JPH0311806Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、非水電解液電池に関し、特に、電
池短絡時の安全性についての改良に関する。

非水電解液電池は、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、カルシウム、マグネシウムあるいはアル
ミニウム等の軽金属を負極活物質としてもちいる
とともに、電解液として非水の有機溶媒にイオン
導電性をもたせるために、アルカリ金属塩を溶か
した有機電解質を使用することを特徴としてお
り、高いエネルギー密度、広い作動温度範囲およ
び長期にわたる保存性が理論的に示され、小型か
つ高性能な電池として脚光を浴びている。

この種の非水電解液電池では、従来、次のよう
な問題が指摘されていた。つまり、電池の両極を
誤つて短絡すると、非常に大きな電流が流れ、こ
の短絡電流によつて電池内部が加熱され、異常な
高温になる。特に、正極ないしは負極と端子板と
の間を電気的に接続する導電体は薄い板材であ
り、ここに全電流が流れるため、この部分が非常
に高温となり赤熱状態になることがあるが、この
場合、非水電解液電池では電解液として可燃性の
有機溶媒を使用していることから、短絡時間が長
くなると、電解液に着火し、この種の電池では、
他の種類の電池よりも爆発する危険性が高い。

このように、非水電解液電池は高い電気的エネ
ルギーを取出し得るが、これと相反する問題とし
て、電池短絡時の加熱・爆発という危険性をとも
なうものであつた。

この考案は上述した従来の問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、電池性能を損なう
ことなく、かつ簡単な構成で、短絡時の加熱・爆
発の危険性を防止できるようにした非水電解液電
池を提供することにある。

上記の目的を達成するために、この考案は、ケ
ース１と、発電要素２と、端子板３と、非水電解
液９と、正、負極導電体１０，１１とを有し、前
記発電要素２は、正極６と、軽金属からなる負極
７と、セパレータ５とを有し、前記非水電解液９
は、前記発電要素２が前記ケース１内に収納され
た状態で注入されるものであり、前記正極導電体
１０は、前記正極６と前記ケース１または前記端
子板３との間のいずれか一方を接続するものであ
り、前記負極導電体１１は、前記負極７と前記ケ
ース１または前記端子板３との間の残りの他方を
接続するものである非水電解液電池において、前
記導電体１０，１１のうち前記端子板３側と接続
されるものは、その途中に低融点合金２００部分
を有し、この低融点合金２００の溶融温度が90〜
130℃であることを特徴とする。

以下、この考案の一実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

図に示す電池は、負極缶１と正極端子板３およ
びガスケツト４からなる電池ケース内に、正極６
とセパレータ５および負極７からなる発電要素２
を非水電解液９とともに絶縁板８を介在させて密
封入されている。セパレータ５、正極６、負極７
はそれぞれ帯状に形成されており、これらはセパ
レータ５を挾んで交互に正極６、負極７が配置さ
れるように重ね合わされ、渦巻状に巻かれてい
る。

負極７としては、リチウム等の軽金属が使用さ
れ、これと負極缶１が導電体１１で結線されてい
る。正極６としては二酸化マンガン等が使用さ
れ、これと正極端子板３が導電体１０で結線され
ている。

また、非水電解液９としては、前述した非水の
有機溶媒にアルカリ金属塩を溶かした有機電解質
が使用されている。

セパレータ５は、イオン透過度が大きく適度な
機械的強度を持つ多孔性の絶縁体、例えばポリプ
ロピレン不織布あるいはガラス繊維を混入したポ
リプロピレン不織布からなる。

また、この考案に係る電池にあつては、上述し
た正極側の導電体１０の途中に90〜130℃で溶融
する低融点合金２００が介在され、この合金２０
０が高温で溶融した時、上記導電体１０が途中か
ら切断されるように構成されている。実施例につ
いてさらに詳述すると、導電体１０は正極１０に
接合されたバネ性を有する導電板１０１と、正極
端子板３にスポツト溶接等で接合されたバネ性を
有する導電板１０２とからなり、これら２つの導
電板１０１と１０２の先端部分がＶ字型をなして
接し、かつ互いのバネ性で引つ張り状態となる形
で低融点合金２００でもつて接合されている。つ
まり、この合金２００が溶融した時に、２枚の導
電板１０１と１０２が互いのバネ性により離反
し、両者が分離し、電気的接続が断たれる。

また、上記低融点合金２００部分は、非水電解
液９に化学的耐性のある材料で、かつ低融点合金
２００とほぼ同じかあるいは多少低い程度の温度
で溶融する樹脂、例えばピツチあるいはポリエチ
レン等の樹脂１２で被包されている。この樹脂１
２により、低融点合金２００が非水電解液９から
保護されている。

このように構成された本考案の非水電解液電池
にあつては、電池の両極を誤つて短絡した場合、
最初は従来の電池と同様に、非常に大きな短絡電
流が流れることから電池内部が発熱し、電池内の
温度が急激に上昇する。従来の電池ではそのまま
短絡状態を続けると電池内温度が180℃以上にも
なり、発火あるいは爆発という危険状態を招いて
いた。

これに対してこの考案の電池では、電池内の温
度が100℃前後まで上昇すると、上述した低融点
合金２００および樹脂１２が溶融し、２枚の導電
板１０１と１０２がそれ自身のバネ性によつて離
反・分離する。つまり、正極６と正極端子板３を
接続する導電体１０が切断することとなり、外部
から見た電池としての機能は果たさなくなり、外
部に電流が供給できなくなるので、加熱の原因と
なつていた前記短絡電流も流れなくなる。従つ
て、それ以上の温度上昇はなくなり、時間ととも
に電池内の温度は低下し、発火あるいは爆発とい
つた危険状態を招くことがない。

なお、一般的な非水電解液電池では、内部温度
が150℃になると爆発の危険性が増大するため、
上記低融点合金２００としては、130℃以下で確
実に溶融するものが望ましい。

また、低融点合金２００が溶融した時に、導電
体１０を確実にこの部分から切断させるための構
造としては、図に示したバネ性を有する導電板１
０１，１０２を引つ張り状態で、Ｖ字型あるいは
Ｗ字型をなすようにして接合する構成に限定され
ない。この低融点合金２００を含んだ導電体１０
の形状およびバネ力の作用のさせかたは種々実施
し得るものである。さらに、上記実施例では、低
融点合金２００が設けられた導電体１０の一端を
正極６に接続したものを例示したが、これを負極
７に接続し、他方の導電体１１を正極６に接続し
ても同じ効果が得られる。

以上詳細に説明したように、この考案に係る非
水電解液電池では、電池内部の配線構造を改良す
るだけで、短絡時の加熱・爆発の危険性を完全に
防止することができ、高負荷性能と安全性を両立
させた優れた電池を提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案による非水電解液電池の一実施例
を示す断面図である。 １……負極缶、２……発電要素、３……正極端
子板、５……セパレータ、６……正極、７……負
極、１０……正極側導電体、１１……負極側導電
体、１２……樹脂、１０１……導電板、１０２…
…導電板、２００……低融点合金。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ケース１と、発電要素２と、端子板３と、非
   水電解液９と、正、負極導電体１０，１１とを
   有し、前記発電要素２は、正極６と、軽金属か
   らなる負極７と、セパレータ５とを有し、 前記非水電解液９は、前記発電要素２が前記
   ケース１内に収納された状態で注入されるもの
   であり、 前記正極導電体１０は、前記正極６と前記ケ
   ース１または前記端子板３との間のいずれか一
   方を接続するものであり、 前記負極導電体１１は、前記負極７と前記ケ
   ース１または前記端子板３との間の残りの他方
   を接続するものである非水電解液電池におい
   て、 前記導電体１０，１１のうち前記端子板３側
   と接続されるものは、その途中に低融点合金２
   ００部分を有し、この低融点合金２００の溶融
   温度が90〜130℃であることを特徴とする非水
   電解液電池。 (2) 上記導電体１０，１１は、バネ性を有する部
   材から構成された一対のＶ字形の導電板１０
   １，１０２を備え、一方の導電板の一端が上記
   端子板３に接続され、他方の導電板の一端が上
   記正極（６または負極７に接続され、かつ、一
   対の導電板の他端同士がＶ字形に当接され、こ
   の当接部部分に上記低融点合金２００が設けら
   れていることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の非水電解液電池。 (3) 上記低融点合金２００は、上記非水電解液９
   に耐性があり、かつ、融点の低い樹脂１２によ
   り被包されていることを特徴とする実用新案登
   録請求の範囲第１項または第２項に記載の非水
   電解液電池。