JPH06203827A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPH06203827A JPH06203827A JP4349535A JP34953592A JPH06203827A JP H06203827 A JPH06203827 A JP H06203827A JP 4349535 A JP4349535 A JP 4349535A JP 34953592 A JP34953592 A JP 34953592A JP H06203827 A JPH06203827 A JP H06203827A
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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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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【目的】過充電や短絡等による内圧上昇時の破裂を防止
することが可能な安全性の高い非水電解液電池を提供す
ることを目的とする。 【構成】外装缶２内に収納され、正極３と負極４との間
にセパレータ５を介して渦巻状に捲回した電極体１と、
前記外装缶２内に収容された非水電解液とを備えた非水
電解液電池において、前記電極体１の巻芯空間部７に温
度ヒューズ６を配置したことを特徴とする。
することが可能な安全性の高い非水電解液電池を提供す
ることを目的とする。 【構成】外装缶２内に収納され、正極３と負極４との間
にセパレータ５を介して渦巻状に捲回した電極体１と、
前記外装缶２内に収容された非水電解液とを備えた非水
電解液電池において、前記電極体１の巻芯空間部７に温
度ヒューズ６を配置したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防爆機構を備えた非水
電解液電池に関する。
電解液電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ビデオカメラや、ヘッドホンステ
レオなどの電子機器の高性能化、小型化には目覚ましい
ものがあり、これらの電子機器の電源となる二次電池の
重負荷性の改善やエネルギー高密度化の要求も強まって
きている。このため、リチウム金属、リチウム合金もし
くは、炭素質材料のようなリチウムを吸蔵，放出できる
物質を負極材料に使用する非水電解液電池の開発が活発
に行われるようになった。
レオなどの電子機器の高性能化、小型化には目覚ましい
ものがあり、これらの電子機器の電源となる二次電池の
重負荷性の改善やエネルギー高密度化の要求も強まって
きている。このため、リチウム金属、リチウム合金もし
くは、炭素質材料のようなリチウムを吸蔵，放出できる
物質を負極材料に使用する非水電解液電池の開発が活発
に行われるようになった。
【０００３】しかしながら、前記高密度化に伴い危険性
も増している。例えば前記非水電解液電池は、充電時に
通常よりも長い電流が供給されて過充電状態になった
り、あるいは放電時に誤使用や前記電池を使用する機器
の故障等により大電流が流れて短絡状態になったりする
と、電解液が分解しガスが発生し、電池内圧が上昇して
しまう。更に前記過充電あるいは前記短絡が続くと、前
記電解液の分解による発熱により電池温度が急激に上昇
し、電池が破裂してしまう場合がある。
も増している。例えば前記非水電解液電池は、充電時に
通常よりも長い電流が供給されて過充電状態になった
り、あるいは放電時に誤使用や前記電池を使用する機器
の故障等により大電流が流れて短絡状態になったりする
と、電解液が分解しガスが発生し、電池内圧が上昇して
しまう。更に前記過充電あるいは前記短絡が続くと、前
記電解液の分解による発熱により電池温度が急激に上昇
し、電池が破裂してしまう場合がある。
【０００４】そこで、前記内圧上昇や前記発熱による破
裂を未然に防ぐことが、前記電池の実用化には必須であ
る。このため、図５に示すような防爆用の安全弁機構を
備えたリチウム二次電池が、実公昭５９−１５３９８号
に開示されている。すなわち、正極４０と負極４１とを
セパレータ４２を介して捲回して作製した渦巻状の電極
体４３が外装缶４４内に収納されている。絶縁板４５は
前記電極体４３と前記外装缶４４との間に介装され、前
記電極体４３と前記外装缶４４とを互いに電気的に絶縁
している。非水電解液は、前記外装缶４４内に収容され
ている。防爆機構および端子を兼ねる封口蓋群４６は、
前記外装缶４４の上端開口部に絶縁ガスケット４７を介
してカシメ固定されている。前記封口蓋群４６は、端子
板４８と帽子形の端子板４９との間に可撓性薄板から形
成された弁膜５０を介在させ、前記端子板４８を前記帽
子形の端子板４９の周縁上部に折り曲げて一体化させた
構造になっている。前記端子板４８は、中央付近にガス
抜き孔５１が開口されている。前記帽子形の端子板４９
は、中央付近に三角形の二辺を切り込み、かつ前記切り
込みにより形成された三角形部分を下方に向けて屈曲さ
せることにより形成された前記孔５１と対向する刃５２
と、前記刃５２の形成により開口された三角形の孔５３
とが設けられている。前記可撓性薄板は、金属層と合成
樹脂層との複合部材から構成されている。正極リード５
４は、その一端が前記正極４０に接続され、かつその他
端が前記端子板４８の下端に接続されている。
裂を未然に防ぐことが、前記電池の実用化には必須であ
る。このため、図５に示すような防爆用の安全弁機構を
備えたリチウム二次電池が、実公昭５９−１５３９８号
に開示されている。すなわち、正極４０と負極４１とを
セパレータ４２を介して捲回して作製した渦巻状の電極
体４３が外装缶４４内に収納されている。絶縁板４５は
前記電極体４３と前記外装缶４４との間に介装され、前
記電極体４３と前記外装缶４４とを互いに電気的に絶縁
している。非水電解液は、前記外装缶４４内に収容され
ている。防爆機構および端子を兼ねる封口蓋群４６は、
前記外装缶４４の上端開口部に絶縁ガスケット４７を介
してカシメ固定されている。前記封口蓋群４６は、端子
板４８と帽子形の端子板４９との間に可撓性薄板から形
成された弁膜５０を介在させ、前記端子板４８を前記帽
子形の端子板４９の周縁上部に折り曲げて一体化させた
構造になっている。前記端子板４８は、中央付近にガス
抜き孔５１が開口されている。前記帽子形の端子板４９
は、中央付近に三角形の二辺を切り込み、かつ前記切り
込みにより形成された三角形部分を下方に向けて屈曲さ
せることにより形成された前記孔５１と対向する刃５２
と、前記刃５２の形成により開口された三角形の孔５３
とが設けられている。前記可撓性薄板は、金属層と合成
樹脂層との複合部材から構成されている。正極リード５
４は、その一端が前記正極４０に接続され、かつその他
端が前記端子板４８の下端に接続されている。
【０００５】このような構成の二次電池において、過充
電や短絡等により前記外装缶４４内で発生したガスは、
前記セパレータ４２の表面に沿って前記外装缶４４開口
部の方へ移動するか、あるいは前記セパレータ４２の表
面に沿って前記外装缶４４底部へと流れ前記電極体４３
の中心部の巻芯空間部５５を通過して前記外装缶４４開
口部の方へ移動することにより、前記端子板４８の前記
孔５１を通して前記弁膜５０に圧力を加える。その結
果、前記弁膜５０は前記圧力によって膨らみ、前記帽子
形の端子板４９から下方に向って突出した前記刃５２と
接触することにより破断される。したがって、前記外装
缶４４内に充満したガスは前記弁膜５０の破断箇所及び
前記端子板４９の三角形の孔５３を通して放出され、二
次電池の破裂が防止される。
電や短絡等により前記外装缶４４内で発生したガスは、
前記セパレータ４２の表面に沿って前記外装缶４４開口
部の方へ移動するか、あるいは前記セパレータ４２の表
面に沿って前記外装缶４４底部へと流れ前記電極体４３
の中心部の巻芯空間部５５を通過して前記外装缶４４開
口部の方へ移動することにより、前記端子板４８の前記
孔５１を通して前記弁膜５０に圧力を加える。その結
果、前記弁膜５０は前記圧力によって膨らみ、前記帽子
形の端子板４９から下方に向って突出した前記刃５２と
接触することにより破断される。したがって、前記外装
缶４４内に充満したガスは前記弁膜５０の破断箇所及び
前記端子板４９の三角形の孔５３を通して放出され、二
次電池の破裂が防止される。
【０００６】ところで、前記二次電池は、前記防爆機構
作動後も電流が流れるため、前記電解液が分解すること
によってガスは発生し続け、また電池内の温度も上昇し
続ける。このため、前記外装缶４４内の前記ガスを前記
防爆機構から外部へ放出しきれず、電池内圧が上昇する
ため、前記電極体４３自体が前記封口蓋群４６に向って
押し上げられて前記外装缶４４が破裂するという問題点
があった。
作動後も電流が流れるため、前記電解液が分解すること
によってガスは発生し続け、また電池内の温度も上昇し
続ける。このため、前記外装缶４４内の前記ガスを前記
防爆機構から外部へ放出しきれず、電池内圧が上昇する
ため、前記電極体４３自体が前記封口蓋群４６に向って
押し上げられて前記外装缶４４が破裂するという問題点
があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決するためになされたもので、過充電や短絡等による
内圧上昇時の破裂を防止することが可能な安全性の高い
非水電解液電池を提供するものである。
解決するためになされたもので、過充電や短絡等による
内圧上昇時の破裂を防止することが可能な安全性の高い
非水電解液電池を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、外装缶内に収
納され、正極と負極との間にセパレータを介して渦巻状
に捲回した電極体と、前記外装缶内に収容された非水電
解液とを備えた非水電解液電池において、前記電極体の
巻芯空間部に温度ヒューズを配置したことを特徴とする
非水電解液電池である。
納され、正極と負極との間にセパレータを介して渦巻状
に捲回した電極体と、前記外装缶内に収容された非水電
解液とを備えた非水電解液電池において、前記電極体の
巻芯空間部に温度ヒューズを配置したことを特徴とする
非水電解液電池である。
【０００９】前記温度ヒューズは、例えば正極と正極端
子間のような電流経路に介在される。
子間のような電流経路に介在される。
【００１０】前記温度ヒューズは、過充電や短絡等に起
因したガス発生に伴い電池内の温度が上昇した場合、所
期動作温度で電流を確実に遮断して破裂するのを防止す
る観点から、非復帰型で、かつ電池の容量や種類により
的確な動作温度で作動するものを選ぶことが望ましい。
例えば容量が７００ｍＡｈである電池は、例えば９６℃
（＋２℃，−２℃），９９℃（＋１℃，−３℃），１０
９℃（＋３℃，−１℃），１１９℃（＋２℃，−２
℃），１２９℃（＋２℃，−２℃）の動作温度を有する
温度ヒューズを用いることが望ましい。
因したガス発生に伴い電池内の温度が上昇した場合、所
期動作温度で電流を確実に遮断して破裂するのを防止す
る観点から、非復帰型で、かつ電池の容量や種類により
的確な動作温度で作動するものを選ぶことが望ましい。
例えば容量が７００ｍＡｈである電池は、例えば９６℃
（＋２℃，−２℃），９９℃（＋１℃，−３℃），１０
９℃（＋３℃，−１℃），１１９℃（＋２℃，−２
℃），１２９℃（＋２℃，−２℃）の動作温度を有する
温度ヒューズを用いることが望ましい。
【００１１】前記正極は、例えばリチウムマンガン複合
酸化物、リチウムコバルト複合酸化物のようなカルコゲ
ン化合物、有機バインダ及び導電材を混合し、シート化
したものを集電体に圧着した構成になっている。
酸化物、リチウムコバルト複合酸化物のようなカルコゲ
ン化合物、有機バインダ及び導電材を混合し、シート化
したものを集電体に圧着した構成になっている。
【００１２】前記有機バインダとしては、例えばポリテ
トラフルオロエチレン等を用いることができる。
トラフルオロエチレン等を用いることができる。
【００１３】前記導電材としては、例えばアセチレンブ
ラック、グラファイト等を用いることができる。
ラック、グラファイト等を用いることができる。
【００１４】前記集電体としては、例えばアルミニウム
箔、ステンレス箔、ニッケル箔等を用いることができ
る。
箔、ステンレス箔、ニッケル箔等を用いることができ
る。
【００１５】前記負極としては、金属リチウム又はリチ
ウムイオンを吸蔵，放出する炭素質物質及び有機バイン
ダからなる混合物を集電体に塗布して被覆した構成にな
っている。
ウムイオンを吸蔵，放出する炭素質物質及び有機バイン
ダからなる混合物を集電体に塗布して被覆した構成にな
っている。
【００１６】前記有機バインダとしては、例えばエチレ
ンプロピレン共重合体等を用いることができる。
ンプロピレン共重合体等を用いることができる。
【００１７】前記集電体としては、例えば銅箔、ステン
レス箔、ニッケル箔等を用いることができる。
レス箔、ニッケル箔等を用いることができる。
【００１８】前記負極には、金属リチウムシートからな
るものも使用される。
るものも使用される。
【００１９】前記セパレータとしては、例えばポリプロ
ピレン製多孔質フィルム、ポリエチレン製マイクロポー
ラスフィルム等を用いることができる。
ピレン製多孔質フィルム、ポリエチレン製マイクロポー
ラスフィルム等を用いることができる。
【００２０】前記非水電解液は、例えば六フッ化リン酸
リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、硼フッ化リチウム（ＬｉＢＦ
4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）等の電解質を
例えばプロピレンカーボネイトとジメトキシエタンとの
混合溶媒や、プロピレンカーボネイトとγ−ブチルラク
トンとの混合溶媒などに溶解した組成からなるものであ
る。
リチウム（ＬｉＰＦ6 ）、硼フッ化リチウム（ＬｉＢＦ
4 ）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4 ）等の電解質を
例えばプロピレンカーボネイトとジメトキシエタンとの
混合溶媒や、プロピレンカーボネイトとγ−ブチルラク
トンとの混合溶媒などに溶解した組成からなるものであ
る。
【００２１】本発明に係わる非水電解液電池は、防爆機
構及び端子を兼ねる封口蓋群を備えることを許容する。
構及び端子を兼ねる封口蓋群を備えることを許容する。
【００２２】
【作用】本発明によれば、正極と負極との間にセパレー
タを介して渦巻状に捲回した電極体の巻芯空間部に温度
ヒューズを配置することによって、過充電や誤使用によ
る短絡等に起因して大電流が流れて電解液が分解し、こ
れに伴い前記電極体内でガスが発生し温度が上昇した場
合、その熱を前記電極体の巻芯空間部に配置された前記
温度ヒューズに迅速に伝達することができる。したがっ
て、前記温度ヒューズが所定の温度を越えて加熱される
と、前記温度ヒューズ内を流れる電流を遮断し電池の機
能を完全に停止することができる。その結果、前記ガス
の発生を停止することができるため、電池の過度の内圧
上昇を防止し破裂するのを防止することができる。
タを介して渦巻状に捲回した電極体の巻芯空間部に温度
ヒューズを配置することによって、過充電や誤使用によ
る短絡等に起因して大電流が流れて電解液が分解し、こ
れに伴い前記電極体内でガスが発生し温度が上昇した場
合、その熱を前記電極体の巻芯空間部に配置された前記
温度ヒューズに迅速に伝達することができる。したがっ
て、前記温度ヒューズが所定の温度を越えて加熱される
と、前記温度ヒューズ内を流れる電流を遮断し電池の機
能を完全に停止することができる。その結果、前記ガス
の発生を停止することができるため、電池の過度の内圧
上昇を防止し破裂するのを防止することができる。
【００２３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図４を参照し
て説明する。
て説明する。
【００２４】実施例１ 電極体１は、例えば外径１７ｍｍ、高さ５０ｍｍのステ
ンレス製の円筒形の外装缶２内に収納されている。前記
電極体１は、正極３と負極４との間にセパレータ５を介
して渦巻状に捲回して形成されている。前記正極３は、
例えばリチウムとコバルトの複合酸化物であるＬｉＣｏ
Ｏ2 を含むペーストを厚さが３０μｍのアルミニウム基
板に塗布したシート状のものを用いている。前記負極４
は、例えば厚さが５０μｍの金属リチウムシートから形
成されている。前記セパレータ５は、例えばポリエチレ
ン製マイクロポーラスフィルムから形成されている。例
えば遮断電流が１０Ａで動作温度が９６℃（＋２℃，−
２℃）の温度ヒューズ６は前記電極体１の巻芯空間部７
に配置されている。絶縁板８は前記電極体１と前記外装
缶２との間に介装され、前記電極体１と前記外装缶２と
を互いに電気的に絶縁している。前記外装缶２内に収容
されている非水電解液は、プロピレンカーボネイトとγ
−ブチロラクトンとの混合溶媒に１モルの硼フッ化リチ
ウム（ＬｉＢＦ4 ）の溶質を溶解して調製した。防爆機
構及び端子を兼ねる封口蓋群９は、絶縁ガスケット１０
を介し前記外装缶２の上端開口部を内側に縮径させるか
しめ固定により前記外装缶２に気密に取付けられてい
る。前記封口蓋群９は、端子板１１と帽子形の端子板１
２との間に可撓性薄板から形成された弁膜１３を介在さ
せ、前記端子板１１を前記帽子形の端子板１２の周縁上
部に折り曲げて一体化させた構造になっている。前記端
子板１１は、中央部付近にガス抜き孔１４が開口されて
いる。前記帽子形の端子板１２は、中央部付近に三角形
の二辺を切り込み、かつ前記切り込みにより形成された
三角形部分を下方に向けて屈曲させることにより形成さ
れた前記孔１４と対向する刃１５と、前記刃１５の形成
により開口された三角形の孔１６とが設けられている。
なお、電池の容量は７００ｍＡｈである。
ンレス製の円筒形の外装缶２内に収納されている。前記
電極体１は、正極３と負極４との間にセパレータ５を介
して渦巻状に捲回して形成されている。前記正極３は、
例えばリチウムとコバルトの複合酸化物であるＬｉＣｏ
Ｏ2 を含むペーストを厚さが３０μｍのアルミニウム基
板に塗布したシート状のものを用いている。前記負極４
は、例えば厚さが５０μｍの金属リチウムシートから形
成されている。前記セパレータ５は、例えばポリエチレ
ン製マイクロポーラスフィルムから形成されている。例
えば遮断電流が１０Ａで動作温度が９６℃（＋２℃，−
２℃）の温度ヒューズ６は前記電極体１の巻芯空間部７
に配置されている。絶縁板８は前記電極体１と前記外装
缶２との間に介装され、前記電極体１と前記外装缶２と
を互いに電気的に絶縁している。前記外装缶２内に収容
されている非水電解液は、プロピレンカーボネイトとγ
−ブチロラクトンとの混合溶媒に１モルの硼フッ化リチ
ウム（ＬｉＢＦ4 ）の溶質を溶解して調製した。防爆機
構及び端子を兼ねる封口蓋群９は、絶縁ガスケット１０
を介し前記外装缶２の上端開口部を内側に縮径させるか
しめ固定により前記外装缶２に気密に取付けられてい
る。前記封口蓋群９は、端子板１１と帽子形の端子板１
２との間に可撓性薄板から形成された弁膜１３を介在さ
せ、前記端子板１１を前記帽子形の端子板１２の周縁上
部に折り曲げて一体化させた構造になっている。前記端
子板１１は、中央部付近にガス抜き孔１４が開口されて
いる。前記帽子形の端子板１２は、中央部付近に三角形
の二辺を切り込み、かつ前記切り込みにより形成された
三角形部分を下方に向けて屈曲させることにより形成さ
れた前記孔１４と対向する刃１５と、前記刃１５の形成
により開口された三角形の孔１６とが設けられている。
なお、電池の容量は７００ｍＡｈである。
【００２５】前記温度ヒューズ６は、図３に示す構造を
有する。先端の膨出部に環状溝１７を有する第１リード
１８の他端は、前記電極体１の正極３に接続されてい
る。筒状の金属ケース１９の一端開口部（右端開口部）
は、内側に屈曲されて前記第１リード１８の環状溝１７
に係合されている。第２リード２０の先端は、前記筒状
の金属ケース１９の他端開口部（左端開口部）から前記
金属ケース１９内に所望長さ挿入され、かつ前記第２リ
ード２０の他端は前記防爆機構および端子を兼ねる封口
蓋群９の前記端子板１１に接続されている。膨出部２１
は、前記第２リード２０の前記金属ケース１９の左端開
口部付近に形成されている。中央付近から右端に亘って
小径筒部２２を有する例えばセラミックからなる筒状絶
縁部材２３は、前記第２リード２０の挿入部と前記金属
ケース１９内面の間に配置、固定されている。前記筒状
絶縁部材２３は、前記金属ケース１９の左端開口部を前
記絶縁部材２３の左端面に向けて内側に折り曲げること
により前記金属ケース１９に保持されている。周縁が左
端側に湾曲された円板状の可動電極２４は、前記第２リ
ード２０の先端と前記第１リード１８先端の膨出部の間
に位置する前記金属ケース１９内に前記金属ケース１９
内面に沿って移動自在に配置されている。第１スプリン
グ２５は、前記筒状絶縁部材２３の小径筒部２２と前記
金属ケース１９内面の間に配置され、かつ前記第１スプ
リング２５の右端は前記可動電極２４に当接されてい
る。円板２６ａ、第２スプリング２７、円板２６ｂおよ
び加熱溶融される感温ペレット２８は、前記可動電極２
４と前記第１リード１８先端の膨出部の間に位置する前
記金属ケース１９内に前記可動電極２４側から順次配置
されている。前記第２スプリング２７は、前記円板２６
ａ、２６ｂ間に圧縮された状態で介装されている。前記
各円板２６ａ、２６ｂは、前記第２スプリング２７から
前記感温ペレット２８および前記可動電極２４に加えら
れる付勢力を均一にする働きを有する。絶縁碍管２９
は、前記膨出部２１の手前の前記第２リード２０部分に
嵌合されている。封口樹脂層３０は、前記絶縁碍管２９
と前記金属ケース１９の左端開口部の間に充填され、前
記金属ケース１９の気密性を高めている。このような構
造の温度ヒューズ６において、前記可動電極２４は前記
金属ケース１９の内面に沿って移動自在に配置され、か
つ前記可動電極２４と前記第１リード１８先端の膨出部
の間に介在される前記感温ペレット２８および前記第２
スプリング２７の付勢力により前記第１スプリング２５
の不勢力に抗して前記第２リード２０先端面に強く当接
されているため、前記第１リード１８は前記金属ケース
１９および前記可動電極２４を通して、前記第２リード
２０に電気的に接続される。
有する。先端の膨出部に環状溝１７を有する第１リード
１８の他端は、前記電極体１の正極３に接続されてい
る。筒状の金属ケース１９の一端開口部（右端開口部）
は、内側に屈曲されて前記第１リード１８の環状溝１７
に係合されている。第２リード２０の先端は、前記筒状
の金属ケース１９の他端開口部（左端開口部）から前記
金属ケース１９内に所望長さ挿入され、かつ前記第２リ
ード２０の他端は前記防爆機構および端子を兼ねる封口
蓋群９の前記端子板１１に接続されている。膨出部２１
は、前記第２リード２０の前記金属ケース１９の左端開
口部付近に形成されている。中央付近から右端に亘って
小径筒部２２を有する例えばセラミックからなる筒状絶
縁部材２３は、前記第２リード２０の挿入部と前記金属
ケース１９内面の間に配置、固定されている。前記筒状
絶縁部材２３は、前記金属ケース１９の左端開口部を前
記絶縁部材２３の左端面に向けて内側に折り曲げること
により前記金属ケース１９に保持されている。周縁が左
端側に湾曲された円板状の可動電極２４は、前記第２リ
ード２０の先端と前記第１リード１８先端の膨出部の間
に位置する前記金属ケース１９内に前記金属ケース１９
内面に沿って移動自在に配置されている。第１スプリン
グ２５は、前記筒状絶縁部材２３の小径筒部２２と前記
金属ケース１９内面の間に配置され、かつ前記第１スプ
リング２５の右端は前記可動電極２４に当接されてい
る。円板２６ａ、第２スプリング２７、円板２６ｂおよ
び加熱溶融される感温ペレット２８は、前記可動電極２
４と前記第１リード１８先端の膨出部の間に位置する前
記金属ケース１９内に前記可動電極２４側から順次配置
されている。前記第２スプリング２７は、前記円板２６
ａ、２６ｂ間に圧縮された状態で介装されている。前記
各円板２６ａ、２６ｂは、前記第２スプリング２７から
前記感温ペレット２８および前記可動電極２４に加えら
れる付勢力を均一にする働きを有する。絶縁碍管２９
は、前記膨出部２１の手前の前記第２リード２０部分に
嵌合されている。封口樹脂層３０は、前記絶縁碍管２９
と前記金属ケース１９の左端開口部の間に充填され、前
記金属ケース１９の気密性を高めている。このような構
造の温度ヒューズ６において、前記可動電極２４は前記
金属ケース１９の内面に沿って移動自在に配置され、か
つ前記可動電極２４と前記第１リード１８先端の膨出部
の間に介在される前記感温ペレット２８および前記第２
スプリング２７の付勢力により前記第１スプリング２５
の不勢力に抗して前記第２リード２０先端面に強く当接
されているため、前記第１リード１８は前記金属ケース
１９および前記可動電極２４を通して、前記第２リード
２０に電気的に接続される。
【００２６】このような構成によれば、電極体１の巻芯
空間部７に温度ヒューズ６を配置することによって、過
充電や短絡等により電解液が分解し、これに伴い前記外
装缶２内でガスが発生し温度が過度に上昇した場合、そ
の熱を前記温度ヒューズ６に迅速に伝達し破裂するのを
防止することができる。すなわち、前記温度ヒューズ６
が動作温度を越えて加熱されると、図４に示すように前
記金属ケース１９内の前記感温ペレット２８が溶融し液
状になる。前記感温ペレット２８が溶融すると、それに
よる前記第２スプリング２７への押圧力が解除されるた
め前記第２スプリング２７が伸長し、これに伴って前記
第１スプリング２５の付勢力が働き、前記可動電極２４
を前記第１リード１８側へ押圧する。したがって、前記
可動電極２４が前記第２リード２０の先端面から離れる
ため前記第１，第２リード間の接触が断たれ、電流が遮
断されて電池の機能が停止する。その結果、前記ガスの
発生が停止するため、電池内圧が過度に上昇することを
防止し破裂するのを防止することが可能になる。
空間部７に温度ヒューズ６を配置することによって、過
充電や短絡等により電解液が分解し、これに伴い前記外
装缶２内でガスが発生し温度が過度に上昇した場合、そ
の熱を前記温度ヒューズ６に迅速に伝達し破裂するのを
防止することができる。すなわち、前記温度ヒューズ６
が動作温度を越えて加熱されると、図４に示すように前
記金属ケース１９内の前記感温ペレット２８が溶融し液
状になる。前記感温ペレット２８が溶融すると、それに
よる前記第２スプリング２７への押圧力が解除されるた
め前記第２スプリング２７が伸長し、これに伴って前記
第１スプリング２５の付勢力が働き、前記可動電極２４
を前記第１リード１８側へ押圧する。したがって、前記
可動電極２４が前記第２リード２０の先端面から離れる
ため前記第１，第２リード間の接触が断たれ、電流が遮
断されて電池の機能が停止する。その結果、前記ガスの
発生が停止するため、電池内圧が過度に上昇することを
防止し破裂するのを防止することが可能になる。
【００２７】事実、以下に説明する実験によって本実施
例１の電池が優れた特性を有することが確認された。本
実施例１及び比較例１（前記巻芯空間部７に前記温度ヒ
ューズ６を配置しなかったこと以外、実施例１と同様な
非水電解液電池）をそれぞれ２０個ずつ用意し、３Ａの
電流を２４時間流し、過充電試験を実施し、破裂を生じ
た電池の個数を調べたところ、下記表１に示す結果が得
られた。
例１の電池が優れた特性を有することが確認された。本
実施例１及び比較例１（前記巻芯空間部７に前記温度ヒ
ューズ６を配置しなかったこと以外、実施例１と同様な
非水電解液電池）をそれぞれ２０個ずつ用意し、３Ａの
電流を２４時間流し、過充電試験を実施し、破裂を生じ
た電池の個数を調べたところ、下記表１に示す結果が得
られた。
【００２８】 表１ 試料 破裂を生じた電池の個数 実施例１ ０ 比較例１ １５ 表１から明らかなように、前記巻芯空間部７に前記温度
ヒューズ６を配置した前記電極体１を備えた電池（実施
例１）は、破裂を生じた電池は皆無であった。一方、前
記温度ヒューズ６を用いなかった電池（比較例１）は、
破裂を生じた電池の個数が１５個と極めて多かった。
ヒューズ６を配置した前記電極体１を備えた電池（実施
例１）は、破裂を生じた電池は皆無であった。一方、前
記温度ヒューズ６を用いなかった電池（比較例１）は、
破裂を生じた電池の個数が１５個と極めて多かった。
【００２９】実施例２ リチウムとコバルトの複合酸化物であるＬｉＣｏＯ
2 に、導電材及びバインダを加えてペーストを調製し
た。前記ペーストを厚さが３０μｍのアルミニウム基板
に塗布した後、乾燥させてシート状の正極板を作製し
た。つづいて、リチウム又はリチウムを主体とするアル
カリ金属を担持した炭素質物質に、バインダを加えてペ
ーストを調製した。前記ペーストを厚さが３０μｍの銅
基板に塗布した後、乾燥させてシート状の負極板を作製
した。
2 に、導電材及びバインダを加えてペーストを調製し
た。前記ペーストを厚さが３０μｍのアルミニウム基板
に塗布した後、乾燥させてシート状の正極板を作製し
た。つづいて、リチウム又はリチウムを主体とするアル
カリ金属を担持した炭素質物質に、バインダを加えてペ
ーストを調製した。前記ペーストを厚さが３０μｍの銅
基板に塗布した後、乾燥させてシート状の負極板を作製
した。
【００３０】次に、前記正極と、前記負極との間に、セ
パレータとしてのポリプロピレン製多孔質フィルムを介
在させて捲回し、渦巻電極体を作製した。つづいて、前
述した図２に示すように、前記電極体の巻芯空間部に温
度ヒューズを配置した。前記温度ヒューズとしては、遮
断電流が１０Ａで、動作温度が９６℃（＋２℃，−２
℃）のものを使用した。
パレータとしてのポリプロピレン製多孔質フィルムを介
在させて捲回し、渦巻電極体を作製した。つづいて、前
述した図２に示すように、前記電極体の巻芯空間部に温
度ヒューズを配置した。前記温度ヒューズとしては、遮
断電流が１０Ａで、動作温度が９６℃（＋２℃，−２
℃）のものを使用した。
【００３１】次いで、前記電極体を外径１８ｍｍ、高さ
８３ｍｍのステンレス製の外装缶に収容し、電解液を注
入した後、封口体を用いてかしめ密封することにより、
容量１３００ｍＡｈの前述した図１に示す円筒形の非水
電解液電池を組み立てた。なお、前記電解液は、プロピ
レンカーボネイトとγ−ブチルラクトンの混合溶媒（体
積比率は５０：５０）に電解質として硼フッ化リチウム
（ＬｉＢＦ4 ）を溶解したものを用いた。
８３ｍｍのステンレス製の外装缶に収容し、電解液を注
入した後、封口体を用いてかしめ密封することにより、
容量１３００ｍＡｈの前述した図１に示す円筒形の非水
電解液電池を組み立てた。なお、前記電解液は、プロピ
レンカーボネイトとγ−ブチルラクトンの混合溶媒（体
積比率は５０：５０）に電解質として硼フッ化リチウム
（ＬｉＢＦ4 ）を溶解したものを用いた。
【００３２】作製した電池２０個について、３Ａの電流
を２４時間流し、過充電試験を実施し、破裂を生じた電
池の個数を調べたところ、実施例１と同様に破裂を生じ
た電池は皆無であった。
を２４時間流し、過充電試験を実施し、破裂を生じた電
池の個数を調べたところ、実施例１と同様に破裂を生じ
た電池は皆無であった。
【００３３】前記実施例１〜実施例２では、円筒形非水
電解液電池に適用して説明したが、角形非水電解液電池
にも同様に適用することができる。
電解液電池に適用して説明したが、角形非水電解液電池
にも同様に適用することができる。
【００３４】前記実施例１〜実施例２では、二次電池に
適用して説明したが、一次電池にも同様に適用すること
ができる。
適用して説明したが、一次電池にも同様に適用すること
ができる。
【００３５】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、過
充電や短絡等による内圧上昇時の破裂を防止することが
可能な安全性の高い非水電解液電池を提供することがで
きる。
充電や短絡等による内圧上昇時の破裂を防止することが
可能な安全性の高い非水電解液電池を提供することがで
きる。
【図１】本発明の非水電解液電池を示す断面図。
【図２】図１の電池の電極体に温度ヒューズを配置する
状態を示す断面図。
状態を示す断面図。
【図３】図２の温度ヒューズを示す断面図。
【図４】図２の温度ヒューズが作動した状態を示す断面
図。
図。
【図５】従来例の非水電解液電池を示す断面図。
１…電極体、２…外装缶、３…正極、４…負極、５…セ
パレータ、６…温度ヒューズ、７…巻芯空間部。
パレータ、６…温度ヒューズ、７…巻芯空間部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 能勢 博義 東京都品川区南品川３丁目４番10号東芝電 池株式会社内 (72)発明者 松坂 英二郎 神奈川県川崎市川崎区夜光１丁目３番１号 旭化成工業株式会社内 (72)発明者 井上 克彦 神奈川県川崎市川崎区夜光１丁目３番１号 旭化成工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 外装缶内に収納され、正極と負極との間
にセパレータを介して渦巻状に捲回した電極体と、前記
外装缶内に収容された非水電解液とを備えた非水電解液
電池において、前記電極体の巻芯空間部に温度ヒューズ
を配置したことを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4349535A JPH06203827A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4349535A JPH06203827A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06203827A true JPH06203827A (ja) | 1994-07-22 |
Family
ID=18404385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4349535A Pending JPH06203827A (ja) | 1992-12-28 | 1992-12-28 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06203827A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0945361A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Alps Electric Co Ltd | ２次電池 |
| WO2002071510A1 (fr) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Schneider Electric Industries Sas | Dispositif de raccordement pour accumulateur electrique |
| JP2013016483A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Sb Limotive Co Ltd | 二次電池 |
| CN110062971A (zh) * | 2017-07-07 | 2019-07-26 | 株式会社Lg化学 | 二次电池 |
| JP2019135695A (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
| JP2020149849A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電装置 |
-
1992
- 1992-12-28 JP JP4349535A patent/JPH06203827A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0945361A (ja) * | 1995-08-02 | 1997-02-14 | Alps Electric Co Ltd | ２次電池 |
| WO2002071510A1 (fr) * | 2001-03-07 | 2002-09-12 | Schneider Electric Industries Sas | Dispositif de raccordement pour accumulateur electrique |
| FR2821983A1 (fr) * | 2001-03-07 | 2002-09-13 | Schneider Electric Ind Sa | Dispositif de raccordement pour accumulateur electrique |
| US7666544B2 (en) | 2001-03-07 | 2010-02-23 | Batscap | Connection device for electric accumulator |
| JP2013016483A (ja) * | 2011-07-06 | 2013-01-24 | Sb Limotive Co Ltd | 二次電池 |
| CN110062971A (zh) * | 2017-07-07 | 2019-07-26 | 株式会社Lg化学 | 二次电池 |
| JP2020514977A (ja) * | 2017-07-07 | 2020-05-21 | エルジー・ケム・リミテッド | 二次電池 |
| US11183744B2 (en) | 2017-07-07 | 2021-11-23 | Lg Chem, Ltd. | Secondary battery |
| JP2019135695A (ja) * | 2018-02-05 | 2019-08-15 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
| JP2020149849A (ja) * | 2019-03-13 | 2020-09-17 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20021008 |