JP3203623B2 - 有機電解液電池 - Google Patents
有機電解液電池Info
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- JP3203623B2 JP3203623B2 JP08490392A JP8490392A JP3203623B2 JP 3203623 B2 JP3203623 B2 JP 3203623B2 JP 08490392 A JP08490392 A JP 08490392A JP 8490392 A JP8490392 A JP 8490392A JP 3203623 B2 JP3203623 B2 JP 3203623B2
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- Japan
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- ptc
- sealing
- organic electrolyte
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- 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
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- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、内部安全スイッチを
備え、過大な電流や温度から電池の封口構造が保護され
るようにした有機電解液電池に関する。
備え、過大な電流や温度から電池の封口構造が保護され
るようにした有機電解液電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、高エネルギ−密度の電池として、
負極活物質に金属リチウムあるいはリチウムをドープ・
脱ドープできるコークス等の炭素質材料を使用し、電解
液に有機溶媒を使用した有機電解液電池が使用されてい
る。このような有機電解液電池は、大電流で強制的に放
電させたり外部回路がショートしたりして過大な電流が
流れると電池内部温度が２００℃以上に上昇する場合が
ある。そして電池内部がこのような高温になると、有機
溶媒からなる電解液が蒸発したり分解したりして電池の
破損や破裂が引き起こされる。
負極活物質に金属リチウムあるいはリチウムをドープ・
脱ドープできるコークス等の炭素質材料を使用し、電解
液に有機溶媒を使用した有機電解液電池が使用されてい
る。このような有機電解液電池は、大電流で強制的に放
電させたり外部回路がショートしたりして過大な電流が
流れると電池内部温度が２００℃以上に上昇する場合が
ある。そして電池内部がこのような高温になると、有機
溶媒からなる電解液が蒸発したり分解したりして電池の
破損や破裂が引き起こされる。
【０００３】そこで、有機電解液電池を過大な電流や温
度から保護するための内部安全スイッチが種々提案され
ている。
度から保護するための内部安全スイッチが種々提案され
ている。
【０００４】例えば、電池の内部温度が上昇したときに
電池の電流を遮断する方法として、電池内の端子導線に
形状記憶合金を使用する方法がある（特開昭５９−１９
１２７３号公報）。また、２種の金属板を電池カバーと
ケーシングとの間に設け、熱と圧力に応答するスイッチ
として機能させる方法がある（米国特許第４０３５５５
２号明細書）。さらに、温度が一定のしきい値に達する
と抵抗が急激に増大して電流を阻止する樹脂製正温度係
数抵抗体（positive temperature coefficient、以下Ｐ
ＴＣと称する）を過電流の制御、阻止手段として使用す
る方法もある。
電池の電流を遮断する方法として、電池内の端子導線に
形状記憶合金を使用する方法がある（特開昭５９−１９
１２７３号公報）。また、２種の金属板を電池カバーと
ケーシングとの間に設け、熱と圧力に応答するスイッチ
として機能させる方法がある（米国特許第４０３５５５
２号明細書）。さらに、温度が一定のしきい値に達する
と抵抗が急激に増大して電流を阻止する樹脂製正温度係
数抵抗体（positive temperature coefficient、以下Ｐ
ＴＣと称する）を過電流の制御、阻止手段として使用す
る方法もある。
【０００５】これらの方法の中でＰＴＣを使用する方法
としては、電池ケース封口部の電極と端子キャップとの
導通路にＰＴＣを組み込む方法が知られている（実開昭
５９−３４７６号公報）。図３は、このようなＰＴＣを
使用した有機電解液電池の断面図である。同図の電池
は、リチウム化合物を正極活物質とする帯状正極１と炭
素質材料を負極活物質とする帯状負極２とをセパレータ
３を介して巻回して巻回電極体を形成し、それを電解液
と共に電池缶４に収容した円筒型有機電解液二次電池で
ある。この正極１はリード５により封口体６と接続して
いる。封口体６上にはＰＴＣ７を介して空気孔付き電池
蓋８が配設されており、この電池蓋８が正極端子となっ
ている。一方、負極２は電池缶４と接続している。電池
缶４の封口部においては、電池缶４の端部で絶縁体ガス
ケット９を介して封口体６、ＰＴＣ７および電池蓋８が
かしめられ、封口されている。
としては、電池ケース封口部の電極と端子キャップとの
導通路にＰＴＣを組み込む方法が知られている（実開昭
５９−３４７６号公報）。図３は、このようなＰＴＣを
使用した有機電解液電池の断面図である。同図の電池
は、リチウム化合物を正極活物質とする帯状正極１と炭
素質材料を負極活物質とする帯状負極２とをセパレータ
３を介して巻回して巻回電極体を形成し、それを電解液
と共に電池缶４に収容した円筒型有機電解液二次電池で
ある。この正極１はリード５により封口体６と接続して
いる。封口体６上にはＰＴＣ７を介して空気孔付き電池
蓋８が配設されており、この電池蓋８が正極端子となっ
ている。一方、負極２は電池缶４と接続している。電池
缶４の封口部においては、電池缶４の端部で絶縁体ガス
ケット９を介して封口体６、ＰＴＣ７および電池蓋８が
かしめられ、封口されている。
【０００６】このような電池においては、電池内部の温
度が一定のしきい値に達するとＰＴＣ７の抵抗が急激に
増大して電池内の電流が抑制されるので、大電流による
電池の過度の加熱あるいはそのために引き起こされる圧
力の増加を防止でき、電池の破裂や漏れを防ぐことが可
能となる。そして電池の温度がしきい値より下がるとＰ
ＴＣ７の抵抗も低くなり、電池は通常の使用状態に復帰
する。なお、電池内部の温度が異常に上昇したときには
このようなＰＴＣ７による電流の制御・阻止機構だけで
は電池の安全性を確保できない場合があるので、電池の
安全性を確実にするために、電池内部の温度が異常に上
昇したときには封口体６の安全弁が内圧変化に伴って開
裂し、リード５と断線するようになっている。また、電
池内部に発生したガスが電池蓋８の空気孔から外部に放
出されるようになっている。
度が一定のしきい値に達するとＰＴＣ７の抵抗が急激に
増大して電池内の電流が抑制されるので、大電流による
電池の過度の加熱あるいはそのために引き起こされる圧
力の増加を防止でき、電池の破裂や漏れを防ぐことが可
能となる。そして電池の温度がしきい値より下がるとＰ
ＴＣ７の抵抗も低くなり、電池は通常の使用状態に復帰
する。なお、電池内部の温度が異常に上昇したときには
このようなＰＴＣ７による電流の制御・阻止機構だけで
は電池の安全性を確保できない場合があるので、電池の
安全性を確実にするために、電池内部の温度が異常に上
昇したときには封口体６の安全弁が内圧変化に伴って開
裂し、リード５と断線するようになっている。また、電
池内部に発生したガスが電池蓋８の空気孔から外部に放
出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＴＣ
を大電流の制御、阻止手段として使用した従来の有機電
解液電池においては、図３に示したように電池缶４の封
口部においてＰＴＣ７をかしめるが、ＰＴＣは機械的強
度が弱いので強くかしめると破損し、液漏れが生じる。
このため封口部を強くかしめることができず、その結
果、大電流により電池内部が局所的に高温になり、封口
部が熱により変形すると、封口部から液漏れが起こりや
すくなるという問題があった。また、ＰＴＣと電池蓋と
の接触部分が腐食されやすく、電池を長期にわたって保
管することが困難になるという問題もあった。
を大電流の制御、阻止手段として使用した従来の有機電
解液電池においては、図３に示したように電池缶４の封
口部においてＰＴＣ７をかしめるが、ＰＴＣは機械的強
度が弱いので強くかしめると破損し、液漏れが生じる。
このため封口部を強くかしめることができず、その結
果、大電流により電池内部が局所的に高温になり、封口
部が熱により変形すると、封口部から液漏れが起こりや
すくなるという問題があった。また、ＰＴＣと電池蓋と
の接触部分が腐食されやすく、電池を長期にわたって保
管することが困難になるという問題もあった。
【０００８】この発明は、このような従来技術の課題を
解決しようとするものであり、ＰＴＣを電流の制御、阻
止手段として使用する場合に、電池の封口部を十分な強
さでかしめ、それにより液漏れやＰＴＣと電池蓋との接
触部分の腐食を防止し、電池の信頼性を向上させること
を目的とする。
解決しようとするものであり、ＰＴＣを電流の制御、阻
止手段として使用する場合に、電池の封口部を十分な強
さでかしめ、それにより液漏れやＰＴＣと電池蓋との接
触部分の腐食を防止し、電池の信頼性を向上させること
を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、正極および負極を収納した電池缶、
絶縁体ガスケットを介して該電池缶でかしめられ該電池
缶を封口する封口体および該封口体上に配設された空気
孔付き電池蓋からなる有機電解液電池において、樹脂製
正温度係数抵抗体（ＰＴＣ）が、該電池缶でかしめられ
ないように該封口体と該電池蓋との間の導通路に配設さ
れていることを特徴とする有機電解液電池を提供する。
めに、この発明は、正極および負極を収納した電池缶、
絶縁体ガスケットを介して該電池缶でかしめられ該電池
缶を封口する封口体および該封口体上に配設された空気
孔付き電池蓋からなる有機電解液電池において、樹脂製
正温度係数抵抗体（ＰＴＣ）が、該電池缶でかしめられ
ないように該封口体と該電池蓋との間の導通路に配設さ
れていることを特徴とする有機電解液電池を提供する。
【００１０】このようにこの発明は、ＰＴＣを封口体と
電池蓋との間に配して電流の制御、阻止手段として使用
し、封口体をかしめて電池缶を封口する場合に、ＰＴＣ
を電池缶でかしめないようにすることを特徴としている
が、具体的な封口構造としては、ＰＴＣを電池蓋の内面
側周辺部に配設し、このＰＴＣと封口体との間に封口支
持金属板を配設し、この封口支持金属板と封口体とを電
池缶でかしめるようにする。
電池蓋との間に配して電流の制御、阻止手段として使用
し、封口体をかしめて電池缶を封口する場合に、ＰＴＣ
を電池缶でかしめないようにすることを特徴としている
が、具体的な封口構造としては、ＰＴＣを電池蓋の内面
側周辺部に配設し、このＰＴＣと封口体との間に封口支
持金属板を配設し、この封口支持金属板と封口体とを電
池缶でかしめるようにする。
【００１１】また、ＰＴＣを電池蓋の内面側中央部に配
設すると共に電池蓋の内面側周辺部に絶縁体を配設し、
その絶縁体とＰＴＣ上に封口支持金属板を配設し、電池
缶の端部でこれらの電池蓋、絶縁体、封口支持金属板お
よび封口体をかしめるようにすることができる。このよ
うな構造にすると、ＰＴＣを電池に組み込むに際して、
ＰＴＣと電池蓋およびＰＴＣと封口支持金属板との接着
面積を広くすることができ、ＰＴＣの組み込みによる電
池の内部抵抗を小さくできるので好ましい。
設すると共に電池蓋の内面側周辺部に絶縁体を配設し、
その絶縁体とＰＴＣ上に封口支持金属板を配設し、電池
缶の端部でこれらの電池蓋、絶縁体、封口支持金属板お
よび封口体をかしめるようにすることができる。このよ
うな構造にすると、ＰＴＣを電池に組み込むに際して、
ＰＴＣと電池蓋およびＰＴＣと封口支持金属板との接着
面積を広くすることができ、ＰＴＣの組み込みによる電
池の内部抵抗を小さくできるので好ましい。
【００１２】また、このような有機電解液電池は電池
蓋、ＰＴＣおよび封口支持金属板が積層した部分を有す
ることになるが、その製造方法としては、予め電池蓋に
ＰＴＣを接着したものを使用することが好ましい。これ
によりＰＴＣの電池への組み込みを正確にかつ容易に行
うことができ、電池の生産性を向上させることが可能と
なる。なお、電池蓋にＰＴＣを接着しておく方法として
は、充放電条件下においてＰＴＣの接着部に十分な導通
性が得られ、かつＰＴＣが剥離あるいは脱落しないよう
にする限り種々の方法をとることができる。たとえば、
半田溶接、電気抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、
電子ビーム溶接、導電性接着剤による接着などの方法を
とることができる。この場合、ＰＴＣを熱で損傷しない
ようにすることが必要であり、その点から導電性接着剤
による接着が好ましい。また、半田溶接などにより接着
するときには短時間で溶接することが好ましい。
蓋、ＰＴＣおよび封口支持金属板が積層した部分を有す
ることになるが、その製造方法としては、予め電池蓋に
ＰＴＣを接着したものを使用することが好ましい。これ
によりＰＴＣの電池への組み込みを正確にかつ容易に行
うことができ、電池の生産性を向上させることが可能と
なる。なお、電池蓋にＰＴＣを接着しておく方法として
は、充放電条件下においてＰＴＣの接着部に十分な導通
性が得られ、かつＰＴＣが剥離あるいは脱落しないよう
にする限り種々の方法をとることができる。たとえば、
半田溶接、電気抵抗溶接、超音波溶接、レーザー溶接、
電子ビーム溶接、導電性接着剤による接着などの方法を
とることができる。この場合、ＰＴＣを熱で損傷しない
ようにすることが必要であり、その点から導電性接着剤
による接着が好ましい。また、半田溶接などにより接着
するときには短時間で溶接することが好ましい。
【００１３】この発明の有機電解液電池電池は、封口体
をかしめて電池缶を封口する場合にＰＴＣを電池缶でか
しめないようにする限り、その他の構造については従来
の電池と同様にすることができる。たとえば、電池内部
の温度が異常に上昇したときの安全性を確保するため
に、電池の封口体としては、電池の内圧変化にしたがっ
て開裂する安全弁を有するものを設けることができる。
をかしめて電池缶を封口する場合にＰＴＣを電池缶でか
しめないようにする限り、その他の構造については従来
の電池と同様にすることができる。たとえば、電池内部
の温度が異常に上昇したときの安全性を確保するため
に、電池の封口体としては、電池の内圧変化にしたがっ
て開裂する安全弁を有するものを設けることができる。
【００１４】
【作用】この発明の有機電解液電池においては、ＰＴＣ
が封口体と電池蓋との間の導通路に配設されるので、Ｐ
ＴＣが電池内部の電流の制御、阻止手段として機能す
る。しかも、このＰＴＣは電池缶でかしめられないよう
に配設されるので、電池缶の封口部を強くかしめて封口
することが可能となる。したがって、電池内部が局所的
に高温になり、封口部が熱により変形を受けた場合でも
液漏れが生じることはなく、またＰＴＣと電池蓋との接
触部分の腐食も防止され、電池の信頼性が向上する。
が封口体と電池蓋との間の導通路に配設されるので、Ｐ
ＴＣが電池内部の電流の制御、阻止手段として機能す
る。しかも、このＰＴＣは電池缶でかしめられないよう
に配設されるので、電池缶の封口部を強くかしめて封口
することが可能となる。したがって、電池内部が局所的
に高温になり、封口部が熱により変形を受けた場合でも
液漏れが生じることはなく、またＰＴＣと電池蓋との接
触部分の腐食も防止され、電池の信頼性が向上する。
【００１５】
【実施例】以下、この発明を実施例に基づいて具体的に
説明する。 実施例１ 図１に示したように、帯状正極１と帯状負極２とをセパ
レータ３を介して巻回して巻回電極体を形成し、それを
電解液と共に電池缶４に収容し、封口した円筒型有機電
解液二次電池（外径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍ）を作成し
た。
説明する。 実施例１ 図１に示したように、帯状正極１と帯状負極２とをセパ
レータ３を介して巻回して巻回電極体を形成し、それを
電解液と共に電池缶４に収容し、封口した円筒型有機電
解液二次電池（外径２０ｍｍ、高さ５０ｍｍ）を作成し
た。
【００１６】この場合、帯状正極１としては、ＬｉＣｏ
Ｏ２、グラファイト、結着剤および分散溶媒の混練物を
アルミニウム箔に塗布し、乾燥させ、加圧成型し、所定
の幅と長さに切断したものを用い、帯状負極２として
は、コークスを熱処理した炭素材料、結着剤および分散
溶媒の混練物を銅箔に塗布し、乾燥させ、加圧成型し、
所定の幅と長さに切断したものを用いた。
Ｏ２、グラファイト、結着剤および分散溶媒の混練物を
アルミニウム箔に塗布し、乾燥させ、加圧成型し、所定
の幅と長さに切断したものを用い、帯状負極２として
は、コークスを熱処理した炭素材料、結着剤および分散
溶媒の混練物を銅箔に塗布し、乾燥させ、加圧成型し、
所定の幅と長さに切断したものを用いた。
【００１７】封口に際しては、予め空気孔付き電池蓋８
の内面側周辺部にＰＴＣ（外径１６ｍｍ、内径８ｍｍ、
商品名ポリスイッチ、レイケム社製）７を半田溶接によ
り積層接着し、さらにその上にアルミニウム製の封口支
持金属板１０を積層接着したものを用意した。そして、
これをリード５で正極１と接続している封口体６の上に
被せ、電池缶４の端部で絶縁体ガスケット９を介して封
口体６と封口支持金属板１０とをかしめた。
の内面側周辺部にＰＴＣ（外径１６ｍｍ、内径８ｍｍ、
商品名ポリスイッチ、レイケム社製）７を半田溶接によ
り積層接着し、さらにその上にアルミニウム製の封口支
持金属板１０を積層接着したものを用意した。そして、
これをリード５で正極１と接続している封口体６の上に
被せ、電池缶４の端部で絶縁体ガスケット９を介して封
口体６と封口支持金属板１０とをかしめた。
【００１８】なお、封口支持金属板１０としては、ＰＴ
Ｃ７と十分な強度で接着し、封口体６と共にかしめるこ
とにより電池の封口状態を維持できる導電体であれば種
々の金属板を使用することができ、たとえばアルミニウ
ム板の他にニッケル、鉄、銅、ステンレスなどの板を使
用することができる。
Ｃ７と十分な強度で接着し、封口体６と共にかしめるこ
とにより電池の封口状態を維持できる導電体であれば種
々の金属板を使用することができ、たとえばアルミニウ
ム板の他にニッケル、鉄、銅、ステンレスなどの板を使
用することができる。
【００１９】また、この電池の封口体６としては、電池
内部の温度が異常に上昇したときの安全性を確保するた
めに、電池の内圧変化にしたがって開裂するセイフティ
カバーを有するものを設けた。
内部の温度が異常に上昇したときの安全性を確保するた
めに、電池の内圧変化にしたがって開裂するセイフティ
カバーを有するものを設けた。
【００２０】このようにして作成した電池に対して、室
温で、充電電流５００ｍＡ、充電終始電圧４．１Ｖ、放
電抵抗６Ωで２．５Ｖまで放電するサイクルを１０回行
い、放電容量を測定した。その結果１０回目の放電容量
は９５０ｍＡｈであった。次に、１１回目のサイクルで
は２．５Ａで放電させ、放電容量を測定したところ８５
０ｍＡｈであった。
温で、充電電流５００ｍＡ、充電終始電圧４．１Ｖ、放
電抵抗６Ωで２．５Ｖまで放電するサイクルを１０回行
い、放電容量を測定した。その結果１０回目の放電容量
は９５０ｍＡｈであった。次に、１１回目のサイクルで
は２．５Ａで放電させ、放電容量を測定したところ８５
０ｍＡｈであった。
【００２１】また、得られた電池を６０℃の恒温槽中に
入れ、２．５Ａで放電させて放電容量を測定したところ
９０５ｍＡｈであった。
入れ、２．５Ａで放電させて放電容量を測定したところ
９０５ｍＡｈであった。
【００２２】さらに、得られた電池に対して過充電領域
の使用を想定し、４．５Ｖに充電し、外部回路で短絡す
る試験を行った。その結果、電池の最高温度は１０８℃
であり、その到達時間は５．５分であり、封口部からの
液漏れやガスの発生は見られず、電池に異常はなかっ
た。
の使用を想定し、４．５Ｖに充電し、外部回路で短絡す
る試験を行った。その結果、電池の最高温度は１０８℃
であり、その到達時間は５．５分であり、封口部からの
液漏れやガスの発生は見られず、電池に異常はなかっ
た。
【００２３】実施例２ 電池蓋８、ＰＴＣ７および封口支持金属板１０の接着に
導電性接着剤を用いた以外は図１に示した実施例１と同
様の有機電解液二次電池を作成した。この場合、ＰＴＣ
７と電池蓋８および封口支持金属板１０との接着強度は
４Ｋｇ／ｃｍ２であり、十分な接着強度を有していた。
導電性接着剤を用いた以外は図１に示した実施例１と同
様の有機電解液二次電池を作成した。この場合、ＰＴＣ
７と電池蓋８および封口支持金属板１０との接着強度は
４Ｋｇ／ｃｍ２であり、十分な接着強度を有していた。
【００２４】得られた電池に対して実施例１と同様に充
放電試験を行った。その結果、室温で１０回目の放電抵
抗６Ωでの放電容量は９４５ｍＡｈであり、２．５Ａで
の放電容量は８４０ｍＡｈであった。また、６０℃で
２．５Ａでの放電容量は９００ｍＡｈであった。そし
て、導電性接着剤の劣化は見られなかった。
放電試験を行った。その結果、室温で１０回目の放電抵
抗６Ωでの放電容量は９４５ｍＡｈであり、２．５Ａで
の放電容量は８４０ｍＡｈであった。また、６０℃で
２．５Ａでの放電容量は９００ｍＡｈであった。そし
て、導電性接着剤の劣化は見られなかった。
【００２５】また、４．５Ｖに充電し、外部回路で短絡
する、過充電領域の使用を想定した試験では、電池の最
高温度は１０７℃であり、その到達時間は５．４分であ
った。封口部からの液漏れやガスの発生は見られず、電
池に異常はなかった。
する、過充電領域の使用を想定した試験では、電池の最
高温度は１０７℃であり、その到達時間は５．４分であ
った。封口部からの液漏れやガスの発生は見られず、電
池に異常はなかった。
【００２６】参考例１ 電池の封口を図２に示したようにし、実施例１と同様に
有機電解液二次電池を作成した。この場合、封口方法と
しては、予め空気孔付き電池蓋８の内面側中央部にＰＴ
Ｃ７を接着すると共に電池蓋８の内面側周辺部に絶縁体
１１を接着し、さらにその上に封口支持金属板１０を積
層接着したものを用意した。そして、これをリード５で
正極１と接続している封口体６の上に被せ、電池缶４の
端部で絶縁体ガスケット９を介して封口体６、封口支持
金属板１０、絶縁体１１および電池蓋８をかしめた。
有機電解液二次電池を作成した。この場合、封口方法と
しては、予め空気孔付き電池蓋８の内面側中央部にＰＴ
Ｃ７を接着すると共に電池蓋８の内面側周辺部に絶縁体
１１を接着し、さらにその上に封口支持金属板１０を積
層接着したものを用意した。そして、これをリード５で
正極１と接続している封口体６の上に被せ、電池缶４の
端部で絶縁体ガスケット９を介して封口体６、封口支持
金属板１０、絶縁体１１および電池蓋８をかしめた。
【００２７】得られた電池に対して実施例１と同様に充
放電試験を行った。その結果、室温で１０回目の放電抵
抗６Ωでの放電容量は９５０ｍＡｈであり、２．５Ａで
の放電容量は９４０ｍＡｈであった。また、６０℃で
２．５Ａでの放電容量は９００ｍＡｈであった。４．５
Ｖに充電し、外部回路で短絡する、過充電領域の使用を
想定した試験では、電池の最高温度は１０７℃であり、
その到達時間は６．１分であった。封口部からの液漏れ
やガスの発生は見られず、電池に異常はなかった。
放電試験を行った。その結果、室温で１０回目の放電抵
抗６Ωでの放電容量は９５０ｍＡｈであり、２．５Ａで
の放電容量は９４０ｍＡｈであった。また、６０℃で
２．５Ａでの放電容量は９００ｍＡｈであった。４．５
Ｖに充電し、外部回路で短絡する、過充電領域の使用を
想定した試験では、電池の最高温度は１０７℃であり、
その到達時間は６．１分であった。封口部からの液漏れ
やガスの発生は見られず、電池に異常はなかった。
【００２８】比較例１ 電池の封口を図３に示したようにし、実施例１と同様に
して有機電解液二次電池を作成し、充放電試験を行っ
た。
して有機電解液二次電池を作成し、充放電試験を行っ
た。
【００２９】その結果、室温で１０回目の放電抵抗６Ω
での放電容量は９６０ｍＡｈであり、２．５Ａでの放電
容量は８７０ｍＡｈであった。また、６０℃で２．５Ａ
での放電容量は９１０ｍＡｈであった。４．５Ｖに充電
し、外部回路で短絡する、過充電領域の使用を想定した
試験では、電池の最高温度は１１０℃であり、その到達
時間は５．１分であった。そして、封口部からは液漏れ
が生じていた。
での放電容量は９６０ｍＡｈであり、２．５Ａでの放電
容量は８７０ｍＡｈであった。また、６０℃で２．５Ａ
での放電容量は９１０ｍＡｈであった。４．５Ｖに充電
し、外部回路で短絡する、過充電領域の使用を想定した
試験では、電池の最高温度は１１０℃であり、その到達
時間は５．１分であった。そして、封口部からは液漏れ
が生じていた。
【００３０】比較例２ 電池の封口部にＰＴＣを使用しない以外は比較例１と同
様にして有機電解液二次電池を作成し、充放電試験を行
った。
様にして有機電解液二次電池を作成し、充放電試験を行
った。
【００３１】その結果、室温で１０回目の放電抵抗６Ω
での放電容量は９６０ｍＡｈであり、２．５Ａでの放電
容量は８７５ｍＡｈであった。また、６０℃で２．５Ａ
での放電容量は９２０ｍＡｈであった。４．５Ｖに充電
し、外部回路で短絡する、過充電領域の使用を想定した
試験では、短絡後１．５分で電池の最高温度は２００℃
を超え、数分後には封口部に液漏れとガスの発生が見ら
れた。
での放電容量は９６０ｍＡｈであり、２．５Ａでの放電
容量は８７５ｍＡｈであった。また、６０℃で２．５Ａ
での放電容量は９２０ｍＡｈであった。４．５Ｖに充電
し、外部回路で短絡する、過充電領域の使用を想定した
試験では、短絡後１．５分で電池の最高温度は２００℃
を超え、数分後には封口部に液漏れとガスの発生が見ら
れた。
【００３２】以上の実施例および比較例から、ＰＴＣを
使用しなかった比較例２およびＰＴＣは使用したがＰＴ
Ｃをかしめて封口した比較例１は、いずれもこの発明の
実施例１〜３と通常の電池の使用条件下での放電容量は
同程度となるが、過充電領域の使用で液漏れやガスの発
生が見られ、電池として好ましくないことが確認でき
た。また、ＰＴＣを使用しなかった比較例２とＰＴＣを
使用した実施例１〜３とは、通常の使用条件下での放電
容量が同程度となることから、ＰＴＣを使用することに
よる電池の内部抵抗の増加に起因する放電容量の低下は
わずかであることも確認できた。
使用しなかった比較例２およびＰＴＣは使用したがＰＴ
Ｃをかしめて封口した比較例１は、いずれもこの発明の
実施例１〜３と通常の電池の使用条件下での放電容量は
同程度となるが、過充電領域の使用で液漏れやガスの発
生が見られ、電池として好ましくないことが確認でき
た。また、ＰＴＣを使用しなかった比較例２とＰＴＣを
使用した実施例１〜３とは、通常の使用条件下での放電
容量が同程度となることから、ＰＴＣを使用することに
よる電池の内部抵抗の増加に起因する放電容量の低下は
わずかであることも確認できた。
【００３３】以上、有機電解液二次電池の実施例を例と
してこの発明を具体的に説明したが、この発明の電池の
封口構造は、これらの実施例の態様に限られるものでは
ない。たとえば、この発明の有機電解液一次電池の構造
としても有効である。
してこの発明を具体的に説明したが、この発明の電池の
封口構造は、これらの実施例の態様に限られるものでは
ない。たとえば、この発明の有機電解液一次電池の構造
としても有効である。
【００３４】
【発明の効果】この発明によれば、ＰＴＣを電流の制
御、阻止手段とし、しかも電池の封口部を十分な強さで
かしめることができるので、液漏れやＰＴＣと電池蓋と
の接触部分の腐食を防止し、電池の信頼性を向上させる
ことが可能となる。
御、阻止手段とし、しかも電池の封口部を十分な強さで
かしめることができるので、液漏れやＰＴＣと電池蓋と
の接触部分の腐食を防止し、電池の信頼性を向上させる
ことが可能となる。
【図１】この発明の実施例の電池の断面図である。
【図２】この発明の参考例の電池の断面図である。
【図３】従来の電池の断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 電池缶 ５ リード ６ 封口体 ７ ＰＴＣ ８ 電池蓋 ９ ガスケット １０ 封口支持金属板 １１ 絶縁体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩沼 敬二 福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１− １ 株式会社ソニー・エナジー・テック 郡山工場内 (56)参考文献 実開 平２−32660（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/34 H01M 2/04 H01M 10/40
Claims (2)
- 【請求項１】 正極および負極を収納した電池缶、絶縁
体ガスケットを介して該電池缶でかしめられ該電池缶を
封口する封口体および該封口体上に配設された空気孔付
き電池蓋からなる有機電解液電池において、樹脂製正温
度係数抵抗体が、該電池缶でかしめられないように該電
池蓋の内面側周辺部に配設され、かつ該樹脂製正温度係
数抵抗体と該封口体との間に封口支持金属板が配設さ
れ、該封口支持金属板と該封口体とが電池缶でかしめら
れていることを特徴とする有機電解液電池。 - 【請求項２】 該樹脂製正温度係数抵抗体が該電池蓋の
内面側に導電性接着剤で接着されている請求項１記載の
有機電解液電池。
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|---|---|---|---|
| JP08490392A JP3203623B2 (ja) | 1992-03-06 | 1992-03-06 | 有機電解液電池 |
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| JPH05251076A JPH05251076A (ja) | 1993-09-28 |
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Family
ID=13843700
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