JPH0560213B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0560213B2 JPH0560213B2 JP58130157A JP13015783A JPH0560213B2 JP H0560213 B2 JPH0560213 B2 JP H0560213B2 JP 58130157 A JP58130157 A JP 58130157A JP 13015783 A JP13015783 A JP 13015783A JP H0560213 B2 JPH0560213 B2 JP H0560213B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thionyl chloride
- metal
- welding
- manufacturing
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/169—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by welding, brazing or soldering
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
〔発明の技術分野〕
本発明は非水溶媒電池の製造方法の改良に関す
る。 〔発明の技術的背景〕 近年、エネルギー密度が高く、長期貯蔵特性及
び作動温度範囲が優れた電池として、リチウム・
塩化チオニル電池が注目されている。かかる電池
の特徴は、塩化チオニル（SOCl2）を液体状の正
極活物質として用いることにあり、これに四塩化
アルミン酸リチウム（LiAlCl4）等の電解質塩を
加えて同時に電解液としての役目を果しているこ
とである。こうした塩化チオニルは沸点が79℃、
融点が−104℃の蒸発し易い液体であり、水分と
反応して塩酸と二酸化イオウに分解し、また140
℃以上に熱すると、分解して塩素、二酸化イオ
ウ、塩化イオウ（S2Cl2）等の腐蝕性の強いを発
生する。このため、塩化チオニルを用いる電池で
は容器の封口が不完全な場合、加熱状態は勿論、
室温においても腐食性の強いガスが漏れ出し、電
池が組込まれる機器を損傷する恐れがある。 このようなことから、従来、リチウム・塩化チ
オニル電池を製造するには電解液を収容した外装
缶への蓋体の封口をレーザ溶接によつて行ない容
器の封口性を高めている。なお、蓋体（−極性端
子）に他極性端子を挿着する場合は、気密性と耐
腐蝕性の優れたガラスやセラミツクスによりシー
ルされている。 〔背景技術の問題点〕 しかしながら、上記方法にあつてはレーザ溶接
時において、レーザ照射により発生した高熱が溶
接部から外装缶へ伝達され、外装缶に収容されて
いる塩化チオニルが蒸発する。その結果、蒸発し
た塩化チオニルにより缶内圧力が高まるため、溶
接しようとする外装缶と蓋体の部分から酸化性の
強い塩化チオニルガスが外部へ飛散し、溶接部分
にピンホールが生じ易くなり、封口性が損なわれ
る欠点があつた。 〔発明の目的〕 本発明は容器のレーザ溶接等における封口不良
を防止し得る非水溶媒電池の製造方法を提供しよ
うとするものである。 〔発明の概要〕 本発明は、軽金属からなる負極と、正極と、塩
化チオニルを含む電解液とを収納した状態で溶接
を行つて密閉された金属製容器を作製する工程を
備えた非水溶媒電池の製造方法において、前記溶
接は不活性ガスの吹き付けにより前記金属製容器
を冷却しながら行われることを特徴とする非水溶
媒性電池の製造方法である。このような方法によ
れば金属製容器の一構成材（例えば外装缶）が冷
却され、該外装缶内に収納した構成要素の一つで
ある電解液の塩化チオニルが溶接部分の高熱の伝
達により蒸発して、外装缶と他機成材（例えば蓋
体）との間から漏れて溶接不良を蒸起するのを防
止できる。しかも、不活性ガスの吹付けるよる冷
却を行なうことによつて、設備が簡便化されるば
かりか、溶接により溶融した金属から発生するミ
ストが容器や周囲の装置に付着するのを防止でき
る。 上記溶接手段としては、例えばレーザ溶接方
法、アーク溶接方法を採用し得る。 上記不活性ガスの吹き付けによる金属製容器の
冷却にあたつては、容器内の塩化チオニルが蒸発
しない温度以下まで冷却すればよい。不活性ガス
は塩化チオニルが収容される容器の一方の構成材
（例えば外装缶）の溶接部近傍に少なくとも吹き
付けることが望ましい。こうした不活性ガスとし
ては、例えばN2ガス或いはアルゴンガスなどの
希ガス等を挙げることができる。なお、吹活性ガ
スに代つて空気等を吹き付けて容器を冷却するこ
とが考えられるが、溶接部付近の金属製容器の酸
化や、接合金属（溶接金属）の酸化が生じるため
適当ではない。 〔発明の実施例〕 次に、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 実施例 １〜３ まず、第１図に示す如く上面が開口し、負極端
子を兼ねる外径14mm、高さ47mm、厚さ0.3mmのス
テンレス製外装缶１の内側に厚さ0.7mmのリチウ
ムからなる筒状負極２を圧着した。つづいて、こ
の負極２内側の外装缶１に正極コレクタ３をガラ
ス繊維不織布からなるかご形のセパレータ４を介
して収納した。この正極コレクタ３は外径12mm、
内径５mm、高さ40mmの寸法で、ポリテトラフルオ
ロエチレン10重量％を結着剤とした筒状のアセチ
レンブラツク電極５の中空部内面に筒状のニツケ
ル製エキスパンドメタル集電体６を圧着すること
により造られる。この正極コレクタ３内には
1.8Mの四塩化アルミン酸リチウム（LiAlCl4）を
含む塩化チオニル溶液（電解液）4.0mlが含浸さ
れている。ひきつづいて、前記外装缶１内のかご
型セパレータ４の上部内面に中央に穴を有する絶
縁紙７を支持固定した。 次いで、予め中央の穴８にステンレス製の正極
端子９がガラスシール材１０を介して電気的に絶
縁して挿着されたメタルトツプ１１を用意し、こ
のメタルトツプ１１を前記外装缶１の上方に配置
して、該メタルトツプ１１の正極端子９を外装缶
１内の正極コレクタ３の集電体６にリード線１２
を介して接続した。つづいて、メタルトツプ１１
を外装缶１の上部開口部に嵌合させた後、第２図
に示す如く外装缶１を缶中心を軸にして12r・
ｐ・ｍの条件で回転させながら、メタルトツプ１
１の外周縁と外装缶１の接触部を20℃のアルゴン
雰囲気中にて前記回転中心と平行方向から照射し
たパルス幅４ｍsec、パルス回数40回／secのレー
ザ光１３で溶接して封口した。この時、10℃、０
℃、−５℃のアルゴンガス１４を、外装缶１から
10mmへだてた内径２mmのノズル１５を通して該外
装缶１上端から５mmの下部に500ml／minの条件
で吹き付けて冷却した。こうして同第１図に示す
リチウム塩化チオニル電池を製造した。 しかして、レーザ溶接による封口に際し、10
℃、０℃、−５℃のアルゴンガスを外装缶に吹き
付けることにより得られた実施例１〜３のリチウ
ム・塩化チオニル電池について、ヘリウムリーク
デイテクタによつて封口不良を調べたところ、下
記表に示す結果となつた。なお、表中の参照例は
20℃（製造時の雰囲気と同温度）のアルゴンガス
を実施例と同様な方法で吹き付けた場合の例、比
較例はアルゴンガスによる冷却を行なわずに、レ
ーザ溶接で封口した場合の例、である。
る。 〔発明の技術的背景〕 近年、エネルギー密度が高く、長期貯蔵特性及
び作動温度範囲が優れた電池として、リチウム・
塩化チオニル電池が注目されている。かかる電池
の特徴は、塩化チオニル（SOCl2）を液体状の正
極活物質として用いることにあり、これに四塩化
アルミン酸リチウム（LiAlCl4）等の電解質塩を
加えて同時に電解液としての役目を果しているこ
とである。こうした塩化チオニルは沸点が79℃、
融点が−104℃の蒸発し易い液体であり、水分と
反応して塩酸と二酸化イオウに分解し、また140
℃以上に熱すると、分解して塩素、二酸化イオ
ウ、塩化イオウ（S2Cl2）等の腐蝕性の強いを発
生する。このため、塩化チオニルを用いる電池で
は容器の封口が不完全な場合、加熱状態は勿論、
室温においても腐食性の強いガスが漏れ出し、電
池が組込まれる機器を損傷する恐れがある。 このようなことから、従来、リチウム・塩化チ
オニル電池を製造するには電解液を収容した外装
缶への蓋体の封口をレーザ溶接によつて行ない容
器の封口性を高めている。なお、蓋体（−極性端
子）に他極性端子を挿着する場合は、気密性と耐
腐蝕性の優れたガラスやセラミツクスによりシー
ルされている。 〔背景技術の問題点〕 しかしながら、上記方法にあつてはレーザ溶接
時において、レーザ照射により発生した高熱が溶
接部から外装缶へ伝達され、外装缶に収容されて
いる塩化チオニルが蒸発する。その結果、蒸発し
た塩化チオニルにより缶内圧力が高まるため、溶
接しようとする外装缶と蓋体の部分から酸化性の
強い塩化チオニルガスが外部へ飛散し、溶接部分
にピンホールが生じ易くなり、封口性が損なわれ
る欠点があつた。 〔発明の目的〕 本発明は容器のレーザ溶接等における封口不良
を防止し得る非水溶媒電池の製造方法を提供しよ
うとするものである。 〔発明の概要〕 本発明は、軽金属からなる負極と、正極と、塩
化チオニルを含む電解液とを収納した状態で溶接
を行つて密閉された金属製容器を作製する工程を
備えた非水溶媒電池の製造方法において、前記溶
接は不活性ガスの吹き付けにより前記金属製容器
を冷却しながら行われることを特徴とする非水溶
媒性電池の製造方法である。このような方法によ
れば金属製容器の一構成材（例えば外装缶）が冷
却され、該外装缶内に収納した構成要素の一つで
ある電解液の塩化チオニルが溶接部分の高熱の伝
達により蒸発して、外装缶と他機成材（例えば蓋
体）との間から漏れて溶接不良を蒸起するのを防
止できる。しかも、不活性ガスの吹付けるよる冷
却を行なうことによつて、設備が簡便化されるば
かりか、溶接により溶融した金属から発生するミ
ストが容器や周囲の装置に付着するのを防止でき
る。 上記溶接手段としては、例えばレーザ溶接方
法、アーク溶接方法を採用し得る。 上記不活性ガスの吹き付けによる金属製容器の
冷却にあたつては、容器内の塩化チオニルが蒸発
しない温度以下まで冷却すればよい。不活性ガス
は塩化チオニルが収容される容器の一方の構成材
（例えば外装缶）の溶接部近傍に少なくとも吹き
付けることが望ましい。こうした不活性ガスとし
ては、例えばN2ガス或いはアルゴンガスなどの
希ガス等を挙げることができる。なお、吹活性ガ
スに代つて空気等を吹き付けて容器を冷却するこ
とが考えられるが、溶接部付近の金属製容器の酸
化や、接合金属（溶接金属）の酸化が生じるため
適当ではない。 〔発明の実施例〕 次に、本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。 実施例 １〜３ まず、第１図に示す如く上面が開口し、負極端
子を兼ねる外径14mm、高さ47mm、厚さ0.3mmのス
テンレス製外装缶１の内側に厚さ0.7mmのリチウ
ムからなる筒状負極２を圧着した。つづいて、こ
の負極２内側の外装缶１に正極コレクタ３をガラ
ス繊維不織布からなるかご形のセパレータ４を介
して収納した。この正極コレクタ３は外径12mm、
内径５mm、高さ40mmの寸法で、ポリテトラフルオ
ロエチレン10重量％を結着剤とした筒状のアセチ
レンブラツク電極５の中空部内面に筒状のニツケ
ル製エキスパンドメタル集電体６を圧着すること
により造られる。この正極コレクタ３内には
1.8Mの四塩化アルミン酸リチウム（LiAlCl4）を
含む塩化チオニル溶液（電解液）4.0mlが含浸さ
れている。ひきつづいて、前記外装缶１内のかご
型セパレータ４の上部内面に中央に穴を有する絶
縁紙７を支持固定した。 次いで、予め中央の穴８にステンレス製の正極
端子９がガラスシール材１０を介して電気的に絶
縁して挿着されたメタルトツプ１１を用意し、こ
のメタルトツプ１１を前記外装缶１の上方に配置
して、該メタルトツプ１１の正極端子９を外装缶
１内の正極コレクタ３の集電体６にリード線１２
を介して接続した。つづいて、メタルトツプ１１
を外装缶１の上部開口部に嵌合させた後、第２図
に示す如く外装缶１を缶中心を軸にして12r・
ｐ・ｍの条件で回転させながら、メタルトツプ１
１の外周縁と外装缶１の接触部を20℃のアルゴン
雰囲気中にて前記回転中心と平行方向から照射し
たパルス幅４ｍsec、パルス回数40回／secのレー
ザ光１３で溶接して封口した。この時、10℃、０
℃、−５℃のアルゴンガス１４を、外装缶１から
10mmへだてた内径２mmのノズル１５を通して該外
装缶１上端から５mmの下部に500ml／minの条件
で吹き付けて冷却した。こうして同第１図に示す
リチウム塩化チオニル電池を製造した。 しかして、レーザ溶接による封口に際し、10
℃、０℃、−５℃のアルゴンガスを外装缶に吹き
付けることにより得られた実施例１〜３のリチウ
ム・塩化チオニル電池について、ヘリウムリーク
デイテクタによつて封口不良を調べたところ、下
記表に示す結果となつた。なお、表中の参照例は
20℃（製造時の雰囲気と同温度）のアルゴンガス
を実施例と同様な方法で吹き付けた場合の例、比
較例はアルゴンガスによる冷却を行なわずに、レ
ーザ溶接で封口した場合の例、である。
以上詳述した如く、本発明によれば電池構成要
素が収納された容器のレーザ溶接時における封口
不良を防止して歩留りを向上できる等、顕著な効
果を有する非水溶媒電池の製造方法を提供でき
る。
素が収納された容器のレーザ溶接時における封口
不良を防止して歩留りを向上できる等、顕著な効
果を有する非水溶媒電池の製造方法を提供でき
る。
第１図は本発明の実施例により製造されたリチ
ウム・塩化チオニル電池の断面図、第２図は外装
缶とメタルトツプの溶接工程を説明するための要
部断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す金
属パイプと金属針体の溶接工程を説明するための
要部断面図である。 １……外装缶、２……負極、３……正極コレク
タ、９，１６……正極端子、１０……ガラスシー
ル材、１１……メタルトツプ、１３……レーザ
光、１４……アルゴンガス、１５……ノズル、１
７……金属針体、１９……ガス吹込み部材。
ウム・塩化チオニル電池の断面図、第２図は外装
缶とメタルトツプの溶接工程を説明するための要
部断面図、第３図は本発明の他の実施例を示す金
属パイプと金属針体の溶接工程を説明するための
要部断面図である。 １……外装缶、２……負極、３……正極コレク
タ、９，１６……正極端子、１０……ガラスシー
ル材、１１……メタルトツプ、１３……レーザ
光、１４……アルゴンガス、１５……ノズル、１
７……金属針体、１９……ガス吹込み部材。
Claims (1)
- １ 軽金属からなる負極と、正極と、塩化チオニ
ルを含む電解液とを収納した状態で溶接を行つて
密閉された金属製容器を作製する工程を備えた非
水溶媒電池の製造方法において、前記溶接は不活
性ガスの吹き付けにより前記金属製容器を冷却し
ながら行われることを特徴とする非水溶媒電池の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58130157A JPS6023951A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 非水溶媒電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58130157A JPS6023951A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 非水溶媒電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023951A JPS6023951A (ja) | 1985-02-06 |
| JPH0560213B2 true JPH0560213B2 (ja) | 1993-09-01 |
Family
ID=15027350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58130157A Granted JPS6023951A (ja) | 1983-07-19 | 1983-07-19 | 非水溶媒電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023951A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10390589B2 (en) | 2016-03-15 | 2019-08-27 | Nike, Inc. | Drive mechanism for automated footwear platform |
-
1983
- 1983-07-19 JP JP58130157A patent/JPS6023951A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6023951A (ja) | 1985-02-06 |
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