JP5055824B2 - battery - Google Patents

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Description

この発明は、円筒形リチウムイオン二次電池に適用される電池に関する。   The present invention relates to a battery applied to a cylindrical lithium ion secondary battery.

近年、携帯電話、ノートブック型パソコンなどをはじめとする電子機器のコードレス化、ポータブル化が進み、薄型、小型、軽量の携帯電子機器が次々と開発されている。また、機器や機能の多様化によって電力使用量が増加しており、それら電子機器のエネルギー源である電池の高容量化・軽量化に対する要求が高まっている。   In recent years, electronic devices such as mobile phones and notebook computers have become cordless and portable, and thin, small, and lightweight portable electronic devices have been developed one after another. In addition, the amount of power used is increasing due to diversification of devices and functions, and there is an increasing demand for higher capacity and lighter batteries as energy sources for these electronic devices.

そこで、この要求に応える二次電池として、リチウムイオンのドープ・脱ドープを利用したリチウムイオン二次電池(以下、リチウムイオン電池と適宜称する)が提案されている。   Therefore, as a secondary battery that meets this requirement, a lithium ion secondary battery (hereinafter, appropriately referred to as a lithium ion battery) using lithium ion doping / dedoping has been proposed.

リチウムイオン電池は例えば、LiCoO2 やLiNiO2 等のリチウム複合酸化物を用いた正極活物質層が正極集電体上に形成された正極と、リチウムをドープ・脱ドープ可能な例えばグラファイトや難黒鉛化性炭素材料等の炭素系材料を用いた負極活物質層が負極集電体上に形成された負極とを有している。この正極および負極はセパレータを介して積層され、屈曲または巻回されて電池素子とされる。この電池素子は、リチウム塩を非プロトン性有機溶媒に溶解させてなる非水電解液とともに、例えば金属缶やラミネートフィルムに収容されて電池が構成されている。 Lithium ion batteries include, for example, a positive electrode in which a positive electrode active material layer using a lithium composite oxide such as LiCoO 2 or LiNiO 2 is formed on a positive electrode current collector, and can be doped / undoped with lithium, such as graphite or non-graphite A negative electrode active material layer using a carbon-based material such as a carbonizable carbon material has a negative electrode formed on a negative electrode current collector. The positive electrode and the negative electrode are laminated via a separator and bent or wound to form a battery element. This battery element is housed in, for example, a metal can or a laminate film together with a nonaqueous electrolytic solution obtained by dissolving a lithium salt in an aprotic organic solvent to constitute a battery.

リチウムイオン電池は、通常の使用条件下において十分な安全性を確保する電池設計がなされている。例えば、電池内部の温度上昇時に電流を制限する熱感抵抗素子(Positive Temperature Coefficient:PTC素子)や、内部電圧上昇時に電池内部で電気的接続を切断する安全弁などが設けられている。   Lithium ion batteries are designed to ensure sufficient safety under normal use conditions. For example, a thermal resistance element (Positive Temperature Coefficient: PTC element) that limits current when the temperature inside the battery rises, a safety valve that disconnects electrical connection inside the battery when the internal voltage rises, and the like are provided.

また、リチウムイオン電池は、過充電や過放電に弱いことから、電池セルと、保護回路とが一体化された電池パックの構成とされるのが普通である。保護回路の機能は、過充電保護、過放電保護および過電流保護の3つの機能がある。簡単にこれらの保護機能について説明する。   Further, since the lithium ion battery is vulnerable to overcharge and overdischarge, the battery pack is usually configured as a battery pack in which a battery cell and a protection circuit are integrated. There are three functions of the protection circuit: overcharge protection, overdischarge protection, and overcurrent protection. These protection functions will be briefly described.

過充電保護機能について説明する。リチウムイオン電池を充電していくと、満充電を過ぎても電池電圧が上昇を続ける。この過充電状態になると危険な状態となる可能性が生じる。したがって、充電は、定電流定電圧で行い、充電制御電圧が電池の定格(例えば4.2V)以下が行う必要がある。しかしながら、充電器の故障や、異機種用充電器の使用によって、過充電の危険性がある。過充電され、電池電圧がある電圧値以上になった場合、保護回路が充電制御FET(Field Effect Transistor )をオフし、充電電流を遮断する。この機能が過充電保護機能である。   The overcharge protection function will be described. When a lithium ion battery is charged, the battery voltage continues to rise even after full charge. If this overcharge state occurs, there is a possibility that a dangerous state will occur. Therefore, charging must be performed at a constant current and a constant voltage, and the charging control voltage must be lower than the battery rating (for example, 4.2 V). However, there is a risk of overcharging due to the failure of the charger or the use of a different model charger. When overcharged and the battery voltage exceeds a certain voltage value, the protection circuit turns off the charge control FET (Field Effect Transistor) and cuts off the charging current. This function is an overcharge protection function.

過放電保護機能について説明する。定格放電終止電圧以下まで放電し、電池電圧が例えば2V〜1.5V以下の過放電状態になった場合は、電池が故障する場合がある。放電され、電池電圧がある電圧値以下になった場合、保護回路は、放電制御FETをオフし、放電電流を遮断する。この機能が過放電機能である。   The overdischarge protection function will be described. When the battery is discharged to a rated discharge end voltage or lower and the battery voltage is in an overdischarged state of, for example, 2 V to 1.5 V or lower, the battery may fail. When discharged and the battery voltage falls below a certain voltage value, the protection circuit turns off the discharge control FET and cuts off the discharge current. This function is an overdischarge function.

過電流保護機能について説明する。電池の+−端子間が短絡された場合には、大電流がながれてしまい、異常発熱する危険性がある。放電電流がある電流値以上流れた場合には、保護回路は、放電制御FETをオフし、放電電流を遮断する。この機能が過電流保護機能である。放電電流を遮断する点において、過放電保護機能と過電流保護機能とが同様の機能といえる。   The overcurrent protection function will be described. When the + and-terminals of the battery are short-circuited, a large current flows and there is a risk of abnormal heat generation. When the discharge current flows over a certain current value, the protection circuit turns off the discharge control FET and cuts off the discharge current. This function is an overcurrent protection function. In terms of cutting off the discharge current, the overdischarge protection function and the overcurrent protection function are similar functions.

上述した保護回路を構成する場合、スイッチング素子としてFETが使用される。FETとしては、図4Aに示すNチャンネルFETQNと図4Bに示すPチャンネルFETQPとが存在する。NチャンネルFETQNは、ゲートGおよびソースS間の電圧VGSが正の
しきい値以上で場合に、FETがオンし、ドレインDおよびソースS間をドレイン電流IDが流れる。 PチャンネルFETQPは、ゲートGおよびソースS間の電圧VGSが負のし
きい値以下で場合に、FETがオンし、ドレインDおよびソースS間をドレイン電流ID
が流れる。FETのドレインおよびソース間には、オン時に流れるドレイン電流IDと逆
方向が順方向の寄生ダイオードdが存在する。
When the protection circuit described above is configured, an FET is used as a switching element. As the FET, there are an N-channel FET Q N shown in FIG. 4A and a P-channel FET Q P shown in FIG. 4B. In the N-channel FET Q N , when the voltage V GS between the gate G and the source S is greater than or equal to a positive threshold value, the FET is turned on, and a drain current ID flows between the drain D and the source S. The P-channel FET Q P is turned on when the voltage V GS between the gate G and the source S is equal to or lower than the negative threshold, and the drain current I D is connected between the drain D and the source S.
Flows. Between the drain and the source of the FET, there is a parasitic diode d whose forward direction is opposite to the drain current ID that flows when the FET is turned on.

リチウムイオン電池BTに対する過充電保護回路をFETを使用して構成する場合について説明する。NチャンネルFETQNを使用すると、図4Cに示すように、電池BTの
負極側の電源ラインを過充電検出時に切断する構成となる。すなわち、電池BTの負極とFETQNのドレインDが接続され、FETQNのソースSが負側出力端子と接続される。FETQNのゲートGに対して制御回路(IC(Integrated Circuit)の構成)ICNの充電制御信号が供給される。
A case where an overcharge protection circuit for the lithium ion battery BT is configured using an FET will be described. With N-channel FETs Q N, as shown in FIG. 4C, a configuration for cutting the power supply line on the negative electrode side of the battery BT during overcharge detection. That is, the drain D of the negative electrode and the FETs Q N of the battery BT is connected to the source S of the FETs Q N is connected to the negative output terminal. A charge control signal of a control circuit (configuration of IC (Integrated Circuit)) IC N is supplied to the gate G of the FET Q N.

制御回路ICNによってFETQNのオン/オフが制御され、過充電保護がなされる。電池電圧が設定電圧範囲内の通常状態であれば、充電制御信号(VGS)が正のしきい値以上とされ、FETQNがオン状態とされ、電池BTが図示しない充電器からの充電電流ICH
によって充電される。設定電圧範囲より電池電圧が高いと、充電制御信号が正のしきい値より小となり、FETQNがオフとされ、充電が禁止される。負荷への放電は、ダイオー
ドdを介して行われる。
The control circuit IC N controls the on / off of the FET Q N to provide overcharge protection. If the battery voltage is in a normal state within the set voltage range, the charging control signal (V GS ) is set to a positive threshold value or more, the FET Q N is turned on, and the battery BT is charged from a charger (not shown). I CH
Is charged by. When than the battery voltage is higher set voltage range, the charge control signal is smaller becomes the positive threshold, FETs Q N is turned off, charging is prohibited. The discharge to the load is performed via the diode d.

PチャンネルFETQPを使用する場合には、図4Dに示すように、電池BTの正極側
の電源ラインを過充電検出時に切断する構成となる。すなわち、FETQPが2次電池B
Tの正極側に配置される。電池BTの正極とFETQPのソースSが接続され、FETQPのドレインDが正極出力端子と接続される。FETQPのゲートGに対して制御回路(I
Cの構成)ICPの充電制御信号が供給される。
When the P-channel FET Q P is used, as shown in FIG. 4D, the power supply line on the positive electrode side of the battery BT is disconnected when overcharge is detected. That is, FETQ P is the secondary battery B
It is arranged on the positive electrode side of T. The source S of the positive electrode and the FETs Q P of the battery BT is connected, is connected to the drain D of the FETs Q P is the positive output terminal. The control circuit to the gate G of the FETs Q P (I
C configuration) IC P charge control signal is supplied.

電池電圧が設定電圧範囲内の通常状態であれば、充電制御信号(VGS)が負のしきい値以下とされ、FETQPがオン状態とされ、電池BTが図示しない充電器からの充電電流
CHによって充電される。設定電圧範囲より電池電圧が高いと、充電制御信号が負のしきい値より大きくなり、FETQPがオフとされ、充電が禁止される。負荷への放電は、ダ
イオードdを介して行われる。
In normal state of the battery voltage is within the predetermined voltage range, the charge control signal (V GS) is the less negative threshold, FETs Q P is turned on, the charging current from the charger battery BT is not shown Charged by ICH. When than the battery voltage is higher set voltage range, the charge control signal is larger than a negative threshold, FETs Q P is turned off, charging is prohibited. The discharge to the load is performed via the diode d.

下記の特許文献1に、1次電池の過放電保護回路を構成するFETとPTC素子とをケーシング材料内に備えることが記載されている。   Patent Document 1 below describes that a casing material includes an FET and a PTC element that constitute an overdischarge protection circuit for a primary battery.

特表2002−525806号公報Special Table 2002-525806

図5を参照してこの発明を適用できる従来の円筒形リチウムイオン電池の一例について説明する。発電要素10が円筒状の電池容器20の内部に収納されている。   An example of a conventional cylindrical lithium ion battery to which the present invention can be applied will be described with reference to FIG. The power generation element 10 is housed inside a cylindrical battery container 20.

発電要素10は、帯状の正極11と負極12とがセパレータ13を介してセンターピン15を中心として巻回され、セパレータ13に液状の電解質である電解液が含浸されたものである。正極11は、例えばアルミニウム箔等からなる正極集電体11aの両面(または片面)に正極活物質としてリチウム(Li)をドープおよび脱ドープが可能な正極材料を含む正極合剤層11bが設けられた構造を有している。正極集電体11aには、アルミニウム等からなる正極リード14が取り付けられ、発電要素10の外部に導出されている。   In the power generation element 10, a strip-shaped positive electrode 11 and a negative electrode 12 are wound around a center pin 15 via a separator 13, and the separator 13 is impregnated with an electrolyte solution that is a liquid electrolyte. The positive electrode 11 is provided with a positive electrode mixture layer 11b including a positive electrode material capable of doping and dedoping lithium (Li) as a positive electrode active material on both surfaces (or one surface) of a positive electrode current collector 11a made of, for example, aluminum foil. Have a structure. A positive electrode lead 14 made of aluminum or the like is attached to the positive electrode current collector 11 a and led out of the power generation element 10.

負極12は、例えば銅箔からなる負極集電体12aの両面(または片面)に負極活物質としてリチウムをドープおよび脱ドープが可能な負極材料を含む負極合剤層12bが設けられた構造を有している。負極集電体12aには、銅からなる負極リード16が取り付けられ、発電要素10の外部に導出されている。   The negative electrode 12 has a structure in which, for example, a negative electrode mixture layer 12b containing a negative electrode material capable of doping and dedoping lithium as a negative electrode active material is provided on both surfaces (or one surface) of a negative electrode current collector 12a made of copper foil. is doing. A negative electrode lead 16 made of copper is attached to the negative electrode current collector 12 a and led out of the power generation element 10.

セパレータ13は、例えば合成樹脂製あるいはセラミック製の多孔質膜から構成されている。電解液は、例えば有機溶剤等の溶媒と、この溶媒に溶解された電解質塩であるリチウム塩とを含んでいる。発電要素10の巻回周面には、一対の絶縁板31,32が配置されている。   The separator 13 is made of, for example, a porous film made of synthetic resin or ceramic. The electrolytic solution includes, for example, a solvent such as an organic solvent and a lithium salt that is an electrolyte salt dissolved in the solvent. A pair of insulating plates 31 and 32 are disposed on the winding peripheral surface of the power generation element 10.

電池容器20は、例えばニッケル(Ni)のめっきがされた鉄(Fe)あるいはステンレス鋼から構成され、一端面(負極)側が閉塞され、他端面(正極)側が開放されている。電池容器20は、負極と接続されており、負極端子として機能するようになされている。また、電池容器20の開放端面部には、安全機構40と電池蓋50とがガスケット60を介してかしめられることによって取り付けられており、電池容器20の内部が密閉されている。   The battery case 20 is made of, for example, iron (Fe) or stainless steel plated with nickel (Ni), one end surface (negative electrode) side is closed, and the other end surface (positive electrode) side is opened. The battery case 20 is connected to the negative electrode and functions as a negative electrode terminal. Moreover, the safety mechanism 40 and the battery cover 50 are attached to the open end surface portion of the battery container 20 by caulking through the gasket 60, and the inside of the battery container 20 is sealed.

安全機構40の一例を半部の斜視図である図6を参照して説明する。アルミニウム等からなる金属材料からなる安全弁41と、アルミニウム等の金属材料からなる支持ホルダ42とが絶縁ホルダ43を介して嵌合されている。安全弁41は、底部の中心に発電要素10側に突出した突出部41aを有しており、突出部41aが支持ホルダ42の底部の中心に形成された開口42aに挿入される。安全弁41の外周には、PTC素子44を介在させて電池蓋50との電気的接続を確保するためのフランジ部41bが設けられ、支持ホルダ42には、側壁に複数の通気孔としての開口42bが形成されている。安全弁41の突出部41aに対して正極リード14が溶接されている。 An example of the safety mechanism 40 will be described with reference to FIG. 6 which is a half perspective view. A safety valve 41 made of a metal material such as aluminum and a support holder 42 made of a metal material such as aluminum are fitted via an insulating holder 43. The safety valve 41 has a protrusion 41 a that protrudes toward the power generation element 10 at the center of the bottom, and the protrusion 41 a is inserted into an opening 42 a formed at the center of the bottom of the support holder 42. A flange portion 41b is provided on the outer periphery of the safety valve 41 to ensure electrical connection with the battery lid 50 with the PTC element 44 interposed therebetween. The support holder 42 has openings 42b as a plurality of ventilation holes on the side wall. Is formed. The positive electrode lead 14 is welded to the protruding portion 41 a of the safety valve 41.

安全機構40では、内部短絡あるいは外部などの加熱等によって電池の内圧が上昇して所定値に達すると、支持ホルダ42の開口42bを通じて上昇した内圧が安全弁41に伝えられる。安全弁41は、その内圧により電池蓋50側に変形する。その結果、電池内圧が緩和されると共に、安全弁41と正極リード14との電気的接続が遮断され、電池蓋50と発電要素10との電気的接続が断たれる。   In the safety mechanism 40, when the internal pressure of the battery rises and reaches a predetermined value due to internal short circuit or external heating, the increased internal pressure is transmitted to the safety valve 41 through the opening 42 b of the support holder 42. The safety valve 41 is deformed toward the battery lid 50 by its internal pressure. As a result, the internal pressure of the battery is relaxed, the electrical connection between the safety valve 41 and the positive electrode lead 14 is interrupted, and the electrical connection between the battery lid 50 and the power generation element 10 is interrupted.

電池蓋50は、電池の正極端子として機能し、例えば電池容器20と同様にニッケルめっきがされたステンレス鋼により構成され、周囲にフランジ部51を有し、上部に複数の切欠きを有する。電池蓋50のフランジ部51は、安全弁41のフランジ部41bとPTC素子44を介して電気的に接続されている。PTC素子44は、温度が上昇すると抵抗値が増大し、大電流による異常な発熱を防止する。   The battery lid 50 functions as a positive electrode terminal of the battery, and is made of, for example, stainless steel plated with nickel similarly to the battery container 20. The battery lid 50 has a flange portion 51 around it and a plurality of notches at the top. The flange 51 of the battery lid 50 is electrically connected to the flange 41 b of the safety valve 41 via the PTC element 44. The resistance value of the PTC element 44 increases as the temperature rises, preventing abnormal heat generation due to a large current.

上述した2次電池は、例えば以下のように製造される。   The secondary battery mentioned above is manufactured as follows, for example.

まず、リチウムをドープおよび脱ドープ可能な正極材料と導電剤と結着剤とを混合して正極合剤を調製し、この正極合剤を混合溶媒に分散させて正極合剤スラリーとする。次に、正極合剤スラリーを正極集電体11aに塗布して乾燥させた後圧縮成型して正極合剤層11bを形成し、正極11を作製する。その後、正極集電体11aに超音波溶接あるいはスポット溶接等により正極リード14を接続する。   First, a positive electrode material that can be doped and dedoped with lithium, a conductive agent, and a binder are mixed to prepare a positive electrode mixture, and the positive electrode mixture is dispersed in a mixed solvent to obtain a positive electrode mixture slurry. Next, the positive electrode mixture slurry is applied to the positive electrode current collector 11a, dried, and then compression molded to form the positive electrode mixture layer 11b, whereby the positive electrode 11 is manufactured. Thereafter, the positive electrode lead 14 is connected to the positive electrode current collector 11a by ultrasonic welding or spot welding.

また、リチウムをドープおよび脱ドープ可能な負極材料と結着剤とを混合して負極合剤を調製し、この負極合剤を混合溶媒に分散させて負極合剤スラリーとする。次に、負極合剤スラリーを負極集電体12aに塗布して乾燥させた後圧縮成型して負極合剤層12bを形成し、負極12を作製する。その後、負極集電体1aに超音波溶接あるいはスポット溶接等により負極リード16を接続する。 Also, a negative electrode material capable of doping and dedoping lithium and a binder are mixed to prepare a negative electrode mixture, and this negative electrode mixture is dispersed in a mixed solvent to obtain a negative electrode mixture slurry. Next, the negative electrode mixture slurry is applied to the negative electrode current collector 12a, dried, and then compression molded to form the negative electrode mixture layer 12b, whereby the negative electrode 12 is fabricated. Thereafter, the negative electrode lead 16 is connected to the negative electrode current collector 12 a by ultrasonic welding or spot welding.

そして、正極11と負極12とをセパレータ13を介して多数回巻回し、巻回電極体を作製する。その後、巻回電極体を一対の絶縁板31,32で挟み、電池容器20の内部に収納し、正極リード14を安全機構40の安全弁41に溶接すると共に、負極リード16を電池容器20に溶接する。   And the positive electrode 11 and the negative electrode 12 are wound many times through the separator 13, and a wound electrode body is produced. Thereafter, the wound electrode body is sandwiched between the pair of insulating plates 31 and 32 and accommodated in the battery container 20, the positive electrode lead 14 is welded to the safety valve 41 of the safety mechanism 40, and the negative electrode lead 16 is welded to the battery container 20. To do.

また、溶媒に電解質塩を溶解させて電解液を調製する。その後、電解液を電池容器20の内部に注入し、セパレータ13に含浸させる。続いて、電池容器20の開放部に安全機構40および電池蓋50をガスケット60を介してかしめることによって固定する。このようにしてリチウムイオン電池が完成する。なお、上述した説明では省略したが、実際には、電池蓋50に対して樹脂製のリングワッシャが装着され、そして、電池全体が樹脂チューブで被覆される。   In addition, an electrolyte solution is prepared by dissolving an electrolyte salt in a solvent. Thereafter, an electrolytic solution is injected into the battery container 20 and impregnated in the separator 13. Subsequently, the safety mechanism 40 and the battery lid 50 are fixed to the open portion of the battery container 20 by caulking through the gasket 60. In this way, a lithium ion battery is completed. Although omitted in the above description, actually, a resin ring washer is attached to the battery lid 50, and the entire battery is covered with a resin tube.

従来のリチウムイオン電池では、保護回路を電池セルの外部に設けるために、乾電池のように単体で使用することができず、電池セルと保護回路を樹脂ケース等でパッケージングしなければならず、形状が大きくなったり、コストが上昇する問題があった。   In a conventional lithium ion battery, since a protection circuit is provided outside the battery cell, it cannot be used alone like a dry battery, and the battery cell and the protection circuit must be packaged in a resin case, There was a problem that the shape became large and the cost increased.

さらに、リチウムイオン電池セルを複数個直列に接続した時には、保護回路のFETとして直列接続した電池の電圧に耐えうる素子を使用することが必要とされ、パックとして構成される電池セルの直列数に限界があった。また、リチウムイオン電池セルを複数個並列に接続した時には、一つの電池セルが短絡した場合に他の電池セルから流れ込む電流が生じることを考慮して安全性を確保する必要があるために、並列接続数にも限界があった。また、複数セルで構成された電池パックの保護回路を設計する場合には、電池パック全体のエネルギーを考慮した保護素子を選定する必要があり、かなり大きな素子が使用され、保護素子の配置のためのスペースが大きくなる問題があった。リチウムイオン電池を使用する利点は、軽量であることにあるが、上述したように、電池パックとして構成するために、樹脂ケース、保護回路、電池セルと保護回路間の接続リード等によって、その利点が充分発揮されない問題があった。例えば電池セルから外部に接続リードを導出する際には、内部の気密性を維持する必要があった。   Furthermore, when a plurality of lithium ion battery cells are connected in series, it is necessary to use an element that can withstand the voltage of the battery connected in series as the FET of the protection circuit. There was a limit. In addition, when a plurality of lithium ion battery cells are connected in parallel, it is necessary to ensure safety in consideration of the fact that current flows from other battery cells when one battery cell is short-circuited. There was a limit to the number of connections. Moreover, when designing a protection circuit for a battery pack composed of a plurality of cells, it is necessary to select a protection element that takes into account the energy of the entire battery pack. There was a problem of increasing the space. The advantage of using a lithium ion battery is that it is lightweight, but as described above, in order to configure it as a battery pack, its advantage depends on the resin case, protection circuit, connection leads between the battery cell and the protection circuit, etc. There was a problem that was not fully demonstrated. For example, when the connection lead is led out from the battery cell, it is necessary to maintain the internal airtightness.

上述した特許文献1には、過放電対策のために、FET素子と過電流保護用素子とを円筒形電池の正極側または負極側の空間内に配置することが記載されている。しかしながら、既存の円筒形リチウムイオン電池の負極側の空きスペースは狭く、FET素子および保護回路の制御用ICの両方を負極側に収納するためには、負極側の空きスペースを広くすることが必要となる。また、既存の電池では、正極側が電池容器の上部から外部へ導出される構成のために、負極側にFET素子を収納した場合には、正極側(上部)からFET素子(下部)への接続のためのリード、タブ等が必要とされる問題が生じる。充電・放電電流を流すために、リード、タブ等は、比較的大きなものとなる問題があった。   Patent Document 1 described above describes that an FET element and an overcurrent protection element are arranged in a space on the positive electrode side or the negative electrode side of a cylindrical battery as a measure against overdischarge. However, the empty space on the negative electrode side of the existing cylindrical lithium ion battery is narrow, and it is necessary to widen the empty space on the negative electrode side in order to accommodate both the FET element and the control IC for the protection circuit on the negative electrode side. It becomes. Moreover, in the existing battery, since the positive electrode side is led out from the upper part of the battery container, when the FET element is stored on the negative electrode side, the connection from the positive electrode side (upper part) to the FET element (lower part) There arises a problem that leads, tabs and the like are required. In order to flow charging / discharging current, there is a problem that leads, tabs and the like become relatively large.

さらに、上記特許文献1には、FET素子およびPTC素子を使用する例が記載されているにすぎず、保護回路を構成する制御回路をどのように配置するかについては、何ら記載されておらず、制御回路の接地のための方法についての開示がない。   Furthermore, the above Patent Document 1 only describes an example using an FET element and a PTC element, and does not describe how to arrange the control circuit constituting the protection circuit. There is no disclosure of a method for grounding the control circuit.

したがって、この発明の目的は、電池セルから正負のリードを導出して外部の保護回路に接続することを不要とし、また、保護回路のFET素子および制御回路を既存の電池に存在するスペースに設けることを可能とした電池を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to eliminate the need to lead out positive and negative leads from the battery cell and connect them to an external protection circuit, and to provide the FET element and control circuit of the protection circuit in a space existing in an existing battery. An object of the present invention is to provide a battery that makes it possible.

上述した課題を解決するために、この発明は、一端面が閉塞された円筒形であって、発電要素が収納され、発電要素の負極側と接続された金属材料からなる容器と、
容器の他端面側に配され、容器の他端面を閉塞する安全弁装置と、
複数の脚部によって安全弁装置の上部に位置するように設けられた金属材料からなる電池蓋とを備え、
安全弁装置は、電池内圧の上昇により変形を生じる金属材料からなる板状の安全弁と、安全弁の変形によって、発電要素の正極側と電池蓋との間の電気的接続を遮断する遮断部とを有し、
中心に開口が形成されたプリント配線基板が安全弁と電池蓋との間に介在され、
プリント配線基板上に、安全弁と電池蓋との間の電流路をスイッチングするPチャンネルFETと、
PチャンネルFETを制御すると共に、接地側が容器と接続された制御回路からなる保護回路が設けられ
電池蓋の脚部間の開口部の位置にPチャンネルFETおよび制御回路がプリント配線基板の上面に取り付けられた電池である。
In order to solve the above-described problem, the present invention is a cylindrical shape whose one end face is closed, in which a power generation element is housed and made of a metal material connected to the negative electrode side of the power generation element,
A safety valve device disposed on the other end surface side of the container and closing the other end surface of the container;
A battery lid made of a metal material provided so as to be positioned above the safety valve device by a plurality of legs,
The safety valve device has a plate-shaped safety valve made of a metal material that is deformed by an increase in the battery internal pressure, and a blocking portion that blocks electrical connection between the positive electrode side of the power generation element and the battery lid due to deformation of the safety valve. And
A printed wiring board with an opening in the center is interposed between the safety valve and the battery lid,
A P-channel FET for switching a current path between the safety valve and the battery lid on the printed wiring board;
A protection circuit comprising a control circuit for controlling the P-channel FET and having the ground side connected to the container is provided .
In this battery, a P-channel FET and a control circuit are attached to the upper surface of the printed wiring board at the position of the opening between the legs of the battery lid .

この発明によれば、電池単体が保護回路を含んでいるために、複数の電池の直列接続または並列接続が容易となり、また、電池の外部にリードを引き出して保護回路を接続することが不要となる。この発明では、PチャンネルFETを使用して正側のラインをオン/オフするので、正側の安全装置の上側のスペースに保護回路を配することができ、また、接続のために長いリードを設けることを不要とできる。さらに、制御回路の接地端子を電池容器の一部を延長したタブに接続することによって、配線パターンの簡略化を達成でき、部品点数の増大を防止することができる。また、PTC素子の代わりにプリント配線基板を配置することによって、既存の電池の構成に加える変更が殆どない利点がある。   According to the present invention, since a single battery includes a protection circuit, it is easy to connect a plurality of batteries in series or in parallel, and it is unnecessary to connect a protection circuit by pulling out leads to the outside of the battery. Become. In the present invention, the P-channel FET is used to turn on / off the positive line, so that a protection circuit can be arranged in the upper space of the positive safety device, and a long lead is connected for connection. It is unnecessary to provide it. Furthermore, by connecting the ground terminal of the control circuit to a tab obtained by extending a part of the battery container, the wiring pattern can be simplified, and an increase in the number of parts can be prevented. Further, by arranging a printed wiring board instead of the PTC element, there is an advantage that almost no change is added to the configuration of the existing battery.

以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、この発明の一実施の形態の主要部の断面図であり、図2が主要部の平面図である。図2に示す破線の位置の断面図が図1である。これらの図では、発電要素等については、図5を参照して説明した従来の円筒形リチウムイオン電池と同様であるため、正極側の部分のみが示されている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of one embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the main part. FIG. 1 is a cross-sectional view taken along the broken line in FIG. In these figures, since the power generation element and the like are the same as those of the conventional cylindrical lithium ion battery described with reference to FIG. 5, only the positive electrode side portion is shown.

安全装置は、アルミニウム等の金属材料からなるディスク112、アルミニウム等の金属材料からなる板状の安全弁114等から構成されている。安全弁114は、開裂弁としての機能を有するように、肉薄部を有している。正極集電体に取り付けられた正極リード111がディスク112と溶接される。ディスク112は、その中心部に遮断部としての突出部113が形成されている。また、ディスク112には、通気用の複数の開口が形成されている。突出部113が上部の安全弁114と接触または溶接されている。なお、図示を省略したリング状の絶縁体であるディスクホルダによって、突出部113以外では、ディスク112と安全弁114とが絶縁される。また、安全装置は、図1に示す構成に限らず、図6に示される従来の構成であっても良く、また、他の既知の構成であっても良い。   The safety device includes a disk 112 made of a metal material such as aluminum, a plate-like safety valve 114 made of a metal material such as aluminum, and the like. The safety valve 114 has a thin portion so as to function as a cleavage valve. A positive electrode lead 111 attached to the positive electrode current collector is welded to the disk 112. The disk 112 has a protruding portion 113 as a blocking portion formed at the center thereof. The disk 112 has a plurality of openings for ventilation. The protrusion 113 is in contact with or welded to the upper safety valve 114. In addition, the disk 112 and the safety valve 114 are insulated except for the projecting portion 113 by a disk holder which is a ring-shaped insulator (not shown). Further, the safety device is not limited to the configuration shown in FIG. 1, but may be the conventional configuration shown in FIG. 6, or may be another known configuration.

安全弁114と電池蓋116との間には、従来では、PTC素子が配置されていたが、この発明の一実施の形態では、プリント配線基板115が配置される。したがって、プリント配線基板115の厚みは、PTC素子とほぼ等しいことが好ましい。プリント配線基板115は、中央に開口を有するリング状のもので、両面に配線パターンが形成可能なものである。   Conventionally, a PTC element has been disposed between the safety valve 114 and the battery lid 116, but in one embodiment of the present invention, a printed wiring board 115 is disposed. Therefore, the thickness of the printed wiring board 115 is preferably substantially equal to that of the PTC element. The printed wiring board 115 is a ring having an opening in the center, and a wiring pattern can be formed on both sides.

プリント配線基板115の下側の面には、安全弁114と電気的に接続可能なパターンが形成されている。このパターンには、比較的大きな電流が流れるので、安全弁114とある程度大きな面積でもって面接触するものが好ましい。例えばリング状の導電パターンが形成される。この導電パターンとプリント配線基板115の上側の面に形成された導電パターンの所定の位置とがスルーホール等を介して電気的に接続されている。   A pattern that can be electrically connected to the safety valve 114 is formed on the lower surface of the printed wiring board 115. Since a relatively large current flows in this pattern, it is preferable to make a surface contact with the safety valve 114 with a certain large area. For example, a ring-shaped conductive pattern is formed. This conductive pattern is electrically connected to a predetermined position of the conductive pattern formed on the upper surface of the printed wiring board 115 through a through hole or the like.

電池容器120は、発電要素の負極集電体と接続されており、負極端子として機能する。また、電池容器120の開放部では、安全弁114、プリント配線基板115および電池蓋116のフランジ部がガスケット121を介してかしめられており、電池容器120が密閉されている。   The battery case 120 is connected to the negative electrode current collector of the power generation element and functions as a negative electrode terminal. In addition, at the open part of the battery container 120, the flanges of the safety valve 114, the printed wiring board 115, and the battery cover 116 are caulked through the gasket 121, and the battery container 120 is sealed.

電池蓋116は、平坦なフランジ部から中央の平坦な端子面に向かって立ち上がる3本の脚部117a,117bおよび117cとを一体に有している。これらの脚部117a,117bおよび117cは、ほぼ120°の角間隔で位置し、互いの脚部の間に開口が形成されている。図示しないが、電池蓋116の上には、樹脂製のリングワッシャが嵌合され、さらに、電池全体が樹脂チューブで被覆される。   The battery cover 116 integrally includes three legs 117a, 117b, and 117c that rise from the flat flange portion toward the flat terminal surface at the center. These leg portions 117a, 117b, and 117c are positioned at an angular interval of approximately 120 °, and an opening is formed between the leg portions. Although not shown, a resin ring washer is fitted on the battery lid 116, and the entire battery is covered with a resin tube.

安全装置は、従来の電池が備えるものと同様に動作する。すなわち、電池容器120内でガスが発生して内圧が増加した場合に、ディスク112の開口を通じて安全弁114が上側に押し上げられて、内圧を緩和すると共に、突出部113と安全弁114の溶接部が剥離して発電要素の正極側と電池蓋116との間の電気的接続が遮断される。さらに、内圧が増大すると、安全弁114自体がその肉薄部で破壊され、プリント配線基板115の中央の開口118と電池蓋116の脚部間の開口を通じて外部にガスを放出するようになされる。   The safety device operates in the same way as a conventional battery has. That is, when gas is generated in the battery container 120 and the internal pressure increases, the safety valve 114 is pushed upward through the opening of the disk 112 to relieve the internal pressure, and the welded portion of the protrusion 113 and the safety valve 114 is separated. Thus, the electrical connection between the positive electrode side of the power generation element and the battery lid 116 is interrupted. Further, when the internal pressure increases, the safety valve 114 itself is broken at its thin portion, and gas is released to the outside through the opening between the central opening 118 of the printed wiring board 115 and the leg portion of the battery lid 116.

プリント配線基板115上には、リチウムイオン電池の保護回路が構成されている。すなわち、発電要素の正極側(安全弁114)と電池の正極出力端子(電池蓋116)との間の電流路をオン/オフする、スイッチング素子としてのPチャンネル形FET素子131と、FET素子131のゲートに対して制御信号を供給する制御回路IC132と、上述した電流路と直列に挿入されたヒューズ133と、その他の回路素子からなる保護回路がプリント配線基板115上にマウントされている。プリント配線基板115上にマウントされる回路部品の中で、比較的サイズが大きい部品である、FET素子131および制御回路IC132は、部品の上部が電池蓋116と当たることがないように、電池蓋116の脚部同士の間の開口の下側に位置するようになされる(図2参照)。   A protection circuit for a lithium ion battery is configured on the printed wiring board 115. That is, a P-channel FET element 131 as a switching element that turns on / off a current path between the positive electrode side (safety valve 114) of the power generation element and the positive electrode output terminal (battery cover 116) of the battery, A control circuit IC 132 for supplying a control signal to the gate, a fuse 133 inserted in series with the above-described current path, and a protection circuit composed of other circuit elements are mounted on the printed wiring board 115. Among the circuit components mounted on the printed wiring board 115, the FET element 131 and the control circuit IC 132, which are relatively large components, have a battery lid so that the upper portion of the components does not contact the battery lid 116. It is made to be located below the opening between the leg portions of 116 (see FIG. 2).

ヒューズ133は、所定値以上の電流が流れると溶断し、または所定値以上の温度まで上昇する溶断するものである。ヒューズ133の一端がFET素子131接続され、その他端が導電パターンを介して電池蓋116のフランジ部と接続(例えば溶接)されている。FET素子131およびヒューズ133を含む導電パターンは、充電電流および放電電流を流すのに必要なサイズ(幅または体積)とされている。 Fuse 133 is for blowing the blown a predetermined value or more current flows, or rises to a predetermined value or higher. One end of the fuse 133 is connected to the FET element 131, and the other end is connected (for example, welded) to the flange portion of the battery lid 116 via a conductive pattern. The conductive pattern including the FET element 131 and the fuse 133 has a size (width or volume) necessary for flowing a charging current and a discharging current.

プリント配線基板115上に取り付けられた主要な回路部品としてのFET素子131およびヒューズ133の付近をシールするコーティング材(一点鎖線で示す)134と、制御回路IC132の付近をシールするコーティング材(一点鎖線で示す)135とが設けられる。なお、プリント配線基板115の全体をコーティングしても良い。   Coating material (indicated by a one-dot chain line) 134 that seals the vicinity of the FET element 131 and the fuse 133 as main circuit components mounted on the printed wiring board 115, and a coating material (the one-dot chain line) that seals the vicinity of the control circuit IC 132 135). Note that the entire printed wiring board 115 may be coated.

制御回路IC132の接地側端子と接続された導電パターンに対して、電池容器120の一部が突出されて形成されたタブ120aが溶接等によって接続される。制御回路IC132を流れる電流は、充電電流、または放電電流に比して小さいので、タブ120aが小さいものであっても良い。   A tab 120a formed by protruding a part of the battery container 120 is connected to the conductive pattern connected to the ground-side terminal of the control circuit IC132 by welding or the like. Since the current flowing through the control circuit IC132 is smaller than the charging current or the discharging current, the tab 120a may be small.

図3は、この発明の一実施の形態の保護回路の回路構成を示す。電池(発電要素)BTの正極がPチャンネルFETQP1のソースと接続され、FETQP1のドレインとPチャンネルFETQP2のドレインとが接続され、FETQP2のソースがヒューズ133を介して正側出力端子(電池蓋116)と接続される。FETQP1が充電制御用のFETで
あり、そのゲートに対して制御回路IC132から充電制御信号S1が抵抗を介して供給される。FETQP2が放電制御用のFETであり、そのゲートに対して制御回路IC1
32から放電制御信号S2が抵抗を介して供給される。各FETのドレイン・ソース間には、寄生ダイオードdが存在している。
FIG. 3 shows a circuit configuration of the protection circuit according to the embodiment of the present invention. Battery positive electrode of (power generating element) BT is connected to the source of the P-channel FETs Q P 1, is connected to the drains of P-channel FETs Q P 2 of FETs Q P 1, the positive source of FETs Q P 2 via the fuse 133 A side output terminal (battery cover 116) is connected. The FET Q P 1 is a charge control FET, and a charge control signal S1 is supplied from the control circuit IC 132 to the gate of the FET Q P 1 via a resistor. FETQ P 2 is a discharge control FET, and the control circuit IC1 is connected to the gate
A discharge control signal S2 is supplied from 32 via a resistor. A parasitic diode d exists between the drain and source of each FET.

制御回路IC132の電源端子が電池BTの正極側とFETQP2のソースとそれぞれ
接続されると共に、その接地端子(GND)が電池BTの負極側と接続される。この接続は、上述したように、電池容器120と一体のタブ120aを介してなされる。
The power supply terminal of the control circuit IC 132 is connected to the positive electrode side of the battery BT and the source of the FET Q P 2, and the ground terminal (GND) is connected to the negative electrode side of the battery BT. As described above, this connection is made through the tab 120a integrated with the battery container 120.

上述した保護回路は、電池BTの電圧が過充電検出電圧になったときや、電池BTの電圧が過放電検出電圧以下になったとき、制御回路IC132がFETのゲートに制御信号を送ることにより、過充電、過放電を防止する。ここで、リチウムイオン電池の場合、過充電検出電圧が例えば4.2V±0.5Vと定められ、過放電検出電圧が2.4V±0.1Vと定められる。   In the protection circuit described above, when the voltage of the battery BT becomes an overcharge detection voltage or when the voltage of the battery BT becomes equal to or lower than the overdischarge detection voltage, the control circuit IC132 sends a control signal to the gate of the FET. Prevent overcharge and overdischarge. Here, in the case of a lithium ion battery, the overcharge detection voltage is determined to be 4.2 V ± 0.5 V, for example, and the overdischarge detection voltage is determined to be 2.4 V ± 0.1 V.

電池電圧が過充電検出電圧となったときは、制御回路IC132からの充電制御信号S1によって充電制御FETQP1がオフされ、充電電流が流れないように制御される。な
お、充電制御FETQP1のオフ後は、寄生ダイオードd1および放電制御FETQP2を介することによって放電のみが可能となる。
When the battery voltage becomes the overcharge detection voltage, the charge control FET Q P 1 is turned off by the charge control signal S1 from the control circuit IC132, and the charging current is controlled not to flow. Note that after the charge control FET Q P 1 is turned off, only discharge is possible through the parasitic diode d 1 and the discharge control FET Q P 2.

また、電池電圧が過放電検出電圧となったときは、制御回路IC132からの放電制御信号S2によって放電制御FETQP2がオフされ、放電電流が流れないように制御され
る。なお、放電制御FETQP2のオフ後は、寄生ダイオードd2および充電制御FET
P1を介することによって充電のみが可能となる。さらに、電池の+−端子間が短絡さ
れたような場合には、大電流が流れてしまい、異常発熱する危険性がある。放電電流がある電流値以上流れた場合には、保護回路は、放電制御FETQP2をオフし、放電電流を
遮断する。さらに、FETQP1またはQP2が破壊されたりして大電流がながれるような異常が発生した時には、ヒューズ133が溶断して安全を確保するようになされる。
When the battery voltage becomes an overdischarge detection voltage, the discharge control FET Q P 2 is turned off by the discharge control signal S2 from the control circuit IC132, and control is performed so that no discharge current flows. After the discharge control FET Q P 2 is turned off, the parasitic diode d2 and the charge control FET
Only charging is possible via Q P 1. Furthermore, when the + and-terminals of the battery are short-circuited, a large current flows and there is a risk of abnormal heat generation. When the discharge current flows over a certain current value, the protection circuit turns off the discharge control FET Q P 2 and cuts off the discharge current. Further, when an abnormality occurs such that the FET Q P 1 or Q P 2 is destroyed and a large current flows, the fuse 133 is blown to ensure safety.

上述したように、この発明の一実施の形態では、電池単体が保護回路を含んでいるために、複数の電池の直列接続または並列接続が容易となり、また、電池の外部にリードを引き出して保護回路を接続することが不要となる。PチャンネルFETを使用して正側のラインをオン/オフするので、正側の安全装置の上側のスペースに保護回路を配することができ、また、接続のために長いリードを設けることを不要とできる。さらに、制御回路の接地端子を電池容器の一部を延長したタブに接続することによって、配線パターンの簡略化を達成でき、部品点数の増大を防止することができる。   As described above, in one embodiment of the present invention, since a single battery includes a protection circuit, it is easy to connect a plurality of batteries in series or in parallel, and the lead is drawn out of the battery for protection. It becomes unnecessary to connect a circuit. Since the P-channel FET is used to turn on / off the positive line, it is possible to place a protection circuit in the space above the positive safety device, and there is no need to provide a long lead for connection. And can. Furthermore, by connecting the ground terminal of the control circuit to a tab obtained by extending a part of the battery container, the wiring pattern can be simplified, and an increase in the number of parts can be prevented.

以上、この発明の一実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の一実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば電池の耐圧が充分高い場合には、過充電保護機能を省略しても良い。また、ヒューズの代わりにPTC素子を使用しても良い。   The embodiment of the present invention has been specifically described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, when the withstand voltage of the battery is sufficiently high, the overcharge protection function may be omitted. A PTC element may be used instead of the fuse.

この発明の一実施の形態の主要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of one Embodiment of this invention. この発明の一実施の形態の主要部の平面図である。It is a top view of the principal part of one embodiment of this invention. この発明の一実施形態の保護回路の構成を示す接続図である。It is a connection diagram which shows the structure of the protection circuit of one Embodiment of this invention. 保護回路を構成するFETの説明に用いる接続図である。It is a connection diagram used for description of FET which comprises a protection circuit. この発明を適用できる従来の円筒形リチウムイオン電池の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the conventional cylindrical lithium ion battery which can apply this invention. 従来の円筒形リチウムイオン電池における安全装置の構成部品の斜視図である。It is a perspective view of the component of the safety device in the conventional cylindrical lithium ion battery.

符号の説明Explanation of symbols

111・・・正極リード
112・・・ディスク
113・・・突出部
114・・・安全弁
115・・・プリント配線基板
116・・・電池蓋
117a、117b,117c・・・脚部
120・・・電池容器
120a・・・タブ
131・・・FET素子
132・・・制御回路IC
133・・・ヒューズ
P1・・・充電制御用PチャンネルFET
P2・・・放電制御用PチャンネルFET

DESCRIPTION OF SYMBOLS 111 ... Positive electrode lead 112 ... Disk 113 ... Protrusion part 114 ... Safety valve 115 ... Printed wiring board 116 ... Battery cover 117a, 117b, 117c ... Leg part 120 ... Battery Container 120a ... Tab 131 ... FET element 132 ... Control circuit IC
133: Fuse Q P 1: P-channel FET for charge control
Q P 2 ... P-channel FET for discharge control

Claims (3)

一端面が閉塞された円筒形であって、発電要素が収納され、上記発電要素の負極側と接続された金属材料からなる容器と、
上記容器の他端面側に配され、上記容器の他端面を閉塞する安全弁装置と、
複数の脚部によって上記安全弁装置の上部に位置するように設けられた金属材料からなる電池蓋とを備え、
上記安全弁装置は、電池内圧の上昇により変形を生じる金属材料からなる板状の安全弁と、上記安全弁の変形によって、上記発電要素の正極側と上記電池蓋との間の電気的接続を遮断する遮断部とを有し、
中心に開口が形成されたプリント配線基板が上記安全弁と上記電池蓋との間に介在され、
上記プリント配線基板上に、上記安全弁と上記電池蓋との間の電流路をスイッチングするPチャンネルFETと、
上記PチャンネルFETを制御すると共に、接地側が上記容器と接続された制御回路からなる保護回路が設けられ
上記電池蓋の上記脚部間の開口部の位置に上記PチャンネルFETおよび上記制御回路が上記プリント配線基板の上面に取り付けられた電池。
A container having a cylindrical shape with one end face closed, containing a power generation element, and made of a metal material connected to the negative electrode side of the power generation element;
A safety valve device disposed on the other end surface side of the container and closing the other end surface of the container;
A battery lid made of a metal material provided to be positioned above the safety valve device by a plurality of legs,
The safety valve device includes a plate-shaped safety valve made of a metal material that is deformed by an increase in battery internal pressure, and a shut-off that blocks electrical connection between the positive electrode side of the power generation element and the battery lid by deformation of the safety valve. And
A printed wiring board having an opening in the center is interposed between the safety valve and the battery lid,
On the printed wiring board, a P-channel FET that switches a current path between the safety valve and the battery lid;
A control circuit is provided that controls the P-channel FET and includes a control circuit in which the ground side is connected to the container .
A battery in which the P-channel FET and the control circuit are attached to the upper surface of the printed wiring board at a position of an opening between the leg portions of the battery lid .
上記容器の上部エッジの一部が上記制御回路の接地側まで延長された請求項1記載の電池。   The battery according to claim 1, wherein a part of the upper edge of the container is extended to the ground side of the control circuit. 上記電流路に対して、所定の電流または所定の温度にて溶断するヒューズが直列に挿入される請求項1記載の電池。   The battery according to claim 1, wherein a fuse that melts at a predetermined current or a predetermined temperature is inserted in series with the current path.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5669369B2 (en) * 2009-06-04 2015-02-12 日立オートモティブシステムズ株式会社 Sealed battery
KR101274227B1 (en) * 2010-11-01 2013-06-14 주식회사 아이티엠반도체 Packaging layout structure of battery protection circuits
CN103633282B (en) * 2013-10-18 2016-01-27 惠州亿纬锂能股份有限公司 A kind of built-in protective device formula lithium battery
EP3291335B1 (en) * 2015-06-12 2019-09-11 Fujian Nanping Nanfu Battery Co., Ltd. Secondary electrochemical battery sealing body with charge indicating lamp
JP6564072B2 (en) * 2015-06-12 2019-08-21 福建南平南孚電池有限公司 SECONDARY ELECTROCHEMICAL CELL SEALING BODY AND BATTERY HAVING PACKAGE TYPE CHIP SHIELD
WO2023053666A1 (en) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社村田製作所 Secondary battery and electronic apparatus

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3498538B2 (en) * 1996-07-09 2004-02-16 松下電器産業株式会社 Secondary battery and assembled sealing plate for secondary battery
JPH1154005A (en) * 1997-07-30 1999-02-26 Toyo Syst Kk Current-temperature composite fuse, and secondary battery protecting element using it
JP3154279B2 (en) * 1998-11-13 2001-04-09 松下電器産業株式会社 Rechargeable battery
JP2000067931A (en) * 1998-08-25 2000-03-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Secondary battery
JP3154280B2 (en) * 1999-06-11 2001-04-09 松下電器産業株式会社 Rechargeable battery

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