JP2007273110A

Movatterモバイル変換

Info

Publication number: JP2007273110A
Application number: JP2006093719A
Authority: JP
Inventors: Noriyuki Yabushita; 昇志藪下; Takao Kudo; 隆生工藤; Kenichi Sano; 健一佐野
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】セパレータが正極材と負極缶の内面との間に強く挟まれることに起因するセパレータの破損を防止できるようにする。
【解決手段】正極缶３と負極缶５とからなる電池缶１と、正極材７の上側にセパレータ１０を介して負極材９を配する発電要素２と、正極缶３と負極缶５との周縁間に配されるガスケット６とを有する。電池缶１内に発電要素２を収容した状態で、ガスケット６によって正極缶３と負極缶５との間を封止する。負極缶５の収容部２１に負極材９を収容している。正極缶３の底壁１２の中央側を下向きに膨出して正極缶３の内面側に凹部１３を段落ち状に形成してあり、この凹部１３で正極材７を受け止めている。ガスケット６は、正極材７の周側面に対して直接に臨む規制面３２を正極材７の周側面の周方向に形成していて、規制面３２で正極材７の横方向の移動を規制している。規制面３２の内法寸法Ｄ２は、収容部２１の内法寸法Ｄ１よりも小さくなっている。
【選択図】図１A separator is prevented from being damaged due to the separator being strongly sandwiched between a positive electrode material and an inner surface of a negative electrode can.
A battery can comprising a positive electrode can and a negative electrode can, a power generation element having a negative electrode material disposed on a positive electrode material via a separator, and a positive electrode can and a negative electrode can. And a gasket 6 disposed between the peripheral edges. In a state where the power generation element 2 is accommodated in the battery can 1, the gap between the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5 is sealed by the gasket 6. The negative electrode material 9 is accommodated in the accommodating portion 21 of the negative electrode can 5. The central side of the bottom wall 12 of the positive electrode can 3 bulges downward and a recess 13 is formed in a stepped shape on the inner surface side of the positive electrode can 3, and the positive electrode material 7 is received by the recess 13. The gasket 6 is formed with a regulating surface 32 that faces the circumferential side surface of the positive electrode material 7 in the circumferential direction of the circumferential side surface of the positive electrode material 7. ing. The internal dimension D2 of the restricting surface 32 is smaller than the internal dimension D1 of the housing portion 21.
[Selection] Figure 1

Description

Translated fromJapanese

本発明は、ボタン型電池やコイン型電池などの扁平形電池に関する。 The present invention relates to flat batteries such as button batteries and coin batteries.

特許文献１〜３には、上向きに開口する正極缶と下向きに開口する負極缶とからなる電池缶と、正極材の上側にセパレータを介して負極材を配する発電要素と、正極缶と負極缶との周縁間に配されて正極缶と負極缶とを絶縁するガスケットとを有していて、電池缶の内部に発電要素を収容した状態で、ガスケットによって正極缶と負極缶との間を封止する扁平形電池が開示されている。 In Patent Documents 1 to 3, a battery can comprising a positive electrode can opened upward and a negative electrode can opened downward, a power generation element in which a negative electrode material is arranged on the upper side of the positive electrode material via a separator, a positive electrode can and a negative electrode It has a gasket that is arranged between the periphery of the can and insulates the positive electrode can and the negative electrode can, and in the state where the power generation element is accommodated inside the battery can, the gap between the positive electrode can and the negative electrode can is defined by the gasket. A flat battery for sealing is disclosed.

特開２００３−１５１５１１号公報（図１）Japanese Patent Laying-Open No. 2003-151511 (FIG. 1)特開２００５−２０３１７０号公報（図５）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-203170 (FIG. 5)特開２００５−２４３３３８号公報（図１）Japanese Patent Laying-Open No. 2005-243338 (FIG. 1)

特許文献１〜３の電池では、製造誤差による位置ずれや使用時の衝撃などで正極材が、正極缶の底壁の中心部から横方向にずれることがある。この場合、セパレータが、正極材と電池缶の内面との間に強く挟まれて破れるおそれがある。このセパレータの破損によって、負極材や負極缶の内面と正極材とが短絡して電池の破損などを招くおそれがある。 In the batteries of Patent Documents 1 to 3, the positive electrode material may be displaced laterally from the center portion of the bottom wall of the positive electrode can due to misalignment due to manufacturing errors or impact during use. In this case, the separator may be strongly sandwiched between the positive electrode material and the inner surface of the battery can and may be broken. Due to the breakage of the separator, the inner surface of the negative electrode material or the negative electrode can and the positive electrode material may be short-circuited to cause damage to the battery.

また、前記電池では、使用時の放電に伴って負極材の体積が徐々に減るとともに正極材の体積が徐々に増加する。この正極材の体積増加に応じてセパレータが負極缶側に徐々に上昇し、これによってセパレータが正極材と電池缶の内面との間に強く挟まれて破れるおそれがある。この場合も、負極材や負極缶の内面と正極材とが短絡するおそれがある。 Further, in the battery, the volume of the negative electrode material gradually decreases and the volume of the positive electrode material gradually increases with discharge during use. As the volume of the positive electrode material increases, the separator gradually rises toward the negative electrode can, which may cause the separator to be strongly sandwiched between the positive electrode material and the inner surface of the battery can and torn. In this case as well, the negative electrode material or the inner surface of the negative electrode can and the positive electrode material may be short-circuited.

そこで本発明の目的は、衝撃や放電に伴う正極材の体積増加などによって、セパレータが正極材と電池缶の内面との間に強く挟まれて破損することを防止できる扁平形電池を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a flat battery capable of preventing the separator from being strongly sandwiched between the positive electrode material and the inner surface of the battery can due to an increase in volume of the positive electrode material due to impact or discharge. It is in.

本発明が対象とする扁平形電池は、図１に示すごとく、上向きに開口する正極缶３と下向きに開口する負極缶５とからなる電池缶１と、正極材７の上側にセパレータ１０を介して負極材９を配する発電要素２と、正極缶３と負極缶５との周縁間に配されて正極缶３と負極缶５とを絶縁するガスケット６とを有していて、電池缶１の内部に発電要素２を収容した状態で、ガスケット６によって正極缶３と負極缶５との間を封止するようになっている。ここでの扁平形電池は、ボタン型電池やコイン型電池などの他、扁平四角形状の電池なども含まれる。 As shown in FIG. 1, a flat battery targeted by the present invention includes a battery can 1 composed of a positive electrode can 3 that opens upward and a negative electrode can 5 that opens downward, and aseparator 10 above apositive electrode material 7. A battery element 1 having apower generation element 2 for disposing a negative electrode material 9 and a gasket 6 disposed between the peripheral edges of the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5 to insulate the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5 from each other. In the state where thepower generation element 2 is accommodated in the interior of the container, the gap between the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5 is sealed by the gasket 6. The flat battery herein includes a button-type battery, a coin-type battery, and the like, as well as a flat rectangular battery.

本発明は、負極缶５の上壁側に設けた収容部２１に負極材９を収容しており、正極缶３の底壁１２の中央側を下向きに膨出させて、正極缶３の内面側に凹部１３を段落ち状に形成してあって、凹部１３で正極材７を受け止めており、ガスケット６は、正極材７の周側面に対して直接に臨む規制面３２を正極材７の周側面の周方向に形成して、規制面３２で正極材７の横方向の移動を規制しており、規制面３２の内法寸法Ｄ２が、収容部２１の内法寸法Ｄ１よりも小さくなるよう設定してあることを特徴とする。 In the present invention, the negative electrode material 9 is accommodated in theaccommodating portion 21 provided on the upper wall side of the negative electrode can 5, and the center side of thebottom wall 12 of the positive electrode can 3 is bulged downward, so that the inner surface of the positive electrode can 3. Aconcave portion 13 is formed in a stepped shape on the side, and thepositive electrode material 7 is received by theconcave portion 13. The gasket 6 has a regulatingsurface 32 that directly faces the peripheral side surface of thepositive electrode material 7. It is formed in the circumferential direction of the peripheral side surface, and the lateral movement of thepositive electrode material 7 is regulated by theregulation surface 32, and the internal dimension D2 of theregulation surface 32 is smaller than the internal dimension D1 of thehousing portion 21. It is set as follows.

ガスケット６の規制面３２が正極材７の周側面に対して直接に臨む場合としては、ガスケット６の規制面３２と正極材７の周側面とが互いに密着している場合や、規制面３２と正極材７の周側面とが、セパレータ１０の周縁部が入り込まない程度の隙間を介して臨んでいる場合などが含まれている。 As the case where theregulation surface 32 of the gasket 6 directly faces the peripheral side surface of thepositive electrode material 7, theregulation surface 32 of the gasket 6 and the peripheral side surface of thepositive electrode material 7 are in close contact with each other, A case where the peripheral side surface of thepositive electrode material 7 faces through a gap that does not allow the peripheral edge of theseparator 10 to enter is included.

収容部２１の内法寸法Ｄ１としては、ボタン型電池の場合には、円柱状の収容部２１の内径寸法が該当し、規制面３２の内法寸法Ｄ２としては、円環状のガスケット６の規制面３２の内径寸法が該当する。扁平四角形状の電池の場合には、規制面３２の前後および左右の内法寸法Ｄ２が、収容部２１の前後および左右の内法寸法Ｄ１よりもそれぞれ小さくなるよう設定することになる。 In the case of a button type battery, the inner dimension D1 of theaccommodating portion 21 corresponds to the inner diameter dimension of the cylindricalaccommodating portion 21, and the inner dimension D2 of theregulating surface 32 is the restriction of the annular gasket 6. This corresponds to the inner diameter of thesurface 32. In the case of a flat quadrangular battery, the front and rear and left and right inner dimensions D2 of theregulating surface 32 are set to be smaller than the front and rear and left and right inner dimensions D1 of theaccommodating portion 21, respectively.

ガスケット６の規制面３２は、図５に示すごとく、正極材７の周方向に対して分散した状態で形成されているものとすることができる。ここでの規制面３２の内法寸法Ｄ２は、ガスケット６において各規制面３２よりも内側であって、正極材７が嵌まり込むことができる領域（図５の二点鎖線のほぼ内側）の内法寸法が該当する。規制面３２は、正極材７の横方向の移動を規制できる程度に分散されているものであればよく、その規制面３２の分散数は、任意の個数（例えば３個）に設定できる。また、各規制面３２は、一定間隔で形成してもよく、間隔を異ならせて形成してもよい。 As shown in FIG. 5, theregulation surface 32 of the gasket 6 can be formed in a state of being dispersed with respect to the circumferential direction of thepositive electrode material 7. The internal dimension D2 of theregulating surface 32 here is inside the respectiveregulating surfaces 32 in the gasket 6 and is a region in which thepositive electrode material 7 can be fitted (almost inside the two-dot chain line in FIG. 5). Internal dimensions apply. The restrictingsurface 32 may be any material that is dispersed to such an extent that the movement of thepositive electrode material 7 in the lateral direction can be restricted, and the number of dispersions of the restrictingsurface 32 can be set to an arbitrary number (for example, three). Further, therestricting surfaces 32 may be formed at regular intervals or may be formed at different intervals.

具体的には、ガスケット６の規制面３２の内法寸法Ｄ２が、負極缶５の収容部２１の内法寸法Ｄ１よりも少なくともセパレータ１０の厚さ寸法の２倍分だけ小さくなるよう設定してある。言い換えると、規制面３２の内法寸法Ｄ２と、収容部２１の内法寸法Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）が、0.８０〜0.９８になるよう設定してある。 Specifically, the internal dimension D2 of theregulating surface 32 of the gasket 6 is set to be smaller than the internal dimension D1 of theaccommodating portion 21 of the negative electrode can 5 by at least twice the thickness dimension of theseparator 10. is there. In other words, the ratio (D2 / D1) between the internal dimension D2 of the restrictingsurface 32 and the internal dimension D1 of thehousing portion 21 is set to 0.80 to 0.98.

正極材７の外法寸法は、規制面３２の内法寸法Ｄ２の0.７〜0.９倍に設定されていることが好ましい。正極材７は、その外周面に装着される正極リング１１を含んでいるものとすることができる。正極材７は、正極活物質として二酸化マンガンを含有するものとすることができる。正極リング１１は、平面視で円形状の場合や四角形状の場合などが含まれる。正極リング１１は、導電性を有する金属などからなる場合と、絶縁性のプラスチックなどからなる場合とが含まれる。 The outer dimension of thepositive electrode material 7 is preferably set to 0.7 to 0.9 times the inner dimension D2 of theregulating surface 32. Thepositive electrode material 7 can include apositive electrode ring 11 attached to the outer peripheral surface thereof. Thepositive electrode material 7 can contain manganese dioxide as a positive electrode active material. Thepositive electrode ring 11 includes a circular shape or a rectangular shape in plan view. Thepositive electrode ring 11 includes a case where thepositive electrode ring 11 is made of a conductive metal and a case where thepositive electrode ring 11 is made of an insulating plastic.

本発明によれば、正極缶３の底壁１２に凹部１３を設けることで、電池内圧が異常上昇したときの正極缶３の下向きの膨張変形を凹部１３のみで受け止めて、正極缶３の底壁１２の周縁側である封止壁部１５などの過度の変形を抑え、負極缶５と正極缶３との間での密封性の低下を抑えることができる。 According to the present invention, by providing therecess 13 in thebottom wall 12 of the positive electrode can 3, the downward expansion deformation of the positive electrode can 3 when the internal pressure of the battery abnormally rises is received only by therecess 13. Excessive deformation of thesealing wall portion 15, which is the peripheral side of thewall 12, can be suppressed, and a decrease in sealing performance between the negative electrode can 5 and the positive electrode can 3 can be suppressed.

そのうえで、ガスケット６の規制面３２で正極材７の横方向の移動を規制して、正極材７が凹部１３内で位置ずれしないようにし、かつ規制面３２の内法寸法Ｄ２を負極缶５の収容部２１の内法寸法Ｄ１よりも小さくしたので、製造誤差や衝撃などで正極材７が正極缶３の底壁１２の周縁側にずれてセパレータ１０が正極材７と電池缶１の内面との間に強く挟まれてしまうことがなく、また放電に伴う正極材７の体積増加でセパレータ１０が負極缶５側に徐々に上昇しても、セパレータ１０が正極材７と電池缶１の内面との間に強く挟まれてしまうことがない。これによって、セパレータ１０が破断することを確実に防止でき、セパレータ１０の破断で負極材９や負極缶５の内面と、正極材７とが短絡して電池が破損することなどを確実に防止できる。 In addition, the movement of thepositive electrode material 7 in the lateral direction is restricted by therestriction surface 32 of the gasket 6 so that thepositive electrode material 7 is not displaced in therecess 13, and the internal dimension D2 of therestriction surface 32 is set to the negative electrode can 5. Since the internal dimension D1 of thehousing portion 21 is smaller than the inner dimension D1, thepositive electrode material 7 is shifted to the peripheral side of thebottom wall 12 of the positive electrode can 3 due to a manufacturing error or an impact, and theseparator 10 Even if theseparator 10 gradually rises to the negative electrode can 5 side due to an increase in the volume of thepositive electrode material 7 due to discharge, theseparator 10 remains inside thepositive electrode material 7 and the battery can 1. It will not be sandwiched between. Thereby, it is possible to reliably prevent theseparator 10 from being broken, and it is possible to reliably prevent thebattery 10 from being damaged due to a short circuit between the inner surface of the negative electrode material 9 or the negative electrode can 5 and thepositive electrode material 7 due to the breakage of theseparator 10. .

しかも、規制面３２が正極材７の周側面に対して直接に臨むので、セパレータ１０によるガスケット６の過度の変形を防止できる。つまり、ガスケット６の規制面３２と正極材７の周側面との間に、例えば特許文献２のようにセパレータ１０の周縁部が入り込むと、そのセパレータ１０は、薄手の不織布などからなって周縁部に皺などが生じ易いために、その皺によってセパレータ１０の周縁部の一部が重なり合って厚くなる。 In addition, since theregulation surface 32 directly faces the peripheral side surface of thepositive electrode material 7, excessive deformation of the gasket 6 by theseparator 10 can be prevented. That is, when the peripheral portion of theseparator 10 enters between theregulation surface 32 of the gasket 6 and the peripheral side surface of thepositive electrode material 7, for example, theseparator 10 is made of a thin non-woven fabric and the peripheral portion. Since wrinkles and the like are likely to occur in the surface, a part of the peripheral portion of theseparator 10 overlaps and becomes thicker due to the wrinkles.

その厚くなったセパレータ１０の周縁部の一部でガスケット６が過度に変形して、ガスケット６による正極材７の横方向の移動の規制が不十分になったり、負極缶５と正極缶３との間での密封性の低下を招いたりするおそれがある。本発明は、規制面３２が正極材７の周側面に対して直接に臨むことで、ガスケット６の変形を抑えて、前記正極材７の横方向の移動を確実に規制できるとともに、負極缶５と正極缶３との間での密封性を確実に担保できる。 The gasket 6 is excessively deformed at a part of the peripheral portion of the thickenedseparator 10, and the regulation of the lateral movement of thepositive electrode material 7 by the gasket 6 becomes insufficient, or the negative electrode can 5 and the positive electrode can 3 There is a risk of reducing the sealing performance between the two. In the present invention, since theregulating surface 32 faces the peripheral side surface of thepositive electrode material 7, the deformation of the gasket 6 can be suppressed, and the lateral movement of thepositive electrode material 7 can be reliably regulated, and the negative electrode can 5. And the positive electrode can 3 can be securely secured.

ガスケット６の規制面３２が正極材７の周方向に対して分散していると、電池缶１内の容量の低下をできる限り抑えることができながら、セパレータ１０が破断することを確実に防止できる。 When the regulatingsurface 32 of the gasket 6 is dispersed with respect to the circumferential direction of thepositive electrode material 7, it is possible to reliably prevent theseparator 10 from being broken while suppressing a decrease in the capacity in the battery can 1 as much as possible. .

正極材７が正極リング１１を含んでいると、セパレータ１０が正極リング１１と電池缶１の内面との間に挟まれたときには、正極リング１１が比較的硬いためにセパレータ１０が破断し易くなるが、この場合にも、本発明によってセパレータ１０の破断を確実に防ぐことができる。 When thepositive electrode material 7 includes thepositive electrode ring 11, when theseparator 10 is sandwiched between thepositive electrode ring 11 and the inner surface of the battery can 1, theseparator 10 is easily broken because thepositive electrode ring 11 is relatively hard. However, also in this case, the breakage of theseparator 10 can be reliably prevented by the present invention.

特に、正極材７は、正極活物質として二酸化マンガンを含有すると脆くなるために正極リング１１を含むことが好ましく、この場合でもセパレータ１０の破断を確実に防ぐことができる。 In particular, thepositive electrode material 7 preferably includes thepositive electrode ring 11 because it becomes brittle when manganese dioxide is contained as the positive electrode active material. Even in this case, theseparator 10 can be reliably prevented from being broken.

（実施例１）図１および図２は、本発明が対象とする扁平形電池の実施例１を示している。電池缶１は、図１に示すごとく、上向きに開口する正極缶３と下向きに開口する負極缶５とからなって、全体が扁平なコイン形状に形成される。電池缶１の内部には、発電要素２が収容されており、正極缶３と負極缶５との周縁間には、円環状のガスケット６が配されている。Example 1 FIGS. 1 and 2 show Example 1 of a flat battery targeted by the present invention. As shown in FIG. 1, the battery can 1 includes a positive electrode can 3 that opens upward and a negative electrode can 5 that opens downward, and is formed into a flat coin shape as a whole. Apower generation element 2 is accommodated inside the battery can 1, and an annular gasket 6 is disposed between the peripheral edges of the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5.

そして、電池缶１の内部に発電要素２を収容した状態で、負極缶５がガスケット６と共に正極缶３の開口内縁にかしめ固定されることで、ガスケット６によって正極缶３と負極缶５との間が密封（封止）される。また、ガスケット６によって正極缶３と負極缶５とが絶縁される。電池缶１の外径寸法は２4.５mm、全厚寸法は5.０mmである。 Then, the negative electrode can 5 is caulked and fixed to the opening inner edge of the positive electrode can 3 together with the gasket 6 in a state where thepower generation element 2 is accommodated in the battery can 1, whereby the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5 are The space is sealed (sealed). Further, the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5 are insulated by the gasket 6. The battery can 1 has an outer diameter of 24.5 mm and a total thickness of 5.0 mm.

発電要素２は、正極活物質などを円盤形状に固めた正極材７と、負極活物質の金属リチウムまたはリチウム合金を円盤形状に形成した負極材９と、不織布製のセパレータ１０と、非水電解質とを含み、正極材７の上側にセパレータ１０を介して負極材９が配される。正極材７は、その外周面に装着される正極リング１１を含んでいる。正極リング１１は、導電性を有するステンレス鋼で形成される。 Thepower generation element 2 includes apositive electrode material 7 in which a positive electrode active material or the like is hardened in a disk shape, a negative electrode material 9 in which metal lithium or a lithium alloy as a negative electrode active material is formed in a disk shape, a non-wovenseparator 10, and a non-aqueous electrolyte The negative electrode material 9 is disposed on the upper side of thepositive electrode material 7 via theseparator 10. Thepositive electrode material 7 includes apositive electrode ring 11 attached to the outer peripheral surface thereof. Thepositive electrode ring 11 is made of conductive stainless steel.

電池組み立て前のブランク状態の正極缶３は、図２に示すごとく、丸皿形状のプレス成形品からなる。正極缶３は、その底壁１２の中央側を下向きに膨出させて、正極材７を受け止めるための凹部１３を正極缶３の内面側に段落ち状に形成してある。正極缶３の底壁１２の周縁側には、ガスケット６の下面に密着する封止壁部１５が形成されており、封止壁部１５の外周縁に連続して円筒状の周壁１６が立ち上げ形成されている。 As shown in FIG. 2, the positive electrode can 3 in a blank state before battery assembly is formed of a round dish-shaped press-formed product. In the positive electrode can 3, the center side of thebottom wall 12 bulges downward, and arecess 13 for receiving thepositive electrode material 7 is formed in a stepped shape on the inner surface side of the positive electrode can 3. A sealingwall portion 15 that is in close contact with the lower surface of the gasket 6 is formed on the peripheral side of thebottom wall 12 of the positive electrode can 3, and a cylindricalperipheral wall 16 stands continuously from the outer peripheral edge of the sealingwall portion 15. Is formed.

前記凹部１３を設けることによって、電池内圧が異常上昇したときの正極缶３の下向きの膨張変形を凹部１３のみで受け止めて、封止壁部１５が過度に変形して、ガスケット６の下面と封止壁部１５との間での密着性が低下することを抑えている。 By providing theconcave portion 13, the downward expansion deformation of the positive electrode can 3 when the internal pressure of the battery abnormally increases is received only by theconcave portion 13, and the sealingwall portion 15 is excessively deformed to seal the lower surface of the gasket 6. It is suppressed that the adhesiveness between thestop wall parts 15 falls.

正極リング１１は、上下が開口していて正極材７の周側面を形成する円筒部１９と、円筒部１９の下端から内方へ水平状に延びる円環形状のフランジ部２０とを有する。円筒部１９の上下高さ寸法は、正極材７全体の上下高さ寸法よりも僅かに小さい。円筒部１９の上下高さ寸法と、正極材７全体の上下高さ寸法とは等しくてもよい。円筒部１９の上面が開口しているので、正極材７は放電時に上方へ自由に膨張できる。 Thepositive electrode ring 11 has acylindrical portion 19 that is open at the top and bottom and forms the peripheral side surface of thepositive electrode material 7, and anannular flange portion 20 that extends horizontally inward from the lower end of thecylindrical portion 19. The vertical height dimension of thecylindrical portion 19 is slightly smaller than the vertical height dimension of the entirepositive electrode material 7. The vertical height dimension of thecylindrical portion 19 may be equal to the vertical height dimension of the entirepositive electrode material 7. Since the upper surface of thecylindrical portion 19 is open, thepositive electrode material 7 can freely expand upward during discharge.

負極缶５は、丸皿形状のプレス成形品からなり、その上壁側に設けられる負極材収容用の収容部２１と、収容部２１の下端の肩部から外向きに張り出されるフランジ壁２２と、フランジ壁２２に連続して下向きに突出する封止部２３とを一体に有している。封止部２３は、はぜ折りされた内外二重の壁で形成してある。 The negative electrode can 5 is made of a round plate-shaped press-molded product, and includes ahousing part 21 for housing a negative electrode material provided on the upper wall side thereof, and aflange wall 22 projecting outward from the shoulder at the lower end of thehousing part 21. And a sealingportion 23 that protrudes downward continuously from theflange wall 22. The sealingportion 23 is formed of a double-folded inner / outer double wall.

ガスケット６は、ポリプロピレン樹脂やポリフェニレンサルファイド樹脂やテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体などの弾性と絶縁性とに優れたプラスチック材を素材とする射出成形品からなる。 The gasket 6 is made of an injection-molded product made of a plastic material excellent in elasticity and insulation, such as polypropylene resin, polyphenylene sulfide resin, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkoxyethylene copolymer.

ガスケット６は、リング形状のベース部２６と、ベース部２６の外周縁から上向きに張り出して正極缶３の周壁１６と負極缶５の封止部２３との間に挟持される外筒壁２７と、ベース部２６の内周縁から上向きに張り出す内筒壁２９と、ベース部２６の内周縁から内方へ延びる規制壁３１とを有する。 The gasket 6 includes a ring-shapedbase portion 26, an outercylindrical wall 27 that protrudes upward from the outer peripheral edge of thebase portion 26 and is sandwiched between theperipheral wall 16 of the positive electrode can 3 and the sealingportion 23 of the negative electrode can 5. And an innercylindrical wall 29 projecting upward from the inner peripheral edge of thebase portion 26 and a regulatingwall 31 extending inward from the inner peripheral edge of thebase portion 26.

規制壁３１は、その内周面（規制面）３２が正極リング１１を含む正極材７の周側面に臨んでいる。つまり、規制壁３１の規制面３２は、正極リング１１を含む正極材７の周側面を周方向に囲むように円環状に形成してあり、かつ凹部１３の周縁よりも内方（正極缶３の中心側）に位置している。前記規制面３２によって正極材７の横方向の移動が規制される。規制壁３１の上下厚さ寸法は、0.２５〜1.５mm程度に設定される。 Theregulation wall 31 has an inner circumferential surface (regulation surface) 32 facing the circumferential side surface of thepositive electrode material 7 including thepositive electrode ring 11. That is, theregulation surface 32 of theregulation wall 31 is formed in an annular shape so as to surround the circumferential side surface of thepositive electrode material 7 including thepositive electrode ring 11 in the circumferential direction, and is inward (positive electrode can 3) than the peripheral edge of therecess 13. Located on the center side). The movement of thepositive electrode material 7 in the lateral direction is restricted by therestriction surface 32. The upper and lower thickness dimensions of the regulatingwall 31 are set to about 0.25 to 1.5 mm.

正極材７は、正極活物質として二酸化マンガンを含有しており、この二酸化マンガンに、黒鉛、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体およびヒドロキシプロピルセルロースを混合して正極合剤を調整し、所定の金型内に正極リング１１をセットしたのちに、前記正極合剤を充填して加圧成形し、この成形体を加熱して円盤状に形成する。 Thepositive electrode material 7 contains manganese dioxide as a positive electrode active material, and graphite, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer and hydroxypropylcellulose are mixed with this manganese dioxide to prepare a positive electrode mixture, After thepositive electrode ring 11 is set in the mold, the positive electrode mixture is filled and pressure-molded, and this molded body is heated to form a disk shape.

セパレータ１０は、ポリブチレンテレフタレート繊維を素材とする不織布を使用しており、非水電解質を含浸させている。非水電解質としては、プロピレンカーボネイトと１，２−ジメトキシエタンとを混合した溶媒にＬｉＣｌＯ₄ を溶解した溶液を用いた。セパレータ１０の厚さ寸法は0.３〜0.４mm程度である。Theseparator 10 uses a non-woven fabric made of polybutylene terephthalate fiber and is impregnated with a non-aqueous electrolyte. As the non-aqueous electrolyte, a solution in which LiClO₄ was dissolved in a solvent in which propylene carbonate and 1,2-dimethoxyethane were mixed was used. The thickness dimension of theseparator 10 is about 0.3 to 0.4 mm.

負極材９は、図１に示すごとく、その直径寸法（外法寸法）が負極缶５の収容部２１の内径寸法（内法寸法）Ｄ１よりも小さく設定される。正極リング１１を含む正極材７は、直径寸法（外法寸法）が負極材９の直径寸法よりも小さく、かつガスケット６の規制面３２の内径寸法（内法寸法）Ｄ２よりも僅かに小さく設定される。つまり、正極リング１１を含む正極材７の直径寸法は、規制面３２の内径寸法Ｄ２に対して0.７〜0.９倍程度に設定される。 As shown in FIG. 1, the negative electrode material 9 is set to have a diameter dimension (external dimension) smaller than an inner diameter dimension (internal dimension) D <b> 1 of thehousing portion 21 of the negative electrode can 5. Thepositive electrode material 7 including thepositive electrode ring 11 has a diameter dimension (external dimension) smaller than that of the negative electrode material 9 and slightly smaller than an inner diameter dimension (internal dimension) D2 of therestriction surface 32 of the gasket 6. Is done. That is, the diameter dimension of thepositive electrode material 7 including thepositive electrode ring 11 is set to about 0.7 to 0.9 times the inner diameter dimension D <b> 2 of theregulation surface 32.

規制面３２の内径寸法Ｄ２は、負極缶５の収容部２１の内径寸法Ｄ１よりも少なくともセパレータ１０の厚さ寸法（0.３〜0.４mm）の２倍分だけ小さくなるよう設定してある。すなわち、規制面３２の内径寸法Ｄ２は、収容部２１の内径寸法Ｄ１よりも0.６〜0.８mm程度だけ小さくなる。具体的には、規制面３２の内径寸法Ｄ２と、収容部２１の内径寸法Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）は0.８０〜0.９８に設定される。 The inner diameter dimension D2 of theregulation surface 32 is set to be smaller than the inner diameter dimension D1 of theaccommodating portion 21 of the negative electrode can 5 by at least twice the thickness dimension (0.3 to 0.4 mm) of theseparator 10. . That is, the inner diameter dimension D2 of the restrictingsurface 32 is smaller than the inner diameter dimension D1 of theaccommodating portion 21 by about 0.6 to 0.8 mm. Specifically, the ratio (D2 / D1) between the inner diameter dimension D2 of the regulatingsurface 32 and the inner diameter dimension D1 of theaccommodating portion 21 is set to 0.80 to 0.98.

扁平形電池の組み立てに際しては、図１とは天地を逆姿勢にした状態で組み立てる。正極材７は、前述のごとく正極リング１１内に装填しておく。そして、負極缶５の開口端部にガスケット６を装着し、負極缶５の収容部２１の内面に負極材９を導電性接着剤などで固定したのちに、セパレータ１０および正極材７を負極材９の上側に重ねるように組み付ける。 When assembling the flat battery, the battery is assembled in a state where the top and bottom of FIG. Thepositive electrode material 7 is loaded in thepositive electrode ring 11 as described above. And after attaching the gasket 6 to the opening edge part of the negative electrode can 5, and fixing the negative electrode material 9 to the inner surface of theaccommodating part 21 of the negative electrode can 5 with a conductive adhesive etc., theseparator 10 and thepositive electrode material 7 are made into negative electrode material. Assemble so as to overlap the upper side of 9.

次に、負極缶５内に非水電解液を注入したうえで、正極缶３を上方より被せて負極缶５とガスケット６とを正極缶３内に嵌め込み、正極缶３の周壁１６の開口端部を内方に向けてかしめ加工する。これによって電池の組み立てが完了する。この状態で、正極リング１１を含む正極材７の下端が凹部１３内に嵌まり込んでいる（図１の状態）。 Next, after injecting a non-aqueous electrolyte into the negative electrode can 5, the positive electrode can 3 is covered from above and the negative electrode can 5 and the gasket 6 are fitted into the positive electrode can 3, and the open end of theperipheral wall 16 of the positive electrode can 3 Caulking with the part facing inward. This completes the battery assembly. In this state, the lower end of thepositive electrode material 7 including thepositive electrode ring 11 is fitted in the recess 13 (the state of FIG. 1).

正極缶３と負極缶５との周縁間にガスケット６が圧縮状態で挟み込まれることで、電池缶１内が密封される。正極材７および正極リング１１の下面は、正極缶５の凹部１３の内面に接していて、正極材７が正極缶３に導通している。 The gasket 6 is sealed between the positive electrode can 3 and the negative electrode can 5 so that the inside of the battery can 1 is sealed. The lower surfaces of thepositive electrode material 7 and thepositive electrode ring 11 are in contact with the inner surface of theconcave portion 13 of the positive electrode can 5, and thepositive electrode material 7 is electrically connected to the positive electrode can 3.

ガスケット６の規制面３２によって正極材７が正極缶３の底壁１２のほぼ中央に位置決めされ、かつＤ２／Ｄ１が0.８０〜0.９８の範囲内に設定されるので、正極リング１１を含む正極材７と、電池缶１の内面との間にセパレータ１０が挟み込まれることがない。 Thepositive electrode material 7 is positioned at the approximate center of thebottom wall 12 of the positive electrode can 3 by the regulatingsurface 32 of the gasket 6 and D2 / D1 is set within the range of 0.80 to 0.98. Theseparator 10 is not sandwiched between thepositive electrode material 7 and the inner surface of the battery can 1.

（実施例２）図３は、実施例２に係る扁平形電池を示している。実施例２では、ガスケット６の内筒壁２９が、ベース部２６の内周縁から内方へ延びる規制壁３１の内周縁から上向きに張り出しており、その内筒壁２９の内周面で前記規制面３２を形成してある。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。Example 2 FIG. 3 shows a flat battery according to Example 2. In the second embodiment, the innercylindrical wall 29 of the gasket 6 protrudes upward from the inner peripheral edge of therestriction wall 31 extending inward from the inner peripheral edge of thebase portion 26, and the restriction is performed on the inner peripheral surface of the innercylindrical wall 29. Asurface 32 is formed. Since the other points are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

実施例２でも、規制面３２によって正極材７が正極缶３の底壁１２のほぼ中央に位置決めされ、規制面３２の内径寸法Ｄ２と、収容部２１の内径寸法Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）が0.８０〜0.９８に設定されている。 Also in the second embodiment, thepositive electrode material 7 is positioned substantially at the center of thebottom wall 12 of the positive electrode can 3 by therestriction surface 32, and the ratio (D2 / D1) between the inner diameter dimension D2 of therestriction surface 32 and the inner diameter dimension D1 of the housing portion 21. ) Is set to 0.80 to 0.98.

（実施例３）図４は、実施例３に係る扁平形電池を示している。実施例３では、ガスケット６の内筒壁２９が、ベース部２６の内周縁から内方へ延びる規制壁３１の内周縁から下向きに張り出しており、その内筒壁２９の内周面で前記規制面３２を形成してある。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。Example 3 FIG. 4 shows a flat battery according to Example 3. In the third embodiment, the innercylindrical wall 29 of the gasket 6 projects downward from the inner peripheral edge of therestriction wall 31 extending inward from the inner peripheral edge of thebase portion 26, and the restriction is performed on the inner peripheral surface of the innercylindrical wall 29. Asurface 32 is formed. Since the other points are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted.

実施例３でも、規制面３２によって正極材７が正極缶３の底壁１２のほぼ中央に位置決めされ、規制面３２の内径寸法Ｄ２と、収容部２１の内径寸法Ｄ１との比（Ｄ２／Ｄ１）が0.８０〜0.９８に設定されている。 Also in the third embodiment, thepositive electrode material 7 is positioned substantially at the center of thebottom wall 12 of the positive electrode can 3 by therestriction surface 32, and the ratio (D2 / D1) between the inner diameter dimension D2 of therestriction surface 32 and the inner diameter dimension D1 of the housing portion 21. ) Is set to 0.80 to 0.98.

（実施例４）図５は、実施例４の扁平形電池に係るガスケット６を示している。実施例４では、ガスケット６の規制壁３１が、正極材７の周側面の周方向に対して分散した状態で形成されている。つまり、前記規制壁３１は３個の小壁部３３からなり、各小壁部３３は、正極材７の周側面の周方向に対して所定間隔で設けられている。そして、各小壁部３３の内周側の先端部分に形成された規制面３２で、正極材７の横方向の移動が規制されるようになっている。その他の点は、実施例１と同じであるので説明を省略する。なお、図５では、小壁部３３は３個だけ形成されているが、４個以上形成してもよい。Example 4 FIG. 5 shows a gasket 6 according to a flat battery of Example 4. In Example 4, theregulation wall 31 of the gasket 6 is formed in a state of being dispersed with respect to the circumferential direction of the peripheral side surface of thepositive electrode material 7. In other words, therestriction wall 31 includes threesmall wall portions 33, and eachsmall wall portion 33 is provided at a predetermined interval with respect to the circumferential direction of the peripheral side surface of thepositive electrode material 7. Then, the movement of thepositive electrode material 7 in the lateral direction is restricted by therestriction surface 32 formed at the tip portion on the inner peripheral side of eachsmall wall portion 33. Since the other points are the same as those of the first embodiment, description thereof is omitted. In FIG. 5, only threesmall wall portions 33 are formed, but four or moresmall wall portions 33 may be formed.

実施例４において、各小壁部３３の形成位置におけるガスケット６の縦断面は図１と同様の断面形状であってもよく、図３と同様の断面形状であってもよく、図４と同様の断面形状であってもよく、あるいはそれ以外の断面形状であってもよい。 In Example 4, the longitudinal section of the gasket 6 at the position where eachsmall wall portion 33 is formed may have the same cross-sectional shape as FIG. 1, the cross-sectional shape similar to FIG. 3, and the same as FIG. 4. The cross-sectional shape may be other than that, or other cross-sectional shapes may be used.

実施例１において、ガスケット６の規制壁３１の上下厚さ寸法を内筒壁２９の上下厚さ寸法とほぼ等しくしてもよい。前記各実施例において、正極リング１１を省略した状態で、正極材７を電池缶１内に収容してもよい。 In the first embodiment, the upper and lower thickness dimension of therestriction wall 31 of the gasket 6 may be substantially equal to the upper and lower thickness dimension of theinner cylinder wall 29. In each of the above embodiments, thepositive electrode material 7 may be accommodated in the battery can 1 with thepositive electrode ring 11 omitted.

実施例１の扁平形電池の縦断面図Vertical section of the flat battery of Example 1実施例１の扁平形電池の分解断面図Exploded sectional view of the flat battery of Example 1実施例２の扁平形電池の縦断面図Vertical section of the flat battery of Example 2実施例３の扁平形電池の縦断面図Longitudinal sectional view of the flat battery of Example 3実施例４の扁平形電池に係るガスケットの平面図The top view of the gasket which concerns on the flat battery of Example 4.

符号の説明Explanation of symbols

１電池缶
２発電要素
３正極缶
５負極缶
７正極材
９負極材
１０セパレータ
１１正極リング
１２底壁
１３凹部
２１収容部
３１規制壁
３２規制面
３３小壁部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery can 2Power generation element 3 Positive electrode can 5 Negative electrode can 7 Positive electrode material 9Negative electrode material 10Separator 11Positive electrode ring 12Bottom wall 13 Recessedpart 21 Receivingpart 31Restriction wall 32Restriction surface 33

Claims

Translated fromJapanese

前記規制面は、前記正極材の周方向に対して分散した状態で形成されている請求項１記載の扁平形電池。 The flat battery according to claim 1, wherein the regulation surface is formed in a dispersed state with respect to a circumferential direction of the positive electrode material.

前記規制面の内法寸法（Ｄ２）が、前記収容部の内法寸法（Ｄ１）よりも少なくとも前記セパレータの厚さ寸法の２倍分だけ小さくなるよう設定してある請求項１又は２記載の扁平形電池。 The internal dimension (D2) of the restriction surface is set to be smaller than the internal dimension (D1) of the housing portion by at least twice the thickness dimension of the separator. Flat battery.

前記規制面の内法寸法（Ｄ２）と、前記収容部の内法寸法（Ｄ１）との比（Ｄ２／Ｄ１）が、0.８０〜0.９８になるよう設定してある請求項１又は２記載の扁平形電池。 The ratio (D2 / D1) of the internal dimension (D2) of the restricting surface and the internal dimension (D1) of the housing portion is set to be 0.80 to 0.98. 2. The flat battery according to 2.

前記正極材の外法寸法が、前記規制面の内法寸法（Ｄ２）の0.７〜0.９倍に設定されている請求項１又は２又は３又は４記載の扁平形電池。 The flat battery according to claim 1, 2, 3, or 4, wherein an outer dimension of the positive electrode material is set to 0.7 to 0.9 times an inner dimension (D2) of the regulation surface.

前記正極材は、その外周面に装着される正極リングを含んでいる請求項項１又は２又は３又は４又は５記載の扁平形電池。 The flat battery according to claim 1, 2, 3, 4, or 5, wherein the positive electrode material includes a positive electrode ring attached to an outer peripheral surface thereof.

前記正極材は、正極活物質として二酸化マンガンを含有する請求項６記載の扁平形電池。 The flat battery according to claim 6, wherein the positive electrode material contains manganese dioxide as a positive electrode active material.