(57)【要約】【課題】  電池缶の厚みを薄くした場合においても、充分な耐漏液性を確保し、耐漏液性が優れたコイン形電池を提供する。【解決手段】  正極、負極および電解液を含む発電要素を、有底筒状の電池缶と周辺折り返し部を有する封口板と環状ガスケットとで形成される空間内に収容し、電池缶の開口端部の内方への締め付けにより環状ガスケットを封口板の周辺折り返し部と電池缶の開口端部の内周面とに圧接させて電池缶の開口部を封口するコイン形電池において、上記電池缶の開口端部を、電池缶の周壁の先端部側を電池缶の底部側に向けて折り返すことによって２層にした２層の周壁で構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、負極および電解液を含む発電要素を、有底筒状の電池缶と周辺折り返し部を有する封口板と環状ガスケットとで形成される空間内に収容し、電池缶の開口端部の内方への締め付けにより環状ガスケットを封口板の周辺折り返し部と電池缶の開口端部の内周面とに圧接させて電池缶の開口部を封口するコイン形電池であって、上記電池缶の開口端部が、電池缶の周壁の先端部側を電池缶の底部側に向けて折り返すことによって２層にした２層の周壁で構成されていることを特徴とするコイン形電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイン形電池に関し、さらに詳しくは、耐漏液性が優れたコイン形電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コイン形リチウム電池、コイン形アルカリ電池などの電解液を用いるコイン形電池では、電池缶と封口板と環状ガスケットとで形成される空間内に正極、負極および電解液を含む発電要素を収容した構造を採っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなコイン形電池では、電池組立時に、電池缶の開口端部を内方に締め付けることにより、あらかじめ封口板の周辺折り返し部に取り付けておいた樹脂製の環状ガスケットを封口板の周辺折り返し部と電池缶の開口端部とに圧接させて電池缶の開口部を封口することにより電池内部を密閉状態にしている。
【０００４】
そして、上記のような封口構造を採ることにより、現在の用途に対しては必要な耐漏液性が確保されているが、今後、さらなる高容量化を要求された場合、その対応策の一つとして電池缶の厚み（缶厚）を薄くし、その内容積を高めることが必要とされる
【０００５】
しかしながら、電池缶の厚みを薄くしていくと、電池組立にあたって、その開口端部を内方に締め付けたときに（いわゆるカシメを行ったときに）、充分な締め付け強度（カシメ強度）が得られず、そのため、耐漏液性が低下したり、その締め付け強度を確保するために、強く締め付けすぎた場合には、電池缶の開口端部そのものが破損するという問題があった。
【特許文献１】特開昭５８−１３５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、コイン形電池における上記のような事情に鑑み、電池缶の厚みを薄くした場合においても、充分な耐漏液性を確保し、耐漏液性が優れたコイン形電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、正極、負極および電解液を含む発電要素を、有底筒状の電池缶と周辺折り返し部を有する封口板と環状ガスケットとで形成される空間内に収容し、電池缶の開口端部の内方への締め付けにより環状ガスケットを封口板の周辺折り返し部と電池缶の開口端部の内周面とに圧接させて電池缶の開口部を封口するコイン形電池において、電池缶の周壁の先端部側を電池缶の底部側に向けて折り返して２層にし、その２層の周壁で電池缶の開口端部を構成することによって、上記課題を解決したものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電池缶の厚み（缶厚）を薄くした場合でも、充分な耐漏液性を確保し、耐漏液性が優れたコイン形電池を提供することができる。
【０００９】
すなわち、上記構成とすることにより、電池缶の開口端部は２層の周壁で構成されることになって、強度が向上するので、電池組立にあたって、それを内方に締め付けたときに、充分な締め付け強度を確保することができ、それによって、充分な耐漏液性が得られるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明において、電池缶は、その材質などに関して特に限定されることはないが、例えば、ステンレス鋼製のものや、鉄製のものなどが好適に用いられる。そして、この電池缶は、表面にニッケルメッキなどのメッキを施しておくことが好ましい。また、電池缶の厚み（缶底）は、特に限定されることはないが、本発明は、特に厚み（缶厚）の薄い電池缶に適用した場合にその効果が顕著に奏されるので、電池缶の厚み（缶厚）が０．０５〜０．１５ｍｍ程度の場合に適用するのが好ましい。
【００１１】
ここで、本発明のコイン形電池の一実施形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明のコイン形電池の一実施形態を概略的に示す断面図である。まず、図１中の参照符号と構成部材との関係について説明すると、１は正極で、２は負極であり、３はセパレータで、４は電池缶であり、５は封口板で、５ａは封口板の周辺折り返し部であって、６は環状ガスケットである。そして、この電池では、正極１、負極２、電解液（図示せず）、セパレータ３などの発電要素は、電池缶４、封口板５および環状ガスケット６で形成される空間内に収容され、この実施形態では、電池缶４に正極１が収容されているので、電池缶４は正極端子としての機能を有し、封口板５は負極２との接触により負極端子としての機能を有している。ただし、上記とは逆に、電池缶４に負極端子としての機能を兼ね備えさせ、封口板５に正極端子としての機能を備えさせることもできる。
【００１２】
上記電池缶４の周壁はその先端部側が底部側に向かって折り返され、その結果、電池缶４の開口端部４ａは２層の周壁で構成されている。周壁の折り返し部分は、長いほど（つまり、その折り返し部分の先端が電池缶の底部に近接するほど）好ましく、その周辺折り返し部分の先端が、封口板５の周辺折り返し部５ａの上端に対応する位置にまで達していることが好ましい。なお、電池缶４の周壁とは、有底筒状の電池缶４の筒状部分に相当するものであり、本発明で言う電池缶の厚み（缶厚）とは、この周壁の厚みをいう。
【００１３】
上記コイン形電池についてさらに説明すると、正極１と負極２との間にはセパレータ３が介在し、これらの正極１、負極２、セパレータ３や電解液（この電解液は主としてセパレータ３に含浸されている）は、電池缶４、封口板５および環状ガスケット６で形成される空間内に収容された状態で、電池缶４の開口端部４ａの内方への締め付けにより，あらかじめ封口板５の周辺折り返し部５ａに取り付けておいた環状ガスケット６を電池缶４の開口端部４ａの内周面と封口板５の周辺折り返し部５ａに圧接させて電池缶４の開口端部４ａを封口して、電池内部を密閉状態にしている。
【００１４】
本発明においては、上記のように電池缶４の開口端部４ａを特定の構成したことに特徴を有するが、それ以外の構成に関しては、コイン形電池に従来から採用されている構成を採用することができる。すなわち、正極１、負極２、電解液、セパレータ３、封口板５、環状ガスケット６などに関して、コイン形電池に従来から採用されている構成を採用することができる。もとより、従来から採用されている構成を適宜変更して採用することも可能である。
【００１５】
電池業界においては、高さより径の方が大きい扁平形電池をコイン形電池と呼んだり、あるいはボタン形電池と呼んでいるが、そのコイン形電池とコイン形電池との間に明確な差はなく、本発明のコイン形電池も、ボタン形電池と呼ばれるものを排除しておらず、そのようなボタン形電池と呼ばれる電池も、本発明のコイン形電池の範囲内に含まれる。
【実施例】
【００１６】
つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明する。ただし、本発明は実施例に例示のもののみに限定されることはない。
【００１７】
実施例１
この実施例１のコイン形電池を作製するにあたって、電池缶４、封口板５、環状ガスケット６、正極１、負極２、セパレータ３、電解液は以下に示すものを用いた。まず、電池缶４は、厚み０．１０ｍｍのステンレス鋼板を絞り加工によって、周壁の高さ６．０ｍｍの有底円筒状に成形し、その周壁の先端部側を径方向に外方側で先端が電池缶４の底部近くに達するまで折り返して２層にし、その２層の周壁で開口端部４ａを構成し、その外面にニッケルメッキを施したものを用いた。上記のような周壁の先端部側の折り返しにより、この電池缶４の底部から開口端までの高さは３．０ｍｍになり、また、折り返し部分の長さは２．８ｍｍであった。
【００１８】
封口板５は、ステンレス鋼版で周辺折り返し部５ａを有する形状に作製し、その表面にニッケルメッキを施したものを用いた。
【００１９】
正極１の作製にあたっては、正極活物質として二酸化マンガンを用い、導電助剤として人造黒鉛を用い、バインダーとしてポリテトラフルオロエチレンを用い、それらを混合して、二酸化マンガンが９１．７質量％、人造黒鉛が７．６質量％、ポリテトラフルオロエチレンが０．７質量％となるように正極合剤を調製した。この正極合剤を金型に充填し、加圧成形して正極１を作製した。この正極１は直径が１６ｍｍであり、厚さが１．９ｍｍであった。
【００２０】
電解液としては、プロピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタンとの体積比１：１の混合溶媒にＬｉＣｌＯ４を０．５ｍｏｌ／ｌ溶解させることによって調製した有機電解液を用いた。
【００２１】
負極２は直径１６ｍｍ、厚さ０．５８ｍｍのリチウム板と直径１６ｍｍ、厚さ６μｍのアルミニウム箔とを積層して所定サイズに打ち抜いたものを封口板５に収容し、電池組立後に電解液の存在下で電気化学的に合金化させたリチウム−アルミニウム合金で構成した。
【００２２】
そして、セパレータ３としてはポリプロピレン不織布を用い、環状ガスケット６にはポリプロピレン製のものを用い、それらと前記の電池缶４、封口板５、正極１、負極２、電解液などを用いて、図１に示す構造で直径２０ｍｍ、高さ３．２ｍｍのコイン形電池を作製した。ここで、この実施例１の電池を図１を参照しつつ説明すると、正極１は前記のように二酸化マンガンを正極活物質とする正極合剤を加圧成形したものからなり、負極２は前記のようにリチウム−アルミニウム合金からなり、これらの正極１と負極２との間にはポリプロピレン不織布からなるセパレータ３が介在し、図示していないが、この電池には前記の電解液が注入され、これら、正極１、負極２、セパレータ３、電解液などからなる発電要素は、前記電池缶４、封口板５および環状ガスケット６で形成される空間内に収容されている。そして、電池は、その組立時において、電池缶４の開口端部４ａを内方に締め付けて環状ガスケット６を封口板５の周辺折り返し部５ａと電池缶４の開口端部４ａの内周面とに圧接させることによって電池缶４の開口部を封口して、電池内部が密閉状態にされている。
【００２３】
比較例１
電池缶の作製にあたっては、実施例１と同様に、厚さ０．１０ｍｍのステンレス鋼板を用いて、周壁の高さ３．０ｍｍの有底円筒状に成形し、その外面にニッケルメッキを施したものを用いた以外は、実施例１と同様にコイン形電池を作製した。つまり、この比較例１の電池では、電池缶の開口端部は厚さ０．１０ｍｍの周壁１層のみで構成されている。
【００２４】
上記実施例１および比較例１の電池を６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中に６０日間貯蔵し、漏液発生の有無を調べた。この試験にあたっては、実施例１の電池、比較例１の電池とも、２５個ずつを用いた。その結果を表１に示すが、表１では試験に供した全電池個数を分母に示し、漏液の発生した電池個数を分子に示す態様で表示した。
【００２５】
【表１】
2006040826.tif 000003
【００２６】
表１に示すように、実施例１の電池は、比較例１の電池に比べて、漏液発生個数が少なく、耐漏液性が優れていた。
【００２７】
なお、上記実施例では、平面形状が円形のコイン形電池について説明したが、最近は、いわゆるカシメ方式による封口（本発明におけるように電池缶の開口端部の内方への締め付けにより環状ガスケットを封口板の周辺折り返し部と電池缶の開口端部の内周面に圧接させることによる封口）を採用した平面形状が角形のコイン形電池も開発されており、本発明は実施例で示したような平面形状が円形のコイン形電池だけに限定されることなく、平面形状が角形のコイン形電池にも適用できるものである。また、電池缶４が有底筒状のものである旨に規定しているが、コイン形電池であることから、その筒状部の高さは底部のサイズに比べて小さい（低い）ものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明のコイン形電池の一実施形態を概略的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    正極
２    負極
３    セパレータ
４    電池缶
４ａ  開口端部
５    封口板
５ａ  周辺折り返し部
６    環状ガスケット
【図１】
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