JP2003346762A - 安全弁を備えた密閉型電池 - Google Patents
安全弁を備えた密閉型電池Info
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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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】通常の電池使用時には安全弁を予期せぬ外力か
ら保護し、電池の異常時には確実に安全弁が作動する、
安全弁を備えた密閉型電池を提供する。 【解決手段】電池容器に開口部を設け、前記電池容器の
内側に前記開口部を閉塞する安全弁を備えた電池におい
て、前記電池容器の外部に前記開口部を覆う安全弁保護
部材を備え、前記安全弁が作動した時、前記安全弁保護
部材が破壊される、または前記安全弁保護部材と前記電
池容器とが剥離するのいずれかが生じることを特徴とす
る。
ら保護し、電池の異常時には確実に安全弁が作動する、
安全弁を備えた密閉型電池を提供する。 【解決手段】電池容器に開口部を設け、前記電池容器の
内側に前記開口部を閉塞する安全弁を備えた電池におい
て、前記電池容器の外部に前記開口部を覆う安全弁保護
部材を備え、前記安全弁が作動した時、前記安全弁保護
部材が破壊される、または前記安全弁保護部材と前記電
池容器とが剥離するのいずれかが生じることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安全弁を備えた密
閉型電池に関するものである。
閉型電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の密閉型電池には、一般的に電池の
異常時に開口する安全弁が備えられている。この安全弁
は、電池容器の１つ以上の面に、露出した状態で備えら
れていることが多い。
異常時に開口する安全弁が備えられている。この安全弁
は、電池容器の１つ以上の面に、露出した状態で備えら
れていることが多い。
【０００３】例えば、リチウムイオン電池等の非水電解
質型電池では、安全弁が電池容器に露出した状態で電池
に備えられており、電池取り扱い中に、予期せぬ外力等
によって安全弁が損傷を受ける可能性が高いという問題
があった。安全弁が損傷を受けると、電解液の漏液等が
生じて電池性能を低下させることによって電池の使用が
不可能となることや、可燃性の有機電解液が噴出する可
能性があった。
質型電池では、安全弁が電池容器に露出した状態で電池
に備えられており、電池取り扱い中に、予期せぬ外力等
によって安全弁が損傷を受ける可能性が高いという問題
があった。安全弁が損傷を受けると、電解液の漏液等が
生じて電池性能を低下させることによって電池の使用が
不可能となることや、可燃性の有機電解液が噴出する可
能性があった。
【０００４】そこで、通常の使用時には、安全弁に相当
する防爆用金属板を保護するために、一極性端子を兼ね
る端子キャップを備えること、この端子キャップにガス
抜き穴を設けることが、実開平５−８４０２６号公報に
開示されている。
する防爆用金属板を保護するために、一極性端子を兼ね
る端子キャップを備えること、この端子キャップにガス
抜き穴を設けることが、実開平５−８４０２６号公報に
開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述の、安全弁を保護
するためのキャップを備えた場合、キヤップの構造が複
雑で、製造において時間を要すること、キャップが電池
の外部に出でいるために、電池の体積が大きくなること
などの問題があった。
するためのキャップを備えた場合、キヤップの構造が複
雑で、製造において時間を要すること、キャップが電池
の外部に出でいるために、電池の体積が大きくなること
などの問題があった。
【０００６】また、キャップにガス抜き穴を設けて、安
全弁が作動した場合に、電池から発生するガスを外部に
逃がす場合、穴の大きさが小さすぎるとガスが抜けにく
く、大きすぎると安全弁を保護するという働きが弱ま
り、穴の大きさの調整が困難であった。
全弁が作動した場合に、電池から発生するガスを外部に
逃がす場合、穴の大きさが小さすぎるとガスが抜けにく
く、大きすぎると安全弁を保護するという働きが弱ま
り、穴の大きさの調整が困難であった。
【０００７】本発明の目的は、従来の保護キャップの上
記問題点を解決し、通常の電池使用時には安全弁を予期
せぬ外力から保護し、電池の異常時には確実に安全弁が
作動する、安全弁を備えた密閉型電池を提供することに
ある。
記問題点を解決し、通常の電池使用時には安全弁を予期
せぬ外力から保護し、電池の異常時には確実に安全弁が
作動する、安全弁を備えた密閉型電池を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電池
容器に開口部を設け、前記電池容器の内側に前記開口部
を閉塞する安全弁を備えた密閉型電池において、前記電
池容器の外部に前記開口部を覆う安全弁保護部材を備
え、前記安全弁が作動した時、前記安全弁保護部材が破
壊される、または前記安全弁保護部材と前記電池容器と
が剥離するのいずれかが生じることを特徴とする。
容器に開口部を設け、前記電池容器の内側に前記開口部
を閉塞する安全弁を備えた密閉型電池において、前記電
池容器の外部に前記開口部を覆う安全弁保護部材を備
え、前記安全弁が作動した時、前記安全弁保護部材が破
壊される、または前記安全弁保護部材と前記電池容器と
が剥離するのいずれかが生じることを特徴とする。
【０００９】請求項１の発明によれば、通常の電池使用
時には安全弁を予期せぬ外力から保護し、電池の異常時
には確実に安全弁が作動する、電池容器の内側に開口部
を閉塞する安全弁を備えた密閉型電池を提供することが
できる。
時には安全弁を予期せぬ外力から保護し、電池の異常時
には確実に安全弁が作動する、電池容器の内側に開口部
を閉塞する安全弁を備えた密閉型電池を提供することが
できる。
【００１０】請求項２の発明は、電池容器に開口部を設
け、前記電池容器の外側に前記開口部を閉塞する安全弁
を備えた密閉型電池において、前記電池容器の外部から
前記安全弁の周囲に支持体を設け、前期支持体上に前記
安全弁を覆う安全弁保護部材を備え、前記安全弁が作動
した時、前記安全弁保護部材が破壊される、前記支持体
が破壊される、前記安全弁保護部材と前記支持体とが剥
離する、または前記支持体と前記電池容器とが剥離する
のいずれかが生じることを特徴とする。
け、前記電池容器の外側に前記開口部を閉塞する安全弁
を備えた密閉型電池において、前記電池容器の外部から
前記安全弁の周囲に支持体を設け、前期支持体上に前記
安全弁を覆う安全弁保護部材を備え、前記安全弁が作動
した時、前記安全弁保護部材が破壊される、前記支持体
が破壊される、前記安全弁保護部材と前記支持体とが剥
離する、または前記支持体と前記電池容器とが剥離する
のいずれかが生じることを特徴とする。
【００１１】請求項２の発明によれば、通常の電池使用
時には安全弁を予期せぬ外力等によって損傷を受ける事
態を防ぐことができ、電池の異常時には確実に安全弁が
作動する、電池容器の外側に開口部を閉塞する安全弁を
備えた密閉型電池を提供することができる。
時には安全弁を予期せぬ外力等によって損傷を受ける事
態を防ぐことができ、電池の異常時には確実に安全弁が
作動する、電池容器の外側に開口部を閉塞する安全弁を
備えた密閉型電池を提供することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】従来の安全弁を備えた角型密閉型
電池の外観を図２に示す。図２において、１は電池容
器、２は正極端子、３は負極端子、４は安全弁である。
角型密閉型電池は、電池容器１の内部に発電要素を収容
したもので、電池容器１の側面に開口部を設け、この開
口部を閉塞するように安全弁４が設けられている。な
お、安全弁４を設ける場所は、電池容器のどの側面でも
よいし、底面でもよい。安全弁４は通常金属箔からな
る。なお、図２では角型密閉型電池について説明した
が、円筒型密閉型電池についても同様であり、円筒型電
池の場合は、安全弁は底部に設けられることが多い。
電池の外観を図２に示す。図２において、１は電池容
器、２は正極端子、３は負極端子、４は安全弁である。
角型密閉型電池は、電池容器１の内部に発電要素を収容
したもので、電池容器１の側面に開口部を設け、この開
口部を閉塞するように安全弁４が設けられている。な
お、安全弁４を設ける場所は、電池容器のどの側面でも
よいし、底面でもよい。安全弁４は通常金属箔からな
る。なお、図２では角型密閉型電池について説明した
が、円筒型密閉型電池についても同様であり、円筒型電
池の場合は、安全弁は底部に設けられることが多い。
【００１３】本発明は、電池容器に開口部を設け、前記
電池容器の内側に前記開口部を閉塞する安全弁を備えた
密閉型電池において、前記電池容器の外部に前記開口部
を覆う安全弁保護部材を備え、前記安全弁が作動した
時、前記安全弁保護部材が破壊される、または前記安全
弁保護部材と前記電池容器とが剥離するのいずれかが生
じることを特徴とするものである。
電池容器の内側に前記開口部を閉塞する安全弁を備えた
密閉型電池において、前記電池容器の外部に前記開口部
を覆う安全弁保護部材を備え、前記安全弁が作動した
時、前記安全弁保護部材が破壊される、または前記安全
弁保護部材と前記電池容器とが剥離するのいずれかが生
じることを特徴とするものである。
【００１４】本発明になる安全弁と安全弁保護部材とを
備えた角型密閉型電池の外観を図１に示す。図１におい
て、記号１〜４は図２と同じものを示し、５は安全弁保
護部材である。本発明の角型密閉型電池では、電池容器
の外部から、安全弁４を覆う安全弁保護部材５が矢印の
方向から取り付けられている。
備えた角型密閉型電池の外観を図１に示す。図１におい
て、記号１〜４は図２と同じものを示し、５は安全弁保
護部材である。本発明の角型密閉型電池では、電池容器
の外部から、安全弁４を覆う安全弁保護部材５が矢印の
方向から取り付けられている。
【００１５】図３は、本発明になる角型密閉型電池の図
１におけるＡ−Ａ’断面を示す図であり、図３におい
て、記号４および５は図１と同じものを示し、７は電池
容器の壁面、８は電池容器の側面に設けた開口部、９は
電池内部である。図３において、安全弁４は、電池容器
の側面に設けた開口部８を閉塞するように、電池の内側
から電池容器の壁面７に接合されている。そして、安全
弁保護部材５は、電池容器の外側から、開口部８を覆う
ように取り付けられている。
１におけるＡ−Ａ’断面を示す図であり、図３におい
て、記号４および５は図１と同じものを示し、７は電池
容器の壁面、８は電池容器の側面に設けた開口部、９は
電池内部である。図３において、安全弁４は、電池容器
の側面に設けた開口部８を閉塞するように、電池の内側
から電池容器の壁面７に接合されている。そして、安全
弁保護部材５は、電池容器の外側から、開口部８を覆う
ように取り付けられている。
【００１６】図３においては、安全弁４が作動した時、
安全弁保護部材５が破壊されるか、または安全弁保護部
材５と前記電池容器の壁面とが剥離するかのいずれかが
生じるように設定しておけば、通常の電池使用時には、
安全弁保護部材５によって安全弁４を予期せぬ外力から
保護し、電池の異常時に安全弁４が作動した時、安全弁
保護部材５が破壊されるか、あるいは、安全弁保護部材
５が電池容器の壁面から剥離することにより、確実に電
池の内圧を開放することができ、電池の破裂などの危険
な状態を回避することができる。
安全弁保護部材５が破壊されるか、または安全弁保護部
材５と前記電池容器の壁面とが剥離するかのいずれかが
生じるように設定しておけば、通常の電池使用時には、
安全弁保護部材５によって安全弁４を予期せぬ外力から
保護し、電池の異常時に安全弁４が作動した時、安全弁
保護部材５が破壊されるか、あるいは、安全弁保護部材
５が電池容器の壁面から剥離することにより、確実に電
池の内圧を開放することができ、電池の破裂などの危険
な状態を回避することができる。
【００１７】図１におけるＡ−Ａ’断面の形状の、他の
例を図４に示す。図４において、記号５、７および９は
図３と同じものを示し、１０は電池容器の壁面７の外側
から設けられた凹部、１１は電池容器の壁面の薄い部分
である。この例では、電池容器の壁面の薄い部分１１が
安全弁を兼ねており、安全弁保護部材５は、電池容器の
壁面７の外側から設けられた凹部１０を覆うように取り
付けられている。そして、図３の場合と同様に、安全弁
保護部材５による電池容器の壁面の薄い部分１１を予期
せぬ外力から保護し、電池の異常時には電池容器の壁面
の薄い部分１１が安全弁として作動する。
例を図４に示す。図４において、記号５、７および９は
図３と同じものを示し、１０は電池容器の壁面７の外側
から設けられた凹部、１１は電池容器の壁面の薄い部分
である。この例では、電池容器の壁面の薄い部分１１が
安全弁を兼ねており、安全弁保護部材５は、電池容器の
壁面７の外側から設けられた凹部１０を覆うように取り
付けられている。そして、図３の場合と同様に、安全弁
保護部材５による電池容器の壁面の薄い部分１１を予期
せぬ外力から保護し、電池の異常時には電池容器の壁面
の薄い部分１１が安全弁として作動する。
【００１８】また、本発明は、電池容器に開口部を設
け、前記電池容器の外側に前記開口部を閉塞する安全弁
を備えた密閉型電池において、前記電池容器の外部から
前記安全弁の周囲に支持体を設け、前期支持体上に前記
安全弁を覆う安全弁保護部材を備え、前記安全弁が作動
した時、前記安全弁保護部材が破壊される、前記支持体
が破壊される、前記安全弁保護部材と前記支持体とが剥
離する、または前記支持体と前記電池容器とが剥離する
のいずれかが生じることを特徴とするものである。
け、前記電池容器の外側に前記開口部を閉塞する安全弁
を備えた密閉型電池において、前記電池容器の外部から
前記安全弁の周囲に支持体を設け、前期支持体上に前記
安全弁を覆う安全弁保護部材を備え、前記安全弁が作動
した時、前記安全弁保護部材が破壊される、前記支持体
が破壊される、前記安全弁保護部材と前記支持体とが剥
離する、または前記支持体と前記電池容器とが剥離する
のいずれかが生じることを特徴とするものである。
【００１９】本発明になる安全弁と安全弁保護部材と支
持体を備えた角型密閉型電池の外観を図５に示す。図５
において、記号１〜５は図１と同じものを示し、６は支
持体である。この角型密閉型電池では、安全弁４の周囲
に矢印の方向から支持体６を設け、この支持体の上に安
全弁保護部材５が取り付けられている。
持体を備えた角型密閉型電池の外観を図５に示す。図５
において、記号１〜５は図１と同じものを示し、６は支
持体である。この角型密閉型電池では、安全弁４の周囲
に矢印の方向から支持体６を設け、この支持体の上に安
全弁保護部材５が取り付けられている。
【００２０】図６は、本発明になる角型密閉型電池の図
５におけるＡ−Ａ’断面を示す図であり、図６におい
て、記号４、５および７〜９は図３および図４と同じも
のを示している。図６において、安全弁４は、電池容器
の側面に設けた開口部８を閉塞するように、電池の外側
から電池容器の壁面７に接合されている。そして、電池
容器の外側から、安全弁４の周囲に支持体６を設け、こ
の支持体６の上に安全弁保護部材５が安全弁４を覆うよ
うに取り付けられている。
５におけるＡ−Ａ’断面を示す図であり、図６におい
て、記号４、５および７〜９は図３および図４と同じも
のを示している。図６において、安全弁４は、電池容器
の側面に設けた開口部８を閉塞するように、電池の外側
から電池容器の壁面７に接合されている。そして、電池
容器の外側から、安全弁４の周囲に支持体６を設け、こ
の支持体６の上に安全弁保護部材５が安全弁４を覆うよ
うに取り付けられている。
【００２１】そして、安全弁４が作動した時、安全弁保
護部材５が破壊される、支持体６が破壊される、安全弁
保護部材５と支持体６とが剥離する、または支持体６と
電池容器とが剥離するのいずれかが生じるように設定し
ておけば、通常の電池使用時には、安全弁保護部材５に
よって安全弁４を予期せぬ外力から保護し、電池の異常
時に安全弁４が作動した時、安全弁保護部材５が破壊さ
れる、支持体６が破壊される、安全弁保護部材５と支持
体６とが剥離する、または支持体６と電池容器とが剥離
するのいずれかが生じることにより、確実に電池の内圧
を開放することができ、電池の破裂などの危険な状態を
回避することができる。
護部材５が破壊される、支持体６が破壊される、安全弁
保護部材５と支持体６とが剥離する、または支持体６と
電池容器とが剥離するのいずれかが生じるように設定し
ておけば、通常の電池使用時には、安全弁保護部材５に
よって安全弁４を予期せぬ外力から保護し、電池の異常
時に安全弁４が作動した時、安全弁保護部材５が破壊さ
れる、支持体６が破壊される、安全弁保護部材５と支持
体６とが剥離する、または支持体６と電池容器とが剥離
するのいずれかが生じることにより、確実に電池の内圧
を開放することができ、電池の破裂などの危険な状態を
回避することができる。
【００２２】図５におけるＡ−Ａ’断面の形状の、他の
例を図７示す。図７において、記号５〜７および９は図
６と同じものを示し、また、記号１０および１１は図４
同じものを示している。図７の例では、電池容器の壁面
７の一部が電池の内側から凹んでおり、電池容器の壁面
７の薄い部分１１が安全弁を兼ねている。そして、電池
容器の外側から、電池容器の壁面７の薄い部分１１の周
囲に支持体６を設け、この支持体６の上に安全弁保護部
材８が電池容器の壁面７の薄い部分１１を覆うように取
り付けられている。そして、図６の場合と同様に、安全
弁保護部材５による電池容器の壁面の薄い部分１１を予
期せぬ外力から保護し、電池の異常時には電池容器の壁
面の薄い部分１１が安全弁として確実に作動する。
例を図７示す。図７において、記号５〜７および９は図
６と同じものを示し、また、記号１０および１１は図４
同じものを示している。図７の例では、電池容器の壁面
７の一部が電池の内側から凹んでおり、電池容器の壁面
７の薄い部分１１が安全弁を兼ねている。そして、電池
容器の外側から、電池容器の壁面７の薄い部分１１の周
囲に支持体６を設け、この支持体６の上に安全弁保護部
材８が電池容器の壁面７の薄い部分１１を覆うように取
り付けられている。そして、図６の場合と同様に、安全
弁保護部材５による電池容器の壁面の薄い部分１１を予
期せぬ外力から保護し、電池の異常時には電池容器の壁
面の薄い部分１１が安全弁として確実に作動する。
【００２３】本発明の安全弁の形状としては、図１にお
いて円形を例示したが、円形に限定されるものではな
く、多角形、楕円形など、種々の形状のものを使用する
ことができる。
いて円形を例示したが、円形に限定されるものではな
く、多角形、楕円形など、種々の形状のものを使用する
ことができる。
【００２４】また、安全弁には、図８に示したように、
種々の形状の切り込みや薄肉溝部を設け、安全弁の厚み
とを組み合わせることにより、安全弁の作動圧力を調整
することができる。また、安全弁には、ガスが抜けやす
いように、ガス抜き用の穴を設けることもできる。本発
明の安全弁の材料としては、アルミニウム、ニッケル、
ステンレス鋼等を使用することができる。
種々の形状の切り込みや薄肉溝部を設け、安全弁の厚み
とを組み合わせることにより、安全弁の作動圧力を調整
することができる。また、安全弁には、ガスが抜けやす
いように、ガス抜き用の穴を設けることもできる。本発
明の安全弁の材料としては、アルミニウム、ニッケル、
ステンレス鋼等を使用することができる。
【００２５】本発明の安全弁保護部材の大きさは、安全
弁を保護する目的のため、安全弁よりも大きいことが好
ましい。また、安全弁保護部材としては、円形や楕円形
や多角形など、種々の形状のものを使用することができ
る。さらに、安全弁保護部材には適当な大きさの１個以
上の孔を設けて、電池内から放出されるガスが抜け易い
ようにすることもできる。
弁を保護する目的のため、安全弁よりも大きいことが好
ましい。また、安全弁保護部材としては、円形や楕円形
や多角形など、種々の形状のものを使用することができ
る。さらに、安全弁保護部材には適当な大きさの１個以
上の孔を設けて、電池内から放出されるガスが抜け易い
ようにすることもできる。
【００２６】さらに、支持体の形状も、安全弁の周囲に
設けることができれば、その形状は環状でも良いし、楕
円形や多角形など、種々の形状のものを使用することが
できる。また、支持体は、図５に示すような完全な環状
でも良いし、図９−ａに示すように環状の一部を欠いた
形状でもよい。また、図９−ｂのように、多角形の一部
を欠いた形状でもよい。
設けることができれば、その形状は環状でも良いし、楕
円形や多角形など、種々の形状のものを使用することが
できる。また、支持体は、図５に示すような完全な環状
でも良いし、図９−ａに示すように環状の一部を欠いた
形状でもよい。また、図９−ｂのように、多角形の一部
を欠いた形状でもよい。
【００２７】また、安全弁保護部材および支持体の材料
としては、安全弁よりも破壊されやすい材料が好まし
く、アクリル樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニルなどのフィル
ム状もしくは板状のものが好適である。
としては、安全弁よりも破壊されやすい材料が好まし
く、アクリル樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニルなどのフィル
ム状もしくは板状のものが好適である。
【００２８】本発明において、安全弁保護板と電池容器
との接合、安全弁保護板と支持体との接合または支持体
と電池容器との接合は、接着、溶着等種々の方法を用い
ることができるが、その中でも粘着材を介して行うこと
が好ましい。
との接合、安全弁保護板と支持体との接合または支持体
と電池容器との接合は、接着、溶着等種々の方法を用い
ることができるが、その中でも粘着材を介して行うこと
が好ましい。
【００２９】
【実施例】本発明を好適な実施例によって説明する。こ
こで作製した角形密閉非水電解質電池の外観は図５に示
したものと同様であり、図５におけるＡ−Ａ’断面の構
造は図６に示したものと同様である。
こで作製した角形密閉非水電解質電池の外観は図５に示
したものと同様であり、図５におけるＡ−Ａ’断面の構
造は図６に示したものと同様である。
【００３０】この角密閉非水電解質二次電池は、アルミ
ニウム集電体の両面に正極合剤を塗布してなる正極板
と、銅集電体の両面に負極合剤を塗布してなる負極板と
がセパレータを介して巻回された扁平巻回型電極群と、
非水電解液とをステンレス鋼製電池ケースに収納してな
る幅１７０ｍｍ、高さ１１５ｍｍ、厚さ４７ｍｍのもの
である。扁平巻回型電極群の正極板は正極リードを介し
て正極端子２に、また負極板は負極リードを介して負極
端子３に接続されている。
ニウム集電体の両面に正極合剤を塗布してなる正極板
と、銅集電体の両面に負極合剤を塗布してなる負極板と
がセパレータを介して巻回された扁平巻回型電極群と、
非水電解液とをステンレス鋼製電池ケースに収納してな
る幅１７０ｍｍ、高さ１１５ｍｍ、厚さ４７ｍｍのもの
である。扁平巻回型電極群の正極板は正極リードを介し
て正極端子２に、また負極板は負極リードを介して負極
端子３に接続されている。
【００３１】電池ケース１の側面には直径１０ｍｍの開
口部８を設け、ニッケル金属箔製で直径２０ｍｍ、厚さ
７５μｍの安全弁４は、電池容器の側面に設けた開口部
８を閉塞するように、電池の外側から電池容器の壁面７
にレーザー溶接で接合されている。そして、電池容器の
外側から、安全弁４の周囲に、アクリル樹脂製で外径２
０ｍｍ、内径１６ｍｍ、厚さ２ｍｍの支持体６を、粘着
材を用いて取り付け、この支持体６の上に、アクリル樹
脂製で直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの安全弁保護部材５が
安全弁４を覆うように、粘着材を用いて取り付けられて
いる。このような構成をとることによって、安全弁４の
外部は安全弁保護部材５で覆われていて、通常の電池取
り扱い時に安全弁４が損傷を受けにくくなり、信頼性の
高い電池を提供することが可能となった。
口部８を設け、ニッケル金属箔製で直径２０ｍｍ、厚さ
７５μｍの安全弁４は、電池容器の側面に設けた開口部
８を閉塞するように、電池の外側から電池容器の壁面７
にレーザー溶接で接合されている。そして、電池容器の
外側から、安全弁４の周囲に、アクリル樹脂製で外径２
０ｍｍ、内径１６ｍｍ、厚さ２ｍｍの支持体６を、粘着
材を用いて取り付け、この支持体６の上に、アクリル樹
脂製で直径２０ｍｍ、厚さ２ｍｍの安全弁保護部材５が
安全弁４を覆うように、粘着材を用いて取り付けられて
いる。このような構成をとることによって、安全弁４の
外部は安全弁保護部材５で覆われていて、通常の電池取
り扱い時に安全弁４が損傷を受けにくくなり、信頼性の
高い電池を提供することが可能となった。
【００３２】まず、電極製造工程について説明する。正
極合剤は、活物質であるＬｉＭｎ２Ｏ４（８８ｗｔ％）
と、導電材のアセチレンブラック（４ｗｔ％）と、結着
剤であるポリフッ化ビニリデン（８ｗｔ％）とを混合し
たものに、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ２０μｍの
アルミニウム集電体の両面にドクターブレードで均一に
塗布し、乾燥させた後、ロールプレスで厚み２２６μｍ
になるように圧縮成型して、正極板を作製した。なお、
合剤の非塗布部には、超音波溶着によって正極リードを
設けた。
極合剤は、活物質であるＬｉＭｎ２Ｏ４（８８ｗｔ％）
と、導電材のアセチレンブラック（４ｗｔ％）と、結着
剤であるポリフッ化ビニリデン（８ｗｔ％）とを混合し
たものに、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ２０μｍの
アルミニウム集電体の両面にドクターブレードで均一に
塗布し、乾燥させた後、ロールプレスで厚み２２６μｍ
になるように圧縮成型して、正極板を作製した。なお、
合剤の非塗布部には、超音波溶着によって正極リードを
設けた。
【００３３】負極板は次のようにして作製した。負極合
剤は、活物質であるグラファイト（９２ｗｔ％）と結着
剤であるポリフッ化ビニリデン（８ｗｔ％）とを混合し
たものに、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ１４μｍの
銅集電体の両面にドクターブレードで均一に塗布し、乾
燥させた後、ロールプレスで厚み１２７μｍになるよう
に圧縮成型して、正極板を作製した。なお、合剤の非塗
布部には、超音波溶着によって負極リードを設けた。
剤は、活物質であるグラファイト（９２ｗｔ％）と結着
剤であるポリフッ化ビニリデン（８ｗｔ％）とを混合し
たものに、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを加えて分散さ
せ、スラリーを調製し、このスラリーを厚さ１４μｍの
銅集電体の両面にドクターブレードで均一に塗布し、乾
燥させた後、ロールプレスで厚み１２７μｍになるよう
に圧縮成型して、正極板を作製した。なお、合剤の非塗
布部には、超音波溶着によって負極リードを設けた。
【００３４】次いで、以上のようにして作製した正極板
と負極板とを、厚さ４０μｍの微多孔性ポリプロピレン
フィルムよりなるセパレータを介して、負極、セパレー
タ、正極、セパレータの順に積層してから多数回巻回
し、扁平巻回型電極群とした。
と負極板とを、厚さ４０μｍの微多孔性ポリプロピレン
フィルムよりなるセパレータを介して、負極、セパレー
タ、正極、セパレータの順に積層してから多数回巻回
し、扁平巻回型電極群とした。
【００３５】この扁平巻回型電極群を角形ステンレス鋼
製電池ケースに収納した。そして、この電池缶の中に、
エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとの３：
７混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解し
た電解液を注入し、電池を密封することにより、公称容
量４０Ａｈの角形非水電解質二次電池を得た。
製電池ケースに収納した。そして、この電池缶の中に、
エチレンカーボネートとジメチルカーボネートとの３：
７混合溶媒にＬｉＰＦ６を１ｍｏｌ／ｌの割合で溶解し
た電解液を注入し、電池を密封することにより、公称容
量４０Ａｈの角形非水電解質二次電池を得た。
【００３６】従来の安全弁保護部材を設けていない角形
非水電解質二次電池においては、電池を製造してから出
荷までの間に、１０００個当たり１〜３個の電池の安全
弁が、外部からの何らかの力によって破壊されたのに対
し、本発明になる安全弁保護部材を設けた角形非水電解
質二次電池では、電池を製造してから出荷までの間に安
全弁が破壊されることはまったくなくなった。
非水電解質二次電池においては、電池を製造してから出
荷までの間に、１０００個当たり１〜３個の電池の安全
弁が、外部からの何らかの力によって破壊されたのに対
し、本発明になる安全弁保護部材を設けた角形非水電解
質二次電池では、電池を製造してから出荷までの間に安
全弁が破壊されることはまったくなくなった。
【００３７】次に、安全弁が開口するような電池異常時
を模擬するため、過充電試験をおこなった。試験は上記
の公称容量が４０Ａｈの安全弁保護部材を設けた角形非
水電解質二次電池２０個について行った。まず、４０Ａ
定電流で１時間、さらに４．１Ｖ定電圧で２時間充電し
て電池を満充電状態とし、この電池を４０Ａ定電流で充
電を続けて過充電させたところ、試験開始から５３分か
ら１時間１２分後に、２０個すべての電池で安全弁が開
口するとともに、安全弁保護部材が破壊されたり、ある
いは安全弁保護部材と支持体が剥離して、過充電で電池
内部で発生したガスを電池外部に放出した。これによっ
て、安全弁の作動を妨げることなく、安全弁保護部材が
破壊されるか、または剥離することを確認した。
を模擬するため、過充電試験をおこなった。試験は上記
の公称容量が４０Ａｈの安全弁保護部材を設けた角形非
水電解質二次電池２０個について行った。まず、４０Ａ
定電流で１時間、さらに４．１Ｖ定電圧で２時間充電し
て電池を満充電状態とし、この電池を４０Ａ定電流で充
電を続けて過充電させたところ、試験開始から５３分か
ら１時間１２分後に、２０個すべての電池で安全弁が開
口するとともに、安全弁保護部材が破壊されたり、ある
いは安全弁保護部材と支持体が剥離して、過充電で電池
内部で発生したガスを電池外部に放出した。これによっ
て、安全弁の作動を妨げることなく、安全弁保護部材が
破壊されるか、または剥離することを確認した。
【００３８】なお、上記実施例では、安全弁保護部材を
１つの密閉型非水電解質二次電池に適用した場合につい
て説明したが、本発明は、非水電解質二次電池以外の密
閉型電池への応用も可能であり、また、電池を２個以上
組み合わせた組電池に適用させることもできる。この場
合、組電池を構成する密閉型非水電解質二次電池の種
類、個数、容量、サイズ、形状は特に限定されない。ま
た、上記実施例では、角形密閉型非水電解質二次電池に
ついて述べたが、本発明は、角形以外の、円筒形や長円
筒形など、あらゆる形状の電池にも適用できるものであ
る。
１つの密閉型非水電解質二次電池に適用した場合につい
て説明したが、本発明は、非水電解質二次電池以外の密
閉型電池への応用も可能であり、また、電池を２個以上
組み合わせた組電池に適用させることもできる。この場
合、組電池を構成する密閉型非水電解質二次電池の種
類、個数、容量、サイズ、形状は特に限定されない。ま
た、上記実施例では、角形密閉型非水電解質二次電池に
ついて述べたが、本発明は、角形以外の、円筒形や長円
筒形など、あらゆる形状の電池にも適用できるものであ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のように、
安全弁を備えた密閉型電池において、安全弁保護部材を
備えることにより、安全弁を予期せぬ外力等から保護
し、通常の使用中に安全弁が損傷を受ける可能性を低減
させて、電池の異常時には確実に安全弁が作動する、信
頼性の高い安全弁を備えた密閉型電池を提供することが
できる。
安全弁を備えた密閉型電池において、安全弁保護部材を
備えることにより、安全弁を予期せぬ外力等から保護
し、通常の使用中に安全弁が損傷を受ける可能性を低減
させて、電池の異常時には確実に安全弁が作動する、信
頼性の高い安全弁を備えた密閉型電池を提供することが
できる。
【図１】本発明の安全弁と安全弁保護部材とを備えた角
型密閉型電池の外観を示す図。
型密閉型電池の外観を示す図。
【図２】従来の安全弁を備えた角型密閉型電池の外観を
示す図。
示す図。
【図３】図１におけるＡ−Ａ’断面を示す図。
【図４】図１におけるＡ−Ａ’断面の他の例を示す図。
【図５】本発明になる安全弁と安全弁保護部材と支持体
を備えた角型密閉型電池の外観を示す図。
を備えた角型密閉型電池の外観を示す図。
【図６】図５におけるＡ−Ａ’断面を示す図。
【図７】図５におけるＡ−Ａ’断面の他の例を示す図。
【図８】種々の形状の切り込みや薄肉溝部を設けた安全
弁を示す図。
弁を示す図。
【図９】種々の形状の支持体を示す図。
１ 電池容器
２ 正極端子
３ 負極端子
４ 安全弁
５ 安全弁保護部材
６ 支持体
７ 電池容器の壁面
８ 電池容器の側面に設けた開口部
９ 電池内部
１０ 電池容器の壁面の外側から設けられた凹部
１１ 電池容器の壁面の薄い部分
Claims (2)
- 【請求項１】 電池容器に開口部を設け、前記電池容器
の内側に前記開口部を閉塞する安全弁を備えた密閉型電
池において、前記電池容器の外部に前記開口部を覆う安
全弁保護部材を備え、前記安全弁が作動した時、前記安
全弁保護部材が破壊される、または前記安全弁保護部材
と前記電池容器とが剥離するのいずれかが生じることを
特徴とする安全弁を備えた密閉型電池。 - 【請求項２】 電池容器に開口部を設け、前記電池容器
の外側に前記開口部を閉塞する安全弁を備えた密閉型電
池において、前記電池容器の外部から前記安全弁の周囲
に支持体を設け、前記支持体上に前記安全弁を覆う安全
弁保護部材を備え、前記安全弁が作動した時、前記安全
弁保護部材が破壊される、前記支持体が破壊される、前
記安全弁保護部材と前記支持体とが剥離する、または前
記支持体と前記電池容器とが剥離するのいずれかが生じ
ることを特徴とする安全弁を備えた密閉型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150480A JP2003346762A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 安全弁を備えた密閉型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002150480A JP2003346762A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 安全弁を備えた密閉型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003346762A true JP2003346762A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29768329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002150480A Pending JP2003346762A (ja) | 2002-05-24 | 2002-05-24 | 安全弁を備えた密閉型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003346762A (ja) |
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-
2002
- 2002-05-24 JP JP2002150480A patent/JP2003346762A/ja active Pending
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| WO2010021211A1 (ja) | 2008-08-20 | 2010-02-25 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
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