(57)【要約】      （修正有）【課題】容量を増加し、駆動時間を延ばすボタン型充電式リチウムイオン電池を提供する。【解決手段】ボタン型充電式リチウムイオン電池は、発泡銅及び発泡アルミニウムと、ケース１と、シール紙６と、密封ラバーリング７と、金属負極封口板２と、アノード材料組成部３と、カソード材料組成部４とを備えている。ケースは正極端面及び負極端面を有し、発泡銅のハニカムキャビティは複数回反復して高圧吹き付け塗装を行うことによりキャビティ内及び基体表面を充填し、アノード材料を被覆し、負極端面の封口板内に近接する。発泡アルミニウムのハニカムキャビティ及びその表面は複数回反復して高圧吹き付け塗装を行うことによりそのキャビティ内及び基体表面を充填し、カソード材料を被覆し、正極端面のケース内に近接し、２種類の材料組成を互いに隔離する。ハニカム型の基体構造により製品の導電性を高め、容量を増やし、電気的性能を高め、駆動時間を延ばしている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
正極端面及び負極端面を有しているケースであって、前記正極端面に近接している前記ケース内には正極チャンバーを有し、前記負極端面に近接している前記ケース内には負極チャンバーを有しているケースと、
前記負極チャンバーに充填されるアノード材料組成部であって、グラファイト系炭素材料または他の無定形炭素アノード材料のうちのいずれか１種類及び導電剤、電極接着剤を混合した泥漿を複数回反復して高圧吹き付け塗装することで発泡銅ハニカムキャビティ内及びその表面に充填することにより組成されているアノード材料組成部と、
前記正極チャンバーに充填されるカソード材料組成部であって、ＬｉＣｏＯ２、スピネル構造ＬｉＭｎ２０４、またはカンラン石構造ＬｉＦｅＰ０４のうちのいずれか１種類及び導電剤、電極粘結剤を混合した泥漿を複数回反復して高圧吹き付け塗装することで発泡アルミニウムハニカムキャビティ内及びその表面に充填することにより組成されているカソード材料組成部とを備えているボタン型充電式リチウムイオン電池。
【請求項２】
前記ケースは正極ケースと、負極封口板と、ラバーリングと、隔離部材とを備え、
前記正極ケース及び前記隔離部材が密封するように連接することで前記正極チャンバーが形成され、
前記隔離部材及び前記負極封口板が密封するように連接することで前記負極チャンバーが形成され、
前記ラバーリングは前記負極封口板を前記正極ケースの開口部に密封すると共に固定するために用いられている請求項１に記載のボタン型充電式リチウムイオン電池。
【請求項３】
前記隔離部材はセパレータ及び前記正極チャンバーに敷設されていると共に前記セパレータの一端に貼着されているシール紙を備えている請求項２に記載のボタン型充電式リチウムイオン電池。
【請求項４】
前記負極封口板の辺縁には周方向に延伸して傾斜している辺縁部が設けられ、
前記ラバーリングは環状の凹溝を有し、該凹溝が前記辺縁部をその中に固定するように挿着している請求項２に記載のボタン型充電式リチウムイオン電池。
【請求項５】
前記正極チャンバー及び前記負極チャンバーには共に固体電解液が充填されている請求項１に記載のボタン型充電式リチウムイオン電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、ボタン型電池の分野に関し、詳しくは、ボタン型充電式リチウムイオン電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
ボタン型リチウムイオン電池は各種電子設備や電子回路基盤の部分的な機能モジュールのバッテリースロット内によく適用されているが、科学技術のたゆまぬ進歩に伴って、上述の電子製品及び装置の電池性能に対する要求が高まり続けている。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した従来のボタン型リチウムイオン電池技術では、容量の増加という問題に直面している。現在のボタン型リチウムイオン電池は電池自体の空間及び充填材方式の制限のために、電池容量が少なく、駆動時間を延ばすことが急務であった。製品の電気的性能を高めることが求められている。
【０００４】
ちなみに、現在市場にあるボタン型リチウムイオン電池は容量を増加することができなかった（その大部分が巻回形または積層技術を採用しているため、容量を増加することが難しかった）。我々が考案構造を出願し、新しいグラフェン材料（粉体）を見つけ出せば容量を増加することができる。
【０００５】
そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案の提案に至った。
【０００６】
本考案は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ボタン型リチウムイオン電池の容量を増加し、駆動時間を延ばすボタン型充電式リチウムイオン電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本考案の一態様のボタン型充電式リチウムイオン電池は、極端面及び負極端面を有しているケースであって、前記正極端面に近接している前記ケース内には正極チャンバーを有し、前記負極端面に近接している前記ケース内には負極チャンバーを有しているケースと、前記負極チャンバーに充填されるアノード材料組成部であって、グラファイト系炭素材料または他の無定形炭素アノード材料のうちのいずれか１種類及び導電剤、電極接着剤を混合した泥漿を複数回反復して高圧吹き付け塗装することで発泡銅ハニカムキャビティ内及びその表面に充填することにより組成されているアノード材料組成部と、前記正極チャンバーに充填されるカソード材料組成部であって、ＬｉＣｏＯ２、スピネル構造ＬｉＭｎ２０４、またはカンラン石構造ＬｉＦｅＰ０４のうちのいずれか１種類及び導電剤、電極粘結剤を混合した泥漿を複数回反復して高圧吹き付け塗装することで発泡アルミニウムハニカムキャビティ内及びその表面に充填することにより組成されているカソード材料組成部とを備えている。
【０００８】
好ましくは、前記ケースは正極ケースと、負極封口板と、ラバーリングと、隔離部材とを備え、前記正極ケース及び前記隔離部材が密封するように連接することで前記正極チャンバーが形成され、前記隔離部材及び前記負極封口板が密封するように連接することで前記負極チャンバーが形成され、前記ラバーリングは前記負極封口板を前記正極ケースの開口部に密封すると共に固定するために用いられている。
【０００９】
好ましくは、前記隔離部材はセパレータ及び前記正極チャンバーに敷設されていると共に前記セパレータの一端に貼着されているシール紙を備えている。
【００１０】
好ましくは、前記負極封口板の辺縁には周方向に延伸して傾斜している辺縁部が設けられ、前記ラバーリングは環状の凹溝を有し、該凹溝は前記辺縁部をその中に固定するように挿着している。
【００１１】
好ましくは、前記正極チャンバー及び前記負極チャンバーには共に固体電解液が充填されている。
【考案の効果】
【００１２】
従来の技術と比較すると、本考案の有益な効果について下述する。
（１）充填材方式の改変により、カソード材料及びアノード材料を複数回反復して高圧吹き付け塗装を行うことでハニカムキャビティ内及び表面に充填し、同等の単位面積でのカソード材料及びアノード材料の敷設量を増加させ、電池容量を増加させ、駆動時間を延ばしている。固体電解液によりカソード材料及びアノード材料と基体との結合の堅牢性を強化し、電池の電気的性能を高めている。
（２）構造の設置が合理的であり、密封効果に優れ、簡潔な製品構造であり、技術を小型電池の自動化、製造の大規模化に適用可能であり、より安定的な製品特性を有している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の一実施形態に係るボタン型充電式リチウムイオン電池を示す概略構成図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
以下、本考案の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本開示は、下記の実施形態に何ら限定されることはなく、本考案の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。
【００１５】
各部位、部材等を個別に説明するため、本考案では「左」、「右」、「前」、「後」、「上」、「下」等の表現を使用して相対的な位置関係を記述している。本考案では“第一”、“第二”等の順番を表す表現を用いているが、これは原則的に記載する物品を区別するために用いているにすぎず、重要性や配列を区別しているわけではない。
【００１６】
図１に示されるように、ボタン型充電式リチウムイオン電池は、限定されないが、ケースと、アノード材料組成部３と、カソード材料組成部４とを備え、アノード材料組成部３及びカソード材料組成部４は互いに絶縁するように間隔を開けて設置されている。
ケースは正極端面及び負極端面を有し、正極端面に近接しているケース内には正極チャンバーを有し、負極端面に近接しているケース内には負極チャンバーを有している。
【００１７】
アノード材料組成部３は負極チャンバーに充填され、アノード材料組成部３はグラファイト系炭素材料や他の無定形炭素アノード材料のうちのいずれか１種類及び導電剤、電極接着剤を混合した泥漿を複数回反復して高圧吹き付け塗装することで発泡銅ハニカムキャビティ内及びその表面に充填することで組成されている。アノード材料組成部３の発泡銅は銅基体中に連通するまたは連通しない大量の均一な孔が分布している新型の多機能材料である。発泡銅の導電性及び展延性は高く、特に発泡銅を電池の電極の基体材料とすることで、いくつかの顕著な利点を有している。
【００１８】
カソード材料組成部４は正極チャンバーに充填され、カソード材料組成部４はＬｉＣｏＯ２、スピネル構造ＬｉＭｎ２０４、またはカンラン石構造ＬｉＦｅＰ０４のうちのいずれか１種類及び導電剤、電極粘結剤を混合した泥漿を複数回反復して高圧吹き付け塗装することで発泡アルミニウムハニカムキャビティ内及びその表面に充填することで組成されている。発泡アルミニウムは比重が２．７ｋｇ／ｍ３である金属アルミニウムを発泡することで形成され、比重が０．２〜０．４ｋｇ／ｍ３しかない超軽量純金属材料であり、体積は１３倍に拡大し、重量は木材の３分の１しかない。
【００１９】
発泡アルミニウムは内部に多くの気泡層が形成されている多孔質材料であり、粉体と結合し、熱及び電気の導電率を減少させ、特に液体または空気等の透過性が高く、それ自体が優れた吸音特性を有している。
【００２０】
好適な実施方法として、ケースは正極ケース１と、負極封口板２と、ラバーリング７と、隔離部材とを備えている。
正極ケース１及び隔離部材が密封するように連接することで正極チャンバーが形成され、隔離部材及び負極封口板２が密封するように連接することで負極チャンバーが形成され、ラバーリング７は負極封口板２を正極ケース１の開口部に密封すると共に固定するために用いられている。
【００２１】
好適な実施方法として、隔離部材はセパレータ５及び正極チャンバーに敷設されていると共にセパレータ５の一端に貼着されているシール紙６を備えている。
【００２２】
好適な実施方法として、負極封口板２の辺縁には周方向に延伸して傾斜している辺縁部が設けられ、ラバーリング７はその中に辺縁部を固定するように挿着するための環状の凹溝を有している。
【００２３】
好適な実施方法として、正極チャンバー及び負極チャンバーには共に固体電解液が充填されている。
【００２４】
カソード材料及びアノード材料の充填材方式は高圧吹き付け塗装によるハニカムキャビティ充填法を採用し、ボタン型リチウムイオン電池に適用するのは、本考案の上記方法が初めてである。
【００２５】
以上、本考案を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本考案の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【符号の説明】
【００２６】
１  正極ケース
２  負極封口板
３  アノード材料組成部
４  カソード材料組成部
５  セパレータ
６  シール紙
７  ラバーリング
【図１】
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