JPH0733376Y2 - コイン形リチウム電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、コイン形リチウム電池の改良に関するもので
ある。

従来の技術 従来例としてコイン形リチウム電池の断面図を第２図に
示した。図中１は負極端子を兼ねるステンレススチール
製の封口板、２はポリプロピレン製ガスケット、３はス
テンレススチール製電池ケース、４は封口板１の内面の
凹凸部に圧着された負極のシート状リチウム、５はポリ
プロピレン製不織布からなるセパレータ、６は二酸化マ
ンガンを主体とし、これに導電剤としてアセチレンブラ
ックとバインダーとしてスチレンブタジエンとを添加し
混合して円盤状に加圧成型した正極合剤、７は断面Ｌ字
形の皿状正極集電体であり、正極合剤６との接触面には
導電性カーボンの被膜が形成されてある。電解液は、プ
ロピレンカーボネートとジメトキシエタンとの混合溶媒
に過塩素酸リチウムを溶解したもので、セパレータ５及
び正極合剤６に含浸されている。この構成に於ける正極
側の集電は、正極合剤６と正極集電体７の内面との接
触、及び正極集電体７の底面と電池ケース３の内底面と
の接触により行なわせる仕組みになっている。従来例
（２）の断面図を第３図に示したが、従来例（２）では
皿状集電体の替りに、中央部に大きな円い穴があいた断
面Ｌ字状のリング状正極集電体を用いている以外は従来
例（１）と同じ構成である。従って正極側の集電も正極
合剤６と正極集電体７の内面との接触、及び正極集電体
７の底面と電池ケース３の内底面との接触により行なわ
せる仕組みになっている。

考案が解決しようとする課題 コイン形リチウム電池の構成において最も重要なポイン
トの一つは正極側の集電方法にある。しかし従来例
（１），（２）はいずれも集電効果が不十分なため、電
池の内部抵抗のバラツキが大きく、放電中に電圧が低下
し放電時間が短かくなるという問題が生じている。正極
側の集電効果を上げるためには接触圧力ができるだけ高
いことが望ましいが、従来例では正極集電体７と電池ケ
ース３との接触状態が電池内部の発電構成要素の厚さの
バラツキにより大きく左右され、構成要素の厚さが薄い
場合は前記の接触圧力が低くなり、接触不良による内部
抵抗異常が発生する。又封口時、ガスケットを強く締め
つけた際に電池ケースの底が外側にふくれるため正極集
電体７と電池ケース３の間にすき間が生じる。これによ
っても同じように内部抵抗異常が発生する。又従来例
（２）の場合においては、正極合剤６と正極集電体７の
接触面積が少ないため、正極合剤と正極集電体との間の
接触不良も生じやすい、このため正極合剤と接する正極
集電体の表面にカーボンを塗布して接触を良くする工夫
もこらしているが、リング状正極集電体の場合は塗布す
る面積が小さいため工程上安定して塗布することが非常
に難しく、工業的に生産をする上での欠点も持ってい
る。

課題を解決するための手段 本考案は前記従来例における諸問題を一挙に解決し、安
定した品質の電池を工業的に製造することを容易にした
ものであり、断面形状が２段Ｌ字形の皿状正極集電体に
おいて電池ケースと接触する側の中央部にある同心円状
凸部を電池ケース側から正極側に向かって反転変形させ
て凸部の裏側を環状に食い込ませるとともに、前記凸部
を電池ケースに加圧状態で接触させているコイン形リチ
ウム電池である。

作用 これにより電池内の構成要素の厚みのバラツキや封口時
の電池ケースのふくれによる接触圧力低下の影響を防
ぎ、正極集電体〜正極合剤間や正極集電体〜電池ケース
間に常に一定の圧力を保たせることにより、それらの間
の接触を良好にしたものである。その結果、内部抵抗の
異常がなくなり、正常な放電が行なわれる。

実施例 以下本考案を実施例により説明する。

第４図（ａ）は本考案の正極集電体の上面図、同（ｂ）
は断面図である。第１図は本考案の正極集電体を適用し
たコイン形リチウム電池の断面図で、正極集電体７の形
状が異なっている以外は従来例（１）の電池と同様の構
成である。本考案の皿状正極集電体７は第４図に示すよ
うに断面形状が２段Ｌ字形で２段底となっており、電池
ケースと接触する側の中央部には同心円状凸部７′があ
る。そして、この正極集電体７を電池ケース３内に設置
する際には、前記凸部７′を電池ケース側から正極側に
向かって押し付けて反転変形させ、凸部の裏側を環状に
食い込ませるとともに、凸部を電池ケースに加圧状態で
接触させている。このため、前記凸部が変形から元の形
状に戻ろうとするバネ効果により、皿状正極集電体と電
池ケースとの接触圧を向上させることができる。また、
皿状正極集電体７の凸部裏側を正極側に食い込ませるこ
とにより皿状正極集電体と正極との接触状態を良好にす
ることができる。その材質はステンレススチールからで
きている。又正極合成との接触面には導電性のカーボン
塗料を塗布してその被膜が形成してある。

次に前記従来例（１），従来例（２）、及び第１図の実
施例で示した直径16mm,高さ2.0mmの電池を試作し、サン
プル数100個の内部抵抗の効果を第１表に示した。又サ
ンプル数10個の30KΩ放電持続時間の平均値と放電異常
発生数を第２表に示した。ここで言う放電異常とは、放
電途中で電圧が一時的に急激に低下する現象をさしてい
る。

これらの結果から、本考案の電池は内部抵抗に於ては従
来例に比べ水準が低く安定していることが、又放電性能
においても放電異常の発生がなく持続時間が長くなって
いることがわかる。本考案の実施例で用いた正極集電体
７は、その凸部７′のの高さが0.15mmであるが、電池の
サイズに応じて変えることにより同様の効果を得ること
ができる。

考案の効果 以上の実施例からも明らかなように、断面形状が２段Ｌ
字形の皿状正極集電体を用い、この集電体において電池
ケースと接触する側の中央部にある同心円状凸部を電池
ケース側から正極側に向かって反転変形させて凸部の裏
側を環状に食い込ませるとともに、前記凸部を電池ケー
スに加圧状態で接触させているので、皿状正極集電体と
正極、皿状正極集電体と電池ケースとの接触状態を良好
にすることができ、内部抵抗が小さく放電特性に優れた
コイン形リチウム電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のコイン形リチウム電池の断面図、第２
図，第３図は従来のコイン形リチウム電池の断面図、第
４図（ａ），（ｂ）は本考案の正極集電体の凸部反転以
前の上面図と断面図である。 １……封口板、２……ガスケット、３……電池ケース、
４……リチウム、５……セパレータ、６……正極合剤、
７……正極集電体、７′……凸部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】リチウムからなる負極と、 断面略Ｌ字形の皿状正極集電体の内側に収納された正極
   とをセパレータを介して対向させ、これらの発電構成要
   素を、電池ケースと封口板からなる容器内に内蔵したコ
   イン形リチウム電池であって、 前記断面略Ｌ字形の皿状正極集電体は、断面形状が２段
   Ｌ字形である２段底の皿状正極集電体を電池ケースの底
   面に押し付けて形成したものであり、前記２段底の皿状
   正極集電体において電池ケースと接触する側の中央部に
   ある同心円状凸部が正極側に向かって反転変形して、凸
   部の裏側が環状に食い込んでいるとともに、前記凸部は
   電池ケースに加圧状態で接触しているコイン形リチウム
   電池。