JPH03226963A - 有機電解質電池 - Google Patents

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】 〔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の防爆用組立封口板に関す
るものである。

〔発明のＪ既要〕

本発明は、防爆用組立封口板の弁体として予め皿状に絞
り加工された弁体を用いることにより、高圧下での電池
破裂を防止して安全性を向上するものである。

〔従来の技術〕

従来、第２図に示すように防爆用組立封口板Ｂ′の弁体
７′を予め作動圧以下の圧縮空気で上方に膨らませた防
爆用組立封口板が知られていた。

特開昭６３−９５７号公報にこのような従来の防爆用組
立封口板を用いた電池が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の電池は防爆用組立封口板の弁体がただ単に上方に
膨らませただけなので、キャップ内面に設けられた切刃
とこの弁体との距離を精度良く一定とすることが難しい
欠点があった。

また、膨らんだ弁体の形状が正確に仕上がるとは限らず
、内圧上昇時、一定の破壊圧に達するまでに時間を必要
とし、作動圧のバラツキを生しる欠点があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記問題点を解決するためにこの発明は、防爆用組立封
口板の弁体を予め皿状に絞り加工することにより、電池
内圧が玉貸したときに、容易に所定の低圧で、確実に破
…し円滑に電池内ガスを外部へ逸散させることができる
。

〔作　用〕

例えば、第３図に示したように、厚み２０μのＡｌ箔７
ａと厚み５０μの熱接着性フィルム７ｂのラミネートフ
ィルムを２枚重ねた弁体７を所定の金型にて皿状に絞り
加工する。この熱接着性フィルム７ｂは無水アイレイン
酸で変性したポリエチレンであるので８０〜１００°Ｃ
で成形加工した方が望ましい。

一般に、金型設計精度は加工品の寸法公差を±５μに仕
上げることは十分可能である。

このことから、キャップ８の内面に設けられた切刃９の
形状なり、寸法は金型にて製作されるため寸法公差は±
５μである。

一方、本発明に係わる弁体の加工寸法も公差士５μであ
り、切刃９と弁体７との隙間は精度の高い寸法とするこ
とができる。

従って、所定の動作圧に応じて、切刃９と弁体７との隙
間寸法を精度良くできるので、電池内圧上昇時、所定の
動作正６こ達し次第、確実に弁体７が破損し、電池内ガ
スがキャップのガス排出孔８ａ、８ｂより逸散すること
ができる。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

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
池の一実施例で断面図である。

図中、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、五酸化
バナジウム等を主成分として、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又はＬ
ｉ−Ａｊ！合金である。

この正極と負極をセパレータ（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、ジオキフラン、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ＬｉＢＦ４　、Ｌ　ｉ　Ｏｊ！０４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
この発電要素群Ａを収納した電池容器である。２と３は
プラスチックや厚紙等からなる絶縁リングであり、中央
部に開孔２ａ、３ａが設けられている。４は発電要素群
Ａの負極活物質であるリチウムの負極集電体であり、電
池容器ｌの中央底部にスポット溶接されている。この電
池容器１は負極端子を兼ね、厚み０．３鶴のステンレス
又はニッケルメッキを施した鉄からなる。５は発電要素
群への正極活物質の正極集電体であり、皿状封口板６に
スポット溶接されている。Ｂは、本発明による弁体７を
内部に配した防爆用の組立封口板である。この組立封口
板Ｂの構成は、底面中央に弁孔６ａを有した皿状封口板
６、本発明に係わる予め皿状に絞り加工された弁体７お
よび内面中央に切刃９とガス排出孔８ａ、凸状部側面に
ガス排出孔８ｂを設けたキャップ８とからなる。また、
第３図に示すように、この弁体７は厚み２０μのＡｐ箔
７ａと厚み５０μの熱接着フィルム７ｂのラミネートフ
ィルムを２枚重ねたものである。この弁体７の外周部は
熱接着フィルム７ｂを介して皿状封口板６と熱接着され
、完全に密閉化されている。さらに、この皿状封口板６
の外周開口端はカシメ封口されている。弁体７の熱接着
性フィルム７ｂがカシメ封口でのガスケット機能を果た
しており、組立封口板Ｂを完全に密閉化している。キャ
ップ８は厚み０．３龍のステンレス又はニッケルメッキ
を施した鉄からなり、正極集電体５と電気的に接続され
ているので、正極端子を兼ねている。この組立封口板Ｂ
と電池容器１はガスケソ目０で完全に密閉化されている
。

このガスヶ・７ト１０はポリプロピレンである。

このようにして出来た円筒形リチウム電池は内部ショー
ト、外部からの強制過充放電などの異常時にガス発生が
生じた場合には、この防爆用の組立封口板Ｂが弁孔６ａ
からガスが流入し、所定の電池内圧になると弁体７が切
刃９で破損し、内部ガスはガス排気孔８ａ、８ｂを通っ
て外部へ逸散する。

次に、本発明の弁体７と従来の弁体７′を用いた組立封
口板Ｂ、Ｂ’について破１員圧力（ｋｇ／ｃｆｆｌ）を
調べた。

第１表にその結果を示す。データは各々ｎ＝１００であ
る。弁体７．７′の受圧面積は０　、３　ｃａ一定とし
、この弁体７，７′に圧力を１分間にｌ　ｋｇ　／　Ｃ
ｎｔづつ上昇させて弁体７．７′の破損時の圧力を測定
した。結果は平均値Ｘと最大値と最小値の差Ｒで示す。

単位はｋｇ　／　ｃｆである。

第１表 第１表より明らかなように、本発明の組立封口板Ｂは従
来の組立封口板Ｂ′に比べて、破損圧力が低圧であり、
かつ破損圧のバラツキも小さい。

このことにより、本発明は電池内圧にストレートに惑応
し、かつ弁体破損圧のバラツキも小さいので信頼性に富
んだ組立封口板Ｂと言える。

この本発明が優れている理由は、弁体７が予め正確な形
状に絞り加工されているので、切刃９との隙間を精度良
く出来たことと電池内圧がストレートに弁体７に作用す
るようにしたことである。

一方、従来の弁体７′は組立封口体７′を製作したのち
、弁孔６ａより圧縮空気を送って上に膨らませられただ
けなので、本実施例の如く、弁体７′が間層か積層され
ている場合には全体が完全な形状になることが困難であ
るからである。

すなわち、一方から圧力を加えるだけでは、弁体７′の
構成層−枚一枚の伸びが材質差、厚み差によりバラバラ
となるからである。

〔発明の効果〕

以上詳述したように、本発明は予め絞り加工を施した弁
体を組込んだ組立封口板を用いているので、仮に電池に
異常が生じて内圧が上昇しても低圧で安定した動作性を
有した有機電解質電池を提供できる。

本発明は有機電解質電池の安全性確保という点で、その
工業的価値は大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した電池の一実施例を示す断面図
、第２図は従来電池の組立封口板の断面図、第３図は本
発明に適用した弁体の一実施例を示す断面図である。 ・電池容器 絶縁リング 絶縁リングの開孔 ・負極集電体 ・正極集電体 皿状封口板 皿状封口板の弁孔 弁体 ＡＩ箔 熱接着性フィルム ・キャップ ガス排出孔 ・切刃 １　・　・　・　・ ２、３　・　・　・　・ ２ａ　　　３ａ　　・　・ ４　・　・　・　・　・　・ ５　・　・　・　・ ６　・　・　・　・　・　・ ６　ａ　・　・　・　・　・　・ ７　７　′　・　・　・　・ ７　ａ　・　・　・　・　・ ７　ｂ　・　・　・　・　・ ８　・　・　・　・　・　・ ３ａ、　　８　ｂ　　・ Ａ　・　・ ・発電要素群 Ｂ　′　・ 組立封口板 以 上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 正極と、軽金属負極と、有機電解質を有し、皿状封口板
   の電池容器側へ突出した底面に弁孔をあけ、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予
   め、皿状に絞り加工した弁体を用い、この弁体をガス抜
   き孔と切刃を有するキャップを介して皿状封口板の開口
   端部を内側へ折り曲げてカシメ固定されていることを特
   徴とする有機電解質電池。