JP4552414B2 - フィルム型電池 - Google Patents
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Description
該安全弁は該リード部材から離間して設けられ、
該安全弁に接続され、該発電要素から発生する熱を直接該安全弁に伝導可能な伝熱部材を備え、
前記伝熱部材は前記リード部材を介して前記安全弁に熱を伝導することを特徴とする。
・試験電池の調製
試験電池としてリチウムイオン二次電池を採用した。正極活物質としてのニッケル酸リチウムを85質量部、導電材としてのカーボンブラックを10質量部、結着材としてのポリフッ化ビニリデン(PVDF)を5質量部、N−ピロリドン中にて混合して正極合材ペーストを調製してアルミニウム製の集電材(厚み15μm)の両面に塗布し乾燥させることで各30μmの厚みの正極合材層とした。合材ペーストの塗布後、切断することにより、30mm×40mmの長方形と、その長方形の短辺の端に設けられた幅8mm、長さ5mmの突出部とを設けた正極シートを形成した。
・試験
各試験電池について過充電試験(SOCが100%から試験を開始して、連続して1A(3C相当)の電流にて充電を行った)と加熱試験(SOCが100%の状態で、開始雰囲気温度160℃から、雰囲気温度の昇温速度5℃/分にて加熱を行った)とを実施した。それぞれの試験は試験電池の安全弁が開弁するか、封止部が開き、内部のガスが抜けるまで行い、その場合の試験電池の温度(発電要素の中央付近)を測定した。試験結果はそれぞれの試験電池の5個について最小値と最大値とを示す。
・結果:過充電試験
試験電池1は過充電試験開始後330秒〜370秒にて安全弁が作動し、内部のガスを放出した。試験電池の温度は102℃〜110℃であった。試験電池2は過充電試験開始後992秒〜1214秒にて、予期しない封止部の部分から内部のガスを放出した。試験電池の温度は165℃〜1750℃であった。
・結果:加熱試験
安全弁をリード部材から離隔し且つ発電要素から発生する熱を直接安全弁に伝導する伝熱部材を設けた試験電池1は、加熱試験開始後16分30秒〜17分5秒にて安全弁が作動し、内部のガスを放出した。試験電池の温度は90℃〜93℃であった。安全弁をもたない試験電池2は、加熱試験開始後22分15秒〜23分20秒にて、予期しない封止部の部分から内部のガスを放出した。試験電池の温度は160℃であった。
(試験2)
・試験電池の調製
本試験の試験電池は、図2(a)に示す試験1の試験電池1と、安全弁と伝熱部材との重なり部分の量を変化させた以外、試験電池1とほぼ同様にして作製した試験電池5及び6とを用いた。試験電池5は、図2(b)に示すように、伝熱部材50と安全弁40とを安全弁40の電池内部側から7mmの幅で重ねた。従って、封止部31において安全弁40と伝熱部材50とは4mm重なり、封止部31を外れて安全弁40と伝熱部材50とは3mm重なった(安全弁が封止部に狭持される部分の長さを基準にして80%、安全弁全体の長さを基準にして87.5%)。試験電池6は、図2(c)に示すように、伝熱部材50と安全弁40とを安全弁40の電池内部側から2mmの幅で重ねた。従って、封止部31において安全弁40と伝熱部材50とは重なる部分はなく、封止部31を外れて安全弁40と伝熱部材50とは2mm重なった(封止部31の端部から伝熱部材50の端部は1mm離れた;安全弁が封止部に狭持される部分の長さを基準にして0%、安全弁全体の長さを基準にして25%)。
・試験及び結果
各試験電池ついて、試験1と同様にして過充電試験を実施した。それぞれの試験は試験電池の安全弁が開弁するか、封止部が開くまで行い、その場合の試験電池の温度(発電要素の中央付近)を測定した。試験結果はそれぞれの試験電池の5個について最小値と最大値とを示す。
21…正極リード部材 22…負極リード部材
30…フィルム外装体 31…封止部
40…安全弁
50…伝熱部材
Claims (4)
- 発電要素と、該発電要素を格納するフィルム外装体と、該フィルム外装体の封止部に設けられた低融点樹脂からなる弁体をもつ安全弁と、該発電要素に対して電気的に接続され該フィルム外装体の内外で電力の授受を行うリード部材と、を備えるフィルム型電池であって、
該安全弁は該リード部材から離間して設けられ、
該安全弁に接続され、該発電要素から発生する熱を直接該安全弁に伝導可能な伝熱部材を備え、
前記伝熱部材は前記リード部材を介して前記安全弁に熱を伝導することを特徴とするフィルム型電池。 - 前記伝熱部材は前記リード部材と同じ材料で形成されている請求項1に記載のフィルム型電池。
- 前記発電要素からの発熱による前記弁体の昇温速度は、前記リード部材の前記フィルム外装体に接触する部分の昇温速度より大きい請求項1又は2に記載のフィルム型電池。
- 前記発電要素からの発熱による前記弁体の昇温速度は、前記リード部材の前記フィルム外装体に接触する部分に配設したと仮定した場合の該弁体の昇温速度より大きい請求項1又は2に記載のフィルム型電池。
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