JPH1050276A - 密閉電池 - Google Patents
密閉電池Info
- Publication number
- JPH1050276A JPH1050276A JP8203389A JP20338996A JPH1050276A JP H1050276 A JPH1050276 A JP H1050276A JP 8203389 A JP8203389 A JP 8203389A JP 20338996 A JP20338996 A JP 20338996A JP H1050276 A JPH1050276 A JP H1050276A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gasket
- sealing plate
- case
- battery
- sealed battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 移動用直流電源，バックアップ用電源等に用
いられる密閉電池において、長期にわたる耐漏液性能を
確保し、信頼性の高い密閉電池を提供することを目的と
する。 【解決手段】 正極端子を兼ねたケース２と、負極端子
を兼ねた封口板３をガスケット１で絶縁シールし、ケー
ス２に接して正極５を設け、セパレータ４を介して負極
６を封口板３に接して設け、ガスケット１として、封口
板３の開口部と接するガスケット底部１ａが外周方向に
いくにつれ、厚くなるようなテーパー７を有するガスケ
ット１を用いることにより、耐漏液性能に優れた密閉電
池が得られる。
いられる密閉電池において、長期にわたる耐漏液性能を
確保し、信頼性の高い密閉電池を提供することを目的と
する。 【解決手段】 正極端子を兼ねたケース２と、負極端子
を兼ねた封口板３をガスケット１で絶縁シールし、ケー
ス２に接して正極５を設け、セパレータ４を介して負極
６を封口板３に接して設け、ガスケット１として、封口
板３の開口部と接するガスケット底部１ａが外周方向に
いくにつれ、厚くなるようなテーパー７を有するガスケ
ット１を用いることにより、耐漏液性能に優れた密閉電
池が得られる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ケース，封口板お
よびガスケットにより発電要素を液密的に密閉した密閉
電池に関するものである。
よびガスケットにより発電要素を液密的に密閉した密閉
電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】昨今、ＩＣ，ＬＳＩをはじめとするエレ
クトロニクスの進展は目覚ましく、これらを応用した電
子精密機器の電源、あるいはメモリーバックアップの電
源として、非水電解液系のコイン形リチウム電池、水溶
液系のボタン形アルカリ電池等の一次電池および有機電
解液系のコイン形リチウム二次電池、水溶液系のコイン
形ニッケルカドニウム電池等の二次電池の需要が急激に
伸びている。これらの密閉電池の適用分野の拡大に伴
い、電池特性の改善が要望されており、その一つとし
て、長期間にわたる耐漏液特性を確保することが望まれ
ている。
クトロニクスの進展は目覚ましく、これらを応用した電
子精密機器の電源、あるいはメモリーバックアップの電
源として、非水電解液系のコイン形リチウム電池、水溶
液系のボタン形アルカリ電池等の一次電池および有機電
解液系のコイン形リチウム二次電池、水溶液系のコイン
形ニッケルカドニウム電池等の二次電池の需要が急激に
伸びている。これらの密閉電池の適用分野の拡大に伴
い、電池特性の改善が要望されており、その一つとし
て、長期間にわたる耐漏液特性を確保することが望まれ
ている。
【０００３】密閉電池の従来の構造をコイン形リチウム
二次電池を例に、図４に示す。図４において、１はポリ
エチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂か
らなるガスケット、２は正極端子を兼ねるケース、３は
負極端子を兼ねる封口板、４はポリプロピレン不織布か
らなるセパレータ、５はリチウムマンガン酸化物に黒鉛
等の導電剤および結着剤を混合した後、加圧成型された
正極、６はリチウムチタン酸化物に黒鉛等の導電剤およ
び結着剤を混合した後、加圧成型された負極である。電
池の組み立ては、負極６，セパレータ４，正極５および
非水電解液を電池内部に充填し、ケース２と封口板３の
両者間の絶縁物としてガスケット１を介在して、ケース
２の開口部をガスケット１の方向にかしめて封口するこ
とにより行われる。また、従来のガスケット１の要部断
面は図５に示すようにガスケット底部１ａにテーパーが
なく、厚みは均一である。
二次電池を例に、図４に示す。図４において、１はポリ
エチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂か
らなるガスケット、２は正極端子を兼ねるケース、３は
負極端子を兼ねる封口板、４はポリプロピレン不織布か
らなるセパレータ、５はリチウムマンガン酸化物に黒鉛
等の導電剤および結着剤を混合した後、加圧成型された
正極、６はリチウムチタン酸化物に黒鉛等の導電剤およ
び結着剤を混合した後、加圧成型された負極である。電
池の組み立ては、負極６，セパレータ４，正極５および
非水電解液を電池内部に充填し、ケース２と封口板３の
両者間の絶縁物としてガスケット１を介在して、ケース
２の開口部をガスケット１の方向にかしめて封口するこ
とにより行われる。また、従来のガスケット１の要部断
面は図５に示すようにガスケット底部１ａにテーパーが
なく、厚みは均一である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電池の漏液は、封口板
とガスケットの間およびケースとガスケットの間から発
生するが、一般的に、後者の方が起こり易い。これは封
口板とガスケットの間は、封口板の開口部および封口板
の周縁部の折り返しの先端部、つまり封口板の肩部でガ
スケットとの密着がよいが、ケースとガスケット間では
面同士の接触となり、わずかな隙間を生じ易いためであ
る。そのため、ケースとガスケットとの接触面積を大き
くする必要がある。
とガスケットの間およびケースとガスケットの間から発
生するが、一般的に、後者の方が起こり易い。これは封
口板とガスケットの間は、封口板の開口部および封口板
の周縁部の折り返しの先端部、つまり封口板の肩部でガ
スケットとの密着がよいが、ケースとガスケット間では
面同士の接触となり、わずかな隙間を生じ易いためであ
る。そのため、ケースとガスケットとの接触面積を大き
くする必要がある。
【０００５】しかし、電池の構成部品は組み立てを容易
にするために、各部品とのクリアランスがある程度必要
であり、そのため、かしめ封口後にはケースとガスケッ
トの接触は電池の肩部と底部のみの圧縮になり、ケース
とガスケットの間に接触していない部分が多く生じる。
この状態において、長期に電池を使用した場合、漏液す
る可能性がある。実際、耐漏液性能の加速評価試験とし
て、一般に行われる熱衝撃試験において、漏液するとい
う問題があった。
にするために、各部品とのクリアランスがある程度必要
であり、そのため、かしめ封口後にはケースとガスケッ
トの接触は電池の肩部と底部のみの圧縮になり、ケース
とガスケットの間に接触していない部分が多く生じる。
この状態において、長期に電池を使用した場合、漏液す
る可能性がある。実際、耐漏液性能の加速評価試験とし
て、一般に行われる熱衝撃試験において、漏液するとい
う問題があった。
【０００６】本発明は、長期にわたる耐漏液性能を確保
し、信頼性の高い密閉電池を提供することを目的とする
ものである。
し、信頼性の高い密閉電池を提供することを目的とする
ものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は封口板の開口部と接するガスケット底部
が外周方向に向って、順次厚くなるテーパーを有するガ
スケットを用いるものである。
めに、本発明は封口板の開口部と接するガスケット底部
が外周方向に向って、順次厚くなるテーパーを有するガ
スケットを用いるものである。
【０００８】この発明によれば、耐漏液性能に優れた密
閉電池が得られる。
閉電池が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、請求項１に記載のよう
に、正極端子を兼ねる有底筒状のケースと、負極端子を
兼ね周縁に垂直部分を有する封口板と、ケースと封口板
との間に介在したガスケットとを有し、前記ケースの開
口部を内側にかしめて発電要素を密閉した密閉電池であ
って、前記封口板の開口部と接するガスケット底部が外
周方向に向って、順次厚くなるテーパーを設けたガスケ
ットを用いることにより実施し得るものである。
に、正極端子を兼ねる有底筒状のケースと、負極端子を
兼ね周縁に垂直部分を有する封口板と、ケースと封口板
との間に介在したガスケットとを有し、前記ケースの開
口部を内側にかしめて発電要素を密閉した密閉電池であ
って、前記封口板の開口部と接するガスケット底部が外
周方向に向って、順次厚くなるテーパーを設けたガスケ
ットを用いることにより実施し得るものである。
【００１０】従来のガスケットの形状では、かしめ封口
を行うと封口板の開口部によりガスケット底部が圧縮さ
れるが、圧縮された部分は電池の中心に向う方向にも外
周に向う方向にもほぼ均等に移動する。本発明のガスケ
ットの形状では外周方向にガスケットが多く移動するた
め、従来のガスケット形状を用いた場合より、ケースと
ガスケットの接触面積が大きくなり、電解液の漏液がし
難くなる。
を行うと封口板の開口部によりガスケット底部が圧縮さ
れるが、圧縮された部分は電池の中心に向う方向にも外
周に向う方向にもほぼ均等に移動する。本発明のガスケ
ットの形状では外周方向にガスケットが多く移動するた
め、従来のガスケット形状を用いた場合より、ケースと
ガスケットの接触面積が大きくなり、電解液の漏液がし
難くなる。
【００１１】従来のガスケットの形状の場合でもガスケ
ットの底部を厚くし、圧縮度合を高めれば、耐漏液特性
の向上が期待されるが、圧縮度合を高めるために、かし
め封口の圧力も高めなければならず、そのことにより、
封口板の開口部が変形して、電池の中心方向に向って逃
げ、意図する圧縮度にすることできず、また、ケースと
ガスケットの接触が十分に得られず、耐漏液特性の向上
はわずかであった。また、ガスケットの底部を厚くする
ことによる電池内容積の低下に伴い、放電容量も低下す
る。
ットの底部を厚くし、圧縮度合を高めれば、耐漏液特性
の向上が期待されるが、圧縮度合を高めるために、かし
め封口の圧力も高めなければならず、そのことにより、
封口板の開口部が変形して、電池の中心方向に向って逃
げ、意図する圧縮度にすることできず、また、ケースと
ガスケットの接触が十分に得られず、耐漏液特性の向上
はわずかであった。また、ガスケットの底部を厚くする
ことによる電池内容積の低下に伴い、放電容量も低下す
る。
【００１２】さらに、従来のガスケットの形状を用いて
耐漏液特性を向上させる場合には、かしめ封口する金型
の内径を従来より小さくして、ケースとガスケットの接
触面積を大きくしていたが、ケースの外径より金型の内
径が小さくなるため、かしめの際にケースのニッケルめ
っきが剥がれ、そのめっき粉が封口板にも接触して電池
を外部ショートさせたり、金型からも取り出し難く、生
産性を低下させていたが、本発明のガスケットの形状で
はこのような従来の形状による問題が発生しないという
利点もある。
耐漏液特性を向上させる場合には、かしめ封口する金型
の内径を従来より小さくして、ケースとガスケットの接
触面積を大きくしていたが、ケースの外径より金型の内
径が小さくなるため、かしめの際にケースのニッケルめ
っきが剥がれ、そのめっき粉が封口板にも接触して電池
を外部ショートさせたり、金型からも取り出し難く、生
産性を低下させていたが、本発明のガスケットの形状で
はこのような従来の形状による問題が発生しないという
利点もある。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図１ないし
図３を用いて説明する。
図３を用いて説明する。
【００１４】（実施例１）図１に本発明の密閉電池の一
実施例として、コイン形リチウム二次電池の構成を示
す。なお、図４に示す従来例と同じ構成部分には同一番
号を付す。
実施例として、コイン形リチウム二次電池の構成を示
す。なお、図４に示す従来例と同じ構成部分には同一番
号を付す。
【００１５】１は図２に示すように、ガスケット底部１
ａが外周方向にいくにつれ、厚くなるテーパー７を有
し、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン
系樹脂からなるガスケット、２は正極端子を兼ねるケー
ス、３は負極端子を兼ねる封口板、４はポリプロピレン
不織布からなるセパレータ、５はリチウムマンガン酸化
物に黒鉛等の導電剤および結着剤を混合した後、加圧成
型された正極、６はリチウムチタン酸化物に黒鉛等の導
電剤および結着剤を混合した後、加圧成型された負極で
ある。電解液には、プロピレンカーボネイトと１，２−
ジメトキシエタンを体積比１：１で混合した溶媒に過塩
素酸リチウムを１モル／リットル溶解したものを用い
た。電池の組み立ては、負極６，セパレータ４，正極５
および電解液を電池内部に充填し、ケース２と封口板３
の両者間の絶縁物としてケース２の開口部をガスケット
１を介して、内側にかしめて封口することにより行っ
た。
ａが外周方向にいくにつれ、厚くなるテーパー７を有
し、ポリエチレン，ポリプロピレン等のポリオレフィン
系樹脂からなるガスケット、２は正極端子を兼ねるケー
ス、３は負極端子を兼ねる封口板、４はポリプロピレン
不織布からなるセパレータ、５はリチウムマンガン酸化
物に黒鉛等の導電剤および結着剤を混合した後、加圧成
型された正極、６はリチウムチタン酸化物に黒鉛等の導
電剤および結着剤を混合した後、加圧成型された負極で
ある。電解液には、プロピレンカーボネイトと１，２−
ジメトキシエタンを体積比１：１で混合した溶媒に過塩
素酸リチウムを１モル／リットル溶解したものを用い
た。電池の組み立ては、負極６，セパレータ４，正極５
および電解液を電池内部に充填し、ケース２と封口板３
の両者間の絶縁物としてケース２の開口部をガスケット
１を介して、内側にかしめて封口することにより行っ
た。
【００１６】なお、いずれの電池の大きさも、直径２０
ｍｍ，厚さ２．０ｍｍで容量は２０ｍＡｈである。
ｍｍ，厚さ２．０ｍｍで容量は２０ｍＡｈである。
【００１７】ケース底部と接するガスケット底部の下面
に対して、封口板の開口部と接するガスケット底部の上
面のテーパーの角度を変えて、高温６０℃で１時間放置
し、その後、低温−１０℃で１時間放置することを１サ
イクルとする熱衝撃試験を行った。その３００サイクル
後の漏液発生率の結果を表１に示す。
に対して、封口板の開口部と接するガスケット底部の上
面のテーパーの角度を変えて、高温６０℃で１時間放置
し、その後、低温−１０℃で１時間放置することを１サ
イクルとする熱衝撃試験を行った。その３００サイクル
後の漏液発生率の結果を表１に示す。
【００１８】なお、これらガスケット底部の上面のテー
パーの角度を変えたガスケットの体積はすべて同体積に
なるようにした。
パーの角度を変えたガスケットの体積はすべて同体積に
なるようにした。
【００１９】
【表１】
【００２０】表１より、ガスケット底部の上面にテーパ
ーを設け、そのテーパー角度を大きくすることにより、
漏液の発生率は低下し、テーパーの角度が１０°以上４
０°以下で、漏液は発生しない。しかし、テーパーの角
度をさらに大きくすると、漏液の発生率は高くなった。
ーを設け、そのテーパー角度を大きくすることにより、
漏液の発生率は低下し、テーパーの角度が１０°以上４
０°以下で、漏液は発生しない。しかし、テーパーの角
度をさらに大きくすると、漏液の発生率は高くなった。
【００２１】この漏液した電池を分解解析した結果、ガ
スケット底部の上面のテーパーの角度が、０°，５°の
電池はガスケットとケースとの側面の下部に隙間が観察
された。また、ガスケット底部の上面のテーパーの角度
が、４５°，５０°の電池では封口板の開口部により圧
縮されるガスケット底部の厚みが厚くなるため、封口板
の開口部が変形して、電池の中心方向に向って逃げ、ケ
ースとガスケットとの側面の下部に隙間が観察された。
スケット底部の上面のテーパーの角度が、０°，５°の
電池はガスケットとケースとの側面の下部に隙間が観察
された。また、ガスケット底部の上面のテーパーの角度
が、４５°，５０°の電池では封口板の開口部により圧
縮されるガスケット底部の厚みが厚くなるため、封口板
の開口部が変形して、電池の中心方向に向って逃げ、ケ
ースとガスケットとの側面の下部に隙間が観察された。
【００２２】（実施例２）なお実施例１では、図２のガ
スケット底部１ａが外周方向にいくにつれ、厚くなるテ
ーパー７を有するガスケット１を用いたが、図３に示す
ようにガスケット底部が外周方向にいくにつれ、厚くな
るテーパー７を有し、さらにガスケット底部１ａが電池
の中心方向にいくにつれ、厚くなる内周テーパー８も有
するガスケット１を用いても同様の結果が得られた。
スケット底部１ａが外周方向にいくにつれ、厚くなるテ
ーパー７を有するガスケット１を用いたが、図３に示す
ようにガスケット底部が外周方向にいくにつれ、厚くな
るテーパー７を有し、さらにガスケット底部１ａが電池
の中心方向にいくにつれ、厚くなる内周テーパー８も有
するガスケット１を用いても同様の結果が得られた。
【００２３】また本実施例１と２では、コイン形リチウ
ム二次電池として、負極としてリチウムチタン酸化物を
用いたが、それに代えて、リチウム鉄酸化物や五酸化ニ
オブ等の金属酸化物、または天然黒鉛，人造黒鉛や炭素
繊維等のカーボン、およびリチウム−アルミニウムやリ
チウム−亜鉛等のリチウム合金を用いてもよい。また、
正極としてリチウムマンガン酸化物を用いたが、それに
代えて、五酸化バナジウム，リチウムコバルト酸化物や
リチウムニッケル酸化物を用いてもよい。さらに、電解
液にも実施例で用いたもの以外に、例えばＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2 ，ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＣＦ3ＳＯ
3 等の電解質の１種または２種以上を１，２−ジメトキ
シエタン，１，２−ジエトキシエタン，エトキシメトキ
シエタン，エチルメチルカーボネイト，ジメチルカーボ
ネイト，プロピレンカーボネイト，γ−ブチロラクト
ン，エチレンカーボネイト，テトラヒドロフラン等の単
独または２種以上の混合溶媒に溶解した有機電解液を用
いてもよい。
ム二次電池として、負極としてリチウムチタン酸化物を
用いたが、それに代えて、リチウム鉄酸化物や五酸化ニ
オブ等の金属酸化物、または天然黒鉛，人造黒鉛や炭素
繊維等のカーボン、およびリチウム−アルミニウムやリ
チウム−亜鉛等のリチウム合金を用いてもよい。また、
正極としてリチウムマンガン酸化物を用いたが、それに
代えて、五酸化バナジウム，リチウムコバルト酸化物や
リチウムニッケル酸化物を用いてもよい。さらに、電解
液にも実施例で用いたもの以外に、例えばＬｉＮ（ＣＦ
3ＳＯ2）2 ，ＬｉＰＦ6 ，ＬｉＢＦ4 ，ＬｉＣＦ3ＳＯ
3 等の電解質の１種または２種以上を１，２−ジメトキ
シエタン，１，２−ジエトキシエタン，エトキシメトキ
シエタン，エチルメチルカーボネイト，ジメチルカーボ
ネイト，プロピレンカーボネイト，γ−ブチロラクト
ン，エチレンカーボネイト，テトラヒドロフラン等の単
独または２種以上の混合溶媒に溶解した有機電解液を用
いてもよい。
【００２４】さらに本実施例では、コイン形リチウム二
次電池で説明したが、コイン形リチウム一次電池，ボタ
ン形のアルカリ系一次電池，アルカリ系二次電池等にも
適用可能である。
次電池で説明したが、コイン形リチウム一次電池，ボタ
ン形のアルカリ系一次電池，アルカリ系二次電池等にも
適用可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、封口板の開口部と接するガスケット底部が外
周方向に向って、順次厚くなるテーパーを有するガスケ
ットを用いることにより、長期にわたる耐漏液性能を確
保し、信頼性の高い密閉電池を実現できる。
によれば、封口板の開口部と接するガスケット底部が外
周方向に向って、順次厚くなるテーパーを有するガスケ
ットを用いることにより、長期にわたる耐漏液性能を確
保し、信頼性の高い密閉電池を実現できる。
【図１】本発明の実施例１の密閉電池の断面図
【図２】同密閉電池のガスケットの要部拡大断面図
【図３】本発明の実施例２におけるガスケットの要部拡
大断面図
大断面図
【図４】従来例の密閉電池の断面図
【図５】同密閉電池のガスケットの要部拡大断面図
１ ガスケット １ａ ガスケット底部 ２ ケース ３ 封口板 ４ セパレータ ５ 正極 ６ 負極 ７ テーパー ８ 内周テーパー
Claims (3)
- 【請求項１】 正極端子を兼ねる有底筒状のケースと、
負極端子を兼ね周縁に垂直部分を有する封口板と、ケー
スと封口板との間に介在したガスケットとを有し、前記
ケースの開口部を内側にかしめて発電要素を密閉した密
閉電池であって、封口板の開口部と接するガスケット底
部が外周方向に向って、順次厚くなるテーパーを設けた
ガスケットを用いることを特徴とする密閉電池。 - 【請求項２】 封口板の開口部と接するガスケット底部
の上面のテーパーの角度を、ケース底部と接するガスケ
ット底部の下面に対して１０°ないし４０°としたこと
を特徴とする請求項１記載の密閉電池。 - 【請求項３】 請求項１または２記載に係るガスケット
底部に電池の中心方向に向い厚くなる内周テーパーを併
設した請求項１または２記載の密閉電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203389A JPH1050276A (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 密閉電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8203389A JPH1050276A (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 密閉電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1050276A true JPH1050276A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16473241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8203389A Pending JPH1050276A (ja) | 1996-08-01 | 1996-08-01 | 密閉電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1050276A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6468691B1 (en) | 1999-03-01 | 2002-10-22 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with improved gasket and seal |
-
1996
- 1996-08-01 JP JP8203389A patent/JPH1050276A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6468691B1 (en) | 1999-03-01 | 2002-10-22 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with improved gasket and seal |
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