JPH0837010A - 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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JPH0837010A
JPH0837010A JP7040428A JP4042895A JPH0837010A JP H0837010 A JPH0837010 A JP H0837010A JP 7040428 A JP7040428 A JP 7040428A JP 4042895 A JP4042895 A JP 4042895A JP H0837010 A JPH0837010 A JP H0837010A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池作用に必要な性能、安全性および信頼性
の基準を維持しつつ、電池の積層集合体を製造する時間
を短縮できる固体カソード液体電解質アルカリ金属電池
を提供することを目的とする。 【構成】 長尺のアルカリ金属アノードと長尺の固体カ
ソードとこれら両者間に挟持されたセパレータとの組合
せ体を巻回してゼリーロール状のアノード／カソード下
位集合体を形成するとともに、この下位集合体が実質上
長方形断面を有するように、組合せ体を成形する。この
組合せ体の成形は巻回と同時にまたはその後に行う。ア
ノード／カソード下位集合体は対向する平坦側壁を有す
る導電性電池ケース内に収容される。ケースの極性を正
負いずれにするかに応じて、アノードまたはカソードの
いずれかのリード線を電池のケースに固定し、アノード
またはカソードの他方のリード線を、ケースから絶縁さ
れて延長する電気接続手段に接続する。液体電解質をケ
ース内のアノード／カソード下位集合体に導入し、ケー
スを密閉する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、リチウム電池の技術、
より詳しくは、高い電流パルスを発生する新規で改良さ
れた固体カソード液体有機電解質リチウム電池およびそ
の製造方法に関する。
【０００２】本発明の利用の一分野は埋め込み可能な心
臓細動除去器を作動させる電池であるが、本発明の原理
は種々の分野に適用できる。埋め込み可能な細動除去器
の目的は致死的不整脈による急死を防止することであ
り、この装置は作動中患者の心拍数を監視し、心室細動
を認識し、高エネルギーショックを与えて心臓の細動を
除去することができる。
【０００３】
【従来の技術】この装置を駆動するために、電流パルス
を発生し開路電圧を急速に回復する能力ををもつ埋め込
み可能な高定格(high rate) 電池が開発されてきた。高
い容量と低い自己放電とすべてのレベルで良好なパルス
発生作用とを有する電池の一例が米国特許第４，８３
０，９４０号に開示記述されている。その電池積層集合
体の製造では、アノード（anode)を折り曲げて屈曲構造
体を作り、このアノード構造体の層の間に個々のカソー
ド(cathode) 板を配置し、この複数のカソード板のそれ
ぞれの個々のリード線に溶接操作によって電気的接続を
行なうようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電池の動作中に必要な
安全性と信頼性の基準を維持しつつ電池の積層集合体の
製造に要求される時間を減少する新規で改良された高定
格電池を提供することが極めて望ましい。
【０００５】本発明の課題は、新規で改良された固体カ
ソード液体有機電解質アルカリ金属高定格電池およびそ
の製造方法を提供することである。
【０００６】本発明のより特定の課題は、電池の積層集
合体を製造する時間を相当に減じた上記のような電池を
提供することである。
【０００７】本発明の他の課題は、製造時間を減少させ
ると同時に電池作用において必要な安全性、性能および
信頼性の基準が維持される上記のような電池およびその
製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用】本発明の固体
カソード液体有機電解質アルカリ金属電池では、長尺の
アルカリ金属アノードと長尺の固体カソードとこれら両
者間に挟持された隔離部材ないしセパレータとの組合せ
体が巻回されてゼリーロール(jellyroll) の形状の下位
集合体(subassembly) を形成する。上記組合せ体は得ら
れた下位集合体が実質上長方形の断面形状を有するよう
に成形される。この組合せ体の成形はその巻回操作と同
時にまたはその後で行われる。アノード／カソード下位
集合体は両側の平坦面を有する導電性電池容器ないしケ
ース内に配置され、電池ケースの電気的極性を正負いず
れとするかに応じて、アノードまたはカソードのいずれ
か一方のリード線を電池ケースに接続し、アノードまた
はカソードの他方のリード線をケースに対して絶縁し
て、ケースを通過延長している電気的接続手段に接続す
る。そして液体電解質をケース内のアノード／カソード
下位集合体に導入する。これによって作用中の必要な安
全および信頼基準を維持しつつ電池の積層集合体を製造
するのに要求される時間を相当減少させる新規な改良さ
れた平坦面を有する高定格電池を提供することができ
る。
【０００９】
【実施例】図１、２は本発明による平坦面を有する高定
格電池１０を示す。電池１０はステンレススチールのよ
うな金属からなる導電性ケース１２を含んでいる。この
ケース１２は一対の平坦な側壁１４、１６を含み、これ
ら側壁１４、１６は丸みをつけた縁を介して一対の端壁
２０、２２と底壁１８とによって対向して実質上互いに
平行関係に連結されている。ケース１２は溶接等によっ
てこれに流体密にシールされた導電性蓋２４で完成され
る。すなわち、電池のケース１２の両側壁は平坦面を有
し、所望ならば、底壁１８と端壁２０、２２が後に説明
するようにわん曲している。
【００１０】導電性ケース１２は公知のように電池１０
の一つの電気的端子として作用する。電池１０の反対極
性の端子は、蓋２４から外方向に延長し絶縁素子３０に
よって蓋から電気的に絶縁された端子ピン２８からな
る。蓋２４には後述のようにしてケース１２の内部に液
体電解質を供給する充填用開口が設けられている。この
開口は公知の方法で蓋２４に溶接されるキャップないし
閉封部材３２によって閉封されている。
【００１１】図３、４を参照すると、本発明の電池１０
はアノード／カソード下位集合体４０からなり、この下
位集合体４０は当該技術において公知のゼリーロール形
状をなし、さらに、本発明によれば実質上長方形状の断
面を有している。やがて詳述するように、アノード／カ
ソード下位集合体のゼリーロール形状は、この集合体の
構造を簡単にするとともに、その製造時間を短縮し、ま
た、この集合体の長方形状の断面は対向平坦面を有する
電池ケース内への組み込みを可能にする。
【００１２】簡単に説明すると、アノード／カソード下
位集合体４０は長尺のアルカリ金属アノード４２と、長
尺の固体カソード４４と、これら両者間に対面関係に挟
持された隔離部材ないしセパレータ４６との組合せ体か
らなり、この組合せ体がゼリーロール状に巻回され、本
発明により実質上長方形断面を有する下位集合体４０を
形成するように成形される。カソード４４の一つの形態
を図５に詳しく例示する。
【００１３】詳しく説明すると、カソード４４はその幅
の何倍もの長さを有する薄い長尺帯状のカソード活物質
の本体４７からなる。カソード活物質４７は種々のもの
が可能で、一例としては酸化バナジウム銀(silver vana
dium oxide) を含む物質がある。この例のカソード物質
とこれを製造する方法のより詳細な説明については、１
９８９年５月１６日付の米国特許第４，８３０，９４０
号、「非水リチウム電池」をここに援用するので、それ
を参照されたい。カソード４４は、さらに、カソード物
質４７のほぼ全長および全幅にわたって延長してこれに
完全に包まれた例えばチタニウムのような金属スクリー
ンの薄いシート状のカソード集電体（図５には示さな
い）からなる。図５に示したカソード４４には、これへ
の電気的接続のための一対の電気的タブないしリード線
４８、５０が設けられている。タブ４８、５０を設ける
一つの方法は、図５に示すようにタブ４８、５０が配置
されるべきカソード物質４７の部分を除去し、これら両
タブ４８、５０をカソード集電体にスポット溶接等で固
定することを含んでいる。タブ４８、５０はカソード本
体４７の面に配備され、本体４７の一側縁から外方向に
実質上互いに平行関係に延長している。タブ４８、５０
は図５に示すように設置されたときにタブ４８、５０の
外面がカソード本体４７の外面と実質上面一になるよう
に比較的薄い。二つのタブ４８、５０を示しているが、
これは例示にすぎない。カソード４４はそれが組込まれ
る電気化学電池のサイズによって、電気的リード線を１
本のみ、または二本以上を備えることができる。
【００１４】図５に示すカソード４４の形状は、アノー
ド／カソード下位集合体において使用され、セパレータ
物質の別体の帯状体がアノード帯状体とカソード帯状体
の間に挟持されるか、または、アノードがセパレータ物
質に包まれる。図６はセパレータ物質に収容または包ま
れたカソード４４´の他の形態を示す。図６において、
図５に示したカソード４４の構成要素と同じカソードの
要素は、同じ参照番号にダッシュを付して示す。従っ
て、図６のカソード４４´は長尺の帯状体４７´を含
み、その一部を図６では破断してその内部に埋設された
カソード集電体５４´を示す。カソード４４´には、図
５のタブ４８、５０と同様にして集電体５４´に固定さ
れ、本体４７´と実質上面一で、図５に示すカソード４
４と同じようにその一側縁から延長する一対のリード線
ないしタブ４８´、５０´が設けられている。図６のカ
ソード４４´はセパレータ物質からなる封筒状体５８に
収容ないし包まれいる。カソード４４´を収容する一つ
の方法は、カソード４４´よりもいくぶん長くその幅の
２倍の幅のセパレータ物質の長尺体を用意し、このセパ
レータ長尺体を長軸に沿って折り畳み、タブ４８´、５
０´とは反対側のカソード４４´の縁を折り畳んだセパ
レータの折り目に当てて、カソード４４´を折り畳んだ
セパレータ長尺体の中に挿入配置する。セパレータの三
方の開いた縁は、セパレータ物質を溶融させて上層と下
層が接着するように加熱シールによって接着させる。セ
パレータ物質の封筒状体５８は、図６では一部を取り除
いて内部のカソード本体４７´およびセパレータ５８の
加熱シール縁を示している。セパレータ５８の物質はイ
オンの流通を阻止しない性質を有するもので、適当なセ
パレータ物質の例としては、ポリプロピレンおよびポリ
エチレン、例えば、セルガード２４００（Ｃｅｌｇａｒ
ｄ２４００）（商標名）がある。
【００１５】下位集合体４０のアノード４２を図７およ
び図８に詳しく示す。このアノード４２は一対の長尺ア
ルカリ金属素子６４、６６、好ましくは薄いリチウム帯
状体をニッケルのような金属のスクリーンの形態のアノ
ード集電体６８の両表面に貼設してなる。より詳しく説
明すると、リチウム帯状体６６はその長さが幅より何倍
も長く、また集電体６８はその長さがリチウム帯状体６
６の長さより僅かに短く、その幅は帯状体６６の幅より
幾分狭い。リチウム帯状体６４はアノード４２の一端、
すなわち、図７図８で右側から延長し、アノード４２の
長さの中間点を少し越えたところで終わっている。リチ
ウムアノード帯状体の一方を他方より相当短くした理由
はやがて説明する。アノード４２はこれに電気的な接続
をするための電気的リード線ないしタブ７２を備えてい
る。タブ７２はアノード４２の一端、すなわち、両リチ
ウム帯状体６４、６６の存在する側とは反対側の端に配
置され、露出した集電体６８にスポット溶接等で付設さ
れている。タブ７２はアノード４２の平面に配置され、
その一側縁から外方に延長している。
【００１６】図７および図８に示すアノード４２の形態
はアノード／カソード下位集合体において使用するもの
で、セパレータ物質の別体の帯状体がアノード帯状体と
カソード帯状体の間に挟持されるか、カソードが図６に
示すカソード４４´と同様にセパレータ物質に包まれ
る。
【００１７】本発明の方法は、長尺のアルカリ金属アノ
ードと、長尺の固体カソードと、これら両者間に対面関
係に配備されたセパレータとの組合せ体を用意すること
から開始される。このような組合せ体の一例は、図９に
示すように、長尺のリチウムアノード８０と、長尺の固
体カソード８２と、アノード８０とカソード８２の間に
対面関係に配備された長尺のセパレータ８４とを含んで
いる。セパレータ８４は前述のセルガード２４００のよ
うな適当なセパレータ物質の帯状体からなり、アノード
８０またはカソード８２の長さの約２倍の長さを有す
る。図示実施例では、セパレータ８４はカソード８２を
挟んで折り曲げないし折り畳まれているので、カソード
８２は図９で示すようにセパレータ８４の中にある。換
言すれば、セパレータ８４はその両端間のほぼ中央の位
置でカソード８２を挟んで折り畳まれ、中のカソード８
２の終端がセパレータ８４の折り目８６に近接配置され
ている。あるいはまた、セパレータ８４はアノード８０
を挟んで同様に折り畳むこともできる。
【００１８】図９に示す本発明の実施例において、セパ
レータ８４の折り曲げ部ないし折り目８６内のカソード
８２の端にセパレータ８４に比べて比較的短い長尺セパ
レータ９０が付加的に設けられている。セパレータ９０
は典型的にはセパレータ８４と同じ物質である適当な物
質からなる帯状体で、本実施例のカソード８２の端部を
付加的に絶縁するのに役立つ。この実施例では、カソー
ド８２をセパレータ物質中に包み込まずに、別個のまた
は分離したセパレータ帯状体８４を設ける。セパレータ
９０はその両端間の距離の約１／４の所でカソード８２
の端で折り畳まれ、セパレータ９０の折り目９２´がカ
ソード８２の終端に近接配置される。セパレータ８４が
アノード８０を挟んで折り畳まれる他の構成では、セパ
レータ９０も同様にアノード８０を挟んで折り畳まれ
る。
【００１９】本発明の方法の次の工程は、上述の組合せ
体を巻回してゼリーロール状ないしコイル状のアノード
／カソード下位集合体を形成する。上記組合せ体は適当
な方法で巻回されるが、一つの例示的方法について次に
詳しく説明する。本発明の方法は、得られるアノード／
カソード下位集合体が実質上長方形断面を有するよう
に、上記組合せ体を成形することを特徴とする。組合せ
体を成形する工程は、組合せ体を巻回する工程と同時に
行うことができる。別の方法として、組合せ体を巻回な
いしコイル状に巻いた後、それを実質上長方形断面を有
するように成形することもできる。いずれにしても、図
１０はゼリーロール状に巻回され、実質上長方形の断面
を有するように成形された後のアノード／カソード下位
集合体を示す。
【００２０】すなわち、図１０を参照すると、アノード
タブ９２がアノード／カソード下位集合体の最も外面か
ら延長し、溶接のような適当な方法で電池のケース１２
に接続できるようになっている。また、リチウムアノー
ド帯状体の一方の外面も下位集合体の外面で露呈され、
ケース１２と接触して、図示実施例では電気的に負極性
の電池のケース１２へのアノード４２の電気的接続を高
めている。本発明のこの実施例においては、カソード８
２は次に説明するようにして端子ピン２８への電気的接
続のために下位集合体から延長する一本の電気的リード
線ないしタブ９８を備えている。図１０はカソード８２
の一端縁に付加的絶縁を与えるセパレータ帯状体９０を
示す。カソード８２の反対側端縁は、図１０に示すよう
にしてカソード８２の端部上にセパレータ８４の延長端
部１０２を折りかぶせることによって、シールないし保
護されている。
【００２１】図１０はさらにアノード帯状体の一方、す
なわち、アノード帯状体６４を図７図８に関して前述し
たように他方のアノード帯状体６６よりも短くしてある
理由をも示す。図１０に示すように、アノード／カソー
ド下位集合体の周面では、アノード８０はその一方の面
しかカソード８２に作用接触しない。従って、アノード
８０のこの部分は一つのリチウム帯状体のみを必要とす
る。図１０の下位集合体内では、アノードの両面がカソ
ード８２の対向面に作用接触するので、アノード集電体
の両面上に二つのリチウム帯状体を必要とする。アノー
ド構造体のこの形態は必要とするリチウムの量を有利に
減らすことができ、その結果、得られる電池のコストを
低減させ小型化する。
【００２２】図１０に示すアノード／カソード下位集合
体は導電性電池ケース１２内に収容され、タブないしリ
ード線９２と９８がそれぞれケース１２と端子ピン２８
に接続され、液体電解質がケース１２内の下位集合体に
注入され、ケース１２は流体密にシールされる。これら
の工程は次に詳述する方法で行われる。
【００２３】前述したように、本発明の方法はアノー
ド、カソードおよびセパレータの組合せ体を、得られる
アノード／カソード下位集合体が実質上長方形断面を有
するように成形するものであるが、この成形は組合せ体
を巻回ないしコイル巻きにする工程と同時に、または、
その後で行うことができることを特徴とする。図１１、
１２は組合せ体を成形する工程が組合せ体を巻回ないし
コイル巻きする工程と同時に行われる本発明の方法の一
例を示す。本発明のこの実施例を実施する一つの方法
は、実質上長方形の断面のマンドレルないし心部材を用
いてその上に組合せ体を巻回する方法である。
【００２４】図１１は本発明方法の初期工程を示し、長
方形断面のマンドレル１１０のまわりにアノード／カソ
ード／セパレータ組合せ体を一巻きした状態を示す。図
１１に示すアノード／カソード／セパレータ組合せ体に
おいて、カソード１１２はセパレータ物質に包まれた図
６に示すカソード４４´と同様であり、アノード１１４
は図７、８に示すアノード４２と同様である。より詳し
く説明すると、図１１はカソード集電体１１６が見える
ように一部を除去されたカソード１１２と、カソード物
質１１８と、カソードリード線１２０と、図６の方法と
ほぼ同じ方法によってカソード物質を包囲しているセパ
レータ物質１２２とを示す。アノード１１４は図７、８
に示すものと同様にそこから延長するリード線１２６を
有している。図１１に示すように、絶縁層１３０をマン
ドレル１１０とアノード／カソード／セパレータ組合せ
体との間で、マンドレル１１０のまわりに設けることが
できる。
【００２５】図１２は、図１１においてアノード／カソ
ード組合せ体をマンドレル１１０のまわりに一回より多
く巻回した状態を示す。マンドレル１１０のまわりに巻
回されたカソード部分の一部を切欠いて、マンドレル１
１０のまわりに巻回されたアノードの一部分を示す。巻
回が完了すると、マンドレル１１０は組合せ体から取除
かれる。
【００２６】図１１、１２は、本発明により実質上長方
形断面のアノード／カソード下位集合体を得るための組
合せ体の成形を、組合せ体を巻回ないしコイル巻きする
操作と同時に行う方法を示す。この方法とは別に、この
成形を組合せ体を巻回ないしコイル巻きした後に行うこ
ともできる。その方法を図１３に概略的に示す。この場
合、予めうず巻き状に巻回ないしコイル巻きしたアノー
ド／カソード／セパレータ組合せ体１４０をジョーまた
はプレス部材１４２、１４４を含む適当なプレス装置に
挟持させ、プレス部材を組合せ体１４０の両側面に作用
させて組合せ体を実質上長方形断面に成形する。
【００２７】前述のように、本発明の方法によって形成
されたアノード／カソード下位集合体は、電池ケース１
２内に収容されるが、この下位集合体はその実質上長方
形断面により図１〜３に示す対向平坦壁を有するケース
１２内にうまく収容されるようになっている。この下位
集合体から導出されているアノードリード線は、溶接に
よってケース１２に接続され、アノードの露出したグリ
ッド面がケース１２の内面に接触する。図３はケース１
２内に収容されたアノード／カソード下位集合体１５０
を示し、アノードリード線（図示省略）が前述したよう
にケース１２に溶接されている。図３にその一本を示す
カソードリード線１５２は接続リード線１５４に溶接さ
れ、この接続リード線１５４は端子ピン２８の延長部１
５６に溶接される。この端子ピン２８は、公知の方法で
絶縁体３０によって蓋２４から絶縁されている。従っ
て、電気的な接続をするのに溶接操作を必要とするリー
ド線の数が比較的少ないことと、接続の方法とにより、
電池の製造におけるこの工程が非常に簡単になり、また
それに必要な時間が短縮される。
【００２８】上述の操作の完了後、蓋２４がケース１２
に公知の方法で溶接され、流体密シールが行われ、米国
特許第４，８３０，９４０号に開示されているような液
体電解質が蓋２４の注入口から下位集合体１５０に導入
され、公知の方法でキャップ３２が蓋２４に溶接されて
流体密シールがなされる。
【００２９】図１４、１５にステンレススチールのよう
な導電性ケース２１２を含む平坦面を有する高定格電池
２１０を示す。このケース２１２は、わん曲した底壁２
１８によって実質上相互に平行関係に結合されている一
対の対向する平坦な側壁２１４、２１６を有する。一対
の端壁２２０、２２２が丸みをつけた縁を介して側壁２
１４、２１６に連結されている。所望ならば、端壁２２
０、２２２もわん曲させることができる。ケース２１２
は溶接等によってこれに流体密にシールされた導電性蓋
２２４によって完成される。
【００３０】導電性ケース２１２は公知のように電池２
１０の一方の電気端子として作用をする。電池２１０の
反対極性の端子は、蓋２２４から外方向に延長し絶縁素
子２３０によって蓋から電気的に絶縁された端子ピン２
２８である。蓋２２４には電池１０について述べたと同
様の方法によってケース２１２の内部に液体電解質を供
給するための充填開口が設けられ、この開口は公知の方
法で蓋２２４に溶接されたキャップまたは閉封部材２３
２によって閉封される。
【００３１】電池２１０のわん曲した底壁２１８と電池
１０の平坦な底壁１８を除いて、本発明による二つの電
池１０と２１０は同じである。従って、電池１０と同様
に、図１４、１５の電池２１０は電池１０のアノード／
カソード下位集合体４０と実質上類似の、すなわち、実
質上長方形断面を有するアノード／カソード下位集合体
２４０を含み、ケース２１２のわん曲した底壁２１８に
適合するわん曲面２４２を備えている。電池１０の直方
体状アノードおよびカソード電極並びにセパレータの周
面が平坦であるのに対して、下位集合体２４０のわん曲
面２４２を設けるために、電池２１０のアノードおよび
カソード電極並びにセパレータは、その一縁に沿って半
円形状ないし扇形に形成され(scalloped) ている。
【００３２】図１６を参照してより詳しく説明すると、
アノード４２と同様にアノード２５０はニッケルのよう
な金属のスクリーン２５６の両面上に設けた一対の長尺
の薄いアルカリ金属ないしリチウム長尺体２５２、２５
４からなる。このアノード２５０はこれに対して電気的
接続をするためのタブないしリード線２５８を備えてい
る。本発明の本実施例によれば、アノード２５０はその
一縁に沿って複数の扇形部２６２を含むように形成され
ている。これら扇形部２６２は大きさと曲率が等しく、
各扇形部２６２は下位集合体２４０の面２４２の曲率に
実質上等しい曲率を有する。従って、アノード２５０が
カソードとセパレータと一緒に下位集合体４０と同様に
巻回されて下位集合体２４０を形成するとき、これらの
扇形部２６２は実質上互いに一致する。先の実施例のよ
うに、アノード２５０をセパレータ物質に包み込んでも
よいし、あるいはセパレータ物質の別の長尺体を用いる
こともできる。
【００３３】図１７に示すカソード２７０は、カソード
４４と同様に、カソード活物質２７２の長尺体とこれに
埋め込まれたチタンのような薄い金属スクリーンのカソ
ード集電体２７４とからなる。カソード２７０は電気的
接続のための電気リード線ないしタブ２７６を備えてい
る。本発明のこの実施例によれば、カソード２７０はそ
の一縁に沿って複数の扇形部２７８を含むように形成さ
れている。これらの扇形部２７８は、大きさと曲率が同
じで、各扇形部２７８は下位集合体２４０の面２４２の
曲率に等しい曲率を有する。従って、下位集合体４０を
形成する場合と同様にしてカソード２７０をアノードと
セパレータとともに巻回して下位集合体２４０を形成す
ると、これらの扇形部２７８が互いに一致する。先の実
施例のように、カソード２７０はセパレータ物質に包み
込んでもよいし、あるいは、セパレータ物質の別体の長
尺体を用いることもできる。
【００３４】図１８に上述した電池１０のセパレータ物
質と同じセパレータ物質の長尺片２８６を示す。本発明
のこの実施例によれば、セパレータ２８６はその一縁に
沿って複数の扇形部２８８を含むように形成されてい
る。これらの扇形部２８８は下位集合体２４０の面２４
２の曲率とほぼ等しい曲率を有している。従って、セパ
レータ２８６がアノードとカソードと一緒に巻回され
て、下位集合体４０と同じようにして下位集合体２４０
を形成するとき、扇形部２８８は実質上互いに一致す
る。
【００３５】下位集合体２４０を形成するために、アノ
ード２５０とカソード２７０を、扇形部２６２と２７８
を互いに一致させて、対面関係に配置する。アノード２
５０とカソード２７０のいずれもがセパレータ物質の中
に包み込まれていない場合には、セパレータ２８６を、
その扇形部２８８を扇形部２６２、２７８と一致させ
て、アノードとカソードの間に介在配置する。そしてこ
の組合せ体を巻回し、図１〜１３の実施例と同様の方法
で長方形断面を有するように成形する。
【００３６】以下本発明の実施態様を要約する。
【００３７】（１）ａ）導電性物質からなり、対向平坦
面を有するケースと； ｂ）ゼリーロール状に巻回され、実質上長方形断面形状
に成形されて、前記ケース内に収容されるアノード／カ
ソード下位集合体を形成するアルカリ金属アノードおよ
び固体カソードと； ｃ）前記ケース内で前記アノードと前記カソードに作用
接触する非水液体電解質と； ｄ）前記アノードまたはカソードの一方を前記ケースに
電気的に接続する手段と； ｅ）前記アノードまたはカソードの他方を、前記ケース
から絶縁されて延長する電気的接続手段に電気的にする
手段と； ｆ）前記ケースを流体密にシールする手段と；からなる
固体カソード液体電解質アルカリ金属電池。
【００３８】（２）前記アノードがリチウムである
（１）項の電池。
【００３９】（３）前記アノード／カソード下位集合体
が、長尺アノードと長尺カソードとこれら両者間のセパ
レータとをゼリーロール状に巻回してなる（１）項の電
池。 （４）前記アノードが前記ケースに電気的に接続され
て、ケースが負極性である（１）項の電池。
【００４０】（５）前記ケースがその対向平坦面間にわ
ん曲壁を有し、前記アノード／カソード下位集合体が前
記ケースの前記わん曲壁と一致するわん曲面を有する
（１）項の電池。
【００４１】（６）前記アノードとカソードがそれぞれ
その一縁に沿って複数の扇形部を有し、各扇形部が前記
アノード／カソード下位集合体の前記わん曲面に対応す
る曲率を有している（５）項の電池。
【００４２】（７）前記アノードとカソードの間に、そ
の一縁に沿って複数の扇形部を有する長尺のセパレータ
をさらに含み、前記各扇形部が前記アノード／カソード
下位集合体の前記わん曲面に対応する曲率を有している
（６）項の電池。
【００４３】（８）ａ）長尺のアルカリ金属アノードと
長尺の固体カソードとこれら両者間に対面関係に配置さ
れたセパレータとの組合せ体を用意する工程と； ｂ）この組合せ体を巻回してゼリーロールの形状を有す
るアノード／カソード下位集合体を形成する工程と； ｃ）前記組合せ体を、得られる下位集合体が実質上長方
形断面を有するように成形する工程と； ｄ）前記アノード／カソード下位集合体を、対向平坦面
を有する導電性電池ケース内に収容する工程と； ｅ）前記アノードまたはカソードの一方のリード線を前
記電池ケースに固定し、前記アノードまたはカソードの
他方のリード線を絶縁状態で前記ケースを通って延長す
る電気的接続手段に接続する工程と； ｆ）液体電解質を前記ケース内の前記アノード／カソー
ド下位集合体に導入する工程と； ｇ）前記ケースをシールする工程と；からなる固体カソ
ード液体有機電解質アルカリ金属高定格電池を製造する
方法。 （９）組合せ体を形成する前記工程が組合せ体を巻回す
る前記工程と同時に行われる（８）項の方法。
【００４４】（１０）組合せ体を巻回する前記工程が実
質上長方形断面を有するマンドレルを使用してそのまわ
りに組合せ体を巻回することからなる（９）項の方法。
【００４５】（１１）組合せ体を成形する前記工程が組
合せ体を巻回する前記工程に続いて行われる（８）項の
方法。
【００４６】（１２）前記成形工程が組合せ体を実質上
長方形断面を有する形状にプレスすることからなる（１
１）項の方法。
【００４７】（１３）セパレータが介在されたアノード
とカソードの組合せ体を用意する前記工程が、アノード
とカソードの少なくとも一方をセパレータ物質中に包み
込むことからなる（８）項の方法。
【００４８】（１４）アノードおよびカソードの両者と
もがセパレータ物質中に包み込まれる（１３）項の方
法。
【００４９】（１５）セパレータが介在されたアノード
とカソードを用意する前記工程が、アノードとカソード
の間にこれらと対面関係に長尺のセパレータを挟持させ
ることからなる（８）項の方法。
【００５０】（１６）前記長尺のセパレータが前記アノ
ードまたはカソードのいずれよりも長く、かつ、前記ア
ノードまたはカソードを挟んで折り畳まれ、アノードま
たはカソードが折り畳まれたセパレータの中に配置され
る（１５）項の方法。
【００５１】（１７）前記セパレータが前記アノードま
たはカソードの一端において折り畳まれ、その折り目が
前記アノードまたはカソードの一端の近傍に配置される
ようにした（１６）項の方法。
【００５２】（１８）前記アノードまたはカソードの前
記端部に、前記長いセパレータの内側に比較的短い長さ
の付加的な長尺のセパレータを設ける工程をさらに含む
（１７）項の方法。
【００５３】（１９）前記ケースがその対向平坦面間に
わん曲壁を有し、前記アノード／カソード下位集合体が
前記ケースの前記わん曲壁に一致するわん曲面を有する
ように形成される（８）項の方法。
【００５４】（２０）前記アノード、カソードおよびセ
パレータが各々その一縁に複数の扇形部を有し、前記各
扇形部が前記アノード／カソード下位集合体の前記わん
曲面に対応する曲率を有している（１９）項の方法。
【００５５】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電池の作
用に必要な性能、安全性および信頼性の基準を維持しつ
つ、電池の積層集合体を製造する時間を減少させること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による固体カソード液体有機
電解質アルカリ金属電池の立面図。
【図２】図１の平面図。
【図３】図１、図２の電池の製造における最終組立段階
の一つを示す立面図。
【図４】図３の電池の平面で、蓋を取り除いて内部のア
ノード／カソード下位集合体を示した図。
【図５】図１〜図４の電池のカソードの一態様の立面
図。
【図６】図１〜図４の電池のカソードの他の態様の一部
を切欠いた立面図。
【図７】図１〜図４の電池のアノードの平面図。
【図８】図７の立面図。
【図９】本発明の方法を開始段階において示す斜視図。
【図１０】本発明の方法により形成された電池積層集合
体の平面図。
【図１１】本発明の方法の成形工程の初期段階を示す一
部を切欠いた斜視図。
【図１２】図１１の後続の段階を示す斜視図。
【図１３】本発明の方法の成形工程の他の方式を示す概
略図。
【図１４】本発明の他の実施例による固体カソード液体
有機電解質アルカリ金属電池の立面図。
【図１５】図１４の平面図。
【図１６】図１４、図１５の電池のアノードの一部を切
欠いた立面図。
【図１７】図１４、図１５の電池のカソードの一部を切
欠いた立面図。
【図１８】図１４、図１５の電池に使用するセパレータ
の立面図。
【符号の説明】
１２、２１２ ケース １４、１６、２１４、２１６ 側壁 １８、２１８ 底壁 ２０、２２、２２０、２２２ 端壁 ２４、２２４ 蓋 ２８、２２８ 端子ピン ４０、１５０、２４０ アノード／カソード下位集合体 ４２、８０、１１４、２５０ アノード ４４、４４´、８２、１１２、２７０ カソード ４６、５８、８４、９０、１２２、２８６ セパレータ ４８、５０、４８´、５０´、９８、１２０、１５２、
２７６ カソードリード線（タブ） ５４、５４´、１１６、２７４ カソード集電体 ６８、２５６ アノード集電体 ７２、９２、１２６、２５８ アノードリード線（タ
ブ）。 ２６２、２７８、２８８ 扇形部。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年５月２６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正内容】
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図７】
【図５】
【図６】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ）対向平坦面を有する導電性物質のケ
    ースと； ｂ）ゼリーロール状に巻回され、実質上長方形断面形状
    に成形され、前記ケース内に収容されるアノード／カソ
    ード下位集合体を形成するアルカリ金属アノードおよび
    固体カソードと； ｃ）前記ケース内で前記アノードと前記カソードに作用
    接触する非水液体電解質と； ｄ）前記アノードまたはカソードの一方を前記ケースに
    電気的に接続する手段と； ｅ）前記アノードまたはカソードの他方を、前記ケース
    から絶縁されて延長する電気的接続手段に電気的に接続
    する手段と； ｆ）前記ケースを流体密にシールする手段と；からなる
    電池。
  2. 【請求項２】 前記アノードがリチウムである請求項１
    の電池。
  3. 【請求項３】 前記アノード／カソード下位集合体が、
    長尺アノードと長尺カソードとこれら両者間のセパレー
    タとをゼリーロール状に巻回してなる請求項１の電池。
  4. 【請求項４】 前記アノードが前記ケースに電気的に接
    続され、ケースが負極性である請求項１の電池。
  5. 【請求項５】 前記ケースがその対向平坦面間にわん曲
    壁を有し、前記アノード／カソード下位集合体が前記ケ
    ースの前記わん曲壁と一致するわん曲面を有する請求項
    １の電池。
  6. 【請求項６】 前記アノードとカソードがそれぞれその
    一縁に沿って複数の扇形部を有し、各扇形部が前記アノ
    ード／カソード下位集合体の前記わん曲面に対応する曲
    率を有している請求項５の電池。
  7. 【請求項７】 前記アノードとカソードの間に、その一
    縁に沿って複数の扇形部を有する長尺のセパレータをさ
    らに含み、前記各扇形部が前記アノード／カソード下位
    集合体の前記わん曲面に対応する曲率を有する請求項６
    の電池。
  8. 【請求項８】 ａ）長尺のアルカリ金属アノードと長尺
    の固体カソードとこの両者間に対面関係に配置されたセ
    パレータとの組合せ体を用意する工程と； ｂ）この組合せ体を巻回してゼリーロールの形状を有す
    るアノード／カソード下位集合体を形成する工程と； ｃ）前記組合せ体を、得られる下位集合体が実質上長方
    形断面を有するように成形する工程と； ｄ）前記アノード／カソード下位集合体を、対向平坦面
    を有する導電性電池ケース内に収容する工程と； ｅ）前記アノードまたはカソードの一方のリード線を前
    記電池ケースに固定し、前記アノードまたはカソードの
    他方のリード線を絶縁状態で前記ケースを通って延長す
    る電気的接続手段に接続する工程と； ｆ）液体電解質を前記ケース内の前記アノード／カソー
    ド下位集合体に導入する工程と； ｇ）前記ケースをシールする工程と；からなる電池の製
    造方法。
  9. 【請求項９】 組合せ体を成形する前記工程が組合せ体
    を巻回する前記工程と同時に行われる請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】 組合せ体を巻回する前記工程が実質上
    長方形の断面を有するマンドレルを使用してそのまわり
    に組合せ体を巻回することからなる請求項９の方法。
  11. 【請求項１１】 組合せ体を成形する前記工程が組合せ
    体を巻回する前記工程に続いて行われる請求項８の方
    法。
  12. 【請求項１２】 前記成形工程が組合せ体を実質上長方
    形断面を有する形状にプレスすることからなる請求項１
    １の方法。
  13. 【請求項１３】 セパレータが介在されたアノードとカ
    ソードの組合せ体を用意する前記工程が、アノードとカ
    ソードの少なくとも一方をセパレータ物質中に包み込む
    ことからなる請求項８の方法。
  14. 【請求項１４】 アノードとカソードの両者がセパレー
    タ物質中に包み込まれる請求項１３の方法。
  15. 【請求項１５】 セパレータが介在されたアノードとカ
    ソードを用意する前記工程が、アノードとカソードの間
    にこれらと対面関係に長尺のセパレータを挟持させるこ
    とからなる請求項８の方法。
  16. 【請求項１６】 前記長尺のセパレータが前記アノード
    またはカソードのいずれよりも長く、かつ、前記アノー
    ドまたはカソードを挟んで折り畳まれ、前記アノードま
    たはカソードが折り畳まれたセパレータの中に配置され
    る請求項１５の方法。
  17. 【請求項１７】 前記セパレータが前記アノードまたは
    カソードの一端で折り畳まれ、その折り目が前記アノー
    ドまたはカソードの一端の近傍に配置されるようにした
    請求項１６の方法。
  18. 【請求項１８】 前記アノードまたはカソードの前記端
    部に、前記長いセパレータの内側に比較的短い長さの付
    加的な長尺のセパレータを設ける工程をさらに含む請求
    項１７の方法。
  19. 【請求項１９】 前記ケースがその対向平坦面間にわん
    曲壁を有し、前記アノード／カソード下位集合体が前記
    ケースの前記わん曲壁に一致するわん曲面を有するよう
    に形成される請求項８の方法。
  20. 【請求項２０】 前記アノード、カソードおよびセパレ
    ータが各々その一縁に複数の扇形部を有し、前記各扇形
    部がアノード／カソード下位集合体のわん曲面に対応す
    る曲率を有している請求項１９の方法。
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