JP3258678B2 - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JP3258678B2 JP3258678B2 JP20816791A JP20816791A JP3258678B2 JP 3258678 B2 JP3258678 B2 JP 3258678B2 JP 20816791 A JP20816791 A JP 20816791A JP 20816791 A JP20816791 A JP 20816791A JP 3258678 B2 JP3258678 B2 JP 3258678B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- positive electrode
- electrolyte
- negative electrode
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-
- Y02E60/12—
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- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、正極と負極と電解液と
を備えた発電要素と、発電要素を収納せる一極性端子兼
用外装缶と、外装缶或るいは端子部材と電極との間の電
気的接続のためのリ−ドとを備えた非水電解液電池に係
り、特に正極リ−ドの改良に関する。
を備えた発電要素と、発電要素を収納せる一極性端子兼
用外装缶と、外装缶或るいは端子部材と電極との間の電
気的接続のためのリ−ドとを備えた非水電解液電池に係
り、特に正極リ−ドの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】電池が短絡や逆接続等により過放電状態
にされ、電池電圧が０Ｖ以下の状態になった場合、正極
上で電解液の分解が生じ、電池内部の内圧が増加して電
池が破裂したり、正極上にリチウムが電析し、急激に反
応が進み、電池の発熱や、発火等を引き起こす可能性が
ある。
にされ、電池電圧が０Ｖ以下の状態になった場合、正極
上で電解液の分解が生じ、電池内部の内圧が増加して電
池が破裂したり、正極上にリチウムが電析し、急激に反
応が進み、電池の発熱や、発火等を引き起こす可能性が
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電池が過放
電状態になった場合、自動的に電池内の回路を切断し、
過放電が進み、電池が発熱や破裂するのを防止すること
を目的とする。
電状態になった場合、自動的に電池内の回路を切断し、
過放電が進み、電池が発熱や破裂するのを防止すること
を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の非水電解液電池は、過放電により電池電圧
が低下した時に、自動的に電池内の回路を切断する機能
を備えた非水電解液電池であって、正極と負極と電解液
とを備えた発電要素と、前記発電要素を収納せる一極性
端子兼用外装缶と、前記外装缶或るいは端子部材と電極
との間の電気的接続のためのリ−ドとを備えた電池にお
いて、正極リ−ドのすべて或るいは一部が、正極の放電
末期の電位以下で電解液中における負極活物質と反応し
て粉末化する金属間化合物を生成するアルミニウムで構
成されており、前記アルミニウムには電解液保液部材が
配置されていることを特徴とする。
に、本発明の非水電解液電池は、過放電により電池電圧
が低下した時に、自動的に電池内の回路を切断する機能
を備えた非水電解液電池であって、正極と負極と電解液
とを備えた発電要素と、前記発電要素を収納せる一極性
端子兼用外装缶と、前記外装缶或るいは端子部材と電極
との間の電気的接続のためのリ−ドとを備えた電池にお
いて、正極リ−ドのすべて或るいは一部が、正極の放電
末期の電位以下で電解液中における負極活物質と反応し
て粉末化する金属間化合物を生成するアルミニウムで構
成されており、前記アルミニウムには電解液保液部材が
配置されていることを特徴とする。
【０００５】
【０００６】
【作用】従来、正極リ−ドの材料として、ニッケルやス
テンレスが用いられていたが、電池が過放電状態になっ
た場合でも、更に放電が進行し、電池の発熱や破裂を引
き起こしていた。
テンレスが用いられていたが、電池が過放電状態になっ
た場合でも、更に放電が進行し、電池の発熱や破裂を引
き起こしていた。
【０００７】そこで、正極リ−ドのすべて或るいは一部
を、上記のように正極の放電末期の電位以下で電解液中
における負極活物質と反応して粉末化する金属間化合物
を生成するアルミニウムで構成されており、前記アルミ
ニウムには電解液保液部材が配置されていると、過放電
等により正極の電位が、正極リ−ドを構成するアルミニ
ウムと負極活物質との反応電位まで低下すれば、この時
点で、電解液中における負極活物質と正極リ−ドとが反
応して金属間化合物が生成し、この金属間化合物からな
る正極リ−ドが粉末化して強度が低下し、正極リ−ドが
正極から切断される。そのため、電池の正極と正極端子
とが絶縁され、それ以上の放電状態が進まず、過放電が
抑制される。従って、過放電による正極上での電解液の
分解や、正極表面上へのリチウム等の負極活物質の電析
等が生じないため、電池の異常な発熱や破裂、発火等を
事前に防止することができ、安全性の高い非水電解液電
池が得られるものである。
を、上記のように正極の放電末期の電位以下で電解液中
における負極活物質と反応して粉末化する金属間化合物
を生成するアルミニウムで構成されており、前記アルミ
ニウムには電解液保液部材が配置されていると、過放電
等により正極の電位が、正極リ−ドを構成するアルミニ
ウムと負極活物質との反応電位まで低下すれば、この時
点で、電解液中における負極活物質と正極リ−ドとが反
応して金属間化合物が生成し、この金属間化合物からな
る正極リ−ドが粉末化して強度が低下し、正極リ−ドが
正極から切断される。そのため、電池の正極と正極端子
とが絶縁され、それ以上の放電状態が進まず、過放電が
抑制される。従って、過放電による正極上での電解液の
分解や、正極表面上へのリチウム等の負極活物質の電析
等が生じないため、電池の異常な発熱や破裂、発火等を
事前に防止することができ、安全性の高い非水電解液電
池が得られるものである。
【０００８】
【実施例】以下に、本発明の実施例につき詳述する。
【０００９】図１に、本発明の一実施例である、正極リ
−ドの構造図を示す。
−ドの構造図を示す。
【００１０】１は正極キャップであり、ここにバネ２が
スポット溶接されており、このバネ２に厚み０.０５ｍ
ｍのアルミニウム板３がスポット溶接され、更にこのア
ルミニウム板３は、正極集電板４にスポット溶接されて
いる。又、アルミニウム板３には、電解液と常に接触す
るように、保液性のあるポリプロピレン製の不織布５が
配置されている。
スポット溶接されており、このバネ２に厚み０.０５ｍ
ｍのアルミニウム板３がスポット溶接され、更にこのア
ルミニウム板３は、正極集電板４にスポット溶接されて
いる。又、アルミニウム板３には、電解液と常に接触す
るように、保液性のあるポリプロピレン製の不織布５が
配置されている。
【００１１】図２に、上記正極リ−ドを用いた円筒型電
池の断面図を示す。
池の断面図を示す。
【００１２】ここで６は正極であって、活物質としての
マンガン酸化物に、導電剤としてのアセチレンブラック
と、結着剤としてのフッ素樹脂とを、８０：１０：１０
（重量比）の割合で混合した合剤を正極集電板４に塗着
したものであり、本発明の要旨とする正極リ−ド７に接
合されている。８はリチウムよりなる負極であり、ポリ
プロピレン製の微多孔膜セパレ−タ９により正極６と隔
離され、渦巻状に巻取られ、負極缶１０に挿入されてい
る。又、セパレ−タにはプロピレンカ−ボネ−トと１,
２−ジメトキシエタンとの等体積混合溶媒に過塩素酸リ
チウムを１モル／ｌ溶解した非水電解液が含浸されてい
る。１１は負極リ−ドである。電池寸法は直径１４.２
ｍｍ、高さ５０.０ｍｍとした。これを本発明電池とし
た。
マンガン酸化物に、導電剤としてのアセチレンブラック
と、結着剤としてのフッ素樹脂とを、８０：１０：１０
（重量比）の割合で混合した合剤を正極集電板４に塗着
したものであり、本発明の要旨とする正極リ−ド７に接
合されている。８はリチウムよりなる負極であり、ポリ
プロピレン製の微多孔膜セパレ−タ９により正極６と隔
離され、渦巻状に巻取られ、負極缶１０に挿入されてい
る。又、セパレ−タにはプロピレンカ−ボネ−トと１,
２−ジメトキシエタンとの等体積混合溶媒に過塩素酸リ
チウムを１モル／ｌ溶解した非水電解液が含浸されてい
る。１１は負極リ−ドである。電池寸法は直径１４.２
ｍｍ、高さ５０.０ｍｍとした。これを本発明電池とし
た。
【００１３】又、正極リ−ドにステンレス板を用いる以
外は本発明と同様の電池を作製し、これを比較電池とし
た。
外は本発明と同様の電池を作製し、これを比較電池とし
た。
【００１４】これらの電池を各１００個ずつ用いて、そ
れぞれ以下の条件で過放電試験を行った。
れぞれ以下の条件で過放電試験を行った。
【００１５】過放電条件 （１） １Ａ 定電流 １０時間放電 （２） １０Ａ 定電流 １時間放電 （３） −６Ｖ 定電圧 ５０時間保持 （４） −２４Ｖ 定電圧 １０時間保持 各条件で過放電試験を行った結果、漏液、破裂が生じた
電池の個数を表１〜表４にそれぞれ示す。
電池の個数を表１〜表４にそれぞれ示す。
【００１６】又、図３には本発明電池の初期状態Ａと、
過放電を行い、正極リ−ドが切断された、絶縁状態Ｂの
断面図を示す。
過放電を行い、正極リ−ドが切断された、絶縁状態Ｂの
断面図を示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】表１〜表４より明白なるように、本発明電
池では電池が過放電状態になったときの漏液、破裂が生
じないことが分かる。この理由は、図３に示したよう
に、本発明電池では過放電により、正極リ−ドを構成す
るアルミニウムと負極活物質であるリチウムとの反応電
位、即ち約０.４Ｖ（ｖｓＬi／Ｌi+）まで正極の電位が
低下すると、アルミニウムが負極活物質であるリチウム
と反応して粉末化し、図３のＢに示す如く、正極リ−ド
が切断されるため、電池内に電流が流れなくなり、それ
以上の過放電が進まない。よって、正極表面上での電解
液の分解等が抑制できるため、電池の漏液や破裂などが
防止でき、極めて安全性の高い電池を作製することがで
きる。
池では電池が過放電状態になったときの漏液、破裂が生
じないことが分かる。この理由は、図３に示したよう
に、本発明電池では過放電により、正極リ−ドを構成す
るアルミニウムと負極活物質であるリチウムとの反応電
位、即ち約０.４Ｖ（ｖｓＬi／Ｌi+）まで正極の電位が
低下すると、アルミニウムが負極活物質であるリチウム
と反応して粉末化し、図３のＢに示す如く、正極リ−ド
が切断されるため、電池内に電流が流れなくなり、それ
以上の過放電が進まない。よって、正極表面上での電解
液の分解等が抑制できるため、電池の漏液や破裂などが
防止でき、極めて安全性の高い電池を作製することがで
きる。
【００２２】尚、本実施例においては正極リードをアル
ミニウムで構成しているので、反応電位0.38Ｖ（この値
はLi／Li + を基準)で、負極活物質であるリチウムと反応
し、正極から切断される。
ミニウムで構成しているので、反応電位0.38Ｖ（この値
はLi／Li + を基準)で、負極活物質であるリチウムと反応
し、正極から切断される。
【００２３】
【００２４】又、本実施例では、過放電時に正極板と正
極リ−ドを確実に電気絶縁するために、正極リ−ドの一
部にバネを設けているが、この形状は本実施例に例示し
た構成以外でもよく、更にこのようなバネのない構成で
も本発明は有効である。
極リ−ドを確実に電気絶縁するために、正極リ−ドの一
部にバネを設けているが、この形状は本実施例に例示し
た構成以外でもよく、更にこのようなバネのない構成で
も本発明は有効である。
【００２５】又、図面に付した同一番号は、同一若しく
は相当するものを示すものとする。
は相当するものを示すものとする。
【００２６】本発明は、正極と負極と電解液とを備えた
発電要素と、発電要素を収納せる一極性端子兼用外装缶
と、外装缶或るいは端子部材と電極との間の電気的接続
のためのリ−ドとを備えた非水電解液電池において、正
極リ−ドを正極の放電末期の電位以下で電解液中におけ
る負極活物質と反応して粉末化する金属間化合物を生成
するアルミニウムで構成されており、前記アルミニウム
には電解液保液部材が配置されているため、過放電によ
り電池電圧が低下した時に、正極リ−ドが電解液中にお
ける負極活物質と反応して、粉末化する金属間化合物に
なって、正極リ−ドがもろくなり、自動的に電池内の回
路が切断され、過放電による電池の発熱や破裂が防止さ
れ、安全性の高い電池が得られる。
発電要素と、発電要素を収納せる一極性端子兼用外装缶
と、外装缶或るいは端子部材と電極との間の電気的接続
のためのリ−ドとを備えた非水電解液電池において、正
極リ−ドを正極の放電末期の電位以下で電解液中におけ
る負極活物質と反応して粉末化する金属間化合物を生成
するアルミニウムで構成されており、前記アルミニウム
には電解液保液部材が配置されているため、過放電によ
り電池電圧が低下した時に、正極リ−ドが電解液中にお
ける負極活物質と反応して、粉末化する金属間化合物に
なって、正極リ−ドがもろくなり、自動的に電池内の回
路が切断され、過放電による電池の発熱や破裂が防止さ
れ、安全性の高い電池が得られる。
【図１】本発明電池の正極リ−ドを示す。
【図２】本発明電池の縦断面図を示す。
【図３】本発明電池の未過放電状態Ａと過放電状態Ｂの
縦断面図を示す。
縦断面図を示す。
１ 正極キャップ ２ バネ ３ アルミニウム板 ４ 正極集電板 ５ 保液材 ６ 正極 ７ 正極リ−ド ８ 負極 ９ セパレ−タ １０ 負極缶 １１ 負極リ−ド
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−332481（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−56849（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−132758（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−175176（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−116360（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/34 H01M 6/16
Claims (1)
- 【請求項１】 過放電により電池電圧が低下した時に、
自動的に電池内の回路を切断する機能を備えた非水電解
液電池であって、正極と負極と電解液とを備えた発電要
素と、前記発電要素を収納せる一極性端子兼用外装缶
と、前記外装缶或るいは端子部材と電極との間の電気的
接続のためのリ−ドとを備えた電池において、正極リ−
ドのすべて或るいは一部が、正極の放電末期の電位以下
で電解液中における負極活物質と反応して粉末化する金
属間化合物を生成するアルミニウムで構成されており、
前記アルミニウムには電解液保液部材が配置されている
ことを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20816791A JP3258678B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20816791A JP3258678B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547369A JPH0547369A (ja) | 1993-02-26 |
| JP3258678B2 true JP3258678B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=16551768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20816791A Expired - Fee Related JP3258678B2 (ja) | 1991-08-20 | 1991-08-20 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3258678B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3603287B2 (ja) * | 1994-12-06 | 2004-12-22 | 日本電池株式会社 | 蓄電池用安全装置及びそれを備えた密閉型蓄電池 |
| US6553263B1 (en) | 1999-07-30 | 2003-04-22 | Advanced Bionics Corporation | Implantable pulse generators using rechargeable zero-volt technology lithium-ion batteries |
| US6596439B1 (en) | 2000-04-26 | 2003-07-22 | Quallion Llc | Lithium ion battery capable of being discharged to zero volts |
| WO2015190305A1 (ja) | 2014-06-13 | 2015-12-17 | 株式会社 資生堂 | αゲル中間体組成物、及び該組成物を用いたαゲル含有Ｏ／Ｗ乳化化粧料の製造方法 |
| ES2710297T3 (es) | 2014-06-13 | 2019-04-24 | Shiseido Co Ltd | Composiciones intermedias de gel alfa, y procedimiento de producción para cosmético en emulsión O/W que contiene alfa gel usando dicha composición |
-
1991
- 1991-08-20 JP JP20816791A patent/JP3258678B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547369A (ja) | 1993-02-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 7 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081207 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
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|
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