良の現象を呈し、著しい場合は正極
側の接触不良に止まらず、正極７と負極４との間
にゆるみを生じて両極間のイオン電導性が不十分
となり、内部抵抗の増大、放電電圧の低下、放電
利用率の低下につながり十分な電池特性が得られ
ない。 又、前記の電池内部の発電構成要素の厚みが厚
い場合は、封口時の電池膨張による形状不良、寸
法不良が発生し易い。このような理由により、こ
の従来例１による方法では電池構成要素の全ての
厚さを厳密に管理しなければ所望の厚さのボタン
型電池を構成できないという欠点があり、安定し
た品質の電池を工業的に製造することが困難であ
つた。 従来例 ２ 上記従来例の欠点を補う方法として、正極集電
体８の底部８′と電池ケース３とをスポツト溶接
３′により一体化する方法が提案されている。こ
の方法により、正極７と電池ケース３との接触は
改善されるが、電池構成要素が薄い場合の正負極
間のイオン電導性の不足、また逆に厚い場合の電
池寸法、形状の不良発生を防ぐことは出来ず、従
来例１の欠点の一部が改善されるにすぎず、スポ
ツト溶接工程を設けることによる作業上の頻雑さ
が増していた。 本発明は前記従来例における諸問題を一挙に解
決し、安定した品質の電池を工業的に製造するこ
とを容易にしたものであり、断面略Ｌ字形の正極
集電体の側周壁によつて成型正極の横方向への膨
張やくずれを確実に防止し、かつ下部内方に曲面
またはコーン型傾斜部からなる折曲げ部を備える
ことで、正極集電体にふくらみを設けて該折曲げ
部にバネ弾性を持たせ、電池内の構成要素の厚み
のバラツキを吸収して常に成型正極と電池ケース
との適正な接触圧、正負極間のイオン伝導性を十
分とする接触圧を保たせ、さらに電池構成要素が
厚い場合でも、電池ケース、封口板を外方に変形
させる圧力を緩和して封口時の電池の膨張変形を
なくすことができるようにしたものである。 以下本発明を実施例により説明する。 第２図は本発明を適用したボタン型電池の断面
図で、正極集電体９の形状が断面略Ｌ字形でコー
ン型傾斜部９′を備えた点が異なつている以外は
従来例１の電池と同様の構成である。 また第３図Ａ，Ｂは本発明の別な実施例の電池
に用いた内方への曲面折曲げ部９″をもつ正極集
電体９を示す図である。いずれも内方への折曲げ
部により集電体底部にふくらみを設けて折曲げ部
にバネ弾性を持たせた点に特徴があり、材質はバ
ネ性のあるステンレススチールである。 前記従来例１、従来例２、及び第２図の実施例
で示した直径23mm、高さ2.5mmの電池を試作し、
各々ａ、ｂ、ｃの記号を付した。次表は各々100
個の試作電池の内部抵抗、短絡電流、電池の高さ
寸法の分布を示したものである。
【表】
この表に示すように、本発明を適用した効果は
先述の理由により如実に表われている。 又、ａ、ｂ、ｃ各試作電池のうち、※、※※、
※※※印の各電池を抜きとり、温度20℃、負荷抵
抗5KΩで放電試験を行つた結果を第４図に示し
た。上記のａ、ｂ、ｃは、短絡電流、内部抵抗の
測定の結果から、各試作種別のうち最も性能が悪
いと推定されるものを抜きとつたものである。こ
のうちｃはａ、ｂに対して明瞭な優位性を示し、
放電電圧特性、放電容量ともに優れている。 以上の如く、本発明は容易な手段で、安定した
品質のボタン型電池を製造する上で極めて効果的
である。又電池としては前述したリチウム電池以
外に他のボタン型電池にも同様に適用でき、正極
集電体の形状も、前記の実施例にこだわらず、正
極の側面をとり囲む側周壁を有し、電池ケースと
接する内方への折曲げ部がスプリング作用を有す
るよう加工されたものはいずれも包含し、第５図
Ａ，Ｂに曲面折曲げ部９″に放射状のスリツト９
を多数形成した正極集電体の他の実施態様を例
示した。
先述の理由により如実に表われている。 又、ａ、ｂ、ｃ各試作電池のうち、※、※※、
※※※印の各電池を抜きとり、温度20℃、負荷抵
抗5KΩで放電試験を行つた結果を第４図に示し
た。上記のａ、ｂ、ｃは、短絡電流、内部抵抗の
測定の結果から、各試作種別のうち最も性能が悪
いと推定されるものを抜きとつたものである。こ
のうちｃはａ、ｂに対して明瞭な優位性を示し、
放電電圧特性、放電容量ともに優れている。 以上の如く、本発明は容易な手段で、安定した
品質のボタン型電池を製造する上で極めて効果的
である。又電池としては前述したリチウム電池以
外に他のボタン型電池にも同様に適用でき、正極
集電体の形状も、前記の実施例にこだわらず、正
極の側面をとり囲む側周壁を有し、電池ケースと
接する内方への折曲げ部がスプリング作用を有す
るよう加工されたものはいずれも包含し、第５図
Ａ，Ｂに曲面折曲げ部９″に放射状のスリツト９
を多数形成した正極集電体の他の実施態様を例
示した。
第１図は従来例におけるボタン型電池の断面
図、第２図は本発明の実施例におけるボタン型電
池の断面図、第３図Ａは本発明の別な実施例で用
いた正極集電体の見取図、同ＢはＡのＢ−B′線
に沿つた断面図、第４図は従来例と本実施例の電
池の放電特性比較図、第５図Ａは本発明の正極集
電体の他の実施態様例を示す見取図、同ＢはＡの
Ｂ−B′線に沿つた断面図である。 １……封口板、２……ガスケツト、３……電池
ケース、４……負極、５……セパレータ、６……
保液材、７……正極、９……正極集電体、９′…
…コーン型傾斜部、９″……曲面折曲げ部、９
……スリツト。
図、第２図は本発明の実施例におけるボタン型電
池の断面図、第３図Ａは本発明の別な実施例で用
いた正極集電体の見取図、同ＢはＡのＢ−B′線
に沿つた断面図、第４図は従来例と本実施例の電
池の放電特性比較図、第５図Ａは本発明の正極集
電体の他の実施態様例を示す見取図、同ＢはＡの
Ｂ−B′線に沿つた断面図である。 １……封口板、２……ガスケツト、３……電池
ケース、４……負極、５……セパレータ、６……
保液材、７……正極、９……正極集電体、９′…
…コーン型傾斜部、９″……曲面折曲げ部、９
……スリツト。
Claims (1)
- １ セパレータ及び保液材を介して負極と断面略
Ｌ字形の正極集電体に保持された成型正極とを対
向させた発電構成要素を、電池ケースと封口板と
からなる容器内に内蔵したボタン型電池におい
て、前記正極集電体は成型正極の側面をとり囲む
側周壁上端が成型正極上面と同等かまたはそれ以
下の位置にあり、かつ成型正極を電池ケースより
浮かして保持しその下方に位置して電池ケースと
接する曲面またはコーン型傾斜部からなる内方へ
の折曲げ部が加圧により変形するバネ弾性を有し
てなるボタン型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56050936A JPS57165957A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Button-shaped cell |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56050936A JPS57165957A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Button-shaped cell |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57165957A JPS57165957A (en) | 1982-10-13 |
| JPS636984B2 true JPS636984B2 (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=12872700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56050936A Granted JPS57165957A (en) | 1981-04-03 | 1981-04-03 | Button-shaped cell |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57165957A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008186711A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Hitachi Maxell Ltd | 扁平形電池 |
| US8043740B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-10-25 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Flat-shaped battery |
-
1981
- 1981-04-03 JP JP56050936A patent/JPS57165957A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008186711A (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-14 | Hitachi Maxell Ltd | 扁平形電池 |
| US8043740B2 (en) | 2007-03-19 | 2011-10-25 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Flat-shaped battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57165957A (en) | 1982-10-13 |
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