JPH01112653A - 有機電解質電池 - Google Patents
有機電解質電池Info
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- JPH01112653A JPH01112653A JP62270671A JP27067187A JPH01112653A JP H01112653 A JPH01112653 A JP H01112653A JP 62270671 A JP62270671 A JP 62270671A JP 27067187 A JP27067187 A JP 27067187A JP H01112653 A JPH01112653 A JP H01112653A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、負極活物質としてリチウム等の軽金属を用い
て構成される有機電解質電池に関するものである。
て構成される有機電解質電池に関するものである。
従来の技術
リチウム、ナトリウムなどの軽金属を負極活物質として
用いる有機電解質電池は、高電圧、高エネルギー密度、
長期信頼性の点において優れ、昨今、その需要はメモリ
ーバックアップ用電源、あるいはカメラ用電源などの電
源としてその需要を増大しつつある。しかしながらこの
種の用途に使用される上において、電池構成上、長期に
渡って安定した密閉性、気密性が要求され、極めて気密
性の高い封口がなされていた。このため、内部。
用いる有機電解質電池は、高電圧、高エネルギー密度、
長期信頼性の点において優れ、昨今、その需要はメモリ
ーバックアップ用電源、あるいはカメラ用電源などの電
源としてその需要を増大しつつある。しかしながらこの
種の用途に使用される上において、電池構成上、長期に
渡って安定した密閉性、気密性が要求され、極めて気密
性の高い封口がなされていた。このため、内部。
外部短絡あるいは漏れ電流などによる充電が行なわれだ
場合、電池内部にガスが発生し、電池内圧が異常に上昇
した場合は電池が破裂し、極めて危険性の高いものであ
った。
場合、電池内部にガスが発生し、電池内圧が異常に上昇
した場合は電池が破裂し、極めて危険性の高いものであ
った。
このたや、従来においては下記（１） 、 （２）に示
すような対策が行なわれていた。
すような対策が行なわれていた。
（１）第４図に示すように、電池容器１の一部に環状の
肉薄部１ａを設け、内圧が上昇して危険な状態に達する
前に、前記電池容器１の肉薄部１ａが破裂して電池内の
ガスを外部に飛散させる。
肉薄部１ａを設け、内圧が上昇して危険な状態に達する
前に、前記電池容器１の肉薄部１ａが破裂して電池内の
ガスを外部に飛散させる。
（２）電池の組立封口板の中に、封止部材として肉薄な
金属薄板２合成樹脂あるいは合成ゴムの薄板を配置し、
内圧上昇時に、膨張した薄板を尖鋭な破壊突起で破壊し
て電池内のガスを外部へ逃がす。
金属薄板２合成樹脂あるいは合成ゴムの薄板を配置し、
内圧上昇時に、膨張した薄板を尖鋭な破壊突起で破壊し
て電池内のガスを外部へ逃がす。
発明が解決しようとする問題点
しかし上記（１）の場合、このような構造では鉄製電池
容器１に肉薄部１ａを形成させる場合、加工上の精度か
ら、肉薄部１ａの肉厚は０．０８〜０．１５肋程度まで
しか薄く加工できないのが実状であり、この場合の電池
の内圧は５０〜７０ Ｋｇ ／ ６１の高圧に達しない
と防爆機能が作動しないという欠点があった。上記（２
）の場合にあっては合成ゴム、合成樹脂などの弾性体の
薄板を使用する構造の場合、低圧作動性を具現化するに
はその厚みを０．１−０ 、３咽程度にする必要があり
、この場合、合成ゴム。
容器１に肉薄部１ａを形成させる場合、加工上の精度か
ら、肉薄部１ａの肉厚は０．０８〜０．１５肋程度まで
しか薄く加工できないのが実状であり、この場合の電池
の内圧は５０〜７０ Ｋｇ ／ ６１の高圧に達しない
と防爆機能が作動しないという欠点があった。上記（２
）の場合にあっては合成ゴム、合成樹脂などの弾性体の
薄板を使用する構造の場合、低圧作動性を具現化するに
はその厚みを０．１−０ 、３咽程度にする必要があり
、この場合、合成ゴム。
合成樹脂が大気中の水分を極めて容易に透過しやすく、
特に水分をきらう有機電解質電池においては不適当であ
り、防爆の動作性においても、極めて弾性に富む特徴を
有しているだめ、作動圧が一定しないという面もある。
特に水分をきらう有機電解質電池においては不適当であ
り、防爆の動作性においても、極めて弾性に富む特徴を
有しているだめ、作動圧が一定しないという面もある。
また水分透過性の少ないものとしては、金属薄板が理想
的であるが、低圧動作性を考慮するとその厚みが数μｍ
のオーダーにする必要があり、このような薄板を、組立
封口板内にカシメ方法で挿着固定することは、気密封口
性の点において困難であった。
的であるが、低圧動作性を考慮するとその厚みが数μｍ
のオーダーにする必要があり、このような薄板を、組立
封口板内にカシメ方法で挿着固定することは、気密封口
性の点において困難であった。
問題点を解決するだめの手段
本発明は、上記問題点を耐食性のアルミニウム。
ステンレス等の金属薄板と、耐有機電解液性、耐金属接
着性に優れたフッ素樹脂からなる熱接着フィルムとを貼
り合わせた弁体により、弁孔を常時閉塞し、この弁体を
組立封口板内に熱接着したものである。
着性に優れたフッ素樹脂からなる熱接着フィルムとを貼
り合わせた弁体により、弁孔を常時閉塞し、この弁体を
組立封口板内に熱接着したものである。
作 用
この構成による組立封口板を使用することにより、電池
内圧が上昇した場合でも、低圧において作動弁が破壊し
、また、耐有機電解液性接着組成物を使用しているだめ
長期に渡って気密封口性が維持でき、耐漏液性にも優れ
、電池特性の安定した電池を提供できるものである。
内圧が上昇した場合でも、低圧において作動弁が破壊し
、また、耐有機電解液性接着組成物を使用しているだめ
長期に渡って気密封口性が維持でき、耐漏液性にも優れ
、電池特性の安定した電池を提供できるものである。
実施例
以下、本発明の実施例を図を参照して説明する。
第１図は本発明の組立封口板を用いた円筒形リチウム電
池を示し、図において、Ａは発電要素群であり、正極は
フッ化炭素、二酸化マンガン、酸化銅、硫化鉄、酸化モ
リブデン等を主材として、これに導電材、結着剤を加え
たものからなる。負極としては金属リチウムあるいはマ
イクロポーラスフィルムからなるセパレータ材（図示せ
ず）を介して渦巻状に構成したものである。この要素群
に電解液として、１．２−ジメトキシエタン、ジオキン
ラン、γ−ブチロラクトン等の溶媒を単一あるいは混合
系として使用し、これに溶質としてＬｉＢＦ ＬｉＣ
ＡＯ４等を溶解させたものを電解液ｇ として含有させている。１は前記極板群の負極活物質で
ある金属リチウムの集電体リード２をスポット溶接によ
り、その内面部に溶接した電池容器で、従って負極端子
を兼ねる。その材質としては０．３ ｍｍ程度の耐有機
電解質性ステンレス鋼あるいは耐蝕メツキを施こした鉄
ケースが好ましい。Ｂは本発明による金属薄板４ａと熱
溶着性フィルム４ｂを貼り合わせた構成の弁体４を内部
に配した組立封口板である。その構成は、弁孔３ａを２
段目の水平部３ｂの内底面中央に穿ち、１段目の水平部
３ｃには、本発明の弁体４を熱接着により金属薄板４ａ
が上面になるように溶着した下ケース３と、ガス抜き孔
５ａを凸状部５ｂに有し、その周縁部６Ｃをフラットに
成形加工したキャップ５を、前記下ケース３の開口部３
ｄを内方に金型で折曲て、キャップの周縁部と弁体４の
金属面を機械的にカシメ固定したものである。下ケース
３の材質は厚みが０．３ ｍｍ程度の耐有機電解質性ス
テンレス鋼よりなり、キャップ５はその厚みが０．３ｍ
ｍ程度の耐蝕ニッケルメッキを施した鉄材よりなる。
池を示し、図において、Ａは発電要素群であり、正極は
フッ化炭素、二酸化マンガン、酸化銅、硫化鉄、酸化モ
リブデン等を主材として、これに導電材、結着剤を加え
たものからなる。負極としては金属リチウムあるいはマ
イクロポーラスフィルムからなるセパレータ材（図示せ
ず）を介して渦巻状に構成したものである。この要素群
に電解液として、１．２−ジメトキシエタン、ジオキン
ラン、γ−ブチロラクトン等の溶媒を単一あるいは混合
系として使用し、これに溶質としてＬｉＢＦ ＬｉＣ
ＡＯ４等を溶解させたものを電解液ｇ として含有させている。１は前記極板群の負極活物質で
ある金属リチウムの集電体リード２をスポット溶接によ
り、その内面部に溶接した電池容器で、従って負極端子
を兼ねる。その材質としては０．３ ｍｍ程度の耐有機
電解質性ステンレス鋼あるいは耐蝕メツキを施こした鉄
ケースが好ましい。Ｂは本発明による金属薄板４ａと熱
溶着性フィルム４ｂを貼り合わせた構成の弁体４を内部
に配した組立封口板である。その構成は、弁孔３ａを２
段目の水平部３ｂの内底面中央に穿ち、１段目の水平部
３ｃには、本発明の弁体４を熱接着により金属薄板４ａ
が上面になるように溶着した下ケース３と、ガス抜き孔
５ａを凸状部５ｂに有し、その周縁部６Ｃをフラットに
成形加工したキャップ５を、前記下ケース３の開口部３
ｄを内方に金型で折曲て、キャップの周縁部と弁体４の
金属面を機械的にカシメ固定したものである。下ケース
３の材質は厚みが０．３ ｍｍ程度の耐有機電解質性ス
テンレス鋼よりなり、キャップ５はその厚みが０．３ｍ
ｍ程度の耐蝕ニッケルメッキを施した鉄材よりなる。
弁体４の構成は、第２図に示すようにその厚みが２ｏ〜
３０μｍのアルミニウム４ａ（ＪＩＳ４１６ｏ相当品）
と、厚みが３０〜５０μｍの耐電解液、金、属接着性に
優れる熱接着組成物からなる熱溶着性フィルム４ｂの貼
り合せ機であって、フィルム４ｂの材質としては、４フ
ッ化エチレン−６フッ化ポリプロピレン共重合物（以下
ＦＥＰと略記する）、３フッ化塩化エチレン樹脂（以下
ＰＣＴＦＥと略記する）、フッ化ビニリデン樹脂（以下
ＰＶＤＦと略記する）、エチレン−４フッ化エチレン樹
脂（以下ＥＴＦＥと略記）等のヒートシール性を有した
フッ素樹脂フィルムである。
３０μｍのアルミニウム４ａ（ＪＩＳ４１６ｏ相当品）
と、厚みが３０〜５０μｍの耐電解液、金、属接着性に
優れる熱接着組成物からなる熱溶着性フィルム４ｂの貼
り合せ機であって、フィルム４ｂの材質としては、４フ
ッ化エチレン−６フッ化ポリプロピレン共重合物（以下
ＦＥＰと略記する）、３フッ化塩化エチレン樹脂（以下
ＰＣＴＦＥと略記する）、フッ化ビニリデン樹脂（以下
ＰＶＤＦと略記する）、エチレン−４フッ化エチレン樹
脂（以下ＥＴＦＥと略記）等のヒートシール性を有した
フッ素樹脂フィルムである。
アルミニウム４ａと、熱接着性フィルム４ｂはホットロ
ーラ等により熱接着させて貼り合わせて一体化している
。次にこの封口板Ｂの下ケース３の底面には、前記極板
群Ａの正極活物質からの集電リード６がスポット溶接に
より一体化されており、従って封口板Ｂは正極端子を兼
ねる。またこのような弁体を備えた組立封口板Ｂは発電
要素群Ａを内蔵した金璃ケース１の開口部１ｂに、低透
湿性。
ーラ等により熱接着させて貼り合わせて一体化している
。次にこの封口板Ｂの下ケース３の底面には、前記極板
群Ａの正極活物質からの集電リード６がスポット溶接に
より一体化されており、従って封口板Ｂは正極端子を兼
ねる。またこのような弁体を備えた組立封口板Ｂは発電
要素群Ａを内蔵した金璃ケース１の開口部１ｂに、低透
湿性。
耐電解液性、及び高抗張力を有する高密度ポリエチレン
、あるいはポリプロピレンよりなる絶縁バッキング７を
介して気密的に封口されている。次に本発明の実効につ
いて実験結果とともに説明する。本発明の構成で組立封
口板を構成し、弁体４の構成として、金属薄板４ａとし
て厚みが２５μｍのアルミニウム薄板を使用し、熱接着
性フィルムとして厚みが５０μｍの、前述しだＦ Ｅ
Ｐ 、ＰＣＴＦＩＩ。
、あるいはポリプロピレンよりなる絶縁バッキング７を
介して気密的に封口されている。次に本発明の実効につ
いて実験結果とともに説明する。本発明の構成で組立封
口板を構成し、弁体４の構成として、金属薄板４ａとし
て厚みが２５μｍのアルミニウム薄板を使用し、熱接着
性フィルムとして厚みが５０μｍの、前述しだＦ Ｅ
Ｐ 、ＰＣＴＦＩＩ。
ＰＶＤＦ、ＥＴＦＥを用いたものと、従来より熱接着性
フィルムとして周知の材料であるエチレン−酢酸ビニル
樹脂フィルム（以下ＥＶＡと略記する）エチレン−エチ
レンアクリレート共重合体樹脂フィルム（以下ＥＥＡと
略記）を用いて弁体４としたもので、直径１７ｆｉ、高
さ３３．５ｎ＋ｍ、電気容量１３００ ｍＡｈの円筒形
二酸化マンガンリチウム電池を各々２００個構成し、温
度８０℃、相対湿度９ｏ％の高温多湿雰囲気中に電池を
保存し、その時の電池漏液率、及び内部抵抗の変化を調
査した、結果を表１．及び第３図に示す。なお、この構
成の組立封口板の破損圧を測定したところ、いずれも９
〜１６ Ｋｇ ／ ｃａの比較的低圧で作動することが
実験より判明した。
フィルムとして周知の材料であるエチレン−酢酸ビニル
樹脂フィルム（以下ＥＶＡと略記する）エチレン−エチ
レンアクリレート共重合体樹脂フィルム（以下ＥＥＡと
略記）を用いて弁体４としたもので、直径１７ｆｉ、高
さ３３．５ｎ＋ｍ、電気容量１３００ ｍＡｈの円筒形
二酸化マンガンリチウム電池を各々２００個構成し、温
度８０℃、相対湿度９ｏ％の高温多湿雰囲気中に電池を
保存し、その時の電池漏液率、及び内部抵抗の変化を調
査した、結果を表１．及び第３図に示す。なお、この構
成の組立封口板の破損圧を測定したところ、いずれも９
〜１６ Ｋｇ ／ ｃａの比較的低圧で作動することが
実験より判明した。
表−１電池の漏液率〔チ〕
なお、実施例では金属薄板として２６μｍのアルミニウ
ム薄板を用いたが、厚みが８〜１０μｍのステンレス、
５〜１０μｍのニッケル材料でも同様の特性が得られた
。
ム薄板を用いたが、厚みが８〜１０μｍのステンレス、
５〜１０μｍのニッケル材料でも同様の特性が得られた
。
発明の効果
以上、述べたように本発明による弁体を用いたものは空
気中の水分透過を完全に遮断し水分透過によるリチウム
の腐食２反応式としてＬ ｉ＋ Ｈ２０−１−Ｌ１ＯＨ
＋３ＡＨ２による内部抵抗の上昇、ガス発生に伴なう電
解液の電池端子部への漏出を防止し、長期に渡って電池
特性の安定した、安全性に優れる有機電解質電池を提供
できるものである。
気中の水分透過を完全に遮断し水分透過によるリチウム
の腐食２反応式としてＬ ｉ＋ Ｈ２０−１−Ｌ１ＯＨ
＋３ＡＨ２による内部抵抗の上昇、ガス発生に伴なう電
解液の電池端子部への漏出を防止し、長期に渡って電池
特性の安定した、安全性に優れる有機電解質電池を提供
できるものである。
第１図は本発明の構成による弁体を使用した電池の断面
図、第２図は本発明の弁体の構成断面図、第３図は弁体
の熱溶着性フィルム材料と電池の内部抵抗特性の保存特
性との関係を示す図、第４図は従来の防爆構造を備えた
電池の断面図である。 １・・・・・・電池容器、４・・・・・・弁体、４ａ・
・・・・・金属薄板、４ｂ・・・・・・熱溶着性フィル
ム、６・・・・・・キャップ、６ａ・・・・・・ガス抜
き孔、Ａ・・・・・・発電要素、Ｂ・・・・・・組立封
目板。
図、第２図は本発明の弁体の構成断面図、第３図は弁体
の熱溶着性フィルム材料と電池の内部抵抗特性の保存特
性との関係を示す図、第４図は従来の防爆構造を備えた
電池の断面図である。 １・・・・・・電池容器、４・・・・・・弁体、４ａ・
・・・・・金属薄板、４ｂ・・・・・・熱溶着性フィル
ム、６・・・・・・キャップ、６ａ・・・・・・ガス抜
き孔、Ａ・・・・・・発電要素、Ｂ・・・・・・組立封
目板。
Claims (2)
- （１）有機溶媒を電解液として用い、組立封口板の下ケ
ース内底面に弁孔を有し、かつこの弁孔を封口板の内側
から閉塞する弁体を内蔵した有機電解質電池であって、
上記弁孔を常時閉塞する弁体としてフッ素樹脂からなる
熱溶着性フィルムと金属薄板とを貼り合わせたものを用
い、上記弁体は下ケース内底面に熱接着され、かつ開口
端部を内方へ折曲げた下ケースと、下ケースにかしめら
れたガス抜き孔を有するキャップとの間に固定されてい
る有機電解質電池。 - （２）フッ素樹脂が４フッ化エチレン−６フッ化ポリプ
ロピレン共重合樹脂、３フッ化塩化エチレン樹脂、フッ
化ビニリデン樹脂、エチレン−４フッ化エチレン樹脂の
いずれかからなる特許請求の範囲第１項記載の有機電解
質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270671A JPH01112653A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 有機電解質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62270671A JPH01112653A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 有機電解質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01112653A true JPH01112653A (ja) | 1989-05-01 |
Family
ID=17489324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62270671A Pending JPH01112653A (ja) | 1987-10-27 | 1987-10-27 | 有機電解質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01112653A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0446358U (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-20 | ||
| EP0918359A1 (en) * | 1997-11-21 | 1999-05-26 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary cell comprising safety valve |
| KR100378020B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2003-03-29 | 주식회사 엘지화학 | 폴리올레핀계 수지제 안전판을 이용한 리튬 이온 전지 |
| JP2013008590A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Kri Inc | 蓄電デバイス |
| US10932425B2 (en) | 2015-04-10 | 2021-03-02 | Eden Green Global Technologies Limited | Hydroponics |
| US11602106B2 (en) | 2018-07-06 | 2023-03-14 | Eden Green Global Technologies Limited | Hydroponics |
-
1987
- 1987-10-27 JP JP62270671A patent/JPH01112653A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0446358U (ja) * | 1990-08-21 | 1992-04-20 | ||
| EP0918359A1 (en) * | 1997-11-21 | 1999-05-26 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary cell comprising safety valve |
| KR100378020B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2003-03-29 | 주식회사 엘지화학 | 폴리올레핀계 수지제 안전판을 이용한 리튬 이온 전지 |
| JP2013008590A (ja) * | 2011-06-24 | 2013-01-10 | Kri Inc | 蓄電デバイス |
| US10932425B2 (en) | 2015-04-10 | 2021-03-02 | Eden Green Global Technologies Limited | Hydroponics |
| US12041892B2 (en) | 2015-04-10 | 2024-07-23 | Eden Green Global Technologies Limited | Hydroponic planter |
| US11602106B2 (en) | 2018-07-06 | 2023-03-14 | Eden Green Global Technologies Limited | Hydroponics |
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