JP3199060B2

JP3199060B2 - 扁平形有機電解液電池及びその製造法

Info

Publication number: JP3199060B2
Application number: JP16327999A
Authority: JP
Inventors: 晃寛佐野; 晋山中; 孝男宇山; 貢岡久
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2001-08-13
Anticipated expiration: 2019-06-10
Also published as: JP2000353503A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、腕時計、電卓、メ
モリーカード等の薄型機器、あるいは非接触型のＩＣカ
ードタグ等の駆動用電源、メモリバックアップ用電源な
どに用いられ、電池容器の厚みを１ｍｍ以下に設定した
超薄形の扁平形有機電解液電池、及びその製造法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】軽金属を用いた発電要素を扁平形の電池
容器に収容した扁平形有機電解液電池（以下、扁平形電
池とする）は、優れた信頼性を有すると共に高いエネル
ギー密度を有することから各種電子機器の駆動用電源、
及びメモリのバックアップ用電源として好適に用いられ
ている。

【０００３】一般的な扁平形電池では、図２に示すよう
に、Ｕ字状に連なる折り返し部分を外周縁に設けた封口
板１１が用いられている。このような扁平形電池は、封
口板１１にガスケット１３を組み合わせた後、封口板１
１の内部に負極体１６を圧着させた状態で、セパレータ
１４を挿入する。一方、上部開口した状態にあるケース
１２の内に正極体１５を配置し、電解液を注入した後、
封口板１１を正極体１５に載置し、ケース１２の開口端
部を内方にカールさせることにより電池容器を封口す
る。

【０００４】最近では、電子機器の筐体の薄型化に伴
い、機器内部に配される扁平形電池に対しても薄型化が
要請されている。さらに、電子機器に加え、個人の認
証、識別情報や金銭情報を記憶し、非接触状態でこれら
情報の授受を行う非接触型のデータタグもしくはカード
の電源として、扁平形電池の使用が検討されている。こ
れらの使用用途では、電池容器の厚さを１ｍｍ以下に設
定することが望まれる。

【０００５】しかしながら、図２に示す扁平形電池で
は、封口板の外周縁をＵ字状に連なる折り返し部分を形
成する必要が生じ、製造段階におけるプレス加工が困難
になるという問題がある。さらに、プレス加工による寸
法の精度が低下し、電池に完成させた状態では、耐漏液
性に劣るという問題を有している。

【０００６】このような問題点を解決し、電池の厚さが
１ｍｍ以下に設定した電池として、図３に示す構造を有
する電池が提案されている。この図３において、封口板
２１は、その主面が外方へ突出した凸部及び前記主面と
略平行に伸びる周縁部を有する形状とされたハット状に
形成されている。また、ケース２２が、ガスケット２３
を介して前記封口板２１の周縁部を挟持することで、電
池容器を封口しており、その内部には負極体２６及び正
極体２５がセパレータ２４を介して対向配置された発電
要素が収容されている。封口板２１は、ハット状に形成
されており、その周縁部は上方に突出した凸部に略平行
に延出した形状となっていることから、図２の封口板１
１におけるＵ字状の折り返し部を有していない。このた
め、プレス加工による製造が容易で有ることに加え、そ
の寸法精度が安定し、この折り返し部の形成に起因する
不具合の発生を解決することができる。従って、電池容
器の厚さが１ｍｍ以下に設定される薄形の扁平形電池で
は、図３に示す構造を有する電池が好ましい。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
構造を有する薄形の扁平形電池では、以下に記す新たな
問題点が生じてしまう。すなわち、図３に示す扁平形電
池は、上部開口した状態にあるケース２２の底面から側
面に沿って上方に立ち上がるように断面が略Ｌ字状とさ
れ、発電要素が載置される中央部が円形に打ち抜かれた
リング状のガスケット２３を用いている。さらに、ケー
ス２２にガスケット２３、発電要素及び封口板２１をそ
れぞれ載置した後、ケース２２上部の開口端部を内方に
折り曲げ、封口板２１の周縁部をガスケット２３を介し
て挟み込むことで封口を行っている。このようにケース
２２の内面の外周縁近傍に配置したガスケット２３は、
ケース２２と封口板２１の平坦な周縁部の上下面との間
に挟まれた状態にあるだけであり、図３に示す薄形の扁
平形電池は、図２に示したＵ字状の折り返し部を有する
周知の扁平形電池に比較して、耐漏液性に劣るという問
題を生じてしまう。

【０００８】本発明者らの詳細な検討により、図２の扁
平形電池では、Ｕ字状の折り返し部の下端及び外周縁に
おいてガスケット１３が局部的に圧縮される部位を有し
ており、これらの部位にて電解液が嵌合部位から滲み出
るのを抑制しているのに対し、図３に示した薄形の扁平
形電池では、ガスケット２３がケース２２と封口板２１
とにより挟み込まれているだけであり、ガスケットが局
部的に圧縮される部位を有していないために、電池容器
内部に収容される電解液がガスケットと封口板２１及び
ケース２２との接触面に存在する微小な隙間を辿って電
解液が漏出するために、耐漏液性に劣ることを見いだし
た。

【０００９】一方、製造工程においては、電池容器の厚
さが１ｍｍ以下に設定された薄形の扁平形電池であるた
めに、これに合わせて電池容器の構成要素である封口板
２１、ケース２２、ガスケット２３の高さも非常に低く
なる。このため、ケース２２内へ発電要素、ガスケット
２３及び封口板２１を載置する段階、及びカシメ封口す
る段階にて、径方向へのズレが生じ易く、ガスケットの
位置決めの精度が維持できなくなる。この結果、漏液の
発生や電池の耐久性が低下するという問題がある。さら
に、径方向のズレが大きくなると、封口板２１、ケース
２２、ガスケット２３が所定位置にて一体に組み合わさ
れず、電池組立工程における機械稼働の低下、不良率が
増加するという問題があった。

【００１０】そこで、本発明の目的は、上記の課題を解
決することにあり、封口部の構成、特に封口板、ケース
の形状を改良することにより、１ｍｍ以下の薄型でも耐
漏液性及び耐久性に優れた扁平形電池を提供し、量産性
に優れた扁平形電池の製造法を得ることにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願の第１発明に係る扁平形電池は、一方の電極端子
を兼ねるケース、他方の電極端子を兼ね、外方へ突出し
た凸部とこの凸部と略平行に伸びる周縁部とが形成され
た封口板、及び前記ケースと前記封口板とを絶縁し、リ
ング状のガスケットを備えた電池容器に発電要素を密閉
してなり、前記封口板は周縁部に前記ケースの底面側に
向けて突出した環状凹部を有し、前記ケースは、ケース
内面にあり且つ前記ガスケットが配された底面の部位
に、前記封口板の環状凹部に対して外周側もしくは内周
側に位置し、上方に突出した環状凸部を有しており、前
記環状凹部及び環状凸部が前記ガスケットを局部的に圧
縮する構成としたことを特徴とするものである。

【００１２】前記の構成によれば、環状凹部及び環状凸
部に当接する部位がガスケットを局部的に圧縮するため
に、圧縮応力が前記部位における密着度を高め、ガスケ
ットとケースもしくは封口板との接触面に存在する微小
な間隙が潰されるために、この間隙を辿っての電池容器
表面へ向けての電解液の移動が阻害され、漏液の発生が
大幅に抑制される。ここにおいて、封口板の周縁部下面
及びケース内部の底面に形成された環状凹部及び環状凸
部の断面形状は、先端部が尖ったくさび形状、または、
先端が平坦な凹凸形状で有っても良く、ガスケットを電
池の厚み方向に局部的に圧縮する構成で有れば、その形
状は問わないものである。

【００１３】また、本願の第２発明は、一方の電極端子
を兼ねるケース、他方の電極端子を兼ねる封口板、及び
前記ケースと封口板とを絶縁するガスケットにより発電
要素を密閉してなり、前記封口板が外方へ突出した凸部
及びこの凸部と略平行に伸びる周縁部を有する扁平形有
機電解液電池の製造法に係り、以下の順序にて各工程を
含む製造法であって、１．封口板周縁部にケースの底面側に突出した環状の凹
部を形成し、また上部開口した状態にあるケースの底面
にあり、且つガスケットが配置される部位に上方に突出
した環状凸部を形成する工程、２．ケースの内部に発電要素、ガスケット及び封口板を
載置する工程、３．ケースの開口端を内方へ屈曲させ、封口板の周縁部
をガスケットを介してケースにて挟み込み、電池容器を
嵌合、封口する工程からなることを特徴とする。

【００１４】前記の製造法によれば、発電要素及びガス
ケットをケース内に載置するに先だって、ケース底面に
予め環状凸部をプレス加工により形成し、これを位置決
め部材として発電要素及びガスケットの配置すること
で、ケース内部での径方向のズレの発生を防止すること
ができる。

【００１５】さらに、ケースの上部開口部端を内方へ屈
曲させ、嵌合を行うに先立ち、ケースのみをプレス加工
し、予め環状凸部を形成しておくことで、環状凸部の形
状の寸法精度が大幅に向上する。このため、嵌合を行っ
た後にプレス加工を施す場合に比較して、環状凸部の突
起高さが不足し、局部圧縮の程度が小さいことに起因す
る漏液の発生や、突起高さが過大なために生ずるガスケ
ット破損及び破損箇所におけるケースと封口板との短絡
の発生を防止することができる。

【００１６】一方、封口板側に予め環状凹部を設けてお
くことで、封口板の周縁部においてガスケットを局部圧
縮する部位を構成することで、漏液に対する信頼性を大
幅に向上させることができる。また、この環状凹部に対
して、ケース側の環状凸部をケース底面の中心側もしく
は外周側に設け、環状凹部と環状凸部とが接触しないよ
うに配置することで、ケースに対して封口板の位置決め
が正確になされるものである。ここにおいて、封口板の
周縁部は、ガスケット介してケースにより挟み込まれる
形状を採用しているために、ケースに対して嵌合、封口
を行った後には形成することができず、また、ケース内
部に封口板を載置する際の位置決め部材としても使用さ
れるために、予め封口板に環状凹部を形成した後に、ケ
ース内部に載置する必要がある。また、前記の環状凹部
に代えて、封口板の周縁部に上方に向け突出した凸部を
形成し、ガスケットを局部的に圧縮する構成としても良
い。しかしながら、凸部を周縁部の外周縁の近傍に形成
し、ガスケットを介してケースの内面と対向するように
配置する必要があり、高い寸法精度が要求されるため
に、電池上面において電池の外周縁から中心に向けて折
り返されたケースの折り返し部の幅寸法が大きく設定で
きる比較的径の大きい扁平形電池に適用するのが好まし
い。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施
形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術
的範囲を限定するものではない。

【００１８】本発明に係る扁平形電池を図１を参照し、
説明する。図中、ケース２は、一方の電極端子を兼ねて
おり、他方の電極端子を兼ねる封口板１と、両者を絶縁
し、密封口するガスケット３を介して発電要素を封口し
てなる。発電要素は、正極体５と負極体６とがセパレー
タ４を介して対向配置され、これに電解液が組み合わさ
れて構成される。

【００１９】封口板１は、その縦断面図からも明らかな
ように、外方へ突出した凸部７と、この凸部に対して略
平行に伸びる平坦な周縁部８を有している。また、周縁
部８には、電池ケースの底面に向けて突出した環状の凹
みである環状凹部９が形成されており、その断面形状は
図１に示すくさび形状に代えて、凹凸形状としても良
い。また、ケース２の底面周縁部には、上方に突出した
環状凸部１０が形成されており、その形成位置は、前記
の環状凹部に対してケース底面の中心方向側、外方向側
のいずれかに変位した状態とされ、ガスケット３がその
上面に配される部位とされる。ケース２における環状凸
部の断面形状は、封口板１と同様にくさび形状、または
凹凸形状が好ましい。

【００２０】前記のような本発明の構成によれば、ケー
ス２の上部開口した状態にある開口端部を内方へ折曲さ
せ、カシメ封口にて嵌合させた際に、封口板１の平坦な
周縁部８に設けられたくさび形状の環状凹部９と、ケー
ス２の周縁部底面に設けたくさび形状１０が、ガスケッ
ト３に食い込み、ガスケット３の圧縮率を高めることが
できる。このため、封口板１、ケース２及びガスケット
３の間の密封性が向上し、得られる電池の耐漏液性及び
耐久性も向上するという効果を奏するのである。

【００２１】また、本発明に係る扁平形電池は、特に電
池容器の厚さを低減させることを指向しており、前記の
封口板１、ケース２、それぞれの厚みが、０．２０ｍｍ
以下であるのが好ましく、完成された得られる扁平形電
池の厚さが１．０ｍｍ以下であるのが好ましい。

【００２２】また、局部圧縮して電池の密閉性能を確保
するためには、使用するリング状のガスケット材質に適
した圧縮率に設定しなければならない。有機電解質を電
解液に備えた本発明に係る扁平形電池に適用され、ケー
ス２と封口板１とを絶縁するガスケット３の材料として
は、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン
樹脂であることが好ましい。なかでも広い使用温度範
囲、高湿度環境でも電池の密封性を確保する点から、特
に好ましくは、ポリフェニレンサルファイド樹脂からな
るのが好ましい。

【００２３】一般に、リング状ガスケットの好ましい圧
縮率は、その材質の曲げ強度といった機械的性質と大き
く関連する。各材質の曲げ強度（ＪＩＳＤ７９０に規
定）は、ポリフェニレンサルファイド樹脂の場合、約１
２００ｋｇｆ／ｃｍ²、ポリエチレンテレフタレート樹
脂の場合、約１０００ｋｇｆ／ｃｍ²、ポリプロピレン
樹脂の場合、約４００ｋｇｆ／ｃｍ²、ポリエチレン樹
脂の場合、約３００ｋｇｆ／ｃｍ²である。

【００２４】そこで、未封口状態でのガスケットの厚み
に対する封口状態でのガスケットの厚みの比率をガスケ
ットの圧縮率とし、環状凹部及び環状凸部にて局部的に
圧縮された部位における圧縮率を検討した。ここにおい
て圧縮率は、未封口状態におけるガスケットに対する封
口状態における厚みの減少度合いの比率であり、次式に
従って定めた。すなわち、圧縮率（％）＝（（未封口状
態での厚み−封口状態での厚み）／未封口状態での厚
み）×１００とした。

【００２５】この検討から各材質に適したリング状ガス
ケットの圧縮率は、ポリフェニレンサルファイド樹脂の
場合、圧縮率３〜４０％、ポリエチレンテレフタレート
樹脂の場合、圧縮率５〜５０％、ポリプロピレン樹脂の
場合、圧縮率１０〜６０％、ポリエチレン樹脂の場合、
圧縮率１５〜７０％であった。各材質の適切な圧縮率の
範囲より小さい場合、リング状ガスケットの圧縮が不足
し、逆に大きい場合、圧縮限界を越えるため、リング状
ガスケットのクラック（亀裂）が発生するため、結果と
して耐漏液特性が低下する。また、曲げ強度が大きい
程、各材質の適切な圧縮率は小さく、その範囲はより狭
くなると言える。

【００２６】また、前記のガスケットを除く各構成要素
に適用される材質としては、従来から用いられている材
料からなればよい。従って、一方の電極端子を兼ねるケ
ース２、及び他方の電極端子を兼ねる封口板１の材料と
しては、例えば耐食性に優れるステンレス鋼などが好ま
しい。また、セパレータ４は、例えばポリプロピレンも
しくはセルロース製不織布、または多孔性ポリプロピレ
ンもしくはポリエチレンフィルムなどからなり、正極及
び負極は周知の有機電解液電池に適用されるもので有れ
ばよい。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の一実施例として、フッ化黒鉛
／リチウムを発電要素とする扁平形のフッ化黒鉛リチウ
ム電池について本発明を詳細に説明するが、本発明の実
施例はこれらに限定されるものではない。

【００２８】（実施例１）実施例１として図１に示す形
状の扁平形電池を作成した。封口板１は、負極端子を兼
ねており、ステンレス鋼からなる。この封口板１は、平
坦な周縁部を有し、この周縁部に断面がくさび状にある
環状凹部が形成されている。また、同様にケース２は、
正極端子を兼ねており、ステンレス鋼から形成されてい
る。このケース２の底面周縁部には、くさび形状を有す
る環状凸部が形成されている。また、ガスケット３に
は、フィルム状のポリフェニレンサルファイド樹脂を使
用している。このガスケット３の形状は、上部開口した
未封口状態のケース２に載置した状態では、ケース２の
底面から開口部端に向けて上方に折り曲げられた断面が
略Ｌ字状に形成されており、また中央部が円形に打ち抜
かれたリング状に形成されている。封口段階において、
ケース２の開口部と共に内方に屈曲され、封口板１の周
縁部８を挟み込んでいる。

【００２９】また、前記の各要素から構成される電池容
器に収容される発電要素は、正極体６，負極体５、セパ
レータ４及び有機電解液から構成される。セパレータ４
は、ポリプロピレン樹脂製不織布からなり、負極体６と
正極体５とを隔離する。正極体５は、フッ化黒鉛、導電
材のカーボン、及びフッ素樹脂の結着剤の混合粉末に水
を加えて混練し、造粒させた後に乾燥させ、一定寸法に
加圧成形されており、ペレット状に成形されている。負
極体６は箔状の金属リチウムを所定形状に打ち抜き、形
成される。また、有機電解液には、ガンマブチロラクト
ンと１，２−ジメトキシエタンとの等容積混合溶媒に、
ホウフッ化リチウムを１モル／リットルの割合で溶解し
たものを使用した。

【００３０】次に、製造方法について説明する。予めプ
レス加工により環状凸部が形成されたケース２に、正極
体５及びセパレータ４を充填し、有機電解液を注入し
た。また、ケース２の底面の周縁部に沿って、ガスケッ
ト３も併せて配置した。次に、予め周縁部８に環状凹部
が改正されたケース２の内面に、所定形状に打ち抜かれ
た負極体６を貼付し、この状態で、ケース２に配置され
たセパレータ４の上部に載置する。ケース２の開口部を
内方に屈曲させて、封口することにより図１に示す断面
構造をもつ扁平形電池を作成した。

【００３１】ここにおいて、ケース及び封口板の厚さは
０．１ｍｍ、ガスケットの厚さは、０．２５ｍｍ、封口
後の環状凹部及び環状凸部におけるガスケット圧縮率
は、いずれも２０％とし、直径２０．０ｍｍ、厚さ１．
０ｍｍとした。ここにおいて、ガスケットの圧縮率は、
未封口状態にあるガスケットの厚みに対する局部圧縮さ
れた部位におけるガスケットの厚みを表す比率とし、（比較例１）比較例１として、周縁部８にくさび形状の
環状凹部を設けず、周縁部を凸部に略平行な平面のみと
した封口板を使用し、他の構成は実施例１と同様の構成
を有する扁平形電池を作成した。

【００３２】（比較例２）比較例２として、底面周縁部
にくさび形状の環状凸部を設けず、平坦な底面形状を有
するケースを使用し、他の構成は実施例１と同様の構成
を有する扁平形電池を作成した。

【００３３】（比較例３）比較例３として、環状凸部を
有さないケース及び環状凹部を有さない封口板を用い、
他の構成は実施例１と同様の構成とした、すなわち図３
に示す断面構造を有する扁平形電池を作成した。

【００３４】実施例１、比較例１、比較例２、比較例３
の各電池について、１０００個ずつ作成した。この時、
電池組立工程における封口板、ガスケット、ケース嵌合
時の径方向のズレにより生じた不良電池の数を計数し、
不良率を算出した。尚、不良率は、（不良電池数／組立
電池数）×１００（％）にしたがって求めた。結果を
（表１）に示す。

【００３５】次に、得られた各電池１００個ずつを用い
て、熱衝撃試験に実施した。この熱衝撃試験は、−１０
℃で１時間保持した後、６０℃で１時間保持することを
１サイクルとし、所定サイクルを繰り返すこととした。
漏液状態の確認は、１２０及び２４０サイクル後に電池
を取り出し、顕微鏡にて１０倍の倍率に拡大し、目視に
て電池表面の漏液の発生有無をチェックした。漏液発生
率は、（式２）に従って算出しており、その結果を（表
１）に示す。（式２）漏液発生率（％）＝（漏液電池数／試験電池数）×１００

【００３６】

【表１】

【００３７】（表１）の結果より、封口板の平坦な周縁
部、ケースの周縁部底面のどちらか片方だけにくさび形
状を設けるだけでは、電池の耐漏液特性の確保は不十分
であり、組立工程における電池不良率も大きい。しか
し、封口板の平坦な周縁部、ケースの周縁部底面の両方
にくさび形状を設けることにより、電池の耐漏液特性が
優れ、組立工程における電池不良率の低減ができること
がわかった。

【００３８】次に、リング状ガスケットの材質の違いに
よる適切な圧縮率を検討した。

【００３９】（実施例２〜実施例４）次にケースの環状
凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケットが当接する部
位におけるガスケットの局部的な圧縮率について検討を
行った。実施例２〜実施例４として、実施例１と同様に
ポリフェニレンサルファイド樹脂からなるリング状のガ
スケットを使用し、封口板及びケースに形成される環状
凹部、環状凸部の形状を変化させることで、ガスケット
の圧縮比率を変化させた。尚、同一の実施例において
は、環状凸部及び環状凹部における圧縮率は同一の値と
なるように設定した。ガスケットの圧縮率は、実施例２
においては３％に、実施例３においては１０％に、また
実施例４においては４０％にそれぞれ設定している。ガ
スケットの圧縮率を除いた他の構成については実施例１
と同様にした扁平形電池をそれぞれについて１００個ず
つ作成した。

【００４０】（比較例４及び比較例５）比較例４及び比
較例５として、実施例２〜実施例４にて設定された範囲
外となるようにガスケットの圧縮率を設定した扁平形電
池を作成した。ガスケットは、実施例１と同様にポリエ
チレンテレフタレート樹脂を使用し、リング状に形成し
ている。ガスケットの圧縮率は、比較例４においては２
％に、また比較例５においては４５％に設定している。
ガスケットの圧縮率を除いた他の構成については実施例
１と同様にした扁平形電池をそれぞれについて１００個
ずつ作成した。

【００４１】次に、実施例２〜実施例４、比較例４及び
比較例５に対して、熱衝撃試験に実施した。この熱衝撃
試験は、−１０℃で１時間保持した後、６０℃で１時間
保持することを１サイクルとし、所定サイクルを繰り返
すこととした。漏液状態の確認は、１２０及び２４０サ
イクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて１０倍の倍率に
拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無をチェック
した。漏液発生率は、前記の（式２）に従って算出して
おり、その結果を（表２）に示す。

【００４２】

【表２】

【００４３】（表２）の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリフェニレンサルファイド樹脂の場合、圧縮
率が３〜４０％が優れていることがわかった。

【００４４】（実施例５〜実施例８）次に、ガスケット
材料をポリエチレンテレフタレートとした場合におい
て、ケースの環状凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケ
ットが当接する部位におけるガスケットの局部的な圧縮
率について検討を行った。実施例５〜実施例８として、
実施例１のガスケット材料であるポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂に代えて、ポリエチレンテレフタレートから
なるリング状のガスケットを使用し、封口板及びケース
に形成される環状凹部、環状凸部の形状を変化させるこ
とで、ガスケットの圧縮比率を変化させた。尚、同一の
実施例においては、環状凸部及び環状凹部における圧縮
率は同一の値となるように設定した。

【００４５】ガスケットの圧縮率は、実施例５において
は５％に、実施例６においては１０％に、実施例７にお
いては２５％に、更に実施例８においては５０％に設定
している。ガスケットの材質及び圧縮率を除いた他の構
成については実施例１と同様にした扁平形電池をそれぞ
れについて１００個ずつ作成した。

【００４６】（比較例６及び比較例７）比較例６及び比
較例７として、ガスケット材料をポリエチレンテレフタ
レート樹脂とした場合において、実施例５〜実施例８に
て設定された範囲外となるようにガスケットの圧縮率を
設定した扁平形電池を作成した。ガスケットは、ポリエ
チレンテレフタレート樹脂を使用し、リング状に形成し
ている。ガスケットの圧縮率は、比較例６においては３
％に、また比較例７においては５５％に設定している。
ガスケットの圧縮率を除いた他の構成については実施例
１と同様にした扁平形電池をそれぞれについて１００個
ずつ作成した。

【００４７】次に、実施例５〜実施例８、比較例６及び
比較例７に対して、熱衝撃試験に実施した。この熱衝撃
試験は、−１０℃で１時間保持した後、６０℃で１時間
保持することを１サイクルとし、所定サイクルを繰り返
すこととした。漏液状態の確認は、１２０及び２４０サ
イクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて１０倍の倍率に
拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無をチェック
した。漏液発生率は、前記の（式２）に従って算出して
おり、その結果を（表３）に示す。

【００４８】

【表３】

【００４９】（表３）の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリエチレンテレフタレート樹脂の場合には、
圧縮率が５〜５０％の範囲にあるのが好ましいことがわ
かる。

【００５０】（実施例９〜実施例１２）次に、ガスケッ
ト材料をポリプロピレン樹脂とした場合において、ケー
スの環状凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケットが当
接する部位におけるガスケットの局部的な圧縮率につい
て検討を行った。実施例９〜実施例１２として、実施例
１のガスケット材料であるポリフェニレンサルファイド
樹脂に代えて、ポリプロピレン樹脂からなるリング状の
ガスケットを使用し、封口板及びケースに形成される環
状凹部、環状凸部の形状を変化させることで、ガスケッ
トの圧縮比率を変化させた。尚、同一の実施例において
は、環状凸部及び環状凹部における圧縮率は同一の値と
なるように設定した。

【００５１】ガスケットの圧縮率は、実施例９において
は１０％に、実施例１０においては１５％に、実施例１
１においては３０％に、更に実施例１２においては６０
％に設定している。ガスケットの材質及び圧縮率を除い
た他の構成については実施例１と同様にした扁平形電池
をそれぞれについて１００個ずつ作成した。

【００５２】（比較例８及び比較例９）比較例８及び比
較例９として、ガスケット材料をポリプロピレン樹脂と
した場合において、実施例９〜実施例１２にて設定され
た範囲外となるようにガスケットの圧縮率を設定した扁
平形電池を作成した。ガスケットは、ポリプロピレン樹
脂を使用し、リング状に形成している。ガスケットの圧
縮率は、比較例８においては５％に、また比較例９にお
いては６５％に設定している。ガスケットの圧縮率を除
いた他の構成については実施例１と同様にした扁平形電
池をそれぞれについて１００個ずつ作成した。

【００５３】次に、実施例９〜実施例１２、比較例８及
び比較例９に対して、熱衝撃試験に実施した。この熱衝
撃試験は、−１０℃で１時間保持した後、６０℃で１時
間保持することを１サイクルとし、所定サイクルを繰り
返すこととした。漏液状態の確認は、１２０及び２４０
サイクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて１０倍の倍率
に拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無をチェッ
クした。漏液発生率は、前記の（式２）に従って算出し
ており、その結果を（表４）に示す。

【００５４】

【表４】

【００５５】（表４）の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリプロピレン樹脂の場合には、圧縮率が１０
〜６０％の範囲にあるのが好ましいことがわかる。

【００５６】（実施例１３〜実施例１６）次に、ガスケ
ット材料をポリエチレン樹脂とした場合において、ケー
スの環状凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケットが当
接する部位におけるガスケットの局部的な圧縮率につい
て検討を行った。実施例１３〜実施例１６として、実施
例１のガスケット材料であるポリフェニレンサルファイ
ド樹脂に代えて、ポリエチレン樹脂からなるリング状の
ガスケットを使用し、封口板及びケースに形成される環
状凹部、環状凸部の形状を変化させることで、ガスケッ
トの圧縮比率を変化させた。尚、同一の実施例において
は、環状凸部及び環状凹部における圧縮率は同一の値と
なるように設定した。

【００５７】ガスケットの圧縮率は、実施例１３におい
ては１５％に、実施例１４においては２０％に、実施例
１５においては３５％に、更に実施例１６においては７
０％に設定している。ガスケットの材質及び圧縮率を除
いた他の構成については実施例１と同様にした扁平形電
池をそれぞれについて１００個ずつ作成した。

【００５８】（比較例１０及び比較例１１）比較例１０
及び比較例１１として、ガスケット材料をポリエチレン
樹脂とした場合において、実施例１３〜実施例１６にて
設定された範囲外となるようにガスケットの圧縮率を設
定した扁平形電池を作成した。ガスケットは、ポリエチ
レン樹脂を使用し、リング状に形成している。ガスケッ
トの圧縮率は、比較例１０においては１０％に、また比
較例１１においては７５％に設定している。ガスケット
の圧縮率を除いた他の構成については実施例１と同様に
した扁平形電池をそれぞれについて１００個ずつ作成し
た。

【００５９】次に、実施例１３〜実施例１６、比較例１
０及び比較例１１に対して、熱衝撃試験を実施した。こ
の熱衝撃試験は、−１０℃で１時間保持した後、６０℃
で１時間保持することを１サイクルとし、所定サイクル
を繰り返すこととした。漏液状態の確認は、１２０及び
２４０サイクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて１０倍
の倍率に拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無を
チェックした。漏液発生率は、前記の（式２）に従って
算出しており、その結果を（表５）に示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】（表５）の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリエチレン樹脂の場合には、圧縮率が１５〜
７０％の範囲にあるのが好ましいことがわかる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、封口板、
ケースの形状を改良することにより、１ｍｍ以下の薄型
でも耐漏液性及び耐久性に優れた扁平形有機電解液電池
を提供し、量産性に優れた扁平形電池の製造法を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の扁平形有機電解液電池の断面図

【図２】薄形の扁平形有機電解液電池の縦断面図

【図３】Ｕ字状の折り返し部を有する封口板を用いた扁
平形電池の縦断面図

【符号の説明】

１、１１、２１封口板２、１２、２２ケース３、１３、２３ガスケット４、１４、２４セパレータ５、１５、２５正極体６、１６、２６負極体９環状凹部１０環状凸部

フロントページの続き (72)発明者岡久貢大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平８−339785（ＪＰ，Ａ) 実開昭55−68269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/02 - 2/08

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一方の電極端子を兼ねるケース、他方の
電極端子を兼ね、外方へ突出した凸部とこの凸部と略平
行に伸びる周縁部が形成された封口板、及び前記ケース
と前記封口板を絶縁するリング状のガスケットを備えた
電池容器に発電要素を密閉してなる扁平形電池であっ
て、前記封口板は、周縁部に前記ケースの底面側に向け
て突出した環状凹部を有し、前記ケースは、ケース内面
にあり且つ前記ガスケットが配された底面の部位に、前
記封口板の環状凹部に対して外周側もしくは内周側に位
置し、上方に突出した環状凸部を有しており、前記環状
凹部及び環状凸部が前記ガスケットを局部的に圧縮する
ことを特徴とする扁平形有機電解液電池。
【請求項２】前記封口板、及びケースの厚みが、そ
れぞれ０．２０ｍｍ以下であり、電池容器の厚みが１．
０ｍｍ以下である請求項１記載の扁平形有機電解液電
池。
【請求項３】ガスケットがポリフェニレンサルファ
イド樹脂からなり、前記ガスケットと封口板の環状凹部
及びケースの環状凸部とに当接する部位において、（式
１）で示される圧縮率が３〜４０％である請求項１また
は２記載の扁平形有機電解液電池。（式１）圧縮率（％）＝（（未封口状態でのガスケット厚み−封口状態でのガスケット厚み）／未封口状態でのガスケット厚み）×１００
【請求項４】ガスケットがポリエチレンテレフタレ
ート樹脂からなり、前記ガスケットと封口板の環状凹部
及びケースの環状凸部とに当接する部位において、（式
１）で示される圧縮率が５〜５０％である請求項１また
は２記載の扁平形有機電解液電池。
【請求項５】ガスケットがポリプロピレン樹脂から
なり、前記ガスケットと封口板の環状凹部及びケースの
環状凸部とに当接する部位において、（式１）で示され
る圧縮率が１０〜６０％である請求項１または２記載の
扁平形有機電解液電池。
【請求項６】ガスケットがポリエチレン樹脂からな
り、前記ガスケットと封口板の環状凹部及びケースの環
状凸部とに当接する部位において、（式１）で示される
圧縮率が１５〜７０％である請求項１または２記載の扁
平形有機電解液電池。
【請求項７】一方の電極端子を兼ねるケース、他方
の電極端子を兼ねる封口板、及び前記ケースと封口板と
を絶縁するガスケットにより発電要素を密閉してなり、
前記封口板が外方へ突出した凸部及びこの凸部と略平行
に伸びる周縁部を有する扁平形有機電解液電池の製造法
であって、前記封口板周縁部に前記ケースの底面側に突
出した環状の凹部を形成し、また上部開口した状態にあ
る前記ケースの底面にあり、且つガスケットが配置され
る部位に上方に突出した環状凸部を形成する工程、前記
ケースの内部に発電要素、ガスケット及び封口板を載置
する工程、及び前記ケースの開口端を内方へ屈曲させ、
前記封口板の周縁部をガスケットを介して前記ケースに
て挟み込み、電池容器を嵌合、封口する工程からなる扁
平形有機電解液電池の製造法。