JPH07169447A - 平板型電池の製造方法 - Google Patents

平板型電池の製造方法

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JPH07169447A
JPH07169447A JP19575994A JP19575994A JPH07169447A JP H07169447 A JPH07169447 A JP H07169447A JP 19575994 A JP19575994 A JP 19575994A JP 19575994 A JP19575994 A JP 19575994A JP H07169447 A JPH07169447 A JP H07169447A
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JP
Japan
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metal terminal
sheet
battery
terminal plates
annular insulating
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Pending
Application number
JP19575994A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutoshi Takeda
和俊 竹田
Toyoro Harada
豊郎 原田
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Seiko Electronic Components Ltd
Original Assignee
Seiko Electronic Components Ltd
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Publication date
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    • Y02E60/12

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 製造時に起こる電池の外周封口部でのショー
トを防止できる平板型リチウム電池の製造方法を提供す
ることにある。 【構成】 外周四隅に角形もしくは円弧形の切欠部を設
けたシート状金属端子板と、これと相似形で外形寸法が
異なるもう一つのシート状金属端子板とを準備し、これ
を製造工程に採用した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、平板型リチウム電池の
外周封口部でのショートを防止するようにした平板型電
池の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、一対のシート状金属端子板の間に
積層状の発電要素を保有せしめるとともに、前記一対の
シート状金属端子板の周辺端部の間に環状絶縁部材を挟
み込み、前記発電要素を密封した偏平型電池が知られて
いた(例えば、実開昭58−176366号公報参
照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】この種、従来の電池
は、製造時に、矩形状をなしたシート状金属端子板が、
その外周四隅でシート状金属端子板同士が環状絶縁部材
を貫通して接触することがあり、そのために電池のショ
ートが起こることがあった(図2〜4参照)。
【0004】また、一対のシート状金属端子板は、いず
れも同寸、同形をしているので、シート状金属端子板同
士が環状絶縁部材を貫通して接触する機会が多く、電池
がショートする可能性が高かった(図2〜3参照)
【0005】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、本発明は、所定の輪郭形状に形成された一対のシ
ート状金属端子板の間に積層状の発電要素を保有せしめ
るとともに、上記一対のシート状金属端子板の周辺端部
の間に環状絶縁部材を挟み込み、上記発電要素を密封し
てなる平板型リチウム電池において、一対のシート状金
属端子板として、その外周四隅に角形もしくは円弧形の
切欠部が設けられ、外形寸法がそれぞれ異なる相似形か
らなるものを一対準備し、それらの外周にポリオレフィ
ン系樹脂を接着し、その後、ポリオレフィン系樹脂同士
を対向させ、その空所に発電要素を保有させて上記樹脂
を熱接着する組立工程を採用した。
【0006】
【作用】上記のように構成された電池は、上下方向から
圧力と熱とを加えながら電池を封口する際に、一対のシ
ート状金属端子板の外周もしくは外周四隅に対して、過
大な加圧力が加わることがなくなるので、シート状端子
板同士が環状絶縁部材を貫通して接触することがなくな
る。特に、圧力の集中するシート状金属端子板の四隅は
欠如されているのでショート防止が確実になる。
【0007】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1(a)は、本発明を適用した平板型リチウム
電池の一実施例を示す断面図、図1(b)はその平面図
で、サイズは40×40×0.5mmである。
【0008】図中、1は正極端子を兼ねるシート状金属
端子板で厚みが20〜100μである。この1はニッケ
ル、アルミニウム等の金属である。また、このシート状
金属端子板1の外周四隅は角形もしくは円弧形の切欠部
が設けられている。3は二酸化マンガンを主体とする正
極合剤である。2は金属ネットであり、正極合剤3に対
して一部もしくは全部が埋設され、正極合剤3とよく密
着している。4はセパレータである。7は負極端子を兼
ねるシート状金属端子板で厚みが20〜100μであ
る。この7はニッケル、ステンレス等の金属である。こ
のシート状金属端子板7の外周四隅は角形もしくは円弧
形の切欠部が設けられている。一対のシート状金属端子
板1、7は相似形をしており、7は1に比べて外形寸法
がdだけ小さくできている。
【0009】このシート状金属端子板7の内面に、金属
ネット6が溶接されている。5は負極活物質であるリチ
ウムで、金属ネット6に圧着されたのち、ローラにより
金属ネット6に完全に充填されている。8は環状絶縁部
材で、ヒートシール性と金属との接着性を有したポリオ
レフィン系樹脂からなっている。この8はシート状金属
端子板1、7のそれぞれに予め熱溶着されている。
【0010】次に組立方法について述べる。組立工程
は、従来の方法に準じて行うことができるが、一応説明
する。まず、平板型リチウム電池に必要な構成要素を準
備する。ニッケル、ステンレス等の金属シートを打ち抜
いて、外周四隅に角形もしくは円弧形の切欠部が設けら
れ、互いに寸法差の異なる相似形の矩形シート状金属端
子板1、7を得るとともに、ヒートシール性と金属との
接着性を有するポリオレフィン系樹脂からなる環状絶縁
部材8の複数個と、他に発電要素たる金属ネット6、負
極活物質たるリチウムシート5、正極活物質たるシート
状の2酸化マンガン3、セパレータ4等を準備する。
【0011】次に、前記寸法差の異なる各矩形シート状
金属端子板1、7の周辺端部に前記環状絶縁部材8、8
をそれぞれ熱溶着する。9は環状絶縁部材8とシート状
金属端子板1または7が熱溶着された箇所を示す。さら
に、環状絶縁部材8が固定された小さい方のシート状金
属端子板7の内面に、金属ネット6を点溶接により固定
し、そこに負極活物質であるリチウムをローラで練り込
み圧着固定し、負極部を形成する。金属ネット2を芯材
として、その金属ネット2にスラリー状の正極活物質た
る2酸化マンガンを練り込んで乾燥後、所定の厚みにな
るように圧延して、シート状正極部を形成する。
【0012】その後、正極部と負極部の環状絶縁部材同
士8、8とが向き合うように配置して、それにより形成
された空間部に、正極部、セパレータ、負極部などの積
層状の発電要素を保有させるようにした後に、矩形シー
ト状金属端子板の周辺端部(環状絶縁部材8、8が向き
合っている部分)にヒートシールを行い、発電要素を密
封することにより平板型電池が完成する。10は環状絶
縁部材8同士が熱溶着されたシートヒール部で、ヒート
シールの幅は3〜5mmである。
【0013】このようにして組み立てた本発明にかかる
電池と図2〜4に示す従来電池の製造直後の電圧不良率
を比較して調べた。その結果を第1表にに示す。ここに
電圧不良とは回路電圧が3.0V以下と定義した。比較
にあたって、その対象となる従来電池について説明して
おく。
【0014】図2(a)、図3(a)、図4(a)はそ
れぞれ従来電池A,B,Cの断面図、図2(b)、図3
(b)、図4(b)はそれぞれの平面図である。本発明
電池と従来電池とはサイズ、各発電要素及び製造過程は
全く同一としてある。ただ、本発明の電池とは下記の点
で相違している。
【0015】即ち、図2の電池は、一対のシート状金属
端子板の外周四隅に角形もしくは円弧形の切欠部が設け
られていないことと、上下のシート状金属端子板の外形
寸法が全く同一である点が相違している。図3の電池
は、一対のシート状金属端子板の外形寸法が同一である
点でのみ本発明の電池と相違している。
【0016】図4の電池は、一対のシート状金属端子板
の外周四隅に角形もしくは円弧形の切欠部が設けられて
いない点で本発明の電池と相違している。
【0017】
【表1】 表1より明らかなように、本発明電池の電圧不良率は0
%で、従来電池A,B,Cに比べて優れていることがわ
かる。図3に示した従来電池Bの例からは、電池をヒー
トシールにより封口する際に、電池外周部ならびに電池
外周四隅部に最も上、下方向の加圧力が加わるため、こ
の部分でショートしていることが分かる。
【0018】電池がショートしているかどうかは、テス
ターで電池の直流抵抗を測定すればすぐ見分けることが
できる。即ち、良品であれば20MΩ以上の値を示す
が、ショートしている不良品であればせいぜい200K
Ω以下の値を示すからである。また、このショートした
電池の開路電圧はすべて3.0V以下であり、多くはほ
とんど電圧がゼロに近いものである。
【0019】さらに、ヒートシールされた電池外周部な
らびに電池外周四隅でショートが生じているかどうか
は、このショートした電池の外周部を一辺ずつセラミク
スハサミで切断すると、ショートしている部分が取り除
かれ直流抵抗が20MΩを示すようになる。このとき、
ほとんどゼロに近かった開路電圧も2.5〜2.7Vに
回復してくる。
【0020】図3に対応する従来電池Bは80%が電圧
不良で、ショートはすべて四隅を除いた電池外周部
(辺)で発生している。図4の従来電池Cは20%が電
圧不良で、ショートはすべて電池外周の四隅で発生して
いる。これらの例より、一対のシート状金属端子板はそ
の外周部のいずれの箇所においてもショートする恐れが
あることが理解される。したがって、一対のシート状金
属端子板には互いに寸法差を設けること、その四隅には
切欠部を設けることのいずれもが必要で、そのどれが欠
けても不良率が高くなることが理解できる。換言すれ
ば、両者の要件を共に備えることによって優れた電池が
得られることを示している。
【0021】また、本発明にかかる一対の相似形をした
シート状金属端子板の外形寸法差dは、0.3mm以上で
あれば、ショート防止の効果が十分に発揮できる。さら
に、この外形寸法差dが最小限0.3mm確保されていれ
ば、この一対のシート状金属端子板の位置決めは電池組
立機においても十分に可能である。
【0022】一方、この外形寸法差dを1.0mm以上に
すると、ヒートシール部10の熱溶着面積を少なくした
り、各発電要素の外形寸法を小さくしなければならなく
なる。これにつれて、電池のシール性が低下したり、電
池の容量が小さくなる欠点が生じてくる。
【0023】
【発明の効果】この発明は以上説明したように、一対の
シート状金属端子板の外周四隅に角形もしくは円弧形の
切欠部を設けるとともに、この一対の相似形をしたシー
ト状金属端子板の外形寸法を相違させた端子板を用いた
製造工程を採用することにより、電池製造時にショート
することがなく、したがって不良率の少ない歩留りの高
い平板型リチウム電池の製造方法を提供することができ
るものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)は本発明により得られた平板型リチウム
電池の一実施例を示す断面図であり、(b)はその平面
図である。
【図2】(a)は従来電池の断面図であり、(b)はそ
の平面図である。
【図3】(a)は別の従来電池の断面図であり、(b)
はその平面図である。
【図4】(a)は他の従来電池の断面図であり、(b)
はその平面図である。
【符号の説明】
1 シート状金属端子板 2 金属ネット 3 正極合剤 4 セパレータ 5 リチウム 6 金属ネット 7 シート状金属端子板 8 環状絶縁部材 9、10 ヒートシート部

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外周四隅に角形もしくは円弧形の切欠部
    が設けられ、互いに寸法差の異なる相似形の矩形シート
    状金属端子板を準備する工程と、 ヒートシール性と金属との接着性を有するポリオレフィ
    ン系樹脂からなる環状絶縁部材を2個準備する工程と、 前記各矩形シート状金属端子板の周辺端部に前記環状絶
    縁部材をそれぞれ熱圧着する工程と、 前記外形寸法の異なる一対の矩形シート状金属端子板に
    熱融着された環状絶縁部材同士をそれぞれ対向配置し、
    それにより形成された空間部に積層状の発電要素を保有
    せしめる工程と、 前記一対の矩形シート状金属端子板の周辺端部でヒート
    シールを行い、発電要素を密封する工程とからなること
    を特徴とする平板型リチウム電池の製造方法。
  2. 【請求項2】 前記金属端子板の外形寸法差が、0.3
    〜1.0mmであることを特徴とする請求項1記載の平板
    型リチウム電池の製造方法。
JP19575994A 1994-08-19 1994-08-19 平板型電池の製造方法 Pending JPH07169447A (ja)

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