JPH0512929Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0512929Y2 JPH0512929Y2 JP1987134166U JP13416687U JPH0512929Y2 JP H0512929 Y2 JPH0512929 Y2 JP H0512929Y2 JP 1987134166 U JP1987134166 U JP 1987134166U JP 13416687 U JP13416687 U JP 13416687U JP H0512929 Y2 JPH0512929 Y2 JP H0512929Y2
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- JP
- Japan
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- battery
- current collector
- thionyl chloride
- fuse
- lead
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Classifications
-
- Y02E60/12—
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は電池外部での短絡回路形成時に起る電
池爆発あるいは開裂を未然に防止し得るヒユーズ
を有する塩化チオニル／リチウム電池に関するも
のである。
池爆発あるいは開裂を未然に防止し得るヒユーズ
を有する塩化チオニル／リチウム電池に関するも
のである。
従来の技術とその問題点
塩化チオニル／リチウム電池は高出力、高エネ
ルギー密度、貯蔵特性等、優れた特性を有してい
る半面、短絡回路が形成されると、電池内部で反
応が急激に進行する。そのため内部圧力が異常に
上昇し、電池容器が膨脹、開裂し、内容物が外部
へ噴出する。塩化チオニルは腐食性の高い常温液
体であるため、外部周辺機器はかなりの腐食をう
ける。反応がさらに激しい場合はリチウムが溶融
（融点約180℃）し、セパレータを貫通、正極と直
接接触して、いわゆる熱逸走を引起こして電池爆
発に到る恐れがある。
ルギー密度、貯蔵特性等、優れた特性を有してい
る半面、短絡回路が形成されると、電池内部で反
応が急激に進行する。そのため内部圧力が異常に
上昇し、電池容器が膨脹、開裂し、内容物が外部
へ噴出する。塩化チオニルは腐食性の高い常温液
体であるため、外部周辺機器はかなりの腐食をう
ける。反応がさらに激しい場合はリチウムが溶融
（融点約180℃）し、セパレータを貫通、正極と直
接接触して、いわゆる熱逸走を引起こして電池爆
発に到る恐れがある。
一般に、上記のような破壊的現象を起す外部短
絡に対する防止策として、加熱および過電流防止
用保護素子が電池、もしくは電池が備えられた回
路中に取付けられている。しかし、保護素子は電
池容器外に配置する必要があり、実質電池占有体
積を増大させると共にコスト高を招く。
絡に対する防止策として、加熱および過電流防止
用保護素子が電池、もしくは電池が備えられた回
路中に取付けられている。しかし、保護素子は電
池容器外に配置する必要があり、実質電池占有体
積を増大させると共にコスト高を招く。
また、電池の構成部品である集電リード自身を
ヒユーズとして機能させるケースも見られる。
ヒユーズとして機能させるケースも見られる。
一方、塩化チオニル／リチウム電池は正極活物
質が常温液体であるため、放電深度によつて電池
内部の塩化チオニル量が変化する。放電深度が大
であれば塩化チオニル消費量は大きくなり、電池
内部の液体残留量が少なくなる。集電リード自身
をヒユーズとして使用する場合、この放電深度に
よつてヒユーズ作動電流値が大きく変化する。通
常、放電深度が小の場合、集電リードは塩化チオ
ニルに浸されている状態にあり、外部短絡等の大
電流発生時、ヒユーズ部の抵抗熱の放熱が大きく
なり、熱が発散するため、集電リード部の温度上
昇が鈍化し、ヒユーズ動作電流値が大となる。反
対に放電深度が大の場合、塩化チオニル量が減少
しているため、集電リード周囲の雰囲気は反応生
成物であるSO2等の気体であり、外部短絡等の大
電流発生時、ヒユーズ部の放熱が小さくなり、放
電深度が大の場合と比較するとヒユーズ作動電流
値が著しく小さくなる。このように、ヒユーズ作
動電流値が著しく異なる現象は電池安全性の点か
ら、この方法が十分な対策であるとは言い難い。
質が常温液体であるため、放電深度によつて電池
内部の塩化チオニル量が変化する。放電深度が大
であれば塩化チオニル消費量は大きくなり、電池
内部の液体残留量が少なくなる。集電リード自身
をヒユーズとして使用する場合、この放電深度に
よつてヒユーズ作動電流値が大きく変化する。通
常、放電深度が小の場合、集電リードは塩化チオ
ニルに浸されている状態にあり、外部短絡等の大
電流発生時、ヒユーズ部の抵抗熱の放熱が大きく
なり、熱が発散するため、集電リード部の温度上
昇が鈍化し、ヒユーズ動作電流値が大となる。反
対に放電深度が大の場合、塩化チオニル量が減少
しているため、集電リード周囲の雰囲気は反応生
成物であるSO2等の気体であり、外部短絡等の大
電流発生時、ヒユーズ部の放熱が小さくなり、放
電深度が大の場合と比較するとヒユーズ作動電流
値が著しく小さくなる。このように、ヒユーズ作
動電流値が著しく異なる現象は電池安全性の点か
ら、この方法が十分な対策であるとは言い難い。
また、集電リードの形成としては発生する抵抗
熱を大きくさせるために、第３図イ，ロのよう
に、平板状金属板１の一部の幅を狭くした部分
２′を形成させることが考えられる。しかしこの
ような形状であれば、集電リードを支える部分が
１箇所であるため、集電リード全体がネジれ、オ
レを起こすなど、機械的強度面で問題がある。
熱を大きくさせるために、第３図イ，ロのよう
に、平板状金属板１の一部の幅を狭くした部分
２′を形成させることが考えられる。しかしこの
ような形状であれば、集電リードを支える部分が
１箇所であるため、集電リード全体がネジれ、オ
レを起こすなど、機械的強度面で問題がある。
問題点を解決するための手段
本考案は以上のような問題点に鑑み、放電深度
の大小に係わらず電池に悪影響を及ぼさない、あ
る一定範囲の電流値でヒユーズとして作用する集
電リードを備えた塩化チオニル／リチウム電池を
提供するものであり、その要旨は負極あるいは正
極の金属集電体と出力端子とを電気的に接続して
いる平板状金属製集電リードの一部に円状、楕円
状あるいは長穴状の穿孔を設け、前記穿孔箇所近
傍をフツ素系樹脂で被覆したことを特徴とするも
のである。
の大小に係わらず電池に悪影響を及ぼさない、あ
る一定範囲の電流値でヒユーズとして作用する集
電リードを備えた塩化チオニル／リチウム電池を
提供するものであり、その要旨は負極あるいは正
極の金属集電体と出力端子とを電気的に接続して
いる平板状金属製集電リードの一部に円状、楕円
状あるいは長穴状の穿孔を設け、前記穿孔箇所近
傍をフツ素系樹脂で被覆したことを特徴とするも
のである。
作 用
本考案塩化チオニル−リチウム電池に用いる集
電リード６は第２図に示すように、平板状金属板
１の一部に円状、楕円状あるいは長穴状等に穿孔
２を設けることによつて穿孔部の電気抵抗値を増
大させて、発生する抵抗熱を他の終電リード部分
より大きくさせている。外部短絡等によつて集電
リード部に大電流が流れると、抵抗熱が大きい穿
孔箇所の残部が選択的にヒユーズとして作用す
る。
電リード６は第２図に示すように、平板状金属板
１の一部に円状、楕円状あるいは長穴状等に穿孔
２を設けることによつて穿孔部の電気抵抗値を増
大させて、発生する抵抗熱を他の終電リード部分
より大きくさせている。外部短絡等によつて集電
リード部に大電流が流れると、抵抗熱が大きい穿
孔箇所の残部が選択的にヒユーズとして作用す
る。
さらに、第２図に示すように穿孔箇所近傍部に
フツ素系樹脂を被覆３することによつて、穿孔箇
所近傍部の抵抗熱の放熱を他の非被覆部分に比べ
て著しく抑制させている。これ故、抵抗熱は発散
することなく穿孔箇所近傍に集中する。放電深度
の差による電池内部塩化チオニル残存量に影響さ
れるヒユーズ作動電流値をフツ素系樹脂の被覆に
よつて、ある一定範囲内に収めることができる。
フツ素系樹脂を被覆３することによつて、穿孔箇
所近傍部の抵抗熱の放熱を他の非被覆部分に比べ
て著しく抑制させている。これ故、抵抗熱は発散
することなく穿孔箇所近傍に集中する。放電深度
の差による電池内部塩化チオニル残存量に影響さ
れるヒユーズ作動電流値をフツ素系樹脂の被覆に
よつて、ある一定範囲内に収めることができる。
実施例
第１図に塩化チオニル／リチウム電池として比
較的大電流取り出しが可能なスパイラル構造を有
する電池に使用した例を示す。
較的大電流取り出しが可能なスパイラル構造を有
する電池に使用した例を示す。
板厚0.05mm、幅３mm、孔の大きさ1.0mmφ、孔
近傍部の被覆をフツ素系樹脂製熱収縮チユーブに
より行なつた第２図に示す構造のヒユーズ機能を
有する集電リード６を製作した。この集電リード
を第４図に示す如く、帯状ニツケルエキスパンド
の正極集電体４に溶接し、多孔質炭素と結着剤か
らなる正極層５を形成させ、正極１２とした。負
極１３は帯状のニツケル箔集電体をリチウム箔に
圧着させて形成した。帯状セパレータ１４を介し
て負極１３と正極１２とを巻回し、円筒形金属容
器１５内に収めた。負極集電リードは前記金属容
器内側面に溶接され、ヒユーズ機能を有する正極
集電リード６は電池蓋７中央部のガラスシール９
によつて絶縁された注液口を兼ねる出力端子８に
溶接されている。
近傍部の被覆をフツ素系樹脂製熱収縮チユーブに
より行なつた第２図に示す構造のヒユーズ機能を
有する集電リード６を製作した。この集電リード
を第４図に示す如く、帯状ニツケルエキスパンド
の正極集電体４に溶接し、多孔質炭素と結着剤か
らなる正極層５を形成させ、正極１２とした。負
極１３は帯状のニツケル箔集電体をリチウム箔に
圧着させて形成した。帯状セパレータ１４を介し
て負極１３と正極１２とを巻回し、円筒形金属容
器１５内に収めた。負極集電リードは前記金属容
器内側面に溶接され、ヒユーズ機能を有する正極
集電リード６は電池蓋７中央部のガラスシール９
によつて絶縁された注液口を兼ねる出力端子８に
溶接されている。
電池蓋７と極板群が収納された円筒形容器１５
とをレーザー等を用いて溶接し、正極活物質を兼
ねた主成分が塩化チオニルである電解液１１を注
入し、注液口を封口し、電池を完成させた。尚、
１０は絶縁板である。
とをレーザー等を用いて溶接し、正極活物質を兼
ねた主成分が塩化チオニルである電解液１１を注
入し、注液口を封口し、電池を完成させた。尚、
１０は絶縁板である。
完成した電池の断面を第１図に示す。この場
合、注液口を兼ねた出力端子８が極となり、金
属容器１５自身が極となる。
合、注液口を兼ねた出力端子８が極となり、金
属容器１５自身が極となる。
考案の効果
実施例で示した構造を持つ電池について未放電
電池と容量を1/2放電させた放電済電池について
外部短絡試験を試みた。上述のように未放電電池
の塩化チオニル残存量は100％であるのに対して、
容量1/2放電済電池は60〜70％程度である。試験
結果は前者が最大短絡電流が35A、ヒユーズ作動
時間が、1.2sec、後者が最大短絡電流30A、ヒユ
ーズ作動時間が0.5secとなり、電池爆発等の異常
を未然に防止することができた。
電池と容量を1/2放電させた放電済電池について
外部短絡試験を試みた。上述のように未放電電池
の塩化チオニル残存量は100％であるのに対して、
容量1/2放電済電池は60〜70％程度である。試験
結果は前者が最大短絡電流が35A、ヒユーズ作動
時間が、1.2sec、後者が最大短絡電流30A、ヒユ
ーズ作動時間が0.5secとなり、電池爆発等の異常
を未然に防止することができた。
第１図は本考案電池の要部断面図、第２図は本
考案電池に用いる集電リードの平面図、第３図
イ，ロは従来使用されていた集電リードの平面
図、第４図は本考案電池の集電リード付正極の平
面図である。 １……平板状金属板、２……穿孔、３……被
覆、４……正極集電体、５……正極層、６……集
電リード、７……電池蓋、８……出力端子、１２
……正極、１５……金属容器。
考案電池に用いる集電リードの平面図、第３図
イ，ロは従来使用されていた集電リードの平面
図、第４図は本考案電池の集電リード付正極の平
面図である。 １……平板状金属板、２……穿孔、３……被
覆、４……正極集電体、５……正極層、６……集
電リード、７……電池蓋、８……出力端子、１２
……正極、１５……金属容器。
Claims (1)
- 負極あるいは正極の金属集電体と出力端子とを
電気的に接続している平板状金属製集電リードの
一部に円状、楕円状あるいは長穴状の穿孔を設け
てヒユーズ機能をもたし、前記穿孔箇所およびそ
の近傍をフツ素系樹脂で被覆したことを特徴とす
る塩化チオニル／リチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987134166U JPH0512929Y2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987134166U JPH0512929Y2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6438764U JPS6438764U (ja) | 1989-03-08 |
| JPH0512929Y2 true JPH0512929Y2 (ja) | 1993-04-05 |
Family
ID=31392675
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987134166U Expired - Lifetime JPH0512929Y2 (ja) | 1987-09-02 | 1987-09-02 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0512929Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0570590B1 (en) * | 1991-12-06 | 1997-03-26 | Yuasa Corporation | Thin battery and monolithic thin battery |
| BRPI0508427B8 (pt) * | 2004-04-13 | 2023-01-10 | Lg Chemical Ltd | Dispositivo eletroquímico compreendendo um terminal de eletrodo tendo um dispositivo de proteção |
-
1987
- 1987-09-02 JP JP1987134166U patent/JPH0512929Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6438764U (ja) | 1989-03-08 |
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