JP2000195483A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- electrode plate
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
電解液電池を提供する。 【解決手段】 排気管11の端部に横方向拡口部11a
を構成し、この横方向拡口部11aの存在により、電池
極板群の捲き芯部で外力が加わっても排気管11が電池
内で移動しなく、従ってセパレータ3,負極板1,正極
板2を破損しない。そのため電池内部の短絡がない。
Description
解液電池に関する。
コードレス化が急速に進むに従い、駆動用電源となる二
次電池の高エネルギー密度化,小型軽量化の要望が強く
なっている。このような状況から、高い充放電電圧を示
すリチウム複合遷移金属酸化物として、例えばLiCo
O2 (例えば特開昭55−136131号公報に開示)
や、さらに高容量を目指したLiNiO2 (例えば米国
特許第4302518号公報に開示)や、複数の金属元
素とリチウムの複合酸化物〔例えばLiyNixCo1-x
O2 :特開昭63−299056号公報、LixMyNz
O2 (但し、MはFe,Co,Niの中から選ばれた少
なくとも一種で、NはTi,V,Cr,Mnの中から選
ばれた少なくとも一種):特開平4−267053号公
報に開示〕を正極活物質に用い、リチウムイオンの挿
入,離脱を利用した非水電解液二次電池が提案されてい
る。
が重要課題であり、特に電池が不測の状況に陥り、異常
に高温になった際には、電池の極板群内において電解液
や電極活物質が分解,膨張し、急激に多量のガスが発生
する。この時、捲き芯の空間部にガス放出経路を確保す
るために、捲回型電池の極板群に中空円筒状の排気管を
設置する方法(特開平6−163018号公報に開示)
が提案されている。このような従来の排気管を有する非
水電解液電池は、電池が輸送や使用中に受ける振動等の
力によって、排気管が電池内で移動を繰り返し、排気管
端部が極板群の捲き芯部のセパレータや極板を破損する
ことにより内部短絡を起こす場合がある。
来技術の問題点に鑑み、排気管の移動による内部短絡を
なくした非水電解液電池を提供するものである。
電解液電池の極板群の捲き芯部の空間に配設させる中空
の排気管の少なくとも一方の端を拡口した形状とする。
即ち、直角に曲がった横方向拡口部とするか、または斜
めに広がる斜め方向拡口部状、または円弧状拡口部を形
成することとした。そして前記排気管の材質は、耐熱性
が必要とされることから、金属またはフェノール樹脂,
エポキシ樹脂,ポリイミドのような熱硬化性樹脂、また
は黒鉛やセラミックス、またはそれらを使用した複合材
料を用いることが好ましいとした。また、排気管と封口
板は接続する構成とすることとした。
た非水電解液電池のように、電池が輸送中や使用中に受
ける振動等の外力によって、排気管が電池内で移動を繰
り返すことがなく、排気管の端部が捲き芯部のセパレー
タや極板を破損することによる内部短絡を起こすことが
ない。
に示すが、本発明はこれらの実施形態の例に限定される
ものではない。
導性が低く、コイン型の小型電池を除いては、大きな電
流を取り出すために渦巻き状に捲回して極板群を構成
し、捲回型電池とする場合が多い。このような捲回型電
池は、電池が異常に高温になった際に、極板群から発生
するガスを放出するために、捲き芯部の空間に中空円筒
状の排気管を一般に配設する。このような従来の排気管
を有する非水電解液電池は、電池が輸送や使用中に受け
る振動等の外力によって、排気管が電池内で移動を繰り
返し、排気管の端部が捲き芯部のセパレータや極板を破
損することによる内部短絡を起こす場合がある。以上の
ような電池の内部短絡を防止するため捲回型非水電解液
電池を以下のようにして実施する。
孔質性セパレータを介して渦巻き状に捲回して構成した
極板群と、その極板群の捲き芯の空間部に配設した排気
管と、非水電解液とを外装缶内に備え、安全弁構造を有
する封口板によって封口した非水電解液電池において、
排気管の少なくとも一方の端を拡口する形状とする。
樹脂,黒鉛,セラミックス材料、またはそれらを使用し
た複合材料とする。
に多孔質性セパレータを介して渦巻き状に捲回して構成
した極板群と、その極板群の捲き芯の空間部に配設した
排気管と、非水電解液とを外装缶内に備え、安全弁構造
を有する封口板によって封口した非水電解液電池におい
て、排気管と封口板とは相互に接続する。
液電池の構成について、二次電池を例として以下に示
す。
活物質合剤を塗布したもの、正極板,負極板の少なくと
も一方が金属製の箔の片面のみに活物質合剤を形成した
もの、あるいは金属製の箔に限らず、エキスパンドメタ
ル,パンチングメタル等を集電芯材に使用した場合にも
適用できる。
−コバルト酸化物,LiCoO2 をはじめ、LixMyN
1-yO2 (x:1.10≧x≧0.98、M≠N、M,
NはCo,Ni,Mn,Cr,Fe,Mg,Al,Zn
のいずれか1種類以上、y:1≧y≧0)で示される活
物質やLiMn2O4 等のスピネル型酸化物正極におい
て効果が得られる。
質,繊維状の炭素、またそれらの複合形である炭素材料
等リチウムを吸蔵,放出して非水電池を構成できる材料
において効果が得られる。
はじめ、過塩素酸リチウム,四フッ化ホウ酸リチウム,
トリフルオロメタンスルホン酸リチウム,六フッ化ヒ酸
リチウム等でも同様の効果が得られる。
カーボネートとエチルメチルカーボネートの混合溶媒を
はじめ、プロピレンカーボネート等の環状エステル、テ
トラヒドロフラン等の環状エーテル、ジメトキシエタン
等の鎖状エーテル、プロピオン酸メチル等の鎖状エステ
ル等の非水溶媒や、これらの多元系混合溶媒を用いても
同様の効果が得られる。
ロピレンのようなポリオレフィン系ポリマーが非水二次
電池用として一般的であるが、これに限らない。
本発明の主旨を越えない限り、本発明はこの実施例に限
定されるものではない。なお、図1ないし図6において
同じ構成部分については同一符号を付与し、重複説明を
省略する。
具体的な実施例に沿って説明する。
池の断面図を示す。図1において1は負極板、2は正極
板である。負極板1と正極板2はセパレータ3を介して
渦巻き状に捲回された極板群をその上下に上部絶縁板4
および下部絶縁板5を配置した状態で負極端子を兼ねる
電池ケース6内に収納されている。電池ケース6の上縁
は絶縁パッキング7を介して安全弁を設けた正極端子を
兼ねる封口板8で密封口されている。9は負極リード
線、10は正極リード線、11は排気管である。
詳しく説明する。負極板1は、人造黒鉛100重量部,
スチレン−ブタジエンゴム系結着剤5重量部を混合し、
カルボキシメチルセルロース水溶液に懸濁させてペース
ト状にしたものを厚さ0.015mmの銅箔の表面に塗
着し、乾燥後0.2mmに圧延し、幅56mm,長さ5
50mmの大きさに切り出して作製した。
2 の粉末100重量部,人造黒鉛5重量部,ポリ四フッ
化エチレン樹脂の水性ディスパージョン5重量部を混合
し、練合しペースト状にしたものを厚さ0.02mmの
アルミニウム箔の両面に塗着し、乾燥後0.13mmに
圧延を行い、幅54mm,長さ520mmの大きさに切
り出して作製した。
材質がポリエチレンで、ガーレー数100のセパレータ
3を介して直径3.5mmの円柱状の巻芯を用いて渦巻
き状に捲回し電極群を構成した。その後、この電極群の
捲き芯部に図1に示す長さ55mm,直径3.0mmの
中空円柱状のステンレス管の先端が横方向に広がった横
方向拡口部を有する排気管を横方向拡口部11aが封口
板8側に位置するように挿入し、この電極群を直径18
mm,高さ650mmの電池ケース6内に収納した。
メチルカーボネートの等容積混合溶媒に、六フッ化リン
酸リチウム1.2モル/リットルの割合で溶解したもの
を用いて極板群に5.5cm3 注入した後、電池を密封
口した。この電池を5時間率で放電した場合の放電容量
は1500mAhである。
ように、排気管11の横方向拡口部11aを封口板8と
反対側に配置させたこと以外は実施例1と同様にして試
験電池を作製した。
ように、端部に斜め方向拡口部11bを構成した排気管
11を用いたこと以外は実施例1と同様に試験電池を作
製した。
ように、端部に円弧状拡口部11cを構成した排気管1
1を用いたこと以外は実施例1と同様に試験電池を作製
した。
質をフェノール樹脂としたこと以外は実施例1と同様に
試験電池を作製した。
ように、封口板8と長さ55mmのフェノール樹脂製の
排気管11が接続されていること以外は実施例1と同様
に試験電池を作製した。
ように、長さ55mm,直径3.0mmで端部に拡口部
のない中空円柱状のステンレス製の排気管11を用いた
こと以外は実施例1と同様に試験電池を作製した。
ように、長さ55mm,直径3.0mmで端部に拡口部
のない中空円柱状のフェノール樹脂製の排気管11を用
いたこと以外は実施例1と同様に試験電池を作製した。
ついて、20℃で振動試験を行った。即ち、試験電池を
上限電流値1000mA,4.2Vで定電圧充電を2.
5時間行った後、振幅0.8mm,10Hzの振動を極
板群の捲回軸方向に120分間与える。各10個の電池
について試験を行い、振動試験10分後における電池電
圧が、振動試験前に対し50mV以上低下した電池を内
部短絡したと判定する。試験の結果を表1に示す。
による内部短絡した電池がなく、信頼性が向上している
ことが分かる。
により排気管が移動しないため、捲き芯部のセパレータ
や極板が破損せず、内部短絡が防止できたと考えられ
る。一方、比較例の電池では振動により排気管が移動を
繰り返し、捲き芯部のセパレータや極板が破損し、内部
短絡が生じた電池が現れたと考えられる。
について記したが、一次電池であっても、また、電池形
状は円筒形に限らず、角形であっても同様な効果が得ら
れる。また、本発明の排気管形状は、実施例に示した形
状のみならず、排気管が電池内で移動しない形状であれ
ば端部拡口部の形状は問わない。また、封口板と排気管
を接続する手段は、接着剤や溶着によって接続しても、
一体成形されたものであってもよい。
の構成による電池を用いれば、振動による内部短絡を防
止した、信頼性の高い電池を提供することができる。
の断面図
の断面図
の断面図
Claims (3)
- 【請求項1】 長尺状の正極板と負極板との間に多孔質
性セパレータを介して渦巻き状に捲回して構成した極板
群と、前記極板群の捲き芯の空間部に配設した排気管
と、非水電解液とを外装缶内に備え、安全弁構造を有す
る封口板によって封口した非水電解液電池において、前
記排気管の少なくとも一方の端を拡口した形状としたこ
とを特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項2】 排気管を金属,熱硬化性樹脂,黒鉛,セ
ラミックス材料、またはそれらを使用した複合材料から
構成したことを特徴とする請求項1記載の非水電解液電
池。 - 【請求項3】 長尺状の正極板と負極板との間に多孔質
性セパレータを介して渦巻き状に捲回して構成した極板
群と、前記極板群の捲き芯の空間部に配設した排気管
と、非水電解液とを外装缶内に備え、安全弁構造を有す
る封口板によって封口した非水電解液電池において、前
記排気管と封口板とを接続したことを特徴とする非水電
解液電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10369188A JP2000195483A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10369188A JP2000195483A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000195483A true JP2000195483A (ja) | 2000-07-14 |
Family
ID=18493792
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10369188A Pending JP2000195483A (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000195483A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005243521A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
JP2009200034A (ja) * | 2008-02-19 | 2009-09-03 | Lenovo Singapore Pte Ltd | バッテリー内の中心ガスパイプの終端部とバッテリー缶の底部との間の間隔の設定 |
JP2011086625A (ja) * | 2009-10-14 | 2011-04-28 | Samsung Sdi Co Ltd | リチウム二次電池 |
CN102195068A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-09-21 | 日立车辆能源株式会社 | 二次电池 |
CN114361729A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-15 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 汇流盘及电芯 |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP10369188A patent/JP2000195483A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8574749B2 (en) | 2009-10-14 | 2013-11-05 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lithium secondary battery |
CN102195068A (zh) * | 2010-03-18 | 2011-09-21 | 日立车辆能源株式会社 | 二次电池 |
US20110229747A1 (en) * | 2010-03-18 | 2011-09-22 | Mitani Takayuki | Secondary battery cell |
CN114361729A (zh) * | 2022-01-12 | 2022-04-15 | 广州小鹏汽车科技有限公司 | 汇流盘及电芯 |
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