JPH0528684Y2

JPH0528684Y2 -

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Publication number: JPH0528684Y2
Application number: JP6019789U
Authority: JP
Priority date: 1989-05-24
Filing date: 1989-05-24
Publication date: 1993-07-23
Anticipated expiration: 2003-07-23
Also published as: JPH02150661U

Description

【考案の詳細な説明】

＜産業上の利用分野＞この考案は筒形電池に関し、詳しくは、電池缶
開口部にPTC素子を用いた防爆機構を備えた筒
形電池における耐漏液性の向上を図るように工夫
した筒形電池に関するものである。＜従来の技術＞例えばスパイラル形リチウム電池やインサイド
アウト形リチウム電池などの筒形リチウム電池
（一次並びに二次電池）では、発電要素を収納し
た円筒状の電池缶の開口部を、端子板や絶縁ガス
ケツトなどを組合わせて封口する構造が採られて
いる。そして、例えば電池外部の回路でなんらかの異
常により回路が短絡状態となつた場合、短絡に伴
う電池内部からの発熱により電池温度が異常に上
昇し、また電池内圧が異常に高まつて電池が変形
したり破裂する危険性があることから、電池缶開
口部に設けた防爆機構により、端子板に形成した
ガス抜き孔を介して、電池内部の異常圧力を電池
外部に放出して電池の破裂を未然に防ぐ構造が採
用されている。このような防爆構造としては、例えば第４図の
ように、発電要素２を収納した電池缶１の開口部
を、中央部に弁孔４ｂが形成された封口板４の外
周折返し部４ａにより可撓性薄板５を挟持してな
る封口部材によつて封口し、またこの封口部材の
上方に、封口板４並びに切刃１６ａとガス抜き孔
１６ｂを具備した皿状の端子板１６を順次設ける
ようにしたものが知られている。この構造におい
ては、電池内圧上昇により膨出した可撓性薄板５
が上記切刃１６ａにより破断され、またこの破断
孔並びに上記ガス抜き孔１６ｂを介して、電池の
異常内圧が電池外部に放出されて防爆がなされ
る。ところが、上記のような防爆構造を用いた場合
でも、例えば上記切刃１６ａがあけた可撓性薄板
５の破断孔を合剤などの電池内容物が塞いでしま
うことがある。この場合には、防爆機構が作動し
ているにも拘らず異常内圧を速やかに外部に逃が
すことができないことから、電池が破裂に至るこ
とがある。そこで、同じく第４図に示したように、温度上
昇と共にその抵抗値が激増する性質の素子、即ち
PTC素子１７により封口板４と端子板１６とを
電気的に接続する構成が提案されている。このよ
うなPTC素子１７としては、通常、正温度係数
抵抗特性を持つ樹脂層を中間に有し、またこの樹
脂層の両側に金属板または金属箔をそれぞれ配し
た三層構造のものが用いられる。そしてこの
PTC素子１７を用いた場合、PTC素子１７の両
側の金属板ないし金属箔が封口板４と端子板１６
にそれぞれ圧接された状態となる。このPTC素子１７を用いた構成とすれば、電
池の外部短絡に伴い大電流が流れた場合、PTC
素子固有の電気抵抗が増大し、これにより短絡電
流が制限されて電池の安全が確保される訳であ
る。＜考案が解決しようとする課題＞しかしながら、上記のPTC素子１７を用いた
構造では、PTC素子１７と封口板４、あるいは
端子板１６とは金属同士の接触になることから、
これらの接触面が液密になりにくい。このため、特に電池を長期保存や高温保存した
場合において、これらの接触面を介した経路で漏
液が発生することがあり、電池封口部のシール性
に問題が生じ易い。このようなシール性低下を防ぐため、例えば上
記接触面にそれぞれ接着剤を塗布することが考え
られるが、接着剤の介在により封口板と端子板と
の間が導電不良になる虞があり、適用することが
できない。この考案は、電池缶開口部にPTC素子を用い
た防爆機構を備えた筒形電池において、電池特性
を損なうことなしに耐漏液性の向上を図ることを
目的とする。＜課題を解決するための手段＞この考案の筒形電池は、発電要素を収納した電
池缶の開口部を、弁孔を備えた封口板の外周折返
し部において可撓性薄板を挟持してなる封口部材
により封口し、また皿状の端子板と前記封口板と
をこれらの外周部の間に設けたPTC素子を介し
て電気的に接続してなる筒形電池において、前記
封口部材と前記端子板との間で且つ前記PTC素
子の内周側に、弾性リング部材を介在させたこと
を要旨とする。上記弾性リング部材としては、ポリオレフイン
系樹脂（例えばポリプロピレンやポリエチレン）
等の固体高分子重合体、あるいはフツ素ゴムやシ
リコンゴムなどで作つた耐電解液性のものを用い
れば良い。この弾性リング部材はPTC素子の内
径以下の外径を持つ環状部材で、PTC素子の内
周側の全周に亘つて介在する。更に、弾性リング部材と端子板及び／または封
口板が接触する部分に適当なシール材、あるいは
接着剤などを介在ないし塗布する構造としても良
く、これらの接触部におけるシール性を更に高め
ることができる。一方、上記のように弾性リング部材を介在させ
る場合、弾性リング部材の上面は上記端子板と接
触させるようにする。また弾性リング部材の下面
は、封口板の上に載置し接触させても良いし、あ
るいは可撓性薄板の上に直接載置して接触させる
構成としても良い。また、上記可撓性薄板としては、厚さ0.015〜
0.03mm程度のステンレス薄板、アルミニウム薄板
などの金属薄板、あるいはこれら金属薄板の表面
に合成樹脂層をコーテイングしたラミネート板、
例えばアルミとポリオレフイン樹脂からなる厚さ
0.015〜0.03mm程度のラミネート板などを用いる
ことができる。＜作用＞上記の弾性リング部材を用いることにより、
PTC素子と封口板あるいは端子板との接触部の
間からの漏液はこの弾性リング部材により確実に
とめられ、従つてこれらの間を介しての漏液経路
を遮断することが可能となる。＜実施例＞以下に実施例を説明する。第１図において、発電要素２が収納された電池
缶１の開口部には、ポリプロピレンやポリエチレ
ンなどの合成樹脂で作られた環状の絶縁ガスケツ
ト７、皿状で金属製の封口板４並びにアルミ基体
の両面にポリプロピレン層を配した総厚0.15mmの
アルミラミネート板製の可撓性薄板５からなる封
口部材、並びに切刃６ａとガス抜き孔６ｂを具備
した金属製の端子板６が順次載置されている。封口板４の略中央部には弁孔４ｂが穿設されて
おり、また封口板４の外周折返し部４ａにより可
撓性薄板５の外周部が挟持されている。更に、こ
の封口板４には、発電要素の一方の電極から導出
したリード体３が接続されている。一方、封口板４の外周折返し部４ａと端子板６
の外周部の間には、正温度係数抵抗特性を持つ樹
脂層の両側に金属板または金属箔をそれぞれ配し
た厚さ0.4mm程度のPTC素子８が設けられており、
封口板４と端子板６はこのPTC素子８を介して
電気的に接続される。更に、端子板６に設けた段部６ｃと封口板４の
外周折返し部４ａとの間で且つ上記PTC素子８
の内周側には、ポリプロピレン製の厚さ0.9mm程
度の弾性リング部材９が介在されている。また、
この弾性リング部材９と封口板４あるいは端子板
６との接触面には、ピツチが塗布されている。以上の構成において、電池缶１の開口部を絞り
かしめて、絶縁ガスケツト７を電池缶開口部と端
子板外周との間で挟持することにより、電池缶開
口部は、上記封口部材によつて封口される。そして、電池缶開口部を以上の構造とし、また
発電要素２として、二酸化マンガンと黒鉛粉末と
バインダーとしてのテフロン粉末（PTFE）を重
量比８：１：0.3の割合で配合してなるシート状
正極と、金属リチウムを活物質とするシート状負
極とをセパレータを介して積重し且つ巻状に巻回
してなるものを用い、更にプロピレンカーボネイ
トとジオキソランとを１：１の容量比で混合した
有機溶媒にLiCO₄を1mol／溶解させた電解
液を用いて、総高40.5mm、外径15mmのスパイラル
形リチウム電池（本考案品）を作製した。この電池と、上記弾性リング部材を用いない他
は同様なスパイラル形リチウム電池（比較品）を
それぞれ50個作つた。これらの電池を、温度100℃の恒温槽内に５時
間入れ、その後室温にて保存した場合における、
保存日数（日）と漏液発生数（個：保存日数にお
ける累計値）の関係を調べた。結果は表１に示し
た通りであり、本考案電池では60日経過時点でも
漏液が発生したものは１つもない。これに対し、比較電池では、40日経過時点で略
２割が、また60日経過時点では略４割の電池で漏
液が発生している。

【表】第２図は、他の実施例における電池缶開口部の
構造を示したもので、端子板に上記のような段部
を形成しない場合の例である。この例では、端子
板１０の外周平面部と封口板４の外周折返し部４
ａとの間にPTC素子１１、並びにこのPTC素子
１１の内周側に弾性リング部材１２がそれぞれ位
置している。また、第３図はその他の実施例を示したもので
ある。この例では、端子板１３の外周平面部と封
口板４の外周折返し部４ａとの間に挟持された
PTC素子１４の内周側で、且つ端子板１３の段
部１３ｃと可撓性薄板５との間に、弾性リング部
材１５が位置している。＜考案の効果＞以上のように、この考案の筒形電池によれば、
PTC素子と封口板あるいは端子板との接触部か
らの漏液を確実に遮断することが可能となり、耐
漏液性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例における電池缶開口部の説明
図、第２図は他例における電池缶開口部の説明
図、第３図はその他の実施例における電池缶開口
部の説明図、第４図は従来例における電池缶開口
部の説明図である。１……電池缶、２……発電要素、４……封口
板、５……可撓性薄板、６，１０，１３，１６…
…端子板、８，１１，１４，１７……PTC素子、
９，１２，１５……弾性リング部材。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

発電要素を収納した電池缶の開口部を、弁孔を
備えた封口板の外周折返し部において可撓性薄板
を挟持してなる封口部材により封口し、また皿状
の端子板と前記封口板とをこれらの外周部の間に
設けたPTC素子を介して電気的に接続してなる
筒形電池において、前記封口部材と前記端子板と
の間で且つ前記PTC素子の内周側に、弾性リン
グ部材を介在させたことを特徴とする筒形電池。