JP2970044B2 - 密閉形電池 - Google Patents
密閉形電池Info
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- JP2970044B2 JP2970044B2 JP3120965A JP12096591A JP2970044B2 JP 2970044 B2 JP2970044 B2 JP 2970044B2 JP 3120965 A JP3120965 A JP 3120965A JP 12096591 A JP12096591 A JP 12096591A JP 2970044 B2 JP2970044 B2 JP 2970044B2
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- Japan
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- battery
- thin portion
- battery case
- corrosion
- thin
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- 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
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防爆安全装置となる薄
肉部を備えた密閉形電池に関するものである。
肉部を備えた密閉形電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】塩化チオニルリチウム電池に代表される
ような、正極活物質としてオキシハロゲン化物を用い、
負極活物質としてアルカリ金属を用いる電池では、正極
活物質が揮発性が高く、しかも腐食性があり、また人体
にも有害なため、ハーメチックシールを備え、電池ケー
スをレーザー等により封口する完全密閉構造が採用され
ている。
ような、正極活物質としてオキシハロゲン化物を用い、
負極活物質としてアルカリ金属を用いる電池では、正極
活物質が揮発性が高く、しかも腐食性があり、また人体
にも有害なため、ハーメチックシールを備え、電池ケー
スをレーザー等により封口する完全密閉構造が採用され
ている。
【０００３】このようなハーメチックシールを採用した
電池では、密閉性が高いので、高温加圧下に曝された
り、高電圧で充電されるなどの事態に遭遇すると、電池
の内部圧力が異常に上昇して破裂に至り、電池使用機器
を破損する恐れがあった。そこで、防爆安全装置として
電池ケースの底部に溝を加工し、薄肉部を形成してい
た。
電池では、密閉性が高いので、高温加圧下に曝された
り、高電圧で充電されるなどの事態に遭遇すると、電池
の内部圧力が異常に上昇して破裂に至り、電池使用機器
を破損する恐れがあった。そこで、防爆安全装置として
電池ケースの底部に溝を加工し、薄肉部を形成してい
た。
【０００４】以下に従来の密閉形電池について説明す
る。従来、この種の密閉形電池は、図３に示すような構
成であった。図３において塩化チオニルリチウム電池の
発電要素、例えばリチウム負極２、セパレータ３、炭素
成形正極４等を収納した電池ケース１の開口部にガラス
ハーメチック層８を介して金属パイプ７を設けた電池蓋
９を溶接してあり、金属パイプの上端部から電解液５を
注入した後、正極の集電体６の上部と溶接して封止す
る。電池ケース１の底部１０には十字状の薄肉部１１が
形成されていた。
る。従来、この種の密閉形電池は、図３に示すような構
成であった。図３において塩化チオニルリチウム電池の
発電要素、例えばリチウム負極２、セパレータ３、炭素
成形正極４等を収納した電池ケース１の開口部にガラス
ハーメチック層８を介して金属パイプ７を設けた電池蓋
９を溶接してあり、金属パイプの上端部から電解液５を
注入した後、正極の集電体６の上部と溶接して封止す
る。電池ケース１の底部１０には十字状の薄肉部１１が
形成されていた。
【０００５】このような従来の構成では、電池内部の圧
力が必要以上に高まると電池ケースの底部の薄肉部で切
裂破壊が生じ、圧力を逃がすことができる。
力が必要以上に高まると電池ケースの底部の薄肉部で切
裂破壊が生じ、圧力を逃がすことができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、プレス加工によりケースの一部に薄肉部が
形成されるため応力ひずみが生じており、このひずみに
より強度が低下している。さらにこの電池を放電する
と、犠牲電極としてはたらいていた負極リチウムが消耗
し、電池内部には塩化チオニルや放電生成物である亜硫
酸ガス等の腐食性物質があるため電池ケースの内面側か
ら腐食が生じる。電池ケースの薄肉部は、他の部位に比
べて肉厚が薄く設定されており、初期の厚みに対する腐
食による肉厚の減少比率が他の部位に比べて大きくな
り、ついにはケースの薄肉部が貫通し腐食性物質が漏れ
るという課題を有していた。
の構成では、プレス加工によりケースの一部に薄肉部が
形成されるため応力ひずみが生じており、このひずみに
より強度が低下している。さらにこの電池を放電する
と、犠牲電極としてはたらいていた負極リチウムが消耗
し、電池内部には塩化チオニルや放電生成物である亜硫
酸ガス等の腐食性物質があるため電池ケースの内面側か
ら腐食が生じる。電池ケースの薄肉部は、他の部位に比
べて肉厚が薄く設定されており、初期の厚みに対する腐
食による肉厚の減少比率が他の部位に比べて大きくな
り、ついにはケースの薄肉部が貫通し腐食性物質が漏れ
るという課題を有していた。
【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、腐食物質に対する電池ケースの薄肉部における耐食
性を向上させることにより、放電終了後も安定で腐食開
口しない密閉形電池を提供することを目的とするもので
ある。
で、腐食物質に対する電池ケースの薄肉部における耐食
性を向上させることにより、放電終了後も安定で腐食開
口しない密閉形電池を提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、防爆安全構造として機能し、その肉厚が他
の部位に比べて薄くされた薄肉部を有する電池ケースを
備えた密閉形電池であって、電池ケースの内側にあり、
且つ少なくとも薄肉部に相当する部位に耐食性の樹脂層
を設けた構成としたものである。
に本発明は、防爆安全構造として機能し、その肉厚が他
の部位に比べて薄くされた薄肉部を有する電池ケースを
備えた密閉形電池であって、電池ケースの内側にあり、
且つ少なくとも薄肉部に相当する部位に耐食性の樹脂層
を設けた構成としたものである。
【０００９】
【作用】この構成により、電池ケースの薄肉部は、その
内面が腐食性物質に曝される放電終了後も耐食性の樹脂
層に被覆されているために腐食に対して安定であり、薄
肉部が腐食開口するようなことがない。
内面が腐食性物質に曝される放電終了後も耐食性の樹脂
層に被覆されているために腐食に対して安定であり、薄
肉部が腐食開口するようなことがない。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
しながら説明する。
しながら説明する。
【００１１】図１は本発明の実施例による密閉形電池の
断面図であり、図１において負極をなす金属リチウム２
をステンレス製の電池ケース１の内面に圧着し、この金
属リチウム２の内側には、ガラス繊維製不織布からなる
セパレータ３、上紙３ａ、底紙３ｂを介して炭素成形体
正極４を収納する。ＬｉＡｌＣｌ4を支持塩とする塩化
チオニルからなる電解液５の一部は、前期セパレータ
３、上紙３ａ、底紙３ｂおよび炭素成形体正極４に含浸
している。ニッケル製集電体６は、下部の大半を炭素成
形体正極４に埋設しており、上部先端はステンレス製パ
イプ７の上部先端と溶接されている。ステンレス製パイ
プ７はガラスハーメチック層８を介して電池蓋９に挿着
されている。電池蓋９の周縁部は電池ケース１の開口部
に溶接され、完全密閉構造になっている。電池ケース１
の底部１０に薄肉部１１が形成されている。薄肉部１１
の内面には耐食性の樹脂層１２が設けられている。図２
は、図１に示す本発明の実施例による薄肉部と樹脂層と
の関係を示した要部拡大断面図である。図２において、
電池ケース１の底部１０の薄肉部１１の内面には樹脂層
１２が設けられている。樹脂層１２は塗着、あるいは薄
膜の熱圧着により形成される。樹脂層の材料はポリ四フ
ッ化エチレンや四フッ化エチレン−パーフロロアルキル
エーテル共重合樹脂に代表されるフッ素系樹脂であり、
電解液に対して耐食性があることが必要で撥水性である
ことが望ましい。塗着による場合、塗着前は液状または
ディスパージョンで、乾燥後または熱処理後被膜形成す
る樹脂が望ましいが、ゲル状で硬化しないグリースなど
でもよい。樹脂層１２は、その形成により薄肉部１１の
防爆作動圧を大きくしないような厚みであることが必要
であり０．００５mm程度であれば問題ない。
断面図であり、図１において負極をなす金属リチウム２
をステンレス製の電池ケース１の内面に圧着し、この金
属リチウム２の内側には、ガラス繊維製不織布からなる
セパレータ３、上紙３ａ、底紙３ｂを介して炭素成形体
正極４を収納する。ＬｉＡｌＣｌ4を支持塩とする塩化
チオニルからなる電解液５の一部は、前期セパレータ
３、上紙３ａ、底紙３ｂおよび炭素成形体正極４に含浸
している。ニッケル製集電体６は、下部の大半を炭素成
形体正極４に埋設しており、上部先端はステンレス製パ
イプ７の上部先端と溶接されている。ステンレス製パイ
プ７はガラスハーメチック層８を介して電池蓋９に挿着
されている。電池蓋９の周縁部は電池ケース１の開口部
に溶接され、完全密閉構造になっている。電池ケース１
の底部１０に薄肉部１１が形成されている。薄肉部１１
の内面には耐食性の樹脂層１２が設けられている。図２
は、図１に示す本発明の実施例による薄肉部と樹脂層と
の関係を示した要部拡大断面図である。図２において、
電池ケース１の底部１０の薄肉部１１の内面には樹脂層
１２が設けられている。樹脂層１２は塗着、あるいは薄
膜の熱圧着により形成される。樹脂層の材料はポリ四フ
ッ化エチレンや四フッ化エチレン−パーフロロアルキル
エーテル共重合樹脂に代表されるフッ素系樹脂であり、
電解液に対して耐食性があることが必要で撥水性である
ことが望ましい。塗着による場合、塗着前は液状または
ディスパージョンで、乾燥後または熱処理後被膜形成す
る樹脂が望ましいが、ゲル状で硬化しないグリースなど
でもよい。樹脂層１２は、その形成により薄肉部１１の
防爆作動圧を大きくしないような厚みであることが必要
であり０．００５mm程度であれば問題ない。
【００１２】薄肉部の厚さを厚くすれば耐腐食性はあが
るが防爆作動圧も上がり、安全装置としての本来の機能
が低下する。しかし機械的強度が小さく、耐食性のある
樹脂層を薄肉部内面に設けることにより、異常使用に対
する安全装置としての本来の機能を維持し、かつ通常使
用時の信頼性を確保できるものである。
るが防爆作動圧も上がり、安全装置としての本来の機能
が低下する。しかし機械的強度が小さく、耐食性のある
樹脂層を薄肉部内面に設けることにより、異常使用に対
する安全装置としての本来の機能を維持し、かつ通常使
用時の信頼性を確保できるものである。
【００１３】試験電池には、従来例として図３に示す薄
肉部のみの電池、実施例１として薄肉部の内面にフッ素
系樹脂を塗着し、塗着後５５〜６０％の溶剤を除去し
て、０．００５mm厚さの乾燥被膜を形成させた電池、実
施例２として薄肉部の内面にポリ四フッ化エチレンのデ
ィスパージョンを塗布し、塗布後溶剤を除去して、０．
００５mm厚さの乾燥被膜を形成させた電池、実施例３と
して薄肉部の内面にフッ素系グリースを厚さ０．００５
mm塗布した電池、実施例４として０．００５mm厚さのフ
ッ素系樹脂フィルムを薄肉部の内面に２００℃で熱圧着
させた電池をそれぞれ１００個作製した。試験電池のサ
イズは単３サイズ（高さ５０．５mm、直径１４．５mm）
で、電池ケースの厚さは０．３mm、薄肉部は０．０３mm
で、５種類の電池とも同じとした。
肉部のみの電池、実施例１として薄肉部の内面にフッ素
系樹脂を塗着し、塗着後５５〜６０％の溶剤を除去し
て、０．００５mm厚さの乾燥被膜を形成させた電池、実
施例２として薄肉部の内面にポリ四フッ化エチレンのデ
ィスパージョンを塗布し、塗布後溶剤を除去して、０．
００５mm厚さの乾燥被膜を形成させた電池、実施例３と
して薄肉部の内面にフッ素系グリースを厚さ０．００５
mm塗布した電池、実施例４として０．００５mm厚さのフ
ッ素系樹脂フィルムを薄肉部の内面に２００℃で熱圧着
させた電池をそれぞれ１００個作製した。試験電池のサ
イズは単３サイズ（高さ５０．５mm、直径１４．５mm）
で、電池ケースの厚さは０．３mm、薄肉部は０．０３mm
で、５種類の電池とも同じとした。
【００１４】これらの試作電池を１ｋΩで、閉路電圧が
１Ｖ以下になるまで放電し、その後腐食を加速させるた
め８０℃で７日保存して評価した。評価は薄肉部の腐食
状況を観察し、腐食が進行して穴が開いているものを不
良としてその発生率を調べた。
１Ｖ以下になるまで放電し、その後腐食を加速させるた
め８０℃で７日保存して評価した。評価は薄肉部の腐食
状況を観察し、腐食が進行して穴が開いているものを不
良としてその発生率を調べた。
【００１５】試験の結果、本発明の実施例１，２，３，
４とも不良発生率は０であったが従来例では３％の不良
発生率であった。
４とも不良発生率は０であったが従来例では３％の不良
発生率であった。
【００１６】以上のように本実施例によれば、電池ケー
スの薄肉部内面に耐食性の樹脂層を設けることにより放
電終了後も安定で腐食開口するようなことがない。
スの薄肉部内面に耐食性の樹脂層を設けることにより放
電終了後も安定で腐食開口するようなことがない。
【００１７】なお、本実施例では塩化チオニルリチウム
電池を密閉形電池としたが、二酸化硫黄リチウム電池な
どでもよい。
電池を密閉形電池としたが、二酸化硫黄リチウム電池な
どでもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明は、電池ケースの一部に設けた薄
肉部内面に耐食性の樹脂層を設けることにより、放電終
了後も安定で腐食開口するようなことのない密閉形電池
を得ることができるものである。
肉部内面に耐食性の樹脂層を設けることにより、放電終
了後も安定で腐食開口するようなことのない密閉形電池
を得ることができるものである。
【図１】本発明の密閉形電池の断面図
【図２】本発明の薄肉部と樹脂層との関係を示した要部
拡大断面図
拡大断面図
【図３】従来の密閉形電池の代表例の断面図
１ 電池ケース ２ 負極リチウム ３ セパレータ ４ 炭素成形正極 １０ ケース底部 １１ 薄肉部 １２ 樹脂層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 裕文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 西野 秀一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 三田村 知一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 小暮 春男 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平３−152856（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−154742（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 2/02 H01M 6/14
Claims (1)
- 【請求項１】電池ケースの一部に薄肉部を備えた密閉形
電池において、該電池ケースの内側にあり、且つ少なく
とも薄肉部に相当する部位に耐食性の樹脂層を設けたこ
とを特徴とする密閉形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120965A JP2970044B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 密閉形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3120965A JP2970044B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 密閉形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349342A JPH04349342A (ja) | 1992-12-03 |
| JP2970044B2 true JP2970044B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14799394
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3120965A Expired - Fee Related JP2970044B2 (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | 密閉形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2970044B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112086604B (zh) * | 2020-10-19 | 2023-04-07 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 电池、用电设备、制备电池的方法和装置 |
| PL4016708T3 (pl) | 2020-10-19 | 2023-02-20 | Jiangsu Contemporary Amperex Technology Limited | Akumulator, urządzenie elektryczne i sposób oraz urządzenie do przygotowywania akumulatora |
| WO2022205325A1 (zh) * | 2021-04-01 | 2022-10-06 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备 |
| CN112736363B (zh) * | 2021-04-01 | 2021-07-20 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 电池单体、电池、用电装置、制备电池单体的方法及设备 |
| CN114824612A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种内部具有复合绝缘层的电池及其制备方法 |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP3120965A patent/JP2970044B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04349342A (ja) | 1992-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070827 Year of fee payment: 8 |
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