(57)【要約】【課題】電池を長期間高温下で保存している間に封口板部材間の接触抵抗が増加することが無い電池用封口板を提供することを目的とする。【解決手段】キャップ９と、ＰＴＣ素子１０と、スペーサ１１とアルミニウム弁体１２を取り付けたフィルタ１３とを順に積層した封口板部材と、封口板部材の外周部に組み込まれたガスケット５と、ガスケット５と封口板部材との間に塗布された封止剤１４とを含む電池用封口板６であって、キャップ９とＰＴＣ素子１０とが接する第１の接触部と、ＰＴＣ素子１０とフィルタ１３とが接する第２の接触部との少なくとも一つの面に、キャップ９とＰＴＣ素子１０、またはＰＴＣ素子１０とフィルタ１３とを接続する導電性部材１７を設けて電気的に接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャップと、ＰＴＣ素子と、スペーサとアルミニウム弁体を取り付けたフィルタとを順に積層した封口板部材と、
前記封口板部材の外周部に組み込まれたガスケットと、
前記ガスケットと前記封口板部材との間に塗布された封止剤とを含む電池用封口板であって、
前記キャップと前記ＰＴＣ素子とが接する第１の接触部と、前記ＰＴＣ素子と前記フィルタとが接する第２の接触部の少なくとも一つの面に、キャップとＰＴＣ素子またはＰＴＣ素子とフィルタとを接続する導電性部材を設けたことを特徴とする電池用封口板。
【請求項２】
前記導電性部材は、導電性接着剤と、導電性ゴムと、導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも１つを含む請求項１に記載の電池用封口板。
【請求項３】
アルカリ金属あるいはアルカリ金属を主成分とする合金からなる負極と、活物質からなる合剤層を導電性有孔芯材上に充填した正極と、セパレータと、有機電解液と、これらを収容する電池ケースと、請求項１または２に記載の電池用封口板とを含む電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池用封口板およびそれを用いた電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
リチウムなどのアルカリ金属を負極活物質とし、二酸化マンガンなどの金属酸化物などを正極活物質とするリチウム一次電池は、正負極の起電力差が大きいため、高電圧および高エネルギー密度を有することから、カメラ等の電源として広く普及している。さら近年においては、その長期保存特性に優れていることから、防犯アラーム等の電源としても普及し始めている。
【０００３】
リチウム一次電池に関わらず、有機電解液を使用した電池では、その密閉性が重要である。電池が充分に密閉されていないと、電池内部からの有機電解液の漏洩、いわゆる漏液の発生や、外部から電池内部への湿気の混入による保存特性の低下が生じる。
【０００４】
電池用封口板には、キャップと、ＰＴＣ（Ｐｏｓｉｔｉｖｅ  Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）素子と、スペーサとアルミニウム弁体を取り付けたフィルタとを順に積層した封口板部材と、封口板部材の外周部に組み込まれたガスケットと、ガスケットと封口板部材とが接する面に塗布された封止剤で形成されているものがある。この電池用封口板には、ガスケットと電池ケースとが接する面にも封止剤が塗布されている。この２箇所に封止剤を塗布すると、封口後の封口板部材とガスケット、およびガスケットと電池ケースとが接する部分に生ずる空隙が封止剤で埋まるので、封口部位からの漏液が防止される（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
封止剤としては、ピッチと呼ばれるブロンアスファルトを鉱物油に溶かしたものや、ブチルゴムなどのガスケットや封口板部材との密着性が優れた絶縁材料が用いられている。
【特許文献１】特開２００３−１５１５１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の電池用封口板の構造では、電池を長期間高温下で保存している間に、封口板部材とガスケットとが接する面に塗布した封止剤の流動性が増加し、キャップとＰＴＣ素子との隙間、もしくはＰＴＣ素子とフィルタとの隙間に絶縁材料である封止剤が入り込むおそれがあった。キャップとＰＴＣ素子との隙間、もしくはＰＴＣ素子とフィルタとの隙間に絶縁材料である封止剤が入り込むと、封口板部材間の接触抵抗が増加してしまい、結果として電池の内部抵抗が上昇するおそれがあるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、電池を長期間高温下で保存している間に封口板部材間の接触抵抗が増加することが無い電池用封口板を提供するとともに、それを用いたことによる内部抵抗の安定した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】
【０００８】
上記従来の課題を解決するために本発明の電池用封口板は、キャップと、ＰＴＣ素子と、スペーサとアルミニウム弁体を取り付けたフィルタとを順に積層した封口板部材と、封口板部材の外周部に組み込まれたガスケットと、ガスケットと封口板部材との間に塗布された封止剤とを含む電池用封口板であって、キャップとＰＴＣ素子とが接する第１の接触部と、ＰＴＣ素子とフィルタとが接する第２の接触部の少なくとも一つの面にキャップと
ＰＴＣ素子またはＰＴＣ素子とフィルタとを接続する導電性部材を設けたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成により、電池を長期間高温下で保存している間に、封止剤の流動性が増加して、キャップとＰＴＣ素子との隙間、もしくはＰＴＣ素子とフィルタとの隙間に封止剤が入り込んだとしても、導電性部材によって接続されている部分は、封止剤の侵入を防ぎ、導通を保持しているため、キャップとＰＴＣ素子とが接する第１の接触部と、ＰＴＣ素子とフィルタとが接する第２の接触部とにおいて導電性部材を介して電気的導通が確保されているので、封口板部材間の接触抵抗が上昇しない。その結果、本発明の電池用封口板を用いた電池の内部抵抗の上昇を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電池用封口板によれば、キャップとＰＴＣ素子とが接する第１の接触部とＰＴＣ素子とフィルタとが接する第２の接触部の少なくとも一つの面に、キャップとＰＴＣ素子またはＰＴＣ素子とフィルタとを接続する導電性部材を設けたことで、電池を長期間高温下で保存している間に、キャップとＰＴＣ素子との隙間、もしくはＰＴＣ素子とフィルタとの隙間に封止剤が入り込んでも、封口板部材間の接触抵抗の上昇を抑制することができる。また、本発明の電池用封口板を用いた電池の内部抵抗の上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の電池用封口板は、キャップと、ＰＴＣ素子と、スペーサとアルミニウム弁体を取り付けたフィルタとを順に積層した封口板部材と、封口板部材の外周部に組み込まれたガスケットと、ガスケットと封口板部材との間に塗布された封止剤とを含む電池用封口板であって、キャップとＰＴＣ素子とが接する第１の接触部と、ＰＴＣ素子とフィルタとが接する第２の接触部の少なくとも一つの面にキャップとＰＴＣ素子またはＰＴＣ素子とフィルタとを接続する導電性部材を設けたことを特徴とする。
【００１２】
上記構成により、電池を長期間高温下で保存している間に、封止剤の流動性が増加して、キャップとＰＴＣ素子との隙間、もしくはＰＴＣ素子とフィルタとの隙間に封止剤が入り込んだとしても、導電性部材によって接続されている部分は、封止剤の侵入を防ぎ、導通を保持しているため、キャップとＰＴＣ素子とが接する第１の接触部と、ＰＴＣ素子とフィルタとが接する第２の接触部とにおいて導電性部材を介して電気的導通が確保されているので、封口板部材間の接触抵抗が上昇しない。その結果、本発明の電池用封口板を用いた電池の内部抵抗上昇を抑制することができる。
【００１３】
さらに上記導電性部材は、導電性接着剤と、導電性ゴムと、導電性ポリマーからなる群より選ばれた少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１４】
上記材料の導電性部材は軟化温度が一般的な電池の使用温度である８５℃よりも高いため、封口板を高温で保存しても、キャップとＰＴＣ素子、もしくはＰＴＣ素子とフィルタとの接続を保持できるためより好ましい。
【００１５】
また、アルカリ金属あるいはアルカリ金属を主成分とする合金からなる負極と、活物質からなる合剤層を導電性有孔芯材上に充填した正極と、セパレータと、有機電解液と、これらを収容する電池ケースと、上記記載の封口板を用いた電池は、長期間高温下で保存しても封口板部材間の接触抵抗が上昇しないため、電池の内部抵抗の上昇を抑制することができる。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す
実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００１７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における電池の概略断面図であり、図２は、同電池の上部拡大概略断面図である。
【００１８】
この電池は二酸化マンガンを主活物質とした正極１と、負極２にリチウムを用いた円筒形リチウム一次電池である。二酸化マンガンを主とする活物質混合物を集電金属芯材に充填した帯状の正極１と、リチウム金属からなる帯状の負極２とこれら正負両電極間に介在されたセパレータ３とを渦巻状に捲回構成された電極組立体が、有機電解液とともに電池ケース４に収納されている。電池ケース４の上開口部にはガスケット５を介在させて電池用封口板６が装着され、電池用封口板６には正極芯材に接続された正極リード７が連結されている。負極２に接続された負極リード８は電池ケース４に連結されている。
【００１９】
電池用封口板６はキャップ９、ＰＴＣ素子１０、スペーサ１１とアルミニウム弁体１２を取り付けたフィルタ１３を順に積層した封口板部材と、封口板部材の外周部に組み込まれたガスケット５と、ガスケット５と封口板部材が接する面に塗布された封止剤１４（図１では省略、図２に図示）からなる。
【００２０】
キャップ９は、電池の正極端子である。キャップ９は高温多湿などの外部環境の影響を受けるため、錆びにくい材料が好ましい。電池の正極端子として使用されるため、キャップ９の表面には、電導性の高い材料を使用する必要がある。キャップ９は、ガス抜き孔を有している。キャップ９は、例えば厚み０．３ｍｍ程度のステンレス（ＳＵＳ４３０）にニッケル（Ｎｉ）メッキを行った材料を数工程のプレス成型を行うことで作製する。
【００２１】
ＰＴＣ素子１０は、温度上昇に伴い抵抗値が上昇する素子である。ＰＴＣ素子１０の機能は、過電流によって電池の温度が急激に上昇した場合に、ＰＴＣ素子１０の抵抗が上昇することで過電流を抑制するものである。
【００２２】
スペーサ１１は、電池内部に発生したガスを逃がすため、アルニウム弁体１２の作動圧を定めるものである。スペーサ１１はドーナツ状の形態で、内径の大きさによってアルミニウム弁体１２の作動圧を制御する。スペーサ１１は、例えば厚み０．２ｍｍのステンレス（ＳＵＳ４３０）をドーナツ状に打ち抜くことで作製する。
【００２３】
アルミニウム弁体１２は、電池の内圧上昇に伴い変形する弁体である。アルミニウム弁体１２は、電池の異常により電池の内圧が上昇するにつれて変形し、ある一定の内圧以上になると、アルミニウム弁体１２が破れることで、電池内部に発生したガスを外部に逃がし、電池の破裂を防ぐものである。アルミニウム弁体１２は、例えば厚み０．０２５ｍｍのアルミニウムに、フィルタ１３を取り付ける面に厚み０．０５ｍｍの接着ポリエチレン、接着ポリエチレンと反対の面に厚み０．０５ｍｍの非接着ポリエチレンをヒートラミネートして作製する。
【００２４】
フィルタ１３は、スペーサ１１およびアルミニウム弁体１２を固定するものである。また、電極群の正極リード７と溶接されている。フィルタ１３は、例えば厚み０．３ｍｍのステンレス４４４を円形に打ち抜き、中央に貫通穴を設け、数工程のプレス成型を行って段差を設け、そこで形成した面にアルミニウム弁体１２を取り付けて、スペーサ１１を挟み込んでフィルタ１３の周辺部をかしめることで、スペーサ１１およびアルミニウム弁体１２を固定する。
【００２５】
ガスケット５は、封口板部材と電池ケース４の間から有機電解液の漏液を防止するものである。ガスケット５は、例えばポリプロピレンを射出成型することにより作製する。
【００２６】
封止剤１４は、電池封口時に、封口板部材とガスケット５との隙間を埋めて有機電解液の漏液を防止するものである。また、電池ケース４とガスケット５が接する面にも塗布され、上記と同様に有機電解液の漏液を防止する。封止剤１４の主成分は、ガスケット５の材料に対して親和性をもつ材料が好ましい。封止剤１４は、例えばブロンアスファルトとトルエンを１：２の割合で混合して作製する。
【００２７】
封口板部材のキャップ９とＰＴＣ素子１０とが接する第１の接触部１５、またはＰＴＣ素子１０とフィルタ１３とが接する第２の接触部１６のいずれかの面に導電性部材１７（図１では省略、図２に図示）が配置されて、キャップ９とＰＴＣ素子１０、またはＰＴＣ素子１０とフィルタ１３とを電気的に接続している。図２では、第一の接触部１５に導電性部材１７を設けた例を示したが、第２の接触部１６に導電性部材１７を設けてもかまわない。
【００２８】
この構成とすることで電池を長期間高温下で保存している間に、封止剤１４の流動性が増加して、キャップ９とＰＴＣ素子１０との隙間、もしくはＰＴＣ素子１０とフィルタ１３との隙間に封止剤１４が入り込んだとしても、導電性部材１７によって接続されている部分は、封止剤１４の侵入を防ぎ、電気的導通が確保されているので、電池内部抵抗の上昇を抑制することができる。
【００２９】
導電性部材１７は、導電性を持ち、一般的な電池の使用温度である８５℃以上の温度でキャップ９とＰＴＣ素子１０、およびＰＴＣ素子１０とフィルタ１３との接続を保持できる材料であれば特に限定されるものではない。
【００３０】
導電性部材１７の塗布方法としては、キャップ９とＰＴＣ素子１０、およびＰＴＣ素子１０とフィルタ１３との接続を保持できる方法であれば、特に限定されるものではなく、例えば、接続部分に導電性部材１７を塗布し、挟みこむ方法が挙げられる。また、第１の接触部１５および第２の接触部１６の全面に設ける必要は無く、一部に設けるだけでよい。
【００３１】
導電性部材１７は、導電性接着剤、導電性ゴム、導電性ポリマーの少なくとも一つを含む場合、軟化温度が一般的な電池の使用温度である８５℃よりも高いため、電池を高温で保存しても、キャップ９とＰＴＣ素子１０、もしくはＰＴＣ素子１０とフィルタ１３とを接続を保持できるためより好ましい。
【００３２】
導電性接着剤としては、例えばエポキシ樹脂やポリイミド樹脂に、銀のフィラーを添加したもの、導電性ゴムとしては、例えばクロロプレンゴムやニトリルゴムにカーボンブラックを添加したもの、導電性ポリマーとしては、例えばポリチオフェンを使用することができる。
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２における電池の概略断面図は図１と同じであり、図３は、本発明の実施の形態２における電池の上部拡大概略断面図である。
【００３３】
封口板部材のキャップ９とＰＴＣ素子１０とが接する第１の接触部１５と、ＰＴＣ素子１０とフィルタ１３とが接する第２の接触部１６の両方に導電性部材１７を設ける以外は、実施の形態１と同様に作製した。
【００３４】
キャップ９とＰＴＣ素子１０とが接する第１の接触部１５と、ＰＴＣ素子１０とフィル
タ１３とが接する第２の接触部１６の両方を導電性部材１７にて接続することで、実施の形態１よりも確実に接続を保持できるため、より好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の電池用封口板およびそれを用いた電池によれば、長期間高温下で保存した場合に、内部抵抗の上昇を抑制することができる電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施形態１および２における電池の概略断面図
【図２】本発明の実施形態１における電池の上部拡大概略断面図
【図３】本発明の実施形態２における電池の上部拡大概略断面図
【符号の説明】
【００３７】
１  正極
２  負極
３  セパレータ
４  電池ケース
５  ガスケット
６  電池用封口板
７  正極リード
８  負極リード
９  キャップ
１０  ＰＴＣ素子
１１  スペーサ
１２  アルミニウム弁体
１３  フィルタ
１４  封止剤
１５  第１の接触部
１６  第２の接触部
１７  導電性部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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