JPH058865U - 扁平形無機非水電解液電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 扁平形無機非水電解液電池において、出力端
子の取り付けによる電池の総高増加を抑制し、扁平形電
池の特徴を充分に発揮させることができるようにする。 【構成】 電池蓋６の中央部に位置する電極端子９に板
状の金属製の出力端子１２の一方の端部を取り付け、該
出力端子１２の他方の端部を電池の径方向外方に水平に
引き出し、かつ電池蓋６のボディ７に板状の金属製の電
極端子１３の一方の端部を取り付け、該出力端子１３の
他方の端部を電池の径方向外方に水平に引き出す。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、両極の出力端子を同一面から電池の径方向外方に水平に引き出した 扁平形無機非水電解液電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】

塩化チオニル、塩化スルフリル、塩化ホスホリルなどの常温で液体のオキシハ ロゲン化物を正極活物質および電解液の溶媒とし、リチウム、ナトリウム、カリ ウムなどのアルカリ金属からなる負極と、炭素多孔質成形体からなる正極を備え た扁平形無機非水電解液電池は、エネルギー密度が高く、低温でも作動するなど の優れた特性を有し、しかも密閉性が高く、長寿命であることから、コンピュー タなどの電子機器のバックアップ用電源などに好適に使用されている。

【０００３】 ところで、この扁平形無機非水電解液電池をプリント基板に取り付けるにあた って、従来は、安定性が優れているという理由で、釘状の出力端子を電池の垂直 方向に引き出していた。

【０００４】 すなわち、従来の扁平形無機非水電解液電池では、図３に示すように、一方の 電極の出力端子２１の根元側の端部を電池蓋６の中心部に位置する電極端子９に 取り付け、他方の電極には２本の出力端子２２、２３を用い、それらの出力端子 ２２、２３の根元側の端部を電池蓋６のボディ７に取り付け、それらの出力端子 ２１、２２、２３の先端側の端部をいずれも電池の垂直方向に引き出していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記のように出力端子の端部が電池の垂直方向に飛び出してい る場合には、高さに制限がある用途には使用できず、電池本体が扁平形に形成さ れているという特徴を充分に発揮することができなかった。

【０００６】 したがって、本考案は、扁平形無機非水電解液電池において、出力端子の取り 付けによる電池の総高増加を抑制し、扁平形電池の特徴を充分に発揮させること ができるようにすることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案は、出力端子に板状の金属を用い、一方の電極の出力端子の一方の端部 を電池蓋の中心部に位置する電極端子に取り付け、該出力端子の他方の端部を電 池の径方向外方に水平に引き出し、他方の電極の出力端子の一方の端部を電池蓋 のボディに取り付け、該出力端子の他方の端部を電池の径方向外方に水平に引き 出して、上記目的を達成したものである。

【０００８】

【作用】

両極の出力端子の一方の端部を電池の同一面に取り付け、他方の端部を電池の 径方向外方に水平に引き出しているので、出力端子が電池に対して水平に配置し 、出力端子の取り付けによる電池の総高増加が少ない。

【０００９】 したがって、高さに制限がある用途にも、使用しやすくなり、扁平形電池の特 徴を充分に発揮させることができる。

【００１０】

【実施例】

つぎに、本考案の実施例を図面を参照しつつ説明する。なお、実施例では、リ チウム−塩化チオニル系の扁平形無機非水電解液電池について説明するが、本考 案はその場合のみに限られるものではない。

【００１１】 図１は、本考案の扁平形無機非水電解液電池の一実施例を示す断面図である。

【００１２】 図中、１はリチウムからなる負極、２は炭素多孔質成形体からなる正極、３は セパレータである。４は電解液で、５はステンレス鋼製の電池ケースであり、６ は電池蓋である。

【００１３】 上記電池蓋６は、ステンレス鋼製で環状のボディ７と、ガラスからなる環状の 絶縁層８と、ステンレス鋼製の電極端子９を有し、上記ボディ７の外周部は電池 ケース５の開口端部に溶接されている。

【００１４】 そして、１０は絶縁体で、１１は集電体、１２は出力端子、１３は出力端子で あり、出力端子１２の一方の端部は電極端子９に取り付けられ、出力端子１３の 一方の端部は電池蓋６のボディ７に取り付けられている。

【００１５】 この図１に示す電池では、負極１が電池ケース５の底部に配置され、電池ケー ス５は負極１との接触により負極端子としての機能を兼ね、また、電池蓋６のボ ディ７も電池ケース５の開口端部との溶接により負極端子としての機能を兼ねて いる。

【００１６】 したがって、このボディ７に取り付けられている出力端子１３は負極の出力端 子になる。

【００１８】 正極２は、セパレータ３上に配置され、この正極２に集電体１１が接触し、電 極端子９の下部がこの集電体１１に接触している。

【００１９】 したがって、電極端子９は正極端子であり、この電極端子９に取り付けられて いる出力端子１２は正極の出力端子になる。

【００２０】 出力端子１２および出力端子１３は、両者とも、厚さ０．３ｍｍのニッケル板 を幅３ｍｍに切断したものからなり、出力端子１２はその一方の端部が電極端子 ９にスポット溶接により取り付けられ、その他方の端部が電池の径方向外方に水 平に引き出されている。

【００２１】 また、出力端子１３は、その一方の端部が電池蓋６のボディ７にスポット溶接 により取り付けられ、その他方の端部が電池の径方向外方に水平に引き出されて いる。

【００２２】 電池は、高さが６．５ｍｍ、外径が３３ｍｍの平面形状が円形の扁平形電池で あり、電極端子９上に取り付けられた出力端子１２の厚みを加えても、総高が６ ．８ｍｍであって、出力端子の取り付けによる高さの増加が少ない。

【００２３】 １４はウレタン樹脂からなる絶縁膜であり、正極の出力端子１２と負極端子と しての機能を兼ねる電池蓋６のボディ７とを絶縁するためのものであり、二液性 ウレタン樹脂を電池蓋６のボディ７に塗布して形成したものである。

【００２４】 出力端子１２は、この図１のように、出力端子１３と反対の方向に引き出され る場合だけでなく、他の方向にも引き出されるが、上記の絶縁膜１４は出力端子 １２のボディ７に接触する可能性がある部分にのみ形成されていればよい。

【００２５】 つぎに、電池の本体部分の構成部材について詳しく説明する。

【００２６】 負極１は、厚さ０．８ｍｍ、直径３０ｍｍの円板状のリチウムを電池ケース５ の底部に圧着することによって形成されたものである。

【００２７】 セパレータ３は、ガラス繊維不織布からなり、上記負極１上に配置され、負極 １と正極２とを隔離している。

【００２８】 正極２は、アセチレンブラックを主成分とし、これに黒鉛とポリテトラフルオ ロエチレンを添加した炭素質を主材とする材料の多孔質成形体、いわゆる炭素多 孔質成形体からなり、上記セパレータ３上に配置されている。

【００２９】 電解液４は、塩化チオニルに支持電解質としてＬｉＡｌＣｌ₄ を１．０モル／ リットル溶解した塩化チオニル溶液からなり、塩化チオニルは上記のように電解 液の溶媒であるとともに正極活物質でもある。

【００３０】 このように塩化チオニルが正極活物質として用いられていることからも明らか であるように、上記正極２はそれ自身が反応するものではなく、正極活物質の塩 化チオニルと負極１からイオン化して溶出してきたリチウムイオンとの反応場所 を提供するものである。

【００３１】 電池ケース５は、厚さ０．２５ｍｍのステンレス鋼板で形成されていて、その 底部に圧着された負極１との接触によって、前記のように負極端子としての機能 を兼ねている。

【００３２】 電池蓋６は、前記のようにステンレス鋼製のボディ７とガラスからなる環状の 絶縁層８とステンレス鋼製の電極端子９を有し、上記ガラスからなる絶縁層８は 上記ボディ７の内周側に位置し、その外周面でステンレス鋼製のボディ７の内周 面に融着し、その内周面でステンレス鋼製の電極端子９の外周面に融着していて 、いわゆるメタル−ガラス−メタルのハーメチックシールを持ち、また、前記の ように電池蓋６のボディ７の外周部は電池ケース５の開口端部に溶接されていて 、この電池はいわゆる完全密閉構造となり得るように構成されている。

【００３３】 正極２の上部には、ステンレス鋼製の集電体１１が配置し、集電体１１はその 中央部で電極端子９の下部と接触している。

【００３４】 絶縁体１０は、環状のガラス繊維不織布からなり、ボディ７と集電体１１との 間に配置して、ボディ７と正極２とを絶縁している。

【００３５】 図２は、本考案の扁平形無機非水電解液電池の他の実施例を示す断面図である 。

【００３６】 この図２に示す電池も、塩化チオニル−リチウム系の扁平形無機非水電解液電 池であり、電池の本体部分の構成に関しては、リング状のカルシウムディスク１ ５が電池蓋６のボディ７の内面側（つまり、電池内部側）にスポット溶接されて いる点が、図１に示す電池とは異なっているが、それ以外は図１に示す電池と同 様の構成からなる扁平形無機非水電解液電池である。

【００３７】 そして、この図２に示す電池においても、出力端子１２の一方の端部を電極端 子９にスポット溶接により取り付け、該出力端子１２の他方の端部を電池の径方 向外方に水平に引き出している。

【００３８】 また、出力端子１３の一方の端部を電池蓋６のボディ７にスポット溶接により 取り付け、該出力端子１３の他方の端部を電池の径方向外方に水平に引き出して いる。

【００３９】 ただし、この図２に示す電池においては、出力端子１２を出力端子１３と同一 方向に引き出しているので、出力端子１２と出力端子１３との接触を防ぐため、 絶縁膜１４を出力端子１３上に形成している。

【００４０】 この図２に示す電池は、上記の点が図１に示す電池とは異なっているが、それ 以外は図１に示す電池と同様の構成であり、出力端子１２、出力端子１３、絶縁 膜１４の材質なども図１に示す電池の場合と同様である。

【００４１】 この図２に示す電池におけるカルシウムディスク１５は、電池の寿命が終わる 前に放電終期を検知して、適切な電池交換時期を知り得るようにするためのもの である。すなわち、カルシウムは負極１に使用されているリチウムより貴な電位 を有するので、リチウムが存在する間は塩化チオニルと反応せず、リチウムがな くなると、塩化チオニルと反応して、リチウムと異なる電位で放電し、いわゆる 二段放電になるので、その電圧変化によって、電池の寿命が終わる前に放電終期 を知り得るのである。

【００４２】 なお、上記の実施例では、正極活物質として塩化チオニルを用い、負極にリチ ウムを用いた場合について説明したが、正極活物質としては、塩化チオニル以外 にも、塩化スルフリル、塩化ホスホリルなどの常温（２５℃）で液体のオキシハ ロゲン化物を用いることができ、また、負極には、リチウム以外にも、ナトリウ ム、カリウムなどのアルカリ金属を用いることができる。

【００４３】 また、実施例では、電解液として塩化チオニルにＬｉＡｌＣｌ₄ を溶解させた ものを用いた場合について説明したが、電解液には、上記組合せ以外にも、塩化 チオニル、塩化スルフリル、塩化ホスホリルなどのオキシハロゲン化物にＬｉＡ ｌＣｌ₄ 、ＬｉＡｌＢｒ₄ 、ＬｉＧａＣｌ₄ 、ＬｉＢ₁₀Ｃｌ₁₀などの支持電解質 を溶解させたものを用いることができる。なお、電解液の調製にあたっては、Ｌ ｉＡｌＣｌ₄ などの支持電解質は、ＬｉＣｌとＡｌＣｌ₃ をオキシハロゲン化物 に添加して電解液中でＬｉＡｌＣｌ₄ の形で存在（ただし、イオン化してＬｉ⁺ イオンとＡｌＣｌ₄ ^- イオンとで存在）するようにしてもよい。

【００４４】 さらに、実施例では、負極１を電池ケース５の底部と接触するように配置した 関係で、電池ケース５や電池蓋６のボディ７が負極端子としての機能を兼ね、こ のボディ７に取り付けられた出力端子１３が負極の出力端子になり、また、電極 端子９が正極端子で、この電極端子９に取り付けられた出力端子１２が正極の出 力端子になったが、負極１と正極２の配置を逆転させることにより、電池ケース ５、電池蓋６のボディ７、出力端子１３などの極性や、電極端子９、出力端子１ ２などの極性を実施例に例示の場合と逆転させることもできる。

【００４５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、扁平形無機非水電解液電池において、両極 の出力端子を同一面から電池の径方向外方に水平に引き出すことによって、出力 端子の取り付けによる電池の総高増加を抑制し、扁平形電池の特徴を充分に発揮 させることができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の扁平形無機非水電解液電池の一実施例
を示す断面図である。

【図２】本考案の扁平形無機非水電解液電池の他の実施
例を示す断面図である。

【図３】従来の扁平形無機非水電解液電池を示す断面図
である。

【符号の説明】

１ 負極 ２ 正極 ３ セパレータ ４ 電解液 ５ 電池ケース ６ 電池蓋 ７ ボディ ８ 絶縁層 ９ 電極端子 １２ 出力端子 １３ 出力端子

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 常温で液体のオキシハロゲン化物を正極
   活物質および電解液の溶媒とし、アルカリ金属からなる
   負極１と、炭素多孔質成形体からなる正極２と、セパレ
   ータ３と、電解液４と、電池ケース５と、電池蓋６を有
   し、 上記負極１、正極２、セパレータ３および電解液４は、
   金属製の電池ケース５内に収容され、 電池蓋６は、金属製で環状のボディ７と、ガラスまたは
   セラミックスからなり上記環状のボディ７の内周側に位
   置する環状の絶縁層８と、上記環状の絶縁層８の内周側
   の中心部に位置する一方の電極端子９を有し、 上記電池蓋６のボディ７の外周部が電池ケース５の開口
   端部と溶接されている扁平形無機非水電解液電池におい
   て、 上記電極端子９に板状の金属製の出力端子１２の一方の
   端部を取り付け、該出力端子１２の他方の端部を電池の
   径方向外方に水平に引き出し、かつ電池蓋６のボディ７
   に板状の金属製の出力端子１３の一方の端部を取り付
   け、該出力端子１３の他方の端部を電池の径方向外方に
   水平に引き出したことを特徴とする扁平形無機非水電解
   液電池。