JP5486356B2 - Flat battery - Google Patents
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Description
本発明は、コイン形電池等の扁平形電池に関する。 The present invention relates to a flat battery such as a coin battery.
従来より、有底筒状の外装缶と、該外装缶の開口を覆うように配置され且つ外周側で外装缶と接続される封口缶と、を備えた扁平形電池は知られている。このような扁平形電池では、例えば特許文献1、2に開示されるように、電池内部の気密性を保ち且つ外装缶と封口缶との電気的な絶縁を確保するために、外装缶と封口缶との接続部分に樹脂製のガスケットを配置している。
2. Description of the Related Art Conventionally, a flat battery including a bottomed cylindrical outer can and a sealing can that is disposed so as to cover the opening of the outer can and is connected to the outer can on the outer peripheral side is known. In such a flat battery, for example, as disclosed in
また、前記特許文献1、2には、前記ガスケットを封口缶の周壁部にモールド成形する構成が開示されている。特に、特許文献2には、有底筒状の封口缶の周壁部に、開口端部から平面部まで延びるようにガスケットをモールド形成する構成が開示されている。
ところで、扁平形電池の場合、一般的に、外装缶と封口缶との接続は、該封口缶の周壁部に形成された段部に外装缶の開口端部を嵌合させることにより行われる。前記特許文献1、2に開示されている構成のように、封口缶の周壁部の周りに樹脂製のガスケットをモールド成形した場合、封口缶の周壁部の端部に外装缶の開口端部を嵌合させる際に、該封口缶にモールド成形されたガスケットには、封口缶の筒軸方向に圧縮力が加わる。
By the way, in the case of a flat battery, the connection between the outer can and the sealing can is generally performed by fitting the open end of the outer can to the step formed on the peripheral wall portion of the sealing can. As in the configuration disclosed in
そうすると、前記特許文献2の構成のように封口缶の内側に開口端部から平面部まで延びるようにガスケットをモールド成形した構成では、ガスケットに加わる圧縮力によって、封口缶の平面部側に他の箇所よりも薄く形成されたガスケットの一部が封口缶の内面から剥離する可能性がある。このように、ガスケットの一部が剥離した場合、電池の内部構造によっては電極体と封口缶との間で短絡が発生したり、剥離したガスケットによって電池内部の電極体が損傷を受けたりする可能性がある。
Then, in the configuration in which the gasket is molded so as to extend from the opening end portion to the flat portion inside the sealing can as in the configuration of
ここで、前記特許文献2の構成の扁平形電池においては、外装缶と嵌合する封口缶の周壁の開口端側が単なる板状であるため、比較的、封止性が低く、嵌合の際に生じる圧縮力は小さい。これに対し、扁平形電池の内容積を大きくするとともに、封止性を高めるために、封口缶の周壁部に段部を形成して該段部に外装缶の開口端部を嵌合させた場合には、該封口缶の筒軸方向に非常に大きな圧縮力が加わる。したがって、この場合には、他の箇所よりも薄く形成されたガスケットの一部が剥離する可能性が、非常に高くなる。
Here, in the flat battery having the configuration of
本発明の目的は、ガスケットを封口缶の開口端部から平面部まで延びるようにモールド成形した扁平形電池において、該ガスケットが封口缶の内面から剥離するのを防止する構成を得ることにある。 An object of the present invention is to obtain a configuration that prevents the gasket from peeling from the inner surface of the sealing can in a flat battery in which the gasket is molded so as to extend from the opening end of the sealing can to the flat portion.
本発明の一実施形態にかかる扁平形電池は、有底筒状の外装缶と、該外装缶の側壁よりも外形の小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し、且つ、前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される封口缶と、少なくとも該封口缶の内側に、前記筒部の開口端部から前記平面部に亘ってモールド成形されるガスケットと、を備え、前記封口缶の筒部には、該筒部の開口端側を段状に拡げる段部が設けられていて、前記外装缶は、その側壁の開口端部が前記封口缶の段部に嵌合されていて、前記ガスケットは、前記封口缶の筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該封口缶の段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さい(第1の構成)。 A flat battery according to an embodiment of the present invention includes a bottomed cylindrical outer can, a cylindrical portion having an outer shape smaller than a side wall of the outer can, and a flat portion that closes one opening of the cylindrical portion. And a sealing can disposed in an inverted dish shape with respect to the outer can so as to form a space between the outer can and at least the inner side of the sealing can from the opening end of the cylindrical portion. A gasket that is molded over a flat surface portion, and the cylindrical portion of the sealing can is provided with a step portion that expands the opening end side of the cylindrical portion in a step shape. The opening end of the side wall is fitted to the step portion of the sealing can, and the gasket has a thickness of the gasket on the inner side of the sealing can on the opening end side of the cylindrical portion of the sealing can. Smaller than the thickness of the gasket on the inner side of the sealing can in the portion (first configuration).
封口缶の筒部に設けられた段部に対して、外装缶の側壁の開口端部を嵌合させた場合、該段部を介してガスケットに圧縮方向の力が加わるが、その力によって該ガスケットの封口缶の平面部側が該封口缶の内面から剥離するのを、上述の構成により防止できる。すなわち、封口缶の筒部の内側にモールド成形されたガスケットは、封口缶の筒部の開口端側における封口缶内方側の厚みが、該封口缶の段部における封口缶内方側の厚みよりも小さいため、封口缶の筒部の開口端側の方が剛性が弱く、変形しやすい。これにより、ガスケットが受ける圧縮方向の力は、該ガスケットにおける封口缶の筒部の開口端側で吸収され、該ガスケットにおける封口缶の平面部側にはほとんど伝わらない。したがって、ガスケットにおける封口缶の平面部側が、該封口缶から剥離するのを防止できる。 When the opening end portion of the side wall of the outer can is fitted to the step portion provided in the cylindrical portion of the sealing can, a force in the compression direction is applied to the gasket through the step portion. The above-described configuration can prevent the flat portion side of the sealing can of the gasket from being peeled off from the inner surface of the sealing can. That is, the gasket molded inside the cylindrical portion of the sealed can has a thickness on the inner side of the sealed can at the opening end side of the cylindrical portion of the sealed can, and a thickness on the inner side of the sealed can at the stepped portion of the sealed can. Therefore, the opening end side of the cylindrical portion of the sealed can is less rigid and easily deforms. Thereby, the force of the compression direction which a gasket receives is absorbed by the opening end side of the cylinder part of the sealing can in this gasket, and is hardly transmitted to the plane part side of the sealing can in this gasket. Therefore, it can prevent that the flat part side of the sealing can in a gasket peels from this sealing can.
前記第1の構成において、前記ガスケットには、その封口缶内方側における前記段部と前記筒部の開口端との間に、該筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さくなるような段差部が設けられているのが好ましい(第2の構成)。 In the first configuration, the gasket includes a gasket on the inner side of the sealing can on the opening end side of the cylindrical portion between the stepped portion on the inner side of the sealing can and the opening end of the cylindrical portion. It is preferable that a step portion having a thickness smaller than the thickness of the gasket inside the sealing can in the step portion is provided (second configuration).
これにより、ガスケットにおいて、段差部よりも筒部の開口端側に位置する部分の厚みが、該段差部よりも封口缶の段部側に位置する部分の厚みよりも小さくなる。したがって、上述の構成により、前記第1の構成をより確実に実現できる。 Thereby, in the gasket, the thickness of the portion positioned on the opening end side of the cylindrical portion with respect to the stepped portion is smaller than the thickness of the portion positioned on the stepped portion side of the sealing can with respect to the stepped portion. Therefore, with the above-described configuration, the first configuration can be more reliably realized.
前記第1または第2の構成において、前記ガスケットは、封口缶内方側の面が、前記筒部の開口端に向かうほど該筒部に近づくようにテーパ状に形成されているのが好ましい(第3の構成)。 In the first or second configuration, the gasket is preferably formed in a tapered shape such that a surface on the inner side of the sealing can is closer to the cylindrical portion toward the opening end of the cylindrical portion ( Third configuration).
これにより、ガスケットをモールド成形する際に、該ガスケットの内側で成形型を容易に引き抜くことができ、モールド成形時の作業性の向上を図れる。しかも、外装缶と封口缶との間に形成される空間内に構成部品を配置する場合に、封口缶の筒部の開口端側から、ガスケットの内方に容易に構成部品を配置することができ、電池の組み立て作業時の作業性の向上も図れる。 Thereby, when the gasket is molded, the mold can be easily pulled out inside the gasket, and the workability at the time of molding can be improved. Moreover, when arranging the components in the space formed between the outer can and the sealing can, the components can be easily arranged inward of the gasket from the opening end side of the cylindrical portion of the sealing can. It is possible to improve workability during battery assembly.
前記第1から第3の構成のいずれか一つにおいて、前記封口缶には、前記平面部の外周縁部に、該平面部と前記筒部とを曲面で繋げるためのR部が形成されていて、前記ガスケットは、前記封口缶の平面部側の部分が、前記R部から該封口缶の平面部まで達するような厚みを有するのが好ましい(第4の構成)。 In any one of the first to third configurations, the sealing can is formed with an R portion for connecting the planar portion and the cylindrical portion with a curved surface at an outer peripheral edge portion of the planar portion. The gasket preferably has a thickness such that a portion on the flat surface side of the sealing can reaches the flat portion of the sealing can from the R portion (fourth configuration).
こうすることで、ガスケットにおける封口缶の平面部側の部分が、該封口缶から剥離するのをより確実に防止できる。封口缶の平面部の外周側にはR部が形成されているため、このR部だけにガスケットの端部が位置していると、該端部が剥離しやすい。しかしながら、上述の構成のようにガスケットの端部を平面部にまで達するような厚みに形成することで、該端部を封口缶から剥離しにくくすることができる。 By carrying out like this, it can prevent more reliably that the part by the side of the flat part of the sealing can in a gasket peels from this sealing can. Since the R portion is formed on the outer peripheral side of the flat portion of the sealing can, if the end portion of the gasket is located only in the R portion, the end portion is easily peeled off. However, by forming the end portion of the gasket so as to reach the flat portion as in the above-described configuration, the end portion can be made difficult to peel from the sealing can.
前記第1から第4の構成のいずれか一つにおいて、前記外装缶と前記封口缶との間に形成される空間内には、それぞれ板状に形成された正極と負極とを厚み方向に交互に積層してなる電極体が配置されるのが好ましい(第5の構成)。 In any one of the first to fourth configurations, a positive electrode and a negative electrode formed in a plate shape are alternately arranged in a thickness direction in a space formed between the outer can and the sealed can. It is preferable that an electrode body laminated on the substrate is disposed (fifth configuration).
このように電極体が正極及び負極の積層構造からなる場合、封口缶の内面上にモールド成形されたガスケットの一部が剥離すると、電極体と封口缶との間で短絡が生じる可能性がある。したがって、前記第1から第4の構成を適用することで、電極体と封口缶との間で短絡が発生するのを効果的に防止できる。 In this way, when the electrode body has a laminated structure of the positive electrode and the negative electrode, if a part of the gasket molded on the inner surface of the sealing can is peeled off, a short circuit may occur between the electrode body and the sealing can. . Therefore, by applying the first to fourth configurations, it is possible to effectively prevent a short circuit from occurring between the electrode body and the sealing can.
本発明の一実施形態にかかる扁平形電池によれば、外装缶と封口缶とを嵌合する際に、該封口缶にモールド成形されたガスケットに加わる力を、該ガスケットにおける封口缶の筒部開口端側で吸収することができる。これにより、ガスケットの封口缶の平面部側が該封口缶の内面から剥離するのを防止できる。 According to the flat battery according to the embodiment of the present invention, when the outer can and the sealing can are fitted, the force applied to the gasket molded in the sealing can is determined by the cylindrical portion of the sealing can in the gasket. Absorption is possible on the open end side. Thereby, it can prevent that the plane part side of the sealing can of a gasket peels from the inner surface of this sealing can.
また、ガスケットの封口缶内方側の面を、該封口缶の筒部の開口端に向かうほど該筒部に近づくようなテーパ状にすることで、ガスケット成形時の作業性及び電池の組み立て作業性の向上を図れる。 In addition, the gasket inner work surface and the battery assembly work are formed by tapering the inner surface of the gasket can into the tube portion toward the opening end of the tube portion of the seal can. Can improve the performance.
さらに、ガスケットの封口缶の平面部側を該封口缶の平面部の平面部分まで達するような厚みにすることで、該ガスケットの封口缶の平面部側が該封口缶から剥離するのをより確実に防止できる。 Furthermore, by making the flat portion side of the sealing can of the gasket reach a flat portion of the flat portion of the sealing can, the flat portion side of the sealing can of the gasket can be more reliably separated from the sealing can. Can be prevented.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
(全体構成)
図1は、本発明の一実施形態である扁平形電池1の概略構成を示す断面図である。この扁平形電池1は、有底円筒状の外装缶としての負極缶10と、該負極缶10の開口を覆う封口缶としての正極缶20と、負極缶10の外周側と正極缶20の外周側との間に配置されるガスケット30と、負極缶10及び正極缶20の間に形成される空間内に収納される電極体40とを備えている。したがって、扁平形電池1は、負極缶10と正極缶20とを合わせることによって、全体が扁平なコイン状となる。扁平形電池1の負極缶10及び正極缶20の間に形成される空間内には、電極体40以外に、非水電解液(図示省略)も封入されている。
(overall structure)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a flat battery 1 according to an embodiment of the present invention. The flat battery 1 includes a negative electrode can 10 as a bottomed cylindrical outer can, a positive electrode can 20 as a sealing can covering the opening of the negative electrode can 10, an outer peripheral side of the negative electrode can 10, and an outer periphery of the positive electrode can 20. A
負極缶10は、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。負極缶10は、円形状の底部11と、その外周に該底部11と連続して形成される円筒状の周壁部12(側壁)とを備えている。この周壁部12は、縦断面視(図1に図示した状態)で、底部11の外周端からほぼ垂直に延びるように設けられている。負極缶10は、後述するように、正極缶20との間にガスケット30を挟んだ状態で、周壁部12の開口端側が内側に折り曲げられて、該正極缶20に対してかしめられている。なお、負極缶10には、プレス成形によって折り曲げられた部分(例えば、底部11と周壁部12との間の部分など)に、それぞれ、曲面を有するR部分が形成されている。
The negative electrode can 10 is made of a metal material such as stainless steel and is formed into a bottomed cylindrical shape by press molding. The negative electrode can 10 includes a
正極缶20も、負極缶10と同様、ステンレスなどの金属材料からなり、プレス成形によって有底円筒状に形成されている。正極缶20は、負極缶10の周壁部12よりも外形が小さい円筒状の周壁部22(筒部)と、その一方の開口を塞ぐ円形状の平面部21と、を有している。この周壁部22も、負極缶10と同様、縦断面視で、平面部21に対してほぼ垂直に延びるように設けられている。周壁部22には、平面部21側の基端部22aに比べて径が段状に大きくなる拡径部22bが形成されている。すなわち、周壁部22には、基端部22aと拡径部22bとの間に段部22cが形成されている。図1に示すように、この段部22cに対して、負極缶10の周壁部12の開口端側が折り曲げられてかしめられている。すなわち、負極缶10は、その周壁部12の開口端側が正極缶20の段部22aに嵌合されている。なお、この正極缶20も、プレス成形によって折り曲げられている部分(例えば、平面部21と周壁部22との間の部分や、段部22cなど)には、それぞれ、曲面を有するR部分が形成されている。
Similarly to the negative electrode can 10, the positive electrode can 20 is also made of a metal material such as stainless steel, and is formed into a bottomed cylindrical shape by press molding. The positive electrode can 20 has a cylindrical peripheral wall portion 22 (cylindrical portion) whose outer shape is smaller than that of the
ガスケット30は、ポリプロピレン(PP)からなる。ガスケット30は、負極缶10の周壁部12と正極缶20の周壁部22との間に挟みこまれるように、該正極缶20の周壁部22にモールド成形されている。ガスケット30の詳しい構成については後述する。なお、ガスケット30の材料としては、PPに限らず、ポリフェニレンサルファイド(PPS)にオレフィン系エラストマーを含有した樹脂組成物や、ポリテトラフルオロエチレン(PFA)、ポリアミド系樹脂などを用いてもよい。
The
電極体40は、図2にも示すように、袋状のセパレータ44内に収容された略円板状の正極41と、略円板状の負極46と、を厚み方向に交互に複数、積層してなる。これにより、電極体40は、全体として略円柱状の形状を有している。また、電極体40は、両端面が負極になるように、複数の正極41及び負極46が積層されている。
As shown in FIG. 2, the
正極41は、コバルト酸リチウム等の正極活物質を含有する正極活物質層42を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体43の両面に配置したものである。
The
負極46は、黒鉛等の負極活物質を含有する負極活物質層47を、銅等の金属箔製の負極集電体48の両面に配置したものである。略円柱状の電極体40の軸方向両端に位置する負極は、それぞれ、負極集電体48,48が電極体40の軸方向端部に位置するように、負極集電体48の一面側にのみ負極活物質層47を有している。すなわち、略円柱状の電極体40は、その両端に負極集電体48,48が露出している。この電極体40の一方の負極集電体48は、該電極体40が負極缶10と正極缶20との間に配置された状態で、該負極缶10の底部11に当接する。電極体40の他方の負極集電体48は、絶縁シート49を介して正極缶20の平面部21上に位置づけられる。
The
セパレータ44は、平面視で円形状に形成された袋状の部材であり、略円板状の正極41を収納可能な大きさに形成されている。セパレータ44は、絶縁性に優れたポリエチレン製の微多孔性薄膜によって構成されている。このように、セパレータ44を微多孔性薄膜によって構成することで、リチウムイオンが該セパレータ44を透過することができる。セパレータ44は、一枚の長方形状の微多孔性薄膜のシート材によって正極41を包み込んで、該シート材の重なっている部分を熱溶着等によって接着することにより形成される。
The separator 44 is a bag-shaped member formed in a circular shape in plan view, and is formed in a size that can accommodate the substantially disc-shaped
正極41の正極集電体43には、平面視で該正極集電体43の外方に向かって延びる導電性の正極リード51が一体形成されている。この正極リード51の正極集電体43側も、セパレータ44によって覆われている。
The positive electrode
負極46の負極集電体48には、平面視で該負極集電体48の外方に向かって延びる導電性の負極リード52が一体形成されている。
The negative electrode
図1に示すように、正極41及び負極46は、各正極41の正極リード51が一側に位置し、且つ、各負極46の負極リード52が該正極リード51とは反対側に位置するように、積層される。
As shown in FIG. 1, the
上述のように複数の正極41及び負極46を厚み方向に積層した状態で、複数の正極リード51は、先端側を厚み方向に重ね合わされて、超音波溶接等によって正極缶20の平面部21に接続される。これにより、複数の正極リード51を介して複数の正極41と正極缶20の平面部21とが電気的に接続される。一方、複数の負極リード52も、先端側を厚み方向に重ね合わされて超音波溶接等によって互いに接続される。これにより、複数の負極リード52を介して複数の負極46が互いに電気的に接続される。
As described above, in the state where the plurality of
上述のような構成の電極体40では、正極41と負極缶10との接触、または、負極46と正極缶20との接触が生じる可能性がある。そのため、本実施形態では、負極缶10の周壁部12よりも内方に位置付けられる正極缶20の周壁部22の内面にガスケット30が設けられている。このガスケット30によって、電極体40と負極缶10との短絡、及び、電極体40と正極缶20との短絡がそれぞれ防止される。
In the
(ガスケットの構成)
図1から図3に示すように、ガスケット30は、正極缶20の周壁部22を包み込むように概略円筒状に形成されている。詳しくは、ガスケット30は、周壁部22の正極缶内方側、及び、該周壁部22における段部22c及び拡径部22bのそれぞれの正極缶外方側を覆うように、正極缶20にモールド成形されている。すなわち、ガスケット30は、周壁部22の正極缶内方を覆うガスケット内側部31と、該周壁部22の外方を覆うガスケット外側部32と、該周壁部22の開口端部の先端を覆うガスケット先端部33とを有している。
(Gasket configuration)
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図3に拡大して示すように、ガスケット外側部32は、正極缶20の周壁部22の開口端に向かうほど、厚みが小さくなっている。ガスケット外側部32における周壁部22の段部22c側は、図1や図2に示すように、正極缶20に対して負極缶10がかしめられた際に、該負極缶10の周壁部12の開口端部によって圧縮される。上述のように、ガスケット外側部32における正極缶20の周壁部22の開口端側の厚みを小さくすることで、その分、ガスケット30の材料コストの低減を図れるとともに、外形寸法が変わらなければ電池の容量増大も図れる。
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the gasket
図1に示すように、ガスケット先端部33は、正極缶20の周壁部22に負極缶10の周壁部12がかしめられた状態で、該正極缶20の周壁部22の開口端部と該負極缶10の底部11との間に挟まれる。
As shown in FIG. 1, the
したがって、ガスケット外側部32における周壁部22の段部22c側と、ガスケット先端部33とが、正極缶20と負極缶10との間に形成される空間を外部の空間に対して隔離するシールとして機能する。
Therefore, the
図3に示すように、ガスケット内側部31は、正極缶20の平面部21の下面から該正極缶20の周壁部22の開口端側に亘って略円筒状に形成されている。これにより、ガスケット内側部31は、周壁部22の基端部22aの正極缶内方に位置するガスケット上部31aと、該周壁部22の段部22c及び拡径部22bの正極缶内方に位置するガスケット下部31bと、を有している。また、ガスケット内側部31は、正極缶20の周壁部22の開口端側へ向かうほど、内径が大きくなるように、すなわち内面が周壁部22に近づくように、全体としてテーパ状に形成されている。
As shown in FIG. 3, the gasket
ガスケット上部31aは、正極缶20の平面部側の端部が、平面部21と周壁部22との間のR部23から該平面部21の平面部分に達するような厚みに形成されている。すなわち、ガスケット上部31aの平面部側の端部は、その一部が平面部21の平面部分に密着している。これにより、ガスケット上部31aに力が加わっても、平面部21と密着する該ガスケット上部31aの平面部側によって、該ガスケット上部31aが正極缶20から剥離するように移動するのを抑制することができる。
The gasket
ガスケット下部31bは、その内面が、ガスケット上部31aの内面よりも正極缶20の径方向外方に位置するように形成されている。すなわち、ガスケット下部31bのガスケット上部側には、該ガスケット下部31bの内面の径よりもガスケット上部31aの内面の径が大きくなるように内面段差部31c(段差部)が形成されている。この内面段差部31cは、ガスケット上部31aからガスケット下部31bに向かって徐々に内径が大きくなるテーパ状に形成されている。また、内面段差部31cは、正極缶20の周壁部22の段部22cと拡径部22bの開口端との間に位置するように形成されている。これにより、図3に示すように、ガスケット下部31bにおいて、段部22cの正極缶内方側に位置する部分の厚み(図3中のB)よりも、拡径部22bの正極缶内方側に位置する部分の厚み(図3中のA)の方が小さくなっている。
The gasket
このような構成にすることで、扁平形電池1を製造する際、正極缶10の周壁部12の開口端部を正極缶20の段部22cにかしめたときに、そのかしめによって生じる圧縮力をガスケット下部31bで吸収することができる。すなわち、詳しくは後述するように、負極缶10を正極缶20にかしめた際に、該正極缶20の段部22cに圧縮力が作用すると、該段部22cを介してガスケット下部31bにも圧縮力が作用する。このとき、該ガスケット下部31bでは、段部22cの正極缶内方側に位置する部分(この実施形態では内面段差部31c)よりも肉厚が小さい、拡径部22bの正極缶内方側に位置する部分が変形する。これにより、負極缶10と正極缶20との嵌合の際にガスケット下部31bに作用する力を、該ガスケット下部31bで吸収できる。
With such a configuration, when the flat battery 1 is manufactured, when the opening end of the
したがって、負極缶10を正極缶20にかしめた際にガスケット下部31bに加わる力がガスケット上部31aに伝わるのを抑制することができる。よって、ガスケット上部31aの変形による正極缶20からのガスケット上部31aの剥離を防止できる。
Therefore, when the negative electrode can 10 is caulked to the positive electrode can 20, it is possible to suppress the force applied to the gasket
(扁平形電池の製造方法)
次に、上述のような構成を有する扁平形電池1の製造方法を、図4から図7を用いて説明する。
(Manufacturing method of flat battery)
Next, a method for manufacturing the flat battery 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS.
まず、プレス成形によって、図6に示す負極缶10、及び、図4に示す正極缶20を、それぞれ形成する。 First, the negative electrode can 10 shown in FIG. 6 and the positive electrode can 20 shown in FIG. 4 are respectively formed by press molding.
一方、セパレータ44によって覆われた複数の板状の正極41と、複数の板状の負極46とを厚み方向に積層して、図5に示すような略円柱状の電極体40を構成する。このとき、電極体40の軸方向の両端面に、それぞれ、負極集電体48が露出するように、負極活物質層47を備えていない状態の負極を配置する。このように、複数の正極41と負極46とを積層した状態で、各負極46の負極リード52を先端側で重ね合わせて超音波溶接等によって互いに接続する。一方、各正極41の正極リード51は、先端側で互いに重ね合わされた状態で、以下のようにガスケット30がモールド成形された正極缶20の平面部21に、超音波溶接等によって接続される。
On the other hand, a plurality of plate-like
正極缶20にガスケット30をモールド成形する様子を、図7を用いて説明する。
The manner in which the
図7に示すように、固定成形型61と、可動成形型62と、リング状の断面を有するピストン可動成形型63とを正極缶20の外側に配置し、ピン64を該正極缶20の内側に配置する。これにより、これらの成形型61,62,63及びピン64によって、正極缶20の周壁部22の周りにガスケット30を形成するための空間が形成される。この空間内に外部から樹脂を注入して硬化させる。
As shown in FIG. 7, a
樹脂が硬化してガスケット30が成形された後、まず、可動成形型62を取り外す。そして、ピストン可動成形型63をピン64の軸方向(図7中の白抜き矢印方向)に移動させることにより、ガスケット30がモールド成形された正極缶20を該ピン64及び固定成形型61から脱離させることができる。
After the resin is cured and the
ここで、固定成形型61は、ガスケット外側部32の外周面を成形する部分が、正極缶20の周壁部22の段部22cに向かって徐々に内径が大きくなるようなテーパ状に形成されている。これにより、上述のようにピストン可動成形型63によってガスケット先端部33を押した場合に、固定成形型61から正極缶20を容易に脱離させることができる。
Here, the fixed
また、ピン64の外表面には、ガスケット内側部31の内面段差部31cに対応する段差部64aが形成されている。さらに、ピン64は、ガスケット内側部31の内径が正極缶20の周壁部22の開口端に向かって徐々に大きくなるように、先端に向かって先細りとなるテーパ状に形成されている。これにより、ピン64から正極缶20をスムーズに脱離させることができる。
Further, a stepped
上述のようにしてガスケット30がモールド成形された正極缶20を、平面部21が下側になるように配置し、該平面部21に、各正極41の正極リード51を、重ね合わせた状態で超音波溶接等によって接続する。その後、該正極缶20の内側に、非水電解液を注入する。そして、正極缶20の開口を覆うように負極缶10を被せる。その後、負極缶10の周壁部12の開口端部を、正極缶20の周壁部22の段部22cで内方に折り曲げてかしめる。これにより、上述の構成の扁平形電池1が得られる。ここで、非水電解液は、例えば、エチレンカーボネートとメチルエチルカーボネートとを混合した溶媒に、LiPF6を溶解させることにより得られる。
The positive electrode can 20 in which the
上述のように、負極缶10の周壁部12の開口端部を正極缶20の周壁部22の段部22cに対してかしめ加工する際に、該段部22cには大きな力が加わる。そのため、該段部22cを介してガスケット下部31bに大きな圧縮力が加わる。しかしながら、このガスケット下部31bは、既述のとおり、正極缶20の段部22cの正極缶内方側部分の厚み(図3中のB)よりも、拡径部22bの開口端部の正極缶内方側部分の厚み(図3中のA)の方が小さいため、この厚みの小さい部分が変形して上記圧縮力を効率良く吸収することができる。
As described above, when the open end portion of the
したがって、上述のようにガスケット下部31bが圧縮された際に、ガスケット上部31aに力が伝わるのを抑制することができる。これにより、該ガスケット上部31aが正極缶20の内面から剥離するのを防止できる。
Therefore, when the gasket
しかも、ガスケット上部31aにおける正極缶20の平面部側は、R部23だけでなく、平面部21の平面部分まで達するような厚みに形成されている。これにより、ガスケット上部31aに、正極缶20の周壁部22から離間させる力が作用した場合でも、該ガスケット上部31aと平面部21の平面部分との付着力や摩擦力によって、該ガスケット上部31aが正極缶20の内面から剥離するのを防止できる。すなわち、R部23にだけガスケット上部31aが付着している場合に比べて、ガスケット上部31aが正極缶20の内面から剥離しにくくなる。
Moreover, the flat portion side of the positive electrode can 20 in the gasket
ここで、本実施形態のように、電極体40の正極41がセパレータ44によって覆われている一方、負極46が露出している構成において、封口缶が正極缶20として機能している場合には、該正極缶20の内面に設けられたガスケット上部31aが剥離すると、該正極缶20と負極46との間で短絡が生じる可能性が高い。
Here, as in the present embodiment, when the
これに対し、上述のように、ガスケット30の構成を、ガスケット上部31aが正極缶20の内面から剥離しにくくなるような構成にすることで、正極缶20と電極体40との間で短絡が生じるのを防止できる。
On the other hand, as described above, the
また、上述のようにガスケット上部31aを正極缶20の内面から剥離しにくくすることで、剥離したガスケット上部31aによって電極体40が損傷を受けるのを防止できる。
In addition, by making the gasket
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately modifying the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
前記実施形態では、ガスケット上部31aにおける正極缶20の平面部側を、R部23から平面部21の平面部分にまで達するような厚みに形成している。しかしながら、ガスケット上部31aにおける正極缶20の平面部側を、R部23を覆う程度の厚みに形成してもよい。
In the said embodiment, the flat part side of the positive electrode can 20 in the gasket
前記実施形態では、電極体40を、複数の正極41及び負極46を交互に積層した構成としているが、電極体の構成はこれ以外の構成であってもよい。
In the said embodiment, although the
前記実施形態では、負極缶10を外装缶としていて、正極缶20を封口缶としているが、逆に負極缶が封口缶で、正極缶が外装缶であってもよい。 In the embodiment, the negative electrode can 10 is an outer can and the positive electrode can 20 is a sealed can. Conversely, the negative electrode can may be a sealed can and the positive electrode can may be an outer can.
前記実施形態では、負極缶10及び正極缶20を、それぞれ有底円筒状に形成して、扁平形電池1をコイン状に形成したが、この限りではなく、扁平形電池を、多角柱状など、円柱状以外の形状に形成してもよい。 In the above embodiment, the negative electrode can 10 and the positive electrode can 20 are each formed in a bottomed cylindrical shape, and the flat battery 1 is formed in a coin shape. However, the present invention is not limited thereto, and the flat battery is formed in a polygonal column shape, etc. You may form in shapes other than column shape.
本発明による扁平形電池は、ガスケットが封口缶にモールド成形された扁平形電池に利用可能である。 The flat battery according to the present invention can be used for a flat battery in which a gasket is molded into a sealed can.
1 扁平形電池
10 負極缶(外装缶)
11 底部
12 周壁部(側壁)
20 正極缶(封口缶)
21 平面部
22 周壁部(筒部)
22a 基端部
22b 拡径部
22c 段部
23 R部
30 ガスケット
31 ガスケット内側部
31a ガスケット上部
31b ガスケット下部
31c 内面段差部(段差部)
32 ガスケット外側部
33 ガスケット先端部
40 電極体
41 正極
46 負極
1
11 bottom 12 peripheral wall (side wall)
20 Positive electrode can (sealed can)
21
22a
32 Gasket
Claims (5)
前記外装缶の側壁よりも外形の小さい筒部と該筒部の一方の開口を塞ぐ平面部とを有し、且つ、前記外装缶との間に空間を形成するように該外装缶に対して逆皿状に配置される封口缶と、
少なくとも前記封口缶の内側に、前記筒部の開口端部から前記平面部に亘ってモールド成形されるガスケットと、を備え、
前記封口缶の筒部には、該筒部の開口端側を段状に拡げる段部が設けられていて、
前記外装缶は、その側壁の開口端部が前記封口缶の段部に嵌合されていて、
前記ガスケットは、前記封口缶の筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該封口缶の段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さい、扁平形電池。 A bottomed cylindrical outer can,
A cylindrical portion having a smaller outer shape than a side wall of the outer can and a flat portion that closes one opening of the cylindrical portion, and the outer can with respect to the outer can so as to form a space between the outer can and the outer can Sealing cans arranged in an inverted dish shape;
At least inside the sealing can, a gasket that is molded from the opening end of the cylindrical portion to the flat portion, and
The tube portion of the sealing can is provided with a step portion that expands the opening end side of the tube portion in a step shape,
The outer can has an open end on its side wall fitted into a step portion of the sealing can,
The gasket is a flat battery in which the gasket inside the sealing can at the opening end side of the cylindrical portion of the sealing can has a smaller thickness than the gasket inside the sealing can at the stepped portion of the sealing can.
前記ガスケットには、その封口缶内方側における前記段部と前記筒部の開口端との間に、該筒部の開口端側における封口缶内方側のガスケットの厚みが、該段部における封口缶内方側のガスケットの厚みよりも小さくなるような段差部が設けられている、扁平形電池。 The flat battery according to claim 1,
The gasket has a thickness of the gasket on the inner side of the sealing can on the opening end side of the cylindrical portion between the stepped portion on the inner side of the sealing can and the opening end of the cylindrical portion. A flat battery having a stepped portion that is smaller than the thickness of the gasket on the inner side of the sealing can.
前記ガスケットは、封口缶内方側の面が、前記筒部の開口端に向かうほど該筒部に近づくようにテーパ状に形成されている、扁平形電池。 The flat battery according to claim 1 or 2,
The gasket is a flat battery in which a surface on the inner side of the sealing can is formed in a taper shape so as to approach the cylindrical portion toward the opening end of the cylindrical portion.
前記封口缶には、前記平面部の外周縁部に、該平面部と前記筒部とを曲面で繋げるためのR部が形成されていて、
前記ガスケットは、前記封口缶の平面部側の部分が、前記R部から該封口缶の平面部まで達するような厚みを有する、扁平形電池。 The flat battery according to any one of claims 1 to 3,
In the sealing can, an R portion for connecting the flat surface portion and the cylindrical portion with a curved surface is formed on the outer peripheral edge portion of the flat surface portion,
The gasket is a flat battery having a thickness such that a portion of the sealing can on the flat portion side reaches the flat portion of the sealing can from the R portion.
前記外装缶と前記封口缶との間に形成される空間内には、それぞれ板状に形成された正極と負極とを厚み方向に交互に積層してなる電極体が配置される、扁平形電池。 The flat battery according to any one of claims 1 to 4,
In a space formed between the outer can and the sealing can, a flat battery in which an electrode body formed by alternately laminating positive and negative electrodes formed in a plate shape in the thickness direction is disposed. .
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