(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極とセパレータと負極からなる平板状の積層体の電池要素を収容する凹部を有し且つ該凹部の底部に前記電池要素の一方の極に接続し外部に導通する第一の導体を有し平面状の接合面を有する第一の容器と、前記電池要素を仮押さえし前記第一の容器とゴム状の気密封止部を介して接合されてなる平面状の接合面を有する第二の容器と、前記第二の容器とゴム状の気密封止部を介して接合されてなり前記電池要素を密閉する平面状の接合面を有する第三の容器とからなり、前記電池要素の他の一方の極に接続し前記第二の容器または第三の容器を通って外部に導通し且つ前記第一の容器に設けられた前記第一の導体とは絶縁されてなる第二の導体を有し、且つ前記電池要素と前記第二の導体との間に介在する導電性のピンとばね要素を有するとともに、第一の容器側と第三の容器側とは電解液注入用の穴により連通してなることを特徴とする試験用非水系電池セル。
【請求項２】
請求項１において、電解液注入用の穴は、第二の容器につながる挿入板に設けられてなる試験用非水系電池セル。
【請求項３】
請求項１において、第一の容器と第二の容器とがゴム状の気密封止部以外の場所に設けられたネジ要素により脱着自在に接合されてなる試験用非水系電池セル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は試験用非水系電池セルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器はめざましく進歩し、携帯用電子機器の小型化、軽量化が急速に進行している。これらの電源となる電池にも、小型で軽量で且つ高エネルギー密度が要求されている。中でもリチウムのインターカレーションの起こる炭素質材料を負極とし、遷移金属のコバルト、ニッケル、マンガン等とリチウムと酸素からなるリチウム複合金属酸化物を正極とした非水系二次電池は、リチウムイオン二次電池とも呼ばれる。この電池は高エネルギー密度を有するばかりでなく、軽量で且つ自己放電も少ないという優れた特性を有し、ビデオカメラやノートブック型パソコン、携帯電話等の携帯用電子機器の電源として使用されている。この非水系二次電池は、両極活物質、電解液等が、水分、酸素等と反応すると電池の性能が低下するので、ネジ締め方式のセルでは長期の充電・放電の繰り返し試験には気密性が不足するため、乾燥状態のドライルームあるいはグローブボックス中に保管する必要が有り、取り扱いが煩雑であった。またリチウム金属箔を対極とするリチウム電池では、水分、酸素には、さらに敏感であり、一層の取り扱いの注意が必要である。従来、ネジ締め方式のシュワゲロック（Ｓｗａｇｅｌｏｃｋ）セルが試験用電池セルとして使用されていたが、このセルは、プランジャーを電極端子としており、さらに細長い穴の中間で電池要素を上下のプランジャーで挟む構造であるため、カップリングの締めつけの際にプランジャーが動き電池要素の位置ずれが起こりやすく、気密性が不完全であるため条件によってはガスが発生するとネジ部から揮散してしまい、またカップリングを締めつけて電池要素を固定した後ではガス置換が困難となる欠点が有った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる問題点に鑑み、電池要素を正確に配置することが容易で、水分、酸素の除去が容易であり、組み立て後の気密性にも優れる試験用非水系電池セルの提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、正極とセパレータと負極からなる平板状の積層体の電池要素を収容する凹部を有し且つ該凹部の底部に前記電池要素の一方の極に接続し外部に導通する第一の導体を有し平面状の接合面を有する第一の容器と、前記電池要素を仮押さえし前記第一の容器とゴム状の気密封止部を介して接合されてなる平面状の接合面を有する第二の容器と、前記第二の容器とゴム状の気密封止部を介して接合されてなり前記電池要素を密閉する平面状の接合面を有する第三の容器とからなり、前記電池要素の他の一方の極に接続し前記第二の容器または第三の容器を通って外部に導通し且つ前記第一の容器に設けられた前記第一の導体とは絶縁されてなる第二の導体を有し、且つ前記電池要素と前記第二の導体との間に介在する導電性のピンとばね要素を有するとともに、第一の容器側と第三の容器側とは電解液注入用の穴により連通してなる試験用非水系電池セルである。
【０００５】
本発明において、第一または第二の導体は、第一乃至第三の容器が金属等の導体である場合は導体と容器とを兼ねることができる。
【０００６】
即ち本発明は、電池要素を押さえる機構と電極端子とを分離し、各容器の間の接合には平面状の接合面を介してゴム状の気密封止部例えばＯリングを用い、電池要素の押圧にはピンをばねで押す方法を採用することにより、気密性の確保と、組み立て時の位置ずれ防止を達成している。
【０００７】
例えば、図１に示すように、金属製の第一の容器１に負極、セパレータ、正極からなる平板状の積層体の電池要素２を置き、ポリテトラフロロエチレンあるいはポリプロピレン製の絶縁リング３とアルミニウム製の円板４を配置する。絶縁リング３の周囲には電解液が流入するための穴が貫通している。ネジ付きガイドピン５を通してポリテトラフロロエチレンあるいはポリプロピレン製の小リング６とフッ素ゴム製のＯリング７とをはめて金属製の第二の容器８を置く。ポリテトラフロロエチレンあるいはポリプロピレン製のつば付きリング９をはめて蝶ネジ１０でとめる。円板４の中心にはアルミニウムの押しピン１１の先端が嵌合するようにしておく。第二の容器８の開口部に減圧装置を付けて減圧し脱気し、第二の容器８につながる挿入板の電解液注入用の穴１２から電解液を入れる。スプリング１３を取り付け、フッ素ゴム製のＯリング１４をはめて金属製の第三の容器１５をとめる。負極ターミナル１６と正極ターミナル１７とにリード線を取り付けて、充電・放電装置と連結し、電池の評価、あるいは活物質の評価をする。なお第一ないし第三の容器は金属製である必要は無く、例えば、プラスチック等であってその内部に必要に応じて導電部材が埋め込まれターミナル１６、１７に接続されておれば良い。
【０００８】
図２は本発明の他の一例を示し、図１の第二の容器８と第三の容器１５とが一体となって上蓋１８となったもので気密封止箇所が一か所となり、信頼性が向上する。またそれ以外の構成については、図示するように、まず第一の容器１に電池要素２を置き、絶縁リング３と円板４を配置する。円板４の中心には押しピン１１の先端が嵌合するようにしておく。電池要素２を収納する第一の容器１に電解液を入れる。スプリング１３を取り付け、ネジ付きガイドピン５を通して絶縁リング６とＯリング７とをはめて上蓋１８を置く。つば付きリング９をはめて蝶ネジ１０でとめる。負極ターミナル１６と正極ターミナル１７とにリード線を取り付けて、充電・放電装置と連結し、電池の評価、あるいは活物質の評価をする。
【０００９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな通り、本発明によれば、電池要素を押さえる機構と電極端子とを分離した結果、組み立て時に位置ずれが無く、仮組み立て状態で減圧下で電解液を注入できるので、妨害ガスの影響が少なく、また、ゴム状の気密封止部を平面で加圧する構造とすることにより気密性に優れた試験用非水系電池セルが得られ、産業上極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる試験用非水系電池セルの断面図である。
【図２】本発明に係わる他の試験用非水系電池セルの断面図である。
【図３】従来の試験用非水系電池セルの断面図である。
【符号の説明】
１：第一の容器
２：電池要素
３：絶縁リング
４：円板
５：ガイドピン
６：絶縁リング
７：Ｏリング
８：第二の容器
９：つば付き絶縁リング
１０：蝶ネジ
１１：押しピン
１２：穴
１３：スプリング
１４：Ｏリング
１５：第三の容器
１６：負極ターミナル
１７：正極ターミナル
１８：上蓋
２１：銅製プランジャー
２２：ポリプロピレン製Ｓｗａｇｅｌｏｃｋカップリング
２３：耐触性ステンレススチール
２４：電池要素
２５：ニッケル板
２６：ばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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