JP2941127B2 - 樹脂封止正極端子およびそれを有するリチウムイオン電池 - Google Patents

樹脂封止正極端子およびそれを有するリチウムイオン電池

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憲仁 栗栖
務 金綱
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Toshiba Corp
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Toshiba Corp
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は密閉型電池に関し、特に
電池の正極端子の構造およびその正極端子を有するリチ
ウムイオン電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、リチウム電池やリチウムイオン電
池等の電池が携帯用電子機器等に広く利用されつつあ
る。ところで、かかる電池系は従来の電池系と異なり、
３Ｖ、４Ｖといった高い起電力を有するという特徴があ
り、その優れた性能が注目されてきている。
【０００３】しかしながらかかる電池系に用いる正極端
子材料はその高い起電力の故に限定された金属材料しか
用いられなかった。かかる高電圧に耐える金属材料とし
ては、チタン、特殊なＳＵＳ、金、白金といった貴金
属、アルミニウム等、極く限られたものしかなかった。
特に、高い密閉性の要求されるハーメチックシール方式
の電池の場合、その正極ピン材料は融着ガラスの熱膨張
係数と近い値である必要性から更に限定されチタン、特
殊なＳＵＳ材料しか用いることが出来なかった。チタ
ン、特殊なＳＵＳ材料はいずれも高価であるとともに、
加工性、溶接性等に大きな難点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる従来の
問題点を解決せんとするものであり、特に、高電圧に耐
え安価で加工性の良いアルミニウム、もしくはアルミニ
ウム合金の特性に注目し、融着ガラスによらない絶縁方
式を考案することにより上記問題点のない新規な正極端
子およびそれを有するリチウムイオン電池を提供せんと
するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明はＡｌもしくはＡｌ合金からなる正極ピンを用
い、該正極ピンが上下二つに分かれた樹脂製のガスケッ
トを介して電池缶もしくは電池蓋にカシメられているこ
とを特徴とする電池用正極端子構造にすることにより、
耐電圧性に優れたＡｌもしくはＡｌ合金を正極ピン材料
として用いることが可能となり、３Ｖ以上の起電力を有
する電池の正極端子として安価で有用な材料を提供でき
るようにしたものである。
【０００６】
【作用】本発明で用いる正極ピンはＡｌもしくはＡｌ合
金でなければならない。
【０００７】上記の如く高起電力に耐える金属材料は、
極く限定されたものであり価格、加工性を含めて考えた
場合、ＡｌもしくはＡｌ合金が最適の材料である。
【０００８】ＡｌもしくはＡｌ合金を正極ピンとして用
いるためには負極端子となる電池缶もしくは電池蓋と電
気的に絶縁されていなければならない。
【０００９】かかる絶縁の方法として最も一般的なのは
例えば、特開昭６１−２４８，３５６号公報，特開昭６
１−２６１，２４０号公報，特開昭６３−７６，９５６
号公報等にて開示されている前記のハーメチックシール
方式であるが、ＡｌもしくはＡｌ合金は融着ガラスとの
熱膨張係数との差が余りに大きく、この方式を採用した
場合にはその製造工程中にヒビ割れが発生し製品を得る
ことができない。
【００１０】事実、本発明者等はＡｌもしくはＡｌ合金
をピン材として種々の条件にてガラスとの融着を試みた
が満足な製品を得ることができなかった。
【００１１】本発明者等は更にガラス絶縁に代え、種々
の樹脂を絶縁体として検討を行った結果、意外にもＡｌ
もしくはＡｌ合金からなるピンを上下二つに分かれた樹
脂製のガスケットを介して電池缶もしくは電池蓋にカシ
メることにより、電気絶縁性に優れ気密性にも優れた正
極端子を得ることができることを見出した。
【００１２】本発明でいう樹脂とは特に限定するもので
はないが一例を挙げれば、ポリテトラフロロエチレン、
ポリトリフロロクロロエチレン、ポリフッ化ビニリデン
等のフッ素系樹脂、ポリフェニレンサルファイト、ポリ
エーテルケトン、芳香族ポリアミド、芳香族ポリエステ
ル、ポリイミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂、ポ
リスチレン、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００１３】本樹脂製ガスケットは上下に二分すること
により、より高い気密性が得られると共に、カシメ時の
圧力に対して変形することなく高い絶縁性が確保され
る。
【００１４】図面を参照して具体的に説明すると、図１
は本発明の正極端子の一実施態様を各部材の側面図で示
したものである。１はＡｌまたはＡｌ合金よりなるピン
である。２は上下に二分された樹脂製のガスケットであ
る。３は開口部を有する電池缶または電池蓋である。
【００１５】ピン１を樹脂製のガスケット２を介して電
池缶または電池蓋３にカシメることにより図２に示すよ
うに本発明の正極端子が作製される。
【００１６】以下、実施例により本発明を更に詳しく説
明する。
【００１７】
【実施例】
実施例１ Ａｌ材（Ａ−２０４０）よりなる図１のピン１を用い、
ポリテトラフロロエチレンからなるガスケット２を介し
て、１５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で電池蓋３にカシメるこ
とにより図２に示す正極ピン構造を有する電池蓋を作製
した。
【００１８】この正極ピンと電池蓋との間の絶縁抵抗及
び気密性を示すヘリウムリーク度は表１に示す通りであ
った。
【００１９】尚、ヘリウムリーク度は、ライボルト株式
会社製 ヘリウムディテクターＵＬ１００ ＰＬＵＳを
用いて測定した。
【００２０】実施例２ Ａｌ材（Ａ−２０４０）よりなる図１のピン１を用い、
ポリフェニレンサルファイトからなるガスケット２を介
して、１５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で電池蓋３にカシメる
ことにより図２に示す正極ピン構造を有する電池蓋を作
製した。
【００２１】この正極ピンと電池蓋との間の絶縁抵抗及
び気密性を示すヘリウムリーク度は表１に示す通りであ
った。
【００２２】実施例３ Ａｌ材（Ａ−２０４０）よりなる図１のピン１を用い、
ポリ−ｐ−オキシベンゾエイトからなるガスケット２を
介して、１５０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で電池蓋３にカシメ
ることにより図２に示す正極ピン構造を有する電池蓋を
作製した。
【００２３】この正極ピンと電池蓋との間の絶縁抵抗及
び気密性を示すヘリウムリーク度は表１に示す通りであ
った。
【００２４】実施例４ Ａｌ材（Ａ−２０４０）よりなる図１のピン１を用い、
芳香族ポリアミドからなるガスケット２を介して、１５
０ｋｇ／ｃｍ2の圧力で電池蓋３にカシメることにより
図２に示す正極ピン構造を有する電池蓋を作製した。
【００２５】この正極ピンと電池蓋との間の絶縁抵抗及
び気密性を示すヘリウムリーク度は表１に示す通りであ
った。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【発明の効果】上述のように本発明の電池用正極端子は
電気絶縁性、気密性に優れ、且つ安価であり、電池用部
材として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の正極端子の各部材の説明図、
【図２】図１の各部材を組立てた状態の説明図である。
【符号の説明】
１ ピン ２ ガスケット ３ 電池蓋
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湊 康文 神奈川県川崎市川崎区夜光１丁目３番１ 号 旭化成工業株式会社内 (72)発明者 栗栖 憲仁 東京都品川区南品川３−４−10 東芝電 池株式会社内 (72)発明者 金綱 務 神奈川県横浜市緑区霧ケ丘３−22−14− 202 (56)参考文献 実開 昭63−33564（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−2358（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−8863（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−125484（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−7863（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−60863（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−1369（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 2/30 H01M 2/06 H01M 2/08

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 電池用正極端子であって、正極ピンがＡ
    ｌもしくはＡｌ合金からなり、該正極ピンが上下二つに
    分かれた樹脂製のガスケットを介して電池缶もしくは電
    池蓋にカシメられていることを特徴とする電池用正極端
    子。
  2. 【請求項２】 請求項１の正極端子構造を持つことを特
    徴とするリチウムイオン電池。
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