JP2508201Y2 - コイン型電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はコイン型電池に関するものである。

〈従来の技術〉 従来のコイン型電池の構造を第５図に基づいて説明す
る。１は正極端子兼用の外装缶で、この中に正極活物質
4,セパレータ6,負極活物質３がこの順で積層され、絶縁
パッキン５を介して負極端子兼用の封口缶２により密閉
されている。

〈考案が解決しようとする課題〉 従来のコイン型電池では、電池の長期使用、高温での
使用、あるいは誤動作により外部から電池内に過大な電
流が流れ込んだ場合、電池は内部で発熱して膨らみ、最
悪の場合破裂する危険性を有している。

そこで本考案は、肉厚方向に熱膨張係数の異なる熱変
形部分を電池容器に設けることにより、電池内に過大な
電流が流れて電池の温度が上昇しても破裂することのな
い安全なコイン型電池を提供することを目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 本考案は、電池容器の上部又は底部のみを、電池容器
の肉厚方向に異なり内側の方で熱膨張係数の小さい熱変
形部分とし、 該熱変形部分と電極材とが接して電気的に導通され、 通電時に電池が発熱した際、前記熱変形部分が変形し
て前記熱変形部分と前記電極材との間に隙間が生じて電
気的に非導通となることを特徴とするコイン型電池を提
供する。

また、前記熱変形部分が変形した際、前記電極材を一
定位置に固定するセパレータを前記電極材と前記電池容
器との間に有することを特徴とするコイン型電池を提供
する。

〈作用〉 本考案のコイン型電池は、電池容器の上部又は底部の
みを、電池容器の肉厚方向に異なり内側の方で小さい熱
膨張係数を有する熱変形部分としているので、温度上昇
に際しこの部分が従来の電池容器と比べて変形しやす
く、またこの部分は容器内側の方で熱膨張係数が小さく
なっているので外側に変形して膨らむ。そして、この熱
変形部分に電極材が接しているので、電池に過大な電流
が流れ電池が発熱すると、熱変形部分では熱変形材料が
外側に向って膨らみ、電極材の接していたところに隙間
が生じて電流が流れなくなり、電池の発熱反応が停止す
る。

また、電極材と電池容器の間に介されたセパレータ
は、電極材を一定位置に固定するとともに熱変形部分が
変形した際に電極材と電池容器との電気的接続部に安定
に確実にすきまを形成するように働く。

〈実施例〉 以下、実施例により本考案を説明する。

実施例１ 第１図は外装缶底部を２種の金属を貼り合わせて熱変
形部分としたコイン型電池の概略構造図である。

本電池はニッケルからなる外装缶本体1aの底部にSUS2
7鋼からなる底板1bを貼り付けた外装缶１内に正極材4,
セパレータ6,負極材３がこの順に積層されて封入された
ものである。そして正極材４と外装缶１の側面との間に
セパレータ７が介され、絶縁パッキン５を介して封口缶
２により封口されている。セパレータ７は正極材４と外
装缶１側面との間で電流が流れるのを防ぐ役割と、正極
材４を固定し外装缶１底部が外側に膨らんでも正極材４
が下に移動して外装缶１底部と接触しないようにする役
割を有している。そしてセパレータ７を介すことにより
外装缶１底部内側で正極材４が外装缶１と電気的に接続
され、この接続領域が熱変形部分である外装缶１底部の
外周部分を除いた内側領域にあるようになっている。

第２図に本電池に過大な電流を流して電池を発熱させ
た場合の外装缶１底部の変化を示す。電池が発熱するこ
とにより外装缶１底部が外側に膨張し、同図（ａ）に示
すように接続部が正極材４と密着した状態から同図
（ｂ）に示すように接続部と外装缶１底部の間に隙間８
が生じた状態となる。この際セパレータ７が正極材４の
周囲に介されているので、正極材４と外装缶１底部の隙
間８には余裕があり、また正極材４がズレて落ちてくる
こともない。

上記セパレータ７の幅ｌは、大きい方が正極材４と外
装缶１との分離が確実となるが、大きくすると電池の容
量密度を小さくすることになるので電池の種類，熱変形
部分の材料の種類等により適宜選択する。また、上記例
では熱変形部分にニッケルとステンレスを貼り合わせた
ものを使用したが、別の金属を２種以上貼り合わせたも
のでも良く、厚さ方向に除々に熱膨張係数の変化する合
金を用いても良い。下記第１表に使用可能な金属例につ
いて熱膨張係数を示す。尚、金属表面にメッキ等を施せ
ば、より多くの種類の金属を用いることができる。

実施例２ 第３図は封口缶上部を熱変形部分としたコイン型リチ
ウム電池の概略構造図である。

本電池はニッケルからなる封口缶本体2aの上部に銅か
らなる上板2bを貼り付けた封口缶２を有し、その他の構
造は第５図に示した従来のコイン型電池と絶縁パッキン
５の部分を除いて同じである。本電池の絶縁パッキン５
は封口缶２上面部内側まで達しており、負極材３と封口
缶２上面部との電気的接続部の面積が熱変形部分となっ
ている封口缶２上面部の面積より小さくなっている。こ
の絶縁パッキン５は実施例１のセパレータ７と同様の役
割を果たすが、上記セパレータ７のように電解液を貯わ
えることはできない。

本コイン型電池を５個作製し、SUS304からなる電池容
器を有する従来構造のコイン型電池５個と発熱による電
池の変化を比較した。上記各電池に外部より電流を流し
て電池を発熱させると本考案による電池はすべて60℃以
上になった時点で第４図に示すように封口缶２が膨ら
み、電流が流れなくなり電池の温度上昇が停止した。こ
れに対して従来の電池では、温度が上昇し続けついには
破裂するものもあった。

尚、本考案のコイン型電池は電池容器の設計次第で本
実施例のように比較的低い電池の使用上限温度に合わせ
て、それ以上の温度では電流が流れなくするようにする
ことも可能である。また、容器内側の熱膨張係数の小さ
い金属面に防食メッキを施すとより電池の安全性を高め
ることができる。

〈考案の効果〉 本考案によれば、電池内に過大な電流が流れて電池の
温度が上昇しても、一定温度で自動的に電流が流れなく
なって温度上昇を防ぎ、破裂したりすることのない安全
なコイン型電池が製造される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例１のコイン型電池の概略構造図、
第２図は実施例１のコイン型電池の膨張を説明する図、
第３図は実施例２のコイン型電池の概略構造図、第４図
は実施例２のコイン型電池の膨張を説明する図、第５図
は従来のコイン型電池の概略構造図である。 １…外装缶、1a…外装缶本体、1b…底板、２…封口缶、
2a…封口缶本体、2b…上板、３…負極材、４…正極材、
５…絶縁パッキン、６…セパレータ、７…セパレータ、
８…隙間

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電池容器の上部又は底部のみを、電池容器
   の肉厚方向に異なり内側の方で熱膨張係数が小さい熱変
   形部分とし、 該熱変形部分と電極材とが接して電気的に導通し、 通電時に電池が発熱した際、前記熱変形部分が変形して
   前記熱変形部分と前記電極材との間に隙間が生じて電気
   的に非導通となることを特徴とするコイン型電池。
2. 【請求項２】前記熱変形部分が変形した際、前記電極材
   を一定位置に固定するセパレータを前記電極材と前記電
   池容器との間に有することを特徴とする請求項１に記載
   のコイン型電池。