JPWO2016072438A1 - 扁平形電池およびその組み立て用部材 - Google Patents

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Abstract

扁平形電池(1)は、筒状の周壁を有する外装缶(10)と、外装缶(10)の周壁(12)の内側に配置され、かつ、外装缶(10)の外径より小さい筒状の周壁(22)を有する封口缶(20)と、外装缶(10)の周壁(12)と封口缶(20)の周壁(22)との間に配置されたガスケット(30)とを備える。封口缶(20)の周壁(22)は、その開口端を段状に拡げる段部(22c)を含む。ガスケット(30)は、封口缶(20)の周壁(22)の外表面を覆うとともに、封口缶(20)の段部(22c)に接する外筒部(31)と、封口缶(20)の周壁(22)と外装缶(10)の底部(11b)との間に配置され、外装缶(10)の底部(11b)に接する突延部(33)とを備える。外筒部(31)は、封口缶(20)の径方向において、基端部(22a)から封口缶(20)の周壁(22)よりも外装缶(10)の周壁(12)側に至る部分まで延びている境界部(L)を含む。

Description

本発明は、扁平形電池およびその組み立て用部材に関する。
従来、有底筒状の外装缶と外装缶の内側に配置される封口缶とを備え、電池内部の気密性を保ち、外装缶と封口缶との電気的な絶縁を確保すべく、外装缶と封口缶との間に樹脂製のガスケットを配置した扁平形電池に関するものとしては、例えば、特開2012−190758号公報に開示されたものが存在している。
特開2012−190758号公報には、外装缶及び封口缶と封口缶の周壁部に一体成形されたガスケットとを備え、ガスケットは、封口缶と外装缶との間でシールとして機能するガスケット先端部と、封口缶に外装缶を嵌合させた場合にガスケット先端部を外装缶の底部に押し付けるガスケット外側部とを有し、ガスケット外側部において、外装缶の周壁部の開口端部が嵌合される位置に突出部を設ける扁平形電池が開示されている。
特開2012−190758号公報の扁平形電池において、突出部は、封口缶の基端部側に位置する側面が封口缶の拡径部の外表面よりも封口缶内方に位置するように形成されている。そのため、封口缶の段部に対して外装缶の周壁部の開口端部をかしめた際に、突出部を押圧した力がガスケット外側部を介してガスケット先端部に伝わり、ガスケット先端部を外装缶の底部により強く押し付けることができる。
ところで、特開2012−190758号公報の扁平形電池では、ガスケット外側部の突出部に対向する位置に、封口缶の段部の外表面を覆うように形成されたガスケット外側部の一部分(以下、X部分という。)が存在している。このX部分は、封口缶の段部に外装缶の周壁部の開口端部をかしめたとき、ガスケット外側部の突出部と接して、ガスケット外側部の突出部に付与される押付力を直接的に受ける部分となっている。
すなわち、特開2012−190758号公報の扁平形電池は、X部分の存在により、封口缶の段部の外表面にガスケット外側部の突出部が直接的に接しない構造となっている。このため、ガスケット外側部の突出部に付与される押付力の一部がX部分に吸収・分散されてしまい、かかる押付力の全てが封口缶の段部に対して十分に伝わらなくなる。その結果、外装缶の底部に対するガスケット先端部の押付力が減退してしまい、電池内部における気密性が低下するという問題がある。
本発明の目的は、ガスケットの封止性能を高めることによって、電池内部の気密性をより向上させた扁平形電池を提供することにある。
また、本発明の別の目的は、ガスケットの封止性能を高めることによって、電池内部の気密性をより向上させた扁平形電池の組み立て用部材を提供することにある。
この発明の実施の形態によれば、扁平形電池は、外装缶と、封口缶と、ガスケットとを備え、外装缶の周壁の開口端がかしめられ、封口されてなる扁平形電池である。外装缶は、筒状の周壁を有する。封口缶は、外装缶の周壁の内側に配置され、かつ、外装缶の外径より小さい筒状の周壁を有する。ガスケットは、外装缶の周壁と封口缶の周壁との間に配置される。そして、封口缶の周壁は、底部側の基端部と、基端部の外径よりも大きく形成された開口端側の拡径部と、基端部と拡径部との間の段部とを有する。また、ガスケットは、封口缶の拡径部の外表面を覆うとともに、封口缶の段部に接する外筒部と、封口缶の拡径部と外装缶の底部との間に配置され、外装缶の底部に接する突延部とを含む。外筒部における封口缶の段部に接する部分の外装缶側には、封口缶の径方向において封口缶側よりも突出した立上り部が形成されている。外装缶の周壁の開口端がかしめられた状態で、ガスケットの立上り部が封口缶の周壁の基端部の少なくとも一部と接している。
この発明の実施の形態によれば、扁平形電池の組み立て用部材は、前記扁平形電池の組み立て用部材であって、封口缶と、ガスケットとを備える。封口缶は、筒状の周壁を有する。ガスケットは、封口缶と一体化された略円筒状である。封口缶の周壁は、底部側の基端部と、基端部の外径よりも大きく形成された開口端側の拡径部と、基端部と拡径部との間の段部とを有する。ガスケットは、封口缶の拡径部の外表面を覆うとともに、封口缶の段部に接する外筒部と、外筒部と連接し、拡径部の開口端を覆う突延部とを含む。外筒部における封口缶の段部に接する部分の外表面側には、封口缶側よりも封口缶の筒軸方向に突出した立上り部が形成されている。立上り部の幅Aは、拡径部の外表面を覆う外筒部の幅Bよりも小さい。立上り部の高さhと、外筒部の立上り部よりも内方側における幅tとは、h>tを満たす。
本発明の実施の形態による扁平形電池の概略構成を示す断面図である。 扁平形電池内の電極体の構造を断面で拡大して示す部分拡大断面図である。 封口缶の段部付近を拡大して示す部分拡大断面図である。 封口缶にガスケットをモールド成形するときの様子を示す図である。 ガスケットを拡大して示す拡大断面図である。 外装缶の周壁に封口缶の周壁をかしめる前後の状態における断面図である。
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
[全体構成]
図1を参照して、本発明の実施の形態による扁平形電池1は、主に、外装缶10と、封口缶20と、ガスケット30と、電極体40とを備える。
より具体的には、扁平形電池1は、図1に示すように、筒状の周壁を有する外装缶10と、外装缶10の周壁の内側に配置され、かつ、外装缶10の外径より小さい筒状の周壁を有する封口缶20と、外装缶10と封口缶20との間に配置されるガスケット30と、外装缶10と封口缶20との間に形成される空間内に収納される電極体40とを備える。なお、図1は、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12の開口端をかしめた状態を示すものである。
扁平形電池1は、外装缶10と封口缶20とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。扁平形電池1の外装缶10と封口缶20との間に形成される空間内には、電極体40以外に、非水電解液(図示省略)も封入されている。
本発明の実施の形態による扁平形電池1では、外装缶10を正極缶とし、封口缶20を負極缶としている。
外装缶10は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。外装缶10は、円形状の底部11と、その外周に底部11と連続して形成される円筒状の周壁12とを備える。さらに、底部11は、図1に示すように、電極体40が配置される円形状の底部11aと、底部11aの外周側に形成された段差部分における円筒状の底部11bとを備える。
周壁12は、図1に示すように、縦断面視において、底部11bの外周端から垂直方向(図1における一点鎖線Pと同方向)に延びている。ここで、図1における符号Pは、外装缶10及び封口缶20の筒軸を示す。すなわち、周壁12は、外装缶10の筒軸Pの上方向に延びている。
封口缶20は、外装缶10と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成される。封口缶20は、外装缶10の周壁12よりも外形が小さい略円筒状の周壁22と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部21とを有する。
周壁22は、図1に示すように、平面部21の外周端から筒軸Pの下方向に延びており、周壁22の先端部分に折り返し部分を設けないストレート缶として形成されている。
封口缶20の周壁22は、基端部22aと、拡径部22bと、段部22cとを有する。基端部22aは、図1に示すように、平面部21の外周端から筒軸Pの下方向に延びている。拡径部22bは、図1に示すように、基端部22aの外径よりも大きく形成され、且つ周壁22の開口端を段状に拡げる形状を有する。段部22cは、周壁22の開口端を段状に拡げる形状を有する。換言すれば、基端部22aは、段部22cから延設されて外装缶10の底部11bと反対側に延在しているものである。また、段部22cは、基端部22aと拡径部22bとの間に配置され、基端部22aと拡径部22bとに連接している。
ガスケット30は、図1に示すように、略円筒状であって、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との間に配置され、外装缶10と封口缶20との電気的な絶縁を確保する。ガスケット30は、封口缶20の周壁22における内表面及び外表面を覆うとともに、外装缶10の周壁12の内表面に接し、周壁22の開口端から封口缶20の筒軸Pの下方向に突出して外装缶10の底部11bに接する。
ガスケット30は、ポリプロピレン(PP)からなる。しかしながら、ガスケット30の材質については、ポリプロピレンに限られず、ポリフェニレンサルファイド(PPS)にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)、ポリアミド系樹脂などであってもよい。
電極体40は、図2に示すように、複数の正極41と、複数の負極46とを備える。
電極体40は、外装缶10の底部11aと封口缶20の平面部21との間に形成される空間において、複数の正極41と複数の負極46とがそれぞれ交互に積み重ねられたものである。電極体40は、このような積層構造として、全体的に略円柱状の形状を有する。
また、電極体40は、筒軸Pの方向において、両端に位置する極性がいずれも負極となるように、複数の正極41と複数の負極46とを配置したものである。すなわち、電極体40の両端には、負極46がそれぞれ配置される。
複数の正極41は、略円板状の形状を有する。複数の正極41の各々は、図2に示すように、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体43の両面において、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層42を配置したものである。複数の正極41は、図2に示すように、袋状の形状を有する複数のセパレータ44内にそれぞれ収容される。
セパレータ44は、平面視で円形状に形成された袋状の部材であり、略円板状の正極41を収納可能な大きさに形成される。セパレータ44は、絶縁性に優れたポリエチレン製の材質により構成される。
セパレータ44は、微多孔性薄膜からなる。これにより、リチウムイオンがセパレータ44を透過することができる。セパレータ44は、一枚の長方形状の微多孔性薄膜のシート材によって正極41を包み込み、シート材が重なる部分に対して熱溶着等により接着して形成される。
正極41の正極集電体43は、図1及び図2に示すように、筒軸Pに対して右側に向かって延びる導電性の正極リード51と一体的に接続されている。正極リード51は、正極集電体43に接続される付近の箇所がセパレータ44によって部分的に覆われる。
複数の正極リード51の各々は、図1に示すように、正極集電体43に接続される位置からセパレータ44の外部に露出し、筒軸Pに対して右側の位置にて収束する。
なお、絶縁シート49と外装缶10の底部11aとの間には、正極活物質層42が設けられていない正極集電体43が配置されている。すなわち、この正極集電体43は、外装缶10の底部11aに電気的に接触している。
複数の負極46は、略円板状の形状を有する。負極46の各々は、図2に示すように、銅等の金属箔製の負極集電体48の両面において、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層47を配置したものである。
ただし、外装缶10側及び封口缶20側に配置される負極46は、正極41に対向する位置となる負極集電体48の片面にのみ、負極活物質層47が配置される。
より具体的には、外装缶10側に配置される負極46は、負極集電体48の片面にのみ負極活物質層47が配置される。すなわち、外装缶10側に配置される負極46は、図2に示すように、外装缶10の底部11aに配置される正極41(正極集電体43)の上側に位置する絶縁シート49の上面に対して、負極活物質層47が配置されず、負極集電体48が直接的に当接する態様にて配置される。
また、封口缶20側に配置される負極46についても、負極集電体48の片面にのみ負極活物質層47が配置される。すなわち、封口缶20側に配置される負極46は、図1に示すように、封口缶20の平面部21に対して、負極集電体48が直接的に当接する態様にて配置される。
負極集電体48は、図1及び図2に示すように、筒軸Pに対して左側に向かって延びる導電性の負極リード52と一体的に接続されている。
負極リード52の各々は、図1に示すように、負極46の負極集電体48に接続される位置から筒軸Pに対して左側の位置にて収束する。
複数の正極リード51は、先端側が厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等により接続される。これにより、複数の正極リード51を介して、複数の正極41同士が電気的に接続されるとともに、各々の正極41と外装缶10とが電気的に接続される。
複数の負極リード52についても、複数の正極41及び負極46が積層した状態で、先端側が厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等により互いに接続される。これにより、複数の負極リード52を介して、複数の負極46同士が電気的に接続されるとともに、各負極46と封口缶20とが電気的に接続される。
[ガスケットの構成]
ガスケット30の構成を詳細に説明する。
ガスケット30は、図1に示すように、封口缶20の周壁22を覆う外筒部31及び内筒部32と、封口缶20の周壁22と外装缶10の底部11bとの間に配置され、外装缶10の底部11bに接する突延部33とを有する。
外筒部31は、封口缶20の周壁22の外表面を覆うとともに、封口缶22の基端部22a及び段部22cに接し、外装缶10の周壁12の開口端よりも外部に突出する。また、外筒部31は、封口缶20の周壁22の開口端付近で突延部33に連接している。
外筒部31は、図1に示すように、封口缶20の周壁22を構成する基端部22aから拡径部22bの開口端に亘る外表面を覆い、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との間の空間を密閉した状態に維持するものである。
ここで、外筒部31は、図1に示すように、封口缶20の径方向において、基端部22aから封口缶20の周壁22よりも外装缶10の周壁12側に至る部分まで延びている境界部Lを有する。より具体的には、境界部Lは、図3に示すように、外筒部31における拡径部22bの外表面を覆う部分と湾曲部31aとの接触部分を表したものである。
また、外筒部31は湾曲部31aを備える。この湾曲部31aは、図1及び図3に示すように、封口缶20の周壁22を構成する基端部22aから段部22cまでの外表面に接しており、封口缶20の基端部22a及び段部22cと外装缶10の周壁12の開口端側における湾曲部分との間に形成される空間を密閉している。
このように、扁平形電池1は、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との間の空間を全体的に密閉した状態に維持されるため、ガスケット30の封止性能が高まり、電池内部の気密性がより向上する。
さらに、外筒部31の湾曲部31aは、その末端部分が外装缶10の周壁12の開口端よりも外部に突き出ている。より具体的には、湾曲部31aは、図3に示すように、封口缶20の基端部22aと外装缶10の周壁12の開口端との間に挟み込まれている。特に、湾曲部31aの末端部分は、外装缶10の周壁12の開口端と封口缶20の基端部22aとの間から外部に突き出た状態となっている。
すなわち、ガスケット30は、封口缶20の基端部22aと外装缶10の周壁12の開口端との間も含めて密閉するため、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との間の空間における密閉性をより向上させることができる。さらには、湾曲部31aが封口缶20の基端部22aと外装缶10の周壁12の開口端との間に挟み込まれ、かつ、湾曲部31aの末端部分が外部に突き出ているため、封口缶20の基端部22aと外装缶10の周壁12の開口端との接触を防ぎ、外装缶10と封口缶20との電気的な絶縁状態を保つことができる。
内筒部32は、封口缶20の周壁22の内表面を覆う。より具体的には、内筒部32は、図1に示すように、周壁22の段部22cの内表面から封口缶20の周壁22の開口端に亘り、封口缶20の周壁22の内表面を覆うように、略円筒状に形成される。内筒部32の内周面は、周壁22の基端部22aの内周面と略面一になるように形成される。内筒部32は、封口缶20の周壁22の開口端付近で突延部33に連接している。
突延部33は、外装缶10の底部11bに接触する。封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめたとき、突延部33の先端部分が外装缶10の底部11bに押し付けられ、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との間の空間が密閉される。
内筒部32及び突延部33は、かしめる時に外装缶10の周壁12に加えられた押付力により、封口缶20の段部22cと外装缶10の底部11bとの間で挟み込まれる。そして、図1に示すように、内筒部32及び突延部33は、外装缶10の底部11bに対してより強く押し付けられるため、内表面が外装缶10の周壁12に向かって凹状となっている。このため、突延部33と外装缶10の底部11bとの間がより密閉された状態となる。
[製造方法]
本発明の実施の形態による扁平形電池1は、以下の製造工程を経て得られる。
まず、外装缶10及び封口缶20は、プレス成形により作製される。
電極体40は、セパレータ44によって覆われた複数の板状の正極41と複数の板状の負極46とを厚み方向に交互に積層して形成される。電極体40は、従来の方法と同様の方法によって製造されるため、詳しい製造方法については説明を省略する。
封口缶20にガスケット30をモールド成形する工程につき、図4を用いて説明する。
図4に示すように、固定成形型61と、可動成形型62と、リング状の断面を有するピストン可動成形型63とを封口缶20の外側に配置し、ピン64を封口缶20の内側に配置する。ガスケット30を成形するための成形型、すわなち、ガスケット30を形成するための空間60は、成形型61,62,63及びピン64によって、封口缶20の周壁22の周りに形成される。
固定成形型61は、空間60内に外部から樹脂材料を注入するための注入口(図示省略)を有する。この注入口から溶融した樹脂材料が空間60内に注入され、空間60内が樹脂材料で埋められる。
空間60内の樹脂材料が硬化してガスケット30が成形された後、可動成形型62を取り外す。そして、ピストン可動成形型63をピン64の軸方向(図4中の白抜き矢印方向)に移動させることにより、ガスケット30がモールド成形された封口缶20をピン64及び固定成形型61から脱離させる。
固定成形型61は、円筒状のガスケット30の外周面を成形する部分において、封口缶20の周壁22の段部22cに向かって徐々に内径が大きくなるようなテーパ状に形成されている。この形状により、ピストン可動成形型63によってガスケット30を押した際、封口缶20は固定成形型61から容易に脱離できる。
可動成形型62は、図4に示すように、凸部62a及び凹部62bを備える。凸部62aは、モールド成形時において、封口缶20の基端部22a及び段部22cに接している。凹部62bは、凸部62aの外側に隣接する位置に形成されており、空間60の一部として、注入口から溶融した樹脂材料が埋められる部分となっている。
この凸部62aにより、図5に示すように、モールド成形後において、段部22cの外表面の少なくとも一部および基端部22aの外表面は、ガスケット30によって覆われず、外部に露出した状態となっている。なお、段部22cの外表面は、ガスケット30によって全く覆われない状態となっていても良い。
また、図5に示すように、モールド成形後のガスケット30は、可動成形型62の凹部62bの位置に、外筒部31の一部として、封口缶20の段部22cよりも上方向に立ち上がった立上り部Zが形成される。立上り部Zの外側面は、外筒部31の立上り部Z以外の部分における外側面に連接している。また、立上り部Zは、図5に示すように、その横幅(寸法A)が封口缶20の拡径部22bを覆う部分の横幅(寸法B)より小さくなるように形成される。
また、立上り部Zの高さをhとし、外筒部31の立上り部Zよりも内方側での幅をtとしたとき、高さhと幅tとは、h>tを満たす。更に、高さhおよび寸法Aは、h>Aを満たす。
高さhと幅tとがh>tを満たすことにより、外装缶10の周壁12をかしめたとき、ガスケット30の立上り部Zが封口缶20の基端部22aに接し易くなり、封口缶20の周壁22を外装缶10の底部11側へ押す。その結果、ガスケット30の突延部33が外装缶10の底部11bに強く押し付けられる。
従って、ガスケットの封止性能が高まり、電池内部の気密性を向上できる。
また、高さhおよび寸法Aがh>Aを満たすことにより、外装缶10の周壁12をかしめたとき、ガスケット30の立上り部Zが封口缶20の基端部22a側へ容易に折れ曲がり、封口缶20の基端部22aに接し易くなる。その結果、上述したように、ガスケットの封止性能が高まり、電池内部の気密性を向上できる。
なお、この発明の実施の形態においては、外装缶10の周壁12をかしめた状態で、ガスケット30の立上り部Zが封口缶20の周壁22の基端部22aの少なくとも一部に接していればよい。このような構成により、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との間の空間が密閉され、電池内部の気密性を向上できるからである。
次に、外装缶10と封口缶20とを合せる工程について説明する。
まず、電極体40が絶縁シート49等とともに外装缶10内に配置され、非水電解液が注入される。ここで、非水電解液は、例えば、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを混合した溶媒に、LiPFを溶解させることにより得られる。
その後、外装缶10と、ガスケット30がモールド成形された封口缶20とを合わせて、図6の上図に示す状態とする。この状態から、図6の下図に示すように、外装缶10の周壁12の開口端を封口缶20の周壁22に向かう方向にかしめた状態とする。
ここで、図6の上図に示すように、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめる前段階において、ガスケット30の外筒部31は立上り部Zを有する。立上り部Zは、幅寸法(図5に示す寸法A)が封口缶20の拡径部22bの外表面を覆う部分の幅寸法(図5に示す寸法B)より小さく形成され、かつ、外装缶10の底部11bと反対側に延設されている。
また、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめる前段階において、段部22cの外表面の少なくとも一部および基端部22aの外表面は、ガスケット30によって覆われず、外部に露出した状態となっている。
封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめる際、立上り部Zは、外装缶10の周壁12が折れ曲がるとともに、封口缶20の周壁22に向かって湾曲する。外装缶10の周壁12をかしめた後、図6の下図に示すように、立上り部Zは、湾曲部31aとして、ガスケット30によって覆われずに外部に露出した封口缶20の基端部22a及び段部22cの外表面に接することになる。
このように、外装缶10の周壁12に加えられた押付力は、ガスケット30の他の部分に吸収されず、立上り部Zを介して、封口缶20の段部22cに直接伝わり、封口缶20を押し下げる。最終的には、封口缶20の周壁22が外装缶10の底部11bの方向に押し下げられることにより、ガスケット30の突延部33が外装缶10の底部11bに押し付けられる。
ここで、図6の上図に示すように、立上り部Zの横幅(図5に示す寸法A)は、外装缶10の周壁12と封口缶20の拡径部22bとの間に位置する外筒部31の横幅(図5に示す寸法B)よりも小さくなるように形成されている。このため、図6の下図に示すように、外筒部31における拡径部22bの外表面を覆う部分と湾曲部31aとの接触部分を表した境界部Lは、封口缶20の径方向において、基端部22aから封口缶20の拡径部22bの外表面よりも外装缶10の周壁12側に至る部分まで延びている状態となる。
すなわち、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめた状態において、境界部Lが現れるので、ガスケット30の立上り部Zが封口缶20の基端部22aに接触し、封口缶20の段部22cを外装缶10の底部11bの方向へ押す。その結果、ガスケット30の突延部33が外装缶10の底部11bに強く押し付けられ、ガスケット30の封止性能が高まる。従って、電池内部の気密性をより向上できる。
図6に示す寸法C1及びC2は、外装缶10の底部11bと封口缶20の周壁22の開口端部との距離を示すものである。図6に示すように、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめる前後の状態において、寸法C2は、寸法C1よりも小さくなる。すなわち、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめることによって、外装缶10の底部11bと封口缶20の周壁22の開口端部との距離が縮まり、ガスケット30の突延部33が外装缶10の底部11bに対して強く押し付けられる。
また、外装缶10の周壁12に加えられた押付力は、封口缶20の段部22cの内表面に接する内筒部32にも伝搬する。これにより、ガスケット30の内筒部32及び突延部33は、図6の下図に示すように、外装缶10の周壁12に向かって凹状となる。
さらに、外筒部31は、図6の下図に示すように、その末端部分が外装缶10の周壁12の開口端よりも外部に突き出ている。外筒部31の湾曲部31aにおける末端部分は、封口缶20の基端部22aと外装缶10の周壁12の開口端との間に挟み込まれた状態において、外装缶10の周壁12の開口端と封口缶20の基端部22aとの間から外部に突き出ている。
以上より、外装缶10の周壁12の開口端が封口缶20の周壁22にかしめられ、図6の下図に示すように、外装缶10と封口缶20とを合せた扁平形電池1が完成する。
なお、図6の上図に示すように、ガスケット30が周壁22にモールド成形された封口缶20は、この発明の実施の形態による「扁平形電池の組み立て用部材」を構成する。
[作用効果]
以下に、本発明の実施の形態による扁平形電池1の作用効果を説明する。
本発明の実施の形態による扁平形電池1は、筒状の周壁12を有する外装缶10と、外装缶10の周壁12の内側に配置され、かつ、外装缶10の外径より小さい筒状の周壁22を有する封口缶20と、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との間に配置されたガスケット30とを備える。封口缶20の周壁22は、その開口端を段状に拡げる段部22cを含む。ガスケット30は、封口缶20の周壁22の外表面を覆うとともに、封口缶20の段部22cに接する外筒部31と、封口缶20の周壁22と外装缶10の底部11bとの間に配置され、外装缶10の底部11bに接する突延部33とを備える。外筒部31は、封口缶20の径方向において、基端部22aから封口缶20の周壁22よりも外装缶10の周壁12側に至る部分まで延びている境界部Lを含む。
このような扁平形電池1では、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめた状態において、境界部Lが現れるので、ガスケット30が封口缶20の基端部22aに接触し、封口缶20の段部22cを外装缶10の底部11bの方向へ押す。その結果、ガスケット30の突延部33が外装缶10の底部11bに強く押し付けられ、ガスケット30の封止性能が高まる。従って、電池内部の気密性をより向上できる。
また、ガスケット30は、封口缶20の周壁22の内表面を覆う内筒部32を備える。この内筒部32は、突延部33から延設して、封口缶20の段部22cの内表面に接し、内筒部32及び突延部33は、外装缶10の周壁12に向かって凹状となっている。
このため、外装缶10の底部11bに対してより強く押し付けられ、突延部33と外装缶10の底部11bとの間をより密閉された状態にできる。
さらに、外筒部31は、その末端部分が外装缶10の周壁12の開口端よりも外部に突き出ている。
このため、封口缶20の基端部22aと外装缶10の周壁12の開口端との間も含めて密閉され、外装缶10の周壁12と封口缶20の周壁22との空間における密閉性をより向上させることができる。
本発明の一実施形態による扁平形電池1において、封口缶20は、段部22cから延設されて外装缶10の底部11bと反対側に延在する基端部22aを有する。また、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめる前段階において、外筒部31は、幅寸法が封口缶20の周壁22の外表面を覆う部分の幅寸法より小さく形成され、かつ、外装缶10の底部11bと反対側に延設された立上り部Zを有し、段部22cの外表面の少なくとも一部および基端部22aの外表面が露出している。
この実施の形態によれば、封口缶20の周壁22に外装缶10の周壁12をかしめる際、立上り部Zは、ガスケット30によって覆われずに外部に露出した封口缶20の基端部22a及び段部22cの外表面に接する。このため、外装缶10の周壁12に加えられた押付力は、ガスケット30の他の部分に吸収されず、立上り部Zを介して、封口缶20の段部22cに直接伝わり、封口缶20を押し下げる。これにより、ガスケット30の封止性能が高まり、電池内部の気密性をより向上できる。
[その他の実施の形態]
上記実施の形態では、電極体40を、複数の正極41及び負極46を交互に積層した構成としているが、電極体の構成はこれ以外の構成であってもよい。
上記実施の形態では、外装缶10を正極缶とし、封口缶20を負極缶としたが、逆に封口缶20を正極缶とし、外装缶10を負極缶としてもよい。
上記実施の形態では、底部11について、電極体40を配置する底部11aと、底部11aの外周側に形成された段差部分にガスケット30の突延部33が押し付けられる底部11bとを備える構成としたが、段差部分を設けない円形状の底部11とし、その底部11における同一面上に電極体40及びガスケット30を配置しても良い。
上記実施の形態では、外装缶10及び封口缶20を、それぞれ有底円筒状に形成して、扁平形電池1をコイン状に形成したが、この限りではなく、扁平形電池を、多角柱状など、円柱状以外の形状に形成してもよい。
この発明の実施の形態によれば、扁平形電池は、外装缶と、封口缶と、ガスケットとを備え、外装缶の周壁の開口端がかしめられ、封口されてなる扁平形電池である。外装缶は、筒状の周壁を有する。封口缶は、外装缶の周壁の内側に配置され、かつ、外装缶の外径より小さい筒状の周壁を有する。ガスケットは、外装缶の周壁と封口缶の周壁との間に配置される。そして、封口缶の周壁は、底部側の基端部と、基端部の外径よりも大きく形成された開口端側の拡径部と、基端部と拡径部との間の段部とを有する。また、ガスケットは、封口缶の拡径部の外表面を覆うとともに、封口缶の段部に接する外筒部と、封口缶の拡径部と外装缶の底部との間に配置され、外装缶の底部に接する突延部とを含む。外筒部における封口缶の段部に接する部分の外装缶側には、封口缶の径方向において封口缶側よりも突出した立上り部が形成されている。外装缶の周壁の開口端がかしめられた状態で、ガスケットの立上り部が封口缶の周壁の基端部の少なくとも一部と接している。
この実施の形態によれば、封口缶の周壁に外装缶の周壁をかしめた状態において、ガスケットが封口缶の段部に接触し、封口缶の段部を外装缶の底部の方向へ押す。その結果、ガスケットの突延部が外装缶の底部に強く押し付けられ、ガスケットの封止性能が高まる。従って、電池内部の気密性をより向上できる。
この発明の実施の形態によれば、ガスケットは、さらに、封口缶の拡径部の内表面を覆う内筒部を含む。内筒部は、突延部から延設して、封口缶の段部の内表面に接する。内筒部及び突延部は、外装缶の周壁に向かって凹状となるように外装缶の周壁の開口端がかしめられている。
このようなガスケットの構成であれば、外装缶の底部に対してより強く押し付けられ、外装缶と封口缶との間の空間をより密閉された状態にできる。
この発明の実施の形態によれば、外筒部の立上り部は、その末端部分が外装缶の周壁の開口端よりも外部に突き出ている。
この発明の実施の形態によれば、扁平形電池の組み立て用部材は、前記扁平形電池の組み立て用部材であって、封口缶と、ガスケットとを備える。封口缶は、筒状の周壁を有する。ガスケットは、封口缶と一体化された略円筒状である。封口缶の周壁は、底部側の基端部と、基端部の外径よりも大きく形成された開口端側の拡径部と、基端部と拡径部との間の段部とを有する。ガスケットは、封口缶の拡径部の外表面を覆うとともに、封口缶の段部に接する外筒部と、外筒部と連接し、拡径部の開口端を覆う突延部とを含む。外筒部における封口缶の段部に接する部分の外表面側には、封口缶側よりも封口缶の筒軸方向に突出した立上り部が形成されている。立上り部の幅Aは、拡径部の外表面を覆う外筒部の幅Bよりも小さい。立上り部の高さhと、外筒部の立上り部よりも内方側における幅tとは、h>tを満たす。
このような扁平形電池の組み立て用部材を用いて扁平形電池を製造するときに、外装缶の周壁の開口端をかしめると、ガスケットの立上り部が封口缶の周壁の基端部に接し、封口缶の周壁を外装缶の底部へ押し付ける。
従って、そのガスケットの封止性能が高まり、電池内部の気密性をより向上できる。
この発明の実施の形態によれば、ガスケットは、さらに、封口缶の拡径部の内表面を覆う内筒部を含む。そして、内筒部は、突延部から延設して、封口缶の段部の内表面に接する。
このような扁平形電池の組み立て用部材を用いて扁平形電池を製造すると、ガスケットの内筒部が外装缶の周壁の方向に凹状になるように封口缶の周壁が外装缶の底部へ押し付けられる。
従って、外装缶と封口缶との間の空間をより密閉された状態にできる。
この発明の実施の形態によれば、ガスケットの立上り部において、h>Aである。
このような扁平形電池の組み立て用部材を用いて扁平形電池を製造するときに、外装缶の周壁の開口端をかしめると、ガスケットの立上り部が封口缶の周壁の基端部および段部と外装缶の周壁との間の空間を満たし易くなる。その結果、封口缶の周壁が外装缶の底部へ押し付けられる。
従って、そのガスケットの封止性能が高まり、電池内部の気密性をより向上できる。
この発明の実施の形態によれば、ガスケットの封止性能を高めることによって、電池内部の気密性をより向上させた扁平形電池を提供できる。
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上記の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
本発明は、ガスケットの封止性能を高めることによって、電池内部の気密性をより向上させた扁平形電池およびその組み立て用部材として産業上の利用が可能である。

Claims (6)

  1. 筒状の周壁を有する外装缶と、
    前記外装缶の周壁の内側に配置され、かつ、前記外装缶の外径より小さい筒状の周壁を有する封口缶と、
    前記外装缶の周壁と前記封口缶の周壁との間に配置されたガスケットと、を備え、
    前記外装缶の周壁の開口端がかしめられ、封口されてなる扁平形電池であって、
    前記封口缶の周壁は、底部側の基端部と、前記基端部の外径よりも大きく形成された開口端側の拡径部と、前記基端部と前記拡径部との間の段部とを有し、
    前記ガスケットは、
    前記封口缶の拡径部の外表面を覆うとともに、前記封口缶の段部に接する外筒部と、
    前記封口缶の拡径部と前記外装缶の底部との間に配置され、前記外装缶の底部に接する突延部とを含み、
    前記外筒部における前記封口缶の段部に接する部分の前記外装缶側には、前記封口缶の径方向において前記封口缶側よりも突出した立上り部が形成されており、
    前記外装缶の周壁の開口端がかしめられた状態で、前記ガスケットの立上り部が前記封口缶の周壁の基端部の少なくとも一部と接している、扁平形電池。
  2. 請求項1に記載の扁平形電池であって、
    前記ガスケットは、さらに、前記封口缶の拡径部の内表面を覆う内筒部を含み、
    前記内筒部は、前記突延部から延設して、前記封口缶の段部の内表面に接し、
    前記内筒部及び前記突延部は、前記外装缶の周壁に向かって凹状となるように前記外装缶の周壁の開口端がかしめられている、扁平形電池。
  3. 請求項1又は2に記載の扁平形電池であって、
    前記外筒部の立上り部は、その末端部分が前記外装缶の周壁の開口端よりも外部に突き出ている、扁平形電池。
  4. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の扁平形電池の組み立て用部材であって、
    筒状の周壁を有する封口缶と、
    前記封口缶と一体化された略円筒状のガスケットとを備え、
    前記封口缶の周壁は、底部側の基端部と、前記基端部の外径よりも大きく形成された開口端側の拡径部と、前記基端部と前記拡径部との間の段部とを有し、
    前記ガスケットは、
    前記封口缶の拡径部の外表面を覆うとともに、前記封口缶の段部に接する外筒部と、
    前記外筒部と連接し、前記拡径部の開口端を覆う突延部とを含み、
    前記外筒部における前記封口缶の段部に接する部分の前記外表面側には、前記封口缶側よりも前記封口缶の筒軸方向に突出した立上り部が形成されており、
    前記立上り部の幅Aは、前記拡径部の外表面を覆う前記外筒部の幅Bよりも小さく、
    前記立上り部の高さhと、前記外筒部の前記立上り部よりも内方側における幅tとは、h>tを満たす、扁平形電池の組み立て用部材。
  5. 前記ガスケットは、さらに、前記封口缶の拡径部の内表面を覆う内筒部を含み、
    前記内筒部は、前記突延部から延設して、前記封口缶の段部の内表面に接する、請求項4に記載の扁平形電池の組み立て用部材。
  6. 前記ガスケットの前記立上り部において、h>Aである、請求項4または請求項5に記載の扁平形電池の組み立て用部材。
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