JP2003036893A - 電池およびその冷却方法 - Google Patents
電池およびその冷却方法Info
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- JP2003036893A JP2003036893A JP2001219075A JP2001219075A JP2003036893A JP 2003036893 A JP2003036893 A JP 2003036893A JP 2001219075 A JP2001219075 A JP 2001219075A JP 2001219075 A JP2001219075 A JP 2001219075A JP 2003036893 A JP2003036893 A JP 2003036893A
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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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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】金属製電池ケース外部表面でのショートを防止
し、しかも電池ケース表面からの放熱性を高め、電池の
冷却を容易にし、充放電サイクル特性に優れた電池を提
供する。 【解決手段】金属製電池ケース外部表面を、無機酸化物
を含む膜で被覆し、無機酸化物の水との接触角を５０度
以下とすることにより、金属ケース表面を良好に絶縁
し、同時に、水との接触角が５０度以下の無機化合物
は、その表面に水を引き寄せる事が出来るため、効果的
に冷却することができる。
し、しかも電池ケース表面からの放熱性を高め、電池の
冷却を容易にし、充放電サイクル特性に優れた電池を提
供する。 【解決手段】金属製電池ケース外部表面を、無機酸化物
を含む膜で被覆し、無機酸化物の水との接触角を５０度
以下とすることにより、金属ケース表面を良好に絶縁
し、同時に、水との接触角が５０度以下の無機化合物
は、その表面に水を引き寄せる事が出来るため、効果的
に冷却することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池およびその冷
却方法に関する。
却方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在、携帯用無線電話、携帯用パソコ
ン、携帯用ビデオカメラ等の各種携帯可能な電子機器用
の電源として、高エネルギー密度で、しかも軽量な二次
電池が採用されている。そのような要求を満たす典型的
な二次電池としては、リチウム金属やリチウム合金等の
活物質、又はリチウムイオンをホスト物質（ここでホス
ト物質とは、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる物質
をいう）である炭素に吸蔵させたリチウムインターカレ
ーション化合物を負極材料とし、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰ
Ｆ６等のリチウム塩を溶解した非プロトン性の有機溶媒
を電解液とする非水電解質二次電池がある。また、エネ
ルギー密度は非水電解質二次電池には劣るものの、経済
性の点から、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水
素電池などのアルカリ系二次電池も用いられている。
ン、携帯用ビデオカメラ等の各種携帯可能な電子機器用
の電源として、高エネルギー密度で、しかも軽量な二次
電池が採用されている。そのような要求を満たす典型的
な二次電池としては、リチウム金属やリチウム合金等の
活物質、又はリチウムイオンをホスト物質（ここでホス
ト物質とは、リチウムイオンを吸蔵及び放出できる物質
をいう）である炭素に吸蔵させたリチウムインターカレ
ーション化合物を負極材料とし、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＰ
Ｆ６等のリチウム塩を溶解した非プロトン性の有機溶媒
を電解液とする非水電解質二次電池がある。また、エネ
ルギー密度は非水電解質二次電池には劣るものの、経済
性の点から、ニッケル−カドミウム電池やニッケル−水
素電池などのアルカリ系二次電池も用いられている。
【０００３】一方、産業用や電気自動車用の大型電池と
しては、アルカリ系二次電池や鉛蓄電池が広く用いられ
ている。そして、これらの用途に非水電解質二次電池を
利用することが考えられ、放電容量が２０Ａｈ以上の大
型非水電解質二次電池の開発もおこなわれている。
しては、アルカリ系二次電池や鉛蓄電池が広く用いられ
ている。そして、これらの用途に非水電解質二次電池を
利用することが考えられ、放電容量が２０Ａｈ以上の大
型非水電解質二次電池の開発もおこなわれている。
【０００４】小型電池の場合の電池ケースは、プラスチ
ック製や金属と樹脂からなるラミネート製を使用でき
る。しかし大型電池の場合には、電池ケース内に収納す
る発電要素も大型になり、電池ケースに機械的強度が要
求されることや、放電時の電池内部の温度上昇を避ける
ために、電池ケース外部表面から放熱する必要があるた
め、金属製電池ケースが使用されている。特に大型非水
電解質二次電池の場合には、電池外部からの水分の侵入
を防止するためにも、金属製電池ケースを使用する必要
がある。
ック製や金属と樹脂からなるラミネート製を使用でき
る。しかし大型電池の場合には、電池ケース内に収納す
る発電要素も大型になり、電池ケースに機械的強度が要
求されることや、放電時の電池内部の温度上昇を避ける
ために、電池ケース外部表面から放熱する必要があるた
め、金属製電池ケースが使用されている。特に大型非水
電解質二次電池の場合には、電池外部からの水分の侵入
を防止するためにも、金属製電池ケースを使用する必要
がある。
【０００５】さらに、大型電池においては、電池を移動
したり、組電池にセットする場合の取り扱いが困難なた
め、電池間のショート防止のために、金属電池ケース外
部表面を絶縁しておく必要があった。
したり、組電池にセットする場合の取り扱いが困難なた
め、電池間のショート防止のために、金属電池ケース外
部表面を絶縁しておく必要があった。
【０００６】金属製電池ケース外部表面を良好に絶縁す
る方法としては、特開平９−９２２３７号公報に記載さ
れているように、円筒状金属電池ケースの表面にウレタ
ンゴム系弾性絶縁体層を設ける方法が開示されている。
る方法としては、特開平９−９２２３７号公報に記載さ
れているように、円筒状金属電池ケースの表面にウレタ
ンゴム系弾性絶縁体層を設ける方法が開示されている。
【０００７】また、特開昭５８−１５０２６５号公報に
は、金属電池ケース外部表面ではないが、アルカリ電池
において、金属ケースの一部にエポキシ樹脂からなる絶
縁皮膜を形成する技術が開示されている。
は、金属電池ケース外部表面ではないが、アルカリ電池
において、金属ケースの一部にエポキシ樹脂からなる絶
縁皮膜を形成する技術が開示されている。
【０００８】また、特開平８−２９３３２７号公報に
は、ポリカーボネートをベースとしたバッテリ・パック
の筐体を、酸化チタンからなる不燃性の染料で白色に調
光し、電池が発火しても、燃え移りにくいようにするこ
とが開示されている。この技術は、従来ポリカーボネー
トを黒色にするために用いられている染料には炭素粉が
含まれており、電池が発火した場合に燃えやすいという
課題を解決するものである。
は、ポリカーボネートをベースとしたバッテリ・パック
の筐体を、酸化チタンからなる不燃性の染料で白色に調
光し、電池が発火しても、燃え移りにくいようにするこ
とが開示されている。この技術は、従来ポリカーボネー
トを黒色にするために用いられている染料には炭素粉が
含まれており、電池が発火した場合に燃えやすいという
課題を解決するものである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】非水電解質二次電池を
含む大型電池においては、金属製電池ケースを使用し、
その外部表面を絶縁塗料で塗布し、電池間あるいは電池
と正・負極端子間のショートを防止している。
含む大型電池においては、金属製電池ケースを使用し、
その外部表面を絶縁塗料で塗布し、電池間あるいは電池
と正・負極端子間のショートを防止している。
【００１０】しかし、大型電池においては、放電時に電
池内部の温度が上昇する。例えば、１００Ａｈの非水電
解質二次電池を、１Ｃで放電した場合、放電終期には電
池の表面温度が３５℃程度まで上がり、電池内部は６０
℃程度の温度になっているものと推定される。電池内部
の温度がこのような高温になると、放電容量が減少する
ため、電池を冷却する必要がある。
池内部の温度が上昇する。例えば、１００Ａｈの非水電
解質二次電池を、１Ｃで放電した場合、放電終期には電
池の表面温度が３５℃程度まで上がり、電池内部は６０
℃程度の温度になっているものと推定される。電池内部
の温度がこのような高温になると、放電容量が減少する
ため、電池を冷却する必要がある。
【００１１】しかし、従来の絶縁塗料としては、エポキ
シ系樹脂等等が使用されており、きわめて放熱性が悪か
った。すなわち、エポキシ系樹脂の熱伝導率は３×１０
−４ｃａｌ／ｃｍ３・ｓｅｃ・℃と小さく、また、接触
角（θ）が７０＜θ＜９０であるため、エポキシ系樹脂
の上に水を流した場合においても、冷却効果に乏しかっ
た。なお、接触角（θ）とは、物質と水の接触点から水
滴へ引いた接線とのなす角のことである。
シ系樹脂等等が使用されており、きわめて放熱性が悪か
った。すなわち、エポキシ系樹脂の熱伝導率は３×１０
−４ｃａｌ／ｃｍ３・ｓｅｃ・℃と小さく、また、接触
角（θ）が７０＜θ＜９０であるため、エポキシ系樹脂
の上に水を流した場合においても、冷却効果に乏しかっ
た。なお、接触角（θ）とは、物質と水の接触点から水
滴へ引いた接線とのなす角のことである。
【００１２】そこで、本発明の目的は、非水電解質二次
電池をはじめとする放電容量２０Ａｈ以上の大型電池に
おいて、金属製電池ケース外部表面でのショートを防止
し、しかも電池ケース表面からの放熱性を高め、電池の
冷却を容易にし、充放電サイクル特性に優れた電池を提
供することにある。
電池をはじめとする放電容量２０Ａｈ以上の大型電池に
おいて、金属製電池ケース外部表面でのショートを防止
し、しかも電池ケース表面からの放熱性を高め、電池の
冷却を容易にし、充放電サイクル特性に優れた電池を提
供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、金属
製電池ケースを備えた電池において、金属製電池ケース
外部表面を、無機酸化物を含む絶縁膜で被覆し、この無
機酸化物の水との接触角が５０度以下であることを特徴
とする。
製電池ケースを備えた電池において、金属製電池ケース
外部表面を、無機酸化物を含む絶縁膜で被覆し、この無
機酸化物の水との接触角が５０度以下であることを特徴
とする。
【００１４】請求項１の発明によれば、電池ケース表面
を良好に絶縁し、同時に電池ケース表面からの放熱を容
易にし、充放電サイクル特性に優れた電池を得ることが
できる。
を良好に絶縁し、同時に電池ケース表面からの放熱を容
易にし、充放電サイクル特性に優れた電池を得ることが
できる。
【００１５】請求項２の発明は、請求項１に記載の電池
において、無機酸化物が酸化チタンであることを特徴と
する。
において、無機酸化物が酸化チタンであることを特徴と
する。
【００１６】請求項２の発明によれば、電池ケース表面
からの放熱をより容易にすることができる。
からの放熱をより容易にすることができる。
【００１７】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の電池の冷却方法に関するもので、少なくとも放電時
に、冷却媒体しとて相対湿度５０％以上の気体を用いる
ことを特徴とする。
載の電池の冷却方法に関するもので、少なくとも放電時
に、冷却媒体しとて相対湿度５０％以上の気体を用いる
ことを特徴とする。
【００１８】請求項３の発明によれば、電池を簡単な方
法で効率的に冷却することができ、充放電サイクル特性
に優れた電池を得ることができる。
法で効率的に冷却することができ、充放電サイクル特性
に優れた電池を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】本発明は、金属製電池ケースを備
えた大型電池において、金属製電池ケース外部表面を、
無機酸化物を含む絶縁膜で被覆し、この無機酸化物の水
との接触角が５０度以下であることを特徴とする。そし
て、特に、無機酸化物が酸化チタンであることを特徴と
する。
えた大型電池において、金属製電池ケース外部表面を、
無機酸化物を含む絶縁膜で被覆し、この無機酸化物の水
との接触角が５０度以下であることを特徴とする。そし
て、特に、無機酸化物が酸化チタンであることを特徴と
する。
【００２０】そこで、本発明を、無機酸化物が酸化チタ
ンの場合を例として説明する。酸化チタンは絶縁性であ
り、絶縁性の樹脂に酸化チタンを含む膜で金属製電池ケ
ース外部表面を覆うことにより、金属製電池外部表面を
良好に絶縁することができ、電池ケースに起因するショ
ートを防止することができる。
ンの場合を例として説明する。酸化チタンは絶縁性であ
り、絶縁性の樹脂に酸化チタンを含む膜で金属製電池ケ
ース外部表面を覆うことにより、金属製電池外部表面を
良好に絶縁することができ、電池ケースに起因するショ
ートを防止することができる。
【００２１】また、酸化チタン（ＴｉＯ２）は優れた親
水性を持っている。通常、プラスチックなどの樹脂の接
触角（θ）は７０＜θ＜９０であり、樹脂に水がつく
と、水滴が形成される。ところが、樹脂中に酸化チタン
が存在すると、水がついた場合、最初のうちは数十度あ
った接触角が、徐々に小さくなって、最終的には０度と
なる。すると水は水滴を作ることができず、樹脂の表面
に水の膜を作り、流れてしまう。
水性を持っている。通常、プラスチックなどの樹脂の接
触角（θ）は７０＜θ＜９０であり、樹脂に水がつく
と、水滴が形成される。ところが、樹脂中に酸化チタン
が存在すると、水がついた場合、最初のうちは数十度あ
った接触角が、徐々に小さくなって、最終的には０度と
なる。すると水は水滴を作ることができず、樹脂の表面
に水の膜を作り、流れてしまう。
【００２２】図１は酸化チタンの表面状態の模式図であ
る。酸化チタンは当初は図１（ａ）に示したようになっ
ているが、紫外線を受けると周囲の水と反応し、図１
（ｂ）のようになり、上方にのびた水酸基（−ＯＨ）は
親水性をもっているため、ここに水がくると、水滴にな
ることなくその面に一様に膜状に広がってしまう。この
ように、酸化チタンは、その表面に水を引き寄せること
ができる。
る。酸化チタンは当初は図１（ａ）に示したようになっ
ているが、紫外線を受けると周囲の水と反応し、図１
（ｂ）のようになり、上方にのびた水酸基（−ＯＨ）は
親水性をもっているため、ここに水がくると、水滴にな
ることなくその面に一様に膜状に広がってしまう。この
ように、酸化チタンは、その表面に水を引き寄せること
ができる。
【００２３】また、酸化チタンの熱伝導率は３×１０
−４ｃａｌ／ｃｍ３・ｓｅｃ・℃と、エポキシ樹脂と同
等であり、酸化チタンが電池ケース表面に存在しても、
電池ケース表面からの放熱を抑制することはない。
−４ｃａｌ／ｃｍ３・ｓｅｃ・℃と、エポキシ樹脂と同
等であり、酸化チタンが電池ケース表面に存在しても、
電池ケース表面からの放熱を抑制することはない。
【００２４】したがって、本発明のように、電池ケース
表面の被膜に酸化チタンを含ませることにより、電池ケ
ース外部表面に空気中の水が吸い寄せられ、この水によ
って電池を効率的に冷却することが可能となる。
表面の被膜に酸化チタンを含ませることにより、電池ケ
ース外部表面に空気中の水が吸い寄せられ、この水によ
って電池を効率的に冷却することが可能となる。
【００２５】また、通常電池は、放電時に温度が上がる
ため、放電時に電池を冷却することで、電池の充放電サ
イクル特性を改善することができる。そのため、本発明
においては、少なくとも放電時に、冷却媒体として、相
対湿度５０％以上の気体用いることにより、電池ケース
外側表面に存在する酸化チタンに水を供給することによ
り、冷却効果をより高めることができる。
ため、放電時に電池を冷却することで、電池の充放電サ
イクル特性を改善することができる。そのため、本発明
においては、少なくとも放電時に、冷却媒体として、相
対湿度５０％以上の気体用いることにより、電池ケース
外側表面に存在する酸化チタンに水を供給することによ
り、冷却効果をより高めることができる。
【００２６】電池を冷却する方法としては、電池を単に
冷却媒体中においてもよいが、電池に冷却媒体を吹き付
けるなどの方法により、強制的に電池外部表面に水を供
給すれば、冷却効果がいっそう高くなる。
冷却媒体中においてもよいが、電池に冷却媒体を吹き付
けるなどの方法により、強制的に電池外部表面に水を供
給すれば、冷却効果がいっそう高くなる。
【００２７】冷却媒体に使用する気体としては、通常は
空気を使用するが、用途によってはアルゴンなどを用い
る場合もある。なお、冷却媒体である気体の相対湿度が
５０％未満になると、気体に含まれる水分が少なくなっ
て、冷却効果が低下する。なお、充電時にも電池の温度
が上昇する場合には、充電時にも、冷却媒体として相対
湿度５０％以上の気体を用いてもよい。
空気を使用するが、用途によってはアルゴンなどを用い
る場合もある。なお、冷却媒体である気体の相対湿度が
５０％未満になると、気体に含まれる水分が少なくなっ
て、冷却効果が低下する。なお、充電時にも電池の温度
が上昇する場合には、充電時にも、冷却媒体として相対
湿度５０％以上の気体を用いてもよい。
【００２８】以上の説明では、酸化チタンについて述べ
たが、水との接触角が５０度以下の無機酸化物は酸化チ
タンと同様、その表面にある程度の親水性の水酸基（−
ＯＨ）をもっており、表面に水を引き寄せることがで
き、程度の差はあるが、電池ケース外部表面に存在すれ
ば、酸化チタンと同様の効果を示す。
たが、水との接触角が５０度以下の無機酸化物は酸化チ
タンと同様、その表面にある程度の親水性の水酸基（−
ＯＨ）をもっており、表面に水を引き寄せることがで
き、程度の差はあるが、電池ケース外部表面に存在すれ
ば、酸化チタンと同様の効果を示す。
【００２９】本発明において、水との接触角が５０度以
下の無機酸化物を含む膜で、電池ケース外部表面を被覆
する方法としては、樹脂や塗料と無機酸化物粉末を混合
してペースト状として塗布する方法、樹脂や塗料と無機
酸化物粉末を溶媒に溶解または分散させた溶液をスプレ
ーする方法、予め樹脂や塗料と無機酸化物粉末からなる
膜を作製しておき、この膜を貼り付ける方法など、従来
から公知の技術を使用することができる。
下の無機酸化物を含む膜で、電池ケース外部表面を被覆
する方法としては、樹脂や塗料と無機酸化物粉末を混合
してペースト状として塗布する方法、樹脂や塗料と無機
酸化物粉末を溶媒に溶解または分散させた溶液をスプレ
ーする方法、予め樹脂や塗料と無機酸化物粉末からなる
膜を作製しておき、この膜を貼り付ける方法など、従来
から公知の技術を使用することができる。
【００３０】なお、樹脂や塗料と無機酸化物粉末の混合
割合は、膜が形成される範囲で、無機酸化物粉末ができ
るだけ多く、熱伝導率の小さい樹脂や塗料をできるだけ
少なくすることが好ましい。
割合は、膜が形成される範囲で、無機酸化物粉末ができ
るだけ多く、熱伝導率の小さい樹脂や塗料をできるだけ
少なくすることが好ましい。
【００３１】また、樹脂や塗料と無機酸化物粉末からな
る膜の厚さは、絶縁が良好で、しかも冷却の効果がでる
範囲とする必要があり、使用する樹脂や塗料、あるいは
無機酸化物の材質とも関連するが、一般的には０．１ｍ
ｍ〜１．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。
る膜の厚さは、絶縁が良好で、しかも冷却の効果がでる
範囲とする必要があり、使用する樹脂や塗料、あるいは
無機酸化物の材質とも関連するが、一般的には０．１ｍ
ｍ〜１．５ｍｍの範囲にあることが好ましい。
【００３２】本発明は、金属製電池ケースを用いた電池
であれば、鉛蓄電池、アルカリ電池、非水電解質電池な
ど、あらゆる種類の電池に適用可能である。
であれば、鉛蓄電池、アルカリ電池、非水電解質電池な
ど、あらゆる種類の電池に適用可能である。
【００３３】
【実施例】つぎに、本発明の実施例として、放電容量４
００Ａｈの非水電解質二次電池について述べる。図２
は、ここで試作した非水電解質二次電池の外観を示した
もので、図２において、１は非水電解質二次電池、２は
金属製電池ケース、３は正極端子、４は負極端子、５は
電池ケース表面を被覆する無機酸化物を含む膜（ハッチ
ング部分）である。電池の外形寸法は１３８×１３８×
３７４ｍｍであり、端子部の高さは３０ｍｍである。電
池ケースの材質はＳＵＳ３０４とし、ケースの厚さは
０．８ｍｍとした。
００Ａｈの非水電解質二次電池について述べる。図２
は、ここで試作した非水電解質二次電池の外観を示した
もので、図２において、１は非水電解質二次電池、２は
金属製電池ケース、３は正極端子、４は負極端子、５は
電池ケース表面を被覆する無機酸化物を含む膜（ハッチ
ング部分）である。電池の外形寸法は１３８×１３８×
３７４ｍｍであり、端子部の高さは３０ｍｍである。電
池ケースの材質はＳＵＳ３０４とし、ケースの厚さは
０．８ｍｍとした。
【００３４】正極板は、正極活物質としてのコバルト酸
リチウム８９ｗｔ％と導電助剤としてのアセチレンブラ
ック（ＡＢ）３ｗｔ％と結着剤としてのポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）８ｗｔ％とからなる正極合剤を、厚
さ５０μｍのアルミニウム集電体の両面に塗布したもの
で、合剤層塗布部分の寸法は１２７×３４０ｍｍ、合剤
層の塗布重量は３．４ｇ／１００ｃｍ２、極板厚みは２
８０μｍ、リード幅は３０×７０ｍｍとした。
リチウム８９ｗｔ％と導電助剤としてのアセチレンブラ
ック（ＡＢ）３ｗｔ％と結着剤としてのポリフッ化ビニ
リデン（ＰＶｄＦ）８ｗｔ％とからなる正極合剤を、厚
さ５０μｍのアルミニウム集電体の両面に塗布したもの
で、合剤層塗布部分の寸法は１２７×３４０ｍｍ、合剤
層の塗布重量は３．４ｇ／１００ｃｍ２、極板厚みは２
８０μｍ、リード幅は３０×７０ｍｍとした。
【００３５】負極板は、負極活物質としての黒鉛９４ｗ
ｔ％と結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）６ｗｔ％とからなる負極合剤を、厚さ２５μｍの銅
箔集電体の両面に塗布したもので、合剤層塗布部分の寸
法は１３１×３４５ｍｍ、合剤塗布層の塗布重量は１．
８ｇ／１００ｃｍ２、極板厚みは２６０μｍ、リード幅
は３０×７０ｍｍとした。
ｔ％と結着剤としてのポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄ
Ｆ）６ｗｔ％とからなる負極合剤を、厚さ２５μｍの銅
箔集電体の両面に塗布したもので、合剤層塗布部分の寸
法は１３１×３４５ｍｍ、合剤塗布層の塗布重量は１．
８ｇ／１００ｃｍ２、極板厚みは２６０μｍ、リード幅
は３０×７０ｍｍとした。
【００３６】セパレータは、厚さ３０μｍのポリエチレ
ン（ＰＥ）を二重にして用いた。電解液としては、エチ
レンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の体積比２：
２：１混合溶媒に、ＬｉＰＦ ６を１ｍｏｌ／ｌ溶解した
有機電解液を使用した。
ン（ＰＥ）を二重にして用いた。電解液としては、エチ
レンカーボネート（ＥＣ）とジメチルカーボネート（Ｄ
ＭＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）の体積比２：
２：１混合溶媒に、ＬｉＰＦ ６を１ｍｏｌ／ｌ溶解した
有機電解液を使用した。
【００３７】発電要素の形状は積層型とし、正極板―セ
パレータ―負極板―セパレータの準に、正極板１８０
枚、負極板１８２枚を積層したものであり、正極板およ
び負極板は発電要素の上部で、それぞれりリードをまと
め、端子と接続されている。このようにして、公称容量
４００Ａｈの非水電解質二次電池を作製した。
パレータ―負極板―セパレータの準に、正極板１８０
枚、負極板１８２枚を積層したものであり、正極板およ
び負極板は発電要素の上部で、それぞれりリードをまと
め、端子と接続されている。このようにして、公称容量
４００Ａｈの非水電解質二次電池を作製した。
【００３８】そして、電池ケース表面を、表１に示した
４種類の被膜で被覆した。
４種類の被膜で被覆した。
【００３９】
【表１】
【００４０】まず、電池Ａ〜Ｄの４種類の電池につい
て、放電時の電池ケースの表面温度を比較した。各電池
５個を、４０Ａ定電流で４．０Ｖまで充電、４０Ａ定電
流で３．０Ｖまで放電という条件で、１０サイクルの予
備充放電をおこなった後、４０Ａ定電流で４．０Ｖまで
充電し、その後、環境温度を２５℃として１６時間放置
後、環境温度を２５℃に保ちながら、４０Ａ定電流で
３．０Ｖまで放電し、放電開始後８時間目の電池ケース
の表面温度を測定した。放電時の冷却は、自然放置の場
合と、相対湿度８０％の空気を、電池ケース表面に時速
１０ｍで流した場合の２種類とした。測定結果を表２に
まとめた。なお、表２の表面温度の値は、各電池５個の
平均値を示した。
て、放電時の電池ケースの表面温度を比較した。各電池
５個を、４０Ａ定電流で４．０Ｖまで充電、４０Ａ定電
流で３．０Ｖまで放電という条件で、１０サイクルの予
備充放電をおこなった後、４０Ａ定電流で４．０Ｖまで
充電し、その後、環境温度を２５℃として１６時間放置
後、環境温度を２５℃に保ちながら、４０Ａ定電流で
３．０Ｖまで放電し、放電開始後８時間目の電池ケース
の表面温度を測定した。放電時の冷却は、自然放置の場
合と、相対湿度８０％の空気を、電池ケース表面に時速
１０ｍで流した場合の２種類とした。測定結果を表２に
まとめた。なお、表２の表面温度の値は、各電池５個の
平均値を示した。
【００４１】
【表２】
【００４２】表２の結果から、本発明の実施例１〜３の
電池Ａ〜Ｃは、自然放置の場合も、相対湿度８０％の空
気で冷却した場合も、ともに比較例１の電池Ｄよりも電
池表面温度は低くなることが示された。
電池Ａ〜Ｃは、自然放置の場合も、相対湿度８０％の空
気で冷却した場合も、ともに比較例１の電池Ｄよりも電
池表面温度は低くなることが示された。
【００４３】つぎに、実施例１の電池Ａを使用し、空気
の相対湿度を７０〜３０％の間で変化させた場合の電池
の表面温度を測定した。測定条件は、上記の電池Ａ〜Ｄ
の場合と同じとした。測定結果を表３にまとめた。
の相対湿度を７０〜３０％の間で変化させた場合の電池
の表面温度を測定した。測定条件は、上記の電池Ａ〜Ｄ
の場合と同じとした。測定結果を表３にまとめた。
【００４４】
【表３】
【００４５】表３の結果から、冷却空気の相対湿度が５
０％以上の場合に、電池表面温度が３０度以下まで冷却
されることが示された。
０％以上の場合に、電池表面温度が３０度以下まで冷却
されることが示された。
【００４６】さらに、本発明の実施例１の電池Ａと、比
較例１の電池Ｄを、各３個づつ作製し、３５℃で、４０
Ａ定電流で４．０Ｖまで充電、４０Ａ定電流で３．０Ｖ
まで放電という条件で、充放電サイクル試験をおこなっ
た。そこで、１サイクル目の放電容量に対するｘサイク
ル目の放電容量を、ｘサイクル目の放電容量維持率
（％）とし、電池Ａと電池Ｄの各３個の容量維持率の平
均値を求めた。充放電サイクル数と放電容量維持率の平
均値の関係を図３に示した。図３において、記号◆は電
池Ａの、記号■は電池Ｄの関係を示す。
較例１の電池Ｄを、各３個づつ作製し、３５℃で、４０
Ａ定電流で４．０Ｖまで充電、４０Ａ定電流で３．０Ｖ
まで放電という条件で、充放電サイクル試験をおこなっ
た。そこで、１サイクル目の放電容量に対するｘサイク
ル目の放電容量を、ｘサイクル目の放電容量維持率
（％）とし、電池Ａと電池Ｄの各３個の容量維持率の平
均値を求めた。充放電サイクル数と放電容量維持率の平
均値の関係を図３に示した。図３において、記号◆は電
池Ａの、記号■は電池Ｄの関係を示す。
【００４７】図３から、初期放電容量１００に対し、放
電容量維持率が８０％になるのに、実施例１の電池Ａで
は３００サイクル、比較例１の電池Ｄでは２００サイク
ルとなり、本発明の電池の充放電サイクル特性はきわめ
て優れたものであることが示された。
電容量維持率が８０％になるのに、実施例１の電池Ａで
は３００サイクル、比較例１の電池Ｄでは２００サイク
ルとなり、本発明の電池の充放電サイクル特性はきわめ
て優れたものであることが示された。
【００４８】
【発明の効果】本発明の電池は、金属製電池ケース外部
表面を、無機酸化物を含む絶縁膜で被覆し、無機酸化物
の水との接触角が５０度以下とすることにより、金属ケ
ース表面を良好に絶縁し、同時に、水との接触角が５０
度以下の無機酸化物は、その表面に水を引き寄せること
ができるため、電池を効果的に冷却することができ、そ
の結果、充放電サイクル特性に優れた電池を得ることが
できる。
表面を、無機酸化物を含む絶縁膜で被覆し、無機酸化物
の水との接触角が５０度以下とすることにより、金属ケ
ース表面を良好に絶縁し、同時に、水との接触角が５０
度以下の無機酸化物は、その表面に水を引き寄せること
ができるため、電池を効果的に冷却することができ、そ
の結果、充放電サイクル特性に優れた電池を得ることが
できる。
【図１】酸化チタンの表面状態の模式図。
【図２】非水電解質二次電池の外観を示す図。
【図３】電池Ａと電池Ｄの、充放電サイクル数と放電容
量維持率の平均値の関係を示す図。
量維持率の平均値の関係を示す図。
１ 非水電解質二次電池
２ 金属製電池ケース
３ 正極端子
４ 負極端子
５ 電池ケース表面を被覆する無機酸化物を含む膜
Claims (3)
- 【請求項１】 金属製電池ケース外部表面を、無機酸化
物を含む絶縁膜で被覆し、前記無機酸化物の水との接触
角が５０度以下であることを特徴とする電池。 - 【請求項２】 無機酸化物が酸化チタンであることを特
徴とする請求項１に記載の電池。 - 【請求項３】 少なくとも放電時に、冷却媒体として相
対湿度５０％以上の気体を用いることを特徴とする請求
項１または２に記載の電池の冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001219075A JP2003036893A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 電池およびその冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001219075A JP2003036893A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 電池およびその冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003036893A true JP2003036893A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19053148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001219075A Pending JP2003036893A (ja) | 2001-07-19 | 2001-07-19 | 電池およびその冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003036893A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100449847C (zh) * | 2005-03-21 | 2009-01-07 | 三星Sdi株式会社 | 可再充电电池和其制造 |
| JP2015053144A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 株式会社東芝 | 組電池 |
| JP2017505507A (ja) * | 2013-11-20 | 2017-02-16 | ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電池コーティング |
| CN113036269A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-06-25 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池及用电设备 |
-
2001
- 2001-07-19 JP JP2001219075A patent/JP2003036893A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100449847C (zh) * | 2005-03-21 | 2009-01-07 | 三星Sdi株式会社 | 可再充电电池和其制造 |
| JP2015053144A (ja) * | 2013-09-05 | 2015-03-19 | 株式会社東芝 | 組電池 |
| JP2017505507A (ja) * | 2013-11-20 | 2017-02-16 | ヘンケル アイピー アンド ホールディング ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電池コーティング |
| CN113036269A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-06-25 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池及用电设备 |
| CN113036269B (zh) * | 2021-03-29 | 2023-09-12 | 东莞新能德科技有限公司 | 电池及用电设备 |
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| A711 | Notification of change in applicant |
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