JP2000040496A - 密閉電池 - Google Patents
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- 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
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 周縁にＵ字状に連なる折り返し部をもたない
封口板を用いた密閉電池の耐漏液性を向上することを目
的とする。 【解決手段】 主表面の周縁に連なり主表面より一段下
がった折り曲げ部１ａから下方へほぼ垂直に延びた折り
返し部を有さない周縁部を有する封口板１において、前
記折り曲げ部の曲率半径を封口板板厚より小さく、かつ
０．１５mm以下とするか、または前記折り曲げ部をＣ１
以下の面取りする。
封口板を用いた密閉電池の耐漏液性を向上することを目
的とする。 【解決手段】 主表面の周縁に連なり主表面より一段下
がった折り曲げ部１ａから下方へほぼ垂直に延びた折り
返し部を有さない周縁部を有する封口板１において、前
記折り曲げ部の曲率半径を封口板板厚より小さく、かつ
０．１５mm以下とするか、または前記折り曲げ部をＣ１
以下の面取りする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、封口板、正極ケ−
ス、及びガスケットにより発電要素を液密的に密封して
なる密閉電池の改良に関する。
ス、及びガスケットにより発電要素を液密的に密封して
なる密閉電池の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、有機電解液系のコイン形リチウム
電池、ボタン形アルカリ電池等長期にわたって使用され
る傾向にある密封電池においては、容量アップを図るた
めに電池内容積を上げる取り組みがなされてきた。その
方法として、周縁に折り返し部をもたない封口板が採用
されてきている（例えば、特開平４−３４１７５６号公
報）。この種封口板は、周縁部は、一段下がったところ
で下方へほぼ垂直に折り曲げられている。封口板の前記
折り曲げ部の形状については、正極ケ−ス内側のＲと同
心円となるような、あるいはそれに近いＲをもたせてか
しめ封口し、かつガスケットとの接触面積をより大きく
する封口方式が採用されていた。また、周縁にＵ字状に
連なる折り返し部を有さず、ほぼ垂直に下方へ延びた部
分の先端部分も、半円あるいは曲率を持つ丸みを持った
形状に加工されていた。
電池、ボタン形アルカリ電池等長期にわたって使用され
る傾向にある密封電池においては、容量アップを図るた
めに電池内容積を上げる取り組みがなされてきた。その
方法として、周縁に折り返し部をもたない封口板が採用
されてきている（例えば、特開平４−３４１７５６号公
報）。この種封口板は、周縁部は、一段下がったところ
で下方へほぼ垂直に折り曲げられている。封口板の前記
折り曲げ部の形状については、正極ケ−ス内側のＲと同
心円となるような、あるいはそれに近いＲをもたせてか
しめ封口し、かつガスケットとの接触面積をより大きく
する封口方式が採用されていた。また、周縁にＵ字状に
連なる折り返し部を有さず、ほぼ垂直に下方へ延びた部
分の先端部分も、半円あるいは曲率を持つ丸みを持った
形状に加工されていた。
【０００３】コイン形二酸化マンガンリチウム電池を例
に従来の電池の構造を図７に示す。図７は、従来のコイ
ン形二酸化マンガンリチウム電池の一例として、直径２
０．０mm、厚さ３．２mmのコイン形電池（ＣＲ２０３
２）の構成を示すものである。ステンレス鋼よりなる封
口板１１は、板厚は０．２５mmであり、一段下がった部
分での折り曲げ部１１ａは、曲率半径Ｒ＝０．３５mm
で、かつ封口板の開口端部分１１ｂは、外側に向かって
Ｒ＝０．４０ｍｍで加工されている。ステンレス鋼より
なる正極端子を兼ねる正極ケ−ス２の開口部は、上記の
封口板１１およびポリエチレン、ポリプロピレンなどの
ポリオレフィン系樹脂からなるガスケット３により封口
される。この密閉ケース内には、リチウム金属を活物質
とする負極４、二酸化マンガンに、黒鉛等の導電剤およ
び結着剤を混合し、加圧成型された正極合剤５、および
ポリプロピレンの不織布からなるセパレ−タ６が収容さ
れている。７はステンレス鋼よりなる正極リングを表
す。電池組み立ては、負極４、セパレ−タ６、正極５、
および非水電解液を内部に充填した後、ケース２の開口
端部をガスケット３の外周で封口板１１の折り曲げ部１
１ａより上の部分へかしめて封口することにより行われ
る。こうして、封口板１１の折り曲げ部１１ａとケース
の開口端との間にガスケット３の周縁部が圧縮される。
に従来の電池の構造を図７に示す。図７は、従来のコイ
ン形二酸化マンガンリチウム電池の一例として、直径２
０．０mm、厚さ３．２mmのコイン形電池（ＣＲ２０３
２）の構成を示すものである。ステンレス鋼よりなる封
口板１１は、板厚は０．２５mmであり、一段下がった部
分での折り曲げ部１１ａは、曲率半径Ｒ＝０．３５mm
で、かつ封口板の開口端部分１１ｂは、外側に向かって
Ｒ＝０．４０ｍｍで加工されている。ステンレス鋼より
なる正極端子を兼ねる正極ケ−ス２の開口部は、上記の
封口板１１およびポリエチレン、ポリプロピレンなどの
ポリオレフィン系樹脂からなるガスケット３により封口
される。この密閉ケース内には、リチウム金属を活物質
とする負極４、二酸化マンガンに、黒鉛等の導電剤およ
び結着剤を混合し、加圧成型された正極合剤５、および
ポリプロピレンの不織布からなるセパレ−タ６が収容さ
れている。７はステンレス鋼よりなる正極リングを表
す。電池組み立ては、負極４、セパレ−タ６、正極５、
および非水電解液を内部に充填した後、ケース２の開口
端部をガスケット３の外周で封口板１１の折り曲げ部１
１ａより上の部分へかしめて封口することにより行われ
る。こうして、封口板１１の折り曲げ部１１ａとケース
の開口端との間にガスケット３の周縁部が圧縮される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この封口板を使用する
と、周縁にＵ字状に連なる折り返し部をもたないため、
径方向の強度が弱く、かしめ封口の際に、封口板の折り
曲げ部１１ａが電池の内側方向に逃げ、ガスケット部の
圧縮度が低下し耐漏液性が低下する不都合があった。ま
た、周縁に垂直に伸びた開口端部分１１ｂも、単に封口
板の板厚が減少していくだけの加工では、封口板の開口
端部分の強度低下により、垂直方向のガスケット部の圧
縮度が低下するため、耐漏液性の低下の要因となってい
た。本発明は、このような問題を解決するもので、耐漏
液性にすぐれた密封電池を提供することを目的とする。
と、周縁にＵ字状に連なる折り返し部をもたないため、
径方向の強度が弱く、かしめ封口の際に、封口板の折り
曲げ部１１ａが電池の内側方向に逃げ、ガスケット部の
圧縮度が低下し耐漏液性が低下する不都合があった。ま
た、周縁に垂直に伸びた開口端部分１１ｂも、単に封口
板の板厚が減少していくだけの加工では、封口板の開口
端部分の強度低下により、垂直方向のガスケット部の圧
縮度が低下するため、耐漏液性の低下の要因となってい
た。本発明は、このような問題を解決するもので、耐漏
液性にすぐれた密封電池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、封口板、有底筒状の正極ケ−ス、及び封口
板とケ−スとの間に介在するガスケットにより、発電要
素を密封し、前記封口板が、主表面の周縁に連なり主表
面より一段下がった折り曲げ部から下方へほぼ垂直に延
びた折り返し部を有さない周縁部を有し、前記折り曲げ
部とケースの開口端との間に前記ガスケットの周縁部が
圧縮されている密閉電池において、前記折り曲げ部の曲
率半径を封口板板厚より小さく、かつ０．１５mm以下と
するか、または前記折り曲げ部をＣ１以下の面取りした
ことを特徴とする。ここにおいて、前記封口板の開口端
部分は、内側に圧縮されて、テ−パ部が設けられている
ことが好ましい。
に本発明は、封口板、有底筒状の正極ケ−ス、及び封口
板とケ−スとの間に介在するガスケットにより、発電要
素を密封し、前記封口板が、主表面の周縁に連なり主表
面より一段下がった折り曲げ部から下方へほぼ垂直に延
びた折り返し部を有さない周縁部を有し、前記折り曲げ
部とケースの開口端との間に前記ガスケットの周縁部が
圧縮されている密閉電池において、前記折り曲げ部の曲
率半径を封口板板厚より小さく、かつ０．１５mm以下と
するか、または前記折り曲げ部をＣ１以下の面取りした
ことを特徴とする。ここにおいて、前記封口板の開口端
部分は、内側に圧縮されて、テ−パ部が設けられている
ことが好ましい。
【０００６】この封口板を使用することにより、封口板
の折り曲げ部では、電池内径方向への変形が解消され、
ガスケット圧縮度の低下が低減される。また、封口板の
開口端部分を圧縮することにより当該部分の強度が増
し、電池垂直方向の圧縮度を増加することができる。ま
た、封口板の開口端部分を内側に圧縮するのは、開口部
の外側にエッジがある場合、ガスケットと封口板のはめ
あいの際に、ガスケットを傷つけたり、ガスケットに塗
布した封止剤をけずり落として、耐漏液性が低下するこ
とを防止するためである。このように本発明によれば、
密閉電池の耐漏液特性が向上する。
の折り曲げ部では、電池内径方向への変形が解消され、
ガスケット圧縮度の低下が低減される。また、封口板の
開口端部分を圧縮することにより当該部分の強度が増
し、電池垂直方向の圧縮度を増加することができる。ま
た、封口板の開口端部分を内側に圧縮するのは、開口部
の外側にエッジがある場合、ガスケットと封口板のはめ
あいの際に、ガスケットを傷つけたり、ガスケットに塗
布した封止剤をけずり落として、耐漏液性が低下するこ
とを防止するためである。このように本発明によれば、
密閉電池の耐漏液特性が向上する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面を参
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
コイン型リチウム電池を示す半断面図である。正極端子
を兼ねる正極ケ−ス２の中央に正極リング７および正極
合剤５を配置し、その上にポリプロピレン不織布からな
るセパレ−タ６をのせ、電解液を注液した後、内面に負
極金属リチウム４を被着し、周縁部にガスケット３を装
着した封口板１を正極ケース２に組み合わせ、正極ケ−
ス２の開口部をガスケット３の周縁部にかしめて封口す
ることにより密閉されている。正極合剤５は、二酸化マ
ンガンに、導電剤の黒鉛および結着剤を混合し、加圧成
型したものである。
照しながら説明する。図１は本発明の一実施例における
コイン型リチウム電池を示す半断面図である。正極端子
を兼ねる正極ケ−ス２の中央に正極リング７および正極
合剤５を配置し、その上にポリプロピレン不織布からな
るセパレ−タ６をのせ、電解液を注液した後、内面に負
極金属リチウム４を被着し、周縁部にガスケット３を装
着した封口板１を正極ケース２に組み合わせ、正極ケ−
ス２の開口部をガスケット３の周縁部にかしめて封口す
ることにより密閉されている。正極合剤５は、二酸化マ
ンガンに、導電剤の黒鉛および結着剤を混合し、加圧成
型したものである。
【０００８】図２〜図６は、封口板の種々の変形例を示
したものである。図２は、封口板１の折り曲げ部１ａの
曲率半径を封口板板厚より小さく、かつ０．１５mm以下
にした例である。図３は、封口板１の折り曲げ部１ａ
を、Ｃ１以下の面取りにした例である。図４は、封口板
１の開口端部分１ｂを内側に圧縮し、テ−パ部を設けた
例である。図５は、封口板１の折り曲げ部１ａの曲率半
径を封口板板厚より小さく、かつ０．１５mm以下にし、
封口板の開口端部分１ｂを内側に圧縮し、テ−パ部を設
けた例である。図６は、封口板１の折り曲げ部１ａを、
Ｃ１以下の面取りにし、開口端部分１ｂを内側に圧縮
し、テ−パ部を設けた例である。
したものである。図２は、封口板１の折り曲げ部１ａの
曲率半径を封口板板厚より小さく、かつ０．１５mm以下
にした例である。図３は、封口板１の折り曲げ部１ａ
を、Ｃ１以下の面取りにした例である。図４は、封口板
１の開口端部分１ｂを内側に圧縮し、テ−パ部を設けた
例である。図５は、封口板１の折り曲げ部１ａの曲率半
径を封口板板厚より小さく、かつ０．１５mm以下にし、
封口板の開口端部分１ｂを内側に圧縮し、テ−パ部を設
けた例である。図６は、封口板１の折り曲げ部１ａを、
Ｃ１以下の面取りにし、開口端部分１ｂを内側に圧縮
し、テ−パ部を設けた例である。
【０００９】
【実施例】《実施例１》板厚０．２５ｍｍで、曲げ部１
ａの曲率半径を０．１０mmにした封口板を用いて図１の
ようなコイン型リチウム電池を組み立てた。
ａの曲率半径を０．１０mmにした封口板を用いて図１の
ようなコイン型リチウム電池を組み立てた。
【００１０】《実施例２》封口板の折り曲げ部１ａの曲
率半径を０．１５mmにした以外は、実施例１と同一条件
とした。
率半径を０．１５mmにした以外は、実施例１と同一条件
とした。
【００１１】《比較例１》封口板の折り曲げ部１ａの曲
率半径を０．２０mmにした以外は、実施例１と同一条件
とした。
率半径を０．２０mmにした以外は、実施例１と同一条件
とした。
【００１２】《比較例２》封口板の折り曲げ部１ａの曲
率半径を０．２５mmにした以外は、実施例１と同一条件
とした。
率半径を０．２５mmにした以外は、実施例１と同一条件
とした。
【００１３】《実施例３》封口板の折り曲げ部１ａをＣ
１の面取りにした以外は、実施例１と同一条件とした。
１の面取りにした以外は、実施例１と同一条件とした。
【００１４】《比較例３》封口板の折り曲げ部１ａをＣ
１．５の面取りにした以外は、実施例１と同一条件とし
た。
１．５の面取りにした以外は、実施例１と同一条件とし
た。
【００１５】《比較例４》封口板の折り曲げ部１ａをＣ
２の面取りにした以外は、実施例１と同一条件とした。
２の面取りにした以外は、実施例１と同一条件とした。
【００１６】《実施例４》封口板の開口端部分を内側に
板厚の３０％〜５０％圧縮し、テ−パ部の角度を３０度
以上にした以外は、実施例１と同一条件とした。
板厚の３０％〜５０％圧縮し、テ−パ部の角度を３０度
以上にした以外は、実施例１と同一条件とした。
【００１７】《実施例５》封口板の折り曲げ部１ａの曲
率半径を０．１０mmにし、かつ封口板の開口端部分を内
側に板厚の３０〜５０％圧縮し、テ−パ部の角度を３０
度以上にした以外は、実施例１と同一条件とした。
率半径を０．１０mmにし、かつ封口板の開口端部分を内
側に板厚の３０〜５０％圧縮し、テ−パ部の角度を３０
度以上にした以外は、実施例１と同一条件とした。
【００１８】《実施例６》封口板の折り曲げ部１ａをＣ
１の面取りにし、かつ封口板の開口端部分を内側に板厚
の３０〜５０％圧縮し、テ−パ部の角度を３０度以上に
した以外は、実施例１と同一条件とした。
１の面取りにし、かつ封口板の開口端部分を内側に板厚
の３０〜５０％圧縮し、テ−パ部の角度を３０度以上に
した以外は、実施例１と同一条件とした。
【００１９】《比較例５》従来の封口板を使用した以外
は、実施例１と同一条件とした。
は、実施例１と同一条件とした。
【００２０】以上１１種類の電池を各１００個構成し、
８５℃で１時間、次いで−１０℃で１時間保持する熱衝
撃サイクルを３６０サイクル実施し、漏液発生率を調べ
た。その結果を表１に示す。
８５℃で１時間、次いで−１０℃で１時間保持する熱衝
撃サイクルを３６０サイクル実施し、漏液発生率を調べ
た。その結果を表１に示す。
【００２１】
【表１】
【００２２】表１に示すように、封口板の折り返し部１
ａの曲率半径を、０．１５ｍｍ以下にすることにより耐
漏液性が向上している。しかしながら、封口板の折り曲
げ部１ａの曲率半径が、０．１５ｍｍを越えると、耐漏
液性能が大きく低下することが、比較例１および２の漏
液試験結果よりわかる。また、封口板の折り曲げ部１ａ
をＣ１の面取りをすることによっても耐漏液性が向上し
ている。面取りの大きさも、Ｃ１を越える部分では、比
較例３および４の漏液試験結果より、耐漏液性が低下す
ることがわかった。次に、開口端部分１ｂを内側に圧縮
し、テ−パ部を設けた封口板を用いた場合も、実施例４
の通り耐漏液性の向上が見られる。さらに、封口板の折
り曲げ部１ａの曲率半径を封口板板厚より小さく、かつ
０．１５mmに加工したもの、および封口板の折り曲げ部
１ａをＣ１の面取加工したものを、さらに封口板の開口
端部分１ｂを内側に圧縮し、テ−パ部を設けると、実施
例５および６で示す通り、従来の封口板を使用した比較
例５に比べて耐漏液性能が著しく向上していることがわ
かる。上記の実施例では、本発明をコイン形二酸化マン
ガンリチウム電池に適用した例を説明したが、他のコイ
ン形リチウム一次電池、コイン形リチウム二次電池、ボ
タン形アルカリ電池、アルカリ二次電池等にも同様に適
用することができる。
ａの曲率半径を、０．１５ｍｍ以下にすることにより耐
漏液性が向上している。しかしながら、封口板の折り曲
げ部１ａの曲率半径が、０．１５ｍｍを越えると、耐漏
液性能が大きく低下することが、比較例１および２の漏
液試験結果よりわかる。また、封口板の折り曲げ部１ａ
をＣ１の面取りをすることによっても耐漏液性が向上し
ている。面取りの大きさも、Ｃ１を越える部分では、比
較例３および４の漏液試験結果より、耐漏液性が低下す
ることがわかった。次に、開口端部分１ｂを内側に圧縮
し、テ−パ部を設けた封口板を用いた場合も、実施例４
の通り耐漏液性の向上が見られる。さらに、封口板の折
り曲げ部１ａの曲率半径を封口板板厚より小さく、かつ
０．１５mmに加工したもの、および封口板の折り曲げ部
１ａをＣ１の面取加工したものを、さらに封口板の開口
端部分１ｂを内側に圧縮し、テ−パ部を設けると、実施
例５および６で示す通り、従来の封口板を使用した比較
例５に比べて耐漏液性能が著しく向上していることがわ
かる。上記の実施例では、本発明をコイン形二酸化マン
ガンリチウム電池に適用した例を説明したが、他のコイ
ン形リチウム一次電池、コイン形リチウム二次電池、ボ
タン形アルカリ電池、アルカリ二次電池等にも同様に適
用することができる。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、かしめ封
口によるガスケットのパッキン効果を苛酷な熱衝撃の環
境下でも維持し、耐漏液性に優れた密閉電池を提供する
ことができる。
口によるガスケットのパッキン効果を苛酷な熱衝撃の環
境下でも維持し、耐漏液性に優れた密閉電池を提供する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例におけるコイン形リチウム電
池の半断面図である。
池の半断面図である。
【図２】折り曲げ部をＲ加工した封口板の要部断面図で
ある。
ある。
【図３】折り曲げ部を面取り加工した封口板の要部断面
図である。
図である。
【図４】開口端部分を内側に圧縮し、テ−パ部を設けた
封口板の要部断面図である。
封口板の要部断面図である。
【図５】折り曲げ部をＲ加工し、かつ開口端部分を内側
に圧縮し、テ−パ部を設けた封口板の要部断面図であ
る。
に圧縮し、テ−パ部を設けた封口板の要部断面図であ
る。
【図６】折り曲げ部を面取り加工し、かつ開口端部分を
内側に圧縮し、テ−パ部を設けた封口板の要部断面図で
ある。
内側に圧縮し、テ−パ部を設けた封口板の要部断面図で
ある。
【図７】従来のコイン形リチウム電池の半断面図であ
る。
る。
１ 封口板 １ａ 折り曲げ部 １ｂ 開口端部 ２ 正極ケ−ス ３ ガスケット ４ 負極 ５ 正極合剤 ６ セパレ−タ ７ 正極リング
フロントページの続き (72)発明者 山中 晋 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 岡久 貢 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA17 CC06 DD06 DD15 KK03
Claims (3)
- 【請求項１】 封口板、有底筒状の正極ケ−ス、及び封
口板とケ−スとの間に介在するガスケットにより、発電
要素を密封してなる密閉電池であって、前記封口板が、
主表面の周縁に連なり主表面より一段下がった折り曲げ
部から下方へほぼ垂直に延びた折り返し部を有さない周
縁部を有し、前記折り曲げ部の曲率半径が封口板板厚よ
り小さく、かつ０．１５mm以下であり、前記折り曲げ部
とケースの開口端との間に前記ガスケットの周縁部が圧
縮されていることを特徴とする密閉電池。 - 【請求項２】 封口板、有底筒状の正極ケ−ス、及び封
口板とケ−スとの間に介在するガスケットにより、発電
要素を密封してなる密閉電池であって、前記封口板が、
主表面の周縁に連なり主表面より一段下がった折り曲げ
部から下方へほぼ垂直に延びた折り返し部を有さない周
縁部を有し、前記折り曲げ部がＣ１以下の面取りをされ
ていることを特徴とする密閉電池。 - 【請求項３】 前記封口板の開口端部分が内側に圧縮さ
れてテ−パ部が設けられた請求項１または２記載の密閉
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207881A JP2000040496A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 密閉電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10207881A JP2000040496A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 密閉電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000040496A true JP2000040496A (ja) | 2000-02-08 |
Family
ID=16547112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10207881A Pending JP2000040496A (ja) | 1998-07-23 | 1998-07-23 | 密閉電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000040496A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1265299A1 (en) * | 2001-06-08 | 2002-12-11 | Ishizaki Press Kogyo Co., Ltd. | Secondary battery, anode can thereof, and method of manufacturing the same |
| JP2005353339A (ja) * | 2004-06-09 | 2005-12-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 扁平形電気化学素子 |
| WO2016171276A1 (ja) * | 2015-04-24 | 2016-10-27 | 日立化成株式会社 | リチウムイオン電池 |
-
1998
- 1998-07-23 JP JP10207881A patent/JP2000040496A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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