JPH11307067A - 電解液密封用シール部材およびリチウムイオン二次電池 - Google Patents
電解液密封用シール部材およびリチウムイオン二次電池Info
- Publication number
- JPH11307067A JPH11307067A JP10109527A JP10952798A JPH11307067A JP H11307067 A JPH11307067 A JP H11307067A JP 10109527 A JP10109527 A JP 10109527A JP 10952798 A JP10952798 A JP 10952798A JP H11307067 A JPH11307067 A JP H11307067A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrolyte
- disk
- sealing member
- battery container
- sealing
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
シール部材およびこれを用いたリチウムイオン二次電池
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の電解液密封用シール部材2は、
中心に穴を有する円板部2aと、円板部2aの平面方向
に対してほぼ直角方向にその中心軸を持ち、円板2a部
の外周に連続する円筒部2bとを有する。ここで、円板
部2aの外面2cと円筒部2bの外面2dが交差する角
に面取り部2eを設ける。また、円板部2aの外面2c
上に、円板部2aの中心軸とその中心軸を共有するリン
グ状の凸部2fを設ける。また、リチウムイオン二次電
池1は、電池容器3の開口部3aの近くにくびれ部4を
設けている。ここで、くびれ部4の上部4aと電池容器
3の折り曲げ部4cとの間に、キャップ5を介して電解
液密封用シール部材2を圧力をかけて挟み付ける。その
結果、面取り部2eと電池容器3の内面4dとの間には
空隙部4fが生じる。
Description
ル部材およびリチウムイオン二次電池に関する。詳しく
は、円板部の外面と円筒部の外面が交差する角に面取り
部を設けることにより、シール性能を向上させようとし
た電解液密封用シール部材およびこれを用いたリチウム
イオン二次電池に係るものである。
器において、電解液を密封するためのシール部材として
は、弾力性を有する材料からなる電解液密封用シール部
材が用いられてきた。
よびこれを用いたリチウムイオン二次電池について図3
を参照しながら説明する。図3AおよびBにおいて、電
解液密封用シール部材2は、円板部2aをその構成要素
の一つとしている。また、この円板部2aのY軸方向の
上の方には、円筒部2bが円板部2aと一体的に形成さ
れている。また、この円板部2aのY軸方向の下の方に
は、他の円筒部が円板部2aと一体的に形成されてい
る。
向の下の方に底(図示せず)を有し、またY軸方向の上
の方には開口部3aを有するほぼ円筒形状を有する容器
である。また、電池容器3の開口部3aの近くで、開口
部3aが存在する端部から少し電池容器3の中心側に位
置するところにくびれ部4が形成されている。
の上の方には上部4aがある。この上部4aの外側には
湾曲部4eがある。また、この湾曲部4eの図面上Y軸
方向の上の方には折り曲げ部4cが連続している。
て電池容器3をシールするには、図3Aに示すように、
まず電解液密封用シール部材2を、電池容器3の中心軸
に電解液密封用シール部材2の中心軸を合わせながら、
電池容器3の開口部3aから挿入する。次に、円板状の
キャップ5を電解液密封用シール部材2の円筒部2bの
内側に入れる。
上部4aと電池容器3の折り曲げ部4cとの間に、キャ
ップ5を介して電解液密封用シール部材2を圧力をかけ
て挟み付ける。
電解液密封用シール部材の外面2cとの間、キャップ5
の下側の面とこれに接する電解液密封用シール部材2の
円板部2aの内側の面との間、キャップ5の上側の面と
これに接する電解液密封用シール部材の内側の面との
間、および、電池容器3の折り曲げ部の内側の面とこれ
に接する電解液密封用シール部材の外側の面との間は、
圧縮力を受け密封状態になる。
た従来の電解液密封用シール部材およびこれを用いたリ
チウムイオン二次電池では、キャップ5の下の面と電解
液密閉用シール部材の内側の面、および、電池容器のく
びれ4の上部4aの内側の面とこれに接する電解液密閉
用シール部材の外面2cとの間には、大きな圧力が発生
せず、その分だけシール性能が低下することになり、電
解液が漏れるという不良が発生した。
用シール部材を載せる上部4aを長くしたり、湾曲部4
eに極力湾曲が生じないようにしたり、または、折り曲
げ部4cと上部4aとの間に大きな力をかけたりする等
の対策が採られていた。しかし、これらの対策を採った
としても、電解液が漏れるという不良を防止するには十
分ではなかった。
たものであり、シール性能に優れた電解液密封用シール
部材およびこれを用いたリチウムイオン二次電池を提供
することを目的とする。
ール部材は、中心に穴を有する円板部と、円板部の平面
方向に対してほぼ直角方向にその中心軸を持ち、円板部
の外周に連続する円筒部とを有する電解液密封用シール
部材において、円板部の外面と円筒部の外面が交差する
角に面取り部を設けるものである。
は、電池容器の開口部の近くにくびれ部を設け、中心に
穴を有する円板部と、この円板部の平面方向に対してほ
ぼ直角方向にその中心軸を持ち、円板部の外周に連続す
る円筒部とを有する電解液密封用シール部材における円
板部の外面が、くびれ部の上部内面と接し、くびれ部の
上部と電池容器の折り曲げ部との間に、キャップを介し
て電解液密封用シール部材を圧力をかけて挟み付けるリ
チウムイオン二次電池において、円板部の外面と円筒部
の外面が交差する角に面取り部を設けて、この面取り部
と電池容器の内面との間には空隙部があるものである。
チウムイオン二次電池によれば、円板部の外面と円筒部
の外面が交差する角に面取り部を設けることにより、キ
ャップの下側の面とこれに接する電解液密封用シール部
材の内側の面との間、および、電池容器の上部内面とこ
れに接する電解液密閉用シール部材の外面との間には大
きな圧縮応力が発生する。
て説明する。まず、電解液密封用シール部材に係る発明
の実施の形態について図1および図2を参照しながら説
明する。図1において、図1Aは本発明の実施の形態に
係る電解液密封用シール部材およびこれを用いたリチウ
ムイオン二次電池を模式的に表したものであり、図1B
は本発明の実施の形態に係る電解液密封用シール部材の
断面形状を模式的に表したものでり、図1Cは本発明の
実施の形態に係る電解液密封用シール部材を適用した電
池容器における電解液密封用シール部材と電池容器との
関係を模式的に表したものである。
ール部材2は、円板部2aをその構成要素の一つとして
いる。この円板部2aは、図に示すように、中心に穴を
有している。すなわち、この円板部2aは、円板部2a
の平面方向に対して直角方向(Y軸方向)にある円板部
2aの中心軸とその中心軸を共有する円形の穴を有して
いる。
には、円筒部2bが円板部2aと一体的に形成されてい
る。この円筒部2bは、円板部2aの平面方向に対して
ほぼ直角方向(Y軸方向)にその中心軸を持ち、また円
板部2aの外周に連続している。
には、円筒部2hが円板部2aと一体的に形成されてい
る。この円筒部2hは、円板部2aの平面方向に対して
ほぼ直角方向(Y軸方向)にその中心軸を持ち、また円
板部2aの内周に連続している。
部2bの外面2dが交差する角には面取り部2eを設け
ている。すなわち、円板部2aの外面2cはY軸方向に
垂直な平面を形成し、また、円筒部2bの外面2dは円
筒部2bの中心軸をその中心軸とする円筒形状の曲面を
形成している。この円板部2aの外面2cと円筒部2b
の外面2dとは交差することにより円形状の交差線を形
成している。これは円板部2aと円筒部2bの連続する
ところに生じた角、すなわち電解液密封用シール部材2
をその中心軸を含む平面で切断したときに円板部2aと
円筒部2bの接続した所の外側に形成される角である。
この角は上述のとおり断面形状からほぼ90度の角度を
有している。しかし、ここでは図に示すように、この角
に面取り部2eを設けているのである。この面取り部2
eの形状は、断面形状において、Y軸に対してほぼ45
度の角度を有する直線とした。
いて、上述のようにY軸に対してほぼ45度の角度を有
する直線としたが、面取り部2eの形状はこれらの形状
に限るわけではなく、たとえば直線であってもその角度
をY軸に対して45度ばかりでなくこれよりも鋭角にす
るとかまたは鈍角にすることもできる。また、緩やかな
曲率を有する円弧状とすることもできる。さらに、断面
形状を曲線にするときは円弧状ばかりでなく楕円形状な
どのその他の関数曲線、または関数形として表せないそ
の他の曲線とすることもできる。またさらに、直線とこ
れらの曲線との組み合わせとすることもできる。この面
取り部2eをどの程度の大きさで面取りするかについて
は後に詳述する。
る電解液密封用シール部材においては、上述の面取り部
2eを設けるほかに、円板部2aに凸部2fを設けるこ
とができる。すなわち、電解液密封用シール部材2の円
板部2aの外面2c上に、円板部2aの中心軸とその中
心軸を共有するリング状の凸部2fを設けるものであ
る。この凸部2fは、図1AおよびBに示すように、電
解液密封用シール部材2の中心軸を含む平面による断面
において長方形状を有するものであり、円板部2aに一
体的に形成したものである。
わちY軸方向の厚さは円板部の厚さをtとしたときに、
その厚さtを含めてt1で表すものとして、ここでは円
板部2aの厚さtの1.5倍、すなわち1.5tとし
た。また、凸部2fの幅、すなわち断面形状においてX
軸方向の幅はwで表した。なお、凸部2fの厚さt1、
および幅wの大きさおよび範囲については後に詳述す
る。
としては、ポリプロピレン、テフロンなどの弾力性を有
する樹脂を使用することができる。ただし、電解液密封
用シール部材2の材料としては、これらの樹脂に限るわ
けではなく、電解液に侵されない材料で、弾力性がある
ものであれば他の材料も採用することができることはも
ちろんである。
を用いたリチウムイオン二次電池に係る発明の実施の形
態について図1および図2を参照しながら説明する。図
1Aは、上述した電解液密封用シール部材を用いたリチ
ウムイオン二次電池の電池容器およびこれに適用した電
解液密封用シール部材の位置関係を模式的に表したもの
である。
向の下の方に底(図示せず)を有し、またY軸方向の上
の方には開口部3aを有するほぼ円筒形状を有する容器
である。また、電池容器3の開口部3aの近くで、開口
部3aが存在する端部から少し電池容器3の中心側に位
置するところにくびれ部4が形成されている。このくび
れ部4は、電池容器3の中心軸から電池容器3の外周ま
での半径よりも小さい半径をその底部4fの半径とし、
電池容器3の外側から電池容器3の中心に向かって緩や
かな曲線と直線部分を組み合わせてへこませた溝を形成
したものである。
上Y軸方向の上の方には上部4aがある。すなわち、底
部4fが緩やかな曲線を形成しているがその延長線は、
Y軸方向に直角な平面に連続している。このY軸に直角
な平面の部分が上部4aである。この上部4aは、図面
上Y軸方向の上から見たときは、電池容器3の中心軸と
その中心軸を共有し、中心に穴を有する円板形状となっ
ている。
る。すなわち、この湾曲部4eは、上部4aの外周に連
続する部分であり、電池容器3の中心軸を含む平面によ
る断面においては一定の曲率を持ちながら図面上Y軸方
向の上の方に向かって湾曲しており、Y軸に平行になる
まで湾曲を続けるものである。このように湾曲部4eが
湾曲していることにより、湾曲部内面4d、すなわち湾
曲部4eの内側に存在する面は、その断面形状において
一定の曲率半径Rを有する形状となっている。
には折り曲げ部4cが連続している。この折り曲げ部4
cは、図1Aからもわかるように、電池容器3の中心軸
とその中心軸を共有する円筒形状を有する部分である。
この折り曲げ部4cは、電池容器3をシールするとき
に、機械的に折り曲げられる部分であり、折り曲げ後の
形状については後に詳述する。
をリチウムイオン二次電池1の電池容器3に適用したと
きの、電解液密封用シール部材による電池容器のシール
方法、その効果、および効果が発生する機構について説
明する。
て電池容器3をシールするには、図1Aに示すように、
まず電解液密封用シール部材2を、電池容器3の中心軸
に電解液密封用シール部材2の中心軸を合わせながら円
筒部2hをY軸方向の下に向けながら、電池容器3の開
口部から挿入する。このとき、電解液密封用シール部材
2の円筒部2hは、電池容器3のくびれ部4の底部4f
の内側の中に入り込む。
4bと、電解液密封用シール部材2の円板部2aの外面
2cまたは凸部2fとの接触について説明する。ここで
は、電解液密封用シール部材2について、面取り部2e
を有するが円板部2aに凸部2fを有しないものと、面
取り部2eを有しかつ円板部2aに凸部2fを有するも
のとに分けて説明する。
に凸部2fを有しない電解液密封用シール部材2を用い
た場合においては、電解液密封用シール部材2における
円板部2aの外面2cが、くびれ部4の上部内面4bと
接することになる。他方、面取り部2eを有しかつ円板
部2aに凸部2fを有する電解液密封用シール部材2を
用いた場合においては、電解液密封用シール部材2のリ
ング状の凸部2fは、電池容器3のくびれ部4の上部内
面4bと接することになる。
シール部材2の円筒部2bの内側に入れる。このときキ
ャップ5は、電解液密封用シール部材2の円板部2aの
上の面に接することになる。
上部4aと電池容器3の折り曲げ部4cとの間に、キャ
ップ5を介して電解液密封用シール部材2を圧力をかけ
て挟み付ける。すなわち、電池容器3の折り曲げ部4c
を電池容器3の中心軸に向かって内側に折り曲げ、さら
にこの折れ曲がってX軸方向とほぼ平行になった折り曲
げ部4cと電池容器3のくびれ部4の上部4aとの間に
互いに向かい合う方向に機械的な力を作用させて折り曲
げ部4cをさらに変形させ、この後この機械的力を開放
する。このとき折り曲げ部4cは塑性変形をしているの
で、この機械的力を開放した後も塑性変形後の形状を維
持しようとする。
の機械的力が作用したときに、キャップ5の下側の面と
くびれ部4の上部4aとの間で圧縮されると同時に、キ
ャップ5の上側の面と折り曲げ部4cの間で圧縮力を受
ける。したがって、この電解液密封用シール部材2のう
ち圧縮力を受けた部分においては、この圧縮力の力の方
向とは反対の方向にこの圧縮力に対抗した反力が発生す
る。しかし、上述したように電池容器3の折り曲げ部4
cは、塑性変形をして機械的力を開放した後も塑性変形
後の形状を維持しようとするので、電解液密封用シール
部材2の反力による変形は阻害される。しかし、電池容
器3の折り曲げ部4cは、塑性変形をした後も弾性を有
するので、電解液密封用シール部材2による反力により
わずかに弾性変形し折り曲げ部4cが少しY軸方向の上
の方に変形する。しかし、その弾性変形は小さいので、
電解液密封用シール部材2の反力が完全に解放するまで
には至らない。したがって、電解液密封用シール部材2
が圧縮力を受け、またこの電解液密封用シール部材2が
これに対抗する反力を発生させてバランスすることにな
る。
れに接する電解液密封用シール部材の外面2c(円板部
2aに凸部2fがある時は、凸部2fも含まれる)との
間、キャップ5の下側の面とこれに接する電解液密封用
シール部材2の円板部2aの内側の面との間、キャップ
5の上側の面とこれに接する電解液密封用シール部材2
の内側の面との間、および、電池容器3の折り曲げ部の
内側の面とこれに接する電解液密封用シール部材の外側
の面との間は、圧縮力を受け密封状態になっている。
シール部材2の面取り部2eと電池容器3の湾曲部内面
4dとの間には空隙部4fが発生している。このよう
に、面取り部2eと電池容器3の湾曲部内面4dとの間
に空隙部4fを発生させることにより、電池容器3のく
びれ部4の上部内面4bとこれに接する電解液密封用シ
ール部材2の外面2c(円板部2aに凸部2fがある時
は、凸部2fも含まれる)との間、および、キャップ5
の下側の面とこれに接する電解液密封用シール部材2の
円板部2aの内側の面との間におけるシール性能が向上
する。すなわち、従来の電解液密封用シール部材のよう
に面取り部がないものに比較して、このように面取り部
2eが存在する電解液密封用シール部材2の方がシール
性能が優れているのである。
に示すように、その中心軸を含む平面による断面におい
て、角部2gが存在する。すなわち、角部2gはその断
面形状においてほぼ90度の角度を有している。また、
この従来の電解液密封用シール部材を電池容器に設置し
て、電池容器3の折り曲げ部4cを折り曲げたときは、
図3Cに示すように、電解液密封用シール部材2の角部
2gは、電池容器3の湾曲部4eの内側の面にぶつかる
ことになる。しかし、図からわかるように、電解液密封
用シール部材2の角部2gの断面形状は90度の角度を
有し、電池容器3の湾曲部4eの断面形状は一定の曲率
半径Rを有していることから両者の断面形状は一致して
いない。
器3の折り曲げ部4cを折り曲げて機械的力を加えた場
合は、電解液密封用シール部材2の角部2gは電池容器
3の湾曲部4eにより大きな圧力を受け湾曲部4eの形
に沿って変形する。この場合、角部2gの変形量は大き
いので角部2gには大きな圧縮応力が発生する。また、
上述した機械的力を開放したときには、折り曲げ部4c
は塑性変形しているので塑性変形後の形状を維持しよう
とする。また、電解液密閉用シール部材の反発力に対抗
して弾性変形による力を電解液密閉用シール部材2に作
用する。しかし、上述したように湾曲部4e付近には大
きな弾性変形にともなう圧縮応力が発生しているので、
折り曲げ部4cにより発生した弾性変形の力は、この湾
曲部4e付近に発生する圧縮応力に対抗するため大部分
の力がこの湾曲部付近の圧縮応力に対抗して奪われるこ
とになる。したがって、この奪われた力を差し引いた力
がキャップ5の下の面と電解液密閉用シール部材の内側
の面、および、電池容器3のくびれ部4の上部4aの内
側の面とこれに接する電解液密閉用シール部材2aの外
面2cとの間の密閉に利用されることになる。この結
果、キャップ5の下の面と電解液密閉用シール部材の内
側の面、および、電池容器のくびれ4の上部4aの内側
の面とこれに接する電解液密閉用シール部材の外面2c
との間には、大きな圧力が発生しないので、その分だけ
シール性能が低下することになる。
gと電池容器3の湾曲部4eとの間は、大きな圧縮応力
が発生しているので密閉性に優れているように思われる
が、このように大きな圧縮応力が発生している領域が、
電解液密閉用シール部材2の角部2gと電池容器3の湾
曲部4eといった狭い領域に限られており、またこの発
生した圧縮応力はその合成ベクトルが円板部2aの平面
方向に対して斜めに傾いた方向に作用しているので、円
板部2aの平面方向に対して直角なY軸方向のベクトル
の分力は合成ベクトルの全力よりも小さくなり、結果と
して、密閉性に劣ることになる。
シール部材2を用いた場合は、図1Cに示すように、面
取り部2eを設けることにより、従来の電解液密閉用シ
ール部材のように電池容器3の湾曲部内面4dの付近に
大きな圧縮応力が集中する現象は発生しない。したがっ
て、電池容器3の折り曲げ部4cを折り曲げることによ
り発生する力は、全てキャップ5と電池容器3の上部4
aの間に挟まれた電解液密封用シール部材2の変形にと
もなう圧縮応力に利用されることになる。この結果、キ
ャップ5の下側の面とこれに接する電解液密封用シール
部材2の内側の面との間、および、電池容器3の上部内
面4bとこれに接する電解液密閉用シール部材の外面2
cとの間には大きな圧縮応力が発生する。これにより、
キャップ5の下側の面とこれに接する電解液密封用シー
ル部材2の内側の面との間、および、電池容器3の上部
内面4bとこれに接する電解液密閉用シール部材の外面
2cとの間のシール性能は著しく向上する。
ール部材2に面取り部2eを設けたことにより形成され
るので、逆に言うと、空隙部4fができるように面取り
部2eの大きさを決める必要がある。
体的に述べる。ここで、まず電池容器3のくびれ部4の
上に形成されている湾曲部4eについて再度述べること
になる。この湾曲部4eは、電池容器3の中心軸を含む
平面による断面において、くびれ部4の上部4aがX軸
方向に平行でありまた折り曲げる前の折り曲げ部4cが
Y軸に平行であるのに対して、これらの2つの直線を一
定の曲率半径Rで形成された曲線によりスムーズに連続
させた形状となっている。したがって、上部内面4bお
よび折り曲げる前の折り曲げ部4cの内側の面と湾曲部
内面4dとを接続する接続点が2つ存在する。すなわ
ち、1つは上部内面4bの直線部分から湾曲部内面4d
の曲線に接続する接続点であり、もう1つは湾曲部内面
4dの曲線から折り曲げる前の折り曲げ部4cの内側の
面の直線に接続する接続点である。
の面取り部2eに戻す。面取り部2eの形状をその断面
形状において直線とする場合には、上述の2つの接続点
に対応する2つの点を結ぶ直線に対して、面取り部2e
の断面の直線をより電解液密封用シール部材2の中心側
にする必要がある。すなわち、面取り部2eの断面の直
線が、この2つの点を結ぶ直線と交差したり、この2つ
の点を結ぶ直線よりも外側に存在すると、電解液密封用
シール部材2のうち2つの点を結ぶ直線よりも外側に存
在する部分が電池容器3の湾曲部内面4dから圧縮を受
け、この圧縮力の発生により、その分だけ折り曲げ部4
cと上部4aとの間の力のうち電池容器のシールに用い
られる力が減殺されることになる。この結果、従来問題
となった電解液密封用シール部材のシール性能が落ちる
という問題点が発生することになる。
率半径を有する円弧状にする場合は、その曲率半径を電
池容器3の湾曲部内面4dの曲率半径Rよりも大きくす
る必要がある。この場合さらに、この面取り部2eの円
と円板部2eの外面2cの直線と交わる点は上述の2つ
の点のうちの1つの点よりも電池容器の中心側にする必
要があり、また、面取り部2eの円と円筒部2bの外面
2dの直線との交わる点は、上述の2つの点のうちの他
の点よりも電池容器3の開口部3aよりにする必要があ
る。これらの条件を満たすことにより、面取り部2eと
湾曲部内面4dとの間には空隙部ができ不要な圧縮力が
発生しなくなる。
の曲線あるいは曲線と直線との組み合わせなど自由に選
択することができるが、その断面形状は電池容器3の折
り曲げ部4cを折り曲げて電解液密封用シール部材2を
圧縮したときに、面取り部2eと電池容器3の湾曲部内
面4dの間に空隙部4fが形成されるものであれば、い
かなる形状も採用できることはもちろんである。
曲げたときには、図1Cに示すように、折り曲げ部4c
と電池容器3のY軸に平行な円筒の部分との間に一定の
曲率半径を有する湾曲した部分が形成されるが、この湾
曲している部分に接触している電解液密封用シール部材
2の部分についても、空隙部を設けることもできる。こ
の空隙部を発生させるために電解液密封用シール部材2
に薄肉の部分を設けたり、溝部を設けたりすることもで
きる。この空隙部の形成により、キャップ5の上面と折
曲部4cの間のシール性能をより確実にすることができ
る。
fを設けた場合について説明する。この凸部2fを、電
解液密封用シール部材2の円板部2aの外面2cに取り
付けた場合において、電池容器3の折り曲げ部4cを折
り曲げた場合は、図1Aからもわかるように、折り曲げ
部4cと上部4aとの間に発生した圧縮力により、まず
凸部2fが電池容器3の上部内面4bから圧縮力を受
け、凸部2fが圧縮して変形する。この変形にともない
圧縮応力が発生する。この凸部2fが変形をしていく
と、次に、円板部2aの外面2cが電池容器3の上部内
面4bに接触して圧縮力を受ける。この結果、すでに圧
縮応力が発生している凸部2fと後から接触した円板部
2aの外面2cが同時に圧縮力を受けて、両者は同じ圧
縮による変形を受けることになる。この変形は、両者の
圧縮応力の合計と折り曲げ部4cと上部4aの間に作用
する圧縮力がバランスした位置で停止する。このよう
に、凸部2fには、この凸部2fを除く円板部2aより
も大きな圧縮応力が発生しているので、凸部2fの表面
と上部内面4bとの間、および、円板部2aのY軸方向
の図面上の上の方の面のうち凸部2fに対応する部分と
キャップ5のY軸方向の下の方の面との間には大きな圧
縮応力が発生することになる。この結果、凸部2fの表
面と上部内面4bとの間、および、円板部2aのY軸方
向の図面上の上の方の面のうち凸部2fに対応する部分
とキャップ5のY軸方向の下の方の面との間のシール性
能は著しく向上する。
の厚さt1と幅wについて説明する。ここで、凸部2f
の厚さとしては、円板部2aの厚さtを含めた凸部の厚
さと定義し、この凸部の厚さt1を円板部2aの厚さt
の何倍であるかで表現する。ここで、凸部2fの厚さt
1としては、円板部2aの厚さtの1.1〜3倍が最適
な範囲である。凸部2fの厚さt1が1.1tよりもう
すくなると凸部2fに圧縮応力を集中させる効果が小さ
くなるからであり、また3tよりも厚くなると凸部2f
の高さが高くなるすぎてY軸方向の圧縮力に対してY軸
方向のみに圧縮するのではなくX軸方向の変形すなわち
座屈現象を生じるようになり、折り曲げ部4cと上部4
aの間に作用する圧縮力を凸部2fのY軸方向の圧縮力
として有効に利用できなくなるからである。
ここで、電池容器3の上部内面4bのX軸に平行な部分
の長さを上部内面の幅と定義する。すなわち、電池容器
3の中心軸を含む断面において、上部内面4bの直線部
分はその中心軸に近い部分においてはくびれ部4の内側
の曲線部分と接続している。また、中心軸から離れた部
分においては、上部内面4bは湾曲部内面4dの曲線部
分と接続している。このような2つの接続する点の、電
池容器3の中心軸を通る直線上の距離を上部内面の幅と
定義するのである。
ーセントになるかにより表現する。ここでは、凸部の幅
wは上部内面の幅の30〜70%の範囲にあることが最
適である。凸部の幅wが上部内面の幅の30%よりも小
さいと、圧縮応力は大きくなるが圧縮応力の大きい幅w
が短いのでシール性能が劣ってしまうからであり、ま
た、凸部の幅wが上部内面の幅の70%よりも大きくな
ると圧縮応力が高い領域が広くなりすぎ圧縮応力を集中
させる効果が小さくなるからである。
ついては、円筒形の電池容器に適用する場合について説
明したが、電解液密封用シール部材2がこの円筒形の電
池容器に限定されるわけではなく、角形などその他の形
状の電池容器に対しても、電解液密封用シール部材のY
軸に直角の方向の形状を適宜変更することにより適用す
ることができることはもちろんである。
用シール部材、またはこれを用いたリチウムイオン二次
電池により、電池容器のシール性能が著しく向上する。
また、この結果、以下に述べるような利点も同時に発生
する。
れによる不良の発生率が低下し、歩留まりが向上する。
また、シール時の容器変形のための加工圧力を低下させ
ることができ、加工ばらつきを少なくすることができ
る。この結果、加工形状不良の発生率が低下する。ま
た、電池容器の上部内面の幅の寸法を短くしても、十分
なシール性能を得ることができる。また、電池容器の上
部内面の幅がある程度ばらついても十分なシール性能を
得ることができる。また、電池容器の上部内面の平面度
がある程度ばらついても十分なシール性能を得ることが
できる。
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採
り得ることはもちろんである。
を奏する。円板部の外面と円筒部の外面が交差する角に
面取り部を設けることにより、電解液密閉用シール部材
のシール性能が向上する。またさらに、円板部の外面上
に円板部の中心軸とその中心軸を共有するリング状の凸
部を設けることにより、電解液密閉用シール部材のシー
ル性能がさらに向上する。
チウムイオン二次電池に係る発明の実施の形態を示す断
面図である。
態を示す断面図である。
いたリチウムイオン二次電池を示す断面図である。
ール部材、2a‥‥円板部、2b‥‥円筒部、2c‥‥
外面、2d‥‥外面、2e‥‥面取り部、2f‥‥凸
部、2g‥‥角部、3‥‥電池容器、3a‥‥開口部、
4‥‥くびれ部、4a‥‥上部、4b‥‥上部内面、4
c‥‥折り曲げ部、4d‥‥湾曲部内面、4e‥‥湾曲
部、5‥‥キャップ
Claims (4)
- 【請求項1】 中心に穴を有する円板部と、 上記円板部の平面方向に対してほぼ直角方向にその中心
軸を持ち、上記円板部の外周に連続する円筒部とを有す
る電解液密封用シール部材において、 上記円板部の外面と上記円筒部の外面が交差する角に面
取り部を設けることを特徴とする電解液密封用シール部
材。 - 【請求項2】 円板部の外面上に、円板部の中心軸とそ
の中心軸を共有するリング状の凸部を設けることを特徴
とする請求項1記載の電解液密封用シール部材。 - 【請求項3】 電池容器の開口部の近くにくびれ部を設
け、 中心に穴を有する円板部と、この円板部の平面方向に対
してほぼ直角方向にその中心軸を持ち、上記円板部の外
周に連続する円筒部とを有する電解液密封用シール部材
における上記円板部の外面が、上記くびれ部の上部内面
と接し、 上記くびれ部の上部と電池容器の折り曲げ部との間に、
キャップを介して電解液密封用シール部材を圧力をかけ
て挟み付けるリチウムイオン二次電池において、 上記円板部の外面と上記円筒部の外面が交差する角に面
取り部を設けて、この面取り部と電池容器の内面との間
には空隙部があることを特徴とするリチウムイオン二次
電池。 - 【請求項4】 円板部の外面上に、円板部の中心軸とそ
の中心軸を共有するリング状の凸部であって、くびれ部
の上部内面と接するものを設けることを特徴とする請求
項3記載のリチウムイオン二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10952798A JP4135208B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 電解液密封用シール部材およびリチウムイオン二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10952798A JP4135208B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 電解液密封用シール部材およびリチウムイオン二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11307067A true JPH11307067A (ja) | 1999-11-05 |
JP4135208B2 JP4135208B2 (ja) | 2008-08-20 |
Family
ID=14512530
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10952798A Expired - Fee Related JP4135208B2 (ja) | 1998-04-20 | 1998-04-20 | 電解液密封用シール部材およびリチウムイオン二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4135208B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006128121A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
KR100739950B1 (ko) * | 2005-07-07 | 2007-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 이차전지 |
JP2010282824A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 密閉型電池 |
EP4131545A4 (en) * | 2020-03-30 | 2024-07-17 | Sanyo Electric Co | CYLINDRICAL BATTERY |
-
1998
- 1998-04-20 JP JP10952798A patent/JP4135208B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006128121A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
JP4545080B2 (ja) * | 2004-10-28 | 2010-09-15 | 三星エスディアイ株式会社 | 二次電池 |
US8771870B2 (en) | 2004-10-28 | 2014-07-08 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery having a sealing gasket with concave and convex portions |
KR100739950B1 (ko) * | 2005-07-07 | 2007-07-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 이차전지 |
JP2010282824A (ja) * | 2009-06-04 | 2010-12-16 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 密閉型電池 |
EP4131545A4 (en) * | 2020-03-30 | 2024-07-17 | Sanyo Electric Co | CYLINDRICAL BATTERY |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4135208B2 (ja) | 2008-08-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2019039422A1 (ja) | 封口板 | |
US8298705B2 (en) | Sealed battery | |
US20220021069A1 (en) | Secondary battery | |
EP3734685B1 (en) | Battery | |
CN112352342B (zh) | 二次电池及其制造方法 | |
TW200411964A (en) | Sealed battery | |
JP6555544B2 (ja) | 電池ケースの封止方法および密閉型電池の製造方法 | |
JP5691998B2 (ja) | 電池ケース | |
JPH11307067A (ja) | 電解液密封用シール部材およびリチウムイオン二次電池 | |
JP5721843B2 (ja) | 優れた密封性能をもたらすことができる電解質注入孔を有するプリズムバッテリ | |
JP5876794B2 (ja) | 二次電池用ケース及び二次電池 | |
CN108173032A (zh) | 一种冠簧结构 | |
JP2016143479A (ja) | 燃料電池用ガスケット | |
KR20220145410A (ko) | 전기화학 장치 및 전자 장치 | |
US20240234881A1 (en) | Cylindrical battery structure | |
JPS59141146A (ja) | 陰極線管 | |
CN210607566U (zh) | 环形器和隔离器 | |
CN113844744A (zh) | 一种内衬组件、包装箱及产品套装 | |
KR102239336B1 (ko) | 밀봉 가스켓 | |
JP2001023595A (ja) | 密閉型電池の防爆安全弁とその製造方法 | |
KR102688739B1 (ko) | 패키지 구조 및 상기 패키지 구조에 적용되는 셀 | |
JP2019096594A (ja) | 封止部材 | |
JP2020085165A (ja) | ガスケット及び電子装置 | |
WO2024104308A1 (zh) | 阀门端部安装结构以及截止阀 | |
JP3323348B2 (ja) | シールリング |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050114 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071121 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080205 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080404 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080513 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080526 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110613 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |