JPH01109667A - リチウム／オキシハロゲン化物対を用いる充電可能な電気化学電池 - Google Patents

リチウム／オキシハロゲン化物対を用いる充電可能な電気化学電池

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JPH01109667A
JPH01109667A JP63243765A JP24376588A JPH01109667A JP H01109667 A JPH01109667 A JP H01109667A JP 63243765 A JP63243765 A JP 63243765A JP 24376588 A JP24376588 A JP 24376588A JP H01109667 A JPH01109667 A JP H01109667A
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ジヤン−ピエール・プランシヤ
Jean-Pierre Descroix
ジヤン−ピエール・デクロワ
Philippe Jehanno
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、複数のリチウム／オキシハロゲン化物対、例
えばＬｉ／５ＯＣＩ２対又はＬｉ／Ｓｏ□Ｃ１□対を使
用する充電可能な（ａｍｏｒｇａｂｌｅ）電気化学電池
に係わる。
１９６７年６月２２日付仏国特許第１５３４９０７号に
は、複数の偏平部材を直列に電気接続して構成した積重
体を含む充電可能な電気化学電池が開示されている。前
記各偏平部材は複数の基本セルを並列に電気接続したも
のからなり、各セルの電極は前記積重体の周縁に位置す
る接続端部を備える。電極の同一極性の接続端部は金属
製スペーサを介して互いに接続され、対応偏平部材の端
子を構成する。
前記偏平部材は、これら部材の出力端子を２つのロッド
上に通していくことによって積重する。
直列電気接続は、正端子と負端子とを、情況に応じて金
属又は絶縁材からなるスペーサを間に挿入した状態で順
次通して行う。
このような構造は過度の漏洩電流を発生させることが判
明した。仏国特許第２５３９９１７号では、接続ロッド
に部材を通すための孔を周縁の外側端部のレベルではな
くｔｉ自体に設けることによって漏洩電流を制限するこ
とが提案された。このような構造も、リチウム／塩化チ
オニル又はリチウム／塩化スルフリル型充電可能電池の
場合には、問題を十分に解決できないことが判明した。
この種の電池は下記の２つの要件を満たすことができな
ければならないため、その使用には極めて難しい問題が
伴う。
−充電後数時間にわたって開路状態を維持すること、こ
れは、漏洩電流を完全に除去しなければならないことを
意味する。漏洩電流は、それによって生じる容量損失の
他に、短絡を誘起し得るリチウム泡の堆積という二次現
象を発生させる。
−大量のカロリーを発生させながら数分で高速放電する
こと。
従って、電気絶縁の問題と電池の温度上昇制御という問
題とを同時に解決しなければならないことになる。温度
が上昇し過ぎると爆発が生じ得るからである。
本発明の目的は前記２つの問題を解決することにある。
そのために本発明は、複数のリチウム／オキシハロゲン
化物対を使用する充電可能電気化学電池であって、充電
手段を介して電気化学ブロックと連結し得る電解液リザ
ーバを含み、前記電気化学ブロックが直列に電気接続し
た複数の偏平部材の積重体からなり、各偏平部材が電極
をスペーサと共に金属製内部ロッド上に通すことによっ
て並列に電気接続した複数の基本セルで構成される電気
化学電池を提供する。この電池では、各偏平部材が底と
蓋と側壁を規定するスペーサとで形成された絶縁性密封
箱内に１つずつ封入され、１つの箱の底が隣の箱の蓋を
構成し、スペーサ、底及び蓋が偏平部材アセンブリと直
交する電解液供給用共通路を規定する対応孔を有する。
スペーサは更に、電解液を前記共通路から各偏平部材に
移送するための通路も有する。各偏平部材の端子は、対
応箱の底及び蓋に夫々当接する２つの金属プレートから
なり、直列に電気接続できるように箱から突出する端部
を有する１箱と該箱から突出する金属プレート端部は全
体が熱伝導性樹脂中に埋められる。
好ましい具体例の１つでは、スペーサに設けられた電解
液移送用の各通路が小さい直径と大きな長さとを有する
。これらの寸法は、該通路内に存在する少量の電解液を
充電直後に極めて急速に沸騰させるように選択する。
また、電解液リザーバに貯蔵する電解液の量は、電解液
が放電の間にわたって供給用共通路内に存在し続けるよ
うに選択するのが好ましい。
各偏平部材毎に絶縁箱を使用し、且つ電解液移送通路の
寸法を前述のごとく選択したところ、漏洩電流を実質的
に抹消することができた。絶縁箱の構造に起因する偏平
部材の加熱は、突出端部をもち偏平部材の端子として機
能する集電プレートが熱伝導性樹脂中に埋められるため
に回避される。
本発明の他の特徴及び利点は、添付図面に基づく以下の
非限定的具体例の説明がら明らかにされよう。
第１図はリチウム正極をもつ本発明の電池の電気化学ブ
ロック１を示している。金属容器２に収容されたこの電
気化学ブロックは上方部分が、充電手段（図示せず）に
連結した電解液リザーバに接続される。開口３はオキシ
ハロゲン化物、好ましくは塩化チオニル又は塩化スルフ
リルからなる電解液の導入に使用される。
ブロック１は、あとで第２Ａ図及び第２Ｂ図を参照しな
がら説明する複数の偏平部材１ｏを、例えばニッケル製
の金属プレート１１．１２を介して直列に接続した積重
体からなる。この積重体の構造についてはあとで詳述す
る。第１図には２つの隣接基本部材１０の接続１３を簡
単に示した。ｆＭ平部材１ｏの周縁及び該部材から突出
したプレート１１．１２の端部は、例えばアルミナを添
加したエポキシ樹脂タイプの熱伝導性樹脂４中に埋めら
れる。
第２Ａ図及び第２Ｂ図は偏平部材１ｏをより詳細に示し
ている。この部材は複数の基本セル１ｏｏを並列に電気
接続して構成した積重体からなる。各セルはリチウム正
極２０と、隔離板２１と、負ｆ！２２とで構成される。
リチウム正極２０の幾何学的形態を第６図に示した。こ
の正極は２つの平らな切落とし面２３．２４をもつ円形
の周縁を有する。この正極は１枚のリチウムシートで、
又は２つのリチウムシートの間に挿入したニッケルグリ
ッド内にこれらのリチウムシートを嵌め込んだもので構
成し得る。
隔離板２１は円板の形状を有し、好ましくは２つの層、
即ちガラス組織からなる機械的耐性のある層と、ガラス
繊維フェルトからなる多孔質層とを互いに重ねたもので
構成する。
負ｆ！２２は正極２０と同様の形状を有し、電気鋳造し
たニッケルグリッド２５の面をポリテトラフルオロエチ
レンを結合剤とするアセチレンブラックで被覆したもの
からなる。
第２＾図に示すように、正極及び負極は止めネジ３１と
係合し且つ正端子の機能を果たす軸３０を通すための孔
を有する。負極２２のグリッド２５に当接する金属スペ
ーサ３２は、これらの負極と対応電気接続との間に適当
な距離を保持せしめる。
負の側（第２Ｂ図参照）には止めネジ３４と係合する軸
３３が具備され、負端子の機能を果たす、正極２０に当
接する金属スペーサ３５はこれら正極と対応電気接続と
の間に適当な距離を保持せしめる。
第６図に示すように、正極２０には軸３３を通すための
孔２６と、軸３０及びスペーサ３２を通すための孔１フ
とが設けられてりる。負極２２も同様の孔を有する。
本発明では、このようにして接続した基本セル１００を
底４１、Ｗ４２及び側壁構成スペーサ４３を含む絶縁材
製の箱の中に封入する。この箱の材料はフッ素含有ポリ
マー、メラミンの中から選択するのが好ましい、積重体
を形成する時には、各節のレベルに密封性が得られるよ
うに、底、蓋及びスペーサからなるアセンブリを締め手
段（図示せず）によって締め付ける。
第３図は底４１を上から見た平面図で示し、第４図示は
スペーサ４３を上から見た平面図で示している。
底４１、蓋４２及びスペーサ４３は夫々対向し合う孔４
４．４５及び４６を有し、これらの孔が総ての部材１０
に共通の電解液供給路４７を規定する。
各スペーサは更に極めて細い通路４８及び４９（第４図
）も有し、これらの通路は共通路４７の電解液を基本電
気化学セル１００に移送するのに使用される。
これらの通路は断面が小さく、その長さはこれら通路内
に保持される電解液の量が極めて少なく、当該電池の充
電後に極めて迅速に沸騰するように決定される。沸騰に
よって泡が発生すると、通路内の糸状の電解液が破断さ
れ、漏洩電流が消滅する。
前記通路は加工し易いように電極の平面に対して傾斜し
ている。
一例として、通路の直径は１１、長さは２０ｍ−にし得
る。通路内の温度上昇は電池の充電倹約４℃／秒である
。電解液の沸点は１　ａｔｅ、で約８０℃であるから、
通路内の電解液を沸騰させて漏洩電流を除去するために
は、約２０秒の時間があれば十分である。
リザーバ内の電解液の量は、電極の乾燥を回避すべく共
通路４７が常に成る程度の量の電解液を含んでいるよう
に選択する０通路４８、−４９を介して部材に移送され
る電解液は極めて急速に沸騰し、泡が発生するとすぐに
漏洩電流が遮断される。
前述のごとく、部材１０の端子は夫々部材１０の底４１
及びＷ４２に接して配置されたニッケルプレート１１．
１２からなる。第５図は、全体的に円形であって平らな
切落とし面１４を備えたプレート１１を上から見た平面
図で示している。隣接する２つの偏平部材の間の接続１
３はラング１５のレベルで実施される。
これらのニッケルプレートの存在によって、放電時に散
逸するカロリーは熱伝導性樹脂４方向に排出される５例
えば、１０分の放電の間に生じる散逸は１３５，０００
ジユールである。また、金属製集電プレートが熱伝導性
樹脂中に突出するような構造であるため、積重体の温度
は５０℃しか上昇しない。
このような構造にしないと前記温度は１５０℃を超え、
そのため爆発を生じる危険がある。
勿論、本発明は前述の具体例には限定されず、その範囲
内で様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
゛第１図は本発明の電池に属する電気化学ブロックの長
手方向部分断面図、第２八図及び第２Ｂ図は第１図の電
気化学ブロックに属する偏平部材の部分断面図、第３図
は第２Ａ図及び第２Ｂ図の部材を封入する箱の底又は蓋
を上から見た平面図、第４図は第２Ａ図及び第２Ｂ図の
部材を封入する箱の側壁を構成するスペーサを上から見
た平面図、第５図は第２Ａ図及び第２Ｂ図の部□材の端
子を構成する集電金属プレートを上から見た平面図、第
６図は第２八図及び第２Ｂ図の部材のリチウム正極を上
から見た平面図である。 ４・・・・・・熱伝導性樹脂、１０・・・・・・偏平部
材、１１．１２・・・・・・金属プレート、４７・・・
・・・電解液供給用共通路。 ＦＩＧ、４

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）複数のリチウム／オキシハロゲン化物対を使用す
    る充電可能電気化学電池であって、充電手段により電気
    化学ブロックと連結し得る電解液リザーバを含み、前記
    電気化学ブロックが直列に電気接続した複数の偏平部材
    の積重体からなり、各偏平部材が電極をスペーサと共に
    金属製内部ロッド上に通すことによって並列に電気接続
    した複数の基本セルで構成され、各偏平部材が底と蓋と
    側壁を規定するスペーサとで形成された絶縁性密封箱内
    に封入され、１つの箱の底が隣の箱の蓋を構成し、スペ
    ーサ、底及び蓋が偏平部材アセンブリと直交する電解液
    供給用共通路を規定する対応孔を有し、前記スペーサが
    更に、電解液を前記共通路から各偏平部材に移送するた
    めの通路も有し、各偏平部材の端子が、対応箱の底及び
    蓋に夫々当接する２つの金属プレートからなり、直列電
    気接続を可能にすべく箱から突出する端部を有し、箱と
    該箱から突出する金属プレート端部とが熱伝導性樹脂中
    に埋められることを特徴とする電気化学電池。
  2. （２）スペーサに設けられた電解液移送用の各通路が小
    さい直径と大きな長さとを有し、これらの寸法が、該通
    路内に存在する少量の電解液を充電と同時に極めて急速
    に沸騰させるように選択されることを特徴とする請求項
    １に記載の電気化学電池。
  3. （３）電解液リザーバに貯蔵される電解液の量が、供給
    用共通路内に或る程度の電解液が常に存在し続けるよう
    に選択される請求項１に記載の電気化学電池。
JP63243765A 1987-09-29 1988-09-28 リチウム／オキシハロゲン化物対を用いる充電可能な電気化学電池 Pending JPH01109667A (ja)

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