JPH0212757A - 有機電解液電池 - Google Patents
有機電解液電池Info
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- JPH0212757A JPH0212757A JP63160942A JP16094288A JPH0212757A JP H0212757 A JPH0212757 A JP H0212757A JP 63160942 A JP63160942 A JP 63160942A JP 16094288 A JP16094288 A JP 16094288A JP H0212757 A JPH0212757 A JP H0212757A
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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
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/375—Vent means sensitive to or responsive to temperature
-
- 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
Landscapes
- 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〕
本発明は有機電解液電池に関し、さらに詳しくは防爆機
構を有する有機電解液電池に関するものである。
構を有する有機電解液電池に関するものである。
リチウム、ナトリウム等の軽金属を負極活物質として用
いる有機電解液電池は、高電圧、高エネルギー密度、長
期信頼性等の点で高い評価を受け、その需要は増大しつ
つある。しかし、その反面長期にねた・て安定した密閉
性、気密性が必ｉ装れるためその封口は極めて気密性の
高いものである。
いる有機電解液電池は、高電圧、高エネルギー密度、長
期信頼性等の点で高い評価を受け、その需要は増大しつ
つある。しかし、その反面長期にねた・て安定した密閉
性、気密性が必ｉ装れるためその封口は極めて気密性の
高いものである。
このため、内部短絡、外部短絡時、漏れ電流などによる
充電時などに電池内部でガス発生がおこり、電池内圧が
上昇して電池の破裂に到ることがあった。
充電時などに電池内部でガス発生がおこり、電池内圧が
上昇して電池の破裂に到ることがあった。
このため、従来は下記のような防’１１．ｖ！ｉＭｌが
提案されていた。
提案されていた。
（１）電池容器の一部を薄肉とし、電池内圧が上昇して
も電池が破裂する前にこの薄肉部が破裂へ飄でガスが外
部へ逃げる防爆機構。
も電池が破裂する前にこの薄肉部が破裂へ飄でガスが外
部へ逃げる防爆機構。
（２）ガス抜き穴を有する上、下ケースにより弁室を形
成した組立月日板の中に、１ｊ止部祠として金属薄板、
合成樹脂おるいは合成ゴムの薄板を記聞し、内圧上昇時
に膨出した薄板を鋭利な破壊突起で破壊してガスを外へ
逃がす防爆機構等があった。
成した組立月日板の中に、１ｊ止部祠として金属薄板、
合成樹脂おるいは合成ゴムの薄板を記聞し、内圧上昇時
に膨出した薄板を鋭利な破壊突起で破壊してガスを外へ
逃がす防爆機構等があった。
しかし、前記（１）の場合、例えば鉄製電池容器に薄肉
部を形成させる場合加工精度から言って、その肉厚は０
．０８〜０．１５ｍ程度にしか薄く加工できないのが実
状であり、そのため電池内圧が５０〜７０に９ｆｌｃ屑
の高圧に達しないかぎり、防爆機構が作動しないという
問題点があった。
部を形成させる場合加工精度から言って、その肉厚は０
．０８〜０．１５ｍ程度にしか薄く加工できないのが実
状であり、そのため電池内圧が５０〜７０に９ｆｌｃ屑
の高圧に達しないかぎり、防爆機構が作動しないという
問題点があった。
また、前記（２）の場合は、組立封口板の形成自体が電
池の製造工程を繁雑にするうえ、その中に板を鋭利な突
起で破壊する際、薄板が熱により溶融して鋭利な突起に
密着してまつわりつき、ガスの逃げ道を塞いでしまうと
いう問題点があった。
池の製造工程を繁雑にするうえ、その中に板を鋭利な突
起で破壊する際、薄板が熱により溶融して鋭利な突起に
密着してまつわりつき、ガスの逃げ道を塞いでしまうと
いう問題点があった。
本発明は上記したような従来の問題点を解決せんとして
なされたもので、封目板に形設したガス抜き穴を常時閉
塞する弁体として、金属への融着性を有し、かつ、示差
走査熱量測定法による融点が１２０〜１７０℃のポリエ
チレンもしくはポリプロピレンのフィルムと、金属薄板
とを貼りつけた複合被膜を用い、かつ、前記ガス抜き穴
の周囲に熱融着することにより、製作が容易で安定した
動作をする防爆機構を有する有機電解液電池を提供する
ものでおる。
なされたもので、封目板に形設したガス抜き穴を常時閉
塞する弁体として、金属への融着性を有し、かつ、示差
走査熱量測定法による融点が１２０〜１７０℃のポリエ
チレンもしくはポリプロピレンのフィルムと、金属薄板
とを貼りつけた複合被膜を用い、かつ、前記ガス抜き穴
の周囲に熱融着することにより、製作が容易で安定した
動作をする防爆機構を有する有機電解液電池を提供する
ものでおる。
（課題を解決するための手段〕
本発明は封目板に形設したガス抜き穴を常時閉塞する弁
体を有し、該弁体が金属への封着性を有するポリエチレ
ンもしくはポリプロピレンと、金属薄板とを貼り合わせ
た複合被膜からなり、かつ、ガス抜き穴の周囲に熱融着
されている有機電解液電池であって、該高密度ポリエチ
レンもしくはポリプロピレンフィルムの示差走査熱量測
定法（ＤＳＣ法）による融点が、１２０’Ｃ〜１７０’
Ｃであることを特徴としたものでおる。
体を有し、該弁体が金属への封着性を有するポリエチレ
ンもしくはポリプロピレンと、金属薄板とを貼り合わせ
た複合被膜からなり、かつ、ガス抜き穴の周囲に熱融着
されている有機電解液電池であって、該高密度ポリエチ
レンもしくはポリプロピレンフィルムの示差走査熱量測
定法（ＤＳＣ法）による融点が、１２０’Ｃ〜１７０’
Ｃであることを特徴としたものでおる。
本発明の有機電解液電池はその使用温度範囲は一般でも
最高６０℃で、短期間的にはそれ以上になる。そのため
ポリエチレンもしくはポリプロピレンからなる熱融着性
樹脂フィルムの融点が低いと、通常使用状態でも防爆機
構が作動してしまうことがある。また、ガス発生による
電池内圧上昇時には電池の発熱も並行して起きているが
、融点が高すぎると高温高圧まで防爆機構が作動せず、
電池の破壊が先に起ってしまうことにもなりかねない。
最高６０℃で、短期間的にはそれ以上になる。そのため
ポリエチレンもしくはポリプロピレンからなる熱融着性
樹脂フィルムの融点が低いと、通常使用状態でも防爆機
構が作動してしまうことがある。また、ガス発生による
電池内圧上昇時には電池の発熱も並行して起きているが
、融点が高すぎると高温高圧まで防爆機構が作動せず、
電池の破壊が先に起ってしまうことにもなりかねない。
したがって、この熱融着性樹脂フィルムのＤＳＣ法によ
る融点は、１２０〜１７０℃が好ましい。ＤＳＣ法とは
、標準試料と等しい条件で未知試料と温度差をＯに保つ
のに必要な加熱量を記録して、未知資料の融解熱を検知
し、その時の温度を測定し、融点を知る示差走査熱量測
定法である。
る融点は、１２０〜１７０℃が好ましい。ＤＳＣ法とは
、標準試料と等しい条件で未知試料と温度差をＯに保つ
のに必要な加熱量を記録して、未知資料の融解熱を検知
し、その時の温度を測定し、融点を知る示差走査熱量測
定法である。
本発明において、上記熱融着性樹脂フィルムと貼り合せ
て用いる金属薄板の材質は、ステンレス鋼、アルミニウ
ム、鉄、ニッケル等であるが、材質がステンレス鋼等の
場合、その金属薄板の厚みは通常４０μｍ程度である。
て用いる金属薄板の材質は、ステンレス鋼、アルミニウ
ム、鉄、ニッケル等であるが、材質がステンレス鋼等の
場合、その金属薄板の厚みは通常４０μｍ程度である。
用いる金属の中でも耐蝕性、作業性の理由からステンレ
ス鋼が好ましい。
ス鋼が好ましい。
かくして、内圧上昇時、同時発生する電池発熱により熱
融着性フィルムが溶融し、ガス抜き穴にかかる電池内圧
により複合被膜弁体が押し上げられ、封目板と複合被膜
の気密融着部が部分的に破壊されガスが電池外部へ逃が
される。
融着性フィルムが溶融し、ガス抜き穴にかかる電池内圧
により複合被膜弁体が押し上げられ、封目板と複合被膜
の気密融着部が部分的に破壊されガスが電池外部へ逃が
される。
本発明によれば、封口板と弁体の複合被膜との熱融着の
みで防爆機構を形成できるため、その作業は非常に簡易
であり、電池内圧が上昇した場合安定して防爆機構が作
動し、また耐有機電解液性のポリプロピレンもしくはポ
リエチレンを熱融着性樹脂フィルムとしているため、長
期信頼性の高い電池を提供することができる。
みで防爆機構を形成できるため、その作業は非常に簡易
であり、電池内圧が上昇した場合安定して防爆機構が作
動し、また耐有機電解液性のポリプロピレンもしくはポ
リエチレンを熱融着性樹脂フィルムとしているため、長
期信頼性の高い電池を提供することができる。
（実施例〕
以下、本発明の一実施例を図面に従い説明する。
第１図において、１は正極端子を兼ねる月日板であり、
厚さ０．５＃ｌＩの５ｔｌＳ３０４ステンレス鋼から構
成されており、その一部に直径１．５面のガス抜き穴２
が形設されている。このガス抜き穴２の外側周囲に、ポ
リプロピレンに無水マレイン酸５重量％をグラフト重合
して金属への融着性を付与したポリプロピレンからなる
熱融着性樹脂フィルム３ａ、と、厚さ４０μｍの５ＵＳ
３０４の金属薄板３ｂとを貼り合せた弁体の複合被膜３
を熱融着し、ガス央き穴２を常時気密的に閉塞する防爆
機構とする。この防爆機構を有する封口板１を、二酸化
マンガンを正極活物質とする正極板、金属リチウムを負
極活物質とする負極板、ポリプロピレン不織布よりなる
セパレータとを積層して、渦巻状に巻回した電極群６を
、電解液とともに内挿した負極端子を兼ねる鉄製外装缶
５の開口部に、ポリプロピレン製絶縁バッキング４を介
して上記封口板１を気密液密的に装着する。
厚さ０．５＃ｌＩの５ｔｌＳ３０４ステンレス鋼から構
成されており、その一部に直径１．５面のガス抜き穴２
が形設されている。このガス抜き穴２の外側周囲に、ポ
リプロピレンに無水マレイン酸５重量％をグラフト重合
して金属への融着性を付与したポリプロピレンからなる
熱融着性樹脂フィルム３ａ、と、厚さ４０μｍの５ＵＳ
３０４の金属薄板３ｂとを貼り合せた弁体の複合被膜３
を熱融着し、ガス央き穴２を常時気密的に閉塞する防爆
機構とする。この防爆機構を有する封口板１を、二酸化
マンガンを正極活物質とする正極板、金属リチウムを負
極活物質とする負極板、ポリプロピレン不織布よりなる
セパレータとを積層して、渦巻状に巻回した電極群６を
、電解液とともに内挿した負極端子を兼ねる鉄製外装缶
５の開口部に、ポリプロピレン製絶縁バッキング４を介
して上記封口板１を気密液密的に装着する。
この＠造で直径１７．０．、総高３３．５Ｍの円筒型リ
ヂウム電池を作り、５０７ｎΩの抵抗で外部短絡させた
ときの電池外壁温度と電流値と経時変化の一例を第２図
に示す。短絡後約５分で電池外壁温度が約１３０’Ｃに
達した時点で本発明による防爆機構が作動し、ガスのリ
ークが始まった。それと同時に電流値が激減し、電池外
壁温度も下降した。
ヂウム電池を作り、５０７ｎΩの抵抗で外部短絡させた
ときの電池外壁温度と電流値と経時変化の一例を第２図
に示す。短絡後約５分で電池外壁温度が約１３０’Ｃに
達した時点で本発明による防爆機構が作動し、ガスのリ
ークが始まった。それと同時に電流値が激減し、電池外
壁温度も下降した。
以上述べたように、本発明によれば防爆機構の形成が非
常に容易で、かつ、高圧下での電池破裂が防止されて安
全性が向上し、長期信頼性の高い有機電解液電池を提供
できるものである。
常に容易で、かつ、高圧下での電池破裂が防止されて安
全性が向上し、長期信頼性の高い有機電解液電池を提供
できるものである。
第１図は本発明の一実施例電池の部分断面図、第２図は
本発明の一実施例電池の短絡試験の短絡電流値、経過時
間、外壁温度の結果を示すグラフでおる。 １・・・封口板 ２・・・ガス恢き穴３・・
・複合被膜 ３ａ・・・熱接着性樹脂フィルム
本発明の一実施例電池の短絡試験の短絡電流値、経過時
間、外壁温度の結果を示すグラフでおる。 １・・・封口板 ２・・・ガス恢き穴３・・
・複合被膜 ３ａ・・・熱接着性樹脂フィルム
Claims (1)
- 封口板に形設したガス抜き穴を常時閉塞する弁体を有
し、該弁体が金属への接着性を有するポリエチレンもし
くはポリプロピレンのフィルムと金属薄板とを貼り合わ
せた複合被膜からなり、かつ前記ガス抜き穴の周囲に融
着されている防爆機構を有する有機電解液電池であって
、前記ポリエチレンもしくはポリプロピレンのフィルム
の示差走査熱量測定法による融点が、１２０〜１７０℃
であることを特徴とする有機電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160942A JPH0212757A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 有機電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63160942A JPH0212757A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 有機電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0212757A true JPH0212757A (ja) | 1990-01-17 |
Family
ID=15725554
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63160942A Pending JPH0212757A (ja) | 1988-06-30 | 1988-06-30 | 有機電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0212757A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011158822A1 (ja) * | 2010-06-16 | 2011-12-22 | 株式会社朝日ラバー | 過剰圧力開放弁及び過剰圧力開放ユニット |
| CN105940524A (zh) * | 2014-02-10 | 2016-09-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于在使用电池系统时提高安全性的装置和方法 |
| CN107611313A (zh) * | 2017-10-07 | 2018-01-19 | 珠海市至力电池有限公司 | 扣式电池防爆盖 |
-
1988
- 1988-06-30 JP JP63160942A patent/JPH0212757A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2011158822A1 (ja) * | 2010-06-16 | 2011-12-22 | 株式会社朝日ラバー | 過剰圧力開放弁及び過剰圧力開放ユニット |
| JP5043249B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2012-10-10 | 株式会社朝日ラバー | 過剰圧力開放弁及び過剰圧力開放ユニット |
| JPWO2011158822A1 (ja) * | 2010-06-16 | 2013-08-19 | 株式会社朝日ラバー | 過剰圧力開放弁及び過剰圧力開放ユニット |
| CN105940524A (zh) * | 2014-02-10 | 2016-09-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于在使用电池系统时提高安全性的装置和方法 |
| JP2017505526A (ja) * | 2014-02-10 | 2017-02-16 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | バッテリシステムの使用時の安全性を向上させるための装置及び方法 |
| US10566590B2 (en) | 2014-02-10 | 2020-02-18 | Robert Bosch Gmbh | Apparatus and method for increasing safety when using battery systems |
| CN107611313A (zh) * | 2017-10-07 | 2018-01-19 | 珠海市至力电池有限公司 | 扣式电池防爆盖 |
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