(57)【要約】      （修正有）【課題】溶接組み立て工程が平易で、互いに反対極性の端子の絶縁性が従来型のものより優れたボタン電池を提供する。【解決手段】ハーメチックシールされたボタン電池であり、このボタン電池は、互いに反対極性の端子がガラス−対−金属シールを用いて相互に絶縁されており、このシールは、より大きい直径と高さのリング１２の内側において導電性リングにガラス被着２０させることにより形成される。リングの高さは、電池の所望の高さと同じである。円盤は、正極又は負極でありうる１個の電池端子として作用し、リングは他方の端子として作用する。平面図において、両端子は電池の同一側面に位置する。これは電気回路板などへの取り付け接続を容易にするものである。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的電池において、
ａ）自身の上端下端まで延びる周囲リング側壁を有するリングと、
ｂ）自身の上端下端まで延びる周囲ベース側壁を有し、前記リングによって囲繞されるベースと、
ｃ）前記リング側壁とベース側壁との間に延びて、それらの側壁とともにシール機能を果たすガラス物質と、
ｄ）前記ベースの上端に支持された電極であって、前記ベース上端に近接した電極下側面と前記電極下側面から隔たって前記リングの上端の下方に間隔をおいて位置する電極上側面とを有する第１電極と、
ｅ）前記第１電極の上端面に支持されたセパレータと、
ｆ）前記セパレータの上端に支持された電極下側面と、前記電極下側面から隔たって前記リングの上端の下方に間隔をおいて位置する電極上側面とを有する対極としての第２電極と、
ｇ）前記第１及び第２電極を活性化する電解質と、
ｈ）前記リングの上端にシールされたプレートと、を備えたことを特徴とする電気化学的電池。
【請求項２】
前記ベースが前記第１電極を抱合する凹部を備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項３】
前記ベースの凹部に抱合された前記第１電極の上端が、前記ベースの上端と実質上同一面をなすようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】
前記ベースの凹部に抱合された前記第１電極の上端が、前記ベースの上端よりも上方に位置するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項５】
前記プレートが前記第１及び第２電極に積層圧を加えるものであることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項６】
前記リングの下端とベースの下端が同一面をなすようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項７】
前記リングの上端が前記プレートを受容するステップを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項８】
前記電気化学的電池が更に、前記第１電極を囲繞する絶縁性リングを備えたものであることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【請求項９】
前記電気化学的電池が、植え込み型医療装置に電力供給する一次電池、又は二次電池のいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは化学的エネルギーを電気的エネルギーに変換することに関し、より特定すれば、ハーメチックシールされたボタン電池に関するものである。この電池は一次電池、又は二次電池のいずれかである。
【背景技術】
【０００２】
植え込み型電気化学電池は現在広く用いられている。これらの電池は端子ピンをケースから隔絶するため、絶縁性ガラスを用いてハーメチックシールされる。この型の電源は、電解質などの内部要素が生体組織や、関連する植え込み型医療装置の感応性ある電気要素に接触することを阻止するようになっている。これらの電池は大型であれば容易に製造できる。しかし、電池サイズが小型化すればするほど、必要な溶接組み立てを行う工程が複雑になる。
【０００３】
ボタン電池は、しばしば、超小型電源が要求される場面で使用される。ボタン電池はまた、頂上端子及び底部端子が絶縁用ガスケットと共にクリンプ（折り曲げ）されていることが特徴である。電極とそれらの集電体との接触は積層圧を用いて行われ、電極を端子に溶接する必要をなくしている。更に、ボタン電池の部品数は比較的少ないため、製造工程数を極小化する。しかし、ボタン電池で問題となるのは、絶縁用ガスケットが典型的な重合体、又はプラスチック物質からなることである。プラスチックは概して多孔質であり、ハーメチックシールには適さない。更に、これらのシールは信頼性がなくしかも漏洩しやすい。そのような場合、従来技術のボタン電池は植え込み型利用には適さない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、互いに反対極性の端子がガラス−対−金属シールを用いて相互に絶縁された点で、従来型のものより優れたボタン電池を提供しようとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このシールは、より大きい直径と高さのリングの内側において導電性リングにガラス被着させることにより形成される。リングの高さは、電池の所望の高さと同じである。円盤は、正極又は負極でありうる１個の電池端子として作用し、リングは他方の端子として作用する。平面図において、両端子は電池の同一側面に位置する。これは電気回路板などへの取り付け接続を容易にするものである。本発明のこれらの、及びそれ以外の様相は、以下の詳細な説明及び添付の図面を参照することにより当業者にとってより明確なものとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
図１〜図９は、本発明になるボタン電池１０を示している。ボタン電池１０は、円盤（ベース）１４を囲繞する円筒型リング１２を有する。円筒型リング１２は、円筒外壁１２Ａ、およびこれと同軸の円筒内壁１２Ｂを有する。円筒型リング１２の円筒外壁１２Ａ、及び円筒内壁１２Ｂは、これらの壁面と直交する互いに隔たった下端面１２Ｃ及び上端面１２Ｄまで延びてそれらの面と会合している。上端面１２Ｄは内壁１２Ｂに隣接した環状ステップ１６を含むものである。
【０００７】
円盤１４は、電極の一つを支持するベースとして作用するもので、その円筒外壁１４Ａはその壁面と直交する互いに隔たった下端面１４Ｂ及び上端面１４Ｃまで延びている。円盤には円形凹部１８が形成される。円形凹部１８は、円筒内壁１４Ｄを備え、この内壁は内底壁１４Ｅまで延びている。円盤の下端面１４Ｂとこの内底壁１４Ｅとは互いに平行している。更に、円筒外壁１４Ａと円筒内壁１４Ｄとは同軸である。円筒内壁１４Ｄの高さは円筒外壁１４Ａの高さの約１０％から約９０％である。これは内底壁１４Ｅと下端面１４Ｂとの間の円盤の厚さが円筒外壁１４Ａの高さの約１０％から約９０％であることを意味している。
【０００８】
円盤１４は、リング１４の内側にフィットするように寸法設定されている。図３から図９に示すとおり、リング下端１２Ｃが円盤下端１４Ｂと同一面をなすとき、円盤上端１４Ｃはリング上端１２Ｄよりも下方に離れて位置している。円盤がリングと同軸関係にあるとき、円筒外壁１４Ａはリング内壁１２Ｂから離れて位置する。絶縁ガラス２０は、リング内壁１２Ｂと円筒外壁１４Ａとの環状間隙をシールするものである（図５）。これは円盤をリングに対してハーメチックシールするものである。
【０００９】
電極活性物質からなる第１電極２２は、凹部１８内に着床形成されている。第１電極２２は、互いに間隔を有する上下両端面を有している。この上端面は円盤（円筒）上端面１４Ｃと実質上同一面をなすものとして図示されている。しかし、このことは必須要件ではない。第１電極の上端面は、所望に応じて円盤上端面１４Ｃより上位に位置させることができる。
【００１０】
円盤上端面１４Ｃ上にはリング内壁１２Ｂによって全領域を囲繞された絶縁性セパレータ２４が載置されている。第１電極と反対極性の第２電極２６はセパレータ２４の反対側面に位置している。
【００１１】
すでに述べたとおり、ボタン電池１０は一次電池、又は再充電可能な二次電池のいずれかである。しかし、ボタン電池は、アノード、すなわち負極とカソード、すなわち正極に関して説明される。一次または二次電池の場合、第２電極２６のアノード活物質は元素周期律表の第ＩＡ、ＩＩＡ及びＩＩＩＢ族から、リチウム、ナトリウム、カリウム、その他、及びそれらの合金、ならびに、例えば、Ｌｉ−Ｓｉ、Ｌｉ−Ａｌ、Ｌｉ−Ｂ、Ｌｉ−Ｓｉ−Ｂ合金などの金属間化合物より選択される。好ましい金属はリチウムである。対極である負電極はリチウム−アルミニウム合金などのリチウム合金からなる。しかし、合金中の重量で表されるアルミニウム量が多いほど、電池のエネルギー密度は低くなる。
【００１２】
一次ボタン電池の場合、アノード２６はリチウム金属の薄シートまたはホイル、あるいはペレットからなる。二次電気化学システムの場合、アノードすなわち負極は、好ましくはアルカリ金属リチウムなどのような、アノード活物質をインターカレート及びデインターカレートしうるアノード金属からなる。なんらかの形式の炭素（例えば、コークス、グラファイト、アセチレンブラック、グラッシカーボン、その他）からなる炭素質負電極はリチウム種と互換可能であり、そのようなものが好ましく用いられる。”ヘアリーカーボン”物質は、その比較的高いリチウム保持能力に基づき、特に好ましく採用される。”ヘアリーカーボン”は、タケウチその他に与えられた米国特許第５，４４３，９２８号に記載された物質である。この米国特許は本発明の出願人に譲渡されたものであり、この明細書中に参考文献として引用する。グラファイトは別の好ましい物質である。カーボンの形式に関係なく、炭素質繊維はその優れた機械的特性、すなわち、繰り返し充放電サイクル中に、劣化し難いという耐性を有する堅固な電極として構成しうるという性質の故に、特に利益的である。更に、炭素繊維による大面積は、急速な充放電を許容する。
【００１３】
二次電池用の典型的な負電極は、約９０ないし９７重量パーセントの「毛状炭素」または黒鉛を、約３ないし１０重量パーセントの結合剤物質、好ましくはフッ素樹脂粉末、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリアミド、ポリイミドおよびそれらの混合物と混合することによって製造される。
【００１４】
一次系でも二次系でも、正電極２２における反応は、負電極２６から正電極に移動するイオンの原子形または分子形への変換を含む。一次電池のためには、陰極活性材料は、炭素系化学物質または少なくとも一つの第一遷移金属カルコゲナイド成分から成り、これは金属、金属酸化物または少なくとも一つの第一および第二の金属またはそれらの酸化物から成る混合金属酸化物、および多分第三の金属または金属酸化物、または主金属酸化物の母体中に配合された第一および第二の金属またはそれらの金属酸化物でもよい。陰極活性材料は、また金属硫化物から成ってもよい。
【００１５】
炭素系活性材料は、好ましくは炭素およびフッ素から調製され、黒鉛状および非黒鉛状の炭素、例えばコークス、木炭または活性炭を含む。フッ化炭素は、式（ＣＦｘ）ｎで表され、ただし、ｘは、約０．１ないし１．９、好ましくは約０．５ないし１．２、および（Ｃ２  Ｆ）ｎ  、た、但し、ｎ  は、モノマー単位の数を示し、広範囲に変化する。
【００１６】
金属酸化物または混合金属酸化物は、好ましくは混合状態における熱処理、ゾル−ゲル形成、化学的蒸着または水熱合成の間における、種々の金属酸化物、金属硫化物および／または金属元素の化学的付加、反応または密な接触によって製造される。これで作られた活性材料は、元素周期律表の第ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢおよびＶＩＩＩ族の金属、酸化物および硫化物を含み、これらは貴金属および／または他の酸化物および硫化物の化合物を包含する。好ましい陰極活性材料は、少なくとも銀とバナジウムの反応生成物である。
【００１７】
一つの好ましい混合金属酸化物は、一般式ＳＭｘ  Ｖ２  Ｏｙ  をもち、ここに一般式中で、ＳＭは周期律表の第ＩＢないしＶＩＩＢおよびＶＩＩＩ族から選ばれた金属であり、ｘは約０．３０ないし２．０、ｙは約４．５ないし６．０である。一つの例示的な陰極活性材料は、その多くの相のどれか一つでの、一般式Ａｇｘ  Ｖ２  Ｏｙ  をもつ酸化銀バナジウム、すなわち一般式においてｘ＝０．３５およびｙ＝５．８をもつβ相酸化銀バナジウム、一般式においてｘ＝０．８０およびｙ＝５．４０をもつγ相酸化銀バナジウム、および一般式においてｘ＝１．０およびｙ＝５．５をもつε相酸化銀バナジウム、およびそれらの相の組合せおよび混合物から成る。そのような陰極活性材料のさらに詳細な説明については、ライアングらの米国特許第４，３１０，６０９号が参照される。この特許は本発明の譲受人に譲渡され、ここに参考として添付される。
【００１８】
もう一つの一次電池用の好ましい複合陰極活性材料は、一般式Ｃｕｘ  Ａｇｙ  Ｖ２  Ｏｚ  をもち、（ＣＳＶＯ）材料組成成分の比率は、好ましくは、約０．０１≦ｘ≦１．０、約０．０１≦ｙ≦１．０および約５．０１≦ｚ≦６．５である。この陰極活性材料のさらに詳細な説明のためには、タケウチらの米国特許第５，４７２，８１０号およびタケウチらの第５，５１６，３４０号が参照され、これら両者は本発明の譲受人に譲渡され、ここに参考として添付される。
【００１９】
前記のフッ化炭素、酸化銀バナジウムおよび酸化銅銀バナジウムの他に、Ａｇ２  Ｏ、Ａｇ２  Ｏ２  、ＣｕＦ２  、Ａｇ２  ＣｒＯ４  、ＭｎＯ２  、Ｖ２  Ｏ５  、ＭｎＯ２  、ＴｉＳ２  、Ｃｕ２Ｓ、ＦｅＳ、ＦｅＳ２  、酸化銅、酸化銅バナジウム、およびそれらの混合物が有用な活性材料として考えられる。
【００２０】
二次ボタン電池では、正電極２２は好ましくは、空気中で安定で取り扱いやすいリチウム化材料から成る。そのような空気に安定なリチウム化陰極活性材料の例には、バナジウム、チタン、クロム、銅、モリブデン、ニオブ、鉄、ニッケル、コバルトおよびマンガンのような金属の酸化物、硫化物、セレン化物およびテルル化物が含まれる。より好ましい酸化物には、ＬｉＮｉＯ２  、ＬｉＭｎ２  Ｏ４  、ＬｉＣｏＯ２  、ＬｉＣｏ０．９２Ｓｎ０．０８Ｏ２  およびＬｉＣｏ１−ｘ  Ｎｉｘ  Ｏ２  が含まれる。
【００２１】
そのような二次ボタン電池を充電するには、外部で発生させた電位を電池に印加することによって、正電極２２を構成するリチウムイオンを炭素系の負電極２６に導入する。印加された再充電の電位は、陰極活性材料から電解質を通って負電極の炭素系材料の中へリチウムイオンを引き寄せて、炭素を飽和する働きをする。得られたＬｉｘ  Ｃ６  負電極は、０．１ないし１．０の範囲のｘをもつことができる。つぎに、電池は電位を与えられて、通常の方法で放電される。
【００２２】
別の二次電池の構成は、負電極が電池内に組み込まれる前に、炭素系材料を活性のリチウム材料に導入することから成る。この場合、正電極は固形でもよく、それらに限定されないが、二酸化マンガン、酸化銀バナジウム、二硫化チタン、酸化銅、硫化銅、硫化鉄、二硫化鉄およびフッ化炭素のような活性材料から成る。しかし、この方法は電池の外でリチウム化炭素を扱うのに伴う問題が欠点となる。リチウム化炭素は、空気または水と接触すると、反応する傾向がある。
【００２３】
上記の陰極活性材料は、一次化学物質であれ、二次化学物質であれ、それらの一つ以上を結合剤と混ぜることによって、ボタン電池の中への導入のために電極本体中に形成される。適当な結合剤は、陰極混合物の約１ないし約５重量パーセントで存在する粉末のフッ素ポリマー、より好ましくは粉末のポリテトラフルオロエチレンまたは粉末のフッ化ポリビニリデンである。さらに、約１０重量パーセントまでの導電性の希釈剤が好ましくは陰極混合物に加えられて、導電性を向上させる。この目的に適切な材料には、アセチレンブラック、カーボンブラックおよび／または黒鉛または粉末のニッケル、アルミニウム、チタンおよびステンレススチールのような金属粉末が含まれる。すなわち、好ましい陰極活性材料は、約１ないし５重量パーセントで存在する粉末のフッ素ポリマー系結合剤、約一ないし５重量パーセントで存在する導電性希釈剤および約９０ないし９８重量パーセントで存在する陰極活性材料を含む。
【００２４】
ボタン電池１０が一次電気化学系として構成される場合も、二次電気化学系として構成される場合も、隔離板２４は陽極２６および陰極活性材料２２を物理的に隔離する。隔離板は、電気絶縁材料でできており、電極間の内部的な電気短絡を防ぎ、また陽極活性材料および陰極活性材料と反応性がなく、電解質と化学的に非反応性でそれに不溶性である。さらに、隔離板の材料は、電池の電気化学的反応の間に、電解質のそれを通っての流通を可能にするのに十分な程度の多孔性をもつ。隔離板の形は典型的には陽極および陰極電極の間に置かれたシートである。例示的な隔離板材料には、単独で使用されるか、またはフッ素ポリマー系の微細孔フィルム、不織ガラス、ポリプロピレン、ポリエチレン、ガラスファイバー材料、セラミック、ザイテックス（ケムプラスト・インコーポレーション）の名で市販されているポリテトラフルオロエチレン膜、セルガード（セラニーズ・プラスチック・カンパニー・インコーポレーション）の名で市販されているポリプロピレン膜およびデキシグラス（Ｃ．Ｈ．デクスター・ディビジョン・デクスター・コーポレーション）の名で市販されている膜で積層されたフッ化ポリビニリデン、ポリエチレンテトラフルオロエチレンおよびポリエチレンクロロトリフルオロエチレンを含むフッ素ポリマー繊維で織られた織布が含まれる。
【００２５】
電極２２、２６がリング／ディスク組立品の中に収納されたあと、電解質２８がそのなかに充填される。電解質は、リングの内壁１２Ｂに接する段１６と実質的に同じレベルになる量で、ディスク凹部１８およびリング１２中に入れられる。適切な非水性電解質は、非水溶媒に溶かした無機塩、より好ましくは有機エステル、エーテルおよび炭酸ジアルキルおよびそれらの混合物を含む低粘度溶媒および環状炭酸塩、環状エステルおよび環状アミドおよびそれらの混合物を含む高誘電率溶媒から成る非プロトン性有機溶媒の混合物に溶かしたアルカリ金属塩から成る。適切な非水溶媒は陽極および陰極電極の材料に実質的に不活性であり、好ましい低粘度溶媒には、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、酢酸メチル（ＭＡ）、ジグライム、トリグライム、テトラグライム、炭酸ジメチル（ＤＭＣ）、炭酸ジエチル（ＤＥＣ）、炭酸ジプロピル（ＤＰＣ）、炭酸メチルエチル(ＭＥＣ）、炭酸メチルプロピル（ＭＰＣ）、炭酸エチルプロピル（ＥＰＣ）、１，２−ジメトキシエタン(ＤＭＥ）、およびそれらの混合物が含まれる。好ましい高誘電率溶媒には、炭酸プロピレン（ＰＣ）、炭酸エチレン（ＥＣ）、炭酸ブチレン（ＢＣ）、アセトニトリル、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、γ−ブチロラクトン(ＧＢＬ）、γ−バレロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）およびそれらの混合物が含まれる。
【００２６】
アルカリ金属イオンの陽極から陰極への移送のための媒体として有用な既知のリチウム塩には、ここでも、ＬｉＰＦ６  、ＬｉＢＦ４  、ＬｉＡｓＦ６  、ＬｉＳｂＦ６  、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＡｌＣｌ４  、ＬｉＧａＣｌ４  、ＬｉＣ（ＳＯ２  ＣＦ３  ）３  、ＬｉＯ２  、ＬｉＮＯ３、ＬｉＯ２  ＣＣＦ３  、ＬｉＮ（ＳＯ２  ＣＦ３  ）２  、ＬｉＳＣＮ、ＬｉＯ３  ＳＣＦ２  ＣＦ３、ＬｉＣ６  Ｆ５  ＳＯ３  、ＬｉＯ２  ＣＦ３  、ＬｉＳＯ３  Ｆ、ＬｉＢ（Ｃ６  Ｈ５  ）４  、ＬｉＣＦ３  ＳＯ３  およびそれらの混合物が含まれる。適切な塩濃度は、典型的には約０．８ないし１．５の間にある。
【００２７】
例示的な炭素／ＬｉＣｏＯ２  対の二次電池のための好ましい電解質は、ＥＣ：ＤＭＣ：ＥＭＣ：ＤＥＣの溶媒混合物から成る。種々の炭酸エステル溶媒の最も好ましい容積パーセント範囲は、約２０％ないし約５０％の範囲のＥＣ、約１２％ないし約７５％の範囲のＤＭＣ、約５％ないし約４５％の範囲のＥＭＣおよび約３％ないし約４５％の範囲のＤＥＣを含む。好ましい形のボタン電池１０では、電解質はＤＭＣ：ＥＭＣ：ＤＥＣの比率に関して平衡状態にある。これは、不変で信頼できる循環特性を保つのに重要である。充電した電池中の低電位（陽極）物質の存在によって、リチウム化された黒鉛(ＬｉＣ６  ＝０．０１Ｖ対Ｌｉ／Ｌｉ+）の存在における非平衡の混合物は、相当量のＥＭＣが生成する結果となる。ＤＭＣ、ＤＥＣおよびＥＭＣの濃度が変わると、電池の循環特性および温度定格が変わる。そのような非予告性は受け入れられない。この現象は、２００２年８月３０日出願の米国特許出願番号第１０／２３２，１６６号に詳細に記述されており、これは本発明の譲受人に譲渡され、ここに参考として添付される。本発明の第四炭酸エステル混合物は、−５０℃より低い凝固点を示し、そのような混合物で活性化されたリチウムイオン二次電池は、室温で極めて良好な循環挙動を持ち、かつ−４０℃より低い温度で極めてよい放電および充電／放電循環挙動をもつ。
【００２８】
蓋３０として働く円板をつぎに段１６にはめる。蓋は、段の上に載って、その上面３０Ａがリングの上端１２Ｄと同じ平面になるような寸法と厚さをもつ。つぎに、蓋３０をリング１２に固定して、電池１０を密閉する。これははんだ付けおよび溶接を含む多くの方法のどれか一つで行う。後者の方法が使われた場合、図９に示すようにレーザー３２がリング１２と蓋３０の間に溶接部３４を与える。好ましくは、溶接中電池を熱低下用固定具（図示せず）にセットして、電池部品の加熱を最少にする。
【００２９】
蓋３０が適所に溶接されたあと、蓋の中心に圧力を加える。これで、蓋は電池内に収納されている電極材料２２、２６を押しつける。その結果の積重圧力は、例えば図３の完成した電池の図面に示してあり、この場合第一および第二の電極２２、２６はディスクの内底壁１４Ｅと蓋３０の間に捕捉されてぴったり合った関係にある。
【００３０】
本発明のボタン電池の重要な特徴は、リング１２、ディスク１４、ガラス２０および蓋３０の構成材料にある。これらの部品の材料の選定は、それらが腐食の可能性を防ぐために電池に期待される化学およびポテンシャルと共存できなければならないので、重要である。また、リング１２、ディスク１４およびガラス２０は、ガラス−金属間封じを形成する能力がなければならない。移植可能の用途に要求される信頼性を与えるためには、圧縮シールが典型的に使用される。そのようなシールでは、リング１２の熱膨張係数は、ガラス２０のそれより大きく、ガラスのそれはディスク１４のそれより大きい。第一の電極２２が陰極であり、第二の電極２６が陽極である場合、ディスク１４のための適切な例示的な材料は、チタンおよびモリブデンおよびそれらの合金であり、それらは比較的低い線膨張係数をもつ。ステンレススチールは、高い線膨張係数をもち、リング１２および蓋３０に適している。必要ならば、これらの金属は二次金属または炭素で被覆して、必要な電気化学系との融和性を与える。
【００３１】
第一の電極２２が陽極であり、第二の電極２６が陰極であることも、本発明の範囲によって考慮される。その場合、ニッケル、チタンおよびモリブデンおよびそれらの合金がディスク１４の適切な材料であり、ステンレススチールがリング１２および蓋３０に適切である。
【００３２】
図１０は、本発明によるボタン電池１００の別の実施態様である。ボタン電池１００は、円形のディスク１１４の周りを取り囲む円筒状の形のリング１１２から成る。リング１１２は、円筒形の内壁１１２Ｂと共軸の円筒形の外壁１１２Ａをもつ。外壁および内壁１１２Ａおよび１１２Ｂは、互いに離れて垂直に位置する下端および上端１１２Ｃおよび１１２Ｄの方に伸び、それらと合う。
【００３３】
ディスク１１４は、垂直に位置する外下端１１４Ｂおよび上端１１４Ｃの方に伸びる円筒状の形の外壁１１４Ａから成る。ディスク１１４は、リング１１２の内側に合う寸法になっている。ディスクの下端１１４Ｂと同じ面上に並ぶリングの下端１１２Ｃによって、ディスクの上端１１４Ｃは、リングの上端１１２Ｄから離れて、その下にある。リングと共軸関係にあるディスクによって、ディスクの外壁１１４Ａはリングの内壁１１２Ｂから離れている。絶縁ガラス１１６が、リングの内壁１１２Ｂとディスクの外壁１１４Ａの間を環状にシールする。これは、ディスクをリングに対して密封する働きをする。
【００３４】
電極活性材料の第一の電極１１８は、ディスク上端１１４Ｃの上に位置している。絶縁材料のリング１２０が第一の電極を取り巻く。絶縁性の隔離板１２２が、リングの内壁１１２Ｂに取り囲まれた全範囲に拡がっている。つぎに第一の電極とは逆の極性の第二の電極１２４が隔離板１２２の反対側に置かれる。好ましくは、絶縁性リング１２０および隔離板１２２は、ボタン電池１０の隔離板２４に適切であると前に述べたポリマー材料の内の一つで作られる。電解質１２６は、リング１１２によって密封されたディスク１１４によって、空洞型に与えられる。つぎに、溶接部１３０によってリングの上端１１２Ｄに固定された蓋１２８が、電池１１０を完成させる。
【００３５】
第二の電極２６と蓋３０の間に捕捉されたスプリング３６を持って、積重圧力を与える本発明のボタン電池１０Ａの別の実施態様を、図１１に示す。スプリング３６は、好ましくは第二の電極２６に対して斜めになった小さい直径と蓋３０に対して斜めになった大きい直径をもつさらばね型である。このスプリングの配置は、電極２２、２６に軸方向の積重圧力を加え、完全で効率的な放電を促進するのを助ける。望むならば、さらばねの代わりになみばねを使ってもよい。
【００３６】
すなわち、一次および二次化学の両方の密閉ボタン電池の種々の実施態様を述べてきたことは明らかである。そのような電池は、比較的小さい寸法の電源が望ましいところに多くの用途をもつ。しかし、特に好ましい用途は、心臓ペースメーカー、細動除去器、神経刺激装置などのような移植可能な医療装置の電力供給である。これらの装置は、長寿命の密閉された電源を必要とする。本発明のボタン電池１０、１０Ａおよび１００は、この要求を満たす。
【００３７】
ここに記載した本発明の発明概念への種々の改変が、ここに添付した請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱することなしに当業者に自明であることが評価される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明になるボタン電池１０の平面図である。
【図２】図１に示すボタン電池１０の底面図である。
【図３】図１における線３−３に沿って断面にして示す断面図である。
【図４】ボタン電池１０のためのリング１２とディスク１４の断面図である。
【図５】図４に示すリング１２とディスク１４の間を絶縁ガラス２０でシーリングした状態を示す断面図である。
【図６】図５に示すボタン電池について、第１および第２の電極２２、２６の位置関係を示す断面図である。
【図７】図６に示す電極２２、２６に作用する電解質２８を示す断面図である。
【図８】図７に示すボタン電池をプレート３０で閉じた状態を示す断面図である。
【図９】図８に示すボタン電池を密封するためリング１２にプレート３０をレーザー３２により溶接する状態を示す概略的な断面図である。
【図１０】この発明に従った他の実施例になるボタン電池１００を示す断面図である。
【図１１】電極組立体のための積層圧を供するべく第２の電極２６とリード３０との間にスプリング３６を介在させた他の実施例になるボタン電池１０Ａを示す断面図である。
【図１】
2004228086.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【外国語明細書】
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