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JP3199060B2 - Flat organic electrolyte battery and method of manufacturing the same - Google Patents
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JP3199060B2 - Flat organic electrolyte battery and method of manufacturing the same - Google Patents

Flat organic electrolyte battery and method of manufacturing the same

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JP3199060B2
JP3199060B2 JP16327999A JP16327999A JP3199060B2 JP 3199060 B2 JP3199060 B2 JP 3199060B2 JP 16327999 A JP16327999 A JP 16327999A JP 16327999 A JP16327999 A JP 16327999A JP 3199060 B2 JP3199060 B2 JP 3199060B2
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flat
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、腕時計、電卓、メ
モリーカード等の薄型機器、あるいは非接触型のICカ
ードタグ等の駆動用電源、メモリバックアップ用電源な
どに用いられ、電池容器の厚みを1mm以下に設定した
超薄形の扁平形有機電解液電池、及びその製造法に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention is used for thin devices such as wristwatches, calculators, memory cards, etc., or power sources for driving non-contact type IC card tags and the like, and power sources for memory backup. The present invention relates to an ultra-thin flat organic electrolyte battery set to 1 mm or less and a method for producing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】軽金属を用いた発電要素を扁平形の電池
容器に収容した扁平形有機電解液電池(以下、扁平形電
池とする)は、優れた信頼性を有すると共に高いエネル
ギー密度を有することから各種電子機器の駆動用電源、
及びメモリのバックアップ用電源として好適に用いられ
ている。
2. Description of the Related Art A flat organic electrolyte battery (hereinafter, referred to as a flat battery) in which a power generating element using light metal is housed in a flat battery container has excellent reliability and high energy density. Power supply for driving various electronic devices,
In addition, it is suitably used as a power supply for backing up a memory.

【0003】一般的な扁平形電池では、図2に示すよう
に、U字状に連なる折り返し部分を外周縁に設けた封口
板11が用いられている。このような扁平形電池は、封
口板11にガスケット13を組み合わせた後、封口板1
1の内部に負極体16を圧着させた状態で、セパレータ
14を挿入する。一方、上部開口した状態にあるケース
12の内に正極体15を配置し、電解液を注入した後、
封口板11を正極体15に載置し、ケース12の開口端
部を内方にカールさせることにより電池容器を封口す
る。
In a general flat battery, as shown in FIG. 2, a sealing plate 11 having a U-shaped continuous portion provided on an outer peripheral edge is used. Such a flat battery is obtained by combining a gasket 13 with a sealing plate 11 and then closing the sealing plate 1.
The separator 14 is inserted in a state in which the negative electrode body 16 is press-fitted inside 1. On the other hand, after the positive electrode body 15 is disposed in the case 12 in the state of being opened at the top, and the electrolyte is injected,
The sealing plate 11 is placed on the positive electrode body 15, and the battery container is sealed by curling the open end of the case 12 inward.

【0004】最近では、電子機器の筐体の薄型化に伴
い、機器内部に配される扁平形電池に対しても薄型化が
要請されている。さらに、電子機器に加え、個人の認
証、識別情報や金銭情報を記憶し、非接触状態でこれら
情報の授受を行う非接触型のデータタグもしくはカード
の電源として、扁平形電池の使用が検討されている。こ
れらの使用用途では、電池容器の厚さを1mm以下に設
定することが望まれる。
[0004] Recently, with the reduction in the thickness of the housing of an electronic device, a reduction in the thickness of a flat battery disposed inside the device has also been required. Furthermore, in addition to electronic devices, the use of flat batteries as power sources for non-contact data tags or cards that store personal authentication, identification information, and financial information and transmit and receive such information in a non-contact state is being considered. ing. In these uses, it is desired to set the thickness of the battery container to 1 mm or less.

【0005】しかしながら、図2に示す扁平形電池で
は、封口板の外周縁をU字状に連なる折り返し部分を形
成する必要が生じ、製造段階におけるプレス加工が困難
になるという問題がある。さらに、プレス加工による寸
法の精度が低下し、電池に完成させた状態では、耐漏液
性に劣るという問題を有している。
However, the flat battery shown in FIG. 2 has a problem that it is necessary to form a folded portion that connects the outer peripheral edge of the sealing plate in a U-shape, which makes it difficult to press work in a manufacturing stage. Further, there is a problem in that the dimensional accuracy due to the press working is reduced, and when the battery is completed, the liquid leakage resistance is poor.

【0006】このような問題点を解決し、電池の厚さが
1mm以下に設定した電池として、図3に示す構造を有
する電池が提案されている。この図3において、封口板
21は、その主面が外方へ突出した凸部及び前記主面と
略平行に伸びる周縁部を有する形状とされたハット状に
形成されている。また、ケース22が、ガスケット23
を介して前記封口板21の周縁部を挟持することで、電
池容器を封口しており、その内部には負極体26及び正
極体25がセパレータ24を介して対向配置された発電
要素が収容されている。封口板21は、ハット状に形成
されており、その周縁部は上方に突出した凸部に略平行
に延出した形状となっていることから、図2の封口板1
1におけるU字状の折り返し部を有していない。このた
め、プレス加工による製造が容易で有ることに加え、そ
の寸法精度が安定し、この折り返し部の形成に起因する
不具合の発生を解決することができる。従って、電池容
器の厚さが1mm以下に設定される薄形の扁平形電池で
は、図3に示す構造を有する電池が好ましい。
A battery having the structure shown in FIG. 3 has been proposed as a battery in which such a problem is solved and the thickness of the battery is set to 1 mm or less. In FIG. 3, the sealing plate 21 is formed in a hat shape whose main surface has a convex portion projecting outward and a peripheral portion extending substantially parallel to the main surface. The case 22 is a gasket 23
The battery container is sealed by sandwiching the peripheral edge of the sealing plate 21 through the power generation element in which the negative electrode body 26 and the positive electrode body 25 are arranged to face each other with the separator 24 interposed therebetween. ing. The sealing plate 21 is formed in a hat shape, and its peripheral edge is formed to extend substantially parallel to the upwardly projecting convex portion.
1 does not have a U-shaped folded portion. For this reason, in addition to being easy to manufacture by press working, the dimensional accuracy is stable, and the occurrence of a problem due to the formation of the folded portion can be solved. Therefore, in the case of a thin flat battery in which the thickness of the battery container is set to 1 mm or less, a battery having the structure shown in FIG. 3 is preferable.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
構造を有する薄形の扁平形電池では、以下に記す新たな
問題点が生じてしまう。すなわち、図3に示す扁平形電
池は、上部開口した状態にあるケース22の底面から側
面に沿って上方に立ち上がるように断面が略L字状とさ
れ、発電要素が載置される中央部が円形に打ち抜かれた
リング状のガスケット23を用いている。さらに、ケー
ス22にガスケット23、発電要素及び封口板21をそ
れぞれ載置した後、ケース22上部の開口端部を内方に
折り曲げ、封口板21の周縁部をガスケット23を介し
て挟み込むことで封口を行っている。このようにケース
22の内面の外周縁近傍に配置したガスケット23は、
ケース22と封口板21の平坦な周縁部の上下面との間
に挟まれた状態にあるだけであり、図3に示す薄形の扁
平形電池は、図2に示したU字状の折り返し部を有する
周知の扁平形電池に比較して、耐漏液性に劣るという問
題を生じてしまう。
However, the thin flat battery having the above structure has the following new problems. That is, the flat battery shown in FIG. 3 has a substantially L-shaped cross section so as to rise upward along the side surface from the bottom surface of the case 22 in the upper open state, and has a central portion where the power generation element is mounted. A ring-shaped gasket 23 punched into a circle is used. Further, after the gasket 23, the power generation element and the sealing plate 21 are respectively placed on the case 22, the opening end of the upper part of the case 22 is bent inward, and the peripheral edge of the sealing plate 21 is sandwiched via the gasket 23 to close the case. It is carried out. The gasket 23 thus arranged near the outer peripheral edge of the inner surface of the case 22
The thin flat battery shown in FIG. 3 is only sandwiched between the case 22 and the upper and lower surfaces of the flat peripheral portion of the sealing plate 21. The thin flat battery shown in FIG. As compared with a known flat battery having a portion, there is a problem that the liquid leakage resistance is inferior.

【0008】本発明者らの詳細な検討により、図2の扁
平形電池では、U字状の折り返し部の下端及び外周縁に
おいてガスケット13が局部的に圧縮される部位を有し
ており、これらの部位にて電解液が嵌合部位から滲み出
るのを抑制しているのに対し、図3に示した薄形の扁平
形電池では、ガスケット23がケース22と封口板21
とにより挟み込まれているだけであり、ガスケットが局
部的に圧縮される部位を有していないために、電池容器
内部に収容される電解液がガスケットと封口板21及び
ケース22との接触面に存在する微小な隙間を辿って電
解液が漏出するために、耐漏液性に劣ることを見いだし
た。
According to the present inventors' detailed examination, the flat battery of FIG. 2 has a portion where the gasket 13 is locally compressed at the lower end and the outer peripheral edge of the U-shaped folded portion. In the thin flat battery shown in FIG. 3, the gasket 23 includes the case 22 and the sealing plate 21.
And the gasket does not have a locally compressed portion, so that the electrolyte contained in the battery container is exposed to the contact surface between the gasket, the sealing plate 21 and the case 22. It has been found that since the electrolyte leaks through the existing minute gap, the electrolyte is inferior in leak resistance.

【0009】一方、製造工程においては、電池容器の厚
さが1mm以下に設定された薄形の扁平形電池であるた
めに、これに合わせて電池容器の構成要素である封口板
21、ケース22、ガスケット23の高さも非常に低く
なる。このため、ケース22内へ発電要素、ガスケット
23及び封口板21を載置する段階、及びカシメ封口す
る段階にて、径方向へのズレが生じ易く、ガスケットの
位置決めの精度が維持できなくなる。この結果、漏液の
発生や電池の耐久性が低下するという問題がある。さら
に、径方向のズレが大きくなると、封口板21、ケース
22、ガスケット23が所定位置にて一体に組み合わさ
れず、電池組立工程における機械稼働の低下、不良率が
増加するという問題があった。
On the other hand, in the manufacturing process, since the battery container is a thin flat battery whose thickness is set to 1 mm or less, the sealing plate 21 and the case 22, which are the components of the battery container, are adapted to this. Also, the height of the gasket 23 becomes very low. For this reason, at the stage of placing the power generating element, the gasket 23 and the sealing plate 21 in the case 22, and at the stage of caulking and closing, a deviation in the radial direction is likely to occur, and the accuracy of positioning the gasket cannot be maintained. As a result, there is a problem that liquid leakage occurs and battery durability is reduced. Further, when the deviation in the radial direction becomes large, the sealing plate 21, the case 22, and the gasket 23 are not integrally combined at a predetermined position, so that there is a problem that the machine operation in the battery assembling process is reduced and the defective rate is increased.

【0010】そこで、本発明の目的は、上記の課題を解
決することにあり、封口部の構成、特に封口板、ケース
の形状を改良することにより、1mm以下の薄型でも耐
漏液性及び耐久性に優れた扁平形電池を提供し、量産性
に優れた扁平形電池の製造法を得ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and by improving the structure of the sealing portion, particularly the shape of the sealing plate and the case, the liquid leakage resistance and durability even in a thin shape of 1 mm or less. An object of the present invention is to provide a flat battery excellent in mass production and to obtain a flat battery manufacturing method excellent in mass productivity.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本願の第1発明に係る扁平形電池は、一方の電極端子
を兼ねるケース、他方の電極端子を兼ね、外方へ突出し
た凸部とこの凸部と略平行に伸びる周縁部とが形成され
た封口板、及び前記ケースと前記封口板とを絶縁し、リ
ング状のガスケットを備えた電池容器に発電要素を密閉
してなり、前記封口板は周縁部に前記ケースの底面側に
向けて突出した環状凹部を有し、前記ケースは、ケース
内面にあり且つ前記ガスケットが配された底面の部位
に、前記封口板の環状凹部に対して外周側もしくは内周
側に位置し、上方に突出した環状凸部を有しており、前
記環状凹部及び環状凸部が前記ガスケットを局部的に圧
縮する構成としたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a flat battery according to the first invention of the present application comprises a case which also serves as one electrode terminal, and a convex portion which also serves as the other electrode terminal and protrudes outward. and the convex portion and substantially parallel to extending peripheral edge and the sealing plate was made form, and to insulate the said case and said sealing plate, it seals the power generating element in a battery container having a ring-shaped gasket, The sealing plate has an annular concave portion protruding toward the bottom surface side of the case at a peripheral portion, and the case is located on the inner surface of the case and at the portion of the bottom surface where the gasket is disposed, and the annular concave portion of the sealing plate. On the other hand, it has an annular convex portion which is located on the outer peripheral side or the inner peripheral side and protrudes upward, and wherein the annular concave portion and the annular convex portion locally compress the gasket. It is.

【0012】前記の構成によれば、環状凹部及び環状凸
部に当接する部位がガスケットを局部的に圧縮するため
に、圧縮応力が前記部位における密着度を高め、ガスケ
ットとケースもしくは封口板との接触面に存在する微小
な間隙が潰されるために、この間隙を辿っての電池容器
表面へ向けての電解液の移動が阻害され、漏液の発生が
大幅に抑制される。ここにおいて、封口板の周縁部下面
及びケース内部の底面に形成された環状凹部及び環状凸
部の断面形状は、先端部が尖ったくさび形状、または、
先端が平坦な凹凸形状で有っても良く、ガスケットを電
池の厚み方向に局部的に圧縮する構成で有れば、その形
状は問わないものである。
[0012] According to the above configuration, since the portion abutting on the annular concave portion and the annular convex portion locally compresses the gasket, the compressive stress increases the degree of adhesion at the portion, and the gasket and the case or the sealing plate may be in contact with each other. Since the minute gap existing on the contact surface is crushed, the movement of the electrolyte toward the surface of the battery container following the gap is hindered, and the occurrence of liquid leakage is greatly suppressed. Here, the cross-sectional shape of the annular concave portion and the annular convex portion formed on the peripheral edge lower surface of the sealing plate and the bottom surface inside the case is a wedge shape with a sharp tip, or
The shape may be any shape as long as the gasket is locally compressed in the thickness direction of the battery.

【0013】また、本願の第2発明は、一方の電極端子
を兼ねるケース、他方の電極端子を兼ねる封口板、及び
前記ケースと封口板とを絶縁するガスケットにより発電
要素を密閉してなり、前記封口板が外方へ突出した凸部
及びこの凸部と略平行に伸びる周縁部を有する扁平形有
機電解液電池の製造法に係り、以下の順序にて各工程を
含む製造法であって、 1.封口板周縁部にケースの底面側に突出した環状の凹
部を形成し、また上部開口した状態にあるケースの底面
にあり、且つガスケットが配置される部位に上方に突出
した環状凸部を形成する工程、 2.ケースの内部に発電要素、ガスケット及び封口板を
載置する工程、 3.ケースの開口端を内方へ屈曲させ、封口板の周縁部
をガスケットを介してケースにて挟み込み、電池容器を
嵌合、封口する工程からなることを特徴とする。
Further, the second invention of the present application is characterized in that the power generating element is hermetically sealed by a case also serving as one electrode terminal, a sealing plate also serving as the other electrode terminal, and a gasket insulating the case and the sealing plate. Concerning a method for manufacturing a flat organic electrolyte battery having a convex portion in which a sealing plate protrudes outward and a peripheral portion extending substantially in parallel with the convex portion , a manufacturing method including each step in the following order, 1. An annular concave portion protruding toward the bottom surface of the case is formed at the peripheral edge portion of the sealing plate, and an annular convex portion protruding upward is formed at a portion where the gasket is located on the bottom surface of the case in an upper open state. Process, 2. 2. A step of placing a power generating element, a gasket, and a sealing plate inside the case; The method is characterized in that the opening end of the case is bent inward, the peripheral edge of the sealing plate is sandwiched by the case via a gasket, and the battery container is fitted and sealed.

【0014】前記の製造法によれば、発電要素及びガス
ケットをケース内に載置するに先だって、ケース底面に
予め環状凸部をプレス加工により形成し、これを位置決
め部材として発電要素及びガスケットの配置すること
で、ケース内部での径方向のズレの発生を防止すること
ができる。
According to the above-mentioned manufacturing method, prior to placing the power generating element and the gasket in the case, an annular convex portion is previously formed on the bottom surface of the case by press working, and this is used as a positioning member to arrange the power generating element and the gasket. By doing so, it is possible to prevent radial displacement within the case.

【0015】さらに、ケースの上部開口部端を内方へ屈
曲させ、嵌合を行うに先立ち、ケースのみをプレス加工
し、予め環状凸部を形成しておくことで、環状凸部の形
状の寸法精度が大幅に向上する。このため、嵌合を行っ
た後にプレス加工を施す場合に比較して、環状凸部の突
起高さが不足し、局部圧縮の程度が小さいことに起因す
る漏液の発生や、突起高さが過大なために生ずるガスケ
ット破損及び破損箇所におけるケースと封口板との短絡
の発生を防止することができる。
Further, before the fitting, the upper opening end of the case is bent inward, and only the case is pressed to form an annular convex portion in advance, so that the shape of the annular convex portion is reduced. The dimensional accuracy is greatly improved. For this reason, compared to the case of performing press working after fitting, the protrusion height of the annular convex portion is insufficient, and the occurrence of liquid leakage due to a small degree of local compression and the protrusion height are reduced. It is possible to prevent the gasket from being damaged due to an excessively large size and the occurrence of a short circuit between the case and the sealing plate at the damaged portion.

【0016】一方、封口板側に予め環状凹部を設けてお
くことで、封口板の周縁部においてガスケットを局部圧
縮する部位を構成することで、漏液に対する信頼性を大
幅に向上させることができる。また、この環状凹部に対
して、ケース側の環状凸部をケース底面の中心側もしく
は外周側に設け、環状凹部と環状凸部とが接触しないよ
うに配置することで、ケースに対して封口板の位置決め
が正確になされるものである。ここにおいて、封口板の
周縁部は、ガスケット介してケースにより挟み込まれる
形状を採用しているために、ケースに対して嵌合、封口
を行った後には形成することができず、また、ケース内
部に封口板を載置する際の位置決め部材としても使用さ
れるために、予め封口板に環状凹部を形成した後に、ケ
ース内部に載置する必要がある。また、前記の環状凹部
に代えて、封口板の周縁部に上方に向け突出した凸部を
形成し、ガスケットを局部的に圧縮する構成としても良
い。しかしながら、凸部を周縁部の外周縁の近傍に形成
し、ガスケットを介してケースの内面と対向するように
配置する必要があり、高い寸法精度が要求されるため
に、電池上面において電池の外周縁から中心に向けて折
り返されたケースの折り返し部の幅寸法が大きく設定で
きる比較的径の大きい扁平形電池に適用するのが好まし
い。
On the other hand, by providing the annular concave portion in advance on the sealing plate side to form a portion where the gasket is locally compressed at the peripheral portion of the sealing plate, the reliability against liquid leakage can be greatly improved. . Further, an annular convex portion on the case side is provided on the center side or the outer peripheral side of the bottom surface of the case with respect to the annular concave portion so that the annular concave portion and the annular convex portion are not in contact with each other. Is accurately positioned. Here, since the peripheral portion of the sealing plate adopts a shape sandwiched by the case via the gasket, it cannot be formed after fitting and sealing with the case, Since the sealing plate is also used as a positioning member when placing the sealing plate, it is necessary to form the annular concave portion in the sealing plate in advance and then place the sealing plate inside the case. Further, instead of the annular concave portion, a convex portion protruding upward may be formed on the peripheral edge portion of the sealing plate, and the gasket may be locally compressed. However, it is necessary to form the convex portion near the outer peripheral edge of the peripheral portion and to dispose it so as to face the inner surface of the case via a gasket, and high dimensional accuracy is required. It is preferable to apply the present invention to a flat battery having a relatively large diameter in which the width of the folded portion of the case folded from the periphery toward the center can be set large.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て説明し、本発明の理解に供する。尚、以下に示す実施
形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術
的範囲を限定するものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described for understanding the present invention. The embodiment described below is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention.

【0018】本発明に係る扁平形電池を図1を参照し、
説明する。図中、ケース2は、一方の電極端子を兼ねて
おり、他方の電極端子を兼ねる封口板1と、両者を絶縁
し、密封口するガスケット3を介して発電要素を封口し
てなる。発電要素は、正極体5と負極体6とがセパレー
タ4を介して対向配置され、これに電解液が組み合わさ
れて構成される。
A flat battery according to the present invention will be described with reference to FIG.
explain. In the drawing, a case 2 also serves as one electrode terminal, and a sealing plate 1 also serving as the other electrode terminal, and a power generation element is sealed via a gasket 3 which insulates and seals the both. The power generating element is configured such that a positive electrode body 5 and a negative electrode body 6 are opposed to each other with a separator 4 interposed therebetween, and an electrolytic solution is combined therewith.

【0019】封口板1は、その縦断面図からも明らかな
ように、外方へ突出した凸部7と、この凸部に対して略
平行に伸びる平坦な周縁部8を有している。また、周縁
部8には、電池ケースの底面に向けて突出した環状の凹
みである環状凹部9が形成されており、その断面形状は
図1に示すくさび形状に代えて、凹凸形状としても良
い。また、ケース2の底面周縁部には、上方に突出した
環状凸部10が形成されており、その形成位置は、前記
の環状凹部に対してケース底面の中心方向側、外方向側
のいずれかに変位した状態とされ、ガスケット3がその
上面に配される部位とされる。ケース2における環状凸
部の断面形状は、封口板1と同様にくさび形状、または
凹凸形状が好ましい。
As is apparent from the longitudinal sectional view, the sealing plate 1 has a convex portion 7 protruding outward and a flat peripheral portion 8 extending substantially parallel to the convex portion. Further, an annular concave portion 9 which is an annular concave portion protruding toward the bottom surface of the battery case is formed in the peripheral portion 8, and its cross-sectional shape may be an uneven shape instead of the wedge shape shown in FIG. . An annular convex portion 10 protruding upward is formed on the peripheral edge of the bottom surface of the case 2, and the formation position thereof is either the center direction side or the outward direction side of the case bottom surface with respect to the annular concave portion. And the gasket 3 is disposed on the upper surface thereof. The cross-sectional shape of the annular convex portion in the case 2 is preferably a wedge shape or an uneven shape like the sealing plate 1.

【0020】前記のような本発明の構成によれば、ケー
ス2の上部開口した状態にある開口端部を内方へ折曲さ
せ、カシメ封口にて嵌合させた際に、封口板1の平坦な
周縁部8に設けられたくさび形状の環状凹部9と、ケー
ス2の周縁部底面に設けたくさび形状10が、ガスケッ
ト3に食い込み、ガスケット3の圧縮率を高めることが
できる。このため、封口板1、ケース2及びガスケット
3の間の密封性が向上し、得られる電池の耐漏液性及び
耐久性も向上するという効果を奏するのである。
According to the configuration of the present invention as described above, when the upper end of the case 2 that is open is bent inward and fitted with the swaged seal, the sealing plate 1 is closed. The wedge-shaped annular concave portion 9 provided on the flat peripheral portion 8 and the wedge shape 10 provided on the peripheral bottom surface of the case 2 bite into the gasket 3, and the compression ratio of the gasket 3 can be increased. For this reason, the sealing performance between the sealing plate 1, the case 2, and the gasket 3 is improved, and the liquid leakage resistance and durability of the obtained battery are also improved.

【0021】また、本発明に係る扁平形電池は、特に電
池容器の厚さを低減させることを指向しており、前記の
封口板1、ケース2、それぞれの厚みが、0.20mm
以下であるのが好ましく、完成された得られる扁平形電
池の厚さが1.0mm以下であるのが好ましい。
The flat battery according to the present invention is particularly aimed at reducing the thickness of the battery container, and the thickness of each of the sealing plate 1 and the case 2 is 0.20 mm.
The thickness is preferably 1.0 mm or less, and the thickness of the obtained obtained flat battery is preferably 1.0 mm or less.

【0022】また、局部圧縮して電池の密閉性能を確保
するためには、使用するリング状のガスケット材質に適
した圧縮率に設定しなければならない。有機電解質を電
解液に備えた本発明に係る扁平形電池に適用され、ケー
ス2と封口板1とを絶縁するガスケット3の材料として
は、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテ
レフタレート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン
樹脂であることが好ましい。なかでも広い使用温度範
囲、高湿度環境でも電池の密封性を確保する点から、特
に好ましくは、ポリフェニレンサルファイド樹脂からな
るのが好ましい。
Further, in order to secure the sealing performance of the battery by local compression, it is necessary to set a compression rate suitable for the material of the ring-shaped gasket to be used. The material of the gasket 3 applied to the flat battery according to the present invention having the organic electrolyte in the electrolyte and insulating the case 2 and the sealing plate 1 is polyphenylene sulfide resin, polyethylene terephthalate resin, polypropylene resin, polyethylene resin. Preferably, there is. Among them, it is particularly preferable to use a polyphenylene sulfide resin from the viewpoint of securing the battery sealing properties even in a wide operating temperature range and a high humidity environment.

【0023】一般に、リング状ガスケットの好ましい圧
縮率は、その材質の曲げ強度といった機械的性質と大き
く関連する。各材質の曲げ強度(JISD790に規
定)は、ポリフェニレンサルファイド樹脂の場合、約1
200kgf/cm2、ポリエチレンテレフタレート樹
脂の場合、約1000kgf/cm2、ポリプロピレン
樹脂の場合、約400kgf/cm2、ポリエチレン樹
脂の場合、約300kgf/cm2である。
Generally, the preferable compression ratio of the ring-shaped gasket is greatly related to the mechanical properties such as the bending strength of the material. The bending strength (specified in JIS D790) of each material is about 1 for polyphenylene sulfide resin.
200 kgf / cm 2, the case of polyethylene terephthalate resin, about 1000 kgf / cm 2, for polypropylene resin, about 400 kgf / cm 2, when the polyethylene resin is about 300 kgf / cm 2.

【0024】そこで、未封口状態でのガスケットの厚み
に対する封口状態でのガスケットの厚みの比率をガスケ
ットの圧縮率とし、環状凹部及び環状凸部にて局部的に
圧縮された部位における圧縮率を検討した。ここにおい
て圧縮率は、未封口状態におけるガスケットに対する封
口状態における厚みの減少度合いの比率であり、次式に
従って定めた。すなわち、圧縮率(%)=((未封口状
態での厚み−封口状態での厚み)/未封口状態での厚
み)×100とした。
Therefore, the ratio of the thickness of the gasket in the sealed state to the thickness of the gasket in the unsealed state is defined as the compression ratio of the gasket, and the compression ratio of the locally compressed portion in the annular concave portion and the annular convex portion is examined. did. Here, the compression ratio is a ratio of the degree of reduction in the thickness in the sealed state with respect to the gasket in the unsealed state, and is determined according to the following equation. That is, the compression ratio (%) = ((thickness in unsealed state−thickness in sealed state) / thickness in unsealed state) × 100.

【0025】この検討から各材質に適したリング状ガス
ケットの圧縮率は、ポリフェニレンサルファイド樹脂の
場合、圧縮率3〜40%、ポリエチレンテレフタレート
樹脂の場合、圧縮率5〜50%、ポリプロピレン樹脂の
場合、圧縮率10〜60%、ポリエチレン樹脂の場合、
圧縮率15〜70%であった。各材質の適切な圧縮率の
範囲より小さい場合、リング状ガスケットの圧縮が不足
し、逆に大きい場合、圧縮限界を越えるため、リング状
ガスケットのクラック(亀裂)が発生するため、結果と
して耐漏液特性が低下する。また、曲げ強度が大きい
程、各材質の適切な圧縮率は小さく、その範囲はより狭
くなると言える。
From this study, the compressibility of the ring-shaped gasket suitable for each material is 3 to 40% for polyphenylene sulfide resin, 5 to 50% for polyethylene terephthalate resin, and 5 to 50% for polypropylene resin. Compression rate 10-60%, in case of polyethylene resin,
The compression ratio was 15 to 70%. If the compression ratio of each material is smaller than the appropriate range, the compression of the ring-shaped gasket will be insufficient, and if it is too large, the compression limit will be exceeded and the ring-shaped gasket will be cracked. The characteristics deteriorate. Also, it can be said that as the bending strength is higher, the appropriate compression ratio of each material is lower, and the range becomes narrower.

【0026】また、前記のガスケットを除く各構成要素
に適用される材質としては、従来から用いられている材
料からなればよい。従って、一方の電極端子を兼ねるケ
ース2、及び他方の電極端子を兼ねる封口板1の材料と
しては、例えば耐食性に優れるステンレス鋼などが好ま
しい。また、セパレータ4は、例えばポリプロピレンも
しくはセルロース製不織布、または多孔性ポリプロピレ
ンもしくはポリエチレンフィルムなどからなり、正極及
び負極は周知の有機電解液電池に適用されるもので有れ
ばよい。
The material applied to each component other than the gasket may be a conventionally used material. Therefore, as the material of the case 2 also serving as one electrode terminal and the sealing plate 1 also serving as the other electrode terminal, for example, stainless steel having excellent corrosion resistance is preferable. The separator 4 is made of, for example, a nonwoven fabric made of polypropylene or cellulose, or a porous polypropylene or polyethylene film, and the positive electrode and the negative electrode may be those applied to a known organic electrolyte battery.

【0027】[0027]

【実施例】以下、本発明の一実施例として、フッ化黒鉛
/リチウムを発電要素とする扁平形のフッ化黒鉛リチウ
ム電池について本発明を詳細に説明するが、本発明の実
施例はこれらに限定されるものではない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, as one embodiment of the present invention, the present invention will be described in detail with respect to a flat type lithium graphite fluoride battery using graphite / lithium fluoride as a power generating element. It is not limited.

【0028】(実施例1)実施例1として図1に示す形
状の扁平形電池を作成した。封口板1は、負極端子を兼
ねており、ステンレス鋼からなる。この封口板1は、平
坦な周縁部を有し、この周縁部に断面がくさび状にある
環状凹部が形成されている。また、同様にケース2は、
正極端子を兼ねており、ステンレス鋼から形成されてい
る。このケース2の底面周縁部には、くさび形状を有す
る環状凸部が形成されている。また、ガスケット3に
は、フィルム状のポリフェニレンサルファイド樹脂を使
用している。このガスケット3の形状は、上部開口した
未封口状態のケース2に載置した状態では、ケース2の
底面から開口部端に向けて上方に折り曲げられた断面が
略L字状に形成されており、また中央部が円形に打ち抜
かれたリング状に形成されている。封口段階において、
ケース2の開口部と共に内方に屈曲され、封口板1の周
縁部8を挟み込んでいる。
Example 1 As Example 1, a flat battery having the shape shown in FIG. The sealing plate 1 also serves as a negative electrode terminal, and is made of stainless steel. The sealing plate 1 has a flat peripheral portion, and an annular concave portion having a wedge-shaped cross section is formed in the peripheral portion. Similarly, Case 2
Also serves as a positive electrode terminal, and is formed of stainless steel. An annular convex portion having a wedge shape is formed on the peripheral edge of the bottom surface of the case 2. The gasket 3 uses a film-like polyphenylene sulfide resin. When the gasket 3 is placed in the unsealed case 2 that is open at the top, the gasket 3 has a substantially L-shaped cross section that is bent upward from the bottom surface of the case 2 toward the end of the opening. The central portion is formed in a ring shape punched out in a circular shape. At the closing stage,
It is bent inward together with the opening of the case 2 and sandwiches the peripheral edge 8 of the sealing plate 1.

【0029】また、前記の各要素から構成される電池容
器に収容される発電要素は、正極体6,負極体5、セパ
レータ4及び有機電解液から構成される。セパレータ4
は、ポリプロピレン樹脂製不織布からなり、負極体6と
正極体5とを隔離する。正極体5は、フッ化黒鉛、導電
材のカーボン、及びフッ素樹脂の結着剤の混合粉末に水
を加えて混練し、造粒させた後に乾燥させ、一定寸法に
加圧成形されており、ペレット状に成形されている。負
極体6は箔状の金属リチウムを所定形状に打ち抜き、形
成される。また、有機電解液には、ガンマブチロラクト
ンと1,2−ジメトキシエタンとの等容積混合溶媒に、
ホウフッ化リチウムを1モル/リットルの割合で溶解し
たものを使用した。
The power generating elements housed in the battery container composed of the above-mentioned components are composed of the positive electrode body 6, the negative electrode body 5, the separator 4, and the organic electrolyte. Separator 4
Is made of a nonwoven fabric made of polypropylene resin, and separates the negative electrode body 6 and the positive electrode body 5. The positive electrode body 5 is formed by adding water to a mixed powder of fluorinated graphite, carbon as a conductive material, and a binder of a fluororesin, kneading the mixture, granulating the mixture, drying the mixture, and pressure-molding to a certain size. It is formed into a pellet. The negative electrode body 6 is formed by punching foil-shaped metallic lithium into a predetermined shape. Further, in the organic electrolyte, an equal volume mixed solvent of gamma butyrolactone and 1,2-dimethoxyethane,
What melt | dissolved lithium borofluoride at the ratio of 1 mol / l was used.

【0030】次に、製造方法について説明する。予めプ
レス加工により環状凸部が形成されたケース2に、正極
体5及びセパレータ4を充填し、有機電解液を注入し
た。また、ケース2の底面の周縁部に沿って、ガスケッ
ト3も併せて配置した。次に、予め周縁部8に環状凹部
が改正されたケース2の内面に、所定形状に打ち抜かれ
た負極体6を貼付し、この状態で、ケース2に配置され
たセパレータ4の上部に載置する。ケース2の開口部を
内方に屈曲させて、封口することにより図1に示す断面
構造をもつ扁平形電池を作成した。
Next, the manufacturing method will be described. The positive electrode body 5 and the separator 4 were filled in the case 2 in which an annular convex portion was formed in advance by press working, and an organic electrolyte was injected. A gasket 3 was also arranged along the peripheral edge of the bottom surface of the case 2. Next, a negative electrode body 6 punched into a predetermined shape is adhered to the inner surface of the case 2 in which the annular concave portion has been revised in the peripheral portion 8 in advance, and placed on the separator 4 arranged in the case 2 in this state. I do. The flat battery having the cross-sectional structure shown in FIG. 1 was prepared by bending the opening of the case 2 inward and sealing it.

【0031】ここにおいて、ケース及び封口板の厚さは
0.1mm、ガスケットの厚さは、0.25mm、封口
後の環状凹部及び環状凸部におけるガスケット圧縮率
は、いずれも20%とし、直径20.0mm、厚さ1.
0mmとした。ここにおいて、ガスケットの圧縮率は、
未封口状態にあるガスケットの厚みに対する局部圧縮さ
れた部位におけるガスケットの厚みを表す比率とし、 (比較例1)比較例1として、周縁部8にくさび形状の
環状凹部を設けず、周縁部を凸部に略平行な平面のみと
した封口板を使用し、他の構成は実施例1と同様の構成
を有する扁平形電池を作成した。
Here, the thickness of the case and the sealing plate is 0.1 mm, the thickness of the gasket is 0.25 mm, the gasket compressibility in the annular concave portion and the annular convex portion after sealing is 20%, and the diameter is 20.0 mm, thickness 1.
0 mm. Here, the compression ratio of the gasket is
A ratio representing the thickness of the gasket at the locally compressed portion with respect to the thickness of the gasket in the unsealed state is set as a ratio representing the thickness of the gasket. (Comparative Example 1) A flat battery having the same configuration as in Example 1 except for using a sealing plate having only a plane substantially parallel to the portion was prepared.

【0032】(比較例2)比較例2として、底面周縁部
にくさび形状の環状凸部を設けず、平坦な底面形状を有
するケースを使用し、他の構成は実施例1と同様の構成
を有する扁平形電池を作成した。
(Comparative Example 2) As Comparative Example 2, a case having a flat bottom shape was used without providing a wedge-shaped annular convex portion at the periphery of the bottom surface, and the other configuration was the same as that of Example 1. A flat battery having the above was prepared.

【0033】(比較例3)比較例3として、環状凸部を
有さないケース及び環状凹部を有さない封口板を用い、
他の構成は実施例1と同様の構成とした、すなわち図3
に示す断面構造を有する扁平形電池を作成した。
(Comparative Example 3) As Comparative Example 3, a case having no annular convex portion and a sealing plate having no annular concave portion were used.
Other configurations were the same as those of the first embodiment, that is, FIG.
A flat battery having the cross-sectional structure shown in FIG.

【0034】実施例1、比較例1、比較例2、比較例3
の各電池について、1000個ずつ作成した。この時、
電池組立工程における封口板、ガスケット、ケース嵌合
時の径方向のズレにより生じた不良電池の数を計数し、
不良率を算出した。尚、不良率は、(不良電池数/組立
電池数)×100(%)にしたがって求めた。結果を
(表1)に示す。
Example 1, Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3
For each of the batteries, 1000 batteries were prepared. At this time,
Count the number of defective batteries caused by radial displacement when fitting the sealing plate, gasket, case in the battery assembly process,
The defect rate was calculated. The defective rate was determined according to (the number of defective batteries / the number of assembled batteries) × 100 (%). The results are shown in (Table 1).

【0035】次に、得られた各電池100個ずつを用い
て、熱衝撃試験に実施した。この熱衝撃試験は、−10
℃で1時間保持した後、60℃で1時間保持することを
1サイクルとし、所定サイクルを繰り返すこととした。
漏液状態の確認は、120及び240サイクル後に電池
を取り出し、顕微鏡にて10倍の倍率に拡大し、目視に
て電池表面の漏液の発生有無をチェックした。漏液発生
率は、(式2)に従って算出しており、その結果を(表
1)に示す。 (式2) 漏液発生率(%)=(漏液電池数/試験電池数)×100
Next, a thermal shock test was carried out using 100 of each of the obtained batteries. This thermal shock test was -10
Holding at 1 ° C. for 1 hour and then holding at 60 ° C. for 1 hour was defined as one cycle, and a predetermined cycle was repeated.
To confirm the state of liquid leakage, the battery was taken out after 120 and 240 cycles, magnified 10 times with a microscope, and visually checked for the occurrence of liquid leakage on the battery surface. The leak rate is calculated according to (Equation 2), and the results are shown in (Table 1). (Equation 2) Leakage generation rate (%) = (Number of leaked batteries / Number of test batteries) × 100

【0036】[0036]

【表1】 [Table 1]

【0037】(表1)の結果より、封口板の平坦な周縁
部、ケースの周縁部底面のどちらか片方だけにくさび形
状を設けるだけでは、電池の耐漏液特性の確保は不十分
であり、組立工程における電池不良率も大きい。しか
し、封口板の平坦な周縁部、ケースの周縁部底面の両方
にくさび形状を設けることにより、電池の耐漏液特性が
優れ、組立工程における電池不良率の低減ができること
がわかった。
From the results shown in Table 1, it is insufficient to secure the leakage resistance of the battery only by providing a wedge shape on only one of the flat peripheral portion of the sealing plate and the bottom of the peripheral portion of the case. The battery failure rate in the assembly process is also large. However, it was found that by providing the wedge shape on both the flat peripheral portion of the sealing plate and the bottom surface of the peripheral portion of the case, the battery was excellent in liquid leakage resistance and the battery failure rate in the assembly process could be reduced.

【0038】次に、リング状ガスケットの材質の違いに
よる適切な圧縮率を検討した。
Next, an appropriate compression ratio depending on the material of the ring-shaped gasket was examined.

【0039】(実施例2〜実施例4)次にケースの環状
凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケットが当接する部
位におけるガスケットの局部的な圧縮率について検討を
行った。実施例2〜実施例4として、実施例1と同様に
ポリフェニレンサルファイド樹脂からなるリング状のガ
スケットを使用し、封口板及びケースに形成される環状
凹部、環状凸部の形状を変化させることで、ガスケット
の圧縮比率を変化させた。尚、同一の実施例において
は、環状凸部及び環状凹部における圧縮率は同一の値と
なるように設定した。ガスケットの圧縮率は、実施例2
においては3%に、実施例3においては10%に、また
実施例4においては40%にそれぞれ設定している。ガ
スケットの圧縮率を除いた他の構成については実施例1
と同様にした扁平形電池をそれぞれについて100個ず
つ作成した。
(Examples 2 to 4) Next, the local compressibility of the gasket at the portion where the annular convex portion of the case and the annular concave portion of the sealing plate abut on the gasket was examined. As Examples 2 to 4, using a ring-shaped gasket made of polyphenylene sulfide resin as in Example 1, by changing the shape of the annular concave portion and the annular convex portion formed in the sealing plate and the case, The compression ratio of the gasket was changed. In the same embodiment, the compression ratios in the annular convex portion and the annular concave portion were set to have the same value. The compression ratio of the gasket was determined in Example 2.
Is set to 3%, in the third embodiment to 10%, and in the fourth embodiment to 40%. Example 1 is the same as Example 1 except for the compression ratio of the gasket.
100 flat batteries were prepared in the same manner as described above.

【0040】(比較例4及び比較例5)比較例4及び比
較例5として、実施例2〜実施例4にて設定された範囲
外となるようにガスケットの圧縮率を設定した扁平形電
池を作成した。ガスケットは、実施例1と同様にポリエ
チレンテレフタレート樹脂を使用し、リング状に形成し
ている。ガスケットの圧縮率は、比較例4においては2
%に、また比較例5においては45%に設定している。
ガスケットの圧縮率を除いた他の構成については実施例
1と同様にした扁平形電池をそれぞれについて100個
ずつ作成した。
(Comparative Examples 4 and 5) As Comparative Examples 4 and 5, flat batteries in which the compression ratio of the gasket was set so as to be out of the range set in Examples 2 to 4 were used. Created. The gasket is formed in a ring shape using polyethylene terephthalate resin as in the first embodiment. The compression ratio of the gasket was 2 in Comparative Example 4.
%, And 45% in Comparative Example 5.
Except for the compression ratio of the gasket, 100 flat batteries were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the configuration.

【0041】次に、実施例2〜実施例4、比較例4及び
比較例5に対して、熱衝撃試験に実施した。この熱衝撃
試験は、−10℃で1時間保持した後、60℃で1時間
保持することを1サイクルとし、所定サイクルを繰り返
すこととした。漏液状態の確認は、120及び240サ
イクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて10倍の倍率に
拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無をチェック
した。漏液発生率は、前記の(式2)に従って算出して
おり、その結果を(表2)に示す。
Next, the thermal shock test was performed on Examples 2 to 4, Comparative Example 4 and Comparative Example 5. In this thermal shock test, holding at -10 ° C for 1 hour and then holding at 60 ° C for 1 hour was defined as one cycle, and a predetermined cycle was repeated. To confirm the state of liquid leakage, the battery was taken out after 120 and 240 cycles, magnified 10 times with a microscope, and visually checked for the occurrence of liquid leakage on the battery surface. The leak rate is calculated according to the above (Equation 2), and the results are shown in (Table 2).

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】(表2)の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリフェニレンサルファイド樹脂の場合、圧縮
率が3〜40%が優れていることがわかった。
From the results shown in Table 2, it was found that when the material of the ring-shaped gasket was polyphenylene sulfide resin, the compression ratio was excellent at 3 to 40%.

【0044】(実施例5〜実施例8)次に、ガスケット
材料をポリエチレンテレフタレートとした場合におい
て、ケースの環状凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケ
ットが当接する部位におけるガスケットの局部的な圧縮
率について検討を行った。実施例5〜実施例8として、
実施例1のガスケット材料であるポリフェニレンサルフ
ァイド樹脂に代えて、ポリエチレンテレフタレートから
なるリング状のガスケットを使用し、封口板及びケース
に形成される環状凹部、環状凸部の形状を変化させるこ
とで、ガスケットの圧縮比率を変化させた。尚、同一の
実施例においては、環状凸部及び環状凹部における圧縮
率は同一の値となるように設定した。
(Examples 5 to 8) Next, when polyethylene terephthalate is used as the gasket material, local compression of the gasket at a position where the annular protrusion of the case and the annular recess of the sealing plate abut on the gasket. The rate was examined. As Examples 5 to 8,
A ring-shaped gasket made of polyethylene terephthalate is used in place of the polyphenylene sulfide resin as the gasket material of Example 1, and the shape of the annular concave portion and the annular convex portion formed on the sealing plate and the case is changed. The compression ratio was changed. In the same embodiment, the compression ratios in the annular convex portion and the annular concave portion were set to have the same value.

【0045】ガスケットの圧縮率は、実施例5において
は5%に、実施例6においては10%に、実施例7にお
いては25%に、更に実施例8においては50%に設定
している。ガスケットの材質及び圧縮率を除いた他の構
成については実施例1と同様にした扁平形電池をそれぞ
れについて100個ずつ作成した。
The compression ratio of the gasket is set to 5% in the fifth embodiment, 10% in the sixth embodiment, 25% in the seventh embodiment, and 50% in the eighth embodiment. Except for the material and the compression ratio of the gasket, 100 flat batteries were prepared in the same manner as in Example 1 except for the configuration.

【0046】(比較例6及び比較例7)比較例6及び比
較例7として、ガスケット材料をポリエチレンテレフタ
レート樹脂とした場合において、実施例5〜実施例8に
て設定された範囲外となるようにガスケットの圧縮率を
設定した扁平形電池を作成した。ガスケットは、ポリエ
チレンテレフタレート樹脂を使用し、リング状に形成し
ている。ガスケットの圧縮率は、比較例6においては3
%に、また比較例7においては55%に設定している。
ガスケットの圧縮率を除いた他の構成については実施例
1と同様にした扁平形電池をそれぞれについて100個
ずつ作成した。
(Comparative Example 6 and Comparative Example 7) As Comparative Example 6 and Comparative Example 7, when the gasket material was polyethylene terephthalate resin, the gasket material was out of the range set in Examples 5 to 8. A flat battery with a gasket compression ratio set was prepared. The gasket is formed in a ring shape using polyethylene terephthalate resin. The compression ratio of the gasket was 3 in Comparative Example 6.
%, And 55% in Comparative Example 7.
Except for the compression ratio of the gasket, 100 flat batteries were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the configuration.

【0047】次に、実施例5〜実施例8、比較例6及び
比較例7に対して、熱衝撃試験に実施した。この熱衝撃
試験は、−10℃で1時間保持した後、60℃で1時間
保持することを1サイクルとし、所定サイクルを繰り返
すこととした。漏液状態の確認は、120及び240サ
イクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて10倍の倍率に
拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無をチェック
した。漏液発生率は、前記の(式2)に従って算出して
おり、その結果を(表3)に示す。
Next, a thermal shock test was performed on Examples 5 to 8, and Comparative Examples 6 and 7. In this thermal shock test, holding at -10 ° C for 1 hour and then holding at 60 ° C for 1 hour was defined as one cycle, and a predetermined cycle was repeated. To confirm the state of liquid leakage, the battery was taken out after 120 and 240 cycles, magnified 10 times with a microscope, and visually checked for the occurrence of liquid leakage on the battery surface. The leak rate is calculated according to the above (Equation 2), and the results are shown in (Table 3).

【0048】[0048]

【表3】 [Table 3]

【0049】(表3)の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリエチレンテレフタレート樹脂の場合には、
圧縮率が5〜50%の範囲にあるのが好ましいことがわ
かる。
From the results shown in Table 3, when the material of the ring-shaped gasket is polyethylene terephthalate resin,
It can be seen that the compression ratio is preferably in the range of 5 to 50%.

【0050】(実施例9〜実施例12)次に、ガスケッ
ト材料をポリプロピレン樹脂とした場合において、ケー
スの環状凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケットが当
接する部位におけるガスケットの局部的な圧縮率につい
て検討を行った。実施例9〜実施例12として、実施例
1のガスケット材料であるポリフェニレンサルファイド
樹脂に代えて、ポリプロピレン樹脂からなるリング状の
ガスケットを使用し、封口板及びケースに形成される環
状凹部、環状凸部の形状を変化させることで、ガスケッ
トの圧縮比率を変化させた。尚、同一の実施例において
は、環状凸部及び環状凹部における圧縮率は同一の値と
なるように設定した。
(Examples 9 to 12) Next, when the gasket material is a polypropylene resin, local compression of the gasket at a position where the annular protrusion of the case and the annular recess of the sealing plate abut on the gasket. The rate was examined. In Examples 9 to 12, a ring-shaped gasket made of a polypropylene resin was used instead of the polyphenylene sulfide resin as the gasket material of Example 1, and an annular concave portion and an annular convex portion formed on the sealing plate and the case. The compression ratio of the gasket was changed by changing the shape of the gasket. In the same embodiment, the compression ratios in the annular convex portion and the annular concave portion were set to have the same value.

【0051】ガスケットの圧縮率は、実施例9において
は10%に、実施例10においては15%に、実施例1
1においては30%に、更に実施例12においては60
%に設定している。ガスケットの材質及び圧縮率を除い
た他の構成については実施例1と同様にした扁平形電池
をそれぞれについて100個ずつ作成した。
The compression ratio of the gasket was 10% in the ninth embodiment, 15% in the tenth embodiment, and
In Example 1, 30%, and in Example 12, 60%
% Is set. Except for the material and the compression ratio of the gasket, 100 flat batteries were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the configuration.

【0052】(比較例8及び比較例9)比較例8及び比
較例9として、ガスケット材料をポリプロピレン樹脂と
した場合において、実施例9〜実施例12にて設定され
た範囲外となるようにガスケットの圧縮率を設定した扁
平形電池を作成した。ガスケットは、ポリプロピレン樹
脂を使用し、リング状に形成している。ガスケットの圧
縮率は、比較例8においては5%に、また比較例9にお
いては65%に設定している。ガスケットの圧縮率を除
いた他の構成については実施例1と同様にした扁平形電
池をそれぞれについて100個ずつ作成した。
(Comparative Examples 8 and 9) As Comparative Examples 8 and 9, when the gasket material was a polypropylene resin, the gasket was set so as to be out of the range set in Examples 9 to 12. A flat battery having a compression ratio set as follows. The gasket is formed in a ring shape using a polypropylene resin. The compression ratio of the gasket was set to 5% in Comparative Example 8 and to 65% in Comparative Example 9. Except for the compression ratio of the gasket, 100 flat batteries were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the configuration.

【0053】次に、実施例9〜実施例12、比較例8及
び比較例9に対して、熱衝撃試験に実施した。この熱衝
撃試験は、−10℃で1時間保持した後、60℃で1時
間保持することを1サイクルとし、所定サイクルを繰り
返すこととした。漏液状態の確認は、120及び240
サイクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて10倍の倍率
に拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無をチェッ
クした。漏液発生率は、前記の(式2)に従って算出し
ており、その結果を(表4)に示す。
Next, a thermal shock test was performed on Examples 9 to 12, Comparative Example 8 and Comparative Example 9. In this thermal shock test, holding at -10 ° C for 1 hour and then holding at 60 ° C for 1 hour was defined as one cycle, and a predetermined cycle was repeated. Confirmation of the state of liquid leakage is 120 and 240
After the cycle, the battery was taken out, magnified by a microscope at a magnification of 10 times, and visually checked for occurrence of liquid leakage on the battery surface. The leak rate is calculated according to the above (Equation 2), and the results are shown in (Table 4).

【0054】[0054]

【表4】 [Table 4]

【0055】(表4)の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリプロピレン樹脂の場合には、圧縮率が10
〜60%の範囲にあるのが好ましいことがわかる。
From the results shown in Table 4, when the material of the ring-shaped gasket is polypropylene resin, the compression ratio is 10%.
It is understood that it is preferable to be in the range of 〜60%.

【0056】(実施例13〜実施例16)次に、ガスケ
ット材料をポリエチレン樹脂とした場合において、ケー
スの環状凸部及び封口板の環状凹部と、ガスケットが当
接する部位におけるガスケットの局部的な圧縮率につい
て検討を行った。実施例13〜実施例16として、実施
例1のガスケット材料であるポリフェニレンサルファイ
ド樹脂に代えて、ポリエチレン樹脂からなるリング状の
ガスケットを使用し、封口板及びケースに形成される環
状凹部、環状凸部の形状を変化させることで、ガスケッ
トの圧縮比率を変化させた。尚、同一の実施例において
は、環状凸部及び環状凹部における圧縮率は同一の値と
なるように設定した。
(Examples 13 to 16) Next, when the gasket material is polyethylene resin, local compression of the gasket at a position where the annular projection of the case and the annular recess of the sealing plate abut on the gasket. The rate was examined. In Examples 13 to 16, a ring-shaped gasket made of polyethylene resin was used instead of the polyphenylene sulfide resin as the gasket material of Example 1, and an annular concave portion and an annular convex portion formed on the sealing plate and the case. By changing the shape of the gasket, the compression ratio of the gasket was changed. In the same embodiment, the compression ratios in the annular convex portion and the annular concave portion were set to have the same value.

【0057】ガスケットの圧縮率は、実施例13におい
ては15%に、実施例14においては20%に、実施例
15においては35%に、更に実施例16においては7
0%に設定している。ガスケットの材質及び圧縮率を除
いた他の構成については実施例1と同様にした扁平形電
池をそれぞれについて100個ずつ作成した。
The compression ratio of the gasket is 15% in Example 13, 20% in Example 14, 35% in Example 15, and 7% in Example 16.
It is set to 0%. Except for the material and the compression ratio of the gasket, 100 flat batteries were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the configuration.

【0058】(比較例10及び比較例11)比較例10
及び比較例11として、ガスケット材料をポリエチレン
樹脂とした場合において、実施例13〜実施例16にて
設定された範囲外となるようにガスケットの圧縮率を設
定した扁平形電池を作成した。ガスケットは、ポリエチ
レン樹脂を使用し、リング状に形成している。ガスケッ
トの圧縮率は、比較例10においては10%に、また比
較例11においては75%に設定している。ガスケット
の圧縮率を除いた他の構成については実施例1と同様に
した扁平形電池をそれぞれについて100個ずつ作成し
た。
(Comparative Examples 10 and 11) Comparative Example 10
And as Comparative Example 11, a flat battery in which the compression ratio of the gasket was set so that the gasket material was out of the range set in Examples 13 to 16 when the gasket material was a polyethylene resin was produced. The gasket is formed in a ring shape using a polyethylene resin. The compression ratio of the gasket is set to 10% in Comparative Example 10 and to 75% in Comparative Example 11. Except for the compression ratio of the gasket, 100 flat batteries were manufactured in the same manner as in Example 1 except for the configuration.

【0059】次に、実施例13〜実施例16、比較例1
0及び比較例11に対して、熱衝撃試験を実施した。こ
の熱衝撃試験は、−10℃で1時間保持した後、60℃
で1時間保持することを1サイクルとし、所定サイクル
を繰り返すこととした。漏液状態の確認は、120及び
240サイクル後に電池を取り出し、顕微鏡にて10倍
の倍率に拡大し、目視にて電池表面の漏液の発生有無を
チェックした。漏液発生率は、前記の(式2)に従って
算出しており、その結果を(表5)に示す。
Next, Examples 13 to 16 and Comparative Example 1
0 and Comparative Example 11 were subjected to a thermal shock test. In this thermal shock test, after holding at -10 ° C for 1 hour,
The holding for one hour at 1 was defined as one cycle, and the predetermined cycle was repeated. To confirm the state of liquid leakage, the battery was taken out after 120 and 240 cycles, magnified 10 times with a microscope, and visually checked for the occurrence of liquid leakage on the battery surface. The leak rate is calculated according to the above (Equation 2), and the results are shown in (Table 5).

【0060】[0060]

【表5】 [Table 5]

【0061】(表5)の結果より、リング状ガスケット
の材質がポリエチレン樹脂の場合には、圧縮率が15〜
70%の範囲にあるのが好ましいことがわかる。
According to the results of Table 5, when the material of the ring-shaped gasket is polyethylene resin, the compression ratio is 15 to
It is understood that it is preferable to be in the range of 70%.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、封口板、
ケースの形状を改良することにより、1mm以下の薄型
でも耐漏液性及び耐久性に優れた扁平形有機電解液電池
を提供し、量産性に優れた扁平形電池の製造法を得るこ
とができる。
As described above, according to the present invention, a sealing plate,
By improving the shape of the case, it is possible to provide a flat organic electrolyte battery excellent in liquid leakage resistance and durability even in a thin shape of 1 mm or less, and to obtain a flat battery manufacturing method excellent in mass productivity.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の扁平形有機電解液電池の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a flat organic electrolyte battery according to the present invention.

【図2】薄形の扁平形有機電解液電池の縦断面図FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a thin flat organic electrolyte battery.

【図3】U字状の折り返し部を有する封口板を用いた扁
平形電池の縦断面図
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a flat battery using a sealing plate having a U-shaped folded portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11、21 封口板 2、12、22 ケース 3、13、23 ガスケット 4、14、24 セパレータ 5、15、25 正極体 6、16、26 負極体 9 環状凹部 10 環状凸部 1, 11, 21 Sealing plate 2, 12, 22 Case 3, 13, 23 Gasket 4, 14, 24 Separator 5, 15, 25 Positive element 6, 16, 26 Negative element 9 Annular concave part 10 Annular convex part

フロントページの続き (72)発明者 岡久 貢 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−339785(JP,A) 実開 昭55−68269(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 2/02 - 2/08 Continuing from the front page (72) Inventor Mitsuru Okaku 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (56) References JP-A-8-339785 (JP, A) JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H01M 2/02-2/08

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一方の電極端子を兼ねるケース、他方の
電極端子を兼ね、外方へ突出した凸部とこの凸部と略平
行に伸びる周縁部が形成された封口板、及び前記ケース
と前記封口板を絶縁するリング状のガスケットを備えた
電池容器に発電要素を密閉してなる扁平形電池であっ
て、前記封口板は、周縁部に前記ケースの底面側に向け
て突出した環状凹部を有し、前記ケースは、ケース内面
にあり且つ前記ガスケットが配された底面の部位に、前
記封口板の環状凹部に対して外周側もしくは内周側に位
置し、上方に突出した環状凸部を有しており、前記環状
凹部及び環状凸部が前記ガスケットを局部的に圧縮する
ことを特徴とする扁平形有機電解液電池。
1. A case also serving as one electrode terminal, serves as the other electrode terminal, the convex portion protruding outward the protrusion and the sealing plate peripheral edge portion substantially extending in parallel is made form, and said casing A flat battery in which a power generation element is hermetically sealed in a battery container provided with a ring-shaped gasket that insulates the sealing plate, wherein the sealing plate has an annular recess at a peripheral edge thereof protruding toward a bottom surface of the case. Wherein the case is located on the inner surface of the case and on the bottom surface where the gasket is disposed, on the outer peripheral side or the inner peripheral side with respect to the annular concave portion of the sealing plate, and an annular convex portion protruding upward. Wherein the annular concave portion and the annular convex portion locally compress the gasket.
【請求項2】 前記封口板、及びケースの厚みが、そ
れぞれ0.20mm以下であり、電池容器の厚みが1.
0mm以下である請求項1記載の扁平形有機電解液電
池。
2. The sealing plate and the case each have a thickness of 0.20 mm or less, and the battery container has a thickness of 1.20 mm or less.
The flat organic electrolyte battery according to claim 1, which has a thickness of 0 mm or less.
【請求項3】 ガスケットがポリフェニレンサルファ
イド樹脂からなり、前記ガスケットと封口板の環状凹部
及びケースの環状凸部とに当接する部位において、(式
1)で示される圧縮率が3〜40%である請求項1また
は2記載の扁平形有機電解液電池。 (式1) 圧縮率(%)=((未封口状態でのガスケット厚み−封口状態での ガスケット厚み)/未封口状態でのガスケット厚み)×100
3. The gasket is made of a polyphenylene sulfide resin, and at a portion where the gasket comes into contact with the annular concave portion of the sealing plate and the annular convex portion of the case, the compression ratio represented by (Equation 1) is 3 to 40%. The flat organic electrolyte battery according to claim 1. (Equation 1) Compressibility (%) = ((Gasket thickness in unsealed state−Gasket thickness in sealed state) / Gasket thickness in unsealed state) × 100
【請求項4】 ガスケットがポリエチレンテレフタレ
ート樹脂からなり、前記ガスケットと封口板の環状凹部
及びケースの環状凸部とに当接する部位において、(式
1)で示される圧縮率が5〜50%である請求項1また
は2記載の扁平形有機電解液電池。
4. The gasket is made of polyethylene terephthalate resin, and a compression ratio represented by (formula 1) is 5 to 50% at a portion where the gasket comes into contact with the annular concave portion of the sealing plate and the annular convex portion of the case. The flat organic electrolyte battery according to claim 1.
【請求項5】 ガスケットがポリプロピレン樹脂から
なり、前記ガスケットと封口板の環状凹部及びケースの
環状凸部とに当接する部位において、(式1)で示され
る圧縮率が10〜60%である請求項1または2記載の
扁平形有機電解液電池。
5. The gasket is made of a polypropylene resin, and a compression ratio represented by (Equation 1) is 10 to 60% at a portion where the gasket contacts the annular concave portion of the sealing plate and the annular convex portion of the case. Item 3. The flat organic electrolyte battery according to Item 1 or 2.
【請求項6】 ガスケットがポリエチレン樹脂からな
り、前記ガスケットと封口板の環状凹部及びケースの環
状凸部とに当接する部位において、(式1)で示される
圧縮率が15〜70%である請求項1または2記載の扁
平形有機電解液電池。
6. The gasket is made of polyethylene resin, and a compression ratio represented by (formula 1) is 15 to 70% at a portion where the gasket comes into contact with the annular concave portion of the sealing plate and the annular convex portion of the case. Item 3. The flat organic electrolyte battery according to Item 1 or 2.
【請求項7】 一方の電極端子を兼ねるケース、他方
の電極端子を兼ねる封口板、及び前記ケースと封口板と
を絶縁するガスケットにより発電要素を密閉してなり、
前記封口板が外方へ突出した凸部及びこの凸部と略平行
に伸びる周縁部を有する扁平形有機電解液電池の製造法
であって、前記封口板周縁部に前記ケースの底面側に突
出した環状の凹部を形成し、また上部開口した状態にあ
る前記ケースの底面にあり、且つガスケットが配置され
る部位に上方に突出した環状凸部を形成する工程、前記
ケースの内部に発電要素、ガスケット及び封口板を載置
する工程、及び前記ケースの開口端を内方へ屈曲させ、
前記封口板の周縁部をガスケットを介して前記ケースに
て挟み込み、電池容器を嵌合、封口する工程からなる扁
平形有機電解液電池の製造法。
7. A power generation element is sealed by a case also serving as one electrode terminal, a sealing plate also serving as the other electrode terminal, and a gasket insulating the case and the sealing plate.
The sealing plate is a method of manufacturing a flat-shaped organic electrolyte battery having a peripheral edge substantially extending parallel to the projecting portion projecting outward, and the convex portion, protruding on the bottom side of the case to the sealing plate periphery Forming a ring-shaped concave portion, a step of forming a ring-shaped convex portion on the bottom surface of the case in an upper open state, and projecting upward at a portion where a gasket is arranged, a power generating element inside the case, A step of placing a gasket and a sealing plate, and bending the open end of the case inward,
A method of manufacturing a flat organic electrolyte battery, comprising: a step of sandwiching a peripheral portion of the sealing plate with the case via a gasket, fitting a battery container, and sealing the battery container.
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