JP2000182591A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】より安全性に優れた電池を提供する 【解決手段】 請求項１の発明は、発電要素と、電池ケ
ースとを備え、電池ケースは電池ケース本体、電池ケー
ス蓋又は／及び電池ケース底を有しており、前記電池ケ
ース本体、電池ケース蓋又は／及び電池ケース底には破
裂弁が設けられた電池において、前記発電要素と、その
発電要素に対向する前記破裂弁内面との間に、電池内容
物飛散防止手段が設けられたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、電池の安全性向
上に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の急激な小形軽量化に伴い、そ
の電源である電池に対して小形で軽量かつ高エネルギー
密度、更に繰り返し充放電が可能な二次電池開発への要
求が高まっている。また、大気汚染や二酸化炭素の増加
等の環境問題により、電気自動車の早期実用化が望まれ
ており、高効率、高出力、高エネルギー密度、軽量等の
特徴を有する優れた二次電池の開発が要望されている。

【０００３】これらの要求を満たす二次電池として、非
水電解質を使用した二次電池が実用化されている。この
電池は、従来の水溶液電解液を使用した電池の数倍のエ
ネルギー密度を有している。その例として、非水電解質
二次電池の正極にコバルト複合酸化物、ニッケル複合酸
化物又はスピネル型リチウムマンガン酸化物を用い、負
極にリチウムが吸蔵・放出可能な炭素材料やスズ酸化物
などを用いた長寿命な４Ｖ級非水電解質二次電池が実用
化されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この非水電解質二次電
池においては、正極活物質がリチウムの脱離（放出）に
より熱的に不安定な物質へと変化する。このとき、過充
電により異常発熱が生じた場合、電池温度がリチウム脱
離状態の正極活物質の臨界温度に達すると、その正極活
物質が分解発熱反応を起こす。この反応により熱逸走が
生じて電池内圧が上昇し、ひいては電池が破損するとい
ったおそれがある。加えて、過充電時の異常ばかりでな
く、電池外部から局部的な応力がかかり、内部短絡が引
起こされて上述の様な事態となりうることもある。

【０００５】このような最悪の場合に至らないよう、電
池には、これらの機能がうまく働かない場合をも想定し
て電池の内圧を低下せしめ、最悪の事態を回避するため
の破裂弁が設けられている。この破裂弁は文字どおり、
電池の内圧上昇によって弁が破裂又は／及び開口（若し
くは開裂）して電池自体の破損を防止するものである。

【０００６】ところが、最近では電気自動車等の大容量
の用途で使用される、例えば大型の非水電解質二次電池
では、電池の大型化に伴なって安全弁自体の大きさも大
きくなっている。このため、最悪の事態が生じた場合に
は電池の内容物が開口面積を大きくした破裂弁から電池
外部に飛散するといった可能性がありえる。

【０００７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、破裂弁が開口した場合であっても電
池内容物の飛散が起こらないより安全性に優れた電池を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】 請求項１の発明は、発
電要素と、電池ケースとを備え、電池ケースは電池ケー
ス本体と、電池ケース蓋又は／及び電池ケース底とを有
しており、前記発電要素と、その発電要素に対向する前
記破裂弁内面との間に、電池内容物飛散防止手段が設け
られたことを特徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。例えば、アルミニウム又は
アルミニウム合金製の電池ケースを用いた非水電解質二
次電池は、図１に示すようなアルミニウム又はアルミニ
ウム合金製の有底長円筒形状の電池ケース本体１の内部
に発電要素２０やこの発電要素２０の電極に接続される
正負の端子３，４等を収納した後、この電池ケース本体
１の上端開口部に、同じくアルミニウム又はアルミニウ
ム合金製の長円形板状の電池ケース蓋２を嵌合させて、
図２に示すように周囲を溶接により密閉固定する。な
お、電池ケース蓋２には、図１に示したように、予め正
負の端子３，４を突出させるための端子孔２ｂ，２ｃと
電池ケースの内部に電解液を注入するための注液口２ｄ
が開口されており、破裂弁５が設けられている。そし
て、図２に示したように、端子孔２ｂ，２ｃは、電池ケ
ース蓋２の溶接後に、これらから突出した正負の端子
３，４に封止材を介してナットを螺着させることにより
封口し、注液口２ｄは、電解液の注入後に止めねじ等に
よって封口する。破裂弁５は、アルミニウム合金製の箔
であり、ここでは楕円形状に設けられている。

【００１０】また、電池ケース蓋２の内側面と発電要素
２０との間の空間には、電池内圧が異常に上昇して最悪
の事態が生じた場合でも、電池の内容物（例えば、極板
など）が破裂した破裂弁から電池外部に飛散させないた
めの電池内容物飛散防止手段６、ここではポリイミド製
の格子状体が配されている。（図1参照）この電池内容
物飛散防止手段６は、ここでは格子状に形成されている
が、網目状であってもかまわないし、円形、楕円、三角
形状の貫通孔が形成されたものでもよい。電池内部で発
生したガスが外部に有効に逃げることができればよい。
材質は、ここではポリイミドを使用しているが、せん断
強度に優れ、耐熱性に優れたものであればよい。たとえ
ば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）などがあげ
られる。

【００１１】図３は、本発明の他の一実施の形態を示す
略分解説明図であり、ケース底面部分を断面で切取った
分解説明図である。同図の符号において注釈のない限
り、図1、図２に記載のものと同一である。なお２１は
断面で切取った電池ケース底面である。同図より、本発
明になる非水電解質二次電池は、電池ケース底に破裂弁
５が設けられているものであり、電池内容物飛散防止手
段６、ここではポリイミド製の格子状体が発電要素２０
と破裂弁５との間に配されている。この変形例として電
池内容物飛散防止手段６を発電要素端部に嵌着できる構
造として発電要素端部に嵌着あるいは装着させて発電要
素２０と破裂弁５の内面との間に配される構造としても
よい。なお、破裂弁５は電池ケース底にＶ字状の溝加工
を施すことにより形成されている。ここでは略Ｈ字状の
破裂弁が形成されている。以上のようにこれらの構成に
よれば、破裂弁が開口した場合であっても電池内容物の
飛散が起こらず、より安全性に優れた電池を提供するこ
とが可能となる。

【００１２】さらに、１０Ａｈ以上の容量を有する大容
量の電池にあってはさらに極めて有効に安全性を高める
ことができる。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電池の破裂弁が開口した場合であっても、電
池内容物の飛散が起こらず、より安全性に優れた電池を
提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】非水電解質二次電池の電池ケース本体に電池ケ
ース蓋を嵌合する際の斜視図である。

【図２】非水電解質二次電池の電池ケースの構成を示す
斜視図である。

【図３】本発明の他の一実施の形態を示す略分解説明図
である。

【符号の説明】

１ 電池ケース本体 １ａ 接合部 ２ 電池ケース蓋 ２ａ 接合部 ５ 破裂弁（安全弁）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電要素と、破裂弁が設けられた電池ケ
   ースとを備え、電池ケースは電池ケース本体と、電池ケ
   ース蓋又は／及び電池ケース底とを有しており、 前記発電要素と、その発電要素に対向する前記破裂弁内
   面との間に、電池内容物飛散防止手段が設けられたこと
   を特徴とする電池。