JPH0418428B2 - - Google Patents

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JPH0418428B2
JPH0418428B2 JP1119518A JP11951889A JPH0418428B2 JP H0418428 B2 JPH0418428 B2 JP H0418428B2 JP 1119518 A JP1119518 A JP 1119518A JP 11951889 A JP11951889 A JP 11951889A JP H0418428 B2 JPH0418428 B2 JP H0418428B2
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JP
Japan
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pipe
metal
plug
lid
flange
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JP1119518A
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English (en)
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JPH0215560A (ja
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Takahisa Oosaki
Shuji Yamada
Kyoshi Mitsuyasu
Juichi Sato
Yoshasu Aoki
Kazuya Hiratsuka
Masazumi Tsukada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd, Toshiba Corp filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
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Publication of JPH0215560A publication Critical patent/JPH0215560A/ja
Publication of JPH0418428B2 publication Critical patent/JPH0418428B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/60Arrangements or processes for filling or topping-up with liquids; Arrangements or processes for draining liquids from casings
    • H01M50/609Arrangements or processes for filling with liquid, e.g. electrolytes
    • H01M50/627Filling ports
    • H01M50/636Closing or sealing filling ports, e.g. using lids
    • H01M50/645Plugs
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、非水溶媒電池の製造方法に関するも
のである。 〔従来の技術〕 負極活物質としてリチウム、ナトリウム等を用
いた非水溶媒電池はエネルギー密度が大きく、貯
蔵特性に優れ、かつ作動温度範囲が広いという特
徴をもち、電卓、時計、メモリのバツクアツプ電
源として多用されている。こうした電池の中でも
負極にリチウムを用い、塩化チオニルや塩化スル
フリル等のイオウ、又はリンのオキシハロゲン化
物を主正極活物質とし、かつ炭素及び金属集電体
からなる正極を用いた電池は、特にエネルギー密
度が大きいために注目されている。 ところで、上述した電池は主正極活物質として
腐蝕性の高い塩化チオニルや塩化スルフリル等の
イオウ又はリンのオキシハロゲン化物を用いてい
るため、該オキシハロゲン化物が電池容器外に漏
れ出して電池が組込まれた機器を腐食しないよう
に電池容器を液密に封口することが必要である。
また、前記オキシハロゲン化物は液状で電解液を
兼用しているが、揮発性が高く、毒性も強いた
め、作業環境上、及び容器内での電解液の収容不
足による電池特性の低下防止の観点から、容器内
に発電要素(負極、セパレータ、正極)を収容し
た後、同容器内に前記オキシハロゲン化物を含む
電解液を注入し、収容することが必要である。 このようなことから、従来より上記電池の組立
てにあたつては、まず一極性端子を兼ねる金属缶
体内に負極、セパレータ及び正極からなる発電要
素を収納し、予めガラスやセラミツクスのシール
材で他極性端子を兼ねる注液用金属製パイプが液
密に固定された金属製蓋体を、前記金属缶体の上
部開口部に嵌合させ、レーザ溶接により封口した
後、前記金属製パイプを通してオキシハロゲン化
物を含む電解液を前記缶体内に注入、収容し、更
に該金属製パイプに金属製栓体を挿入し、前記蓋
体から突出した該パイプの端部と栓体とをレーザ
溶接により液密に封口する方法が考えられてき
た。 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、かかる方法では金属製パイプ端
部と金属製栓体を溶接する際、該パイプ内面に付
着した電解液又は該パイプ下端近傍の金属缶体内
の電解液が溶接時での熱により蒸発してそれらの
〓間にガス状となつて侵入するため、溶接不良
(多くの場合はピンホールの発生)の原因となり、
歩留りの低下を招く問題があつた。 本発明は、上記従来の課題を解決するためにな
されたもので、金属製蓋体に絶縁シール材を介し
て液密に固定された他極性端子を兼ねる注液用の
金属製パイプを液密に封口した構造の非水溶媒電
池を製造し得る方法を提供しようとするものであ
る。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、一極性端子を兼ねる金属缶体内に軽
金属からなる負極及び多孔質炭素を主構成材とす
る正極をセパレータを介して収納する工程と、中
央付近の穴に予め他極性端子を兼ねる金属製パイ
プが該パイプの上端側を蓋体から突出させるよう
に絶縁材を介して液密に固定された金属製蓋体
を、前記金属缶体の上部開口部に嵌合させ、溶接
により封口する工程と、前記金属パイプを通して
前記金属缶体内にオキシハロゲン化物を正極活物
質として含む電解液を収容する工程と、前記金属
パイプに金属製栓体を挿入し、前記蓋体から突出
した前記金属製パイプの上端部と前記栓体の上端
部とを溶接により封口する工程とを具備した非水
溶媒電池の製造方法において、 前記栓体として上端に鍔部を有する形状のもの
を用い、この栓体を前記金属製パイプに挿入して
該パイプの上端面に前記鍔部を当接させると共
に、前記金属製蓋体から突出した前記パイプ部分
のカシメにより内部の栓体に向かう環状のくびれ
部を形成して該パイプの内周面と栓体の外周面と
を密着させた後、該パイプの上端面とこれに当接
する前記栓体の鍔部とを溶接して封口することを
特徴とする非水溶媒電池の製造方法である。 〔作用〕 本発明によれば、中央付近の穴に予め他極性端
子を兼ねる金属製パイプが該パイプの一端側を突
出するように絶縁材を介して液密に固定された金
属製蓋体を、金属缶体の上部開口部に嵌合させ、
溶接により封口し、電解液を前記金属製パイプを
通して金属缶体内に収容した後、該パイプに金属
製栓体を挿入して該栓体の鍔部を当接すると共
に、前記金属製蓋体から突出した前記パイプ部分
のカシメにより内部の栓体に向かう環状のくびれ
部を形成して該パイプの内周面と栓体の外周面と
を密着させ、更に該パイプの上端面とこれに当接
する前記栓体の鍔部とを溶接する。かかる溶接に
際しての温度上昇により、前記缶体内部の電解液
がガス化ないし液化状態で前記金属製パイプの下
端より上端に移動するのを、前記環状のくびれ部
における前記パイプの内周面と前記栓体の外周面
との密着部で阻止することができる。その結果、
前記金属製パイプの封口不良を回避して使用時の
電解液の漏れ出しのない良好な密封構造を有する
非水溶媒電池を製造することができる。 〔実施例〕 以下、本発明の実施例を第1図、第2図を参照
して詳細に説明する。 まず、負極端子を兼ねるステンレス製の缶体1
の内周面に金属リチウムからなる筒状の負極2を
圧着した後、該負極2内側の缶体1内に正極3を
該負極2の内側及び缶体1の底面に亙つて配置さ
れた例えばガラス繊維製不織布からなるセパレー
タ4a,4bを介して収納した。前記正極3は、
市販のポリテトラフルオロエチレンの乳濁液をア
セチレンブラツクに10重量%の割合で配合し、水
及びエチルアルコールを添加して室温で2時間程
度撹拌した後、混練、シート化してステンレス製
網体からなる金属集電体5に圧着し、150℃の真
空下で前記シートを乾燥して多孔質炭素体6を有
する帯状体とし、これを滑巻状に巻回することに
より作製した。 次いで、前記正極3上方の缶体1内に前記セパ
レータ4aに支持された中央に穴を有する絶縁紙
7を配置した。つづいて、中央に開口されたた穴
9に予め正極端子を兼ねる注液用のステンレス製
パイプ10を上下端部が突出するようにガラス製
シール材11を介して液密に固定したステンレス
製の蓋体8を用意し、該蓋体8に固定された前記
パイプ10の下端を前記正極3の金属集電体5に
リード線12を介して接続した後、前記缶体1の
上面開口部に嵌合し、レーザ溶液により封口し
た。 次いで、前記缶体1内に前記パイプ10を通し
て例えば1.5モル/のLiAlCl4を溶解した塩化チ
オニル溶液(電解液)13を注入して収容した。
つづいて、第2図に示すように上端に前記パイプ
10の外径と同径の鍔部14を有するステンレス
製の栓体15を用意し、該栓体15を前記ステン
レス製パイプ10内にその鍔部14が前記パイプ
10の上端面に当接するまで挿入した。ひきつづ
き、前記蓋体8から突出した前記パイプ10部分
のカシメを行つてパイプ10内部の栓体15に向
かう環状のくびれ部16を形成して該パイプ10
の内周面と栓体15の外周面とを密着させた後、
該パイプ10の上端面とこれに当接する前記栓体
15の鍔部14とをレーザ溶接により封口するこ
とにより第1図に示す非水溶媒電池を製造した。 上述した方法によれば、正極端子を兼ねる注液
用のステンレス製パイプ10とステンレス製栓体
15とを溶接により封口する前に、該パイプ10
にカシメにより内部の栓体15に向かう環状のく
びれ部16を形成してパイプ10の内周面と栓体
15の外周面とを密着させるため、溶接による封
口に際し、缶体1内の添解液13が溶接時の温度
上昇によりガス化ないし液化状態で前記パイプ1
0上端に移動するのを前記くびれ部16のパイプ
10と栓体15との密着部で阻止できる。しか
も、万一電解液が前記密着部を通して上部側に侵
入しても、栓体15の上端には鍔部14が形成さ
れており、前記パイプ10の上端面に当接させて
密封しているため、電解液を該当接部の手前で止
めることができる。その結果、前記くびれ部16
による密着部と鍔部14の下面の2か所で電解液
の液止めがなされ、溶接すべきパイプ10上端面
と栓体15の鍔部14との間への電解液の付着を
防止できるため、レーザ溶接によりピンホール発
生のない良好な封口がなされた非水溶媒電池を得
ることができる。 事実、本実施例により製造された電池と、鍔部
のないステンレス製栓体をステンレス製パイプに
挿入し、該パイプ上部と栓体上部の溶接により封
口して製造した電池(比較例1)と、鍔部のない
ステンレス製栓体をステンレス製パイプに挿入
し、蓋体から突出したパイプ部分のカシメにより
内部の栓体に向かう環状のくびれ部を形成してパ
イプの内周面と栓体の外周面とを密着させ、更に
パイプ上部と栓体上部の溶接により封口して製造
した電池(比較例2)をそれぞれ200個用意し、
これら電池について溶接による封口部のピンホー
ルの発生の有無を試験した。なお、試験は塩素イ
オン検出指示薬である硝酸銀溶液を溶接部に滴下
して白色呈色を示す個数を測定することにより行
なつた。その結果、比較例1では200個中14個の
電池にピンホール(白色呈色)の発生が認めら
れ、比較例2では200個中3個の電池にピンホー
ルの発生が認められた。これに対し、本実施例で
は200個全てピンホールの発生が認められなかつ
た。 なお、上記実施例ではパイプの外径と同径の鍔
部を有する栓体を用いたが、鍔部としてパイプの
外径よりやや小さいもの、又はパイプの外径より
やや大きいものを用いてもよい。 〔発明の効果〕 以上詳述した如く、本発明によれば金属製蓋体
に絶縁シール材を介して液密に固定された他極性
端子を兼ねる注液用の金属製パイプに上端に鍔部
を有する栓体を挿入し、前記蓋体から突出した前
記パイプ部分のカシメにより内部の栓体に向かう
環状のくびれ部を形成して該パイプの内周面と栓
体の外周面とを密着させ、更に該パイプの上端面
とこれに当接する前記栓体の鍔部とを溶接するこ
とによつて該パイプを液密に封口でき、ひいては
使用時に金属缶体内の電解液の漏れ出しのない良
好な密封構造を有する非水溶媒電池を高歩留りで
製造し得る方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例により製造された非水
溶媒電池を示す断面図、第2図は第1図図示の非
水溶媒電池の製造に用いられる金属製栓体を示す
正面図である。 1…缶体、2…負極、3…正極、4a,4b…
セパレータ、8…蓋体、10…ステンレス製パイ
プ、13…電解液、14…鍔部、15…栓体、1
6…くびれ部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一極性端子を兼ねる金属缶体内に軽金属から
    なる負極及び多孔質炭素を主構成材とする正極を
    セパレータを介して収納する工程と、中央付近の
    穴に予め他極性端子を兼ねる金属製パイプが該パ
    イプの上端側を蓋体から突出させるように絶縁材
    を介して液密に固定された金属製蓋体を、前記金
    属缶体の上部開口部に嵌合させ、溶接により封口
    する工程と、前記金属パイプを通して前記金属缶
    体内にオキシハロゲン化物を正極活物質として含
    む電解液を収容する工程と、前記金属パイプに金
    属製栓体を挿入し、前記蓋体から突出した前記金
    属製パイプの上端部と前記栓体の上端部とを溶接
    により封口する工程とを具備した非水溶媒電池の
    製造方法において、 前記栓体として上端に鍔部を有する形状のもの
    を用い、この栓体を前記金属製パイプに挿入して
    該パイプの上端面に前記鍔部を当接させると共
    に、前記金属製蓋体から突出した前記パイプ部分
    のカシメにより内部の栓体に向かう環状のくびれ
    部を形成して該パイプの内周面と栓体の外周面と
    を密着させた後、該パイプの上端面とこれに当接
    する前記栓体の鍔部とを溶接して封口することを
    特徴とする非水溶媒電池の製造方法。
JP1119518A 1989-05-12 1989-05-12 非水溶媒電池の製造方法 Granted JPH0215560A (ja)

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