JPS5935952Y2 - flat sealed battery - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、偏平型の密閉式電池に関する。[Detailed explanation of the idea] This invention relates to a flat sealed battery.

近年、電池応用機器の小型化にともなって、いわゆるボ
タン電流と呼ばれる小型の偏平型密閉式電池が多く使用
されるようになってきた。In recent years, with the miniaturization of battery-applied devices, small flat sealed batteries, so-called button current batteries, have come into widespread use.

この偏平型密閉式電池の従来の構造は、例えば第１図に
示すように、封底側ケース部１ａと封口側ケース部１ｂ
の各開口端部を互いに溶接接合してなる偏平型電池ケー
ス１に陽極物質２ａ、セパレータ２ｂお・よび陰極物質
２ｃを積層してなる発電要素２を内填して、陽極物質２
ａを上記ケース１に接触させる一方、陰極物質２ｃに集
電板３を接触させ、この集電板３に集電リード４をスポ
ット溶接等により接続し、さらに上記ケース１と陰極物
質２ｃの間に皿状の絶縁バッキング５を介在させたもの
である。The conventional structure of this flat sealed battery is, for example, as shown in FIG.
A power generating element 2 formed by laminating an anode material 2a, a separator 2b, and a cathode material 2c is placed in a flat battery case 1 formed by welding and joining the open ends of the anode material 2 to each other.
A is brought into contact with the case 1, while a current collector plate 3 is brought into contact with the cathode material 2c, a current collector lead 4 is connected to the current collector plate 3 by spot welding, etc., and further between the case 1 and the cathode material 2c. A dish-shaped insulating backing 5 is interposed between the two.

このものは、上記ケース１が陽極端子を、上記集電リー
ド４が陰極端子をそれぞれ兼ねるようになっている。In this case, the case 1 also serves as an anode terminal, and the current collection lead 4 serves as a cathode terminal.

さらに、上記絶縁バッキング５は、ポリエチレン等の如
き柔軟で弾力性に富む絶縁材で形成されており、その筒
状絶縁部５ａは、上記発電要素２と上記ケース１との間
に介在して両者を隔離するとともに、その開口端部５ｂ
が上記セパレータ２ｂの周辺部を上記陽極物質２ａ側へ
押えつけるようになっている。Further, the insulating backing 5 is made of a flexible and highly elastic insulating material such as polyethylene, and the cylindrical insulating portion 5a is interposed between the power generating element 2 and the case 1 to and its open end 5b.
is adapted to press the peripheral portion of the separator 2b toward the anode material 2a.

しかしながら、上述した如き従来構造の偏平型密閉式電
池では、上記ケース１の溶接接合部分１ｃが上記筒状絶
縁部５ａの外側面に直接通じるような構造とならざるを
得ず、このため、上記封底側ケース部１ａと上記封口側
ケース部１ｂの各開口端部を、例えば電気溶接する際に
発生する被溶接部分の発熱および爆飛による熱風が上記
筒状絶縁部５ｂの外側面に直接吹きつけられ、これによ
り上記筒状絶縁部５ａは、第２図に示すように、その端
部５ｂ付近が内方へ押し曲げられてしまうことが多い。However, in the flat sealed battery having the conventional structure as described above, the welded joint portion 1c of the case 1 must be structured so as to directly communicate with the outer surface of the cylindrical insulating portion 5a. For example, when electrically welding the open end portions of the bottom-side case portion 1a and the above-mentioned sealing-side case portion 1b, hot air due to heat generation and explosion of the welded portion is blown directly onto the outer surface of the cylindrical insulating portion 5b. As a result, as shown in FIG. 2, the cylindrical insulating portion 5a is often pushed inward near its end portion 5b.

このように、上記筒状絶縁部５ａの開口端部５ｂが内方
へ押し曲げられるようなことがあると、開口端部５ｂに
よるセパレータ２ｂの押えっけが不完全になり、電池の
性能劣化を引き起こすとともに、さらに悪いことには、
上記開口端部５ｂが内方へ押し曲げられるにともなって
セパレータ２ｂの端部が内方へ引きずられ、第２図に示
すように、セパレータ２ｂにしわあるいは緩みが生じて
しまうことである。In this way, if the open end 5b of the cylindrical insulating section 5a is pushed inward, the separator 2b will not be fully held down by the open end 5b, resulting in deterioration of battery performance. causing and even worse,
As the open end 5b is pushed inward, the end of the separator 2b is dragged inward, causing wrinkles or loosening of the separator 2b, as shown in FIG.

このように、セパレータ２ｂにしわあるいは緩みが生じ
ると、発電要素２内の陰極物質２ｃと陽極物質２ｂ間の
有効対向面積が減少して、電池の放電容量にバラツキを
生じさせ、またその容量を低下させる大きな原因となる
。As described above, when the separator 2b becomes wrinkled or loosened, the effective opposing area between the cathode material 2c and the anode material 2b within the power generating element 2 decreases, causing variations in the discharge capacity of the battery and reducing its capacity. This is a major cause of decline.

この考案は、以上のようなことを鑑みてなされたもので
、その目的とするところは、上述した如き原因、すなわ
ち偏平型密閉式電池において生ずるセパレータの押えっ
けの弱さあるいはしわ、緩みなどによる放電容量のバラ
ツキおよびその低下を確実に防止した電池を提供するこ
とにある。This idea was made in consideration of the above, and its purpose is to solve the causes mentioned above, namely, the weak grip, wrinkles, and looseness of the separator that occur in flat sealed batteries. An object of the present invention is to provide a battery that reliably prevents variations in discharge capacity and reduction thereof due to the above.

以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳述する。Hereinafter, embodiments of this invention will be described in detail based on the drawings.

第３図は、この考案による偏平型密閉式電池の一実施例
を示したもので、同図に示すものは、先ず、共に金属製
の封底側ケース部６ａと封口側ケース部６ｂの各開口端
部を互いに溶接接合してなる偏平型電池ケース６に、陽
極物質７ａ、セパレータ７ｂおよび陰極物質７ｃを積層
してなる発電要素７が充填されている。FIG. 3 shows an embodiment of a flat sealed battery according to this invention. First, the battery shown in the figure has openings in a sealed bottom case part 6a and a sealed case part 6b, both of which are made of metal. A flat battery case 6 whose ends are welded to each other is filled with a power generating element 7 formed by laminating an anode material 7a, a separator 7b, and a cathode material 7c.

そして、上記陽極物質７ａには上記ケース６が接触し、
また陰極物質７ｃには金属製集電板８が接触させられて
いる。Then, the case 6 comes into contact with the anode material 7a,
Further, a metal current collector plate 8 is brought into contact with the cathode material 7c.

この金属製集電板８には、上記ケース６の封口側ケース
部６ｃにガラスシール材９を介して保持されている集電
リード１０のケース内側端部１０ａがスポット溶接によ
り接続されている。A case inner end 10a of a current collecting lead 10, which is held on the sealing side case portion 6c of the case 6 via a glass sealing material 9, is connected to the metal current collecting plate 8 by spot welding.

さらに、上記ケース６と上記陰極物質７ｃの間には、皿
状の絶縁バッキング１１が介在させられている。Further, a dish-shaped insulating backing 11 is interposed between the case 6 and the cathode material 7c.

この絶縁バッキング１１は、上記陰極物質７ｃと上記ケ
ース６とを互いに絶縁隔離するものであるが、さらに、
その筒状絶縁部１１ａの下方開口端部１１ｂには、その
内周側部を欠落させた段落部１１ｃが設けられており、
この段落部１１ｃと上記陽極物質７ａとの間に上記セパ
レータ７ｂの周辺部を挾み込むとともに、上記段落部１
１ｃの外周側突起部１１ｄを上記陽極物質７ａの外周側
に嵌入させである。This insulating backing 11 insulates and isolates the cathode material 7c and the case 6 from each other, and further includes:
The lower open end 11b of the cylindrical insulating part 11a is provided with a stepped part 11c whose inner peripheral side part is missing.
The peripheral part of the separator 7b is sandwiched between the stepped part 11c and the anode material 7a, and the stepped part 1
The outer peripheral protrusion 11d of 1c is fitted into the outer peripheral side of the anode material 7a.

これにより、上記セパレータ７ｂは、その周辺部が上記
段落部１１ｃによって陽極物質７ａ側に押えつけられて
安定させられるが、このとき、その段落部１１ｃの外周
側の突起部１１ｄが上記陽極物質７ａの外周側に嵌入し
ているため、上記ケース６を、例えば電気溶接によって
接合するに際して、その溶接接合部６ｃの発熱および爆
飛による熱風が上記筒状絶縁部１１ａの外側面に強く吹
きつけたとしても、上記筒状絶縁部１１ａの端部１１ｂ
が内方へ押し曲げられることが阻止され、これにより、
セパレータの押えは完全になり、電池の性能劣化が防止
されるようになる。As a result, the separator 7b is stabilized by pressing its peripheral portion against the anode material 7a side by the stepped portion 11c, but at this time, the protrusion 11d on the outer peripheral side of the stepped portion 11c When the case 6 is joined by electric welding, for example, the hot air generated by the heat generation and explosion of the welded joint 6c is strongly blown against the outer surface of the cylindrical insulating part 11a. Even if the end portion 11b of the cylindrical insulating portion 11a
is prevented from being pushed inward, thereby
The separator is completely held down, and battery performance deterioration is prevented.

しかし、ここでさらに重要なことは、上記筒状絶縁部１
１ａの端部１１ｂが押し曲げられなくなることにより、
その端部１１ｂによって押えつけられでいたセパレータ
７ｂの端部が内方へ引きず゛られなくなり、これにより
セパレータ７ｂにしわおるいは緩みが生じなくなって、
その結果、発電要素７の両極物質７ａ、７ｃ間の有効対
向面積が確保されて、従来のものと比較した場合に、放
電容量のバラツキを少なくし、また平均的な放電容量を
大幅に増大させられるということである。However, what is more important here is that the cylindrical insulating section 1
Since the end portion 11b of 1a cannot be pressed and bent,
The end portion of the separator 7b that had been pressed down by the end portion 11b is no longer dragged inward, and as a result, the separator 7b no longer wrinkles or loosens.
As a result, an effective opposing area between the bipolar materials 7a and 7c of the power generation element 7 is secured, which reduces variations in discharge capacity and significantly increases the average discharge capacity when compared with conventional ones. It means that it will be done.

この場合、上記筒状絶縁部１１ａは、上述の実施例では
、上記皿状絶縁バッキング１１の一部として一体に形成
されたものであったが、これは、筒状絶縁部１１ｂを別
体に形成することを妨げるものではない。In this case, the cylindrical insulating part 11a was integrally formed as a part of the dish-shaped insulating backing 11 in the above embodiment, but in this case, the cylindrical insulating part 11b was formed separately. It does not prevent it from being formed.

また、上記筒状絶縁物１１ａを含む皿状絶縁バッキング
１１の材質としては、ポリエチレン、ポリプロピレンの
如き比較的柔軟で弾力性に富むものが使用されている。Furthermore, as the material of the dish-shaped insulating backing 11 including the cylindrical insulator 11a, a relatively flexible and highly elastic material such as polyethylene or polypropylene is used.

さらに、この考案では、上記筒状絶縁部１１ａの端部１
１ｂの内周側に段落部１１ｃを設けるが、これとともに
、第４図ａに示すように、陽極物質７ａの周辺部を上記
端部１１ｂの形状に対応すべく形成して、上記陽極物質
７ａの周辺部に上記筒状絶縁部１１ａの端部１１ｂを嵌
合させるようにすると、陽極物質７ａに対する上記筒状
絶縁部１１ａの端部１１ｃの位置決めが一層確実になっ
て好都合である。Furthermore, in this invention, the end portion 1 of the cylindrical insulating portion 11a is
A stepped portion 11c is provided on the inner peripheral side of the anode material 7a, and together with this, as shown in FIG. 4a, the peripheral portion of the anode material 7a is formed to correspond to the shape of the end portion 11b. It is advantageous to fit the end portion 11b of the cylindrical insulating portion 11a into the peripheral portion of the anode material 7a, since the end portion 11c of the cylindrical insulating portion 11a can be more securely positioned with respect to the anode material 7a.

このとき、第４図すに示すように、上記セパレータ７ｂ
の端部を上記筒状絶縁部１１ａの端部１１ｂの突出部の
嵌入方向へ巻き込むようにすると、セパレータ７ｂの周
端部が放射方向へ適度に引っ張られて、セパレータ７ｂ
と両極物質７ａ、７ｂとの接触状態がさらに良好なもの
となり、これにより放電性能を一層向上させられるよう
になる。At this time, as shown in FIG. 4, the separator 7b
When the end portion of the cylindrical insulating portion 11a is rolled into the protruding portion of the end portion 11b in the insertion direction, the peripheral end portion of the separator 7b is moderately pulled in the radial direction, and the separator 7b
The contact state between the electrodes and the bipolar materials 7a and 7b becomes even better, and thereby the discharge performance can be further improved.

さて、以下の試験結果は、第３図にお・いて示した実施
例に基づいて得たこの考案による偏平型密閉式電池（酸
化銀電池：５Ｒ４４タイプ）と、同タイプの従来の電池
との放電性能を比軽したものである。Now, the following test results are based on the flat sealed battery (silver oxide battery: 5R44 type) of this invention obtained based on the example shown in Figure 3, and a conventional battery of the same type. This is a comparison of discharge performance.

この場合の試、味方法は、それぞれ６．５にΩの負荷に
おいて連続放電させて行なった。In this case, the test and taste methods were conducted by continuously discharging at a load of 6.5Ω.

その結果、両電池の平均放電量マと標準偏差ｓｎ−］は
それぞれ次の下表に示すとお・りであった。As a result, the average discharge amount (ma) and standard deviation (sn-) of both batteries were as shown in the table below.

以上のように、この考案による偏平型密閉式電池におい
ては、従来のよのに比べて放電容量のバラツキが少なく
なるとともに、平均放電容量が最大に向上させられてい
る。As described above, in the flat sealed battery according to this invention, the variation in discharge capacity is reduced compared to the conventional battery, and the average discharge capacity is improved to the maximum.

また、この考案による偏平型密閉式電池においては、そ
の製造段階において、上記セパレータ７ｂを上記筒状絶
縁部１１ａの端部段落部１１ｃに予め嵌め込んで位置決
めしておくこともできるので、生産工程の合理化の上で
も有効となる、すなわち生産適性においてもすぐれてい
る。In addition, in the flat sealed battery according to this invention, the separator 7b can be fitted and positioned in advance into the end stepped part 11c of the cylindrical insulating part 11a at the manufacturing stage. It is also effective in terms of rationalization, that is, it is excellent in terms of production suitability.

以上のように、この考案による偏平型密閉式電池は、共
に金属製の封底側ケース部と封口側ケース部の各開口端
を互いに溶接接合して形成される一方極端子を兼ねる偏
平型電池ケース内に、陽極物質、セパレータおよび陰極
物質を積層してなるる発電要素を内填して、一方の極物
質を上記ケースに接触させる一方、他方の極物質を上記
ケースから絶縁した状態で他方極端子に接続するととも
に、上記他方極の物質を上記ケースの溶接接合部に沿っ
た部分から絶縁隔離する筒状絶縁部の端部でもって上記
セパレータ周辺部を上記一方の極物質側へ押えつけるよ
うにしてなるものにおいて、上記筒状絶縁部の開口端部
にその内周側部を欠落させた段落部を設け、この段落部
と上記一方の極物質の間に上記セパレータを挾み込むと
ともに、上記段落部の外周側突起部を上記一方の極物質
の外周側に嵌入させてなるもので、これにより上記セパ
レータの押えを完全にするとともに、しわあるいは緩み
などによる放電容量のバラツキお・よびその低下を確実
に防止することができる。As described above, the flat sealed battery according to this invention has a flat battery case that also serves as a one-pole terminal, which is formed by welding the open ends of the sealed bottom side case part and the sealed side case part, both of which are made of metal, to each other. A power generation element consisting of a laminated anode material, a separator, and a cathode material is housed inside, and one electrode material is brought into contact with the case, while the other electrode material is insulated from the case and the other end is placed in contact with the case. The peripheral part of the separator is pressed against the one pole material side by the end of the cylindrical insulating part that connects to the second pole material and insulates and isolates the other pole material from the part along the welded joint of the case. A stepped portion having an inner peripheral side portion thereof missing is provided at the open end of the cylindrical insulating portion, and the separator is sandwiched between the stepped portion and the one polar material, and The protrusion on the outer periphery of the stepped portion is fitted into the outer periphery of one of the polar materials, thereby completely holding down the separator and preventing variations in discharge capacity due to wrinkles or loosening, etc. The decline can be reliably prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は従来の偏平型密閉式電池の一例を示す断面図、
第２図はその一部拡大断面図、第３図はこの考案による
密閉式電池の一実施例を示す断面図、第４図ａはこの考
案の別の実施例を示す要部断面図、第４図すはさらに別
の実施例を示す要部断面図である。 ６・・・・・・偏平型電池ケース、６ａ・・・・・・封
口側容器部、６ｂ・・・・・・封口側容器部、６ｃ・・
・・・・溶接接合部、７・・・・・・発電要素、７ａ・
・・・・・陽極物質、７ｂ・・・・・・セパレータ、７
ｃ・・・・・・陰極物質、１１・・・・・・皿状絶縁バ
ッキング、ｌｌａ・・・・・・筒状絶縁部、１１ｂ・・
・・・・開口端部、ｌｌｃ・・・・・・段落部、１１ｄ
・・・・・・突起部。Figure 1 is a cross-sectional view showing an example of a conventional flat sealed battery.
Fig. 2 is a partially enlarged sectional view, Fig. 3 is a sectional view showing one embodiment of the sealed battery according to this invention, Fig. 4a is a sectional view of main parts showing another embodiment of this invention; FIG. 4 is a sectional view of a main part showing still another embodiment. 6... Flat battery case, 6a... Sealing side container part, 6b... Sealing side container part, 6c...
...Welded joint, 7... Power generation element, 7a.
... Anode material, 7b ... Separator, 7
c... cathode material, 11... dish-shaped insulating backing, lla... cylindrical insulating part, 11b...
...opening end, llc... paragraph part, 11d
······protrusion.

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] （１）共に金属製の封底側ケース部と封口側ケース部の
各開口端部を互いに溶接接合して形成される一方極端子
を兼ねる偏平型電池ケース内に陽極物質、セパレータお
よび陰極物質を積層してなる発電要素を内填して、一方
の極物質を上記ケースに接触させる一方、他方の極物質
を上記ケースから絶縁した状態で他方極端子に接続する
とともに、上記他方枠の物質を上記ケースの溶接接合部
に沿った部分から絶縁隔離する筒状絶縁部の端部でもっ
て、上記セパレータ周辺部を上記一方の極物質側へ押え
つけるようにしてなる偏平型密閉式電池において、上記
筒状絶縁部の開口端部にその内周側部を欠落させた段落
部を設け、この段落部と上記一方の極物質の間に上記セ
パレータを挾み込むとともに、上記段落部の外周側突起
部を上記一方の極物質の外周側に嵌入させてなる密閉式
電池。(1) An anode material, a separator, and a cathode material are laminated in a flat battery case that also serves as a one-pole terminal and is formed by welding the open ends of the sealed bottom side case part and the sealed side case part, both of which are made of metal, to each other. One pole material is brought into contact with the case, the other pole material is insulated from the case and connected to the other pole terminal, and the material of the other frame is connected to the other pole terminal. In the flat sealed battery, the peripheral part of the separator is pressed against the one polar material side by the end of the cylindrical insulating part that insulates and isolates the part along the welded joint of the case. A stepped portion is provided at the open end of the shaped insulating portion with the inner circumferential side thereof missing, and the separator is inserted between the stepped portion and the one of the polar materials, and a protrusion on the outer circumferential side of the stepped portion is provided. A sealed battery made by fitting the above material into the outer circumference of one of the electrode materials. （２）前記一方の極物質の周辺部を前記筒状絶縁部の端
部形状に対応すべく形成して、上記一方の極物質の周辺
部に上記筒状絶縁部の端部を嵌入させてなる実用新案登
録請求の範囲第１項記載の密閉式電池。(2) A peripheral portion of the one polar material is formed to correspond to the shape of an end of the cylindrical insulating portion, and the end of the cylindrical insulating portion is fitted into the peripheral portion of the one polar material. A sealed battery according to claim 1 of the utility model registration claim. （３）前記セパレータの端部を前記筒状絶縁部の端部突
出部の嵌入方向へ巻き込んでなる実用新案登録請求の範
囲第１項または第２項記載の密閉式電池。(3) The sealed battery according to claim 1 or 2, wherein the end portion of the separator is rolled up in the direction in which the end protruding portion of the cylindrical insulating portion is inserted.