TW201436352A - 扁平形電池 - Google Patents
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Abstract
本發明是一種扁平形電池,其具有:發電元件,包含正極、負極、分隔部與電解液;殼體,收容前述發電元件且具有圓形底部與圓形開口部之由導體所形成之圓筒形狀;封口板,封住前述開口部且由導體所形成;絕緣構件,存在介於前述殼體與前述封口板之間介有存在;集電體,成板狀,且配置於前述殼體與前述正極之間,與前述殼體熔接的同時,並與前述正極接觸;又,在前述殼體已變形而使前述底部中央部朝向前述殼體外側變位時,前述集電體熔接於前述底部熔接之熔接位置會設定成可維持前述正極與前述集電體之中央部的接觸。
Description
本發明有關於一種扁平形電池,特別是,關於改良其之放電特性。
扁平形電池發揮小型且薄型之特徵,多利用作為手錶與汽車之無鑰匙進入系統(keyless entry system)的遙控器等期盼小型化之機器的電源。進而,更廣泛利用作為OA機器、與FA(工廠自動化Factory Automation)機器之記憶體備份等之要求長期間持續性電力供給用途的電源。進而亦採用於各種計測器或測定機器用電源,其用途為擴大使用之一途。進而,近年來,例如謀求在寒冷地或盛夏艷陽下放置於屋外之汽車、與高溫環境下所使用之產業機器用途等之可在嚴苛環境下使用的情形,並進展用以改良更高性能化。
扁平形電池具有兼用正極端子之扁平殼體。殼體中正極與負極在其間包夾且收容分隔部,並充填電解液。殼體開口部在其間包夾墊片,並利用兼用負極端子之封口
板來封住。正極使用包含二氧化錳或氟化石墨等之活性物質的正極混合劑,例如成形為圓形板狀之片狀體者。其之正極片狀體收容於殼體而使殼體底部與其中一方之底面相對向。
且,為了提升正極之集電性,正極片狀體與殼體底部之間配置有板狀之集電體。其之集電體在其中一方之面與正極片狀體接觸,在另一方之面,例如與殼體底部中央部來點熔接,藉此將正極片狀體與殼體電性地連接。
然而,在電池放置於高溫環境下之情況等,電池內壓便會上昇。殼體在當電池內壓上昇時,底部就會產生如彎曲之「膨脹」而使其朝外側突出。當如此殼體膨脹時,就會隨著其之變形,集電體亦會彎曲,藉此,正極片狀體與集電體之接觸壓便會降低。其結果,電池之內部電阻上昇,電池之放電特性便會降低。
為了處理上述問題,專利文獻1提案了使板狀集電體在中央之截面形成為U字狀。藉此,集電體便可擁有彈簧功能,便可使正極與集電體之接觸性提升。
[專利文獻1]日本特公平6-7493號公報
然而,即使對集電體賦予了上述彈簧功能,當其
程度不足時,殼體就會有很大「膨脹」產生之情況下,便會有無法充分地發揮上述接觸性為良好之效果的情形。因此,必須使賦予於集電體之彈簧功能為高度,其之結果,當集電體所發揮之彈性力過大時,對正極片狀體之兩端部會施加很大力量,便變得容易有裂痕或破損。當正極片狀體有裂痕或破損產生時,就不易長期地維持電池特性。
本發明有關於一種扁平形電池,其具有:發電元件,包含正極、負極、分隔部與電解液;殼體,收容前述發電元件且具有圓形底部與圓形開口部之由導體所形成之圓筒形狀;封口板,封住前述開口部且由導體所形成;絕緣構件,存在介於前述殼體與前述封口板之間;集電體,成板狀,且配置於前述殼體與前述正極之間,與前述殼體熔接的同時,並與前述正極接觸;又,在前述殼體已變形而使前述底部中央部朝向前述殼體外側變位時,前述集電體熔接於與前述底部之熔接位置會設定成可維持前述正極與前述集電體之中央部的接觸。
根據本發明,例如不利用集電體來對正極施加很大之彈性力之情形下,在殼體底部朝外側膨脹時,亦可抑制集電體與正極之接觸壓的減少。藉此,可使電池之放電特性提升的同時,並可長期地維持電池特性。
本發明記述了附加新特徵之申請範圍,但本發明是關
於構成與內容雙方,與本發明之其他目的與特徵合併,利用參照了圖式之以下詳細說明,進而能更加理解。
1‧‧‧殼體
1a‧‧‧底部
1b‧‧‧開口部
1c‧‧‧側壁
2‧‧‧封口板
3‧‧‧墊片(絶緣構件)
4‧‧‧正極
5‧‧‧負極
6‧‧‧分隔部
7、7A‧‧‧集電體
10、10A、10B‧‧‧電池
12‧‧‧熔接部
14‧‧‧熔接痕
16‧‧‧限制構件
16a‧‧‧側部
16b‧‧‧對向部
18‧‧‧主集電體
20‧‧‧副集電體
22‧‧‧段差
AR1‧‧‧中央部
AR2‧‧‧外側區域
A1‧‧‧箭頭
Dc‧‧‧集電體之中心部到端部之距離
Dr‧‧‧半徑
D1‧‧‧底部半徑
GA1‧‧‧間隙
H1‧‧‧上升量
H2‧‧‧高度
Id‧‧‧軸方向
If‧‧‧熔接痕軸方向相對於底部之厚度方向
L1‧‧‧距熔接位置之底部軸芯之距離
L2‧‧‧從底部外周(側壁之內周面)到段差之距離
OC‧‧‧底部軸芯
θ1‧‧‧傾斜
[圖1]是顯示本發明一實施形態之扁平形電池之概略構成的截面圖。
[圖2]是將在電池殼體底部安裝有集電體之樣子示意地顯示的殼體上面圖。
[圖3]是與圖2同樣之殼體的截面圖。
[圖4]是將在殼體底部安裝集電體時之樣子示意地顯示的殼體截面圖。
[圖5]是顯示殼體底部朝外側膨脹時集電體之樣子的截面圖。
[圖6]是將本發明之其他實施形態之扁平形電池重要部示意地加以顯示的截面圖。
[圖7]是將圖6之扁平形電池變形例重要部示意地顯示的截面圖。
[圖8]是圖7之扁平形之電池殼體的上面圖。
在此,本發明中,在殼體已變形而使底部中央部朝向殼體外側變位時,亦即是,殼體底部之中央部朝向外側膨脹時,集電體與底部熔接之熔接位置會設定成可維持正極與集電體之中央部的接觸,即在集電體與底部之中央部之間形成間隙。
根據本發明,藉由熔接位置設定為底部之外側區域AR2(參照圖5),例如利用殼體內壓之上昇,底部之中央部朝外側膨脹時,集電體亦不會隨著殼體之變形,便可保持筆直之平面狀。藉此,可維持集電體與正極之良好的接觸狀態,並在集電體與底部中央部之間形成間隙(GA1)。或是,原本就存在的間隙會擴大。藉此,即使例如因殼體內壓之上昇而殼體底部之中央部朝外側膨脹,亦可防止集電體與正極之接觸壓及正極與負極之接觸壓減少的情形。
其結果,如電池尺寸較小時,亦無關於其之尺寸,又,不在初期利用集電體對正極施加很大之彈性力的情況下,便可良好地維持集電體與正極之接觸壓。因此,便可防止因電池殼體之膨脹而起之電池放電特性的降低。又,為了維持上述接觸壓,由於沒有必要對正極持續施加很大之彈性力,因此容易長期地維持電池特性。
在此,底部之中央部AR1可考慮為以底部軸芯OC為中心之半徑Dr之圓內部的區域(參照圖2)。此時,當使底部半徑為D1時,比例Dr/D1宜為未滿0.45。亦即是,可將距底部軸芯之距離為底部半徑之0%以上且未滿45%之區域
考慮為底部之中央部。且,熔接位置宜設定為上述半徑Dr之圓與底部外周圓(半徑D1之圓)之間的區域(外側區域AR2)。在此,外側區域包含有上述半徑Dr之圓圓周上的點、與底部外周圓(側壁1c之內周面所包圍之區域)圓周上的點。亦即是,熔接位置宜設定為距底部軸芯之距離為底部半徑之45%以上且100%以下之外側區域。此時,當使距熔接位置之底部軸芯之距離為L1時,比例L1/D1會為0.45以上且1以下。又,熔接位置宜在外側區域設定2處以上。藉此,無關於電池尺寸,在殼體底部已有膨脹產生時,可抑制集電體之變形,並防止集電體與正極之接觸壓減少,便可維持良好之放電特性。
本發明之一形態中,在組合電池之狀態下,集電體與殼體底部之熔接部的熔接痕或是熱影響部之軸方向Id會形成熔接部而使其相對於底部厚度方向If,朝底部直徑方向外側傾斜,且熔接痕從底部之內側面朝向外側面來延伸(參照圖3)。其之傾斜(θ1)可例如為0.5~10°。藉此,可有效果地防止集電體與正極之間之接觸壓減少,可更加確實地使電池之放電特性提升。熔接痕為了獲得上述傾斜,在自然狀態(常溫常壓下)下,宜對底部之中央部朝向內側彎曲之殼體(參照圖4)來熔接集電體。此時,殼體半徑D1、與殼體底部中心之上升量H1的比例H1/D1宜為0.001~0.02。
本發明之其他形態中,集電體包含朝向正極突出之突出部(參照圖7、圖8)。例如,藉由用與殼體熔接之主集電體18、以及配置於主集電體18與正極4之間並與主集電體
18熔接之比起主集電體尺寸較小的副集電體20來構成集電體7,便可將上述突出部形成為集電體。此時,副集電體20會形成突出部。藉此,便可更加良好地保持集電體與正極之接觸狀態,便可更加確實地使電池之放電特性提升。
進而,本發明之其他形態中,配置限制正極直徑方向之膨脹且由導體所形成之環狀限制構件(參照圖6、圖7)。藉由使用上述限制構件16,例如可使包含MnO2之正極厚度方向或是軸方向之膨脹變大,便可安定電池之放電特性。
此時,藉由調整限制構件與集電體尺寸而使限制構件16與集電體7(7A)在殼體底部1a外側區域AR2來接觸(參照圖7),便可易於將熔接位置配置於比殼體直徑方向更外側之區域,變得不太會受到殼體底部中央部之變位的影響。此時,藉由將與限制構件16之厚度相當之上述突出部形成為集電體,便可易於良好地保持正極與集電體之接觸壓。其結果,可使放電特性提升。
集電體之形狀並無特別限定,可為長方形、正方形、圓形、楕圓形等之各種形狀。而,集電體中心宜配置成與殼體底部中心重疊。又,集電體可由不銹鋼與鈦合金等各種導體材料來形成。
集電體之大小,在集電體為矩形時是其之長邊的長度,在圓形時是直徑,楕圓形時是長徑(以下,整合地稱為集電體之大小),但只要比中央部AR1之直徑更大,並無特別限定。其中,集電體之中心部、與底部軸芯配置成重疊時,從集電體之中心部到端部之距離Dc、與底部半徑D1之
比Dc/D1宜為0.65~0.90。又,從底部軸芯到熔接位置之距離L1與Dc之比L1/Dc宜為0.60~0.95,特別是0.70~0.95。
以下,參照圖式,來說明本發明。圖1中,將本發明一實施形態之扁平形電池之概略構成利用截面圖來顯示。
圖示例之扁平形電池(以下單純稱為電池)10具有圓形之底部1a、圓形之開口部1b、側壁1c、及圓筒形狀之導體的殼體1。殼體1可例如由不銹鋼來形成。殼體1之內部收容有圓形板狀之正極4、與相同圓形板狀之負極5。在正極4與負極5之間配置有分隔部6。
正極4之1個底面與殼體1之底部1a相對向,在其之底面與殼體1之底部1a之間配置有板狀之集電體7。集電體7在其中一方之面與殼體1之底部1a接觸,與其之底部1a在預定位置熔接。集電體7另一方之面與正極4之上述1個底面接觸。藉此,透過集電體7,正極4與殼體1電性地連接,殼體1便具有作為電池10之正極外部端子的功能。
殼體1之開口部1b利用導體之封口板2來封住。封口板2可例如由不銹鋼來形成。在封口板2之周緣部與殼體1之開口部1b之間配置有墊片(絶緣構件)3,使殼體1之開口部1b朝向內側卡緊,封口板2便固定於殼體1之開口部1b。封口板2之內側面與負極5接觸。藉此,封口板2與負極5電性地連接,封口板2具有作為電池10之負極外部端子的功能。
集電體7未在殼體1之底部1a的中央部AR1與殼體1熔接,並在中央部AR1周圍之甜甜圈狀之外側區域AR2
具有與殼體1之熔接部12。熔接部12在外側區域AR2宜相對於底部1a之軸芯點對稱的位置個別形成1處以上。或是,亦可在外側區域AR2將熔接部12形成為同軸芯狀。外側區域AR2可為距底部1a之軸芯之距離為底部1a之內側半徑D1(參照圖2)之45%以上且100%以下之區域。更宜為60%以上且100%以下。與此對應,中央部AR1可為距底部1a之軸芯之距離為底部1a半徑D1之0%以上且未滿45%之區域,或是,0%以上且未滿60%之區域。
圖2與圖3中,將集電體與殼體之熔接部擴大並示意地顯示。圖示例之集電體7具有細長之長方形形狀,但不限於此者,集電體7可為長方形、正方形、圓形、及楕圓形等各種形狀。
熔接部12可例如利用點熔接來形成。其之熔接痕(或熱影響部)14之軸方向Id相對於底部1a之厚度方向If,朝向底部1a直徑方向外側,只傾斜角度θ1。角度θ1可例如為0.5~10°。而,熔接部12不限於點熔接,可利用縫熔接等各種熔接法來形成。又,熔接痕14之形狀亦不限於圖2所示之點狀,可為線狀等各種形狀。
在此,如上所述,來說明獲得相對於底部1a之厚度方向If,軸方向Id已傾斜之熔接痕14的方法。如圖4所示,自然狀態下,準備彎曲之殼體1而使底部1a朝內側方向(箭頭A1之方向)突出。在其底部1a上將集電體7載置,來形成熔接部12。且,例如藉由將正極4等收容於殼體內部,利用封口板2來封口殼體1之開口部1b來解除底部1a之彎曲狀
態,便可獲得如圖3所示之軸方向Id傾斜之熔接痕14。自然狀態下之殼體的半徑D1與殼體底部中心之上升量H1的比H1/D1宜為0.001~0.02。藉此,可易於實現上述角度θ1之適宜範圍。
圖5中,將殼體底部朝外側膨脹時之集電體的樣子利用截面圖來顯示。如同圖所示,底部1a朝外側膨脹時,集電體7亦會在底部1a之外側區域AR2與底部1a熔接,故,可維持正極4與集電體7之良好的接觸狀態,並在底部1a之中央部與集電體7之間來形成間隙GA1。藉此,底部1a朝外側膨脹時,亦可抑制正極4與集電體7之接觸壓的減少,便可良好地維持電池10之放電特性。
以下,說明電池10之一例的構造。正極4將作為活性物質之MnO2與根據需要,導電劑、接著劑等之成分混合,如此一來所獲得之正極混合劑根據正極4之形狀,成形為碟狀、平板狀等,藉此便可製作。而,正極活性物質除了MnO2,亦可使用氟化石墨等。
作為導電劑,可舉例有該領預中公認之各種導電劑。具體而言,可舉例有石墨類、或乙炔碳、科琴超導電碳黑、槽製炭黑、爐黑、燈黑、熱碳黑等之碳黑、或碳纖維、各種金屬纖維等。這些可單獨使用,亦可將2種以上混合來使用。
作為接著劑,可舉例有該領域中公認之各種接著劑。具體而言,可舉例有聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚二氟亞乙烯、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、二氟
亞乙烯-六氟丙烯共聚物等。這些可單獨使用,亦可將2種以上混合來使用。
負極5是用放電時用放出鋰離子之材料來形成。具體而言,並不限於此,可舉例有金屬鋰、鋰合金等。這些可單獨使用,亦可將2種以上組合來使用。
負極5可例如藉由將金屬鋰或鋰合金之環箍材料根據負極5之形狀,成形為碟狀、平板狀等來製作。
對於分隔部6,可使用本發明之領域中公認之各種材料。具體而言可舉例有例如樹脂製之不織布或微多孔性薄膜等,這些可例如衝壓成圓形來使用。又,作為分隔部6之形成材料,例如可舉例有聚苯硫(PPS)、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯與聚丙烯之混合物、乙烯與丙烯之共聚物等。
電解液(非水電解液)含有溶媒與溶質(鋰鹽),並具有鋰離子傳導性。該非水電解液會浸透正極4與分隔部6內部。
作為非水電解液之溶媒,可舉例有例如,二甲基碳酸(DMC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸甲乙酯(EMC)等之鎖狀碳酸酯,又例如,碳酸伸乙酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)、丁二醇碳酸酯等之環狀碳酸酯,又例如,1,2-二甲氧乙烷(DME)、1,2-二甲氧基乙烷(DEC)、甲乙醚(EMC)等之鎖狀乙醚,又例如,四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、1,3-二氧戊烷、4-甲基-1,3-二氧戊烷等之環狀乙醚,又例如,γ-丁內酯等之環狀羧酸酯等。這些可單獨使用,亦可將2種以上組合來使用。
作為非水電解液之溶媒的一例,可舉例有PC與
DME之混合溶媒。PC與DME之混合比例可用體積比,宜為20:80~80:20,更宜為40:60~60:40。
非水電解液之溶媒在包含PC與DME之情況下,相對於非水電解液全量且PC與DME的合計量比例並不限定於此,但宜為40~98重量%,更宜為70~97重量%。
作為非水電解液所包含之溶質(鋰鹽),可舉例有例如,LiClO4、LiPF6、LiBF4、LiR1SO3(R1是顯示碳數1~4之氟化烷基)、與LiN(SO2R2)(SO2R3)[R2與R3是顯示彼此相同或不同之碳數1~4之氟化烷基]所表現之鋰鹽。這些鋰鹽可單獨使用,亦可將2種以上組合來使用。
非水電解液中的鋰鹽濃度為0.2~2.0mol/L,宜為0.3~1.5mol/L,更宜為0.4~1.2mol/L。
接著,說明本發明之其他實施形態。圖6中,將實施形態2之扁平形電池之重要部利用截面圖來顯示。本實施形態之電池10A與實施形態1之電池10不同的是在正極4安裝了環狀之限制構件16的點。又,殼體1之底部1a形成有段差22。此時,底部1a之半徑D1與從底部1a之軸芯到殼體1側壁1c內周面的距離相當。藉由在底部1a設有段差22,可抑制封口板2之周緣部的變形,可使在高溫環境下之耐漏液性提升。從底部外周(側壁1c之內周面)到段差之距離L2可為1.5mm以上,且2.5mm以下,段差22之高度H2可為0.5mm以上,且1.5mm以下。
限制構件16形成為垂直於圓周方向之截面為L字
狀,並具有與正極4之周側面接觸的側部16a、以及與正極4之殼體1底部1a相對向面接觸的對向部16b。對向部16b會與殼體1底部1a接觸。
例如電池10A為一次電池,在放電末期正極4已膨脹時,限制構件16利用側部16a來限制正極4之形狀,藉由抑制其之直徑方向的膨脹而使正極4之厚度增大。藉此,電池10A在壽命終止前之所有期間,易於將正極4與集電體7之接觸壓維持在期望壓以上。因此,便可使扁平形電池之放電特性提升。
圖7中將本實施形態之扁平形電池之變形例重要部擴大並利用截面圖來顯示。圖8中,將在殼體底部安裝有變形例之集電體的樣子利用上面圖來顯示。在該變形例之電池10B,限制構件16不會直接地與殼體1底部1a接觸,藉由與集電體7A接觸,來輔助正極4與殼體1之電性的連接。亦即是,該變形例中,集電體7A之長度(集電體為長方形等時),或是直徑(集電體為圓形等時)會擴大到與限制構件16之對向部16b接觸之程度。且,其結果,在集電體7A與正極4之間,會有與對向部16b之厚度相當之空隙產生。
因此,電池10B中,集電體7A設有朝正極4突出之突出部。藉此,可維持集電體7A與正極4之良好的接觸狀態。更具體而言,集電體7A包含有主集電體18與副集電體20。主集電體18是具有例如與實施形態1之集電體7相同尺寸與形狀的板狀構件。主集電體18不會在底部1a之中央部AR1與殼體1熔接,而在底部1a外側區域AR2與殼體1熔接。
圖8中,顯示其熔接痕14。副集電體20是比主集電體18更小尺寸之板狀構件,配置於主集電體18與正極4之間,並與主集電體18之中央部熔接(未圖示)。副集電體20形成有上述突出部。藉由在集電體設置朝向正極突出之突出部,便可實現在集電體與正極之間之更好的接觸狀態,便可使扁平形電池之放電特性更加確實地提升。而,即使如實施形態1為不使用限制構件之構成,藉由在集電體包含副集電體(突出部),由於集電體與正極之接觸壓升高,因此以此為更佳。
以下,顯示本發明之實施例。而,以下所示之實施例為具體化本發明之一例,並非限定本發明之技術性範圍者。
首先將已用450℃熱處理之二氧化錳(正極活性物質)100質量部與石墨(導電劑)10質量部加以乾式混合。對所獲得之乾式混合物添加聚四氟乙烯(接著劑)5質量部進而混練。將所獲得之混練物乾燥及粉碎,調製出粉末狀之正極混合劑。將該正極混合劑填充於直徑14.0mm之圓柱狀模具,加壓成型而獲得片狀之正極混合劑。
(負極之製作)
將厚度1.0mm之鋰金屬箔衝壓成直徑15mm之圓形來作為負極。鋰金屬箔會壓附於封口板內面。
(分隔部與非水電解液)
將厚度100μm之聚丙烯製不織布衝壓成圓形(直徑
20mm),成型為杯狀而獲得分隔部。非水電解液使用了在碳酸丙烯酯(PC)與1,2-二甲氧乙烷(DME)之體積比5:5之混合溶媒中使過氯酸鋰用1mol/L之濃度溶解者。
(電池之組合)
首先,在平均厚度為0.25mm之不銹鋼製殼體(直徑20mm)底部內側面上,配置縱14mm、横5mm、厚度0.1mm之長方形不銹鋼板,來作為集電體。集電體其之中心部配置成與殼體底部之中心(軸芯)重疊。將集電體與底部加以點熔接而使在位於距底部之中心分離4.5mm之點對稱位置的2處依序形成各別2個之熔接部。此時,使用了底部朝內側有若干凹陷(上升量H1=0.1mm)之殼體而使電池製作結束時點之熔接痕的傾斜(θ1)變成0.5~10°。
接著,在集電體上載置正極,進而在其上配置分隔部之後,將300mg非水電解液朝殼體內注入,使電解液含浸正極與分隔部。接著,壓附鋰金屬箔所構成之負極,並在周緣部將裝有墊片之封口板(直徑16mm)安裝於殼體而使正極與負極將分隔部包夾於其間且相對向。且,藉由使殼體之開口部朝向內側且卡緊,將封口板安裝於殼體之開口部。
如以上所述,獲得了直徑20mm、厚度3.2mm且定格輸出電壓為3V之扁平形電池(實施例電池1)。又,以上之組合工程是在露點-40℃以下之乾燥空氣中來進行。
(實施例2)
除了使熔接部在距距殼體底部中心5.5mm之位置來形成為點對稱以外,都與實施例1相同,來獲得扁平形電池(實
施例電池2)。
(實施例3)
除了使熔接部在距殼體底部中心6.5mm之位置來形成為點對稱以外,都與實施例1相同,來獲得扁平形電池(實施例電池3)。
(實施例4)
除了使殼體之直徑為16mm,使集電體尺寸為11mm×5mm×0.1mm,並使集電體與底部點熔接而在位於距殼體底部之中心分離5mm之點對稱位置的2處形成熔接部,並使用直徑11mm之正極混合劑,將230mg非水電解液朝殼體內注入,使封口板直徑為12.5mm以外,都與實施例1相同,來獲得扁平形電池(實施例電池4)。
(實施例5)
除了使集電體之形狀為圓形(直徑13.5mm、厚度0.1mm)以外,都與實施例1相同,來獲得扁平形電池(實施例電池5)。
(比較例1)
除了使熔接部在距殼體底部中心1.5mm之位置形成為點對稱以外,都與實施例1相同,來獲得扁平形電池(實施例電池1)。
將上述實施例電池1~5與比較例電池1依序製作各10個,並用下述條件來實施300循環之加熱-冷卻處理。
溫度範圍:100℃~-40℃
1循環之加熱時間與冷卻時間:各別30分
上述300循環之加熱-冷卻處理之後,對於各電池,以放電溫度100℃、放電電流10mA,實行1秒間之脈衝放電試驗,並測定10個電池之放電電壓。其結果,實施例電池1~5相對於各10個電池全部電壓都超過3V之情形,比較例電池1則10個全部電池電壓都低於3V,電壓最低者更低於2V。進而,300循環後,在100℃之條件下進行高溫CT撮影,來觀察實施例電池1~5與比較例電池1之10個電池全部的截面。其結果,實施例電池1~5全部電池在集電體與正極之間毫無間隙地保持良好的接觸。另一方面,針對比較例電池1,在全部電池都於集電體與正極之間有間隙產生。
如以上所述,可確認到藉由使用本發明可提升扁平形電池之放電特性。且,可確認到在電池尺寸不同時,集電體之形狀是長方形以外的形狀時亦可發揮如此之效果。
根據本發明,在高溫狀態等使用扁平形電池,而電池內壓上昇時,亦可良好地維持電池內之構成要素的密封性,可防止電池之放電特性降低,故,可提供高可靠性之扁平形電池,在產業上相當有用。
雖已將關於本發明在現時點之適宜實施態樣來加以說明,但不可將如此之揭示加以限定地解釋。藉由閱讀上述揭示,在屬於本發明之技術領域之該業者無疑地有各種變形與改變是十分明顯的。因此,附加之申請範圍可解釋為不從本發明之真正精神與範圍脫離之情形下,包含所有變形與改變者。
1‧‧‧殼體
1a‧‧‧底部
1b‧‧‧開口部
1c‧‧‧側壁
2‧‧‧封口板
3‧‧‧墊片(絶緣構件)
4‧‧‧正極
5‧‧‧負極
6‧‧‧分隔部
7‧‧‧集電體
10‧‧‧電池
12‧‧‧熔接部
AR1‧‧‧中央部
AR2‧‧‧外側區域
Claims (6)
- 一種扁平形電池,其具有:發電元件,包含正極、負極、分隔部與電解液;殼體,收容前述發電元件且具有圓形底部與圓形開口部之由導體所形成之圓筒形狀;封口板,封住前述開口部且由導體所形成;絕緣構件,存在介於前述殼體與前述封口板之間;集電體,成板狀,且配置於前述殼體與前述正極之間,與前述殼體熔接的同時,並與前述正極接觸;又,在前述殼體已變形而使前述底部中央部朝向前述殼體外側變位時,前述集電體熔接於前述底部之熔接位置會設定成可維持前述正極與前述集電體之中央部的接觸。
- 如請求項1之扁平形電池,其中前述底部之前述中央部是距前述底部軸芯之距離為前述底部半徑之0%以上且未滿45%之區域,且前述熔接位置在距前述底部軸芯之距離為前述底部半徑之45%以上且100%以下之外側區域設定2處以上。
- 如請求項1或2之扁平形電池,其中前述集電體與前述底部之熔接部的熔接痕會從前述底部內側面朝向外側面來延伸,而使其相對於前述底部之厚度方向朝前述底部之直徑方向外側傾斜。
- 如請求項1~3任1項之扁平形電池,其中前述集電體包含 朝向前述正極突出之突出部。
- 如請求項4之扁平形電池,其中前述正極為圓柱形狀,其中一方之底面與前述集電體相對向,又,其更具備由導體所形成之環狀之限制構件,而該環狀之限制構件與鄰接於前述其中一方底面之前述正極周側面接觸,並限制前述正極直徑方向之膨脹。
- 如請求項5之扁平形電池,其中前述限制構件會與前述集電體接觸。
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