JP2950863B2 - Flat lithium-thionyl chloride battery - Google Patents
Flat lithium-thionyl chloride batteryInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は扁平形リチウム−塩化チオニル電池に関す
る。The present invention relates to a flat lithium-thionyl chloride battery.
近年、電子機器の発達に伴い、自己放電が小さく長寿
命のリチウム電池が多く使用されるようになってきた。
そこでCOMS RAMのメモリバックアップ用電源として筒形
で電池蓋にメタル−ガラス(またはセラミックス)−メ
タルのいわゆるハーメチックシールを採用したリチウム
−塩化チオニル電池が開発され、この電池は密閉性が高
く10年以上の長期間にわたって使用できることから、急
速に需要が伸びている。In recent years, with the development of electronic devices, lithium batteries having a small self-discharge and a long life have been used in many cases.
Therefore, a lithium-thionyl chloride battery with a cylindrical shape and a metal-glass (or ceramic) -metal so-called hermetic seal has been developed as a power supply for COMS RAM memory backup, and this battery has a high hermeticity and has been used for more than 10 years. Because of its long-term use, demand is growing rapidly.
また、電子機器のICの消費電流の低減や、電子機器の
小形、軽量化に伴う要請から、小形、薄形のメモリバッ
クアップ用電池も要望され、本発明者らは、そのような
要望に応えるべく、各種の扁平形リチウム−塩化チオニ
ル電池を開発してきた(例えば、特願昭63−214575号、
特願昭63−214576号など)。In addition, due to demands for reduction of current consumption of ICs of electronic devices and downsizing and weight reduction of electronic devices, small and thin memory backup batteries are also demanded, and the present inventors respond to such demands. Therefore, various flat lithium-thionyl chloride batteries have been developed (for example, Japanese Patent Application No. 63-214575,
Japanese Patent Application No. 63-214576).
このリチウム−塩化チオニル電池は、正極活物質の塩
化チオニルや負極を構成するリチウムなどが水と非常に
反応しやすいので、前述したようにハーメチックシール
による密閉構造を採用しているため、密閉性が高く、貯
蔵性に優れるという長所を有するものの、その反面、密
閉性が高いことと、負極に金属としては融点が低いリチ
ウムが使用されているため、電池が誤って火中に投入さ
れるなど、電池が異常高温下にさらされたときに、負極
のリチウムが溶融して、液状になったリチウムがガラス
繊維不織布で構成されるセパレータを通過して正極側に
移動し、正極上で急激な反応を起こして、急激な発熱が
生じ、電池の内部圧力が急激に上昇して、電池が高圧下
で破裂するという危険性がある。This lithium-thionyl chloride battery has a hermetically sealed structure, as described above, because the positive electrode active material, thionyl chloride, lithium constituting the negative electrode, and the like are very easy to react with water. Although it has the advantage of being high and having excellent storage properties, on the other hand, because of its high sealing properties and the use of lithium with a low melting point as the metal for the negative electrode, the battery is accidentally thrown into fire, etc. When the battery is exposed to abnormally high temperatures, the lithium in the negative electrode melts, and the liquefied lithium passes through the separator made of glass fiber nonwoven fabric and moves to the positive electrode side, causing a rapid reaction on the positive electrode. Then, there is a danger that sudden heat generation occurs, the internal pressure of the battery rapidly rises, and the battery ruptures under high pressure.
そこで、EP第188,144号明細書に記載されているよう
な式(I) CnH2n−CmX2m …(I) (式中、XはFまたはC1であり、n>1で、m<6であ
る) で示される繰り返し単位を有するポリマーの微孔性フィ
ルムをセパレータに用いることによって、溶融したリチ
ウムの正極側への移動を抑制することが考えられる。Thus, as described in EP 188,144, formula (I) CnH 2 n-CmX 2 m (I) wherein X is F or C1, n> 1 and m <6 By using a polymer microporous film having a repeating unit represented by the following formula for the separator, it is conceivable to suppress the movement of the molten lithium to the positive electrode side.
しかしながら、扁平形リチウム−塩化リチウム電池で
は、上記ポリマーの微孔性フィルムをセパレータに用い
ただけでは、充分な効果をあげることはできない。すな
わち、扁平形リチウム−塩化チオニル電池では、第3図
に示すように、正極(2)が負極端子を兼ねる電池容器
(5)と接触するのを避けるため、正極(2)の外径は
電池容器(5)の内径より小さくなるように設計され、
一方、負極(1)の外周面は電池容器(5)の内周面に
密接するように設計されているので、正極(2)の外径
が負極(1)の外径より小さいため、溶融したリチウム
がセパレータ(3)の周縁部(3E)を押し上げて正極
(2)側に移動し、正極(2)上で急激に反応して、電
池が破裂することが起こり得る。また、電池の組立工程
中で、セパレータ(3)を負極(1)上に挿入するとき
に位置ずれを生じ、第4図に示すように、セパレータ
(3)が負極(1)の表面を覆っていない箇所が発生す
る。このような場合には、溶融したリチウムがそのセパ
レータ(3)が存在しない部分から正極(2)側に移動
し、正極(2)上で急激に反応して、電池の破裂を引き
起こすことになる。However, in a flat lithium-lithium chloride battery, a sufficient effect cannot be obtained only by using a microporous film of the above polymer as a separator. That is, in the flat lithium-thionyl chloride battery, as shown in FIG. 3, the outer diameter of the positive electrode (2) is set to be less than that of the battery (5) in order to prevent the positive electrode (2) from contacting the battery container (5) also serving as the negative electrode terminal. Designed to be smaller than the inner diameter of the container (5),
On the other hand, since the outer peripheral surface of the negative electrode (1) is designed to be in close contact with the inner peripheral surface of the battery container (5), the outer diameter of the positive electrode (2) is smaller than the outer diameter of the negative electrode (1). The generated lithium pushes up the peripheral portion (3E) of the separator (3), moves to the positive electrode (2) side, and reacts abruptly on the positive electrode (2), which may cause the battery to burst. In addition, during the battery assembling process, when the separator (3) is inserted on the negative electrode (1), a displacement occurs, and as shown in FIG. 4, the separator (3) covers the surface of the negative electrode (1). Some parts do not appear. In such a case, the molten lithium moves from the portion where the separator (3) does not exist to the positive electrode (2) side and reacts abruptly on the positive electrode (2) to cause the battery to burst. .
また、上記式(I)で示される繰り返し単位を有する
ポリマーの微孔性フィルムを単独でセパレータとして用
いた場合には、上記ポリマーの微孔性フィルムの電解液
保持力が充分でないため、放電が進行して正極(2)の
表面に反応生成物が蓄積してくると、放電反応が生じる
界面の電解液量が不足して、放電が充分に進行できなく
なり、放電利用率が低下して充分な放電容量が得られな
いという問題があり、体積が小さい扁平形電池では、こ
のセパレータの電解液保持力の小ささに基づく放電容量
の低下が大きな影響を及ぼすことになる。When a polymer microporous film having a repeating unit represented by the above formula (I) is used alone as a separator, the polymer microporous film does not have sufficient electrolytic solution holding power, so that discharge is not caused. When the reaction proceeds and the reaction product accumulates on the surface of the positive electrode (2), the amount of electrolyte at the interface where the discharge reaction occurs becomes insufficient, so that the discharge cannot proceed sufficiently and the discharge utilization rate decreases and There is a problem that a high discharge capacity cannot be obtained, and in a flat battery having a small volume, a decrease in the discharge capacity due to the small electrolyte holding power of the separator has a great effect.
本発明は、従来の扁平形リチウム−塩化チオニル電池
では、前述したように電池が誤って火中に投入されるな
ど、電池が異常高温下にさらされたときに、負極のリチ
ウムが溶融し、この溶融したリチウムがセパレータを通
過して正極側に達し、正極上で急激に反応して、電池の
破裂を引き起こすおそれがあったという問題点を解決
し、電池が異常高温下にさらされた場合にも、電池の破
裂を防止し、かつその破裂防止対策による放電容量の低
下が生じないようにした扁平形リチウム−塩化チオニル
電池を提供することを目的とする。The present invention is a conventional flat lithium-thionyl chloride battery, as described above, such as when the battery is accidentally thrown into fire, when the battery is exposed to abnormally high temperatures, the lithium of the negative electrode melts, This solves the problem that the molten lithium reaches the positive electrode side through the separator and reacts abruptly on the positive electrode, possibly causing the battery to rupture. Another object of the present invention is to provide a flat lithium-thionyl chloride battery which prevents battery rupture and prevents a reduction in discharge capacity due to the rupture prevention measures.
本発明は、セパレータをガラス繊維不織布と、下記の
式(I) CnH2n−CmX2m …(I) (式中、XはFまたはC1であり、n>1で、m<6であ
る) で示される繰り返し単位を有するポリマーの微孔性フィ
ルムとで構成し、かつ上記セパレータの周縁部を正極の
外周面にそって折り曲げることによって、上記目的を達
成したものである。In the present invention, the separator is made of a glass fiber nonwoven fabric and the following formula (I) CnH 2 n-CmX 2 m (I) wherein X is F or C1, n> 1 and m <6. The above object has been achieved by comprising a microporous film of a polymer having a repeating unit represented by the formula (1) and bending the peripheral portion of the separator along the outer peripheral surface of the positive electrode.
上記式(I)で示される繰り返し単位を有するポリマ
ーとしては、たとえばエチレン−テトラフルオロエチレ
ンコポリマー、エチレン−クロロトリフルオロエチレン
コポリマー、エチレン−1,1−ジクロロ−2,2−ジフルオ
ロエチレンコポリマー、エチレン−1,2−ジクロロ−1,2
−ジフルオロエチレンコポリマー、エチレン−トリクロ
ロフルオロエチレンコポリマー、エチレン−テトラクロ
ロエチレンコポリマーなどがあげられる。Examples of the polymer having a repeating unit represented by the above formula (I) include ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer, ethylene-1,1-dichloro-2,2-difluoroethylene copolymer, ethylene- 1,2-dichloro-1,2
-Difluoroethylene copolymer, ethylene-trichlorofluoroethylene copolymer, ethylene-tetrachloroethylene copolymer and the like.
これらポリマーの微孔性フィルムは、その空孔が、ほ
ぼ均一な微小空孔で、しかもその経路が複雑に屈曲して
いるため、リチウムが溶融した場合でも、その溶融した
リチウムがガラス繊維不織布などに比べて通過しにく
い。そのため、溶融したリチウムがセパレータを通過し
て正極上で急激に反応して電池の破裂を引き起こすのが
防止されるようになる。The pores of these polymer microporous films are almost uniform micropores, and their paths are complicatedly bent. It is harder to pass than Therefore, it is possible to prevent the molten lithium from passing through the separator and reacting abruptly on the positive electrode to cause the battery to burst.
また、電解液保持力の大きいガラス繊維不織布と上記
ポリマーの微孔性フィルムとを併用してセパレータを構
成しているので、上記ポリマーの微孔性フィルムを単独
で用いる場合の弊害が防止され、放電容量の大きい電池
が得られる。Further, since the separator is configured by using a glass fiber nonwoven fabric having a large electrolyte holding force and a microporous film of the polymer in combination, the adverse effects of using the polymer microporous film alone are prevented, A battery having a large discharge capacity can be obtained.
そして、上記セパレータの周縁部を正極の外周面にそ
って折り曲げているので、溶融したリチウムがセパレー
タの周縁部を押し上げて正極側へ移動するのが防止され
る。Since the peripheral portion of the separator is bent along the outer peripheral surface of the positive electrode, molten lithium is prevented from pushing up the peripheral portion of the separator and moving to the positive electrode side.
セパレータの周縁部の折り曲げは、電池組立に先立っ
て折り曲げ、底の浅い容器状に形成してから電池組立に
供してもよいし、また、セパレータの直径を電池容器の
内径より大きくしておき、セパレータを電池容器内に収
容された負極上に挿入したときに、その周縁部が正極側
に折れ曲がるようにしてもよい。その折り曲げがいずれ
であれ、周縁部を折り曲げることによって、セパレータ
の位置ずれも防止され、負極表面をセパレータが覆って
いないというようなこともなくなる。Bending of the peripheral portion of the separator may be bent prior to assembling the battery and formed into a container having a shallow bottom and then used for battery assembly.Also, the diameter of the separator is set to be larger than the inner diameter of the battery container, When the separator is inserted on the negative electrode housed in the battery container, the peripheral portion may be bent toward the positive electrode. Regardless of the bending, by bending the peripheral portion, the displacement of the separator is also prevented, and the negative electrode surface is not covered with the separator.
本発明において、セパレータの構成部材としてのガラ
ス繊維不織布は、空孔率が50〜95容量%、特に75〜95重
量%で、厚みが100〜1000μmのものが適している。In the present invention, the glass fiber nonwoven fabric as a constituent member of the separator preferably has a porosity of 50 to 95% by volume, particularly 75 to 95% by weight, and a thickness of 100 to 1000 μm.
一方、式(I)で示される繰り返し単位を有するポリ
マーの微孔性フィルムとしては、空孔率が40〜80容量%
で、厚みが20〜200μmのものが適している。On the other hand, a polymer microporous film having a repeating unit represented by the formula (I) has a porosity of 40 to 80% by volume.
It is suitable that the thickness is 20 to 200 μm.
つぎに本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例1 第1図は本発明の実施例1の電池を示す断面図であ
り、第2図は第1図に示す電池の要部拡大断面図であ
る。Example 1 FIG. 1 is a sectional view showing a battery according to Example 1 of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the battery shown in FIG.
まず、電池全体の構成について概略的に説明すると、
(1)はリチウムからなる負極、(2)が炭素多孔質成
形体からなる正極、(3)はセパレータであり、このセ
パレータ(3)はガラス繊維不織布(3a)と前記式
(I)で示される繰り返し単位を有するポリマーの微孔
性フィルム(3b)からなり、本実施例において、この式
(I)で示される繰り返しを有するポリマーの微孔性フ
ィルム(3b)としてはエチレン−テトラフルオロエチレ
ンコポリマーの微孔性フィルムが用いられている。
(4)は電解液で、(5)はステンレス鋼製の電池容器
であり、(6)は電池蓋である。この電池蓋(6)は環
状でステンレス鋼製のボディ(7)とガラスからなる環
状の絶縁層(8)とステンレス鋼製の正極の端子(9)
とからなり、上記ボディ(7)の外周部(7a)は電池容
器(5)の開口端部(5a)に溶接されている。(10)は
正極側の集電体であり、ステンレス鋼製網からなり、正
極の端子(9)の下部にスポット溶接されている。(1
1)はガラス繊維不織布からなる絶縁材で、正極(2)
および正極側の集電体(10)と電池蓋(6)のボディ
(7)との間を絶縁している。(12)は電解液注入口
で、(13)は封止栓であり、この封止栓(13)はステン
レス鋼製で、電解液を上記電解液注入口(12)から電池
内に注入したのちに、その軸部を電解液注入口(12)に
挿入し、その頭部を電解液注入口(12)周囲の電池容器
(5)の底部に溶接したものである。そして、この電池
は、外径33mm、電池総高6.5mmの円板状をした扁平形電
池である。First, the overall configuration of the battery will be schematically described.
(1) is a negative electrode made of lithium, (2) is a positive electrode made of a carbon porous molded body, (3) is a separator, and the separator (3) is represented by the glass fiber nonwoven fabric (3a) and the above formula (I). In this example, the polymer microporous film (3b) having a repeating unit represented by the formula (I) is an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer Is used.
(4) is an electrolytic solution, (5) is a stainless steel battery container, and (6) is a battery lid. The battery cover (6) has an annular stainless steel body (7), an annular insulating layer (8) made of glass, and a positive electrode terminal (9) made of stainless steel.
The outer periphery (7a) of the body (7) is welded to the open end (5a) of the battery container (5). Reference numeral (10) denotes a current collector on the positive electrode side, which is made of a stainless steel net, and spot-welded to a lower portion of the positive electrode terminal (9). (1
1) Insulation material made of nonwoven glass fiber, positive electrode (2)
Also, the current collector (10) on the positive electrode side and the body (7) of the battery lid (6) are insulated. (12) is an electrolyte inlet, and (13) is a sealing stopper. The sealing stopper (13) is made of stainless steel, and an electrolyte is injected into the battery from the electrolyte inlet (12). Thereafter, the shaft is inserted into the electrolyte inlet (12), and its head is welded to the bottom of the battery container (5) around the electrolyte inlet (12). This battery is a disk-shaped flat battery having an outer diameter of 33 mm and a total battery height of 6.5 mm.
つぎに、主要な構成部材について詳しく説明すると、
負極(1)はリング状に打抜いたリチウムシートを電池
容器(5)の底部内面に圧着したものであって、負極活
物質のリチウムのみで構成されていて、この負極(1)
の外径は32mmであって、その外周面は電池容器(5)の
内周面に密接している。正極(2)はアセチレンブラッ
クに結着剤としてポリテトラフルオロエチレンを添加し
た炭素を主構成材料とする炭素多孔質成形体からなるも
ので、この正極(2)の直径は30mmで、厚みは3.6mmで
ある。電解液(4)は塩化チオニルに四塩化アルミニウ
ムリチウムを1.0mol/l溶解した塩化チオニル溶液からな
り、塩化チオニルは上記のように電解液の溶媒であると
ともに正極活物質でもある。このように塩化チオニルが
正極活物質として用いられていることからも明らかなよ
うに、上記正極(2)はそれ自身が反応するものではな
く、正極活物質の塩化チオニルと負極からイオン化して
溶出してきたリチウムイオンとの反応場所を提供するも
のである。Next, the main constituent members will be described in detail.
The negative electrode (1) is formed by pressing a ring-shaped punched lithium sheet onto the inner surface of the bottom of the battery container (5), and is composed of only lithium as a negative electrode active material.
Has an outer diameter of 32 mm, and its outer peripheral surface is in close contact with the inner peripheral surface of the battery container (5). The positive electrode (2) is made of a porous carbon molded body mainly composed of carbon obtained by adding polytetrafluoroethylene as a binder to acetylene black, and has a diameter of 30 mm and a thickness of 3.6. mm. The electrolyte solution (4) is composed of a solution of thionyl chloride in which 1.0 mol / l of lithium aluminum tetrachloride is dissolved in thionyl chloride. As described above, thionyl chloride is both a solvent for the electrolyte solution and a positive electrode active material. As is clear from the fact that thionyl chloride is used as the positive electrode active material, the positive electrode (2) does not react by itself, but is ionized and eluted from the positive electrode active material thionyl chloride and the negative electrode. It provides a place for reaction with the lithium ions.
セパレータ(3)を構成するガラス繊維不織布(3a)
には空孔率95容量%で、厚み50μmのガラス繊維不織布
が用いられ、式(I)で示される繰り返し単位を有する
ポリマーの微孔性フィルム(3b)としては空孔率80容量
%、厚み100μmのエチレン−テトラフルオロエチレン
コポリマーの微孔性フィルムが用いられ、ガラス繊維不
織布(3a)が負極(1)側に配置され、式(I)で示さ
れる繰り返し単位を有するポリマーの微孔性フィルム
(3b)が正極(2)側に配置されている。Glass fiber nonwoven fabric (3a) constituting separator (3)
A glass fiber nonwoven fabric having a porosity of 95% by volume and a thickness of 50 μm is used. As a polymer microporous film (3b) having a repeating unit represented by the formula (I), a porosity of 80% by volume and a thickness of A microporous film of 100 μm ethylene-tetrafluoroethylene copolymer is used, a glass fiber nonwoven fabric (3a) is disposed on the negative electrode (1) side, and a microporous film of a polymer having a repeating unit represented by the formula (I) (3b) is arranged on the positive electrode (2) side.
そして、このセパレータ(3)の直径は34mmで、正極
(2)の外径より大きく、セパレータ(3)の周縁部
(3E)は正極(2)の外周面にそって折り曲げられ、正
極(2)の外周面の一部を覆っている。The separator (3) has a diameter of 34 mm, which is larger than the outer diameter of the positive electrode (2). The peripheral portion (3E) of the separator (3) is bent along the outer peripheral surface of the positive electrode (2), ) Covers a part of the outer peripheral surface.
電池容器(5)は、厚さ0.5mmのステンレス鋼板で外
径33mm、高さ6mmの容器状に形成され、電池蓋(6)
は、前記のようにステンレス鋼製のボディ(7)とガラ
スからなる環状の絶縁層(8)とステンレス鋼製の正極
の端子(9)とからなり、上記ガラスからなる絶縁層
(8)はその外周面でステンレス鋼製のボディ(7)の
内周面に溶着し、その内周面でステンレス鋼製の正極の
端子(9)の外周面に溶着していて、いわゆるメタル−
ガラス−メタルのハーメチックシールを持ち、また、前
記のように電池蓋(6)のボディ(7)の外周部(7a)
は電池容器(5)の開口端部(5a)に溶接されていて、
この電池はいわゆる完全密閉構造となり得るように構成
されている。The battery case (5) is made of a stainless steel plate having a thickness of 0.5 mm and is formed in a container shape having an outer diameter of 33 mm and a height of 6 mm.
Comprises a stainless steel body (7), an annular insulating layer (8) made of glass, and a positive electrode terminal (9) made of stainless steel as described above. The insulating layer (8) made of glass is The outer peripheral surface is welded to the inner peripheral surface of the stainless steel body (7), and the inner peripheral surface is welded to the outer peripheral surface of the stainless steel positive electrode terminal (9).
It has a glass-metal hermetic seal and, as described above, the outer periphery (7a) of the body (7) of the battery lid (6).
Is welded to the open end (5a) of the battery container (5),
This battery is configured to have a so-called completely sealed structure.
比較例1 空孔率95容量%、厚さ500μmで、直径32mmの円板状
に切断したガラス繊維不織布を単独でセパレータとして
用いたほかは実施例1と同様にして扁平形リチウム−塩
化チオニル電池を作製した。Comparative Example 1 A flat lithium-thionyl chloride battery was produced in the same manner as in Example 1 except that a glass fiber nonwoven fabric cut into a disk shape having a porosity of 95% by volume, a thickness of 500 μm, and a diameter of 32 mm was used alone as a separator. Was prepared.
この比較例1の電池は、第3図に示す構造で、セパレ
ータ(3)がガラス繊維不織布だけで構成され、またセ
パレータ(3)の直径が32mmで、負極(1)の外径と同
寸法であり、セパレータ(3)の周縁部は正極(2)の
外周面にそって折り曲げていないが、他の構成は第1図
に示す実施例1の電池と同じであり、従来電池に相当す
るものである。The battery of Comparative Example 1 had the structure shown in FIG. 3, in which the separator (3) was composed only of a glass fiber nonwoven fabric, the separator (3) had a diameter of 32 mm, and had the same dimensions as the outer diameter of the negative electrode (1). Although the peripheral portion of the separator (3) is not bent along the outer peripheral surface of the positive electrode (2), the other configuration is the same as that of the battery of Example 1 shown in FIG. 1 and corresponds to a conventional battery. Things.
比較例2 空孔率80容量%、厚さ100μmで、直径32mmの円板状
に切断したエチレン−テトラフルオロエチレンコポリマ
ーの微孔性フィルムを単独でセパレータとして用いたほ
かは実施例1と同様にして扁平形リチウム−塩化チオニ
ル電池を作製した。Comparative Example 2 A microporous film of an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer cut into a disk having a porosity of 80% by volume, a thickness of 100 μm, and a diameter of 32 mm was used in the same manner as in Example 1 except that it was used alone as a separator. Thus, a flat lithium-thionyl chloride battery was manufactured.
この比較例2の電池は、第3図に示すものと同様の構
造であるが、セパレータ(3)がエチレン−テトラフル
オロエチレンコポリマーの微孔性フィルムで構成されて
いるところが、比較例1の電池と異なっている。The battery of Comparative Example 2 has the same structure as that shown in FIG. 3, except that the separator (3) is made of a microporous film of an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer. Is different.
そして、実施例1の電池とは、セパレータ(3)がエ
チレン−テトラフルオロエチレンコポリマーの微孔性フ
ィルムだけで構成され、かつそのセパレータ(3)の直
径が32mmで、負極(1)の外径と同寸法であり、セパレ
ータ(3)の周縁部を正極(2)の外周面にそって折り
曲げていない点が異なっているが、それ以外は実施例1
の電池と同様に構成されている。In the battery of Example 1, the separator (3) was composed of only a microporous film of an ethylene-tetrafluoroethylene copolymer, the separator (3) had a diameter of 32 mm, and the outer diameter of the negative electrode (1). Example 1 is different from that of Example 1 in that the peripheral portion of the separator (3) is not bent along the outer peripheral surface of the positive electrode (2).
It is configured in the same manner as the above battery.
上記実施例1および比較例1〜2の電池を各20個ずつ
火中に投入し、破裂が生じるか否かを調べた。その結果
を第1表に示す。Twenty batteries of each of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were thrown into a fire, and whether or not rupture occurred was examined. Table 1 shows the results.
第1表中の数値の分母は火中投入試験に供した電池個
数を示し、分子は破裂が生じた電池個数を示すが、第1
表に示すように、本発明の実施例1の電池では破裂を生
じるものがまったくなかったが、比較例1〜2の電池に
はそれぞれの構成に応じて電池の破裂が生じた。 The denominator of the numerical values in Table 1 indicates the number of batteries subjected to the fire throw-in test, and the numerator indicates the number of batteries that had burst.
As shown in the table, the battery of Example 1 of the present invention did not cause any rupture, but the batteries of Comparative Examples 1 and 2 did rupture according to the respective configurations.
つぎに、上記実施例1および比較例1〜2の電池を20
℃、1kΩで連続放電させたとき(終止電圧3.0V)の放電
持続時間を調べた。その結果を第2表に示す。Next, the batteries of Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 were
The discharge duration when the battery was continuously discharged at 1 ° C. and 1 kΩ (final voltage: 3.0 V) was examined. Table 2 shows the results.
第2表に示すように、実施例1の電池は、ガラス繊維
不織布をセパレータ(3)に用いた比較例1の電池と同
等の放電持続時間を有し、電池の破裂防止対策による放
電容量の低下はほとんど認められなかった。これに対
し、比較例2の電池では、比較例1の電池に比べて、放
電特性時間が短く、電池の破裂防止対策を採用したこと
によって放電容量の低下が生じていた。 As shown in Table 2, the battery of Example 1 had the same discharge duration as the battery of Comparative Example 1 using the glass fiber non-woven fabric for the separator (3), and the discharge capacity of the battery in preventing the battery from bursting was reduced. Little decrease was observed. On the other hand, in the battery of Comparative Example 2, the discharge characteristic time was shorter than that of the battery of Comparative Example 1, and the discharge capacity was reduced due to the adoption of the battery burst prevention measures.
以上説明したように、本発明では、セパレータ(3)
をガラス繊維不織布(3a)と式(I)で示される繰り返
し単位を有するポリマーの微孔性フィルム(3b)とで構
成し、そのセパレータ(3)の周縁部(3E)を正極
(2)の外周面にそって折り曲げることによって、電池
が誤って火中に投入されるなど、電池が高温加熱下にさ
らされたときの電池の破裂を防止し、安全性が高く、か
つ破裂防止対策による放電容量の低下がない扁平形リチ
ウム−塩化チオニル電池を提供することができた。As described above, in the present invention, the separator (3)
Is composed of a glass fiber nonwoven fabric (3a) and a microporous film (3b) of a polymer having a repeating unit represented by the formula (I), and the peripheral portion (3E) of the separator (3) is By bending along the outer peripheral surface, the battery is prevented from bursting when exposed to high-temperature heating, such as when the battery is accidentally thrown into a fire. A flat lithium-thionyl chloride battery without a decrease in capacity could be provided.
第1図は本発明の扁平形リチウム−塩化チオニル電池の
一例を示す断面図であり、第2図は第1図に示す電池の
要部拡大断面図である。第3図は従来の扁平形リチウム
−塩化チオニル電池を示す断面図であり、第4図は第3
図に示す電池においてセパレータの位置ずれが生じた状
態での電池の要部拡大断面図である。 (1)…負極、(2)…正極、(3)…セパレータ、
(3a)…ガラス繊維不織布、(3b)…ポリマーの微孔性
フィルム、(3E)…周縁部、(4)…電解液、(5)…
電池容器、(5a)…開口端部、(6)…電池蓋、(7)
…ボディ、(7a)…外周部、(8)…絶縁層、(9)…
端子FIG. 1 is a sectional view showing an example of the flat lithium-thionyl chloride battery of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the battery shown in FIG. FIG. 3 is a sectional view showing a conventional flat lithium-thionyl chloride battery, and FIG.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the battery in a state where the separator is misaligned in the battery shown in FIG. (1) ... negative electrode, (2) ... positive electrode, (3) ... separator,
(3a): glass fiber non-woven fabric, (3b): polymer microporous film, (3E): peripheral part, (4) ... electrolyte, (5) ...
Battery container, (5a) ... open end, (6) ... battery lid, (7)
... body, (7a) ... outer peripheral part, (8) ... insulating layer, (9) ...
Terminal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−145234(JP,A) 特開 昭56−7353(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H01M 6/14 H01M 2/16 - 2/18 JOIS────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-145234 (JP, A) JP-A-56-7353 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) H01M 6/14 H01M 2/16-2/18 JOIS
Claims (1)
溶媒とし、 リチウムからなる負極(1)と、炭素多孔質成形体から
なる正極(2)と、セパレータ(3)と、電解液(4)
と、電池容器(5)と、電池蓋(6)を有し、 上記負極(1)、正極(2)、セパレータ(3)および
電解液(4)は、電池容器(5)内に収容され、 上記電池蓋(6)は、金属製で環状のボディ(7)と、
上記環状のボディ(7)の内周側に位置しガラスまたは
セラミックスからなる環状の絶縁層(8)と、上記環状
の絶縁層(8)の中心部に位置する一方の電極の端子
(9)を有し、 上記電池蓋(6)のボディ(7)の外周部(7a)は、上
記電池容器(5)の開口端部(5a)に溶接されている扁
平形リチウム−塩化チオニル電池において、 上記セパレータ(3)は、ガラス繊維不織布(3a)と、
下記の式(I) CnH2n−CmX2m …(I) (式中、XはFまたはC1であり、n>1で、m<6であ
る) で示される繰り返し単位を有するポリマーの微孔性フィ
ルムからなり、 上記セパレータ(3)は、負極(1)と正極(2)との
間に配置し、 上記セパレータ(3)の周縁部(3E)が、正極(2)の
外周面にそって折り曲げられていることを特徴とする、 扁平形リチウム−塩化チオニル電池。1. A negative electrode (1) made of lithium, a positive electrode (2) made of a porous carbon molded body, a separator (3), a separator (3), and an electrolyte (4) using thionyl chloride as a solvent for a positive electrode active material and an electrolytic solution. )
, A battery container (5), and a battery lid (6). The negative electrode (1), the positive electrode (2), the separator (3), and the electrolyte (4) are contained in the battery container (5). The battery lid (6) is made of a metal annular body (7),
An annular insulating layer (8) made of glass or ceramic and located on the inner peripheral side of the annular body (7); and a terminal (9) of one electrode located at the center of the annular insulating layer (8) Wherein the outer periphery (7a) of the body (7) of the battery lid (6) is welded to an open end (5a) of the battery container (5). The separator (3) includes a glass fiber nonwoven fabric (3a),
(I) CnH 2 n-CmX 2 m (I) wherein X is F or C1, n> 1, and m <6. The separator (3) is disposed between the negative electrode (1) and the positive electrode (2), and the peripheral portion (3E) of the separator (3) is formed on the outer peripheral surface of the positive electrode (2). A flat lithium-thionyl chloride battery characterized by being bent along.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22119089A JP2950863B2 (en) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | Flat lithium-thionyl chloride battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22119089A JP2950863B2 (en) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | Flat lithium-thionyl chloride battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0384853A JPH0384853A (en) | 1991-04-10 |
JP2950863B2 true JP2950863B2 (en) | 1999-09-20 |
Family
ID=16762888
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22119089A Expired - Lifetime JP2950863B2 (en) | 1989-08-28 | 1989-08-28 | Flat lithium-thionyl chloride battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2950863B2 (en) |
-
1989
- 1989-08-28 JP JP22119089A patent/JP2950863B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0384853A (en) | 1991-04-10 |
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