JP2000277063A - 密閉型電池 - Google Patents

密閉型電池

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JP2000277063A
JP2000277063A JP11085732A JP8573299A JP2000277063A JP 2000277063 A JP2000277063 A JP 2000277063A JP 11085732 A JP11085732 A JP 11085732A JP 8573299 A JP8573299 A JP 8573299A JP 2000277063 A JP2000277063 A JP 2000277063A
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battery
sealing plate
sealing
sealed battery
external gasket
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Takuma Morishita
拓磨 森下
Masamune Oki
雅統 大木
Shuichi Yamashita
修一 山下
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例え電池の保存温度が大きく変化したり、電
池が落下した場合であっても、封止板と外部ガスケット
との間或いは外部ガスケットと外装缶との間のシール性
能が低下するのを抑制して、電解液が電池外に排出され
るのを抑えることにより、電池外に存在する保護回路等
を破損するのを防止することができる密閉型電池の提供
を目的とする。 【解決手段】 内部に発電要素4が収納された有底筒状
の外装缶5を有し、この外装缶5の開口部には、外部ガ
スケット25を介して、周縁部が略U字状に折り曲げら
れた封止板9を備えた封口体6がかしめ固定される構造
の密閉型電池において、上記封止板9と上記外部ガスケ
ット25との接触部位における封止板9には、凹部9a
が形成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内部に発電要素が
収納された有底筒状の外装缶を有し、この外装缶の開口
部には、外部ガスケットを介して、周縁部が略U字状に
折り曲げられた封止板を備えた封口体がかしめ固定され
る構造の密閉型電池に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、LiCoO2 等のリチウム含有複
合酸化物を正極材料とする一方、金属リチウム又はリチ
ウムイオンを吸蔵、放出し得る合金又は炭素材料を負極
材料とするリチウムイオン電池が、高容量化が可能な電
池として注目されている。このようにリチウムイオン電
池は優れた性能を有するということから、円筒型形状の
密閉型電池等に用いられている。
【0003】ここで、上記リチウムイオン電池の具体的
な構造は、図5に示すように、内部に発電要素30が収
納された有底筒状の外装缶31を有し、この外装缶31
の開口部には、外部ガスケット33を介して、周縁部が
略U字状に折り曲げられた封止板34を有する封口体3
2がかしめ固定される構造となっている。ところが、上
記封止板34の周縁部を略U字状に折り曲げる際、全て
の封止板34の形状が同一形状にするような加工は困難
であった。このため、封止板34と外部ガスケット33
との間或いは外部ガスケット33と外装缶31との間の
シール性能にバラツキが生じることがある。したがっ
て、シール性能が低い場合、封止板34と外部ガスケッ
ト33との間或いは外部ガスケット33と外装缶31と
の間を通って電解液が電池外に大量に排出され、電池外
に存在する保護回路等を破損するおそれがあった。この
ような不都合は、電池の保存温度が大きく変化するよう
な場合に、特に生じやすくなる。なぜなら、低温では外
部ガスケット33は収縮し、高温では外部ガスケット3
3は膨張するため、このようなことを繰り返すと、外部
ガスケット33が徐々に劣化してシール性能が一層低下
するからである。更に、電池が落下した場合には、その
衝撃により封止板34が変形することがあるが、このよ
うな変形が生じると、やはり封止板34と外部ガスケッ
ト33との間或いは外部ガスケット33と外装缶31と
の間のシール性能が低下して、電解液が電池外に大量に
排出されることになっていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の事情
に鑑みなされたものであって、例え電池の保存温度が大
きく変化したり、電池が落下した場合であっても、封止
板と外部ガスケットとの間或いは外部ガスケットと外装
缶との間のシール性能が低下するのを抑制して、電解液
が電池外に排出されるのを抑えることにより、電池外に
存在する保護回路等の破損を防止することができる密閉
型電池の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のうちで請求項1記載の発明は、内部に発電
要素が収納された有底筒状の外装缶を有し、この外装缶
の開口部には、外部ガスケットを介して、周縁部が略U
字状に折り曲げられた封止板を備えた封口体がかしめ固
定される構造の密閉型電池において、上記封止板と上記
外部ガスケットとの接触部位における封止板には、凹部
及び/又は凸部が形成されていることを特徴とする。こ
のように、封止板に凹部及び/又は凸部が形成されてい
れば、当該部位において他の部位に比べて外部ガスケッ
トの付勢力が十分に発揮されると共に外部ガスケットが
十分に保持されるので、シール性能の向上が図られるこ
とになる。したがって、例え電池の保存温度が大きく変
化したり、電池が落下した場合であっても、電解液が電
池外に排出されるのを抑えることができるので、電池外
に存在する保護回路等の破損を防止することが可能とな
る。
【0006】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の発明において、上記凹部及び/又は凸部が、かしめ
代内に形成されていることを特徴とする。このように規
制するのは、凹部及び/又は凸部が、かしめ代内にない
ような場合には、外部ガスケットの付勢力が十分に発揮
されず、シール性能を飛躍的に向上することができない
おそれがあるからである。
【0007】また、請求項3記載の発明は、請求項1又
は2記載の発明において、上記凹部及び/又は凸部が複
数形成されていることを特徴とする。このような構成で
あれば、上記の効果が一層発揮される。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図1〜図
4に基づいて、以下に説明する。図1は本発明の一例に
係るリチウムイオン電池の分解斜視図、図2は本発明電
池に用いる封口体の拡大半断面図、図3は本発明電池に
用いる他の例に係る封口体の拡大半断面図、図4は本発
明電池に用いる更に他の例に係る封口体の拡大半断面図
である。
【0009】図1に示すように、本発明の一例に係るリ
チウムイオン電池は、有底円筒状の外装缶5を有してお
り、この外装缶5内には、アルミニウムから成る芯体に
LiCoO2 を主体とする活物質層が形成された正極1
と、銅から成る芯体に黒鉛を主体とする活物質層が形成
された負極2と、これら両電極1・2を離間するセパレ
ータ3とから成る渦巻き状の発電要素4が収納されてい
る。また、上記外装缶5内には、エチレンカーボネート
(EC)とジメチルカーボネート(DMC)とが体積比
で4:6の割合で混合された混合溶媒に、LiPF6
1M(モル/リットル)の割合で溶解された電解液が注
入されている。更に、上記外装缶5の開口部には、ポリ
プロピレン(PP)から成る絶縁性の外部ガスケット2
5を介して、封口体6がかしめ固定されており、これに
よって電池が封口される。
【0010】ここで、上記封口体6は、図2に示すよう
に、アルミニウム合金から成り且つガス抜き穴23を有
する封止板9(厚みL1 =0.40mm)を有してい
る。この封止板9におけるかしめ代14内には、電池外
部方向に出っ張る凹部9a(深さ0.1mm)が形成さ
れており、この凹部9a内には上記外部ガスケット25
が入り込んでいる。
【0011】また、封止板9には、PPから成る絶縁性
の内部ガスケット15を介して、アルミニウム合金から
成ると共に中央部が略半円球状を成す防爆弁8と、PT
C素子12と、ガス抜き穴24が設けられた端子キャッ
プ7とがかしめ固定されている。上記防爆弁8は、封口
体内部20と電池本体部26(発電要素4が収納されて
いる部位)とを区切るものであり、通常状態では、封止
板9と電気的に接続される一方(図中、実線で示す)、
過充電時等の異常時に電池内部の圧力が所定値(10〜
20kgf/cm2 )以上になった場合には、封止板9
から剥がれて、これにより充電が中止される(図中、二
点鎖線で示す)。
【0012】尚、前記外装缶5には、負極2と電気的に
接続された負極集電タブ13が接続される一方、前記封
口体6の封止板9には正極集電タブ10が接続され、こ
れにより、電池内で生じる化学的エネルギーを電気的エ
ネルギーに変換することができる。更に前記発電要素4
の上下両端部近傍には、電池内でのショートを防止する
ための絶縁板16・17が配置されている。
【0013】ここで、上記構造の非水電解質電池を、以
下のようにして作製した。先ず、正極活物質としてのL
iCoO2 を90重量%と、導電剤としてのカーボンブ
ラックを5重量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリ
デンを5重量%と、溶剤としてのN−メチル−2−ピロ
リドン(NMP)溶液とを混合してスラリーを調製した
後、正極集電タブ10の溶接部位を除き、上記スラリー
を正極集電体としてのアルミニウム箔(厚み:20μ
m)の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラ
ーで所定の厚みにまで圧縮した後、所定の幅及び長さに
なるように切断し、更にアルミニウム製の正極集電タブ
10(幅:3mm)を溶接した。
【0014】これと並行して、負極活物質としての黒鉛
粉末を95重量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリ
デンを5重量%と、溶剤としてのNMP溶液とを混合し
てスラリーを調製した後、負極集電タブ13の溶接部位
を除き、上記スラリーを負極集電体としての銅箔(厚
み:16μm)の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥
し、ローラーで所定の厚みにまで圧縮した後、所定の幅
及び長さになるように切断し、更にニッケル製の負極集
電タブ13(幅:3mm)を溶接した。
【0015】次に、上記正極1と負極2とをポリエチレ
ン製微多孔膜から成るセパレータ3(厚み:25μm)
を介して巻回して発電要素4を作製した後、この発電要
素4を絶縁板16と共に外装缶5内に挿入し、更に負極
集電タブ13を外装缶5の缶底に溶接した。
【0016】その後、防爆弁8、PTC素子12、及び
端子キャップ7を、内部ガスケット15を介して封止板
9にかしめ固定して、封口体内部20を封止した。しか
る後、正極集電タブ10を封口板6に溶接すると共に、
ECとDMCとが体積比で4:6の割合で混合された混
合溶媒に、LiPF6 が1M(モル/リットル)の割合
で溶解された電解液を外装缶5内に注入した後、外部ガ
スケット25を介して、封口板6を外装缶5の開口端部
にかしめ固定することにより、円筒形の電池を作製し
た。
【0017】尚、封止板9の凹部9aは、上記実施の形
態に示すように電池内部側に形成するような構造に限定
するものではなく、例えば、図3に示すように、電池外
部側に形成するような構造であっても良い。但し、この
場合においても、外部ガスケット25の付勢力を十分発
揮させるには、凹部9aをかしめ代14内に形成するの
が望ましい。
【0018】また、封止板9に形成するのは凹部に限定
するものではなく、例えば、図4に示すように、凸部9
bを形成しても良い。但し、この場合においても、外部
ガスケット25の付勢力を十分発揮させるには、凸部9
bをかしめ代14内に形成するのが望ましい。更に、凹
部9a又は凸部9bは1つに限定するものではなく、2
つ以上設けても良い。加えて、封止板9の材質としては
上記アルミニウム合金に限定するものではなく、金属ア
ルミニウム、鉄、ステンレス等を用いることも可能であ
る。
【0019】また、本発明は上記リチウムイオン電池に
限定するものではなく、電解液の漏れを確実に防止する
必要性のある電池であれば適用しうることは勿論であ
る。但し、本発明を上記リチウムイオン電池に適用する
場合には、正極材料としては上記LiCoO2 の他、例
えば、LiNiO2 、LiMn2 4 或いはこれらの複
合体等が好適に用いられ、また負極材料としては上記炭
素材料の他、リチウム金属、リチウム合金、或いは金属
酸化物(スズ酸化物等)等が好適に用いられる。更に、
電解液の溶媒としては上記のものに限らず、プロピレン
カーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチロラク
トンなどの比較的比誘電率が高い溶液と、ジエチルカー
ボネート、メチルエチルカーボネート、テトラヒドロフ
ラン、1,2−ジメトキシエタン、1,3−ジオキソラ
ン、2−メトキシテトラヒドロフラン、ジエチルエーテ
ル等の低粘度低沸点溶媒とを適度な比率で混合した溶媒
を用いることができる。また、電解液の電解質として
は、上記LiPF6 の他、LiAsF6 、LiCl
4 、LiBF4 、LiCF3 SO3 等を用いることが
できる。
【0020】
【実施例】〔実施例〕実施例としては、上記発明の実施
の形態に示す方法と同様の方法にて作製した電池を用い
た。このようにして作製した電池を、以下、本発明電池
Aと称する。
【0021】〔比較例〕封止板9に凹部9aを形成しな
い他は、上記実施例と同様にして電池を作製した。この
ようにして作製した電池を、以下、比較電池Xと称す
る。
【0022】〔実験1〕上記本発明電池A及び比較電池
Xについて、ヒートショック環境試験機にて100サイ
クル保存した後、かしめ部からの電解液リーク数を調べ
たので、その結果を表1に示す。尚、ヒートショック環
境試験は、1時間毎に1サイクル、高温側70℃、低温
側−30℃という条件で、各電池を保存することにより
行った。また、試料数は、各電池50個とした。
【0023】
【表1】
【0024】上記表1から明らかなように、比較電池X
ではかしめ部からの電解液リーク数が極めて多いのに対
して、本発明電池Aではかしめ部からの電解液リークが
全く生じていないことが認められた。 〔実験2〕上記本発明電池A及び比較電池Xについて電
池落下試験を行ったので、その結果を表2に示す。尚、
電池落下試験は、1.5mの高さより硬質プラスチック
上に各電池を落下させ、かしめ部からの電解液リークが
発生する落下回数を調べるというものであり、また、試
料数は各電池50個とした。
【0025】
【表2】
【0026】上記表2から明らかなように、比較電池X
では平均13回落下させるとかしめ部からの電解液リー
クが発生するのに対して、本発明電池Aでは平均32回
落下させないとかしめ部からの電解液リークが発生しな
いことが認められた。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
例え電池の保存温度が大きく変化したり、電池が落下し
た場合であっても、封止板と外部ガスケットとの間或い
は外部ガスケットと外装缶との間のシール性能が低下す
るのを抑制することができるので、電解液が電池外に排
出されるのを抑えることができ、この結果、電池外に存
在する保護回路等を破損するのを防止することができる
といった優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例に係るリチウムイオン電池の分解
斜視図。
【図2】本発明電池に用いる封口体の拡大半断面図。
【図3】本発明電池に用いる他の例に係る封口体の拡大
半断面図。
【図4】本発明電池に用いる更に他の例に係る封口体の
拡大半断面図。
【図5】従来電池に用いる封口体の拡大半断面図。
【符号の説明】
4:発電要素 5:外装缶 6:封口体 9:封止板 9a:凹部 9b:凸部 25:外部ガスケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 修一 大阪府守口市京阪本通2丁目5番5号 三 洋電機株式会社内 Fターム(参考) 5H011 AA13 AA17 CC02 CC06 CC08 DD05 DD06 DD15 FF03 GG02 HH02 KK01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 内部に発電要素が収納された有底筒状の
    外装缶を有し、この外装缶の開口部には、外部ガスケッ
    トを介して、周縁部が略U字状に折り曲げられた封止板
    を備えた封口体がかしめ固定される構造の密閉型電池に
    おいて、 上記封止板と上記外部ガスケットとの接触部位における
    封止板には、凹部及び/又は凸部が形成されていること
    を特徴とする密閉型電池。
  2. 【請求項2】 上記凹部及び/又は凸部が、かしめ代内
    に形成されている、請求項1記載の密閉型電池。
  3. 【請求項3】 上記凹部及び/又は凸部が複数形成され
    ている、請求項1又は2記載の密閉型電池。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7687189B2 (en) 2004-04-28 2010-03-30 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US7833647B2 (en) 2004-04-28 2010-11-16 Eveready Battery Company, Inc. Closure vent seal and assembly
US8147999B2 (en) 2008-06-11 2012-04-03 Eveready Battery Company, Inc. Closure assembly with low vapor transmission for electrochemical cell
WO2014049645A1 (ja) * 2012-09-26 2014-04-03 三洋電機株式会社 二次電池用ガスケット及び二次電池
CN107996005A (zh) * 2015-08-21 2018-05-04 株式会社Lg化学 盖组件
WO2020137547A1 (ja) * 2018-12-28 2020-07-02 三洋電機株式会社 ガスケット、及び円筒形電池
CN117452246A (zh) * 2023-11-23 2024-01-26 惠州精惠仪器设备有限公司 一种锂电池的充放电测试装置

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7687189B2 (en) 2004-04-28 2010-03-30 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US7824790B2 (en) 2004-04-28 2010-11-02 Eveready Battery Co., Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US7833647B2 (en) 2004-04-28 2010-11-16 Eveready Battery Company, Inc. Closure vent seal and assembly
US7923138B2 (en) 2004-04-28 2011-04-12 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US8173284B2 (en) 2004-04-28 2012-05-08 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical cell
US8147999B2 (en) 2008-06-11 2012-04-03 Eveready Battery Company, Inc. Closure assembly with low vapor transmission for electrochemical cell
WO2014049645A1 (ja) * 2012-09-26 2014-04-03 三洋電機株式会社 二次電池用ガスケット及び二次電池
JPWO2014049645A1 (ja) * 2012-09-26 2016-08-18 三洋電機株式会社 二次電池用ガスケット及び二次電池
CN107996005A (zh) * 2015-08-21 2018-05-04 株式会社Lg化学 盖组件
JP2018522388A (ja) * 2015-08-21 2018-08-09 エルジー・ケム・リミテッド キャップ組立体
US10388980B2 (en) 2015-08-21 2019-08-20 Lg Chem, Ltd. Cap assembly
CN107996005B (zh) * 2015-08-21 2020-11-13 株式会社Lg化学 盖组件
WO2020137547A1 (ja) * 2018-12-28 2020-07-02 三洋電機株式会社 ガスケット、及び円筒形電池
CN113261137A (zh) * 2018-12-28 2021-08-13 三洋电机株式会社 垫片、以及圆筒形电池
JPWO2020137547A1 (ja) * 2018-12-28 2021-11-11 三洋電機株式会社 ガスケット、及び円筒形電池
EP3905403A4 (en) * 2018-12-28 2022-03-16 SANYO Electric Co., Ltd. GASKET AND CYLINDRICAL BATTERY
JP7422680B2 (ja) 2018-12-28 2024-01-26 パナソニックエナジー株式会社 ガスケット、及び円筒形電池
CN117452246A (zh) * 2023-11-23 2024-01-26 惠州精惠仪器设备有限公司 一种锂电池的充放电测试装置
CN117452246B (zh) * 2023-11-23 2024-05-28 惠州精惠仪器设备有限公司 一种锂电池的充放电测试装置

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