JPH05205727A - 密閉電池の安全装置 - Google Patents
密閉電池の安全装置Info
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- JPH05205727A JPH05205727A JP4014860A JP1486092A JPH05205727A JP H05205727 A JPH05205727 A JP H05205727A JP 4014860 A JP4014860 A JP 4014860A JP 1486092 A JP1486092 A JP 1486092A JP H05205727 A JPH05205727 A JP H05205727A
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- 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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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 使用時の信頼性が高く、異常時には確実に作
動し、不安全状態が解除された場合には再び復帰して正
常に使用することも可能とする。 【構成】 安全装置は、キャツプ4の内側に電流遮断バ
イメタル3を備える。電流遮断バイメタル3は、電池内
が設定温度以上に上昇すると、変形してキャツプ4と集
電リード2との電気的な接続を遮断する。 【効果】 温度を検出して電流を遮断し、また、復元性
のある電流遮断バイメタル3を使用して異常時に電流を
遮断するので、作動精度を向上して、一時的な異常や厳
しい環境での使用にも耐える優れた信頼性を実現する。
動し、不安全状態が解除された場合には再び復帰して正
常に使用することも可能とする。 【構成】 安全装置は、キャツプ4の内側に電流遮断バ
イメタル3を備える。電流遮断バイメタル3は、電池内
が設定温度以上に上昇すると、変形してキャツプ4と集
電リード2との電気的な接続を遮断する。 【効果】 温度を検出して電流を遮断し、また、復元性
のある電流遮断バイメタル3を使用して異常時に電流を
遮断するので、作動精度を向上して、一時的な異常や厳
しい環境での使用にも耐える優れた信頼性を実現する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は各種エレクトロニクス機
器の電源として用いられる高エネルギー密度密閉電池の
安全装置に係るものである。
器の電源として用いられる高エネルギー密度密閉電池の
安全装置に係るものである。
【0002】
【従来の技術】近年、エレクトロニクスの急激な進歩に
伴い、機器の小型、軽量化が進み、その電源用として、
円筒状のリチウム電池やアルカリ系二次電池(ニッカド
電池、ニッケル水素電池)が多く用いられている。これ
等の電池には、安全装置として、缶切り方式、弾性体復
帰式等の安全弁が具備されており、誤使用や使用機器の
故障等の異常時の安全性を確保している。
伴い、機器の小型、軽量化が進み、その電源用として、
円筒状のリチウム電池やアルカリ系二次電池(ニッカド
電池、ニッケル水素電池)が多く用いられている。これ
等の電池には、安全装置として、缶切り方式、弾性体復
帰式等の安全弁が具備されており、誤使用や使用機器の
故障等の異常時の安全性を確保している。
【0003】さらに、新しい安全装置として、電池の内
圧が高くなると電流を遮断する安全装置が開発されてい
る(特開平2−11251号公報、および、特開平2−
288063号公報)。これ等の公報に記載される安全
装置を、図1と図2とに示している。この安全装置は、
電池の内圧が上昇すると変形する安全弁1を備える。安
全弁1は、下面でその中心に集電リード2を溶着してい
る。電池の内圧が低いときには、図1に示すように、下
面に集電リード2が溶着されている。電池の内圧が上昇
すると、安全弁1は図2に示すように変形して、集電リ
ード2を破断する。この状態で、電流は遮断される。
圧が高くなると電流を遮断する安全装置が開発されてい
る(特開平2−11251号公報、および、特開平2−
288063号公報)。これ等の公報に記載される安全
装置を、図1と図2とに示している。この安全装置は、
電池の内圧が上昇すると変形する安全弁1を備える。安
全弁1は、下面でその中心に集電リード2を溶着してい
る。電池の内圧が低いときには、図1に示すように、下
面に集電リード2が溶着されている。電池の内圧が上昇
すると、安全弁1は図2に示すように変形して、集電リ
ード2を破断する。この状態で、電流は遮断される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この構造の安全装置
は、電池の内圧が上昇すると電流を遮断できる。しかし
ながら、過大電流が流れて電池内の温度が上昇しても、
電流を遮断できない欠点がある。
は、電池の内圧が上昇すると電流を遮断できる。しかし
ながら、過大電流が流れて電池内の温度が上昇しても、
電流を遮断できない欠点がある。
【0005】また、図1と図2に示す安全装置は、内圧
上昇時の安全性を向上して、電解液の漏出も防げるもの
の、集電リードと安全弁との接合強度のバラツキに問題
がある。集電リードと安全弁との接合強度が弱いと、落
下等の機械的ショックで切断される可能性がある。反対
に接合強度が強すぎると設定圧になっても集電リードが
安全弁から破断されず、内圧を開放できない。さらに、
これ等の図に示す安全装置は、内圧が上昇して電流を遮
断するので、内部短絡等の外部回路を構成しない異常時
の効果は期待できない欠点がある。
上昇時の安全性を向上して、電解液の漏出も防げるもの
の、集電リードと安全弁との接合強度のバラツキに問題
がある。集電リードと安全弁との接合強度が弱いと、落
下等の機械的ショックで切断される可能性がある。反対
に接合強度が強すぎると設定圧になっても集電リードが
安全弁から破断されず、内圧を開放できない。さらに、
これ等の図に示す安全装置は、内圧が上昇して電流を遮
断するので、内部短絡等の外部回路を構成しない異常時
の効果は期待できない欠点がある。
【0006】さらにまた、これ等の図に示す従来の安全
装置は、集電リードが安全弁から破断されると、ふたた
び接続できない非復帰式のために、比較的軽度の異常で
作動すると、電池内部にダメージを与えていなくても、
一旦作動してしまうと、二度と使用できなくなってしま
い、長寿命の二次密閉電池の安全装置としては最適でな
い。
装置は、集電リードが安全弁から破断されると、ふたた
び接続できない非復帰式のために、比較的軽度の異常で
作動すると、電池内部にダメージを与えていなくても、
一旦作動してしまうと、二度と使用できなくなってしま
い、長寿命の二次密閉電池の安全装置としては最適でな
い。
【0007】本発明は、これ等従来の欠点を解決するこ
とを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、
使用時の信頼性が高く、異常時には確実に作動し、不安
全状態が解除された場合には再び復帰して正常に使用で
きる密閉電池の安全装置を提供することにある。
とを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、
使用時の信頼性が高く、異常時には確実に作動し、不安
全状態が解除された場合には再び復帰して正常に使用で
きる密閉電池の安全装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉電池の安全
装置は、前述の目的を達成するために、下記の構成を備
えている。すなわち、本発明の密閉電池の安全装置は、
キャツプ4の内側に、電流遮断バイメタル3を配設して
いる。電流遮断バイメタル3はキャツプ4の外周縁に取
り付けられている。電池内が設定温度以上に上昇する
と、電流遮断バイメタル3が変形してキャツプ4と集電
リード2との電気的な接続が遮断される。電池内の温度
が設定温度以下では、キャツプ4は電流遮断バイメタル
3を介して集電リード2に接続される。
装置は、前述の目的を達成するために、下記の構成を備
えている。すなわち、本発明の密閉電池の安全装置は、
キャツプ4の内側に、電流遮断バイメタル3を配設して
いる。電流遮断バイメタル3はキャツプ4の外周縁に取
り付けられている。電池内が設定温度以上に上昇する
と、電流遮断バイメタル3が変形してキャツプ4と集電
リード2との電気的な接続が遮断される。電池内の温度
が設定温度以下では、キャツプ4は電流遮断バイメタル
3を介して集電リード2に接続される。
【0009】すなわち、本発明の密閉電池の安全装置
は、誤使用、機器の故障等で異常な状態になると、電池
の内部温度が上昇することを利用して、電流を遮断する
ものである。温度上昇を検出して電流を遮断するため
に、温度を検知して変形する電流遮断バイメタル3を内
蔵している。電流遮断バイメタル3は、異常時に温度が
上昇すると変形して電流を遮断する。異常な状態が解除
されると、電池の温度は低下する。このとき、電流遮断
バイメタル3はもとの形状に復帰して、再び正常に使用
できる状態とする。
は、誤使用、機器の故障等で異常な状態になると、電池
の内部温度が上昇することを利用して、電流を遮断する
ものである。温度上昇を検出して電流を遮断するため
に、温度を検知して変形する電流遮断バイメタル3を内
蔵している。電流遮断バイメタル3は、異常時に温度が
上昇すると変形して電流を遮断する。異常な状態が解除
されると、電池の温度は低下する。このとき、電流遮断
バイメタル3はもとの形状に復帰して、再び正常に使用
できる状態とする。
【0010】さらに本発明の密閉電池の安全装置は、他
の安全機構と併用して使用することもできる。例えば、
圧力開放型の安全弁と組み合せて使用することによっ
て、温度、圧力の両方で電流を遮断し、また、内圧を開
放することができる。この安全装置は、内部短絡等にも
効果的に作動し、軽度の異常時は電流遮断バイメタルが
作動して電流を遮断し、異常が続くようであれば、内圧
を開放してガスを開放することで二重の安全装置とする
ことができる。
の安全機構と併用して使用することもできる。例えば、
圧力開放型の安全弁と組み合せて使用することによっ
て、温度、圧力の両方で電流を遮断し、また、内圧を開
放することができる。この安全装置は、内部短絡等にも
効果的に作動し、軽度の異常時は電流遮断バイメタルが
作動して電流を遮断し、異常が続くようであれば、内圧
を開放してガスを開放することで二重の安全装置とする
ことができる。
【0011】
【作用】電池は、過充電、過放電、あるいは短絡等の異
常が発生すると発熱する。本発明の安全装置は、内蔵す
る電流遮断バイメタル3で内部発熱を検出する。電流遮
断バイメタル3は、電池内が設定温度以上に発熱すると
作動して電流を遮断し、電池の異常な過熱を防止する。
また、不注意等で電池を外部で短絡させた場合、短絡を
解除すれば温度が下がる。本発明の安全装置に装備され
る電流遮断バイメタルは、短絡すると作動して電流を遮
断するが、短絡が解消されて温度が下がると、もとの形
状に復帰して、電池を再び正常に使用できる状態とす
る。本発明の安全装置は、不安全な状態が継続している
時のみに作動して、電池の発火、破裂を防止し、安全な
状態に戻れば再び使用可能な状態に復帰することができ
る。
常が発生すると発熱する。本発明の安全装置は、内蔵す
る電流遮断バイメタル3で内部発熱を検出する。電流遮
断バイメタル3は、電池内が設定温度以上に発熱すると
作動して電流を遮断し、電池の異常な過熱を防止する。
また、不注意等で電池を外部で短絡させた場合、短絡を
解除すれば温度が下がる。本発明の安全装置に装備され
る電流遮断バイメタルは、短絡すると作動して電流を遮
断するが、短絡が解消されて温度が下がると、もとの形
状に復帰して、電池を再び正常に使用できる状態とす
る。本発明の安全装置は、不安全な状態が継続している
時のみに作動して、電池の発火、破裂を防止し、安全な
状態に戻れば再び使用可能な状態に復帰することができ
る。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための密閉電池の安全装置を例示すもので
あって、本発明の安全装置は、構成部品の材質、形状、
構造、配置を下記の構造に特定するものでない。本発明
の安全装置は、特許請求の範囲において、種々の変更を
加えることができる。
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための密閉電池の安全装置を例示すもので
あって、本発明の安全装置は、構成部品の材質、形状、
構造、配置を下記の構造に特定するものでない。本発明
の安全装置は、特許請求の範囲において、種々の変更を
加えることができる。
【0013】更に、この明細書は、特許請求の範囲を理
解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号
を、「特許請求の範囲」、および「課題を解決する為の
手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許
請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定する
ものでは決してない。
解し易いように、実施例に示される部材に対応する番号
を、「特許請求の範囲」、および「課題を解決する為の
手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許
請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定する
ものでは決してない。
【0014】[実施例1]図3と図4に示す密閉電池の
安全装置は、電池のケーシング9の上端に、キャツプ4
と、電流遮断バイメタル3と、封口板5とを積層してか
しめて固定している。
安全装置は、電池のケーシング9の上端に、キャツプ4
と、電流遮断バイメタル3と、封口板5とを積層してか
しめて固定している。
【0015】キャツプ4と電流遮断バイメタル3と封口
板5とは、導電性のある金属板を同じ外径に裁断してい
る。キャツプ4の下面には、電流遮断バイメタル3を通
電状態に積層している。さらに電流遮断バイメタル3の
下方には、絶縁板6を介して、絶縁状態で封口板5を積
層している。キャツプ4と電流遮断バイメタル3と封口
板5との積層体は、絶縁パッキン7を介して、電池のケ
ーシング9にかしめ加工で気密に挟着されている。
板5とは、導電性のある金属板を同じ外径に裁断してい
る。キャツプ4の下面には、電流遮断バイメタル3を通
電状態に積層している。さらに電流遮断バイメタル3の
下方には、絶縁板6を介して、絶縁状態で封口板5を積
層している。キャツプ4と電流遮断バイメタル3と封口
板5との積層体は、絶縁パッキン7を介して、電池のケ
ーシング9にかしめ加工で気密に挟着されている。
【0016】キャツプ4は中央部分を凸にプレス成形
し、封口板5は中央凹にプレス成形し、キャツプ4と封
口板5との間に、上下に反転して変形する電流遮断バイ
メタル3の収納室を形成している。
し、封口板5は中央凹にプレス成形し、キャツプ4と封
口板5との間に、上下に反転して変形する電流遮断バイ
メタル3の収納室を形成している。
【0017】電流遮断バイメタル3は、全体の形状をド
ーム状に成形しており、外周には、キャツプ4と絶縁板
6とに挟着される鍔を設けている。電流遮断バイメタル
3は、電池内の温度が設定温度よりも低いときは、図3
に示すように、下方に突出して封口板5に押圧される。
電池内の温度が設定温度よりも高くなると、突出方向が
反転して、上方に突出する。電流遮断バイメタル3は、
図3に示す形状から、図4に示す形状に反転して変形す
るもので、その途中で停止することはない。すなわち、
電流遮断バイメタル3は、ラプチャーディスクのよう
に、上下何れかの方向に突出する形状を保持し、例え
ば、平面状等の形状で停止することはない。このよう
に、突出方向を反転させるために、ドーム状に成形して
いる。
ーム状に成形しており、外周には、キャツプ4と絶縁板
6とに挟着される鍔を設けている。電流遮断バイメタル
3は、電池内の温度が設定温度よりも低いときは、図3
に示すように、下方に突出して封口板5に押圧される。
電池内の温度が設定温度よりも高くなると、突出方向が
反転して、上方に突出する。電流遮断バイメタル3は、
図3に示す形状から、図4に示す形状に反転して変形す
るもので、その途中で停止することはない。すなわち、
電流遮断バイメタル3は、ラプチャーディスクのよう
に、上下何れかの方向に突出する形状を保持し、例え
ば、平面状等の形状で停止することはない。このよう
に、突出方向を反転させるために、ドーム状に成形して
いる。
【0018】図3と図4に示す電流遮断バイメタル3
は、温度が低いと下方に突出して封口板5に弾性的に押
圧され、温度が高いと上方に突出する。したがって、こ
の電流遮断バイメタル3は、下面に積層する金属の熱膨
張を上面の金属よりも大きくしている。下面に熱膨張の
大きい金属を積層した電流遮断バイメタル3は、温度が
上昇すると下面が膨張して、上方に突出する。電流遮断
バイメタル3に使用する金属材料は、従来のバイメタル
に使用され、あるいは、これから開発される全ての金属
材料を使用できる。
は、温度が低いと下方に突出して封口板5に弾性的に押
圧され、温度が高いと上方に突出する。したがって、こ
の電流遮断バイメタル3は、下面に積層する金属の熱膨
張を上面の金属よりも大きくしている。下面に熱膨張の
大きい金属を積層した電流遮断バイメタル3は、温度が
上昇すると下面が膨張して、上方に突出する。電流遮断
バイメタル3に使用する金属材料は、従来のバイメタル
に使用され、あるいは、これから開発される全ての金属
材料を使用できる。
【0019】この構造の密閉電池の安全装置は、電池に
異常が起きて発熱すると、図4に示すように、電流遮断
バイメタル3が作動反転し、外部回路との電流遮断を行
い、異常状態から電池を保護する。外部の異常が取り除
かれ、電池の温度が下がると、図3に示す位置に電流遮
断バイメタル3が復帰し、再使用が可能な状態となる。
異常が起きて発熱すると、図4に示すように、電流遮断
バイメタル3が作動反転し、外部回路との電流遮断を行
い、異常状態から電池を保護する。外部の異常が取り除
かれ、電池の温度が下がると、図3に示す位置に電流遮
断バイメタル3が復帰し、再使用が可能な状態となる。
【0020】電流遮断バイメタル3はヒステリシスを有
しており、作動温度と、復帰温度の差の大きいものを選
択する。ヒステリシスのある電流遮断バイメタル3は、
チャタリングを防止することができる。例えば、図5に
示すように、90℃以上で作動して電流を遮断し、60
℃で復帰する電流遮断バイメタル3を使用する。この温
度特性の電流遮断バイメタル3は、温度が下がった状態
で異常状態が続いていると、鎖線で示す経路をたどりな
がら再び作動して電流を遮断する。温度が下がって異常
が解消されていると、電流遮断バイメタル3が復帰して
再使用できる状態となる。
しており、作動温度と、復帰温度の差の大きいものを選
択する。ヒステリシスのある電流遮断バイメタル3は、
チャタリングを防止することができる。例えば、図5に
示すように、90℃以上で作動して電流を遮断し、60
℃で復帰する電流遮断バイメタル3を使用する。この温
度特性の電流遮断バイメタル3は、温度が下がった状態
で異常状態が続いていると、鎖線で示す経路をたどりな
がら再び作動して電流を遮断する。温度が下がって異常
が解消されていると、電流遮断バイメタル3が復帰して
再使用できる状態となる。
【0021】[実施例2]図6ないし図8に示す密閉電
池の安全装置は、異常時に内圧を開放できる弁板10を
内蔵している。これ等の図に示す安全装置は、電流遮断
バイメタル3の下方に、弁板10と封口板5との積層体
を配設している。弁板10と封口板5とは、外周縁を金
属製の挟着リング11で挟着している。挟着キャツプ4
は、上面に電流遮断バイメタル3が接触するリング状に
設計されている。挟着リング11とキャツプ4との間に
は絶縁板8が挟着されて、キャツプ4と挟着リング11
とは絶縁状態で積層されている。絶縁板8とキャツプ4
との間に、電流遮断バイメタル3の外周を取り付けてい
る。
池の安全装置は、異常時に内圧を開放できる弁板10を
内蔵している。これ等の図に示す安全装置は、電流遮断
バイメタル3の下方に、弁板10と封口板5との積層体
を配設している。弁板10と封口板5とは、外周縁を金
属製の挟着リング11で挟着している。挟着キャツプ4
は、上面に電流遮断バイメタル3が接触するリング状に
設計されている。挟着リング11とキャツプ4との間に
は絶縁板8が挟着されて、キャツプ4と挟着リング11
とは絶縁状態で積層されている。絶縁板8とキャツプ4
との間に、電流遮断バイメタル3の外周を取り付けてい
る。
【0022】電流遮断バイメタル3は、円錐、あるいは
ドームの中心を除去したリング状としている。温度が低
いときは、図6に示すように下方に突出して挟着リング
11に弾性的に押圧され、設定温度よりも高くなると、
図7に示すように、突出方向が下から上に反転する形状
に変形する。この電流遮断バイメタル3も、実施例1の
ものと同様に、設定温度よりも高くなると突出方向が反
転し、途中の平面状では停止しないものを使用する。
ドームの中心を除去したリング状としている。温度が低
いときは、図6に示すように下方に突出して挟着リング
11に弾性的に押圧され、設定温度よりも高くなると、
図7に示すように、突出方向が下から上に反転する形状
に変形する。この電流遮断バイメタル3も、実施例1の
ものと同様に、設定温度よりも高くなると突出方向が反
転し、途中の平面状では停止しないものを使用する。
【0023】この安全装置は、電池の温度が設定温度よ
りも低いと、図6に示すように、電流遮断バイメタル3
が下方に突出し、先端を挟着リング11に電気的に接触
する。この状態で、挟着リング11は、電流遮断バイメ
タル3、挟着リング11、封口板5、および集電リード
2を介して電極に接続される。電池の温度が上昇する
と、図7に示すように、電流遮断バイメタル3は突出方
向が上方に反転する。この状態では、電流遮断バイメタ
ル3が挟着リング11に接触されず、封口板5と挟着リ
ング11とが電気的に接続されず、電流が遮断される。
りも低いと、図6に示すように、電流遮断バイメタル3
が下方に突出し、先端を挟着リング11に電気的に接触
する。この状態で、挟着リング11は、電流遮断バイメ
タル3、挟着リング11、封口板5、および集電リード
2を介して電極に接続される。電池の温度が上昇する
と、図7に示すように、電流遮断バイメタル3は突出方
向が上方に反転する。この状態では、電流遮断バイメタ
ル3が挟着リング11に接触されず、封口板5と挟着リ
ング11とが電気的に接続されず、電流が遮断される。
【0024】電流が遮断された後も、異常な状態が取り
除かれず長時間続いた場合、特に内部短絡等が発生して
外部との電流を遮断した状態では効果のない場合に、電
池の内圧が上昇する。内圧が上昇すると、封口板5の上
面を気密に閉塞する弁板10が内圧に押し上げられて図
8に示すように変形する。弁板10が上方に突出して変
形すると、キャツプ4の下面に設けられた突起4Aに突
かれて破断する。弁板10が破断すると、封口板5のガ
ス抜孔5Aと、キャツプ4のガス抜孔4Bとを透過して
内圧が開放される。
除かれず長時間続いた場合、特に内部短絡等が発生して
外部との電流を遮断した状態では効果のない場合に、電
池の内圧が上昇する。内圧が上昇すると、封口板5の上
面を気密に閉塞する弁板10が内圧に押し上げられて図
8に示すように変形する。弁板10が上方に突出して変
形すると、キャツプ4の下面に設けられた突起4Aに突
かれて破断する。弁板10が破断すると、封口板5のガ
ス抜孔5Aと、キャツプ4のガス抜孔4Bとを透過して
内圧が開放される。
【0025】この構造の電池は、短時間の異常に対して
は、復帰式の安全装置である電流遮断バイメタル3が作
動して電流を遮断し、重度の異常の際は圧力開放によ
り、安全性を確保することができる。
は、復帰式の安全装置である電流遮断バイメタル3が作
動して電流を遮断し、重度の異常の際は圧力開放によ
り、安全性を確保することができる。
【0026】[実施例3]さらに、図9と図10とに示
す密閉電池の安全装置は、電流遮断バイメタル3を実施
例1の安全装置と同様にドーム状に成形している。この
電流遮断バイメタル3は、中心にガス孔3Aを開口して
いる。一方、封口板5には、上方に突出してガス孔3A
を閉塞する突起5Bを設け、これを貫通してガス抜孔5
Aを開口している。封口板5の外周上面は、実施例1の
安全装置と同様に、絶縁板6を介して、電流遮断バイメ
タル3とキャツプ4から絶縁している。
す密閉電池の安全装置は、電流遮断バイメタル3を実施
例1の安全装置と同様にドーム状に成形している。この
電流遮断バイメタル3は、中心にガス孔3Aを開口して
いる。一方、封口板5には、上方に突出してガス孔3A
を閉塞する突起5Bを設け、これを貫通してガス抜孔5
Aを開口している。封口板5の外周上面は、実施例1の
安全装置と同様に、絶縁板6を介して、電流遮断バイメ
タル3とキャツプ4から絶縁している。
【0027】この構造の安全装置は、実施例2の装置と
同じ機能を有するが、ドーム状の電流遮断バイメタル3
が温度、圧力のいずれの情報に対しても機能する特長が
ある。温度の感知による作動で電流遮断する機能は実施
例1と同様であるが、この際内圧の開放も行うことがで
きる。このため、内部短絡の際でも温度感知で作動する
ため、ガスの放出速度が比較的小さく、内部の電解液を
噴霧することもない。また、温度上昇を伴わない内圧の
上昇についてもガス抜孔5Aから電流遮断バイメタル3
が押し上げられ、内圧の開放を行うことができる。
同じ機能を有するが、ドーム状の電流遮断バイメタル3
が温度、圧力のいずれの情報に対しても機能する特長が
ある。温度の感知による作動で電流遮断する機能は実施
例1と同様であるが、この際内圧の開放も行うことがで
きる。このため、内部短絡の際でも温度感知で作動する
ため、ガスの放出速度が比較的小さく、内部の電解液を
噴霧することもない。また、温度上昇を伴わない内圧の
上昇についてもガス抜孔5Aから電流遮断バイメタル3
が押し上げられ、内圧の開放を行うことができる。
【0028】この構造の安全装置は、電流遮断バイメタ
ル3を下方に突出させる状態では、ガス孔3Aを封口板
5の突起5Bで気密に閉塞する。この構造は、内部に霧
出される電流遮断バイメタル3に、耐食性と耐食対策が
施される。ただ、耐食性については、リチウム電池の場
合、負極側に安全装置を配設することによつて、アノー
ド防食効果が得られるため問題はない。
ル3を下方に突出させる状態では、ガス孔3Aを封口板
5の突起5Bで気密に閉塞する。この構造は、内部に霧
出される電流遮断バイメタル3に、耐食性と耐食対策が
施される。ただ、耐食性については、リチウム電池の場
合、負極側に安全装置を配設することによつて、アノー
ド防食効果が得られるため問題はない。
【0029】図1と図2に示す従来の安全装置と、実施
例1〜3の安全装置を具備した電池を組み立て、次の様
な信頼性、安全性について比較を行った。試験結果を表
1に示している。
例1〜3の安全装置を具備した電池を組み立て、次の様
な信頼性、安全性について比較を行った。試験結果を表
1に示している。
【0030】
【0031】ただし、 落下試験(1m×10回)+振動試験(JIS) 連続外部短絡試験 一時外部短絡試験(2分間) 高温保存(120℃で2時間) 模擬内部短絡試験(専用治具使用) ○印 安全性、性能共問題なし。 △印 安全性は問題ないが、特性的に問題のあるもの。 ×印 安全性に問題のあるもの。 ()内は、問題の発生した確率を示す。
【0032】この表に示すように、本発明の実施例1〜
3の安全装置は、安全性を確保しながら信頼性も向上さ
せることができる。内部短絡対策の十分な電池は、実施
例1のものも充分に安全に使用できる。更に、実施例2
〜3の安全装置は、内部短絡に対しても優れた特性を示
し、より優れた安全性を備える。
3の安全装置は、安全性を確保しながら信頼性も向上さ
せることができる。内部短絡対策の十分な電池は、実施
例1のものも充分に安全に使用できる。更に、実施例2
〜3の安全装置は、内部短絡に対しても優れた特性を示
し、より優れた安全性を備える。
【0033】
【発明の効果】本発明の密閉電池の安全装置は、作動精
度を向上して、一時的な異常や厳しい環境での使用にも
耐える優れた信頼性を備える。この特長は、電流遮断バ
イメタルという、復元性のある素子を使用して異常時に
電流を遮断することが理由である。従来の安全装置は、
異常を未然に防ぐために、安全弁の作動条件を安全側に
セットしすぎるために、軽微な異常で安全装置が作動し
て電池が使用できなくなり、信頼性が低下してしまう例
も少なくない。これに対して、本発明の安全装置は、高
い安全性を実現して使用時の信頼性を向上でき、異常時
には確実に作動して電流を遮断し、不安全状態が解除さ
れると再び復帰して正常にすることも可能である。した
がって、本発明の密閉電池の安全装置は、電池に求めら
れる厳しい条件に耐えられると共に、優れた安全性を確
保して、用途拡大に寄与するところまことに大である。
度を向上して、一時的な異常や厳しい環境での使用にも
耐える優れた信頼性を備える。この特長は、電流遮断バ
イメタルという、復元性のある素子を使用して異常時に
電流を遮断することが理由である。従来の安全装置は、
異常を未然に防ぐために、安全弁の作動条件を安全側に
セットしすぎるために、軽微な異常で安全装置が作動し
て電池が使用できなくなり、信頼性が低下してしまう例
も少なくない。これに対して、本発明の安全装置は、高
い安全性を実現して使用時の信頼性を向上でき、異常時
には確実に作動して電流を遮断し、不安全状態が解除さ
れると再び復帰して正常にすることも可能である。した
がって、本発明の密閉電池の安全装置は、電池に求めら
れる厳しい条件に耐えられると共に、優れた安全性を確
保して、用途拡大に寄与するところまことに大である。
【図1】従来の電池の安全装置の一例を示す断面図
【図2】図1に示す安全装置であって安全弁が集電リー
ドから破断された状態を示す断面図
ドから破断された状態を示す断面図
【図3】本発明の実施例1の安全装置を示す断面図
【図4】図3に示す安全装置であって電流を遮断する状
態を示す断面図
態を示す断面図
【図5】電流遮断バイメタルの電池温度に対する作動状
態を示すグラフ
態を示すグラフ
【図6】本発明の実施例2の安全装置を示す断面図
【図7】図6に示す安全装置であって電流を遮断する状
態を示す断面図
態を示す断面図
【図8】図6に示す安全装置であって内圧を開放する状
態を示す断面図
態を示す断面図
【図9】本発明の実施例3の安全装置を示す断面図
【図10】図9に示す安全装置の電流遮断状態を示す断
面図
面図
1…安全弁 2…集電リード 3…電流遮断バイメタル 3A…ガス孔 4…キャツプ 4A…突起 4B
…ガス抜孔 5…封口板 5A…ガス抜孔 5B
…突起 6…絶縁板 7…絶縁パッキン 8…絶縁板 9…ケーシング 10…弁板 11…挟着リング
…ガス抜孔 5…封口板 5A…ガス抜孔 5B
…突起 6…絶縁板 7…絶縁パッキン 8…絶縁板 9…ケーシング 10…弁板 11…挟着リング
Claims (1)
- 【請求項1】 キャツプ(4)の内側に電流遮断バイメタ
ル(3)が配設されており、電流遮断バイメタル(3)はキャ
ツプ(4)の外周縁に取り付けられており、電池内が設定
温度以上に上昇すると、電流遮断バイメタル(3)が変形
してキャツプ(4)と集電リード(2)との電気的な接続が遮
断されるように構成されたことを特徴とする密閉電池の
安全装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4014860A JPH05205727A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 密閉電池の安全装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4014860A JPH05205727A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 密閉電池の安全装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05205727A true JPH05205727A (ja) | 1993-08-13 |
Family
ID=11872786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4014860A Pending JPH05205727A (ja) | 1992-01-30 | 1992-01-30 | 密閉電池の安全装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05205727A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997038455A1 (en) * | 1996-04-10 | 1997-10-16 | Duracell Inc. | Current interrupter for electrochemical cells |
US5747187A (en) * | 1995-07-28 | 1998-05-05 | Daewoo Electronics Co., Ltd. | Lithium battery having an over-loading preventing device |
KR19980071780A (ko) * | 1997-02-28 | 1998-10-26 | 고사이 아키오 | 열 스위치를 가지는 리튬 이차 배터리 |
KR100614377B1 (ko) * | 2004-11-15 | 2006-08-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
US7763375B2 (en) * | 2006-05-24 | 2010-07-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Current interrupt device for batteries |
KR20180102305A (ko) * | 2017-03-07 | 2018-09-17 | 주식회사 엘지화학 | 바이메탈로 이루어진 전류 차단 부재를 포함하는 캡 어셈블리 |
JP2019114501A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
WO2022138423A1 (ja) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | 三洋電機株式会社 | 密閉型電池 |
-
1992
- 1992-01-30 JP JP4014860A patent/JPH05205727A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2019114501A (ja) * | 2017-12-26 | 2019-07-11 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池 |
CN110010837A (zh) * | 2017-12-26 | 2019-07-12 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池 |
CN110010837B (zh) * | 2017-12-26 | 2022-10-28 | 丰田自动车株式会社 | 二次电池 |
WO2022138423A1 (ja) * | 2020-12-22 | 2022-06-30 | 三洋電機株式会社 | 密閉型電池 |
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