JPH02288158A - 内方にくぼんだ縁をもつ電極アッセンブリ - Google Patents
内方にくぼんだ縁をもつ電極アッセンブリInfo
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- JPH02288158A JPH02288158A JP2047385A JP4738590A JPH02288158A JP H02288158 A JPH02288158 A JP H02288158A JP 2047385 A JP2047385 A JP 2047385A JP 4738590 A JP4738590 A JP 4738590A JP H02288158 A JPH02288158 A JP H02288158A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
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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
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- 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
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- 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
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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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
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- Y10T29/49108—Electric battery cell making
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は巻かれた電極アッセンブリ、即ちいわゆるジェ
リーロール電極アッセンブリをもつガルバニ電池に関す
る。
リーロール電極アッセンブリをもつガルバニ電池に関す
る。
（背景技術）
この種電池は通常とのｆＳ極、例えば陰極を形成する担
体層に支えられた電気化学的活性物質層より成る少なく
とも１の電極をもっている。担体層は伝導性支持物質、
通常金属である。ある製造業者は膨張金属、板金属等を
使用するが、本出願人は担体として極薄金属箔使用を用
いることを好む。これは薄金属用担体が電池内で他のも
のより容積が極めて小さくまた対応して活性電極物質の
大量を使用できるからである。
体層に支えられた電気化学的活性物質層より成る少なく
とも１の電極をもっている。担体層は伝導性支持物質、
通常金属である。ある製造業者は膨張金属、板金属等を
使用するが、本出願人は担体として極薄金属箔使用を用
いることを好む。これは薄金属用担体が電池内で他のも
のより容積が極めて小さくまた対応して活性電極物質の
大量を使用できるからである。
格子担体も使用できるが、この様な担体は太く重く、薄
金属用担体よりも高価なので電池内で容積効率が小さい
。更に接触部品が電気的に接触し端子として役立つ突出
箔と接続できろ様箔の螺旋として露出される種型池内セ
パレータシートより更に軸方向に箔を突出させると好ま
しい。しかし箔、特にこの様に突出している箔の使用は
組立て中に多（の困難を伴う。
金属用担体よりも高価なので電池内で容積効率が小さい
。更に接触部品が電気的に接触し端子として役立つ突出
箔と接続できろ様箔の螺旋として露出される種型池内セ
パレータシートより更に軸方向に箔を突出させると好ま
しい。しかし箔、特にこの様に突出している箔の使用は
組立て中に多（の困難を伴う。
特に、巻かれた電極使用電池アッセンブリはロール端に
おいて裸の箔が出ている突出直線接触端によって複雑に
なっている。担体露出端の電池容器からの電気的隔離を
保証するため電池上に絶縁環を使用できる。容器は陽極
端子の役をする。
おいて裸の箔が出ている突出直線接触端によって複雑に
なっている。担体露出端の電池容器からの電気的隔離を
保証するため電池上に絶縁環を使用できる。容器は陽極
端子の役をする。
箔のすべての部分での容器への接触は電池を短絡する。
口ル巻き電極アッセンブリが電池容器に入れられた後に
絶縁環を押入したがそれは橿めて困難であった。したが
って通常巻かれた電極を容器に入れる前にｆ４極アッセ
ンブリ上にこの環をおくとよいのであるが、これはむづ
かしい。薄担体縁は圧力のもとで予想できない様にゆが
み易い。箔の１部分はしわになり易く容器と接触して電
池の短絡を生ずる。これはまた接触ばねその他の接触部
品の許容接触圧力を制限する。電池内容積は限られてい
るので絶縁環その他の電池追加部品は最小限とする必要
がある。したがって必要な部品を全部−緒に押し込むと
短絡の危険を増す。
絶縁環を押入したがそれは橿めて困難であった。したが
って通常巻かれた電極を容器に入れる前にｆ４極アッセ
ンブリ上にこの環をおくとよいのであるが、これはむづ
かしい。薄担体縁は圧力のもとで予想できない様にゆが
み易い。箔の１部分はしわになり易く容器と接触して電
池の短絡を生ずる。これはまた接触ばねその他の接触部
品の許容接触圧力を制限する。電池内容積は限られてい
るので絶縁環その他の電池追加部品は最小限とする必要
がある。したがって必要な部品を全部−緒に押し込むと
短絡の危険を増す。
ロール巻き電池アッセンブリ内のｆ！極担体の露出縁に
電気的に接触させる従来法には米国特許第３．７３２．
１２４号に発表された担体端を締める特殊スロット付き
クロス部品の使用がある。また米国特許第３．７６１．
３１４号（特に図３参照）におけろ様にシート金属電極
担体の縁がスリットであり各部分は隣の重なった部分と
１部重なって折り曲げられている。第１の方法は電池を
シールする前にスロット付き部品にぴったりはめ込む必
要がありたいくつな時間を要する作業である。第２の方
法は担体縁の注意深いスリットづくりが多数あり上向様
の欠点をもつ。更にこの重なった部分は電解液を満たし
たとき電池内部に入る実質内液領域を阻止し易いので完
全に液を満たすに時間を要し電極のある部分の電解液と
の接触を阻止する可能性がある。
電気的に接触させる従来法には米国特許第３．７３２．
１２４号に発表された担体端を締める特殊スロット付き
クロス部品の使用がある。また米国特許第３．７６１．
３１４号（特に図３参照）におけろ様にシート金属電極
担体の縁がスリットであり各部分は隣の重なった部分と
１部重なって折り曲げられている。第１の方法は電池を
シールする前にスロット付き部品にぴったりはめ込む必
要がありたいくつな時間を要する作業である。第２の方
法は担体縁の注意深いスリットづくりが多数あり上向様
の欠点をもつ。更にこの重なった部分は電解液を満たし
たとき電池内部に入る実質内液領域を阻止し易いので完
全に液を満たすに時間を要し電極のある部分の電解液と
の接触を阻止する可能性がある。
唯一の箔裏張りの市販されている非水性固体陰極電池は
上記電極端子の役をしているガラス−金属シールのピン
に溶着された電極タブ使用Ｌｉ／ＭｏＳ２電池であった
。この電池の箔縁は露出されていないがより巾広の分離
片で覆われている。
上記電極端子の役をしているガラス−金属シールのピン
に溶着された電極タブ使用Ｌｉ／ＭｏＳ２電池であった
。この電池の箔縁は露出されていないがより巾広の分離
片で覆われている。
これはちがった形の構造である。
他の製造業者は膨張した金属担体を使いそのＬｉ／Ｍｏ
Ｓ電池の１の電極に圧力接触を、また露出担体縁に接触
するよりも他の電極上に電極タブを用いている。更に他
の業者はＬｉ／ＭｏＳ２電池の上部の露出電極担体縁に
圧力接触を用いているが、担体のよじれなしに又はそれ
による短絡をおこすことなく半径方向中心の方ヘクリン
プできる瞳張した金属グリッド担体を用いている。この
電池は上部にプラスチック絶縁円錐をもっている。
Ｓ電池の１の電極に圧力接触を、また露出担体縁に接触
するよりも他の電極上に電極タブを用いている。更に他
の業者はＬｉ／ＭｏＳ２電池の上部の露出電極担体縁に
圧力接触を用いているが、担体のよじれなしに又はそれ
による短絡をおこすことなく半径方向中心の方ヘクリン
プできる瞳張した金属グリッド担体を用いている。この
電池は上部にプラスチック絶縁円錐をもっている。
（発明の開示）
本発明は上記問題を解決し制限をなくすためのものであ
る。
る。
ジェリーロール電池におけるＴｉ極の薄箔担体の突出縁
を容器内に電極を挿入後電極上部において短絡を防ぎま
た絶縁環を使用するときそれが入る様に内側にはなれた
間隔とし傾斜谷と中間の傾斜山を形成させろ。本発明に
よって容器壁からの露出箔担体縁の有効絶縁および薄箔
縁への短絡又は損傷なしにばね接触部の様な圧力接触部
材への良好な連続接触が箔コイル外部の少な（ともかな
りの巻き数ではなれた間隔で軸中心の方へ箔縁の軸端に
放射状にくぼみをつくることによって達成できろことが
わかった。これは例えば米国特許第３７６１．３１４号
の厳密な切断折重ね方法とちがって自動加工機で容易に
できろ。内側へのくぼみは正確な間隔で例えば星形が好
ましく、ジェリーロールからの露出箔担体縁の直径は容
器壁と接触できないしまた追加プラスチック円錐形絶縁
物の挿入に便利な様に十分小さい。ｒ４箔縁の内側ひだ
はまた接触部品からの圧力のもとて薄縁がっぷれろのを
防ぐためより大きな機械的強度を与える。担体線接触は
この様に集中される。えられた構造は極めて大きな接触
力に耐えろことができる。低内部電池抵抗もこの集中さ
れた縁近辺の担体縁の改良された接触によって促進され
ろ。この特殊な内側にくぼんだ縁のデザインによりジェ
リーロールを電池容器に入れた後に絶縁器環を押入する
ことができるので、電池組立てを非常に容易にする。間
隔をおいてくぼみがつくられるので、くぼみ間空間内の
箔縁間の開口は電池に電解液を満たしたときその全部分
に液を入らせうる。
を容器内に電極を挿入後電極上部において短絡を防ぎま
た絶縁環を使用するときそれが入る様に内側にはなれた
間隔とし傾斜谷と中間の傾斜山を形成させろ。本発明に
よって容器壁からの露出箔担体縁の有効絶縁および薄箔
縁への短絡又は損傷なしにばね接触部の様な圧力接触部
材への良好な連続接触が箔コイル外部の少な（ともかな
りの巻き数ではなれた間隔で軸中心の方へ箔縁の軸端に
放射状にくぼみをつくることによって達成できろことが
わかった。これは例えば米国特許第３７６１．３１４号
の厳密な切断折重ね方法とちがって自動加工機で容易に
できろ。内側へのくぼみは正確な間隔で例えば星形が好
ましく、ジェリーロールからの露出箔担体縁の直径は容
器壁と接触できないしまた追加プラスチック円錐形絶縁
物の挿入に便利な様に十分小さい。ｒ４箔縁の内側ひだ
はまた接触部品からの圧力のもとて薄縁がっぷれろのを
防ぐためより大きな機械的強度を与える。担体線接触は
この様に集中される。えられた構造は極めて大きな接触
力に耐えろことができる。低内部電池抵抗もこの集中さ
れた縁近辺の担体縁の改良された接触によって促進され
ろ。この特殊な内側にくぼんだ縁のデザインによりジェ
リーロールを電池容器に入れた後に絶縁器環を押入する
ことができるので、電池組立てを非常に容易にする。間
隔をおいてくぼみがつくられるので、くぼみ間空間内の
箔縁間の開口は電池に電解液を満たしたときその全部分
に液を入らせうる。
本発明のこれらの利点と特徴は付図に関連して下記発明
から明らかとなるであろう。
から明らかとなるであろう。
図１は本発明による型式の１の電池の縦断面図である。
図２は図１の電池上部の拡大縦部分断面図である。
図３は図２の平面■−■においてとった電池中心部分の
平面図である。
平面図である。
図４は図３の線ＩＶ−ＩＶで切断した部分断面図である
。
。
図５は本発明用形成用具の１形式の正面断面図である。
図６は図５の用具の底拡大図である。
図７はジェリーロール電極アッセンブリの拡大展開部分
縦断面図である。
縦断面図である。
さて図１において電気化学的又はガルバニ電池１０はば
ね接触部２０と接続し共に働くカバーアッセンブリ１４
、電池内のシールアッセンブリ１６およびジェリーロー
ルＩｆｉＩＩとセパレータシートアッセンブリ１８をも
つ外部円筒容器１２をもっている。電極アッセンブリに
は陽極、薄金属担体箔上に活性層を設けて成る陰極、お
よび１対のセパレータシートがあり、全体がジェリーロ
ール形態に巻かれている。電池には缶の底とロール間に
普通の底セパレータディスク２２および缶の空間を満た
しまたセパレータシートと陰極物質に吸収されている電
解液がある。
ね接触部２０と接続し共に働くカバーアッセンブリ１４
、電池内のシールアッセンブリ１６およびジェリーロー
ルＩｆｉＩＩとセパレータシートアッセンブリ１８をも
つ外部円筒容器１２をもっている。電極アッセンブリに
は陽極、薄金属担体箔上に活性層を設けて成る陰極、お
よび１対のセパレータシートがあり、全体がジェリーロ
ール形態に巻かれている。電池には缶の底とロール間に
普通の底セパレータディスク２２および缶の空間を満た
しまたセパレータシートと陰極物質に吸収されている電
解液がある。
この電池は電気化学反応を発生させろ公知の物質を使用
した非水性電気化学電池又はガルバニ電池である。電池
ハウジングは電池カバーアッセンブリ１４によって十分
に閉じられている上部開端をもつ円筒形容器又は缶１２
である。容器の他の下端と周囲壁はこの分野でよ（知ら
れた普通の構造である。容器とカバーはニッケルとニッ
ケル合金、鋼、ニッケルめっき鉄、錫めっき鉄、不透鋼
および他の電導性金属又はその合金等の様な金、属から
成るものでよい。
した非水性電気化学電池又はガルバニ電池である。電池
ハウジングは電池カバーアッセンブリ１４によって十分
に閉じられている上部開端をもつ円筒形容器又は缶１２
である。容器の他の下端と周囲壁はこの分野でよ（知ら
れた普通の構造である。容器とカバーはニッケルとニッ
ケル合金、鋼、ニッケルめっき鉄、錫めっき鉄、不透鋼
および他の電導性金属又はその合金等の様な金、属から
成るものでよい。
カバーサブアッセンブリ１４は種々の形状でよく図のと
おりカバー１９とキャップ２１をもつ。キャップ２１は
大気中への排気孔２１ａをもつ。カバーは下へ電池内に
のびているほぼ円筒形の下へ曲がった中心排気ウェル１
９ａをもつほぼ平らな主体部をもつ。ウェルの底はその
中央底に周辺フランジ１９ｂをもち中央開口２２がある
。ウェル内に中央円筒通路をもつ弾力性円筒形排気ライ
ナー３４がある。この通路はその中のシール部品３８
（ここで球形として示されている）を力によってうけと
めろ。普通の方法でこの排気装置は予期しないガス圧を
逃がすであろう。排気ライナーは平面支持棚に接してお
りシーリングウェルにうまくはめ込まれる。排気ライナ
ーはテフツエル（Ｔｅｆｚｅｌ Ｅ、 Ｉ シュボン
社商品名）又は他の物質、例丸ばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等の様な重合体
弾性成形品でよい。
おりカバー１９とキャップ２１をもつ。キャップ２１は
大気中への排気孔２１ａをもつ。カバーは下へ電池内に
のびているほぼ円筒形の下へ曲がった中心排気ウェル１
９ａをもつほぼ平らな主体部をもつ。ウェルの底はその
中央底に周辺フランジ１９ｂをもち中央開口２２がある
。ウェル内に中央円筒通路をもつ弾力性円筒形排気ライ
ナー３４がある。この通路はその中のシール部品３８
（ここで球形として示されている）を力によってうけと
めろ。普通の方法でこの排気装置は予期しないガス圧を
逃がすであろう。排気ライナーは平面支持棚に接してお
りシーリングウェルにうまくはめ込まれる。排気ライナ
ーはテフツエル（Ｔｅｆｚｅｌ Ｅ、 Ｉ シュボン
社商品名）又は他の物質、例丸ばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリテトラフルオロエチレン等の様な重合体
弾性成形品でよい。
シール部品は弾性又は非弾性物質、例えば金属、ガラス
、セラミック又はポリマー物質より成るものでよく、必
要ならば少なくとも外部は電池成分に化学的に耐える物
質を被覆しであるとよい。代表的な被覆用物質にはポリ
テトラフルオロエチレン、ふっ素化エチレン−プロピレ
ンコポリマー等がある。
、セラミック又はポリマー物質より成るものでよく、必
要ならば少なくとも外部は電池成分に化学的に耐える物
質を被覆しであるとよい。代表的な被覆用物質にはポリ
テトラフルオロエチレン、ふっ素化エチレン−プロピレ
ンコポリマー等がある。
シール部品は排気ライナー中に圧力又は力ではめ込まれ
る。
る。
図示した以外の排気部材も使用できる。
カバーの外周縁には電池の軸方向内部に形成された巻か
えし縁１９ｃがあり、シールサブアッセンブリの１のシ
ール部品（ガスケット）５０と一体にそれ自体の上に折
りかえされている。キャップ２１は溶接によってカバー
１９につけられカバーの中心部を覆う。
えし縁１９ｃがあり、シールサブアッセンブリの１のシ
ール部品（ガスケット）５０と一体にそれ自体の上に折
りかえされている。キャップ２１は溶接によってカバー
１９につけられカバーの中心部を覆う。
カバーの巻かえし周囲縁は環状ガスケット５０にしっか
りつけられる。このガスケットは軸方向上方に放射状に
内側に即ち電池開口端の方へ傾斜した切頭円錐内面５６
′をもつ環状電気絶縁性物質より成る絶縁性円錐環５６
に隣接している支持環５２（金属でできているとよい）
上に配されている。
りつけられる。このガスケットは軸方向上方に放射状に
内側に即ち電池開口端の方へ傾斜した切頭円錐内面５６
′をもつ環状電気絶縁性物質より成る絶縁性円錐環５６
に隣接している支持環５２（金属でできているとよい）
上に配されている。
シーリングウェルの外周辺の周りに環状体６０をもつ電
気伝導性スプリング２０があり、その下方に突出した弾
性脚６２は下に詳述する様にジェリーロール構造の露出
担体Ｔ３縁に対し斜めになっている。
気伝導性スプリング２０があり、その下方に突出した弾
性脚６２は下に詳述する様にジェリーロール構造の露出
担体Ｔ３縁に対し斜めになっている。
容器１２の外周縁はガスケットとカバーアッセンブリを
そのまま保持するため図２の１２′においてガスケット
５０の上部を結果として包んでおり、絶縁円錐をジｘ’
）−ロール上端の外周部にぴたりと押しっけ露出金属担
体箔縁にぴたりとばね接触６０させる。電池はこうして
シールされる。ガスケットはこの目的に対して普通の物
質、例えば弾性ポリマーでもよい。
そのまま保持するため図２の１２′においてガスケット
５０の上部を結果として包んでおり、絶縁円錐をジｘ’
）−ロール上端の外周部にぴたりと押しっけ露出金属担
体箔縁にぴたりとばね接触６０させる。電池はこうして
シールされる。ガスケットはこの目的に対して普通の物
質、例えば弾性ポリマーでもよい。
陽極と陰極は種々の物質で形成できろ。好ましい陽極は
ジェリーロール形態に巻くことができる柔軟性リチウム
箔である。その厚さは一般に４乃至１０ミル、好ましく
は６ミルである。別の陽極物質も使用できる。陽極はア
ルカリ金属又はアルカリ土金属又はそれらの合金又はリ
チウムモノアルミナイドの様なその金属間化合物又はリ
チウムマグネシウムの様な固溶体などの消耗性金属から
製造される。ナトリウム、カリウムおよびリチウムが好
ましく、最もよいのはリチウムである。
ジェリーロール形態に巻くことができる柔軟性リチウム
箔である。その厚さは一般に４乃至１０ミル、好ましく
は６ミルである。別の陽極物質も使用できる。陽極はア
ルカリ金属又はアルカリ土金属又はそれらの合金又はリ
チウムモノアルミナイドの様なその金属間化合物又はリ
チウムマグネシウムの様な固溶体などの消耗性金属から
製造される。ナトリウム、カリウムおよびリチウムが好
ましく、最もよいのはリチウムである。
構成陰極は伝導性炭素又はグラファイトおよび結合剤と
共に混合された硫化鉄（ＦｅＳ２）の様な電気化学的活
性物質層からつくられた固体陰極であり、混合物はアル
ミニウム、ステンレス鋼、ニッケル又はチタンの様な薄
担体箔の少なくとも１面（好ましくは両面）に噴射又は
展延されている。この活性物質はこの分野に普通の技術
である。適当する活性陰極物質には遷移金属酸化物およ
び硫化物および多炭素ふっ化物がある。これらの例には
Ｆｅｄ、Ｆｅｄ２．ＭｎＯ２，（ＣＦｘ）、。
共に混合された硫化鉄（ＦｅＳ２）の様な電気化学的活
性物質層からつくられた固体陰極であり、混合物はアル
ミニウム、ステンレス鋼、ニッケル又はチタンの様な薄
担体箔の少なくとも１面（好ましくは両面）に噴射又は
展延されている。この活性物質はこの分野に普通の技術
である。適当する活性陰極物質には遷移金属酸化物およ
び硫化物および多炭素ふっ化物がある。これらの例には
Ｆｅｄ、Ｆｅｄ２．ＭｎＯ２，（ＣＦｘ）、。
（Ｃ２Ｆ）、、 Ｖ、、０５． ＷＯ３，Ｍｏｂ、、
Ｍｏｂ２．酸化鉛、酸化コバルト、酸化銅、硫化銅、Ｎ
ｉＳおよびＴｉＳ２がある。ＦｅＳ２とＭ ｎ Ｏ２が
好ましく、最もよいのはＦｅＳ２である。Ｆｅｄ２又は
ＭｎＯ２電池において担体箔は一般にアルミニウムであ
る。
Ｍｏｂ２．酸化鉛、酸化コバルト、酸化銅、硫化銅、Ｎ
ｉＳおよびＴｉＳ２がある。ＦｅＳ２とＭ ｎ Ｏ２が
好ましく、最もよいのはＦｅＳ２である。Ｆｅｄ２又は
ＭｎＯ２電池において担体箔は一般にアルミニウムであ
る。
また多炭素ぶつ化物活性物質が使われろならば担体箔は
知られているとおり腐蝕防止のためステンレス鋼又はチ
タンである必要がある。アルミニウムとステンレス鋼担
体にはアニールしない、即ち十分硬質物質が好ましい。
知られているとおり腐蝕防止のためステンレス鋼又はチ
タンである必要がある。アルミニウムとステンレス鋼担
体にはアニールしない、即ち十分硬質物質が好ましい。
使用結合剤にはエチレン−プロピレンコポリマー又はポ
リテトラフルオロエチレンの様なポリマーがある。
リテトラフルオロエチレンの様なポリマーがある。
精巧な担体箔は０５乃至３ミル、即ち０．０００５乃至
０００３インチの厚さをもつ。孔のない箔ならば１ミル
（０，００１インチ）の厚さがよい。必要ならば箔は有
孔でもよいが、この場合箔は活性陰極物質と接触する。
０００３インチの厚さをもつ。孔のない箔ならば１ミル
（０，００１インチ）の厚さがよい。必要ならば箔は有
孔でもよいが、この場合箔は活性陰極物質と接触する。
この有孔箔にば稍ノゾい。２−３ミル厚さがよいと思わ
れろ。これらは破れ易い。この薄い材料には多くの活性
物質が使用でき電池容量を増す。しかしこれらは容易に
変形するので電池アッセンブリは露出した担体縁への接
触がなされろ場合は使用できなかった。普通活性陰極物
質層は厚さ約５乃至１５ミル（０，００５乃至００１５
インチ）、好ましくは７ミル（０，００フインチ）であ
る。これ以上の厚さはジェリーロールに形成するのはむ
づかしく、陰極物質が甚だしくはがれる。
れろ。これらは破れ易い。この薄い材料には多くの活性
物質が使用でき電池容量を増す。しかしこれらは容易に
変形するので電池アッセンブリは露出した担体縁への接
触がなされろ場合は使用できなかった。普通活性陰極物
質層は厚さ約５乃至１５ミル（０，００５乃至００１５
インチ）、好ましくは７ミル（０，００フインチ）であ
る。これ以上の厚さはジェリーロールに形成するのはむ
づかしく、陰極物質が甚だしくはがれる。
１対のセパレータシートがある。これらは陽極と陰極表
面間の短絡による直接電気化学作用を防ぐため普通の非
伝導性物質より成り、その厚さは０．５−２．５ミル、
好ましくは１３ミルでよい。これらの代表的物質は不織
ポリアミド、モダクリル性繊維、ポリプロピレン繊維、
微孔性ポリプロピレン、微孔性ポリエチレン、繊維で強
化された再生セルローズ等がある。
面間の短絡による直接電気化学作用を防ぐため普通の非
伝導性物質より成り、その厚さは０．５−２．５ミル、
好ましくは１３ミルでよい。これらの代表的物質は不織
ポリアミド、モダクリル性繊維、ポリプロピレン繊維、
微孔性ポリプロピレン、微孔性ポリエチレン、繊維で強
化された再生セルローズ等がある。
陰極の金属担体箔６２＃は陰極活性物質６２′の１の横
縁を越えてまた陽極６０をこえてそれをのばす様な巾寸
法をもつものである。セパレータシート６４もまた陰極
の活性物質および陽極をこえてのびているが、箔６２′
はまたセパレータシートをこえてのびている（図２）。
縁を越えてまた陽極６０をこえてそれをのばす様な巾寸
法をもつものである。セパレータシート６４もまた陰極
の活性物質および陽極をこえてのびているが、箔６２′
はまたセパレータシートをこえてのびている（図２）。
この材料があとでジェリーロール形状に形成されたとき
金属箔は軸方向に見たとき他の成分をこえて電池の上方
へらせん形に突出又はのびている。
金属箔は軸方向に見たとき他の成分をこえて電池の上方
へらせん形に突出又はのびている。
３つの形の成分、陽極箔６０（図７）、金属箔担体６２
′上に活性物質の少なくとも１層６２′をもつ陰極６２
およびセパレータシート６４はジェリーロール形態に巻
かれる。図７において、陰極の２巻き（ｔｕｒｎ）と陽
極の１巻きが分解形で示されている。ジェリーロールア
ッセンブリは普通の方法で陽極、陰極およびセパレーク
材料を組合せ、上記の様にカバーその他の各部分をとり
つける前に開いた容器内にすべり込ませるに十分の小さ
い円筒形寸法に各層を一緒にかたく巻いて組立てられる
。ロール挿入前に電気的非伝導性物質の適当なセパレー
タディスク２２を容器の底に入れる。それは上記のセパ
レータシート用材料の様なこの分野で知られた用途に適
した材料でできている。
′上に活性物質の少なくとも１層６２′をもつ陰極６２
およびセパレータシート６４はジェリーロール形態に巻
かれる。図７において、陰極の２巻き（ｔｕｒｎ）と陽
極の１巻きが分解形で示されている。ジェリーロールア
ッセンブリは普通の方法で陽極、陰極およびセパレーク
材料を組合せ、上記の様にカバーその他の各部分をとり
つける前に開いた容器内にすべり込ませるに十分の小さ
い円筒形寸法に各層を一緒にかたく巻いて組立てられる
。ロール挿入前に電気的非伝導性物質の適当なセパレー
タディスク２２を容器の底に入れる。それは上記のセパ
レータシート用材料の様なこの分野で知られた用途に適
した材料でできている。
部品数がジェリーロール状に形成された後ロールは容ｗ
ｒ１２の上部開口に挿入され底のセパレータディスク上
におかれる。次いで陽極の最外巻部（ターン）と容器内
壁間の電気接触を陽極につけられた伝導性タブをジェリ
ーロールの端からのばし缶壁に押しつけるという普通の
方法行う。露出しな担体箔をもつ軸端は容器内に缶の開
口端の方に向けておかれろ。
ｒ１２の上部開口に挿入され底のセパレータディスク上
におかれる。次いで陽極の最外巻部（ターン）と容器内
壁間の電気接触を陽極につけられた伝導性タブをジェリ
ーロールの端からのばし缶壁に押しつけるという普通の
方法行う。露出しな担体箔をもつ軸端は容器内に缶の開
口端の方に向けておかれろ。
箔のくぼみをつけろ特殊工程ζまジェリーロールを容器
内に入れる前又は入れた後にすることができろ。少なく
ともある用途には前者の方が好ましい。
内に入れる前又は入れた後にすることができろ。少なく
ともある用途には前者の方が好ましい。
特に多数の折り目（マルチホールド）をもつ（ぼみの形
は露出箔縁、少なくともい（っかの外部巻部の露出箔縁
、を円周間隔で半径内側へ、図３に示す８点星形の様に
、くぼみをつけることにより、この突出している金属箔
に形成される。
は露出箔縁、少なくともい（っかの外部巻部の露出箔縁
、を円周間隔で半径内側へ、図３に示す８点星形の様に
、くぼみをつけることにより、この突出している金属箔
に形成される。
これは種々のデバイスや方法ですることができるが、図
５および６に示す様な形成用デバイスを使うとよい。即
ちそれは複数のほぼ平らな半径方向軸方向にまた円周に
はなれて並びのびている形成用刃エレメント８２をもつ
ほぼ円筒形の形成用デバイス８０である。ロール巻き電
極アッセンブリを容器に入れた後内側へのくぼみを形成
しないとき（よデバイス８０は容器開口端内径よりも稍
小さい直径をもつ必要がある。エレメント８２はその半
径外端において最も長く傾斜した内軸端をもつ。この形
成用エレメントの内側軸端は切頭円錐形に内側へ傾斜し
ており下部は切頭円錐の最も広い部分をなし互いに上方
に傾斜しているので担体箔縁の外周部は先ず連続して半
径内部へ押しやられろ。これらのエレメントは一般に円
筒形ベースからのびている。更に形成用エレメントの中
心縁間に空所がある。この空所中に中心軸方向にのびて
いるピン８４がある。形成用デバイスを金属箔担体の露
出し軸方向に突出しているらせん伏線に対して軸方向に
押しつけることによりはなれた形成用エレメントの傾斜
している軸端は少なくともはなれた箔巻部のかなりの数
を互いに半径方向内側に押しつけ最外巻部から初めて規
則正しく、例尤ば星形に又は不規則な折り形に形成する
。この間隔をおいた円周間隔で半径方向内側へのくぼみ
は上記間隔に深い谷Ｃ（図３）と間隔の間に傾斜の小さ
い山Ｒをつくる。箔担体のたれている端は谷の１つに折
り込まれているのでそれは容器壁に接触しない。
５および６に示す様な形成用デバイスを使うとよい。即
ちそれは複数のほぼ平らな半径方向軸方向にまた円周に
はなれて並びのびている形成用刃エレメント８２をもつ
ほぼ円筒形の形成用デバイス８０である。ロール巻き電
極アッセンブリを容器に入れた後内側へのくぼみを形成
しないとき（よデバイス８０は容器開口端内径よりも稍
小さい直径をもつ必要がある。エレメント８２はその半
径外端において最も長く傾斜した内軸端をもつ。この形
成用エレメントの内側軸端は切頭円錐形に内側へ傾斜し
ており下部は切頭円錐の最も広い部分をなし互いに上方
に傾斜しているので担体箔縁の外周部は先ず連続して半
径内部へ押しやられろ。これらのエレメントは一般に円
筒形ベースからのびている。更に形成用エレメントの中
心縁間に空所がある。この空所中に中心軸方向にのびて
いるピン８４がある。形成用デバイスを金属箔担体の露
出し軸方向に突出しているらせん伏線に対して軸方向に
押しつけることによりはなれた形成用エレメントの傾斜
している軸端は少なくともはなれた箔巻部のかなりの数
を互いに半径方向内側に押しつけ最外巻部から初めて規
則正しく、例尤ば星形に又は不規則な折り形に形成する
。この間隔をおいた円周間隔で半径方向内側へのくぼみ
は上記間隔に深い谷Ｃ（図３）と間隔の間に傾斜の小さ
い山Ｒをつくる。箔担体のたれている端は谷の１つに折
り込まれているのでそれは容器壁に接触しない。
これらの山において空所又はすき間Ｓは箔縁の巻部間に
のこっておす、電解液が電池に入れられろと液は電池を
容易に満たす。
のこっておす、電解液が電池に入れられろと液は電池を
容易に満たす。
この特殊変形作用は箔縁と容器１２の電気的接触を阻み
電池の短絡と廃物化を防ぐ。それはまた箔を強化するの
で電気ｆｆ１Ｍばねを箔にしっかり押しっけうろ。しか
もそれはロール巻き電極アッセンブリを容器に入れる前
又は後に迅速、正確、自動的に実施できるので電池組立
は加速できる。
電池の短絡と廃物化を防ぐ。それはまた箔を強化するの
で電気ｆｆ１Ｍばねを箔にしっかり押しっけうろ。しか
もそれはロール巻き電極アッセンブリを容器に入れる前
又は後に迅速、正確、自動的に実施できるので電池組立
は加速できる。
形成作業につづいて電池の残余部品を信頼でさる様に組
立てできろ。即ち電解液を電池に注入し満たし、切頭円
錐形内面をもつ絶縁性円錐５６を箔ターンの外周部上に
おき、環５２を挿入し、ガスケット５０を挿入し、カバ
ーアッセンブリ１４をカバーの巻いた外縁においてガス
ケット５０にはめ込む一方で接続された接触ばね６０と
その脚６２を露出した折り重ねた金属担体箔にしっかり
接続させ、最後に缶１２の外周端を曲げて平らな環状フ
ランジ１２′を形成し、ガスケット５０のフランジをカ
バーに押しあてて全アッセンブリを密封保持する。電解
液は中央および各層間の空所を満たし、また通常セパレ
ータ材料は幾分膨張し、ロール上に追加の外圧を加えて
陽極タブを電池壁によく接触させる。
立てできろ。即ち電解液を電池に注入し満たし、切頭円
錐形内面をもつ絶縁性円錐５６を箔ターンの外周部上に
おき、環５２を挿入し、ガスケット５０を挿入し、カバ
ーアッセンブリ１４をカバーの巻いた外縁においてガス
ケット５０にはめ込む一方で接続された接触ばね６０と
その脚６２を露出した折り重ねた金属担体箔にしっかり
接続させ、最後に缶１２の外周端を曲げて平らな環状フ
ランジ１２′を形成し、ガスケット５０のフランジをカ
バーに押しあてて全アッセンブリを密封保持する。電解
液は中央および各層間の空所を満たし、また通常セパレ
ータ材料は幾分膨張し、ロール上に追加の外圧を加えて
陽極タブを電池壁によく接触させる。
電解液は溶解した塩の存在によって伝導性とした非水性
有機溶媒を主体とする。代表的有機溶剤にはプロピレン
カーボネート、エチレンカーボネート、ガンマ−ブチロ
ラクトン、１．１−および１，２−ジメトキシエタン、
１，３−ジオキソランおよび３−メチル−２−オキサゾ
リドン、又は好ましくはこれらの溶媒２又は３種以上の
混合物がある。
有機溶媒を主体とする。代表的有機溶剤にはプロピレン
カーボネート、エチレンカーボネート、ガンマ−ブチロ
ラクトン、１．１−および１，２−ジメトキシエタン、
１，３−ジオキソランおよび３−メチル−２−オキサゾ
リドン、又は好ましくはこれらの溶媒２又は３種以上の
混合物がある。
適当する塩にはＬｉＢＦ４（リチウムテトラフルオロボ
レー）） 、ＬｉＰＦ、（リチウムへキサフルオロホス
フェート）、ＬｉＡｓＦ （リチウムへキサフルオロ
アルゼネート） 、ＬｉＣ１０、（リチウムバークロレ
ート）およびＬｉＣＦ３５ｏ３（リチウムトリフルオロ
メタンスルホネート）又はそれら塩の混合物がある。
レー）） 、ＬｉＰＦ、（リチウムへキサフルオロホス
フェート）、ＬｉＡｓＦ （リチウムへキサフルオロ
アルゼネート） 、ＬｉＣ１０、（リチウムバークロレ
ート）およびＬｉＣＦ３５ｏ３（リチウムトリフルオロ
メタンスルホネート）又はそれら塩の混合物がある。
上記電池の好ましい態様の変形は本発明の思想から逸脱
しない限りなしうる。また本発明の種々の他の利点や特
徴が好ましい態様に関する記載から判断できよう。した
がって本発明はこの例証した実施例によって制限されろ
ものではない。
しない限りなしうる。また本発明の種々の他の利点や特
徴が好ましい態様に関する記載から判断できよう。した
がって本発明はこの例証した実施例によって制限されろ
ものではない。
図１は本発明による型式の１の電池の縦断面図である。
図２は図１の電池上部の拡大縦部分断面図である。
図３は図２の平面■−■においてとった電池中心部分の
平面図である。 図４は図３の線］Ｖ−Ｉｔ／で切断した部分断面図であ
る。 図５は本発明用形成用具の１形式の正面断面図である。 図６は図５の用具の底拡大図である。 図７はジェリーロールＴｉ極アッセンブリの拡大展開部
分縦断面図である。 ＦＩＧ、１ ←１”ｌ〜、−シ ゝ＼〈１μｍ１・ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩ Ｇ。 ＦＩＧ。
平面図である。 図４は図３の線］Ｖ−Ｉｔ／で切断した部分断面図であ
る。 図５は本発明用形成用具の１形式の正面断面図である。 図６は図５の用具の底拡大図である。 図７はジェリーロールＴｉ極アッセンブリの拡大展開部
分縦断面図である。 ＦＩＧ、１ ←１”ｌ〜、−シ ゝ＼〈１μｍ１・ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、３ ＦＩ Ｇ。 ＦＩＧ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、円筒形容器と上記容器内に円筒状に巻かれたジェリ
ーロール形の１対の第１および第２電極および少なくと
も１のセパレータシートより成り；上記第１電極は伝導
性担体箔および上記箔の少なくとも片側上に支持された
活性電極材料層より成り；上記ジェリーロールアッセン
ブリは上記容器内に保持され上記箔の縁とセパレータシ
ートはその中で軸方向に並んでおり、上記軸方向箔縁の
１は数巻の箔のらせん形に露出される様上記軸方向セパ
レータシート縁をこえて軸方向に突出しており；上記突
出している箔縁の少なくとも最外巻は間をおいた円周間
隔で上記容器から半径内側方向に上記箔縁と上記容器間
の電気的接触を防ぎかつ上記箔縁をその電気接触に対し
補強するようくぼみを形成しており；かつ上記間をおい
た間隔間の領域内の上記箔縁間にのこっている空所が上
記電池に電解液を満たすように存在する；ことを特徴と
するガルバニ電池用ジェリーロール型電極アッセンブリ
。 ２、上記くぼみが上記間隔における深い谷と上記間隔間
の傾斜小さい山を複数もつ規則正しい形である請求項１
に記載のジェリーロール電極アッセンブリ。 ３、上記セパレータシート縁が上記第１電極の上記少な
くとも１の活性物質層をこえて、また上記第２電極をこ
えてのびている請求項２に記載のジェリーロール電極ア
ッセンブリ。 ４、上記電気的接触保持を補助するための上記山をつな
いでいる絶縁環をもっ請求項２に記載のジェリーロール
電極アッセンブリ。 ５、上記箔縁が互いの上に押しつけられかつ上記アッセ
ンブリが上記箔縁と接続している金属ばね接触部品をも
つ請求項４に記載のジェリーロール電極アッセンブリ。 ６、上記間をおいた間隔が等間隔である請求項１に記載
のジェリーロール電極アッセンブリ。 ７、上記箔が焼もどしてない金属である請求項１に記載
のジェリーロール電極アッセンブリ。 ８、上記箔が０．５乃至３ミルの厚さをもつ請求項１に
記載のジェリーロール電極アッセンブリ。 ９、上記箔が孔のないものである請求項１に記載のジェ
リーロール電極アッセンブリ。 １０、上記活性物質と結合されている上記箔が有孔であ
る請求項１に記載のジェリーロール電極アッセンブリ。 １１、円筒形容器、上記容器中のジェリーロール型電極
アッセンブリ、上記容器の１端上の密封カバーおよび上
記容器を満たしている有機電解液より成り、上記電極ア
ッセンブリは第１および第２電極およびその間のセパレ
ータシートより成り；上記第１電極は伝導性担体箔およ
び上記箔の少なくとも片側上の活性電極物質層より成り
；上記箔はらせん状に突出するよう上記第２電極と上記
セパレータシートをこえて軸方向に突出した寸法をもち
；上記突出している箔の上記最外側巻部の少なくとも縁
は間をおいた間隔で傾斜谷状に上記容器から半径内側へ
くぼんでおりまた上記谷の間に中間山があり、上記箔の
最外側巻部は上記谷において一緒に押しつめられており
上記山においてははなれており；かつ金属接触部材は上
記箔と接続し上記カバーによって押さえられている；こ
とを特徴とするガルバニ電池。 １２、上記箔巻部と接続しかつ上記容器と接続している
絶縁環をもつ請求項１１に記載の電池。 １３、上記箔が０．５乃至３ミルの厚さをもつ請求項１
１に記載の電池。 １４、上記第２電極が上記容器と電気的に接触しており
；上記金属接触方法が上記カバー並びに上記箔縁を接続
してるばね接触であり；かつ上記カバーが上記容器と絶
縁されている請求項１３に記載の電池。 １５、円筒形の上端が開いた容器、少なくとも１の活性
電極材料層がその上に支持されている薄金属担体箔より
成る第１電極、少なくとも１のセパレータシートおよび
第２電極シートを用意し；上記活性層、上記セパレータ
シートおよび上記第２電極シートをこえて上記担体箔の
１の縁を突出させ；上記第１電極、セパレータおよび第
２電極をジェリーロール状に巻いて上記担体ロールの突
出している縁をジェリーロールの１の軸端において上記
活性層、セパレータおよび第２電極をこえてらせん状に
軸方向に突出させ；上記軸方向に突出しており露出した
箔縁の少なくとも最外側巻部に上記箔縁と上記容器間の
電気的接触を防止しかつ電気的接触のため上記箔を補強
する形で間をおいた円周間隔で半径内側方向へのくぼみ
をつくり；上記くぼみ形成工程の前又は後に上記ジェリ
ーロールを上記容器内に入れ上記突出している箔を上記
開口端の方に露出させ：上記容器を電解液、満たし；か
つ電気的接触部材を上記半径方向にくぼんだ箔縁に押し
つけかつ上記容器開口端をカバーし密封する；工程より
成ることを特徴とするジェリーロール型ガルバニ電池の
組立方法。 １６、上記箔のくぼみ形成工程が上記ジェリーロールを
上記容器に入れる前に行われる請求項１５に記載の方法
。 １７、上記箔のくぼみ形成工程が上記ジェリーロールを
上記容器に入れた後に行われる請求項１５に記載の方法
。 １８、上記くぼみ形成工程に次いで上記箔縁の半径方向
外部に対し絶縁環を入れる工程をもつ請求項１５に記載
の方法。 １９、上記箔が０．５乃至３ミルの厚さをもつ請求項１
５に記載の方法。 ２０、上記箔の厚さが約１ミルである請求項１９に記載
の方法。 ２１、上記箔が上記活性層に接続されるとき箔が有孔で
ある請求項１５に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/333,602 US4963446A (en) | 1989-04-05 | 1989-04-05 | Inwardly indented edge electrode assembly |
| US333602 | 1989-04-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02288158A true JPH02288158A (ja) | 1990-11-28 |
| JP3060109B2 JP3060109B2 (ja) | 2000-07-10 |
Family
ID=23303494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2047385A Expired - Lifetime JP3060109B2 (ja) | 1989-04-05 | 1990-03-01 | 内方にくぼんだ縁をもつ電極アッセンブリ |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4963446A (ja) |
| EP (1) | EP0391720B1 (ja) |
| JP (1) | JP3060109B2 (ja) |
| HK (1) | HK1004908A1 (ja) |
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| JPWO2020045375A1 (ja) * | 2018-08-31 | 2021-09-09 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 電気化学デバイス |
| JP2024095950A (ja) * | 2022-12-29 | 2024-07-11 | 株式会社Ａｅｓｃジャパン | 円筒型セル及び電子装置 |
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