JPH0417255A - 電池およびその製造方法 - Google Patents

電池およびその製造方法

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JPH0417255A
JPH0417255A JP2121013A JP12101390A JPH0417255A JP H0417255 A JPH0417255 A JP H0417255A JP 2121013 A JP2121013 A JP 2121013A JP 12101390 A JP12101390 A JP 12101390A JP H0417255 A JPH0417255 A JP H0417255A
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gasket
thickness
battery
positive electrode
leakage
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JP2121013A
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Iwao Kishi
岸 巌
Kazuo Wakabishi
和夫 若菱
Nobuyoshi Takahashi
信義 高橋
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はボタン型、もしくはコイン型電池の耐漏液性の
改善、より詳しくはそのガスケット付近の構造、および
その製造方法に関するものである。
〔発明の概要〕
本発明は、シールと絶縁との目的で用いられるガスケッ
トの、封口蓋の折り返し底面に触れるガスケット底部の
厚さを、封口蓋の折り返し外周部に触れるガスケット周
部の厚さの20%以下にすることにより、ガスケットの
クリープ量を少なくし長期間にわたっての耐漏液性を改
善したものである。また、正極缶にガスケントを組み込
んだ後で封口蓋を組み込むことにより前述の電池を容易
に製造できるようにしたものである。
〔従来の技術〕
ボタン型もしくはコイン型の電池は第5図にその断面を
示したように断面がL字型、3字型あるいはU字型のガ
スケットを有し、そのガスケットの周部3bを負極缶1
の折り返し部と正極缶4とで強圧し、ガスケット底部3
aをセパレータ7を介して負極缶1の折り返し底部と正
極6とで強圧することで電池全体をシールして耐漏液性
を確保している。
〔発明が解決しようとする課題〕
耐漏液性を良くするためにはガスケントをシール部で強
圧し、ガスケットに大きな圧縮応力をかける必要があり
、このためガスケットを挟む正極缶と負極缶はこの圧縮
応力に負けない強度が要求される。
しかし電池使用機器がどんどん低消費電力化、小型化す
るに従い電池も小型化、薄型化が、しかも高容量化が要
求され、正極缶、負極缶の厚さをも薄くせざるを得ず、
耐漏液性を確保する十分な強度を得られない場合が多か
った。
このため電池を長期間使用しているとごく僅かではある
が電池内の電解液が漏れ出して電池性能を劣化させたり
電池使用機器を傷めたりすることがあった。特に高温中
での保存、使用でこの問題が起きやすかった。
〔課題を解決するための手段〕
封口蓋の折り返し底面に触れるガスケント底部の厚さを
、封口蓋の折り返し外周部に触れるガスケット周部の厚
さの20%以下にした。
また正極缶にガスケットを組み込んだ後で封口蓋を組み
込むことによりこの底部底厚を薄くしたガスケットを容
昌に電池内に組めるようにした。
〔作用〕
高温高温で加速して漏液させた電池を詳細に調査し加速
評価前のものと比較検討した結果、ガスケットの肉がク
リープ変形によってシール部から逃げだしてガスケット
への応力が小さくなるのが漏液原因の一つであると判明
した。
しかも第5図に於き、封口蓋の折返し底面と正極とに夾
まれだガスケット底部3aを通ってガスケットの肉がシ
ール部より電池内部に逃げるクリープが大きいとわかっ
た。
それを防くにはガスケット底部3aを更に強く締めるの
も一つの方法であるが正極の強度が十分ではないため、
限界がある。
本発明ではガスケット底部3aをガスケット周部3bの
20%以下に薄<シであるのでガスケットの肉の流れ(
クリープ)が非常に遅く、ガスケントの大きな圧縮応力
を長期にわたって大きな状態に保持でき、従って漏液し
にくいものと考えられる。
さらに本発明の方法では予め正極缶4にガスケット3を
押し込み、その後で封口蓋を兼ねる負極缶】を組み込む
ので(ガスケット底部3aの肉厚が薄くてもンガスケッ
トの変形を最小限度に抑えて組み立てられるのである。
〔実施例−1〕 第1図は本発明の一実施例を示すボタン型酸化銀電池の
断面図、第2図はその要部拡大断面図であり、第3図は
それに用いたガスケットの組み込み前の断面図である。
正極6を存する正極缶4にセパレータ7、ポリスチレン
よりなるスペーサ5 (厚さ0.10m■)、含浸材8
を入れナイロン66よりなるガスケット3を組み込み、
NaOH水溶液を主とする電解液を注入する0組み込み
前のガスケット周部3bの厚さは0.35mm、ガスケ
ット底部3aの厚さは0.07n (ガスケット周部3
bの厚さの20%に相当)である。
その後、負極2と電解液の入った(封口蓋を兼ねる)負
極缶1を押し込む、ガスヶソ)&[Iみ込みに関しても
負極缶押し込みに関してもガスゲット底部3aを強く押
すことはないのでガスケット3の変形はほとんど無い。
組み立て後、正極缶4の開口端部をクリンプしてガスケ
ント3を正極缶4、負極缶]及びセパレータ7、スペー
サ5を介しての正極6とで強圧してシールする。この際
ガスケット底部3aはクリンプにより圧縮されて更に薄
くなる。電池は5R512SWと呼称されるものでサイ
ズは直径5.9鶴、厚さ1.2鶴である。
従来例−1としてガスケット底部厚さをO,17mm(
ガスケット周部厚さの49%)としく実施例−1と同寸
法とするためスペーサを入れずにン同サイズのボタン型
酸化銀電池を作り、両者の耐漏液性を評価した結果を第
1表に示す。
第1表 5R512SW評価結果 評価は従来から酸化銀電池の漏液加速評価として行なわ
れている、40℃湿度90%の恒温恒湿槽に一定期間放
置した後の一定限度以上の漏液の発生を見るものであり
、3ケ月でほぼ実使用2年、6ケ月でほぼ実使用の4年
に相当すると考えられている。
この電池は従来から実使用2年では漏液せず4年では漏
液が発生し始める耐漏液性のレベルであるが、第1表で
見るように本発明の実施例−1では実使用4年に相当す
る40℃6ケ月でも漏液発生率は従来のものより小さく
なっている。
更に、温度を60℃(湿度は90%)にしたものでは従
来例では40日で大半のものが漏液するのに対して本発
明実施例−1では漏液発生が100ケ中僅かに2ケに減
っていることがわかる。
〔実施例−2〕 第4図は本発明の他の実施例を示す酸化銀電池の断面図
である。
正極6を有する正極缶4にセパレータ7、ポリスチレン
よりなるスペーサ5 (厚さ0.32m) 、含浸材8
を入れナイロン66よりなるガスケント3を組み込み、
KOH水溶液を主とする電解液を注入する。組み込み前
のガスケット周部3bの厚さは0.45m、ガスケット
底部3aの厚さは0.08n (ガスケット周部3bの
厚さの18%に相当)である。
その後、負極2と電解液の入った(封口蓋を兼ねる)負
極缶1を押し込む。ガスケット組み込みに関しても負極
缶押し込みに関してもガスケット底部3aを強く押すこ
とはないのでガスケット3の変形はほとんど無い。
組み立て後、正極缶4の開口端部をクリンプしてガスケ
ット3を正極缶4、負極缶1及びセパレータ7、スペー
サ5を介しての正極6とで強圧してシールする。この際
ガスケット底部3aはクリンプにより圧縮されて更に薄
くなる。電池は5R927Wと呼称されるもので直径9
.5fi、厚さ2.7鶴のサイズである。
従来例−2として、ガスケット底部厚さがo、25韮(
ガスケット周部厚さの56%)、スペーサの厚さが0.
15mのものを作り、さらに比較例−1としてガスケッ
ト底部厚さが0.05m (ガスケット周部厚さの11
%)、スペーサ5の厚さが0.35flのものを、比較
例−2としてガスケット底部厚さが0.14fi(ガス
ケット周部厚さの31%)、スペーサの厚さが0.24
mのものを、比較例−3としてガスケット底部厚さが0
.35日(ガスケット周部厚さの78%)、スペーサの
厚さが0.05mのものを作り、高温高温(60℃湿度
90%)に於ける耐漏液性を比較評価した結果(各10
0ケについての不良率)を第2表に示す。
この電池は電解液としてより活性なKOH水溶液を用い
ているので耐漏液性はNaOH水溶液を用いるものより
悪<、2.1mとかなり厚いにもかがわらず、第2表に
従来例−2として示すように60℃湿度90%の環境で
は30日から漏液が出始め、4゜日では大半のものが漏
液する耐漏液性のレベルである。
さらに、製造方法の比較のために従来−船釣に行なわれ
ているガスケットと負極缶とを予め一体化し、その後に
正極部と組み合わせる方法で組み立ててみたが、比較的
ガスケット底部厚さの厚い比較例−3、従来例−3では
組めたが、ガスケット底部厚さの薄いその他の例では所
定の寸法にならなかった。
第2表 5R927W評価結果(各n=100 )第2
表で分かるようにガスケット底部厚さをガスケット周部
厚さの18%と薄<シた本発明の実施例−21i池の耐
漏液性は、底部厚さが周部厚さの56%と厚い従来例−
2に比べはるかに良くなっている。
第6図は第2表をグラフにしたもので横軸はガスゲット
底部厚さをガスケット周部厚さに対するパーセントで示
したもの、縦軸は漏液発生率である。
第6図より、漏液発生率はガスケット底部厚さがガスケ
ット周部厚さの20%以下で特に小さくなることがわか
った。
〔実施例−3〕 本発明をコイン型リチウム電池に適用した例を第7図に
示す。
ガスケット周部3bの厚さが0.50n、ガスケント底
部3aの厚さが0.10fl (ガスケント周部3b厚
さの20%)であるガスケント3と一体にした負極缶1
に金属リチウムより成る負極2を圧着し、セパレータ7
を入れ、二酸化マンガンを主体としバインダーと共に成
形した正極6を押し込む。その後、正極缶4をかぶせて
正極缶4の開口端部をクリンプしてコイン型リチウム電
池とした。組立前に各構成要素を充分乾燥、脱水するこ
とは言うまでもない。
電池サイズは直径20m、厚さ1.6fiで一般にCR
2016と呼称されるものである。
従来例−3止して底部の厚さが0.25m (ガスケッ
ト周部厚さの50%)のガスケントを用いて同サイズの
リチウム電池CR2016を作った。寸法を合わせるた
めに負極缶1の丈を実施例−3より0、 iswだけ小
さくした。
リチウム電池は元々漏液発生が極めて低いが、放電が進
みシールが緩んでくるとシール部より水分が侵入して、
電池内のリチウムと反応してガス発生して電池が膨らん
だり、電池内部抵抗がさらに増大して閉路電圧が下がる
ことがわかっているので、評価項目として公称容量の8
0%まで放電させた後、実施例−2の漏液試験と同じ高
温高温(60℃湿度90%)に60日間放置したときの
電池厚さと、その時の低?K(40℃)閉路電圧を取り
上げその結果を第3表に示す。
第3表 CR2016評価結果 押し込んでから負極缶を組み立てる製造方法と組み合わ
せることにより更にその効果があがる。
表中、電池厚さのデータは各50ケの平均値と括弧内は
標準偏差であり、低温閉路電圧のデータは各24ケの平
均値と括弧内は標準偏差である。
本発明の実施例−3は、従来例−3に較べて電池厚さが
平均値、標準偏差とも小さくなっている。
低温閉路電圧も僅かではあるが実施例−3の方が従来例
−3よりも改善されていることがわかる。
〔発明の効果〕
以上実施例に基づき詳細に説明したようにガスケット底
部の厚さをガスケット周部厚さの20%以下に薄クシた
本発明の電池は、高温保存での耐漏液性や膨らみ、低温
閉路電圧が改善される。
また、本発明の電池はガスケット底部厚さが薄いのでガ
スケットと負極缶1とを予め一体化する従来の製造方法
ではなく、ガスケットを正極部に
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の1実施例を示すボタン型酸化銀電池の
断面図、第2図はその要部拡大断面図、第3図はそれに
用いたガスケットの組み込み前の断面図、第4図は本発
明の他の実施例を示すボタン型酸化銀電池の断面図、第
5図は酸化銀電池の従来例を示す断面図、第6図は従来
例、比較例と比べた本発明の効果を示すグラフであり、
第7図は本発明の他の実施例のコイン型リチウム電池の
断面図である。 l・・・負極缶 2・・・負極 3・・・ガスケット 3a・・ガスケット底部 3b・・ガスケット周部 4・・・正極缶 5・・・スペーサ ・正極 ・セパレータ ・含浸材 以 上

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリアミド、ポリプロピレン等の樹脂より成るガ
    スケットと、断面が折り返し形状の封口蓋を有する電池
    に於て、前記ガスケットの封口蓋の折り返し底面に触れ
    るガスケット底部の厚さが、封口蓋の折り返し外周部に
    触れるガスケット周部の厚さの20%以下であることを
    特徴とするボタン型もしくはコイン型電池。
  2. (2)正極、セパレータ等の入った正極缶にガスケット
    を組み込んだ後で封口蓋を組み込むことを特徴とする第
    1項記載のボタン型もしくはコイン型電池の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5843597A (en) * 1997-12-01 1998-12-01 Eveready Battery Company, Inc. Ribbed gasket for miniature galvanic cell

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JPS5457128A (en) * 1977-10-15 1979-05-08 Toshiba Ray O Vac Preparation of alkaline battery
JPS54152129A (en) * 1978-05-22 1979-11-30 Seiko Instr & Electronics Buttonnshaped battery

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