JP2012190680A - Flat battery, and sealing can - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は扁平形電池の封止構造に関するものである。 The present invention relates to a flat battery sealing structure.
従来、有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口を覆うように配置され且つ外周側で外装缶と接続される封口缶と、を備えた扁平形電池は知られている。このような扁平形電池では、例えば特許文献1、2に開示されるように、電池内部の気密性を保ち且つ外装缶と封口缶との電気的な絶縁を確保するために、外装缶と封口缶との接続部分に樹脂製のガスケットを配置している。 Conventionally, a flat battery including a bottomed cylindrical outer can and a sealing can that is disposed so as to cover the opening of the outer can and connected to the outer can on the outer peripheral side is known. In such a flat battery, for example, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, in order to maintain airtightness inside the battery and to ensure electrical insulation between the outer can and the sealing can, A resin gasket is arranged at the connection with the can.
また、前記特許文献1、2には、前記ガスケットを封口缶の周壁部にモールド成形する構成が開示されている。特に、特許文献1には、有底筒状の封口缶の周壁部に、開口端部から階段状に折れ曲がる段部付近まで延びるようにガスケットをモールド形成する構成が開示されている。 Patent Documents 1 and 2 disclose a configuration in which the gasket is molded on the peripheral wall portion of the sealing can. In particular, Patent Document 1 discloses a configuration in which a gasket is molded on the peripheral wall portion of a bottomed cylindrical sealing can so as to extend from the opening end portion to the vicinity of a step portion that bends in a stepped manner.
扁平形電池の場合、一般的に、外装缶と封口缶との接続は、該封口缶の周壁部に形成された段部に外装缶の開口端部を嵌合させることにより行われる。特許文献1及び特許文献2に開示されている構成のように、封口缶の周壁部の周りに樹脂製のガスケットをモールド成形した場合、封口缶の周壁部の端部に外装缶の開口端部を嵌合させる際に、該封口缶にモールド成形されたガスケットには圧縮力が加わる。
発明者の解析によるとガスケットに対する圧縮力が大きく働く箇所は、封口缶の開口端部と外装缶の底端部との間と、封口缶の段部付近と外装缶の開口端部の間である。主に、この2か所のガスケットに加わる圧縮力により、嵌合した封口缶と外装缶が密封され、漏液が防止されることになる。
In the case of a flat battery, the connection between the outer can and the sealing can is generally performed by fitting the open end of the outer can to the step formed on the peripheral wall of the sealing can. As in the configurations disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, when a resin gasket is molded around the peripheral wall portion of the sealing can, the opening end portion of the outer can at the end portion of the peripheral wall portion of the sealing can , A compression force is applied to the gasket molded in the sealed can.
According to the inventor's analysis, the places where the compressive force on the gasket works greatly are between the opening end of the sealed can and the bottom end of the outer can, between the vicinity of the stepped portion of the sealing can and the opening end of the outer can. is there. Mainly, the fitted sealing can and the outer can are sealed by the compressive force applied to these two gaskets, and liquid leakage is prevented.
ガスケットの形状についても、上記の解析結果に基づいた最適な形状が求められる。封口缶と外装缶を嵌合させるにあたって、ガスケットに効率よく圧力を加えるとともに、圧縮力の集中による封口缶の変形を防止する必要がある。また、ガスケットは、封口缶の周壁部から電極等の電池要素の存在する電池内部に面する位置に形成するため、その大きさを最適化することにより、電池内部の空間を確保することが必要である。 As for the shape of the gasket, an optimum shape based on the above analysis result is required. When fitting the sealing can and the outer can, it is necessary to efficiently apply pressure to the gasket and to prevent deformation of the sealing can due to concentration of compressive force. In addition, since the gasket is formed from the peripheral wall of the sealing can at the position facing the inside of the battery where the battery elements such as electrodes are present, it is necessary to secure the space inside the battery by optimizing the size. It is.
本発明は、ガスケットの形状を最適化することにより、封口缶と外装缶の封止構造における信頼性を向上させることを目的とする。 An object of this invention is to improve the reliability in the sealing structure of a sealing can and an exterior can by optimizing the shape of a gasket.
上記の課題を解決するために本発明は以下の構成とする。
上面部と、段状に広がる段部を備えた側面部とを有する封口缶と、前記封口缶よりも外径が大きく、底部と側壁部とを有する外装缶と、前記封口缶の側面部を挟み込むようにモールド形成されるガスケットと、正極、負極及びセパレータを備える電極体と、を備えた扁平形電池であって、前記電極体は、前記封口缶の側面部に対し前記外装缶の側壁部を前記ガスケットを挟んでかしめることにより密閉される空間に配置され、前記段部の下方における前記ガスケットの前記封口缶の側面部内側の厚みは、前記外装缶の底部における前記封口缶の側面部内側の面から前記電極体方向への厚みよりも大きく形成され、前記ガスケットは前記封口缶の上面部から分離されて形成される構成とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
A sealing can having an upper surface portion and a side portion provided with a stepped portion that spreads stepwise, an outer can larger in outer diameter than the sealing can, having a bottom portion and a side wall portion, and a side portion of the sealing can A flat battery comprising a gasket molded so as to be sandwiched and an electrode body including a positive electrode, a negative electrode, and a separator, wherein the electrode body is a side wall portion of the outer can with respect to a side surface portion of the sealed can Is disposed in a space that is sealed by caulking the gasket, and the thickness inside the side surface of the sealing can of the gasket below the stepped portion is the side surface of the sealing can at the bottom of the outer can The gasket is formed to be larger than the thickness in the direction of the electrode body from the inner surface, and the gasket is formed separately from the upper surface portion of the sealing can.
本発明の扁平形電池及び封口缶により、封口缶と外装缶の封止構造における信頼性を向上させることができる。 With the flat battery and the sealing can of the present invention, the reliability in the sealing structure of the sealing can and the outer can can be improved.
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。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
(実施形態1)
図1から図4は本発明の第1の実施形態を示す。
(全体構成)
図1は、本発明の第1の実施形態である扁平形電池1の概略構成を示す断面図である。この扁平形電池1は、有底円筒状の外装缶としての負極缶10と、該負極缶10の開口を覆う封口缶としての正極缶20と、負極缶10の外周側と正極缶20の外周側との間に配置されるガスケット30と、負極缶10及び正極缶20の間に形成される空間内に収納される電極体40とを備えている。したがって、扁平形電池1は、負極缶10と正極缶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の負極缶10及び正極缶20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。
(Embodiment 1)
1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
(overall structure)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a flat battery 1 according to the first embodiment of the present invention. The flat battery 1 includes a negative electrode can 10 as a bottomed cylindrical outer can, a positive electrode can 20 as a sealing can covering the opening of the negative electrode can 10, an outer peripheral side of the negative electrode can 10, and an outer periphery of the positive electrode can 20. A
負極缶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。負極缶10は、円形状の底部11と、その外周に該底部11と連続して形成される円筒状の周壁部12(側壁部)とを備えている。この周壁部12は、縦断面視(図1に図示した状態)で、底部11の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。負極缶10は、後述するように、正極缶20との間にガスケット30を挟んだ状態で、周壁部12の開口端側が内側に折り曲げられて、該正極缶20に対してかしめられている。なお、負極缶10には、プレス成形によって折り曲げられた部分(例えば、底部11と周壁部12との間の部分など)に、それぞれ、曲面を有するR部分が形成されている。
The negative electrode can 10 is made of a metal material such as stainless steel and is formed into a bottomed cylindrical shape by press molding. The negative electrode can 10 includes a circular bottom portion 11 and a cylindrical peripheral wall portion 12 (side wall portion) formed continuously with the bottom portion 11 on the outer periphery thereof. The peripheral wall portion 12 is provided so as to extend substantially vertically from the outer peripheral end of the bottom portion 11 in a longitudinal sectional view (the state illustrated in FIG. 1). As will be described later, the negative electrode can 10 is crimped to the positive electrode can 20 by bending the opening end side of the peripheral wall portion 12 inward with a
正極缶20も、負極缶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ている。正極缶20は、負極缶10の周壁部12よりも外形が小さい円筒状の周壁部22(側面部)と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部21と、を有している。この周壁部22も、負極缶10と同様、縦断面視で、平面部21(上面部)に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。周壁部22には、平面部21側の基端部22aに比べて径が段状に大きくなる拡径部22bが形成されている。すなわち、周壁部22には、基端部22aと拡径部22bとの間に段部22cが形成されている。図1に示すように、この段部22cに対して、負極缶10の周壁部12の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、負極缶10は、その周壁部12の開口端側が正極缶20の段部22cに嵌合されている。なお、この正極缶20も、プレス成形によって折り曲げられている部分(例えば、平面部21と周壁部22との間の部分や、段部22cなど)には、それぞれ、曲面を有するR部分が形成されている。
Similarly to the negative electrode can 10, the positive electrode can 20 is also made of a metal material such as stainless steel, and is formed into a bottomed cylindrical shape by press molding. The positive electrode can 20 has a cylindrical peripheral wall portion 22 (side surface portion) whose outer shape is smaller than that of the peripheral wall portion 12 of the negative electrode can 10, and a circular
ガスケット30は、ポリプロピレン(PP)からなる。ガスケット30は、負極缶10の周壁部12と正極缶20の周壁部22との間に挟みこまれるように、該正極缶20の周壁部22にモールド成形されている。ガスケット30の詳しい構成については後述する。なお、ガスケット30の材料としては、PPに限らず、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を用いてもよい。
The
本発明の実施の形態1の電極体40は、円板状の正極41と略円板状の負極46と正極41と負極46の間に配置されるセパレータ44を有する単層型の電極構造である。
正極41は、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を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体に塗布したものである。正極41は正極缶20に接触して配置される。
The electrode body 40 according to the first embodiment of the present invention has a single-layer electrode structure having a disk-shaped
The
負極46は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体に塗布したものである。負極46は負極缶10に接触して配置される。
セパレータ44は、円形状の部材であり、正極41と負極46を分離するとともに、負極46を覆うように配置されることで、負極46が正極缶20に触れることによる短絡を防止している。セパレータ44は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ44を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ44を透過することができる。
The
The
(ガスケットの構成)
図1から図3に示すように、ガスケット30は、正極缶20の周壁部22を包み込むように概略円筒状に形成されている。詳しくは、ガスケット30は、周壁部22の正極缶内方側、及び、該周壁部22における段部22c及び拡径部22bのそれぞれの正極缶外方側を覆うように、正極缶20にモールド成形されている。すなわち、ガスケット30は、周壁部22の正極缶内方を覆うガスケット内側部31と、該周壁部22の外方を覆うガスケット外側部32と、該周壁部22の開口端部の先端を覆うガスケット先端部33とを有している。
(Gasket configuration)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図2は、図1の扁平形電池1における封止部分の拡大図である。正極缶20にモールド成形されたガスケット30を介して、負極缶が正極缶にかしめられており、ガスケット30には圧縮力が加えられる。この圧縮力はガスケット30に一様に働くものではなく、その形状により、圧縮力が主に大きく働く箇所が2か所ある。封口缶の開口端部と外装缶の底端部(底のR部)との間(点線部a)と、封口缶の段部22c付近と外装缶の開口端部の間(点線部b)である。圧縮力が大きく、正極缶20及び負極缶10のこれらの箇所に面する部分の圧力(面圧)は大きくなり、扁平形電池1を密閉している。
FIG. 2 is an enlarged view of a sealing portion in the flat battery 1 of FIG. The negative electrode can is caulked to the positive electrode can through the
図3に示すように、ガスケット内側部31は、正極缶20の段部22cの下面から該正極缶20の周壁部22の開口端側に亘って略円筒状に形成されている。ガスケット内側部31は、周壁部22の段部22cの正極缶内方に位置するガスケット上部31aと、該周壁部22の拡径部22bの正極缶内方に位置するガスケット下部31bと、を有している。また、ガスケット内側部31は、正極缶20の周壁部22の開口端側へ向かうほど、内径が大きくなるように、すなわち内面が周壁部22に近づくように、全体としてテーパ状に形成されている。ガスケット内側部31の厚みは周壁部22の段部22cの下方の厚み(Bに相当)が、ガスケット先端部33における正極缶の周壁部22の内側部分の厚み(Aに相当)よりも大きい。これは下記の理由による。
As shown in FIG. 3, the gasket
正極缶20の段部22cには、負極缶側からガスケット30を介してかしめることによる大きな力が作用する。段部22cは正極缶をプレス成形により階段状して成形されるが、この部分に大きな力が集中すると、形成された段部22cが変形してしまうおそれがある。そこで、段部22cの下面に位置するガスケット30は出来る限り厚みを大きくすることにより、負極缶10から作用する力に対抗することができる。
A large force is applied to the
しかし、段部22cの下方に位置するガスケットの厚みを均一に大きくすると、十分な封止強度をえるためにはより大きな圧力が必要となる。すなわち、負極缶10の底部11に面するガスケット先端部33の面積が大きくなると、封止時の圧力を大きくしなければ十分な強度を得ることはできない。解析によると、ガスケット先端部33では特に図2の点線部aで示す部分に圧縮力が集中し、正極缶20の周壁部22の内側(電極体側)には圧縮力が集中しない。電池缶自体の密閉度を高めるためには、構造上、点線部aの部分に圧縮力を集中させるのがよく、より確実に密閉することが可能となる。正極缶20に対し負極缶10をかしめることにより負極缶の底部11からガスケット先端部33の全体に力が加わる。圧縮力を効率よく点線部aに集中させるためには、ガスケット先端部33において、できる限り周壁部22から内側の領域(図3中のAに相当する部分)を小さくし、力の分散を避けるようにする。
However, if the thickness of the gasket located below the
上記の理由により、ガスケット内側部31の上部(段部22cの下面)の厚みを大きくし、ガスケット内側部31の下部(負極缶10の底部の上面)の厚みを小さくすることとなり、ガスケット内側部31は図3のようにB>Aの厚みとし、テーパ状に形成されることになる。
For the above reasons, the thickness of the upper portion of the gasket inner portion 31 (the lower surface of the
また、本実施の形態においてガスケット内側部31は段部22cの下面から負極缶10の底部11にかけて形成される。ガスケット上部31aの端部と正極缶20の平面部との間には基端部22aが存在し、ガスケット上部31aと正極缶20の平面部とは直接は接触せず分離されている。ガスケット内側部31は、周壁部22の基端部22aの表面からガスケット表面が連続したテーパ状となるように形成される。
Further, in the present embodiment, the gasket
これにより、正極缶20の周壁部22の段部22cに対して負極缶10の周壁部12をかしめた際に、ガスケット下部31bが圧縮されてガスケット上部31aに力が加わった場合でも、該ガスケット上部31aが正極缶20の平面部と接触していない。そのため、ガスケット下部からの力を、ガスケット上部31aを段部22cに沿ってのわずかに変形させることによって逃がすことができる。即ち、ガスケット上部31aと正極缶20の平面部を分離することで、ガスケット上部31aと正極缶20の平面部と干渉によるガスケット上部31aの剥離を防止することができる。
Accordingly, even when the gasket
上記のような構成とすることで、正極缶20の強度を維持しながら、適切な圧力で十分な密閉構造とすることができる。また、ガスケット内側部31の不要な部分を削除することができ、電池缶内の空間を確保することができる。これにより、電極等の電池要素が占める空間の大きさを大きくすることができ電池容量を増加することができる。
By setting it as the above structures, it can be set as sufficient sealed structure with a suitable pressure, maintaining the intensity | strength of the positive electrode can 20. FIG. Moreover, the unnecessary part of the gasket
(扁平形電池の製造方法)
次に、上述のような構成を有する扁平形電池1の製造方法を説明する。
まず、プレス成形によって、負極缶10及び正極缶20をそれぞれ形成する。
一方、セパレータ44によって分離された板状の正極41と、板状の負極46とを厚み方向に積層して、電極体40を構成する。
(Manufacturing method of flat battery)
Next, a method for manufacturing the flat battery 1 having the above-described configuration will be described.
First, the negative electrode can 10 and the positive electrode can 20 are each formed by press molding.
On the other hand, the plate-like
正極缶20にガスケット30をモールド成形する様子を、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とを正極缶20の外側に配置し、ピン64を該正極缶20の内側に配置する。これにより、これらの成形型61,62,63及びピン64によって、正極缶20の周壁部22の周りにガスケット30を形成するための空間が形成される。この空間内に外部から樹脂を注入して硬化させる。
The manner in which the
As shown in FIG. 4, a fixed
樹脂が硬化してガスケット30が成形された後、まず、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8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正極缶20を該ピン64及び固定成形型61から脱離させることができる。
After the resin is cured and the
ここで、固定成形型61は、ガスケット外側部32の外周面を成形する部分が、正極缶20の周壁部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。これにより、上述のようにピストン可動成形型63によってガスケット先端部33を押した場合に、固定成形型61から正極缶20を容易に脱離させることができる。
Here, the fixed
また、ピン64は、正極缶20の基端部22aの内周に接しており、開口部22cに向かって徐々に内系が大きくなるように形成されている。これにより、ガスケット内側部31は、周壁部22の基端部22aの表面からガスケット表面が連続したテーパ状となるように形成される。また、ピン64から正極缶20をスムーズに脱離させることができる。
上述のようにしてガスケット30がモールド成形された正極缶20を、平面部21が下側になるように配置し、該平面部21に、電極体40を接触させる。その後、該正極缶20の内側に、非水電解液を注入する。そして、正極缶20の開口を覆うように負極缶10を被せる。その後、負極缶10の周壁部12の開口端部を、正極缶20の周壁部22の段部22cで内方に折り曲げてかしめる。これにより、上述の構成の扁平形電池1が得られる。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、LiPF6を溶解させることにより得られる。
Further, the
The positive electrode can 20 in which the
(実施形態2)
図5〜図6により本発明の第2の実施形態を説明する。
図5に示す扁平形電池2は正極缶20、負極缶10、電極体40及びガスケット30により構成される。電極体40は、第1の実施形態とは異なり袋状のセパレータ44内に収容された略円板状の正極41と、略円板状の負極46と、を厚み方向に交互に複数、積層してなる構造である。正極缶20及び負極缶10の構成は第1の実施形態と同様である。
電極体40は、全体として略円柱状の形状を有している。また、電極体40は、両端面が負極になるように、複数の正極41及び負極46が積層されている。
(Embodiment 2)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The flat battery 2 shown in FIG. 5 includes a positive electrode can 20, a negative electrode can 10, an electrode body 40, and a
The electrode body 40 has a substantially cylindrical shape as a whole. In addition, the electrode body 40 has a plurality of
正極41は、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、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体43の両面に配置したものである。
The
負極46は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層47を、銅等の金属箔製の負極集電体48の両面にそれぞれ配置したものである。略円柱状の電極体40の軸方向両端に位置する負極は、それぞれ、負極集電体48,48が電極体40の軸方向端部に位置するように、負極集電体48の一面側にのみ負極活物質層47を有している。すなわち、略円柱状の電極体40は、その両端に負極集電体48,48が露出している。この電極体40の一方の負極集電体48は、該電極体40が負極缶10と正極缶20との間に配置された状態で、該負極缶10の底部11に当接する。電極体40の他方の負極集電体48は、絶縁シート49を介して正極缶20の平面部21上に位置づけられる。
The
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ている。セパレータ44は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ44を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ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を包み込んで、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。
The
正極41の正極集電体43には、平面視で該正極集電体43の外方に向かって延びる導電性の正極リード51が一体形成されている。この正極リード51の正極集電体43側も、セパレータ44によって覆われている。
The positive electrode current collector 43 of the
負極46の負極集電体48には、平面視で該負極集電体48の外方に向かって延びる導電性の負極リード52が一体形成されている。
The negative electrode current collector 48 of the
図5に示すように、正極41及び負極46は、各正極41の正極リード51が一方の側に位置し、且つ、各負極46の負極リード52が該正極リード51とは反対側に位置するように、積層される。
As shown in FIG. 5, in the
上述のように複数の正極41及び負極46を厚み方向に積層した状態で、複数の正極リード51は、先端側を厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等によって正極缶20の平面部21に接続される。これにより、複数の正極リード51を介して複数の正極41と正極缶20の平面部21とが電気的に接続される。一方、複数の負極リード52も、先端側を厚み方向に重ね合わされて超音波溶接等によって互いに接続される。これにより、複数の負極リード52を介して複数の負極46が互いに電気的に接続される。
As described above, in the state where the plurality of
上述のような構成の電極体40では、負極リード52と正極缶20との接触が生じる可能性がある。そのため、本実施形態では、図5及び図6に示すように、負極缶10の周壁部12よりも内方に位置付けられる正極缶20の周壁部22の内面にガスケット30が設けられている。このガスケット30によって、電極体40と負極缶10との短絡、及び、電極体40と正極缶20との短絡がそれぞれ防止される。
In the electrode body 40 configured as described above, the
図6は正極缶20及びガスケット30の形状を示す。ガスケット上部31aは、正極缶20の平面部側の端部が、平面部21と周壁部22との間のR部23の付近に達するような厚みに形成されている。ガスケット上部31aの端部と正極缶20の平面部との間には空間が存在し、ガスケット上部31aと正極缶20の平面部とは直接は接触せず分離されている。
FIG. 6 shows the shapes of the positive electrode can 20 and the
これにより、正極缶20の周壁部22の段部22cに対して負極缶10の周壁部12をかしめた際に、ガスケット下部31bが圧縮されてガスケット上部31aに力が加わった場合でも、該ガスケット上部31aが正極缶20の平面部と接触していないため、ガスケット下部からの力をガスケット上部31aのわずかな変形によって逃がすことができる。即ち、ガスケット上部31aと正極缶20の平面部との間にわずかな空間を設けることで、ガスケット上部31aと正極缶20の平面部と干渉によるガスケット上部31aの剥離を防止することができる。
Accordingly, even when the gasket
図6に示すように、ガスケット下部31bは、その内面が、ガスケット上部31aの内面よりも正極缶20の径方向外方に位置するように形成されている。すなわち、ガスケット下部31bのガスケット上部側には、該ガスケット下部31bの内面の径よりもガスケット上部31aの内面の径が大きくなるように内面段差部31c(段差部)が形成されている。この内面段差部31cは、ガスケット上部31aからガスケット下部31bに向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状に形成されている。また、内面段差部31cは、正極缶20の周壁部22の段部22cと拡径部22bの開口端との間に位置するように形成されている。これにより、図6に示すように、ガスケット下部31bにおいて、段部22cの正極缶内方側に位置する部分の厚み(図6中のB)よりも、拡径部22bの正極缶内方側に位置する部分の厚み(図6中のA)の方が小さくなっている。
As shown in FIG. 6, the gasket
このような構成にすることで、扁平形電池2を製造する際、正極缶10の周壁部12の開口端部を正極缶20の段部22cにかしめたときに、そのかしめによって生じる圧縮力をガスケット下部31bで吸収することができる。すなわち、負極缶10を正極缶20にかしめた際に、該正極缶20の段部22cに圧縮力が作用すると、該段部22cを介してガスケット下部31bにも圧縮力が作用する。このとき、該ガスケット下部31bでは、段部22cの正極缶内方側に位置する部分(この実施形態では内面段差部31c)よりも肉厚が小さい部分、すなわち拡径部22bの正極缶内方側に位置する部分が変形する。これにより、負極缶10と正極缶20との嵌合の際にガスケット下部31bに作用する力を、該ガスケット下部31bで吸収できる。
With this configuration, when the flat battery 2 is manufactured, when the open end of the peripheral wall portion 12 of the positive electrode can 10 is caulked to the
また、拡径部22bの正極缶内方側に位置する部分の厚み(図6中のA)を小さくすることで、圧縮力を負極缶10の底のR部(底端部)付近に集中させることができ、扁平形電池2を効率よく確実に密封することができる。
Further, the compressive force is concentrated in the vicinity of the R portion (bottom end) of the bottom of the negative electrode can 10 by reducing the thickness (A in FIG. 6) of the portion located on the inner side of the positive electrode can of the
(実施形態3)
図7は本発明の第3の実施の形態における正極缶20とガスケット30を示す。本実施の形態における扁平形電池は、正極缶20、負極缶10及びガスケット30の形状は実施の形態1と同様である。また、電極体は実施の形態2における積層構造の電極体と同様であるため詳細の説明は省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 7 shows a positive electrode can 20 and a
本実施の形態においては、電極には複数の電極を交互に積層した積層構造の電極体を使用するため、電池の上部にも負極が存在し、負極と正極缶との接触が生じる可能性がある。本実施形態では、図7に示すように、正極缶20の周壁部22の内面の段部22cの下面から拡径部22bにかけてガスケット30が設けられている。このガスケット30に加えて、周壁部22の基端部22aの内面には絶縁コート71が配置される。絶縁コート71は、例えばブチル系ゴムをトルエン又はキシレンに溶かしたものを塗布し乾燥させることにより形成される。これにより、電極体40(負極リード52)と正極缶20との短絡が防止される。
In the present embodiment, since an electrode body having a laminated structure in which a plurality of electrodes are alternately stacked is used as the electrode, there is a possibility that a negative electrode also exists on the upper part of the battery, and contact between the negative electrode and the positive electrode can occurs. is there. In the present embodiment, as shown in FIG. 7, a
本発明の各実施形態では、負極缶10を外装缶としていて、正極缶20を封口缶としているが、逆に負極缶が封口缶で、正極缶が外装缶であってもよい。 In each embodiment of the present invention, the negative electrode can 10 is an outer can and the positive electrode can 20 is a sealed can. Conversely, the negative electrode can may be a sealed can and the positive electrode can may be an outer can.
また、本発明の各実施形態では、負極缶10及び正極缶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。 Further, in each embodiment of the present invention, the negative electrode can 10 and the positive electrode can 20 are each formed in a bottomed cylindrical shape, and the flat battery 1 is formed in a coin shape. Alternatively, it may be formed in a shape other than the columnar shape such as a polygonal columnar shape.
また、本発明の各実施形態では、封口缶としての正極缶にステンレスを用いているが、この限りではなく、板状のアルミニウムと板状のステンレスとを重ねて結合してなるクラッド材を用いてもよい。しかも、正極缶は、周壁部が負極缶の周壁部に覆われるため、該正極缶の内面側に位置するアルミニウムが露出して腐食するのを防止できる。 Further, in each embodiment of the present invention, stainless steel is used for the positive electrode can as a sealing can. However, the present invention is not limited to this, and a clad material formed by stacking and bonding plate-like aluminum and plate-like stainless steel is used. May be. Moreover, since the peripheral wall portion of the positive electrode can is covered with the peripheral wall portion of the negative electrode can, the aluminum located on the inner surface side of the positive electrode can can be prevented from being exposed and corroded.
1 扁平形電池
2 扁平形電池
10 負極缶(外装缶)
11 底部
12 周壁部(側壁部)
20 正極缶(封口缶)
21 平面部(上面部)
22 周壁部(側面部)
22a 基端部
22b 拡径部
22c 段部
23 R部
30 ガスケット
31 ガスケット内側部
31a ガスケット上部
31b ガスケット下部
31c 内面段差部(段差部)
32 ガスケット外側部
33 ガスケット先端部
40 電極体
41 正極
46 負極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flat battery 2
11 bottom 12 peripheral wall (side wall)
20 Positive electrode can (sealed can)
21 Flat surface (upper surface)
22 Perimeter wall (side)
22a
32 Gasket
Claims (12)
前記封口缶よりも外径が大きく、底部と側壁部とを有する外装缶と、
前記封口缶の側面部を挟み込むようにモールド形成されるガスケットと、
正極、負極及びセパレータを備える電極体と、を備えた扁平形電池であって、
前記電極体は、前記封口缶の側面部に対し前記外装缶の側壁部を前記ガスケットを挟んでかしめることにより密閉される空間に配置され、
前記段部の下方における前記ガスケットの前記封口缶の側面部内側の厚みは、前記外装缶の底部における前記封口缶の側面部内側の面から前記電極体方向への厚みよりも大きく形成され、前記ガスケットは前記封口缶の上面部から分離されて形成されることを特徴とする扁平形電池。 A sealing can having an upper surface portion and a side surface portion including a stepped portion that spreads out in a stepped manner;
An outer can having a larger outer diameter than the sealed can, and having a bottom and a side wall; and
A gasket that is molded so as to sandwich the side surface of the sealing can;
A flat battery including a positive electrode, a negative electrode, and an electrode body including a separator,
The electrode body is disposed in a space that is sealed by caulking the side wall portion of the outer can with the gasket sandwiched between the side surface portion of the sealing can,
The thickness of the inner side surface of the sealing can of the gasket below the stepped portion is formed to be larger than the thickness in the electrode body direction from the inner surface of the side surface of the sealing can at the bottom of the outer can. The flat battery is characterized in that the gasket is formed separately from the upper surface of the sealing can.
前記封口缶よりも外径が大きく、底部と側壁部とを有する外装缶と、
前記封口缶の側面部を挟み込むようにモールド形成されるガスケットと、
正極、負極及びセパレータを備える電極体と、を備えた扁平形電池であって、
前記電極体は、前記封口缶の側面部に対し前記外装缶の側壁部を前記ガスケットを挟んでかしめることにより密閉される空間に配置され、
前記側面部において前記上面部から前記段部に至るまでの領域である側面部上部の内側にはガスケットが形成されておらず、前記段部から前記底部に至るまでの領域である側面部下部の内側には前記ガスケットが形成されており、前記側面部上部の内側の表面と、前記側面部下部に形成されたガスケットの表面は連続したテーパ状の面を形成することを特徴とする扁平形電池。 A sealing can having an upper surface portion and a side surface portion including a stepped portion that spreads out in a stepped manner;
An outer can having a larger outer diameter than the sealed can, and having a bottom and a side wall; and
A gasket that is molded so as to sandwich the side surface of the sealing can;
A flat battery including a positive electrode, a negative electrode, and an electrode body including a separator,
The electrode body is disposed in a space that is sealed by caulking the side wall portion of the outer can with the gasket sandwiched between the side surface portion of the sealing can,
No gasket is formed on the inner side of the upper part of the side part, which is an area from the upper surface part to the step part in the side part, and a lower part of the side part which is an area from the step part to the bottom part. A flat battery characterized in that the gasket is formed on the inner side, and the inner surface of the upper portion of the side surface portion and the surface of the gasket formed at the lower portion of the side surface portion form a continuous tapered surface. .
前記封口缶の側面部を挟み込むようにモールド形成されるガスケットと、を備える扁平形電池の封口缶であって、
前記段部の下方における前記ガスケットの前記封口缶の側面部内側の厚みは、前記外装缶の底部における前記封口缶の側面部内側の面から前記電極体方向への厚みよりも大きく形成され、前記ガスケットは前記封口缶の上面部から分離されて形成されることを特徴とする扁平形電池の封口缶。 A sealing can having an upper surface portion and a side surface portion including a stepped portion that spreads out in a stepped manner;
A flat battery sealing can comprising a gasket formed so as to sandwich a side surface portion of the sealing can,
The thickness of the inner side surface of the sealing can of the gasket below the stepped portion is formed to be larger than the thickness in the electrode body direction from the inner surface of the side surface of the sealing can at the bottom of the outer can. The flat battery sealing can is characterized in that the gasket is formed separately from the upper surface of the sealing can.
前記封口缶の側面部を挟み込むようにモールド形成されるガスケットと、を備える扁平形電池の封口缶であって、
前記側面部において前記上面部から前記段部に至るまでの領域である側面部上部の内側にはガスケットが形成されておらず、前記段部から前記底部に至るまでの領域である側面部下部の内側には前記ガスケットが形成されており、前記側面部上部の内側の表面と、前記側面部下部に形成されたガスケットの表面は連続したテーパ状の面を形成することを特徴とする扁平形電池の封口缶。 A sealing can having an upper surface portion and a side surface portion including a stepped portion that spreads out in a stepped manner;
A flat battery sealing can comprising a gasket formed so as to sandwich a side surface portion of the sealing can,
No gasket is formed on the inner side of the upper part of the side part, which is an area from the upper surface part to the step part in the side part, and a lower part of the side part which is an area from the step part to the bottom part. A flat battery characterized in that the gasket is formed on the inner side, and the inner surface of the upper portion of the side surface portion and the surface of the gasket formed at the lower portion of the side surface portion form a continuous tapered surface. Sealing can.
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