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リチウムイオン電池用ガスケット

リチウムイオン電池(リチウムイオン二次電池)は、小型、軽量、高電圧、メモリー効果なしという諸点があり、同じエネルギーに対して最も小さく、最も軽い二次電池です。リチウムイオン電池は、携帯電話やノートパソコン、デジタルカメラなど、様々な用途に使われています。これ等に使われています電池は、小型リチウムイオン電池と呼ばれ、今や私たちの生活になくてはならない存在になっています。
一方、大型リチウムイオン電池は、宇宙分野や航空海洋分野など特殊な用途に限られていましたが、技術の進化と低価格化に伴い、幅広い用途に利用されるようになりました。
電気自動車や家庭用蓄電システム、また電車やフォークリフト、大型船、路線バスなどの産業分野までその可能性が大きく広がり、低炭素社会・省エネ社会に大きく貢献するものと考えます。

ガスケットの役割

リチウムイオン電池は、正極板と負極板およびその間に配置されたセパレータを含む極板群と、この極板群を浸漬するための電解液を含む電池素子が一部開口されている電池ケースの内部に収容され、電池ケースの開口部を封止するための封口板により密閉されています。この正極板と電気的に接続されている正極端子との接点、負極板と電気的に接続されている負極端子との接点に、端子間での短絡防止や電解液の漏出防止のためにガスケットが必要です。

リチウムイオン電池において、ガスケットは大きく次の2つの役割を果たします。

  • 1.封止:電解液を外に漏らさない。また大気中からの水分の流入を防止する。
  • 2.絶縁:電池の正極と負極が接触してショートを起こさせないための絶縁。
ガスケットの構造

ガスケットに求められる機能と品質

ガスケットは目立たない部品ですが、リチウムイオン電池の性能維持と安全性確保に必要な重要な部品です。長期的な高い気密性、優れた耐熱性・耐薬品性、また、電池ケースと正負の両端子部の間の電気的絶縁においても 化学的・電気的に安定していることが必須となります。

近年、電気自動車など用途が拡大し、リチウムイオン電池の高容量化が進んだ結果、電池内部の圧力が高くなっており、さらに高温高湿の過酷な条件下で使用されるため、ガスケットの気密性や耐熱性・耐電解液性に対して、極めて高い信頼性が要求されます。