JPH01309254A - 有機電解質電地 - Google Patents
有機電解質電地Info
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- JPH01309254A JPH01309254A JP63138819A JP13881988A JPH01309254A JP H01309254 A JPH01309254 A JP H01309254A JP 63138819 A JP63138819 A JP 63138819A JP 13881988 A JP13881988 A JP 13881988A JP H01309254 A JPH01309254 A JP H01309254A
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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
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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われた場
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。
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。
このため、従来においては下記（１） 、 （２）に示
すような対策がとられていた。
すような対策がとられていた。
（１）第２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９合成樹脂あるいは合成ゴムの薄板を配置し、
内圧上外時に、膨張した薄板を尖鋭な突起で破壊して電
池内のガスを外部へ逃がす。
金属薄板９合成樹脂あるいは合成ゴムの薄板を配置し、
内圧上外時に、膨張した薄板を尖鋭な突起で破壊して電
池内のガスを外部へ逃がす。
発明が解決しようとする課題
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０．０８〜０．１５ｎ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に？／ｃＡ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０．１〜０．３ｎ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０．０８〜０．１５ｎ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に？／ｃＡ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０．１〜０．３ｎ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
有しているため、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
有しているため、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
封目板肉にカン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
封目板肉にカン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。
課題を解決するための手段
本発明は、上記問題点をアルミニウム、ステンレス鋼、
ニッケルのいずれかよりなる金属薄板を耐有機電解液性
、耐金属接着性に優れ、透湿係数が２Ｃ１・ｃｍ／（ル
渡・備Ｈｇ ｘ １０ 以下の接着剤で組立封白板内
に接着したものである。
ニッケルのいずれかよりなる金属薄板を耐有機電解液性
、耐金属接着性に優れ、透湿係数が２Ｃ１・ｃｍ／（ル
渡・備Ｈｇ ｘ １０ 以下の接着剤で組立封白板内
に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
、また適性な透湿係数を有した耐有機電解液性接着剤を
使用しているため長期に渡って外気中の水分の透過を阻
止でき、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
、また適性な透湿係数を有した耐有機電解液性接着剤を
使用しているため長期に渡って外気中の水分の透過を阻
止でき、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
池を示す。図において、Ａは発電要素群であり、正極は
フン化炭素、二酸化マンガン、酸化銅、硫化鉄または酸
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。
池を示す。図において、Ａは発電要素群であり、正極は
フン化炭素、二酸化マンガン、酸化銅、硫化鉄または酸
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（図示セス）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、ジオキソラン、ｒ−ブナロ
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Ｌ ｉＢ Ｆ ４ 、Ｌ ｉ ＣＩ
Ｏ４等を溶解させたものを電解液として含浸させている
。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、負極端子を兼ねる。その材質としては
０．３絹程度の耐有機電解質性ステンレス鋼あるいは耐
蝕メツキを施した鉄ケースが好ましい。Ｂは本発明によ
る組立封口板で、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、
本発明に係る透湿係数が２０９・ｃｙｔ／／ｃｉ・渡・
ＱｎＨｑ Ｘ １０ 以下の耐有機電解液性接着剤Ｃ
で接着固定された金属薄板４を配した下ケース３と、ガ
ス抜き孔５ａを凸状部５ｂに有し、その周縁部５ｃをフ
ラットに成形加工したキャンプ６を、前記下ケース３の
開口部３ｄを内方に金型で折曲て、キャップの周縁部と
金属薄板４を機械的にカンメ固定したものである。金属
薄板としてはその厚みが２０〜３０Ａｍのアルミニウム
箔（エエ８４１６０相当品）、あるいは厚みが８〜１０
μｍのステンレス薄板、厚みが１０〜１６μｍのニッケ
ル薄板が作動圧として２０ｋｇ／ｃｒｔｉ以下と低圧で
破損させることができる。また透湿係数が２０９− ｃ
ｍ／ｃｒｄ−５ａｃ−ｃｒＲＨｇ ｘ １０ 以下の接
着剤Ｃトシてはポリエチレンテレフタレート、塩化ビニ
リチン共重合体、クロロスルフォン化ポリエチレン、ボ
リプデン、塩素化天然ゴム、及びブチルゴムなどが有効
である。なお透湿係数を前述のように限定した理由とし
ては、それ以上であれば吸湿力が大きいため、電池保存
中において金属薄板の後盾界面において、大気中の水分
を吸湿透過してしまい、電解液中の水分金が数百ｐｐｍ
、具体的には３００ｐｐｍ以上に上昇させてしまい、負
極活物質であるリチウム表面に酸化皮膜を形成させ、７
Ｅ池内部抵抗の急激な上昇をもたらすものである。
ィルムからなるセパレータ材（図示セス）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、ジオキソラン、ｒ−ブナロ
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Ｌ ｉＢ Ｆ ４ 、Ｌ ｉ ＣＩ
Ｏ４等を溶解させたものを電解液として含浸させている
。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、負極端子を兼ねる。その材質としては
０．３絹程度の耐有機電解質性ステンレス鋼あるいは耐
蝕メツキを施した鉄ケースが好ましい。Ｂは本発明によ
る組立封口板で、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、
本発明に係る透湿係数が２０９・ｃｙｔ／／ｃｉ・渡・
ＱｎＨｑ Ｘ １０ 以下の耐有機電解液性接着剤Ｃ
で接着固定された金属薄板４を配した下ケース３と、ガ
ス抜き孔５ａを凸状部５ｂに有し、その周縁部５ｃをフ
ラットに成形加工したキャンプ６を、前記下ケース３の
開口部３ｄを内方に金型で折曲て、キャップの周縁部と
金属薄板４を機械的にカンメ固定したものである。金属
薄板としてはその厚みが２０〜３０Ａｍのアルミニウム
箔（エエ８４１６０相当品）、あるいは厚みが８〜１０
μｍのステンレス薄板、厚みが１０〜１６μｍのニッケ
ル薄板が作動圧として２０ｋｇ／ｃｒｔｉ以下と低圧で
破損させることができる。また透湿係数が２０９− ｃ
ｍ／ｃｒｄ−５ａｃ−ｃｒＲＨｇ ｘ １０ 以下の接
着剤Ｃトシてはポリエチレンテレフタレート、塩化ビニ
リチン共重合体、クロロスルフォン化ポリエチレン、ボ
リプデン、塩素化天然ゴム、及びブチルゴムなどが有効
である。なお透湿係数を前述のように限定した理由とし
ては、それ以上であれば吸湿力が大きいため、電池保存
中において金属薄板の後盾界面において、大気中の水分
を吸湿透過してしまい、電解液中の水分金が数百ｐｐｍ
、具体的には３００ｐｐｍ以上に上昇させてしまい、負
極活物質であるリチウム表面に酸化皮膜を形成させ、７
Ｅ池内部抵抗の急激な上昇をもたらすものである。
次に本発明の効果について、容Ｑ １３００ｍＡｈの円
Ｒに酸化マンガンリチウム電池を本発明の封口板及び比
較用の封口板構成で構成し、温度６０ ”Ｃ１相対湿度
９０係の高温多湿化に電池を各々１００個床存した時の
電池内部抵抗の推移を次表に示す。なお表中の数字は平
均値を示す。
Ｒに酸化マンガンリチウム電池を本発明の封口板及び比
較用の封口板構成で構成し、温度６０ ”Ｃ１相対湿度
９０係の高温多湿化に電池を各々１００個床存した時の
電池内部抵抗の推移を次表に示す。なお表中の数字は平
均値を示す。
発明の効果
以上より明らかなように、本発明によれば、高圧下での
電ｉ＋ｈ破裂が防止されて安全性が向上し、さらには特
性が長期に渡って安定した電池を提供できるものである
。なお、本発明に係る接着剤の性状としてホットメルト
タイプでシート状に構成したもの、あるいは特殊な溶剤
で溶解分散させた溶剤揮発型としたものなどを使用する
ことが可能である。
電ｉ＋ｈ破裂が防止されて安全性が向上し、さらには特
性が長期に渡って安定した電池を提供できるものである
。なお、本発明に係る接着剤の性状としてホットメルト
タイプでシート状に構成したもの、あるいは特殊な溶剤
で溶解分散させた溶剤揮発型としたものなどを使用する
ことが可能である。
第１図は本発明に係る組立封口板を使用した電池の縦断
面図、第２図は従来の防爆（黄造を備えた電池の縦断面
図である。 １・・・・・・電池容器、３・・・す・下ケース、４・
・・用金属薄板、６・・・・・・キャップ、７・・・・
・・絶縁バッキング、Ｃ・・・・・・接着剤、Ｂ・・・
・・・組立封口板、Ａ・・・・・・発電要素。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＼ｃ
−）寸うさ矢℃す１ 憾
面図、第２図は従来の防爆（黄造を備えた電池の縦断面
図である。 １・・・・・・電池容器、３・・・す・下ケース、４・
・・用金属薄板、６・・・・・・キャップ、７・・・・
・・絶縁バッキング、Ｃ・・・・・・接着剤、Ｂ・・・
・・・組立封口板、Ａ・・・・・・発電要素。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名＼ｃ
−）寸うさ矢℃す１ 憾
Claims (1)
- 組立封口板の下ケースの２段目の水平部中央内底面に
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金属薄板を使用し、上記弁体は下
ケースの１段目の水平内底面に、透湿係数が２０ｇ・ｃ
ｍ・／ｃｍ＾２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ×１０＾１＾３以下
の接着剤で接着固定されている有機電解質電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63138819A JP2764921B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 有機電解質電地 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63138819A JP2764921B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 有機電解質電地 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309254A true JPH01309254A (ja) | 1989-12-13 |
| JP2764921B2 JP2764921B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=15230970
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63138819A Expired - Lifetime JP2764921B2 (ja) | 1988-06-06 | 1988-06-06 | 有機電解質電地 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2764921B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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