JPH10284084A - オキシハライド−リチウム電池 - Google Patents
オキシハライド−リチウム電池Info
- Publication number
- JPH10284084A JPH10284084A JP9086337A JP8633797A JPH10284084A JP H10284084 A JPH10284084 A JP H10284084A JP 9086337 A JP9086337 A JP 9086337A JP 8633797 A JP8633797 A JP 8633797A JP H10284084 A JPH10284084 A JP H10284084A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- oxyhalide
- positive electrode
- lithium battery
- metal current
- 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.)
- Pending
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-
- 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
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】オキシハライド−リチウム電池製造工程上での
不良発生数を低減する。 【解決手段】オキシハライド−リチウム電池の正極端子
と多孔質炭素正極体を電気的に接続する円筒形金属製集
電体を作製するに当たって、金属板を円筒形に丸めて端
部を接合する際に、かしめ加工により接合を行うことに
よって、該集電体の強度を高め、電池製造工程上での不
良発生数を低減する。
不良発生数を低減する。 【解決手段】オキシハライド−リチウム電池の正極端子
と多孔質炭素正極体を電気的に接続する円筒形金属製集
電体を作製するに当たって、金属板を円筒形に丸めて端
部を接合する際に、かしめ加工により接合を行うことに
よって、該集電体の強度を高め、電池製造工程上での不
良発生数を低減する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はオキシハライド−リ
チウム電池に関し、さらに詳しくは多孔質炭素材と正極
端子とを電気的に接続する金属製集電体を改良したオキ
シハライド−リチウム電池に関する。
チウム電池に関し、さらに詳しくは多孔質炭素材と正極
端子とを電気的に接続する金属製集電体を改良したオキ
シハライド−リチウム電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】負極活物質にリチウム或いはリチウムと
軽金属からなる合金を、正極活物質に塩化チオニル，塩
化スルフリル等のオキシハライド化合物を用い、正極と
して機能する多孔質炭素材を備えたオキシハライド−リ
チウム電池はエネルギー密度が極めて大きく、また使用
温度範囲が広く貯蔵特性にも優れており、メモリーのバ
ックアップ電源等として広く用いられている。更に近年
は小型機器の駆動用電源としての要求もあり、今後使用
範囲が拡大していくものと見込まれる。
軽金属からなる合金を、正極活物質に塩化チオニル，塩
化スルフリル等のオキシハライド化合物を用い、正極と
して機能する多孔質炭素材を備えたオキシハライド−リ
チウム電池はエネルギー密度が極めて大きく、また使用
温度範囲が広く貯蔵特性にも優れており、メモリーのバ
ックアップ電源等として広く用いられている。更に近年
は小型機器の駆動用電源としての要求もあり、今後使用
範囲が拡大していくものと見込まれる。
【０００３】このようなオキシハライド−リチウム電池
においては、正極活物質である常温液体のオキシハライ
ド化合物が多孔質炭素材の表面で還元反応し、反応生成
物が炭素空孔中に蓄積することにより正極反応が成立し
ている。このように多孔質炭素材は正極として機能する
が、炭素そのものは化学反応を行わない。
においては、正極活物質である常温液体のオキシハライ
ド化合物が多孔質炭素材の表面で還元反応し、反応生成
物が炭素空孔中に蓄積することにより正極反応が成立し
ている。このように多孔質炭素材は正極として機能する
が、炭素そのものは化学反応を行わない。
【０００４】このため、オキシハライド−リチウム電池
ではオキシハライド化合物が多孔質炭素材に迅速かつ十
分に吸収されるような構造を有していることが求められ
る。また効率よく電流を取り出すために、多孔質炭素材
と正極端子を電気的に接続する集電体と、多孔質炭素材
との接触面積は大きい方が望ましい。
ではオキシハライド化合物が多孔質炭素材に迅速かつ十
分に吸収されるような構造を有していることが求められ
る。また効率よく電流を取り出すために、多孔質炭素材
と正極端子を電気的に接続する集電体と、多孔質炭素材
との接触面積は大きい方が望ましい。
【０００５】この条件を満たす集電体として、中空円筒
形に加工した金属製のものが用いられてきた。このよう
な金属製集電体は、従来長方形に切断した有孔金属板を
所望の径に丸めて、３〜６点程度電気抵抗溶接を行うこ
とにより円筒形に成形していた。
形に加工した金属製のものが用いられてきた。このよう
な金属製集電体は、従来長方形に切断した有孔金属板を
所望の径に丸めて、３〜６点程度電気抵抗溶接を行うこ
とにより円筒形に成形していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の方法で
は、有孔金属板を用いるために溶接部分の接触面積が小
さく、溶接強度が十分には得られないために、電池製造
工程で溶接部が外れるという不具合が発生していた。ま
た成形した金属製集電体自体の強度も低く、薄い素材を
用いると電池製造工程で金属製集電体が変形してしまう
ため、集電体素材の選択が限られていた。
は、有孔金属板を用いるために溶接部分の接触面積が小
さく、溶接強度が十分には得られないために、電池製造
工程で溶接部が外れるという不具合が発生していた。ま
た成形した金属製集電体自体の強度も低く、薄い素材を
用いると電池製造工程で金属製集電体が変形してしまう
ため、集電体素材の選択が限られていた。
【０００７】本発明は上記状況に対処してなされたもの
で、オキシハライド−リチウム電池において、金属製集
電体の強度を高め、電池製造工程中の不良品発生数を低
減することを目的とするものである。
で、オキシハライド−リチウム電池において、金属製集
電体の強度を高め、電池製造工程中の不良品発生数を低
減することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属製集電体
を金属板から円筒形に成形する際に、従来溶接によって
行っていた接合をかしめ加工により行うことによって上
記課題を解決するものであって、すなわち本発明は、リ
チウムを負極活物質とし、オキシハライド化合物を電解
液兼正極活物質とし、多孔質炭素材からなる正極体と正
極端子とを円筒形の金属製集電体で電気的に接続してい
るオキシハライド−リチウム電池において、円筒形の金
属製集電体が接合部をかしめ加工したものであることを
特徴とする。
を金属板から円筒形に成形する際に、従来溶接によって
行っていた接合をかしめ加工により行うことによって上
記課題を解決するものであって、すなわち本発明は、リ
チウムを負極活物質とし、オキシハライド化合物を電解
液兼正極活物質とし、多孔質炭素材からなる正極体と正
極端子とを円筒形の金属製集電体で電気的に接続してい
るオキシハライド−リチウム電池において、円筒形の金
属製集電体が接合部をかしめ加工したものであることを
特徴とする。
【０００９】上記したように、金属製集電体を金属板か
ら円筒形に形成するときにかしめ加工により接合する
と、従来の電気抵抗溶接に比べて重ね合わせ部分が外れ
にくくなり、またかしめ加工であると重ね合わせ部分が
三重以上になるので集電体自体の強度も高くなる。した
がって、製造工程中の不良発生数が減少し、また、金属
製集電体として従来より薄い素材を使用することも可能
となって、素材選択の幅が広がる。
ら円筒形に形成するときにかしめ加工により接合する
と、従来の電気抵抗溶接に比べて重ね合わせ部分が外れ
にくくなり、またかしめ加工であると重ね合わせ部分が
三重以上になるので集電体自体の強度も高くなる。した
がって、製造工程中の不良発生数が減少し、また、金属
製集電体として従来より薄い素材を使用することも可能
となって、素材選択の幅が広がる。
【００１０】
（実施例１）図１は本発明の一実施例である金属製集電
体の斜視図である。この金属製集電体は、厚さ０．１８
mmのニッケルのエキスパンドメタルを円筒形にかしめ加
工したもので、かしめ部分の厚さは０．３０mmである。
上記金属製集電体を塩化チオニル−リチウム電池に適用
した例について、図２を参照して詳細に説明する。
体の斜視図である。この金属製集電体は、厚さ０．１８
mmのニッケルのエキスパンドメタルを円筒形にかしめ加
工したもので、かしめ部分の厚さは０．３０mmである。
上記金属製集電体を塩化チオニル−リチウム電池に適用
した例について、図２を参照して詳細に説明する。
【００１１】図２はＡＡサイズ塩化チオニル−リチウム
電池の構造を示した断面図である。図中の１はステンレ
ス鋼製の有底円筒状の缶体で、電池容器と負極端子を兼
ねるものである。この電池容器１の内周面には負極活物
質である金属リチウム２が圧着されている。
電池の構造を示した断面図である。図中の１はステンレ
ス鋼製の有底円筒状の缶体で、電池容器と負極端子を兼
ねるものである。この電池容器１の内周面には負極活物
質である金属リチウム２が圧着されている。
【００１２】金属リチウム２の内側には、ガラス不織布
からなるセパレーター３を介して筒状多孔質炭素材４が
設けられている。この多孔質炭素材４は、アセチレンブ
ラック及びケッチェンブラックに結着剤としてポリテト
ラフルオロエチレンを混練し、上記金属製集電体５が内
側に圧着されるように成形した後、１６０℃空気中で乾
燥させることにより作製した。
からなるセパレーター３を介して筒状多孔質炭素材４が
設けられている。この多孔質炭素材４は、アセチレンブ
ラック及びケッチェンブラックに結着剤としてポリテト
ラフルオロエチレンを混練し、上記金属製集電体５が内
側に圧着されるように成形した後、１６０℃空気中で乾
燥させることにより作製した。
【００１３】前記電池容器１の上面開口部には電池蓋６
がレーザー溶接等で接合されている。この電池蓋の中心
の穴にはパイプ状正極端子７がガラス製のシール材８に
よって電池蓋６と電気的に絶縁され固定されている。さ
らに電池蓋６の下部にはパイプ状正極端子７に支持され
た前記セパレーター３と同様のガラス不織布からなり中
央に穴を有する絶縁紙９が設けられている。
がレーザー溶接等で接合されている。この電池蓋の中心
の穴にはパイプ状正極端子７がガラス製のシール材８に
よって電池蓋６と電気的に絶縁され固定されている。さ
らに電池蓋６の下部にはパイプ状正極端子７に支持され
た前記セパレーター３と同様のガラス不織布からなり中
央に穴を有する絶縁紙９が設けられている。
【００１４】前記パイプ状正極端子７の下部はリード線
１０を介して前記金属製集電体５に接続されている。こ
のパイプ状正極端子７は注液口を兼ねており、電解液兼
正極活物質となる塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）と塩
化リチウム（ＬｉＣｌ）を溶解した塩化チオニル（ＳＯ
Ｃｌ2 ）１１を注入した後、例えばステンレス製の封口
体１２を挿入し、レーザー溶接により封止して完全密閉
形とする。
１０を介して前記金属製集電体５に接続されている。こ
のパイプ状正極端子７は注液口を兼ねており、電解液兼
正極活物質となる塩化アルミニウム（ＡｌＣｌ3 ）と塩
化リチウム（ＬｉＣｌ）を溶解した塩化チオニル（ＳＯ
Ｃｌ2 ）１１を注入した後、例えばステンレス製の封口
体１２を挿入し、レーザー溶接により封止して完全密閉
形とする。
【００１５】また前記電池容器１の底部には薄肉部１３
が形成されており、温度上昇時の電解液兼正極活物質１
１の体積膨張による内圧上昇の場合に、優先的に破断す
ることにより安全弁としての機能を果たす。この電池を
２００個作製した。
が形成されており、温度上昇時の電解液兼正極活物質１
１の体積膨張による内圧上昇の場合に、優先的に破断す
ることにより安全弁としての機能を果たす。この電池を
２００個作製した。
【００１６】（実施例２）金属製集電体として、厚さ
０．１０mmのニッケルのエキスパンドメタルを円筒形に
かしめ加工し、かしめ部分の厚さを０．２０mmとしたも
のを使用した。それ以外は実施例１と同様である。この
電池を２００個作製した。
０．１０mmのニッケルのエキスパンドメタルを円筒形に
かしめ加工し、かしめ部分の厚さを０．２０mmとしたも
のを使用した。それ以外は実施例１と同様である。この
電池を２００個作製した。
【００１７】（比較例）図３に示すように、金属製集電
体として重ね合わせ部分を５点電気抵抗溶接することに
より円筒形に成形した厚さ０．１８mmのニッケルのエキ
スパンドメタルを用い、それ以外は実施例１と同様にし
て、電池を２００個作製した。
体として重ね合わせ部分を５点電気抵抗溶接することに
より円筒形に成形した厚さ０．１８mmのニッケルのエキ
スパンドメタルを用い、それ以外は実施例１と同様にし
て、電池を２００個作製した。
【００１８】上記実施例１、実施例２および比較例で作
製した電池各２００個のうち、製造工程上での不良品の
発生数を調べた。表１にその結果を示す。
製した電池各２００個のうち、製造工程上での不良品の
発生数を調べた。表１にその結果を示す。
【００１９】表１に示すように、本発明の実施例１およ
び実施例２では、比較例よりも不良発生数が大幅に低減
されていることが判る。また、実施例１と実施例２を比
較すると、かしめ部分が厚く金属製集電体の強度が高い
実施例１がより不良発生数が少ない。
び実施例２では、比較例よりも不良発生数が大幅に低減
されていることが判る。また、実施例１と実施例２を比
較すると、かしめ部分が厚く金属製集電体の強度が高い
実施例１がより不良発生数が少ない。
【００２０】
【表１】
【００２１】なお、上記各実施例では金属製集電体にエ
キスパンドメタルを用いたが、パンチドメタルまたは金
網のようなものでも同様の効果が得られる。
キスパンドメタルを用いたが、パンチドメタルまたは金
網のようなものでも同様の効果が得られる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
オキシハライド−リチウム電池において、かしめ加工に
より接合して円筒形に成形した金属製集電体を用いたこ
とにより、集電体の強度が向上して製造工程上での不良
発生数が低減される。また金属製集電体の素材として従
来より薄い素材を用いることも可能となり、素材の選択
の幅が広がった。
オキシハライド−リチウム電池において、かしめ加工に
より接合して円筒形に成形した金属製集電体を用いたこ
とにより、集電体の強度が向上して製造工程上での不良
発生数が低減される。また金属製集電体の素材として従
来より薄い素材を用いることも可能となり、素材の選択
の幅が広がった。
【図１】本発明で用いた金属製集電体の斜視図。
【図２】本発明のオキシハライド−リチウム電池の断面
図。
図。
【図３】比較例で用いた金属製集電体の斜視図。
１…電池容器、２…金属リチウム、３…セパレーター、
４…多孔質炭素材、５…金属製集電体、６…電池蓋、７
…パイプ状正極端子、８…ガラス製シール材、９…絶縁
紙、１０…リード線、１１…塩化チオニル、１２…封口
体、１３…薄肉部。
４…多孔質炭素材、５…金属製集電体、６…電池蓋、７
…パイプ状正極端子、８…ガラス製シール材、９…絶縁
紙、１０…リード線、１１…塩化チオニル、１２…封口
体、１３…薄肉部。
Claims (2)
- 【請求項１】 リチウムを負極活物質とし、オキシハラ
イド化合物を電解液兼正極活物質とし、多孔質炭素材か
らなる正極体と正極端子とを円筒形の金属製集電体で電
気的に接続しているオキシハライド−リチウム電池にお
いて、円筒形の金属製集電体が接合部をかしめ加工した
ものであることを特徴とするオキシハライド−リチウム
電池。 - 【請求項２】 かしめ部分の厚さが０．３mm以上である
請求項１記載のオキシハライド−リチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086337A JPH10284084A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | オキシハライド−リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9086337A JPH10284084A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | オキシハライド−リチウム電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284084A true JPH10284084A (ja) | 1998-10-23 |
Family
ID=13884045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9086337A Pending JPH10284084A (ja) | 1997-04-04 | 1997-04-04 | オキシハライド−リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10284084A (ja) |
-
1997
- 1997-04-04 JP JP9086337A patent/JPH10284084A/ja active Pending
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