JP2971031B2 - リチウム二次電池 - Google Patents

リチウム二次電池

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JP2971031B2 JP8157046A JP15704696A JP2971031B2 JP 2971031 B2 JP2971031 B2 JP 2971031B2 JP 8157046 A JP8157046 A JP 8157046A JP 15704696 A JP15704696 A JP 15704696A JP 2971031 B2 JP2971031 B2 JP 2971031B2
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば防爆機能を
有するリチウム二次電池に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、リチウム二次電池は、発電要素
を収容する有底の電池ケースと、この電池ケースの開口
側に気密的に設けられた蓋部材等を備えている。ところ
で、誤使用等によりリチウム二次電池が過充電状態、短
絡状態等になると、リチウム二次電池内部(電池ケース
内)の温度が上昇して、発電要素の電解質が分解され、
ガスが発生してリチウム二次電池内部の内圧が上昇し
て、ついにはリチウム二次電池自体が爆発してしまう場
合がある。このため、従来のリチウム二次電池において
は、蓋部材に防爆手段が施してある。即ち、蓋部材に穴
を設け、この蓋部材に穴を覆うように薄膜を設けてあ
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のリチウ
ム二次電池においては、蓋部材に防爆手段が施してある
ため、蓋部材に穴を加工した後に、蓋部材に穴を覆うよ
うに薄膜を取付ける必要があり、防爆機能を備えたリチ
ウム二次電池の製作工程数が増えて、製造コストが高く
なるという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】前述の如き、従来の問題
点を解決するために、本発明においては、第1の手段と
して、発電要素を収容する電池ケースと、この電池ケー
スの開口側に気密的に設けられた蓋部材を備え、上記電
池ケースを底部を一体形成した薄型筐体形状に構成し、
上記電池ケースの底部に防爆溝を一体形成し、この防爆
溝を上記底部の中心付近を通りかつ底部の長手方向に延
びるように構成し、この防爆溝の一端が上記底部の一短
辺部分に近接すると共に防爆溝の他端が上記底部の他短
辺部分に近接するように構成し、前記電池ケースの底部
にサブ防爆溝を一体形成し、前記防爆溝とサブ防爆溝が
上記底部の中心付近で重なるようにサブ防爆溝を底部の
中心付近を通りかつ上記長手方向に対して直交する方向
へ延びるように構成し、このサブ防爆溝の一端が上記底
部の一長辺部分に近接すると共にサブ防爆溝の他端が上
記底部の他長辺部分に近接するように構成してなること
を特徴とする。
【0005】第2の手段として、第1の手段の発明特定
事項の他に、前記防爆溝(前記サブ防爆溝を含む)の断
面形状を略台形状に構成してなることを特徴とする。
【0006】第3の手段として、第1又は第2の手段の
発明特定事項の他に、前記電池ケース及び前記蓋部材の
材質をアルミニウムにより構成してなることを特徴とす
る。
【0007】第1手段の発明特定事項によると、誤使用
等によりリチウム二次電池が過充電状態、短絡状態等に
なると、リチウム二次電池内部(電池ケース内)の温度
が上昇して、発電要素の電解質が分解され、ガスが発生
してリチウム二次電池内部の圧力が上昇する。このガス
の力が電池ケースの底部に作用し、底部における防爆
溝、換言すれば肉厚が薄く強度が弱い部分に破断が生じ
る。これによって、リチウム二次電池自体の爆発を防止
することができる。
【0008】特に、防爆溝は、電池ケースの形状(薄型
筐体形状)に対応して、底部の長手方向へ延びているた
め、一体形成によって応力集中が生じる底部の角部分や
辺部分(一短辺部分,他短辺部分,一長辺部分,他長辺
部分)よりも、先に防爆溝部分に破断が生じることを促
進することができる。又、防爆溝とサブ防爆溝の重なる
部分(電池ケースの底部の中心付近)、底部の短辺部分
に近接した防爆溝の端(一端と他端)、底部の長辺部分
に近接したサブ防爆溝の端(一端と他端)において強度
が弱く応力集中が高くなるため、この重なる部分、防爆
溝の端、サブ防爆溝の端から破断を促進することができ
る。
【0009】ここで、上記溝が電池ケースの底部に一体
形成してあるため、製作工程数の増加を抑えつつ、プレ
ス加工により防爆手段としての防爆溝を形成することが
できる。
【0010】又、電池カバーが薄型筐体形状であるた
め、リチウム二次電池自体のコンパクト化を図ることが
できる。更に、第3の手段の発明特定事項を備えた場合
にあっては、電池カバー及び蓋部材の材質がアルミニウ
ムからなることより、リチウム二次電池自体の軽量化を
図ることができる。
【0011】更に、第2の手段の発明特定事項を備えた
場合にあっては、防爆溝の断面形状が略台形であるた
め、プレス加工により溝を一体形成するときに用いるパ
ンチの先端部を鋭角にする必要がなく、パンチ先端部の
摩耗軽減を図ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0013】図1及び図2を参照するに、本発明の実施
の形態に係るリチウム二次電池1は携帯電話の如き携帯
機器に用いられる電池であり、発電要素を収容する有底
の電池ケース3と、この電池ケース3の開口側に気密的
に設けられた蓋部材5を備えている。上記電池ケース3
は図1に示すように底部9を一体形成した薄型筐体形状
に構成してあり、電池ケース3及び蓋部材5の材質はア
ルミニウムにより構成してある。ここで、蓋部材5には
端子7が絶縁体(図示省略)を介して設けてある。な
お、底部9における横方向(図2において左右方向)へ
延びた長辺部分は、図2に示すように直線状に構成する
他に、中央に凹みを有する湾曲状に構成しても差し支え
ない。
【0014】上記電池ケース3における底部9の表側に
は防爆溝11が一体形成してあり、この防爆溝11の断
面形状は略台形状に構成してある(図3参照)。上記防
爆溝11は底部9の中心付近(中心も含む)を通りかつ
底部9の長手方向(図1及び図2において左右方向)に
延びるように構成してある。ここで、防爆溝11を底部
9の長手方向に延びるように構成したことにより、図2
に示すように防爆溝11の一端は底部9の一短辺部分に
近接してあり、防爆溝11の他端は底部9の他短辺部分
に近接してある。なお、防爆溝11は、図2に示すよう
に直線状に構成する他に、一部に曲がった部分を含んで
も差し支えなく、更に防爆溝11の端部が複数の分岐溝
(図示省略)に分岐するように構成しても差し支えな
い。
【0015】上記電池ケース3における底部9にはサブ
防爆溝13が一体形成してあり、このサブ防爆溝13の
断面形状は略台形状に構成してある(図3参照)。上記
防爆溝11とサブ防爆溝13が底部9の中心付近で重な
るように、サブ防爆溝13は底部9の中心付近を通るよ
うに構成してある。又、サブ防爆溝13は上記長手方向
に対して直交する方向(図1において紙面に向って表裏
方向、図2において上下方向)へ延びるように構成して
あり、図2に直接かつ一義的に示されるように、サブ防
爆溝13の一端が底部9の一長辺部分に近接すると共に
サブ防爆溝13の他端が底部9の他長辺部分に近接する
ように構成してある。
【0016】次に、本発明の実施の形態に係る作用につ
いて説明する。
【0017】誤使用等によりリチウム二次電池1が過充
電状態、短絡状態等になると、リチウム二次電池1の内
部(電池ケース3内)の温度が上昇して、発電要素の電
解質が分解され、ガスが発生してリチウム二次電池1の
内部の圧力が上昇する。このガスは電池ケース3の底部
9に作用し、底部9における防爆溝11の部分、換言す
れば肉厚が薄く強度が弱い部分に破断が生じる。これに
よって、リチウム二次電池1自体の爆発を防止できる。
【0018】特に、上記防爆溝11は、電池ケース3の
形状(薄型筐体形状)に対応して、底部9の長手方向へ
延びているため、一体形成によって応力集中の生じる角
部分9cや辺部分(一短辺部分,他短辺部分,一長辺部
分,他長辺部分)よりも、先に防爆溝11の部分が破断
されることを促進することができる。更に、防爆溝11
とサブ防爆溝13の重なる部分(底部9の中心付近)、
底部9の短辺部分に近接した防爆溝11の端(一端と他
端)、底部9の長辺部分に近接したサブ防爆溝13の端
(一端と他端)において強度が弱く応力集中が高くなる
ため、この重なる部分、防爆溝11の端、サブ防爆溝1
3の端からの破断を促進できる。
【0019】ここで、上記防爆溝11及びサブ防爆溝1
3は電池ケース3の底部9に一体形成してあるため、製
作工程数の増加を抑えつつ、プレス加工により防爆手段
としての防爆溝11及びサブ防爆溝13を形成できる。
【0020】又、電池ケース3が薄型筐体形状であるた
め、リチウム二次電池1自体のコンパクト化を図ること
ができると共に、電池ケース3及び蓋部材5の材質がア
ルミニウムからなることより、リチウム二次電池1自体
の軽量化を図ることができる。
【0021】更に、防爆溝11及びサブ防爆溝13の断
面形状が略台形状であるため、プレス加工により防爆溝
11及びサブ防爆溝13を一体形成するときに用いるパ
ンチの先端部を鋭角にする必要がなく、パンチの先端部
の摩耗軽減を図ることができる。
【0022】以上の如き、本発明の実施の形態によれ
ば、製作工程数の増加を極力抑えつつ、プレス加工によ
り電池ケース3に防爆手段を施すことができるため、防
爆機能を有するリチウム二次電池1の製造コストの低下
を図ることができる。
【0023】底部9において一体形成によって応力集中
の生じる角部分9cや辺部分よりも防爆溝11の部分の
破断を促進することができ、電池ケース3の形状に対応
して防爆機能の向上を図ることができる。特に、防爆溝
11とサブ防爆溝13の重なる部分、防爆溝11の端、
サブ防爆溝13の端から破断を促進でき、防爆機能のよ
り一層の向上を図ることができる。
【0024】又、リチウム二次電池1自体のコンパクト
化を図ることができるため、携帯電話等の小型電気機器
への設置が容易になる。又、リチウム二次電池1の軽量
化を図ることができ、携帯電話等の携帯電気機器の有効
利用を図ることができる。
【0025】更に、プレス加工により防爆溝11及びサ
ブ防爆溝13を形成するパンチの先端部の摩耗軽減を図
ることができるため、パンチの寿命向上を図ることがで
きる。
【0026】
【発明の効果】請求項1〜請求項3のうちのいずれかの
請求項に記載の発明によれば、電池ケースの底部に防爆
溝を一体形成したことにより、製作工程数の増加を極力
抑えつつ、プレス加工により電池ケースに防爆手段を施
すことができる。従って、防爆機能を有するリチウム二
次電池の製造コストの低下を図ることができる。
【0027】又、底部において一体形成によって応力集
中の生じる角部分や辺部分よりも防爆溝部分からの破断
を促進することができる。従って、電池ケースの形状に
対応して防爆機能を向上させることができる。特に、防
爆溝とサブ防爆溝の重なる部分、防爆溝の端、サブ防爆
溝の端から破断を促進でき、防爆機能の向上をより一層
高めることができる。
【0028】更に、電池ケースを薄型筐体形状に構成し
たことにより、リチウム二次電池自体のコンパクト化を
図ることができる。従って、携帯電話等の小型電気機器
への設置が容易になる。
【0029】請求項2又は請求項3に記載の発明によれ
ば、防爆溝(サブ防爆溝を含む)の断面形状を略台形状
に構成したことにより、プレス加工により防爆溝を形成
するときに用いるパンチの先端部の摩耗軽減を図ること
ができる。従って、パンチ寿命の向上を図ることができ
る。
【0030】請求項3に記載の発明によれば、リチウム
二次電池の軽量化を図って、このリチウム二次電池を備
えた携帯電話等の携帯電気機器の有効利用を図ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るリチウム二次電池を
示す図である。
【図2】図1における矢視部IIを示す図である。
【図3】防爆溝(サブ防爆溝も含む)の断面を示す図で
ある。
【符号の説明】
1 リチウム二次電池 3 電池ケース 5 蓋部材 9 底部 11 防爆溝 13 サブ防爆溝

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電要素を収容する電池ケースと、この
    電池ケースの開口側に気密的に設けられた蓋部材を備
    え、上記電池ケースを底部を一体形成した薄型筐体形状
    に構成し、上記電池ケースの底部に防爆溝を一体形成
    し、この防爆溝を上記底部の中心付近を通りかつ底部の
    長手方向に延びるように構成し、この防爆溝の一端が上
    記底部の一短辺部分に近接すると共に防爆溝の他端が上
    記底部の他短辺部分に近接するように構成し、前記電池
    ケースの底部にサブ防爆溝を一体形成し、前記防爆溝と
    サブ防爆溝が上記底部の中心付近で重なるようにサブ防
    爆溝を底部の中心付近を通りかつ上記長手方向に対して
    直交する方向へ延びるように構成し、このサブ防爆溝の
    一端が上記底部の一長辺部分に近接すると共にサブ防爆
    溝の他端が上記底部の他長辺部分に近接するように構成
    してなることを特徴とするリチウム二次電池。
  2. 【請求項2】 前記防爆溝の断面形状を略台形状に構成
    してなることを特徴とする請求項1に記載のリチウム二
    次電池。
  3. 【請求項3】 前記電池ケース及び前記蓋部材の材質を
    アルミニウムにより構成してなることを特徴とする請求
    項1又は請求項2に記載のリチウム二次電池。
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