JPH03276559A - 筒形非水電解液電池の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、筒形非水電解液電池の製造方法に関し、特
に、負極の利用率の向上を図り、かつ集電体の負極端子
部に対するスポット溶接工程を廃止した製造方法に関す
る。

（従来の技術） ボビン形リチウム電池は従来以下の工程を経て作られる
。

■正極端子部を兼用した有底円筒形ケースの内周部に円
筒状正極を装填する。

■一方、負極部を構成する金属リチウムのシートに集電
体を接着し、この面を内側にして円筒形に成形し、次い
で集電体のリード部を負極端子部にスポット溶接する。

■有底円筒形のセパレータを介してリチウム負極前記正
極の内周に装填し、その内周部に非水電解液を注入する
。

■前記負極端子部を封口ガスケットを介してケースの開
口部にカシメ付け、電池内部を封口する。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、この製造方法にあっては、集電体のリー
ド部と負極端子部のスポット溶接不良により歩留まりが
低下し、スポット溶接不良を原因として歩留まりが９８
．５％程度になることが知られている。

また、特に負極を構成する金属リチウムは軽く正極に対
する装填作業をスムーズに行うために正極内周との間に
クリアランスを設けであるので、電解液を注液した状態
では浮き上がり、定位置に定まりにくかった。

また、このような状態で電池の放電試験を実施したとこ
ろ、底部側から優先的に反応することか判明し、放電に
よる利用率が低下し、そのバラツキも大きかった。

この発明は以上の欠点を解決するもので、負極を定位置
に定め、正極に対する密着性を向上させることで極間距
離を短くし、利用率の向上と放電効率の向上を図ること
および、スポット溶接を廃止することで、溶接作業によ
る歩留まりの低下を排除できる筒形非水電解液電池の製
造方法を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明は、アルカリ金属か
らなる円筒状負極を有底円筒形をしたセパレータを介し
てケース内に挿入された正極の内周に装填し、かつ前記
円筒状負極と負極端子部とを集電体を介して電気的に接
続する筒形非水電解液電池の製造方法において、前記円
筒状負極の一部に予め縦方向のスリットを形成し、この
負極の内部に複数の孔部が穿設された板状集電体を一端
側が他端側より径小となるテーパー状に捲回して、この
径小側から前記負極の内部に挿入し、非水電解液を注入
した後に前記負極端子部を封口ガスケットを介してケー
スの上部開口に嵌合してカシメ付けることで前記集電体
の上端を前記負極端子部の底部に圧接することを特徴と
する。

（作　用） 以上の構成によれば、負極内部に挿入された負極集電体
の上端は、負極端子部のカシメ付は工程で押圧される結
果、負極と負極端子部との間の電気的接続を確保できる
とともに、負極内に挿入された集電体は、その径が拡が
ることにより、負極に設けられたスリットを押し拡げて
、負極を分断するので、集電体と負極との密着性が向上
し、これにより負極は、セパレータを介して正極側に押
し付けられ、定位置に固定される。

（実　施　例） 以下、この発明の一実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図はこの発明をボビン形リチウム電池に適用した場
合の製作手順を示すものである。

同図（ａ）において、正極１が底板２ａを介して正極集
電体を兼ねた有底円筒形のケース２の内周部に円筒状を
なして装填される点および正極１の内周にセパレータ３
が装填される点は従来と変わりがない。

なお、前記正極１は二酸化マンガンを主剤とし、これに
導電剤としてグラフフィト、およびバインダとしてテト
ラフルオロエチレンを混合したものをプレス成形などに
より、円筒状に形成し、次いでケース２内に装填したも
のである。

また、前記セパレータ３はポリプロピレン不織布を有底
円筒形に形成したもので、底板２ａの上面に着底する。

これに対し、リチウム負極４は第２図に示すようにシー
ト状金属リチウムを円筒形に形成するとともに、その外
周部に縦方向に上部側に向けて拡開するテーパーのスリ
ット４ａを形成してあり、その直径は前記セパレータ３
の内径よりやや小さめに形成される。

そして、このリチウム負極４は第１図（ｂ）に示すよう
に、前記セパレータ３の内周に嵌合される。

次いて、このリチウム負極４の内周に第１図（ｃ）に示
すように負極集電体５が嵌合され、その上で非水電解液
６が注液される。

集電体５は、厚さ０１１５關、開孔率的４０９６のステ
ンレスなどのバンチトメタルを第２図に示すように円筒
形に丸めたもので、その上部側の径は下部側より大きく
、テーパー形状となっており、この形状を保持しながら
リチウム負極４の内面の一定深さまで装填した後、その
円筒形の形状規制を解除することでスプリングバックが
生じ、一定の径まで拡がり、負極端子部８に先だってケ
ース２の上部開口に嵌め付けられた封口ガスケット７の
内周部で拡開が規制される。

また、この集電体５の高さは、ケース２の開口直下に至
る高さであり、注液後に第１図（ｄ）に示すように、封
口ガスケット７の内側に皿状の負極端子部８を嵌め付け
ると、負極端子部８の固定位置はケース２の上部周縁に
形成されたカール加工部２ｂによって規制され、集電体
５の上端縁は負極端子部８の下面周囲に圧接し、電気的
導通を確実に得られることになる。

また、この圧接によって集電体５は下部側に強く押圧さ
れ、またその水平分力によってコーン形状の下部側を拡
げる力も働き、集電体５の外周はリチウム負極４の内周
に強く圧着され、リチウム負極４に対しても良好な電気
的接触性を得られることになる。

また、この拡開動作によって、リチウム負極４は、その
スリット４ａを拡げつつ下部側に向けて大きく拡がる。

この結果、リチウム負極４はセパレータ３の内周の下部
側に向けて強く圧接される。

その後ケース２の上端縁２Ｃを内側にカシメ付ければ、
第１図（ｅ）に示すように電池が完成する。

完成状態で、集電体５の上端縁は負極端子部８の下面に
強く圧接された状態であり、リチウム負極４をセパレー
タ３の内周の定位置に圧着状態に固定するので、正極１
に対する極間距離も小さくなり、リチウム負極の利用率
を向上できる。

第３図は、以上の製作手順によって作成したＣＲ１７３
３５形電池と従来の電池１０ケずつを２０℃においてそ
れぞれ５６６にΩの負荷で連続放電し、終止電圧が２．
ＯＶに下がるまでの放電特性を比較したグラフである。

この結果本発明の製造工程による電池の放電特性の平均
値は３６２０時間であり、従来の平均値である３３６０
時間を大巾に上回っており、偏差も小さく、均質な放電
特性となっていることを確認した。

（発明の効果） 以上実施例によって詳細に説明したように、この発明に
よる筒形非水電解液電池の製造方法にあっては、負極内
部に嵌合された負極集電体の上端が負極端子部のカシメ
付は工程で押圧される結果、電気的接続を確保できるの
で、スポット溶接工程を省略でき、工数の削減と、溶接
不良を原因とする歩留まり低下を未然に防止できる。

また、圧接によって集電体はその径を拡げ、負極に対す
る密着性を確保し、負極自体も押し拡げられ、セパレー
タを介して正極側に押し付けられ、定位置に固定される
ため、極間距離が短くなり、放電末期まで有効に負極を
利用でき、放電性能が向上すると同時に、性能のバラツ
キも小さくなり、均質な製品を得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｅ）はこの発明による非水電解液電池
の製作手順を示す半断面説明図、第２図はリチウム負極
および負極集電体の形状を示す説明図、第３図は本発明
と従来の電池の放電特性を比較したグラフである。 １・・・正極 ２・・・ケース ３・・・セパレータ ４・・・リチウム負極 ４ａ・・・スリット ５−・・負極集電体 ６・・・非水電解液 ７・・・封ロガスケッ ８・・・負極端子部 ト

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルカリ金属からなる円筒状負極を有底円筒形を
   したセパレータを介してケース内に挿入された正極の内
   周に装填し、かつ前記円筒状負極と負極端子部とを集電
   体を介して電気的に接続する筒形非水電解液電池の製造
   方法において、 前記円筒状負極の一部に予め縦方向のスリットを形成し
   、この負極の内部に複数の孔部が穿設された板状集電体
   を一端側が他端側より径小となるテーパー状に捲回して
   、この径小側から前記負極の内部に挿入し、非水電解液
   を注入した後に前記負極端子部を封口ガスケットを介し
   てケースの上部開口に嵌合してカシメ付けることで前記
   集電体の上端を前記負極端子部の底部に圧接することを
   特徴とする筒形非水電解液電池の製造方法。