JPS635177Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は密閉電池、特に正極、軽金属負極及び
有機電解質からなる発電要素を電池ケース内に密
封した電池に関するものである。

一般に正極活物質として金属の弗化物や酸化物
あるいは塩化物を、負極活物質としてリチウム、
マグネシウム、アルミニウム等の活性軽金属を用
い、有機電解質と組合せた、いわゆる有機電解質
電池においては、電池内部で正極と接する、例え
ば正極集電体、リード板、封口板等の部品を構成
する金属部などに鉄、ニツケル、銅などの金属を
使用すると、これらの金属が正極と一種の電気化
学反応によつて溶解し、電池性能を著しく劣化さ
れることが多い。このため上記のような個所には
耐有機電解液性を有した高純度のアルミニウム、
チタンやタンタルなどが使用される。そしてこれ
らの金属板を用いた合成樹脂主体の組立封口板と
して、第２図に示すようなものがあつた。

すなわち第２図に示す組立封口板１は第３図に
示す分解図の如く耐電解液性の熱可塑性樹脂から
なる封口板２の中央部に設けた透孔２ａに、耐蝕
性の優れたアルミニウムからなるリベツト端子３
の頭部３ａを電池内側にしてチタン製のタブ付ワ
ツシヤ４を嵌合した状態で挿入し、電池外側に突
出したリベツト脚部３ｂに加工性に優れ溶接可能
で強度的にも強い、例えば鉄にニツケルメツキし
たワツシヤ５をはめ込み、脚部３ｂをかしめ変形
させてワツシヤ５を封口体２に一体化する。そし
て更にかしめ変形したリベツト脚部３ｂをとり囲
むように鉄にニツケルメツキを施した端子キヤツ
プ６をワツシヤ５にスポツト溶接して形成され
る。第４図は完成した組立封口板１を示す半断面
図である。

このような構造の組立封口板１で第２図に示す
如く電池ケース７の開口部を密封した場合、一方
の電極のリード８と接続されたチタン製のタブ付
ワツシヤ４は、アルミニウムリベツト３の頭部３
ａとかしめ変形圧力で面接触して電気導通を確保
しているものである。従つて、使用時にすでにア
ルミニウムリベツト頭部に薄く酸化膜が形成して
いたり、あるいは寒冷雰囲気中で電池が用いられ
た際には合成樹脂封口体２が径及び厚み的に収縮
してリベツド頭部３ａとワツシヤ４との接触がゆ
るんで十分電池出力を取り出せないという問題が
あつた。

本考案は合成樹脂製封口板の中央に設けた透孔
に、アルミニウムからなり軸部大径部にチタン製
ワツシヤを圧入したリベツトをその頭部が電池内
側に位置するよう挿入し、封口板外側に突出した
リベツト脚部に溶接容易なキヤツプ取付用ワツシ
ヤを嵌合させ、前記リベツト脚部のかしめ変形に
より封口板にワツシヤを一体化し、かしめ変形し
た脚部をとり囲むようにこのワツシヤに端子キヤ
ツプを溶接した組立封口板を用いることで、従来
の欠点を解決し、電池品質の安定化を図ることを
主たる目的とするものである。以下実施例にもと
ずいて本考案を詳述する。

第１図において、９は本考案の特徴とする組立
封口板、１０は軸部のつけ根部を他よりも大径と
したアルミニウム製リベツト、１１はアルミニウ
ム製リベツトの頭部よりも大径で肉厚なチタン製
ワツシヤである。１２は弗化炭素を活物質としこ
れを金属製ネツトに塗着した正極板、１３はリチ
ウムからなる負極板、１４は正極１２と負極１３
との間に介在した耐電解液性の不織布からなるセ
パレータで、有機電解質にはホウ弗化リチウム等
のリチウム塩を溶解させたγ−ブチロラクトンを
使用した。７は鉄にニツケルメツキを施し陰極端
子を兼ねた電池ケースである。次に組立封口板９
について詳述する。第５図に示す分解図において
２は耐電解液性の熱可塑性樹脂板からなり、中央
部に透孔２ａを有した封口板で、本実施例ではポ
リプロピレンを使用し、更に封口時の密封効果を
高めるために封口板の上面周囲に環状凸部２ｂを
設けている。１０は耐電解液性でかつ加工性に富
んだアルミニウム製のリベツドで、軸部のつけ根
部１０ａを他よりも大径としてこの大径部をチタ
ン製ワツシヤ１１に圧入している。第６図イ，
ロ，ハにこの部分の組立図を示し、第７図にワツ
シヤ１１の内径Ａと、リベツト軸部大径部１０ａ
の直径Ｂとの関係を示し、ＢはＡよりも0.1〜0.5
mm大きく形成されている。このリベツト１０の頭
部１０ｂを電池内側にしてその軸部をポリプロピ
レン製封口体の透孔２ａに挿入し、脚部１０ｃに
溶接容易な鉄にニツケルメツキを施したキヤツプ
取付用ワツシヤ５をはめ込んで脚部１０ｃをかし
め変形することでワツシヤ５を封口体２に一体化
し、更にワツシヤ５と同じ材質、つまり鉄にニツ
ケルメツキを施した端子キヤツプ６をワツシヤ５
にスポツト溶接することで構成される。第８図は
完成した組立封口板９の半断面図を示し、アルミ
ニウムリベツト１０の軸部大径部１０ａに圧入さ
れたチタン製ワツシヤ１１は圧入により確実な電
気導通が確保され、リベツト頭部１０ｂよりも大
径でかつ従来よりも厚肉なワツシヤ１１に直接正
極のチタン製リード８をスポツト溶接することが
できる。

従つてアルミニウムリベツト１０の軸部つけ根
部の大径部をチタン製ワツシヤ１１の内径部に圧
入することで、この両者の電気的、物理的な固定
は確実となり、アルミニウムリベツトの表面ある
いはチタンワツシヤの内径部に仮に酸化膜が生じ
ていても圧入時のリベツト大径部の変形でこれら
は剥ぎとられ電気導通は極めて良好である。しか
もポリプロピレン封口板２が寒冷時に収縮しても
リベツト１０とワツシヤ１１とは圧入関係にある
ため、接触不良を招くこともない。第９図イ，ロ
は本考案におけるアルミニウム製リベツトの別の
例を示す半断面図であり、イの軸部つけ根部を大
径部１０ａとし頭部１０ｂとの境にくびれ部１０
ｄを設けたものの外、ロの如く軸部全体をそのつ
け根部から先端にかけて順次小径となるようにテ
ーパを施し、軸部先端の外径Ｂはワツシヤ１１の
内径Ａよりも小さくしたものも使用可能である。

電池の組立ては、正極板１２と負極板１３との
間にセパレータ１４を介在させて渦巻状に巻回し
てなる発電要素を電池ケース７内に挿入し、電池
ケース７の開口端近くに段部１５を設け、電解質
の注入を終えた後、封口板９にリベツトで取付け
たチタンワツシヤ１１に正極板１２のチタンリー
ド８を超音波溶着などの方法で接続し、更にこの
組立封口板９を電池ケース７の段部１５上に載置
してケース７の開口部１６を内方に折曲して封口
板２の環状凸部２ｂを締付ければよい。

尚、正極板１２のリード８をチタンワツシヤ１
１へ取付ける方法としては前述したものの他、リ
ード８をワツシヤ１１のリベツト頭部よりはみ出
した縁部の平面に重ねてスポツト溶接などの方法
で接続してもよい。

本実施例によれば、アルミニウムリベツトとチ
タンワツシヤとが圧入されていて両者間にゆるみ
を生じることはなく、電池の内外で短絡を生じた
り、あるいは電池が80℃の高温に24時間保存され
た場合でも第１０図に示す如く電池内部抵抗の上
昇は殆んどなく、第１１図に示す従来品と比べて
優れた高温保存特性を示すものが期待できる。な
お試料数はいずれも100個とした。又、リベツト
にアルミニウムを使用したのはチタンやタンタル
ではリベツトとしての加工性に乏しく、軸部大径
部を寸法精度よく形成したり脚部側のかしめ操作
がその特性からして容易でないなどの理由から十
分なかしめ強度が得られないこと、また樹脂封口
板及びワツシヤとの密着性が悪く気密性が低下し
たり、材料が高価であるなどからであるが、アル
ミニウム製のリベツトを使用することによつて、
前記のようなチタンやタンタルの持つ欠点を除去
することができた。更にリベツト軸部の大径部を
チタン製ワツシヤに圧入することで、この部分の
気密液密性を確保でき、かしめ操作の容易なアル
ミニウムリベツトの脚部でキヤツプ取付用ワツシ
ヤを封口板外側で封口板にかしめることができる
とともにキヤツプ取付用ワツシヤに通常用いられ
る鉄にニツケルメツキを施したものを用いても、
ワツシヤが電池外部側であるため、正極との間で
一種の電気化学反応を起こして消耗することがな
い。また端子キヤツプも同様であるため、通常用
いられる鉄にニツケルメツキを施したものを用い
ることによつて、従来例に示したものに比べる
と、アルミニウムリベツトとチタンワツシヤとの
圧入による電気導通の確保とともに端子キヤツプ
をその取付用ワツシヤにスポツト溶接した際の溶
着強度の向上、リベツトのかしめ加工性および正
極リード導出部の電導性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例における密閉形有機電
解質電池の要部断面図、第２図は従来の同種電池
の要部断面図、第３図は従来の電池に用いた組立
封口板の分解図、第４図はその組立を完了した半
断面図、第５図は本考案の電池に用いた組立封口
板の分解図、第６図イ，ロ，ハはアルミニウム製
リベツトとチタン製ワツシヤとの圧入組立を示す
図、第７図は同リベツトの軸部大径部とワツシヤ
内径との圧入前の寸法関係を示す図、第８図は完
成した組立封口板を示す半断面図、第９図イ，ロ
は本考案におけるアルミニウム製リベツト他の例
を示す半断面図、第１０図は本考案における電池
の保存特性を示す図、第１１図は従来の電池の保
存特性を示す図である。 ２……合成樹脂封口板、２ａ……透孔、５……
キヤツプ取付用ワツシヤ、６……端子キヤツプ、
８……正極リード、９……組立封口板、１０……
アルミニウムリベツト、１０ａ……リベツト軸部
の大径部、１０ｂ……リベツト頭部、１０ｃ……
リベツトのかしめられる脚部、１１……チタンワ
ツシヤ、Ａ……ワツシヤ内径、Ｂ……リベツト大
径部の直径。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 正極１２、軽金属負極１３、セパレータ１４
   及び有機電解質からなる発電要素と、この発電
   要素を収納した電池ケース７と、この電池ケー
   ス７の開口部を密封口する耐電解液性を有した
   合成樹脂からなる封口板を主体とした組立封口
   板９とから構成され、前記組立封口板９は、軸
   部１０ａの一端に大径な頭部１０ｂを有し他端
   をかしめ用脚部１０ｃとしたアルミニウム製リ
   ベツト１０と、このリベツトの軸部大径部が圧
   入されたチタン製ワツシヤ１１と、リベツト軸
   部が内側から外側へ向け中央透孔２ａに挿入さ
   れた合成樹脂封口板２と、リベツトの脚部１０
   ｃに嵌合し、この脚部１０ｃのかしめ変形によ
   り封口板２上に一体化されたキヤツプ取付用ワ
   ツシヤ５とリベツトのかしめ変形した脚部１０
   ｃをとり囲むようにキヤツプ取付用ワツシヤ５
   に溶接した端子キヤツプ６とからなる密閉電
   池。 (2) アルミニウム製リベツト１０の軸部大径部が
   圧入されたチタン製ワツシヤ１１は、リベツト
   頭部１０ｂよりも大径であり、発電要素の一方
   の電極リードが接続される実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の密閉電池。