JP2002033091A - 二次電池 - Google Patents
二次電池Info
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- JP2002033091A JP2002033091A JP2000216570A JP2000216570A JP2002033091A JP 2002033091 A JP2002033091 A JP 2002033091A JP 2000216570 A JP2000216570 A JP 2000216570A JP 2000216570 A JP2000216570 A JP 2000216570A JP 2002033091 A JP2002033091 A JP 2002033091A
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- container
- safety valve
- secondary battery
- electrode plate
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- 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
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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
- 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
Landscapes
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 適切なタイミングで常に開口する安全弁を備
えた二次電池を提供すること。 【解決手段】 各電極板６，７は、略直立状態に配置さ
れており、安全弁２は、前記各電極板６，７の積層方向
から容器を視た際に上側に位置する該容器１の上面５で
あって、かつ該上面の対角する二つの角部に設けられて
いることを特徴とする。
えた二次電池を提供すること。 【解決手段】 各電極板６，７は、略直立状態に配置さ
れており、安全弁２は、前記各電極板６，７の積層方向
から容器を視た際に上側に位置する該容器１の上面５で
あって、かつ該上面の対角する二つの角部に設けられて
いることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安全弁が設けられ
た二次電池に関するものである。
た二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、さまざまな分野で二次電池が用い
られている。例えば、小型のものであれば、携帯電話や
ビデオカメラ等の電子機器の電源として用いられてい
る。また、大型のものであれば、電気自動車の電源や家
庭用等の電力貯蔵装置として用いられている。現在、従
来用いられていた鉛二次電池やニッケル・カドミウム二
次電池に替わって、より軽量で、コンパクト性に優れる
リチウム二次電池のような非水電解質二次電池の開発が
進められている。
られている。例えば、小型のものであれば、携帯電話や
ビデオカメラ等の電子機器の電源として用いられてい
る。また、大型のものであれば、電気自動車の電源や家
庭用等の電力貯蔵装置として用いられている。現在、従
来用いられていた鉛二次電池やニッケル・カドミウム二
次電池に替わって、より軽量で、コンパクト性に優れる
リチウム二次電池のような非水電解質二次電池の開発が
進められている。
【０００３】しかし、このような非水電解質二次電池
は、有機材料の電解液を使用しており、短絡等により電
池内部の圧力が上昇した場合、電池が破損するという問
題があった。例えば、何らかの原因により短絡を起こす
と、短絡部分が発熱し、その熱によって電解液は分解さ
れてガス化する。これにより、電極板等を密閉収納する
容器内部の圧力が上昇し、該圧力が所定値以上になる
と、電池が爆発したり、電池の爆発により周辺機器を破
損させたりするおそれがあった。
は、有機材料の電解液を使用しており、短絡等により電
池内部の圧力が上昇した場合、電池が破損するという問
題があった。例えば、何らかの原因により短絡を起こす
と、短絡部分が発熱し、その熱によって電解液は分解さ
れてガス化する。これにより、電極板等を密閉収納する
容器内部の圧力が上昇し、該圧力が所定値以上になる
と、電池が爆発したり、電池の爆発により周辺機器を破
損させたりするおそれがあった。
【０００４】このような爆発を防止するために、非水電
解質二次電池には、通常、安全弁が付設されている。こ
の安全弁は、容器内部の圧力が所定値以上になると、開
口して、容器内部の圧力を逃がす働きをするものであ
る。
解質二次電池には、通常、安全弁が付設されている。こ
の安全弁は、容器内部の圧力が所定値以上になると、開
口して、容器内部の圧力を逃がす働きをするものであ
る。
【０００５】図９に、安全弁が設けられた二次電池の従
来例を示す。図９において、符号１０１は容器、１０２
は安全弁、１０３は正極端子、１０４は負極端子、１０
５は上面を示す。容器１０１の上面１０５には、安全弁
１０２、正極端子１０３、負極端子１０４が設けられて
いる。安全弁１０２は、上面１０５の略中央部に配設さ
れており、安全弁１０２の左右に正極端子１０３、負極
端子１０４が配設されている。さらに、容器１０１内部
には、電極板がセパレータを介して複数積層され、かつ
電解液に浸漬した状態で密閉収納されている。各電極板
は、図において、直立した状態で配置されている。電解
液の液量は、任意に設定されるが、概ね容器１０１の内
容積の２０〜５０パーセント程度（液位は９０パーセン
ト程度 ←電極、セパレータ、電解液の体積の合計は容
器容積の９０％くらいになるが、電解液自体は少ない）
とされている。
来例を示す。図９において、符号１０１は容器、１０２
は安全弁、１０３は正極端子、１０４は負極端子、１０
５は上面を示す。容器１０１の上面１０５には、安全弁
１０２、正極端子１０３、負極端子１０４が設けられて
いる。安全弁１０２は、上面１０５の略中央部に配設さ
れており、安全弁１０２の左右に正極端子１０３、負極
端子１０４が配設されている。さらに、容器１０１内部
には、電極板がセパレータを介して複数積層され、かつ
電解液に浸漬した状態で密閉収納されている。各電極板
は、図において、直立した状態で配置されている。電解
液の液量は、任意に設定されるが、概ね容器１０１の内
容積の２０〜５０パーセント程度（液位は９０パーセン
ト程度 ←電極、セパレータ、電解液の体積の合計は容
器容積の９０％くらいになるが、電解液自体は少ない）
とされている。
【０００６】上記構成により、二次電池は、短絡等によ
り容器１０１内部の圧力が所定値以上に上昇した場合、
容器１０１の上面に配設された安全弁１０２が開口し
て、容器１０１内部で発生したガスを外部へ流出させ、
容器１０１内部の圧力を外部へリークさせるようになっ
ている。
り容器１０１内部の圧力が所定値以上に上昇した場合、
容器１０１の上面に配設された安全弁１０２が開口し
て、容器１０１内部で発生したガスを外部へ流出させ、
容器１０１内部の圧力を外部へリークさせるようになっ
ている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の二次電池は、安全弁１０２が適切なタイミングで開
口しないという問題があった。
成の二次電池は、安全弁１０２が適切なタイミングで開
口しないという問題があった。
【０００８】本発明者は、上記問題の原因を究明するた
めに、以下の実験を行った。まず、本発明者は、短絡等
により容器１０１内で発生したガスは高温となるので、
容器１０１の数カ所に熱電対を設け、それらの温度変化
を測定することにより、ガスの流れが解明できると考え
た。そこで、図７に示すように容器１０１の上面付近の
３箇所（測定点Ａ，Ｂ，Ｃ）に熱電対を設け、電極板の
中心Ｄ付近を意図的に短絡させて、各測定点Ａ，Ｂ，Ｃ
の時間に対する温度変化を測定した。測定結果は、図８
に示す通りであり、時間０の時が短絡時である。図８よ
り、短絡後、測定点Ａ，Ｃはほぼ同一の上昇率で急速に
高温となるが、測定点Ｂは緩やかに温度上昇しているこ
とがわかる。従って、本発明者は、Ｄ点で発生したガス
は、Ｄ点から上昇して真上方向のＢ点に到達するのでは
なく、電極板の左右方向に移動し、電極板と容器１０１
の側面との間の空間を上方に移動して、上面の両端部で
あるＡ点もしくはＣ点に到達することを導き出した。ま
た、狭い電極間で発生したガスは、狭い流路を通って噴
出するので、容器１０１内の圧力は各時刻において常に
一定となるわけではなく、ガスの流れに近いところが最
も急激に圧力が上昇するものと考えられる。従って、ガ
スの流れに設けられた安全弁はタイミングよく即座に開
口するが、ガスの流れ方向から少しずれた位置にある安
全弁は、開口するタイミングが遅くなると考えられる。
以上より、発明者は、図９に示すような従来の二次電池
においては、容器１０１の上面１０５の中央部に一つだ
け安全弁１０２を設けた構成としているので、発生した
ガスが安全弁１０２の位置に到達するには時間を要し、
適切なタイミングで安全弁１０２が開口しないことを見
出した。
めに、以下の実験を行った。まず、本発明者は、短絡等
により容器１０１内で発生したガスは高温となるので、
容器１０１の数カ所に熱電対を設け、それらの温度変化
を測定することにより、ガスの流れが解明できると考え
た。そこで、図７に示すように容器１０１の上面付近の
３箇所（測定点Ａ，Ｂ，Ｃ）に熱電対を設け、電極板の
中心Ｄ付近を意図的に短絡させて、各測定点Ａ，Ｂ，Ｃ
の時間に対する温度変化を測定した。測定結果は、図８
に示す通りであり、時間０の時が短絡時である。図８よ
り、短絡後、測定点Ａ，Ｃはほぼ同一の上昇率で急速に
高温となるが、測定点Ｂは緩やかに温度上昇しているこ
とがわかる。従って、本発明者は、Ｄ点で発生したガス
は、Ｄ点から上昇して真上方向のＢ点に到達するのでは
なく、電極板の左右方向に移動し、電極板と容器１０１
の側面との間の空間を上方に移動して、上面の両端部で
あるＡ点もしくはＣ点に到達することを導き出した。ま
た、狭い電極間で発生したガスは、狭い流路を通って噴
出するので、容器１０１内の圧力は各時刻において常に
一定となるわけではなく、ガスの流れに近いところが最
も急激に圧力が上昇するものと考えられる。従って、ガ
スの流れに設けられた安全弁はタイミングよく即座に開
口するが、ガスの流れ方向から少しずれた位置にある安
全弁は、開口するタイミングが遅くなると考えられる。
以上より、発明者は、図９に示すような従来の二次電池
においては、容器１０１の上面１０５の中央部に一つだ
け安全弁１０２を設けた構成としているので、発生した
ガスが安全弁１０２の位置に到達するには時間を要し、
適切なタイミングで安全弁１０２が開口しないことを見
出した。
【０００９】また、二次電池は、図９に示す如く安全弁
１０２が容器１０１の上方に位置するように縦向きに設
置されるとは限らず、設置場所によっては、安全弁１０
２が容器１０１の側方に位置するように横向きに設置さ
れることもある。この場合、容器１０１内部の電解液の
液面が安全弁１０２の開口部よりも完全に高くなり、電
解液が安全弁１０２の開口部を覆ってしまうことにな
り、唯一の安全弁１０２が適切に開口しないという問題
があった。
１０２が容器１０１の上方に位置するように縦向きに設
置されるとは限らず、設置場所によっては、安全弁１０
２が容器１０１の側方に位置するように横向きに設置さ
れることもある。この場合、容器１０１内部の電解液の
液面が安全弁１０２の開口部よりも完全に高くなり、電
解液が安全弁１０２の開口部を覆ってしまうことにな
り、唯一の安全弁１０２が適切に開口しないという問題
があった。
【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、適切なタイミングで常に開口する安全弁を備
えた二次電池を提供することを目的とする。
のであり、適切なタイミングで常に開口する安全弁を備
えた二次電池を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の二次電池は、複
数積層した電極板を電解液に浸漬した状態で密閉収納す
る容器を備え、前記容器には、該容器内の圧力が所定値
以上になると開口する安全弁が設けられている二次電池
において、前記安全弁は、複数設けられていることを特
徴とする。
数積層した電極板を電解液に浸漬した状態で密閉収納す
る容器を備え、前記容器には、該容器内の圧力が所定値
以上になると開口する安全弁が設けられている二次電池
において、前記安全弁は、複数設けられていることを特
徴とする。
【００１２】この二次電池においては、安全弁が複数設
けられているので、短絡等により容器内にガスが発生し
た場合、適切な位置の安全弁が開口することとなる。つ
まり、最も圧力上昇が激しい位置にある安全弁が作動す
るのである。
けられているので、短絡等により容器内にガスが発生し
た場合、適切な位置の安全弁が開口することとなる。つ
まり、最も圧力上昇が激しい位置にある安全弁が作動す
るのである。
【００１３】さらに本発明の二次電池は、前記各電極板
は、略直立状態に配置されており、前記安全弁は、前記
各電極板の積層方向から前記容器を視た際に左右側に位
置する該容器の両端部であってかつ上方に、少なくとも
一つづつ設けられていることを特徴とする。
は、略直立状態に配置されており、前記安全弁は、前記
各電極板の積層方向から前記容器を視た際に左右側に位
置する該容器の両端部であってかつ上方に、少なくとも
一つづつ設けられていることを特徴とする。
【００１４】この二次電池においては、前記安全弁は、
発生ガスの流れ方向に設けられているので、短絡等によ
り前記容器内にガスが発生した場合、前記安全弁は、適
切なタイミングで開口することとなる。ここで、適切な
タイミングとは、部分的な圧力の上昇を敏感に察知し、
ほとんど時間遅れなく作動するタイミングを言う。
発生ガスの流れ方向に設けられているので、短絡等によ
り前記容器内にガスが発生した場合、前記安全弁は、適
切なタイミングで開口することとなる。ここで、適切な
タイミングとは、部分的な圧力の上昇を敏感に察知し、
ほとんど時間遅れなく作動するタイミングを言う。
【００１５】さらに本発明によれば、前記各電極板は、
略直立状態に配置されており、前記安全弁は、前記各電
極板の積層方向から前記容器を視た際に上側に位置する
該容器の上面であって、かつ該上面の対角する二つの角
部に設けられていることを特徴とする。
略直立状態に配置されており、前記安全弁は、前記各電
極板の積層方向から前記容器を視た際に上側に位置する
該容器の上面であって、かつ該上面の対角する二つの角
部に設けられていることを特徴とする。
【００１６】この二次電池においては、前記安全弁は、
前記容器の上面であって、かつ該上面の対角する二つの
角部に設けられているので、短絡等により容器内にガス
が発生した場合、ガスの流れ及びガスの動圧によって適
切なタイミングで開口し、また、前記容器が横向きに設
置された場合においても、少なくともどちらか一方の安
全弁は、前記容器内の電解液の液面よりも高い位置に設
けられているので、前記安全弁は適切に作動する。
前記容器の上面であって、かつ該上面の対角する二つの
角部に設けられているので、短絡等により容器内にガス
が発生した場合、ガスの流れ及びガスの動圧によって適
切なタイミングで開口し、また、前記容器が横向きに設
置された場合においても、少なくともどちらか一方の安
全弁は、前記容器内の電解液の液面よりも高い位置に設
けられているので、前記安全弁は適切に作動する。
【００１７】さらに前記安全弁は、電極端子が設けられ
た面に形成されていることを特徴とする。
た面に形成されていることを特徴とする。
【００１８】この二次電池においては、前記安全弁は、
電極端子が設けられた面に形成されているので、容器を
構成する一面のみに複数の構成要素が集約されることと
なる。
電極端子が設けられた面に形成されているので、容器を
構成する一面のみに複数の構成要素が集約されることと
なる。
【００１９】さらに前記容器は、設置場所におけるスペ
ース効率を考慮して、略直方体形状とされていることが
好ましい。
ース効率を考慮して、略直方体形状とされていることが
好ましい。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図１〜図６を用いて説明する。なお、リチウム二
次電池を例として説明する。図１は、本発明に係る二次
電池の斜視図である。図２は、本発明に係る二次電池の
一部分を破断視した斜視図である。
いて、図１〜図６を用いて説明する。なお、リチウム二
次電池を例として説明する。図１は、本発明に係る二次
電池の斜視図である。図２は、本発明に係る二次電池の
一部分を破断視した斜視図である。
【００２１】図１において、符号１は容器、２は安全
弁、３は正極端子、４は負極端子、５は上面を示す。容
器１は、幅１１６ｍｍ×高さ１７９ｍｍ×奥行き６６．
５ｍｍの略直方体形状である。容器１の上面５には、安
全弁２、正極端子３、負極端子４が設けられている。図
２は、二次電池の一部分を破断視した斜視図であり、符
号６は、例えばマンガン酸リチウム系材料とされる正極
電極板（電極板）、７は例えば炭素系材料とされる負極
電極板（電極板）、８はセパレータを示す。図に示され
た通り、正極電極板６、負極電極板７は略直立した状態
で配置され、セパレータ８を介して、正極電極板６，セ
パレータ８，負極電極板７，セパレータ８，正極電極板
６…の順に複数積層され、電極群９が形成されている。
各正極電極板６は正極端子３に接続され、各負極電極板
７は負極端子４に接続されている。さらに、容器１内に
は、例えばエチレンカーボネート＋ジメチルカーボネー
ト等の有機材料とされる電解液が封入されている。電解
液の液量は、任意に設定されるが、概ね容器１の内容積
に対して２０〜５０パーセント程度（液位は９０％程
度）とされており、正極電極６、負極電極７、セパレー
タ８は、電解液に浸漬された状態となっている。図３
は、安全弁２が設けられた面を示す平面図であり、図１
の二次電池においては、容器１の上面５を示す平面図で
ある。安全弁２は、正極電極板６（電極板），負極電極
板７（電極板）の積層方向から容器１を視た際に上側に
位置する容器１の上面５であって、上面５の対角する二
つの角部に配設されている。また、正極端子３、負極端
子４は、上面５の中心部の左右にそれぞれ配設されてい
る。
弁、３は正極端子、４は負極端子、５は上面を示す。容
器１は、幅１１６ｍｍ×高さ１７９ｍｍ×奥行き６６．
５ｍｍの略直方体形状である。容器１の上面５には、安
全弁２、正極端子３、負極端子４が設けられている。図
２は、二次電池の一部分を破断視した斜視図であり、符
号６は、例えばマンガン酸リチウム系材料とされる正極
電極板（電極板）、７は例えば炭素系材料とされる負極
電極板（電極板）、８はセパレータを示す。図に示され
た通り、正極電極板６、負極電極板７は略直立した状態
で配置され、セパレータ８を介して、正極電極板６，セ
パレータ８，負極電極板７，セパレータ８，正極電極板
６…の順に複数積層され、電極群９が形成されている。
各正極電極板６は正極端子３に接続され、各負極電極板
７は負極端子４に接続されている。さらに、容器１内に
は、例えばエチレンカーボネート＋ジメチルカーボネー
ト等の有機材料とされる電解液が封入されている。電解
液の液量は、任意に設定されるが、概ね容器１の内容積
に対して２０〜５０パーセント程度（液位は９０％程
度）とされており、正極電極６、負極電極７、セパレー
タ８は、電解液に浸漬された状態となっている。図３
は、安全弁２が設けられた面を示す平面図であり、図１
の二次電池においては、容器１の上面５を示す平面図で
ある。安全弁２は、正極電極板６（電極板），負極電極
板７（電極板）の積層方向から容器１を視た際に上側に
位置する容器１の上面５であって、上面５の対角する二
つの角部に配設されている。また、正極端子３、負極端
子４は、上面５の中心部の左右にそれぞれ配設されてい
る。
【００２２】この二次電池は、例えば定格２７０Ｗｈの
単電池であり、複数の（４つの）単電池を直列に接続し
て、（定格約１ＫＷｈの）モジュールとする。そして、
用途に応じて、モジュールを一または複数組み合わせて
容量を適宜調節して用いる。また、設置場所のスペース
に応じて、図１に示す如く正極端子３、負極端子４が設
けられた面が上面となるように縦向きに設置される場合
と、正極端子３、負極端子４が設けられた面が側面とな
るように横向きに設置される場合とがある。
単電池であり、複数の（４つの）単電池を直列に接続し
て、（定格約１ＫＷｈの）モジュールとする。そして、
用途に応じて、モジュールを一または複数組み合わせて
容量を適宜調節して用いる。また、設置場所のスペース
に応じて、図１に示す如く正極端子３、負極端子４が設
けられた面が上面となるように縦向きに設置される場合
と、正極端子３、負極端子４が設けられた面が側面とな
るように横向きに設置される場合とがある。
【００２３】上記構成の二次電池を縦向きに設置した場
合、例えば、何らかの理由により短絡が発生すると、短
絡部分が発熱する。その熱によって、その周りの電解液
は分解されてガス化する。ここで、本発明者が本発明に
至った研究で得た知見によると、そのガスは、電極群９
の左右方向に移動し、電極群９と容器１の側面との間の
空間に到達する。その後、容器１の側面に沿って上方に
移動し、上面５の両端部に設けられた安全弁２を開口し
て円滑にガスを外部へ放出する。
合、例えば、何らかの理由により短絡が発生すると、短
絡部分が発熱する。その熱によって、その周りの電解液
は分解されてガス化する。ここで、本発明者が本発明に
至った研究で得た知見によると、そのガスは、電極群９
の左右方向に移動し、電極群９と容器１の側面との間の
空間に到達する。その後、容器１の側面に沿って上方に
移動し、上面５の両端部に設けられた安全弁２を開口し
て円滑にガスを外部へ放出する。
【００２４】本実施の形態によれば、安全弁２は発生ガ
スの流れ方向である上面５の両端部に設けられているの
で、安全弁２がガスの流れに応じて適切なタイミングで
開口する。さらに、この場合、ガスのもつ動圧により確
実に安全弁２は開口する。従って、逃げ場を失ったガス
により容器１内が高圧になるのを防止することができ、
爆発を起こすおそれのない安全な二次電池が実現でき
る。
スの流れ方向である上面５の両端部に設けられているの
で、安全弁２がガスの流れに応じて適切なタイミングで
開口する。さらに、この場合、ガスのもつ動圧により確
実に安全弁２は開口する。従って、逃げ場を失ったガス
により容器１内が高圧になるのを防止することができ、
爆発を起こすおそれのない安全な二次電池が実現でき
る。
【００２５】なお、本実施の形態では、図３に示すよう
に、安全弁２を対角する二つの角部として、上面５の左
上と右下の角部に設けた構成としたが、図４に示すよう
に安全弁２を両端部の真中に設けてもよい。すなわち、
安全弁２をガスの流れ方向である上面５の両端部に少な
くとも一つづつ任意の位置に設ける構成とすれば、同様
の作用・効果を奏することができる。さらに、図５に示
すように安全弁２を上面５の全ての角部に設ければ、さ
らに顕著に本発明の効果を奏することができる。
に、安全弁２を対角する二つの角部として、上面５の左
上と右下の角部に設けた構成としたが、図４に示すよう
に安全弁２を両端部の真中に設けてもよい。すなわち、
安全弁２をガスの流れ方向である上面５の両端部に少な
くとも一つづつ任意の位置に設ける構成とすれば、同様
の作用・効果を奏することができる。さらに、図５に示
すように安全弁２を上面５の全ての角部に設ければ、さ
らに顕著に本発明の効果を奏することができる。
【００２６】次に、二次電池を横向きに設置した場合に
おいて、二次電池の安全弁が設けられた面を示す平面図
を図６に示す。図６に示すように容器１内の電解液１０
の液面は２点鎖線で示す位置にある。ここで、安全弁２
は対角する二つの角部に設けられているので、設置の向
きにかかわらず、どちらか一方の安全弁２は電解液１０
の液面よりも高い位置に配設されている。従って、電解
液１０により開口部が完全に覆われることはなく、二次
電池を横向きに設置した場合でも、安全弁２は適切なタ
イミングで作動し、安全な二次電池が実現できる。
おいて、二次電池の安全弁が設けられた面を示す平面図
を図６に示す。図６に示すように容器１内の電解液１０
の液面は２点鎖線で示す位置にある。ここで、安全弁２
は対角する二つの角部に設けられているので、設置の向
きにかかわらず、どちらか一方の安全弁２は電解液１０
の液面よりも高い位置に配設されている。従って、電解
液１０により開口部が完全に覆われることはなく、二次
電池を横向きに設置した場合でも、安全弁２は適切なタ
イミングで作動し、安全な二次電池が実現できる。
【００２７】本発明の実施の形態では、容器１内部で短
絡が生じた場合について説明したが、安全弁２が作動す
るのは何も短絡に限ったものではない。短絡等の内的要
因に限らず、例えば火災等の何らかの理由により外気が
高温となる等の外的要因もあり得る。つまり、安全弁２
は、二次電池が高温状態になって、電解液が分解されて
ガス化し、その発生したガスにより容器１内部が高圧に
なった場合に作動するものである。従って、本発明の二
次電池に係る安全弁２は、容器１内部で短絡が発生した
場合に限らず、電池内部が高圧になった場合に、常に適
切なタイミングで作動するものである。
絡が生じた場合について説明したが、安全弁２が作動す
るのは何も短絡に限ったものではない。短絡等の内的要
因に限らず、例えば火災等の何らかの理由により外気が
高温となる等の外的要因もあり得る。つまり、安全弁２
は、二次電池が高温状態になって、電解液が分解されて
ガス化し、その発生したガスにより容器１内部が高圧に
なった場合に作動するものである。従って、本発明の二
次電池に係る安全弁２は、容器１内部で短絡が発生した
場合に限らず、電池内部が高圧になった場合に、常に適
切なタイミングで作動するものである。
【００２８】なお、本発明の実施の形態では、容器１の
上面５に安全弁を設けた構造のものについて説明した
が、本発明はこれに限定されない。つまり、安全弁２は
正極電極板６（電極板），負極電極板７（電極板）の積
層方向から容器１を視た際に左右側に位置する容器１の
両端部であってかつ上方に、少なくとも一つづつ設けら
れた構造であれば、本発明の作用・効果を奏することが
できる。従って、例えば、図１において、容器１の左右
の側面１１、１２であって、ガスの流れ方向である上方
に安全弁２を設けてもよい。
上面５に安全弁を設けた構造のものについて説明した
が、本発明はこれに限定されない。つまり、安全弁２は
正極電極板６（電極板），負極電極板７（電極板）の積
層方向から容器１を視た際に左右側に位置する容器１の
両端部であってかつ上方に、少なくとも一つづつ設けら
れた構造であれば、本発明の作用・効果を奏することが
できる。従って、例えば、図１において、容器１の左右
の側面１１、１２であって、ガスの流れ方向である上方
に安全弁２を設けてもよい。
【００２９】
【発明の効果】本発明における請求項１に記載の発明に
よれば、安全弁が複数設けられているので、短絡等によ
り容器内にガスが発生した場合、最も圧力上昇が激しい
位置にある安全弁が適切なタイミングで作動する安全な
二次電池が実現できる。
よれば、安全弁が複数設けられているので、短絡等によ
り容器内にガスが発生した場合、最も圧力上昇が激しい
位置にある安全弁が適切なタイミングで作動する安全な
二次電池が実現できる。
【００３０】本発明における請求項２に記載の発明によ
れば、安全弁が発生ガスの流れ方向に設けられているの
で、短絡等により容器内にガスが発生した場合、安全弁
がガスの流れに応じて適切なタイミングで作動する安全
な二次電池が実現できる。
れば、安全弁が発生ガスの流れ方向に設けられているの
で、短絡等により容器内にガスが発生した場合、安全弁
がガスの流れに応じて適切なタイミングで作動する安全
な二次電池が実現できる。
【００３１】本発明における請求項３に記載の発明によ
れば、安全弁が容器の上面であって、かつ上面の対角す
る二つの角部に設けられているので、短絡等により容器
内にガスが発生した場合、安全弁がガスの流れ及びガス
の動圧により適切なタイミングで作動する安全な二次電
池が実現できる。また、二次電池が横向きに設置された
場合においても、少なくともどちらか一方の安全弁は適
切に作動する安全な二次電池が実現できる。
れば、安全弁が容器の上面であって、かつ上面の対角す
る二つの角部に設けられているので、短絡等により容器
内にガスが発生した場合、安全弁がガスの流れ及びガス
の動圧により適切なタイミングで作動する安全な二次電
池が実現できる。また、二次電池が横向きに設置された
場合においても、少なくともどちらか一方の安全弁は適
切に作動する安全な二次電池が実現できる。
【００３２】本発明における請求項４に記載の発明によ
れば、安全弁は電極端子が設けられた面に形成されてい
るので、容器を構成する一面のみに複数の構成要素が集
約することができ、加工工数を低減できる。
れば、安全弁は電極端子が設けられた面に形成されてい
るので、容器を構成する一面のみに複数の構成要素が集
約することができ、加工工数を低減できる。
【００３３】本発明における請求項５に記載の発明によ
れば、容器は略直方体形状とされているので、二次電池
を複数設置する場合、限られたスペースに効率良く設置
することができる。
れば、容器は略直方体形状とされているので、二次電池
を複数設置する場合、限られたスペースに効率良く設置
することができる。
【図１】 本発明に係る二次電池を示す斜視図である。
【図２】 本発明に係る二次電池の一部分を破断視した
斜視図である。
斜視図である。
【図３】 本発明に係る二次電池の安全弁が設けられた
面を示す平面図である。
面を示す平面図である。
【図４】 本発明に係る二次電池の安全弁が設けられた
面の変形例を示す平面図である。
面の変形例を示す平面図である。
【図５】 本発明に係る二次電池の安全弁が設けられた
面の変形例を示す平面図である。
面の変形例を示す平面図である。
【図６】 本発明に係る二次電池を横向きに設置した場
合の安全弁が設けられた面を示す平面図である。
合の安全弁が設けられた面を示す平面図である。
【図７】 温度変化の実験を行った二次電池の斜視図で
ある。
ある。
【図８】 温度変化の実験の結果を示す図である。
【図９】 従来の二次電池を示す斜視図である。
１ 容器 ２ 安全弁 ３ 正極端子 ４ 負極端子 ５ 上面 ６ 正極電極板（電極板） ７ 負極電極板（電極板） ９ 電極群
フロントページの続き (72)発明者 橋本 勉 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 田島 英彦 長崎県長崎市飽の浦町１番１号 三菱重工 業株式会社長崎造船所内 (72)発明者 秋山 知雄 長崎県長崎市深堀町五丁目717番１号 三 菱重工業株式会社長崎研究所内 (72)発明者 谷口 俊二 福岡県福岡市南区塩原二丁目１番47号 九 州電力株式会社総合研究所内 (72)発明者 足立 和之 福岡県福岡市南区塩原二丁目１番47号 九 州電力株式会社総合研究所内 Ｆターム(参考） 5H012 AA07 BB02 CC08 DD11 GG01 GG03 5H029 AJ12 AK03 AL06 AM01 AM03 AM05 BJ02 BJ27 DJ02
Claims (5)
- 【請求項１】 複数積層した電極板を電解液に浸漬した
状態で密閉収納する容器を備え、 前記容器には、該容器内の圧力が所定値以上になると開
口する安全弁が設けられている二次電池において、 前記安全弁は、複数設けられていることを特徴とする二
次電池。 - 【請求項２】 前記各電極板は、略直立状態に配置され
ており、 前記安全弁は、前記各電極板の積層方向から前記容器を
視た際に左右側に位置する該容器の両端部であってかつ
上方に、少なくとも一つづつ設けられていることを特徴
とする請求項１記載の二次電池。 - 【請求項３】 前記各電極板は、略直立状態に配置され
ており、 前記安全弁は、前記各電極板の積層方向から前記容器を
視た際に上側に位置する該容器の上面であって、かつ該
上面の対角する二つの角部に設けられていることを特徴
とする請求項１記載の二次電池。 - 【請求項４】 前記安全弁は、電極端子が設けられた面
に形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項
３のいずれかに記載の二次電池。 - 【請求項５】 前記容器は、略直方体形状であることを
特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の二
次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000216570A JP4795515B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000216570A JP4795515B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002033091A true JP2002033091A (ja) | 2002-01-31 |
| JP4795515B2 JP4795515B2 (ja) | 2011-10-19 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000216570A Expired - Fee Related JP4795515B2 (ja) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | 二次電池 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4795515B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7553581B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-06-30 | Hitachi Maxell, Ltd. | Sealed prismatic battery |
| JP2009205991A (ja) * | 2008-02-28 | 2009-09-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | リチウム二次電池および組電池 |
| JP2014135253A (ja) * | 2013-01-11 | 2014-07-24 | Gs Yuasa Corp | 蓄電素子及び蓄電素子パック |
| US20190379011A1 (en) * | 2018-06-12 | 2019-12-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery and battery module |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61112571U (ja) * | 1984-12-25 | 1986-07-16 | ||
| JPH0992251A (ja) * | 1995-09-27 | 1997-04-04 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉形鉛蓄電池 |
| JPH09134710A (ja) * | 1995-11-09 | 1997-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 蓄電池 |
-
2000
- 2000-07-17 JP JP2000216570A patent/JP4795515B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7553581B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-06-30 | Hitachi Maxell, Ltd. | Sealed prismatic battery |
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| CN110600654A (zh) * | 2018-06-12 | 2019-12-20 | 三星Sdi株式会社 | 可再充电电池和电池模块 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4795515B2 (ja) | 2011-10-19 |
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