JP2002100375A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
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- JP2002100375A JP2002100375A JP2000288421A JP2000288421A JP2002100375A JP 2002100375 A JP2002100375 A JP 2002100375A JP 2000288421 A JP2000288421 A JP 2000288421A JP 2000288421 A JP2000288421 A JP 2000288421A JP 2002100375 A JP2002100375 A JP 2002100375A
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- JP
- Japan
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- organic electrolyte
- positive electrode
- electrode terminal
- safety valve
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- Prior art date
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】有機電解質電池が例えば火中投入などにより発
火燃焼した場合の、電池内容物の噴出飛散を緩和し、安
全性を高める。 【解決手段】渦巻き状の電極群とリチウム塩含有電解液
を有し、防爆用の装置として封口体部分に安全弁と正極
端子に通気孔を有する有機電解液電池であって、正極端
子の通気孔の総面積を安全弁開口部の総面積の１０〜４
５％としたことによって、電池が発火燃焼した場合の内
容物の噴出飛散距離が短くなり、安全性が向上する。
火燃焼した場合の、電池内容物の噴出飛散を緩和し、安
全性を高める。 【解決手段】渦巻き状の電極群とリチウム塩含有電解液
を有し、防爆用の装置として封口体部分に安全弁と正極
端子に通気孔を有する有機電解液電池であって、正極端
子の通気孔の総面積を安全弁開口部の総面積の１０〜４
５％としたことによって、電池が発火燃焼した場合の内
容物の噴出飛散距離が短くなり、安全性が向上する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は有機電解質電池、特
にリチウム電池にかかわり、さらに詳しくはその安全性
の改良にかかわるものである。
にリチウム電池にかかわり、さらに詳しくはその安全性
の改良にかかわるものである。
【０００２】
【従来の技術】二酸化マンガンを作用物質とする正極
と、リチウムもしくはその合金を作用物質とする負極と
を有する有機電解質電池は、高エネルギー密度を有して
おり、多くの電子機器の電源として実用化されている。
特に円筒形リチウム電池は、近年カメラ用の電源として
普及しているが、カメラ等の電子機器が多機能化するな
かで、電池に対して高い放電性能が要求されており、一
方安全性に対しても高い信頼性が求められている。
と、リチウムもしくはその合金を作用物質とする負極と
を有する有機電解質電池は、高エネルギー密度を有して
おり、多くの電子機器の電源として実用化されている。
特に円筒形リチウム電池は、近年カメラ用の電源として
普及しているが、カメラ等の電子機器が多機能化するな
かで、電池に対して高い放電性能が要求されており、一
方安全性に対しても高い信頼性が求められている。
【０００３】現在カメラ用として実用化されているリチ
ウム電池には、防爆用の安全弁が設けられており、正極
端子には通気孔が備えられていて、万一電池が発熱など
で内部圧力が上昇した場合には、防爆用の安全弁が作動
し、かつ正極端子の通気孔からガスが放出されるように
なっている。しかしながら、例えば火中投入などにより
電池自体が着火、燃焼した場合には、電池内部のリチウ
ムもしくはリチウム合金が燃焼するとともに、電池外部
に噴出、飛散するという問題があった。
ウム電池には、防爆用の安全弁が設けられており、正極
端子には通気孔が備えられていて、万一電池が発熱など
で内部圧力が上昇した場合には、防爆用の安全弁が作動
し、かつ正極端子の通気孔からガスが放出されるように
なっている。しかしながら、例えば火中投入などにより
電池自体が着火、燃焼した場合には、電池内部のリチウ
ムもしくはリチウム合金が燃焼するとともに、電池外部
に噴出、飛散するという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる問題に
対してなされたもので、有機電解質電池が万一燃焼した
場合の、電池内部の噴出物の飛散を抑え、安全性を高め
ることを目的とするものである。
対してなされたもので、有機電解質電池が万一燃焼した
場合の、電池内部の噴出物の飛散を抑え、安全性を高め
ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、有機電解質電
池の正極端子に設けられた通気孔の総面積を、安全弁の
面積の１０〜４５％とすることによって、噴出物の飛散
距離を減少させ上記目的を達成したものである。すなわ
ち、本発明は、シート状正極板とシート状負極板とを捲
回した渦巻き状電極群と、リチウムを溶解させた有機電
解液とが、負極端子を兼ねた外装缶に封入され、防爆用
装置として封口部に安全弁と、封口部に装着された正極
端子に通気孔とが設けられた有機電解質電池において、
正極端子の通気孔の総面積が安全弁開口面積の１０〜４
５％であることを特徴とする。なお、上記通気孔総面積
の安全弁開口面積に対する比率は、上記範囲内で特に１
０〜３０％が好ましく、さらに１５〜２５％がより好ま
しい。
池の正極端子に設けられた通気孔の総面積を、安全弁の
面積の１０〜４５％とすることによって、噴出物の飛散
距離を減少させ上記目的を達成したものである。すなわ
ち、本発明は、シート状正極板とシート状負極板とを捲
回した渦巻き状電極群と、リチウムを溶解させた有機電
解液とが、負極端子を兼ねた外装缶に封入され、防爆用
装置として封口部に安全弁と、封口部に装着された正極
端子に通気孔とが設けられた有機電解質電池において、
正極端子の通気孔の総面積が安全弁開口面積の１０〜４
５％であることを特徴とする。なお、上記通気孔総面積
の安全弁開口面積に対する比率は、上記範囲内で特に１
０〜３０％が好ましく、さらに１５〜２５％がより好ま
しい。
【０００６】このように通気孔の総面積を規定すること
で、電池の燃焼等で防爆用装置が作動した場合に、噴出
物の飛散距離を従来より減少させることができ、安全性
を高めることができる。
で、電池の燃焼等で防爆用装置が作動した場合に、噴出
物の飛散距離を従来より減少させることができ、安全性
を高めることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】（実施例１）図面を参照して本発
明の実施例を説明する。図1は本実施例の有機電解質電
池ＣＲ１２３Ａの断面図である。また図２は図１の封口
体部分の断面図である。
明の実施例を説明する。図1は本実施例の有機電解質電
池ＣＲ１２３Ａの断面図である。また図２は図１の封口
体部分の断面図である。
【０００８】正極作用物質として焼成二酸化マンガンを
９０質量部、導電剤として黒鉛粉末を５質量部およびバ
インダーとしてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）水性ディスパージョン５質量部（固形分）を混練
し、正極合剤を得た。この正極合剤をステンレス製のエ
キスパンドメタルに塗着した後、乾燥および圧延し、所
定の形状に裁断し、再度乾燥して、シート状正極板４を
得た。
９０質量部、導電剤として黒鉛粉末を５質量部およびバ
インダーとしてポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦ
Ｅ）水性ディスパージョン５質量部（固形分）を混練
し、正極合剤を得た。この正極合剤をステンレス製のエ
キスパンドメタルに塗着した後、乾燥および圧延し、所
定の形状に裁断し、再度乾燥して、シート状正極板４を
得た。
【０００９】次に負極作用物質としてリチウムアルミ合
金箔を所定の寸法に裁断し、その一部にＬ字状のニッケ
ルメッキ鋼板からなる負極集電板を圧着し、シート状負
極板６を得た。
金箔を所定の寸法に裁断し、その一部にＬ字状のニッケ
ルメッキ鋼板からなる負極集電板を圧着し、シート状負
極板６を得た。
【００１０】ポリプロピレン製のガスケット１３に、安
全弁１４、ＰＴＣ素子１５および正極端子１１を挿入
し、封口体２を得た。上記安全弁１４は、底部中央に直
径６ｍｍの通気孔を有する厚さ０．１ｍｍのステンレス
鋼板製の容器内に、ポリプロピレンとアルミニウムとか
らなるラミネートフィルムを置き、さらにその上に、中
央に直径６．０ｍｍの通気孔を有する金属板を載せ、熱
溶着した後カシメ固定したものである。また、正極端子
１１は、厚さ０．３ｍｍの片面ニッケル鋼板をプレス加
工して得られたものである。正極端子１１の側壁部に
は、直径１．０ｍｍの通気孔が４個均等に設けられてお
り、これらの通気孔の総面積は安全弁開口部面積ａに対
し１１％である。
全弁１４、ＰＴＣ素子１５および正極端子１１を挿入
し、封口体２を得た。上記安全弁１４は、底部中央に直
径６ｍｍの通気孔を有する厚さ０．１ｍｍのステンレス
鋼板製の容器内に、ポリプロピレンとアルミニウムとか
らなるラミネートフィルムを置き、さらにその上に、中
央に直径６．０ｍｍの通気孔を有する金属板を載せ、熱
溶着した後カシメ固定したものである。また、正極端子
１１は、厚さ０．３ｍｍの片面ニッケル鋼板をプレス加
工して得られたものである。正極端子１１の側壁部に
は、直径１．０ｍｍの通気孔が４個均等に設けられてお
り、これらの通気孔の総面積は安全弁開口部面積ａに対
し１１％である。
【００１１】次に、前記シート状正極板４とシート状負
極板６をポリプロピレン製のマイクロポーラスフィルム
からなるセパレータ１２を介して渦巻き状に捲回し、電
極群３とした。この電極群３の最外側の負極板に一端を
圧着した負極集電板７の他端突出部を、樹脂製の絶縁板
８を介して内側方向に折り曲げた。このようにして作成
した電極群３を外装缶１に挿入し、負極集電板７と外装
缶の内底面とを中央部９で抵抗溶接した。
極板６をポリプロピレン製のマイクロポーラスフィルム
からなるセパレータ１２を介して渦巻き状に捲回し、電
極群３とした。この電極群３の最外側の負極板に一端を
圧着した負極集電板７の他端突出部を、樹脂製の絶縁板
８を介して内側方向に折り曲げた。このようにして作成
した電極群３を外装缶１に挿入し、負極集電板７と外装
缶の内底面とを中央部９で抵抗溶接した。
【００１２】以上のようにして電極群３を外装缶１に挿
入した後、有機電解液を所定量注液し、電極群３の上面
より突出した正極リード５と封口体２とを抵抗溶接し、
この封口体２を外装缶１の開口端でカシメ固定した。な
お上記有機電解液は、プロピレンカーボネイトと１，２
−ジメトキシエタンの混合溶媒にトリフルオロメタスル
フォン酸リチウム（LiCF3SO3）を０．５ｍｏｌ／ｌ溶解
したものである。
入した後、有機電解液を所定量注液し、電極群３の上面
より突出した正極リード５と封口体２とを抵抗溶接し、
この封口体２を外装缶１の開口端でカシメ固定した。な
お上記有機電解液は、プロピレンカーボネイトと１，２
−ジメトキシエタンの混合溶媒にトリフルオロメタスル
フォン酸リチウム（LiCF3SO3）を０．５ｍｏｌ／ｌ溶解
したものである。
【００１３】（実施例２）正極端子１１の側壁部に直径
２．０ｍｍの通気孔を２個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し２２％とした以外は、実施
例１と同様にして、有機電解液電池を作成した。
２．０ｍｍの通気孔を２個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し２２％とした以外は、実施
例１と同様にして、有機電解液電池を作成した。
【００１４】（実施例３）正極端子１１の側壁部に直径
２．０ｍｍの通気孔を４個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し４４％とした以外は、実施
例１と同様にして、有機電解液電池を作成した。
２．０ｍｍの通気孔を４個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し４４％とした以外は、実施
例１と同様にして、有機電解液電池を作成した。
【００１５】（比較例１）正極端子１１の側壁部に直径
２．０ｍｍの通気孔を６個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し６７％とした以外は、実施
例１と同様にして、有機電解液電池を作成した。
２．０ｍｍの通気孔を６個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し６７％とした以外は、実施
例１と同様にして、有機電解液電池を作成した。
【００１６】（比較例２）正極端子１１の側壁部に直径
１．０ｍｍの通気孔を２個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し５％とした以外は、実施例
１と同様にして、有機電解液電池を作成した。これは従
来例に相当する。
１．０ｍｍの通気孔を２個均等に設け、通気孔の総面積
を安全弁開口部面積ａに対し５％とした以外は、実施例
１と同様にして、有機電解液電池を作成した。これは従
来例に相当する。
【００１７】以上の各実施例および各比較例の電池をそ
れぞれ１００個づつ作成し、各１０個の電池についてガ
スバーナーによる燃焼試験を行い、飛散距離を測定し
た。その平均値を表１に示す。
れぞれ１００個づつ作成し、各１０個の電池についてガ
スバーナーによる燃焼試験を行い、飛散距離を測定し
た。その平均値を表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から明らかなように、従来例である比
較例２に比べて通気孔の面積を大きくした場合は噴出物
の飛散距離は減少していることがわかる。しかしなが
ら、通気孔の面積比率を６７％にした場合（比較例１）
は、飛散距離を最小にすることはできたが、正極端子自
体の強度が弱くなり、正極端子の変形が２０％認められ
た。
較例２に比べて通気孔の面積を大きくした場合は噴出物
の飛散距離は減少していることがわかる。しかしなが
ら、通気孔の面積比率を６７％にした場合（比較例１）
は、飛散距離を最小にすることはできたが、正極端子自
体の強度が弱くなり、正極端子の変形が２０％認められ
た。
【００２０】なお、上記実施例では円形の孔を設けた
が、通気孔の形状は円形形状に限らず、多角形などでも
よい。また、本発明においては通気孔や安全弁の寸法は
規定されず、あくまでも安全弁の開口部面積に対する通
気孔総面積比率を規定するものである。
が、通気孔の形状は円形形状に限らず、多角形などでも
よい。また、本発明においては通気孔や安全弁の寸法は
規定されず、あくまでも安全弁の開口部面積に対する通
気孔総面積比率を規定するものである。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、正極端
子に設けられた通気孔の安全弁開口部面積に対する面積
比率を規定することにより、有機電解質電池が燃焼する
ような事態になった場合にも、噴出物の飛散を抑制する
ことができ、安全性を高めることができる。
子に設けられた通気孔の安全弁開口部面積に対する面積
比率を規定することにより、有機電解質電池が燃焼する
ような事態になった場合にも、噴出物の飛散を抑制する
ことができ、安全性を高めることができる。
【図１】本発明の一実施例である有機電解質電池の縦断
面図。
面図。
【図２】図１の封口体部分の断面図。
１…外装缶、２…封口体、３…電極群、４…シート状正
極板、５…正極リード、６…シート状負極板、７…負極
集電板、８…絶縁板、９…抵抗溶接部、１０…負極端
子、１１…正極端子、１２…セパレータ、１３…ガスケ
ット、１４…安全弁、１５…ＰＴＣ素子、１６…通気
孔。
極板、５…正極リード、６…シート状負極板、７…負極
集電板、８…絶縁板、９…抵抗溶接部、１０…負極端
子、１１…正極端子、１２…セパレータ、１３…ガスケ
ット、１４…安全弁、１５…ＰＴＣ素子、１６…通気
孔。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 酒井 広隆 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA13 DD07 FF03 KK02 5H012 BB02 BB11 DD01 DD05 FF01 GG01 JJ10 5H024 AA03 AA12 CC02 CC06 CC07 CC12 DD00 DD01 DD02 DD07 HH01 HH15
Claims (1)
- 【請求項１】 シート状正極板とシート状負極板とを捲
回した渦巻き状電極群と、リチウムを溶解させた有機電
解液とが、負極端子を兼ねた外装缶に封入され、防爆用
装置として封口部に安全弁と、封口部に装着された正極
端子に通気孔とが設けられた有機電解質電池において、
正極端子の通気孔の総面積が安全弁開口面積の１０〜４
５％であることを特徴とする有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000288421A JP2002100375A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000288421A JP2002100375A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 有機電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002100375A true JP2002100375A (ja) | 2002-04-05 |
Family
ID=18772011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000288421A Pending JP2002100375A (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002100375A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046712A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | パナソニック株式会社 | 密閉型二次電池 |
| JP2013246908A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Hitachi Ltd | 非水電解質二次電池 |
| WO2014006883A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | パナソニック株式会社 | 密閉型二次電池 |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000288421A patent/JP2002100375A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013046712A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-04 | パナソニック株式会社 | 密閉型二次電池 |
| CN103718334A (zh) * | 2011-09-29 | 2014-04-09 | 松下电器产业株式会社 | 密闭型二次电池 |
| JPWO2013046712A1 (ja) * | 2011-09-29 | 2015-03-26 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 密閉型二次電池 |
| US9337459B2 (en) | 2011-09-29 | 2016-05-10 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Sealed secondary battery |
| JP2013246908A (ja) * | 2012-05-24 | 2013-12-09 | Hitachi Ltd | 非水電解質二次電池 |
| WO2014006883A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2014-01-09 | パナソニック株式会社 | 密閉型二次電池 |
| JPWO2014006883A1 (ja) * | 2012-07-02 | 2016-06-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 密閉型二次電池 |
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