JP2012074401A - 定電圧素子を有する2次電池 - Google Patents
定電圧素子を有する2次電池 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012074401A JP2012074401A JP2012002304A JP2012002304A JP2012074401A JP 2012074401 A JP2012074401 A JP 2012074401A JP 2012002304 A JP2012002304 A JP 2012002304A JP 2012002304 A JP2012002304 A JP 2012002304A JP 2012074401 A JP2012074401 A JP 2012074401A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- secondary battery
- constant voltage
- zener diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 claims abstract description 45
- 238000004880 explosion Methods 0.000 claims abstract description 37
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical group [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 10
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 3
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 239000006258 conductive agent Substances 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019506 cigar Nutrition 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/4235—Safety or regulating additives or arrangements in electrodes, separators or electrolyte
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
【解決手段】定電圧素子は、ブレークダウン電圧が電池の爆発・発火電圧よりも低いため、2次電池の電圧が過充電電圧以上に上がっても電池が爆発あるいは発火する前に放電が起こり、その結果、電池を爆発・発火から保護することができる。また、電池の満充電電圧における漏れ電流の量が電池容量値の0.05%未満であるか、あるいは、前記定電圧素子のブレークダウン電圧が2次電池の満充電電圧よりも高いため、充電時に電池が満充電電圧に達しても、定電圧素子において漏れ電流がほとんど生じない。
【選択図】図5
Description
アルミ箔に正極活物質(LiCoO2):導電剤:バインダーが95:2.5:2.5の割合にて混合されている正極電極と、負極活物質(カーボン):導電剤:バインダーが94:2:4の割合にて混合されている負極電極により電池を構成し、これらの間に絶縁膜を挟み込むことにより、ポリマー電池を製造した。このとき、電解液としてEC:EMCにLiPF6が1Mだけ含まれている電解液を、そして外装材としてポーチを用いた。
(1)電圧を印加し続けるに伴い、電池(セル)の電圧が上がり続けた。
(2)セルの充電電圧が約4.5Vに至った時点で、電池の温度が上がり始めた。
(3)セルの充電電圧が5Vを超えて約5.1Vに至った時点でツェナーダイオードの放電が始まり、その結果、ツェナーダイオードに電流が急流すると共に、ツェナーダイオードの温度が急に上昇していた。電池電圧は7V以上には上昇しなかった。
(4)ツェナーダイオードの放電の結果、電池(セル)には電流が流れなくなり、電池の爆発・発火が見られなかった。
過充電条件を33V 1Aにした以外は、上記の実施例1の方法と同様にして実験を行い、その結果を図3に示す。上記の実施例1と同様に、電池から爆発・発火は見られなかった。
(1)電圧を印加し続けるに伴い、電池(セル)の電圧が上がり続けた。
(2)セルの充電電圧が約4.5Vに至った時点で電池の温度が上がり始めた。
(3)セルの充電電圧が約5.1Vに至った時点でツェナーダイオードの放電が始まり、その結果、ツェナーダイオードに電流が急流すると共に、ツェナーダイオードの温度が急に上昇していた。電池電圧は7V以上には上昇しなかった。
(4)ツェナーダイオードの放電の結果、電池(セル)には電流が流れなくなり、電池の爆発・発火が見られなかった。
実施例1の方法に従い製造されたポリマー電池にツェナーダイオードを接続しなかった以外は、実施例1の方法と同様にして過充電時の電池の反応を測定した。その結果、電池の爆発・発火が見られた。
(1)電圧を印加し続けるに伴い、電池(セル)の電圧が上がり続けた。
(2)セルの充電電圧が約4.5Vに至った時点で電池の温度が上がり始めて電圧が20Vまで上がり続け、その結果、爆発・発火が起こった。
2:正極リード
3:2次電池
4:定電圧素子
Claims (8)
- 定電圧素子を有する2次電池であって、
前記定電圧素子が、前記2次電池の正極端子と負極端子との間にパラレル接続されてなり、
前記定電圧素子が、ブレークダウン電圧が前記2次電池の爆発・発火電圧よりも低く、前記2次電池の満充電電圧における漏れ電流値が「電流×時間」単位で表される2次電池の容量値の0.05%未満であることを特徴とする、2次電池。 - 前記定電圧素子が、ツェナーダイオードまたはバリスタであることを特徴とする、請求項1に記載の2次電池。
- 前記定電圧素子がツェナーダイオードであり、前記ツェナーダイオードが逆方向にパラレル接続されることを特徴とする、請求項2に記載の2次電池。
- 前記2次電池が、リチウムイオン電池であることを特徴とする、請求項1に記載の2次電池。
- 前記2次電池の満充電電圧が4.2V以下であり、前記定電圧素子のブレークダウン電圧が5V乃至20Vの範囲内であることを特徴とする、請求項4に記載の2次電池。
- 2次電池の正極端子と負極端子との間に、前記2次電池の満充電電圧よりも15%以上高くて前記2次電池の爆発・発火電圧よりは低いブレークダウン電圧を有する定電圧素子をパラレル接続することにより、過充電による2次電池の爆発・発火を防止する方法。
- 前記定電圧素子が、ツェナーダイオード又はバリスタであることを特徴とする、請求項6に記載の方法。
- 定電圧素子を有する2次電池であって、
前記定電圧素子が前記2次電池の正極端子と負極端子との間にパラレル接続されてなり、
前記定電圧素子のブレークダウン電圧が、前記2次電池の満充電電圧よりは15%以上高くて前記2次電池の爆発・発火電圧よりは低いことを特徴とする、2次電池。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20040065928 | 2004-08-20 | ||
KR10-2004-0065928 | 2004-08-20 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007519136A Division JP2008504665A (ja) | 2004-08-20 | 2005-08-17 | 定電圧素子を有する2次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012074401A true JP2012074401A (ja) | 2012-04-12 |
JP2012074401A5 JP2012074401A5 (ja) | 2012-08-16 |
Family
ID=35907620
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007519136A Pending JP2008504665A (ja) | 2004-08-20 | 2005-08-17 | 定電圧素子を有する2次電池 |
JP2012002304A Pending JP2012074401A (ja) | 2004-08-20 | 2012-01-10 | 定電圧素子を有する2次電池 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007519136A Pending JP2008504665A (ja) | 2004-08-20 | 2005-08-17 | 定電圧素子を有する2次電池 |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7737661B2 (ja) |
EP (1) | EP1805829B8 (ja) |
JP (2) | JP2008504665A (ja) |
KR (1) | KR100882433B1 (ja) |
CN (1) | CN100539256C (ja) |
DE (1) | DE602005019188D1 (ja) |
TW (1) | TWI275193B (ja) |
WO (1) | WO2006019251A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101098213B1 (ko) | 2007-03-06 | 2011-12-27 | 주식회사 엘지화학 | 고온 저장 특성이 우수한 리튬 이차전지용 비수계 전해액 |
CZ2008169A3 (cs) * | 2008-03-14 | 2009-09-23 | Ydun, S. R. O. | Bezolovnatá spouštecí akumulátorová baterie zejména pro spalovací motory a motorová vozidla |
CN103325988B (zh) * | 2013-05-30 | 2015-06-03 | 广东华博企业管理咨询有限公司 | 防走电电池 |
JP6634676B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2020-01-22 | 日本電気株式会社 | 電池およびその製造方法 |
JP6547295B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2019-07-24 | 日本電気株式会社 | 電池およびその製造方法 |
WO2018107436A1 (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池顶盖组件及二次电池 |
DE102017111946A1 (de) | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Epcos Ag | Elektrische Schaltung und Verwendung der elektrischen Schaltung |
CN109216641B (zh) * | 2017-06-30 | 2020-10-23 | 比亚迪股份有限公司 | 电池保护盖板组件、动力电池和电动汽车 |
KR102362879B1 (ko) * | 2018-07-04 | 2022-02-11 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 이차전지 내부단락 시험 방법과 장치 및 이에 이용되는 내부단락 시험용 이차전지 |
KR102394742B1 (ko) * | 2018-11-29 | 2022-05-06 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 열 방출이 개선된 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 |
KR102394741B1 (ko) * | 2018-11-29 | 2022-05-06 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 열 방출이 개선된 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0736950A1 (en) * | 1995-04-04 | 1996-10-09 | BITRON S.p.A. | Device for protecting electronic circuits against supply battery disconnection (load dump) and/or overvoltages in the electrical supply circuit of motor vehicles |
JP2002033134A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Nec Mobile Energy Kk | 簡易保護式電池パック |
JP2002095154A (ja) * | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Sony Corp | 電子デバイス保護回路 |
JP2002298829A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Tdk Corp | 電気化学デバイス用保護素子 |
JP2002540756A (ja) * | 1999-03-25 | 2002-11-26 | タイコ・エレクトロニクス・コーポレイション | 再充電可能な素子の保護のための装置および方法 |
JP2003223886A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd | 電 池 |
JP2005038702A (ja) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd | 電池 |
JP2008507248A (ja) * | 2004-08-24 | 2008-03-06 | エルジー・ケム・リミテッド | 2次電池の過充電防止のための安全素子及びその安全素子が結合された2次電池 |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4719401A (en) * | 1985-12-04 | 1988-01-12 | Powerplex Technologies, Inc. | Zener diode looping element for protecting a battery cell |
JPH05325943A (ja) * | 1992-05-25 | 1993-12-10 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 円筒型二次電池 |
CA2122092C (en) * | 1993-04-28 | 2006-06-06 | Atsuo Omaru | Secondary battery having non-aqueous electrolyte |
KR100265709B1 (ko) * | 1996-10-15 | 2000-09-15 | 윤종용 | 2차 배터리 충전 장치 |
JP3327790B2 (ja) * | 1996-10-29 | 2002-09-24 | エヌイーシートーキン栃木株式会社 | 二次電池の保護装置 |
KR100249305B1 (ko) * | 1997-03-15 | 2000-03-15 | 한용남 | 2차전지의충전제어장치 |
JPH117932A (ja) * | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Hitachi Ltd | 二次電池 |
JPH117931A (ja) | 1997-06-18 | 1999-01-12 | Hitachi Ltd | 二次電池 |
JP4391015B2 (ja) * | 1997-08-22 | 2009-12-24 | ザ ジレット カンパニー | 電気化学的電池用電流遮断器 |
KR100252806B1 (en) * | 1997-12-11 | 2000-04-15 | Hanrim Electronics Ind Co Ltd | Protecting circuit of lithium ion battery |
EP0985242A4 (en) * | 1998-01-31 | 2007-12-12 | John W Oglesbee | OVERLOAD PROTECTION DEVICE AND METHOD FOR RECHARGEABLE LITHIUM BASE BATTERIES |
US6608470B1 (en) * | 1998-01-31 | 2003-08-19 | Motorola, Inc. | Overcharge protection device and methods for lithium based rechargeable batteries |
US6700766B2 (en) * | 2000-09-14 | 2004-03-02 | Sony Corporation | Overvoltage protection circuit with thermal fuse, zener diode, and posistor |
CA2406500C (en) * | 2001-10-01 | 2008-04-01 | Research In Motion Limited | An over-voltage protection circuit for use in a charging circuit |
JP2003284237A (ja) | 2002-03-26 | 2003-10-03 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 保護回路 |
KR20040037547A (ko) * | 2002-10-29 | 2004-05-07 | (주)포스앤테크 | 이차 전지팩 |
KR100534884B1 (ko) | 2003-07-16 | 2005-12-08 | 현대자동차주식회사 | 도포형 강판 보강제 실러 조성물 |
-
2005
- 2005-08-17 CN CNB2005800233246A patent/CN100539256C/zh active Active
- 2005-08-17 JP JP2007519136A patent/JP2008504665A/ja active Pending
- 2005-08-17 KR KR1020050075118A patent/KR100882433B1/ko active IP Right Grant
- 2005-08-17 WO PCT/KR2005/002680 patent/WO2006019251A1/en active Application Filing
- 2005-08-17 EP EP05780549A patent/EP1805829B8/en active Active
- 2005-08-17 TW TW094128056A patent/TWI275193B/zh active
- 2005-08-17 DE DE602005019188T patent/DE602005019188D1/de active Active
- 2005-08-19 US US11/208,059 patent/US7737661B2/en active Active
-
2012
- 2012-01-10 JP JP2012002304A patent/JP2012074401A/ja active Pending
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0736950A1 (en) * | 1995-04-04 | 1996-10-09 | BITRON S.p.A. | Device for protecting electronic circuits against supply battery disconnection (load dump) and/or overvoltages in the electrical supply circuit of motor vehicles |
JP2002540756A (ja) * | 1999-03-25 | 2002-11-26 | タイコ・エレクトロニクス・コーポレイション | 再充電可能な素子の保護のための装置および方法 |
JP2002033134A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-01-31 | Nec Mobile Energy Kk | 簡易保護式電池パック |
JP2002095154A (ja) * | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Sony Corp | 電子デバイス保護回路 |
JP2002298829A (ja) * | 2001-03-30 | 2002-10-11 | Tdk Corp | 電気化学デバイス用保護素子 |
JP2003223886A (ja) * | 2002-01-30 | 2003-08-08 | Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd | 電 池 |
JP2005038702A (ja) * | 2003-07-15 | 2005-02-10 | Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd | 電池 |
JP2008507248A (ja) * | 2004-08-24 | 2008-03-06 | エルジー・ケム・リミテッド | 2次電池の過充電防止のための安全素子及びその安全素子が結合された2次電池 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1805829B8 (en) | 2010-04-14 |
WO2006019251A8 (en) | 2007-01-25 |
EP1805829B1 (en) | 2010-01-27 |
TWI275193B (en) | 2007-03-01 |
CN1985386A (zh) | 2007-06-20 |
CN100539256C (zh) | 2009-09-09 |
US7737661B2 (en) | 2010-06-15 |
EP1805829A1 (en) | 2007-07-11 |
EP1805829A4 (en) | 2008-05-14 |
TW200612592A (en) | 2006-04-16 |
DE602005019188D1 (de) | 2010-03-18 |
US20060038534A1 (en) | 2006-02-23 |
WO2006019251A1 (en) | 2006-02-23 |
KR100882433B1 (ko) | 2009-02-05 |
KR20060050510A (ko) | 2006-05-19 |
JP2008504665A (ja) | 2008-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2012074401A (ja) | 定電圧素子を有する2次電池 | |
US9614254B2 (en) | Safety device for preventing overcharge and secondary battery therewith | |
JP3942134B2 (ja) | 再充電可能な非水系リチウム電池における過充電保護用改良添加剤 | |
JP5723925B2 (ja) | 二次電池の保護回路及びそれを備えた二次電池 | |
EP1784891B1 (en) | A safety device for preventing overcharge of secondary batteries and secondary batteries therewith | |
JP2009230900A (ja) | 非水電解質二次電池パック | |
JPH05234614A (ja) | 円筒型電池 | |
KR100808380B1 (ko) | 전지단자에 안전소자가 구비된 이차전지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120702 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130726 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131028 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140311 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20140718 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140814 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20150120 |