JPH06231743A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPH06231743A JPH06231743A JP5019929A JP1992993A JPH06231743A JP H06231743 A JPH06231743 A JP H06231743A JP 5019929 A JP5019929 A JP 5019929A JP 1992993 A JP1992993 A JP 1992993A JP H06231743 A JPH06231743 A JP H06231743A
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- battery
- lid body
- aqueous electrolyte
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
- H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
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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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過充電時や短絡時に起きる急激な大電流を遮
断する非復帰型構造で、かつ内圧上昇による破裂防止を
前記電流遮断と同一の部材で達成することが可能な非水
電解液電池を提供する。 【構成】 外装缶と、外装缶内に収納され、正極、セパ
レータおよび負極からなる電極体と、前記外装缶内に収
容された非水電解液と、外装缶の上端開口部に絶縁ガス
ケットにより気密にカシメ固定された防爆機能および端
子を兼ねる封口蓋群とを具備した非水電解液電池におい
て、前記封口蓋群は、前記電極体の一方の電極と電気的
に接続されたガス抜き孔を有する電気導電路部材と、電
気導電路部材に接続され、弾性変形により前記部材と電
気的に遮断される弾性導電体を有する安全弁と、前記安
全弁と電気的に接続されたガス抜き孔を有する帽子形の
外部蓋体とを備えることを特徴としている。
断する非復帰型構造で、かつ内圧上昇による破裂防止を
前記電流遮断と同一の部材で達成することが可能な非水
電解液電池を提供する。 【構成】 外装缶と、外装缶内に収納され、正極、セパ
レータおよび負極からなる電極体と、前記外装缶内に収
容された非水電解液と、外装缶の上端開口部に絶縁ガス
ケットにより気密にカシメ固定された防爆機能および端
子を兼ねる封口蓋群とを具備した非水電解液電池におい
て、前記封口蓋群は、前記電極体の一方の電極と電気的
に接続されたガス抜き孔を有する電気導電路部材と、電
気導電路部材に接続され、弾性変形により前記部材と電
気的に遮断される弾性導電体を有する安全弁と、前記安
全弁と電気的に接続されたガス抜き孔を有する帽子形の
外部蓋体とを備えることを特徴としている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明、防爆機能を兼ねる封口蓋
体を備えた非水電解液電池に関する。
体を備えた非水電解液電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、非水電解液を使用したリチウム電
池やリチウムイオン電池等の非水電解液を用いた二次電
池が携帯電子機器等に広く使用されつつある。このよう
な二次電池は、従来の電池とは異なり、３Ｖ、４Ｖとい
った高い起電力を有するという特徴があり、その優れた
性能が注目されている。
池やリチウムイオン電池等の非水電解液を用いた二次電
池が携帯電子機器等に広く使用されつつある。このよう
な二次電池は、従来の電池とは異なり、３Ｖ、４Ｖとい
った高い起電力を有するという特徴があり、その優れた
性能が注目されている。
【０００３】ところで、前述した二次電池は、外装缶内
に収納された正極および負極を備える電極体が化学変化
を起こして内圧が高くなり、破裂を生じる場合がある。
例えば、リチウム二次電池のような非水電解液電池に通
常以上の電流を与える、いわゆる過充電状態にしたり、
誤使用により短絡状態になって大電流が流れたりすると
前記電極体の中の非水電解液が分解されてガスが発生す
る場合がある。このようなガスが前記外装缶内に次第に
充満し、外装缶内の内圧が上昇すると、最後には電池が
破裂する。
に収納された正極および負極を備える電極体が化学変化
を起こして内圧が高くなり、破裂を生じる場合がある。
例えば、リチウム二次電池のような非水電解液電池に通
常以上の電流を与える、いわゆる過充電状態にしたり、
誤使用により短絡状態になって大電流が流れたりすると
前記電極体の中の非水電解液が分解されてガスが発生す
る場合がある。このようなガスが前記外装缶内に次第に
充満し、外装缶内の内圧が上昇すると、最後には電池が
破裂する。
【０００４】このようなことから、従来では前述した電
池の破裂を防止するために図５に示すように防爆機能お
よび端子を兼ねた封口蓋群を備えた非水電解液電池が知
られている。すなわち、負極端子を兼ねる外装缶１内に
は電極体２が収納されている。前記電極体２は、正極
３、セパレータ４および負極５の積層物を渦巻状に巻回
した構成になっている。防爆機能および端子を兼ねる封
口蓋群６は、前記外装缶１の上端開口部に絶縁ガスケッ
ト７を介してカシメ固定されている。前記封口蓋群６
は、前記電極体２と対向して配置された皿状の内部蓋体
８と、前記内部蓋体８上に可撓性薄膜から形成された弁
膜９を介して配置され、前記内部蓋体８周縁を内側に折
り曲げて形成した円環状部１０により挟持された補強板
１１と、前記内部蓋体８の前記環状部１０上に配置され
た導電性の保護板１２と、前記保護板１２に配置された
ＰＴＣ素子１３と、前記ＰＴＣ素子１３上に周縁部を当
接して配置された帽子形の外部蓋体１４とから構成され
ている。前記内部蓋体８、前記補強板１１、前記保護板
１２、前記ＰＴＣ素子１３および前記外部蓋体１４に
は、それぞれガス抜き孔１５、１６、１７、１８、１９
が開口されている。正極リード２０は、一端が前記電極
体２の正極３に接続され、他端が前記封口蓋群６の前記
内部蓋体８の下面に接続されている。
池の破裂を防止するために図５に示すように防爆機能お
よび端子を兼ねた封口蓋群を備えた非水電解液電池が知
られている。すなわち、負極端子を兼ねる外装缶１内に
は電極体２が収納されている。前記電極体２は、正極
３、セパレータ４および負極５の積層物を渦巻状に巻回
した構成になっている。防爆機能および端子を兼ねる封
口蓋群６は、前記外装缶１の上端開口部に絶縁ガスケッ
ト７を介してカシメ固定されている。前記封口蓋群６
は、前記電極体２と対向して配置された皿状の内部蓋体
８と、前記内部蓋体８上に可撓性薄膜から形成された弁
膜９を介して配置され、前記内部蓋体８周縁を内側に折
り曲げて形成した円環状部１０により挟持された補強板
１１と、前記内部蓋体８の前記環状部１０上に配置され
た導電性の保護板１２と、前記保護板１２に配置された
ＰＴＣ素子１３と、前記ＰＴＣ素子１３上に周縁部を当
接して配置された帽子形の外部蓋体１４とから構成され
ている。前記内部蓋体８、前記補強板１１、前記保護板
１２、前記ＰＴＣ素子１３および前記外部蓋体１４に
は、それぞれガス抜き孔１５、１６、１７、１８、１９
が開口されている。正極リード２０は、一端が前記電極
体２の正極３に接続され、他端が前記封口蓋群６の前記
内部蓋体８の下面に接続されている。
【０００５】このような構成の非水電解液電池におい
て、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電流が
与えられると、前記内部蓋体８と前記外部蓋体１４との
間に位置する前記ＰＴＣ素子１３の抵抗が温度上昇に伴
って急激に増加し、電流を流さなくすることにより電池
の破裂が防止される。また、前記電極体２および非水電
解液が収納された外装缶１内に前記大電流により分解ガ
スが発生して内圧が上昇し、所定の圧力に達すると、前
記分解ガスは前記内部蓋体８に開口されたガス抜き孔１
５を通してそのガス抜き孔１５の上方に配置された前記
弁膜９を破断する。その結果、前記分解ガスは前記弁膜
９の破断個所、前記補強板１１、前記保護板１２、前記
ＰＣＴ素子１３および前記外部蓋体１４にそれぞれ開口
されたガス抜き孔１６、１７、１８、１９を通して外部
に逃散し、電池の破裂が未然に防止される。
て、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電流が
与えられると、前記内部蓋体８と前記外部蓋体１４との
間に位置する前記ＰＴＣ素子１３の抵抗が温度上昇に伴
って急激に増加し、電流を流さなくすることにより電池
の破裂が防止される。また、前記電極体２および非水電
解液が収納された外装缶１内に前記大電流により分解ガ
スが発生して内圧が上昇し、所定の圧力に達すると、前
記分解ガスは前記内部蓋体８に開口されたガス抜き孔１
５を通してそのガス抜き孔１５の上方に配置された前記
弁膜９を破断する。その結果、前記分解ガスは前記弁膜
９の破断個所、前記補強板１１、前記保護板１２、前記
ＰＣＴ素子１３および前記外部蓋体１４にそれぞれ開口
されたガス抜き孔１６、１７、１８、１９を通して外部
に逃散し、電池の破裂が未然に防止される。
【０００６】しかしながら、前述した従来の防爆機能お
よび端子を兼ねる封口蓋群６を備えた非水電解液電池で
は大電流が流れてＰＴＣ素子１３のみが作動した時、温
度が下がると前記ＰＴＣ素子１３の抵抗値が下がり、再
び電流が流れてしまう状態になる。したがって、前記電
池を誤って他の正常な電池と共に再充電すると、一時的
に大電流が流れ、他の電池を破損してしまう可能性があ
る。また、電流遮断と電池内発生ガスの開放を別々の部
品、つまり前記ＰＴＣ素子１３および弁膜９により行っ
ているため、部品点数が増加し、電池コストが高くなる
という問題があった。
よび端子を兼ねる封口蓋群６を備えた非水電解液電池で
は大電流が流れてＰＴＣ素子１３のみが作動した時、温
度が下がると前記ＰＴＣ素子１３の抵抗値が下がり、再
び電流が流れてしまう状態になる。したがって、前記電
池を誤って他の正常な電池と共に再充電すると、一時的
に大電流が流れ、他の電池を破損してしまう可能性があ
る。また、電流遮断と電池内発生ガスの開放を別々の部
品、つまり前記ＰＴＣ素子１３および弁膜９により行っ
ているため、部品点数が増加し、電池コストが高くなる
という問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、過充
電時や短絡時に起きる急激な大電流を遮断する非復帰型
構造で、かつ内圧上昇による破裂防止を前記電流遮断と
同一の部材で達成することが可能な非水電解液電池を提
供しようとするものである。
電時や短絡時に起きる急激な大電流を遮断する非復帰型
構造で、かつ内圧上昇による破裂防止を前記電流遮断と
同一の部材で達成することが可能な非水電解液電池を提
供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる非水電解
液電池は、外装缶と、前記外装缶内に収納され、正極、
セパレータおよび負極からなる電極体と、前記外装缶内
に収容された非水電解液と、前記外装缶の上端開口部に
絶縁ガスケットにより気密にカシメ固定された防爆機能
および端子を兼ねる封口蓋群とを具備した非水電解液電
池において、
液電池は、外装缶と、前記外装缶内に収納され、正極、
セパレータおよび負極からなる電極体と、前記外装缶内
に収容された非水電解液と、前記外装缶の上端開口部に
絶縁ガスケットにより気密にカシメ固定された防爆機能
および端子を兼ねる封口蓋群とを具備した非水電解液電
池において、
【０００９】前記封口蓋群は、前記電極体の一方の電極
と電気的に接続されたガス抜き孔を有する電気導電路部
材と、前記電気導電路部材に接続され、弾性変形により
前記部材と電気的に遮断される弾性導電体を有する安全
弁と、前記安全弁と電気的に接続されたガス抜き孔を有
する帽子形の外部蓋体とを備えることを特徴とするもの
である。以下、本発明に係わる非水電解液電池を図１を
参照して詳細に説明する。
と電気的に接続されたガス抜き孔を有する電気導電路部
材と、前記電気導電路部材に接続され、弾性変形により
前記部材と電気的に遮断される弾性導電体を有する安全
弁と、前記安全弁と電気的に接続されたガス抜き孔を有
する帽子形の外部蓋体とを備えることを特徴とするもの
である。以下、本発明に係わる非水電解液電池を図１を
参照して詳細に説明する。
【００１０】例えば負極端子を兼ねる有底円筒形の外装
缶２１内には、電極体２２が収納されている。前記電極
体２２は、正極２３、セパレータ２４および負極２５の
積層物を渦巻状に巻回した構成になっている。
缶２１内には、電極体２２が収納されている。前記電極
体２２は、正極２３、セパレータ２４および負極２５の
積層物を渦巻状に巻回した構成になっている。
【００１１】防爆機能および端子を兼ねる封口蓋群２６
は、前記外装缶２１の上端開口部に絶縁ガスケット２７
を介してカシメ固定されている。前記封口蓋群２６は、
前記電極体２２と対向して配置され、中心に対して同心
円状に開口された複数のガス抜き孔２８を有する電気導
電路部材としての皿状の内部蓋体２９を備えている。内
側絶縁パッキング層３０は、前記内部蓋体２９上に配置
されている。弾性導電体から形成された安全弁３１の周
縁部は、ガス抜き孔３２を有する帽子形の外部蓋体３３
の周縁折り曲げ部に挟持されている。前記外部蓋体３３
の周縁折り曲げ部は、前記パッキング層３０上に配置さ
れると共に前記内部蓋体２９の周縁立上がり部および前
記パッキング層３０の周縁立上がり部をそれぞれ内側に
折り曲げて形成した環状部分により挟持されている。な
お、前記環状部分は前記絶縁ガスケット２７により前記
外装缶２１にカシメ固定されている。前記安全弁３１の
中央付近は下方に向けて湾曲され、前記内部蓋体２９に
電気的に接続されている。前記安全弁３１の前記湾曲部
には溝３４が形成され、前記溝３４に対応する薄膜部は
電池内圧によって破断される弁膜として機能する。複数
のガス抜き孔３５を有する押え板３６は、前記電極体２
２上に配置されている。正極リード３７は、一端が前記
押え板３６のガス抜き孔３５を通して前記電極体２２の
正極２３に接続され、他端が前記封口蓋群２６の前記内
部蓋体２９の下面に接続されている。したがって、前記
電極体２２の正極２３は前記正極リード３７、前記内部
蓋体２９および前記安全弁３１を通して前記外部蓋体３
３に接続される。
は、前記外装缶２１の上端開口部に絶縁ガスケット２７
を介してカシメ固定されている。前記封口蓋群２６は、
前記電極体２２と対向して配置され、中心に対して同心
円状に開口された複数のガス抜き孔２８を有する電気導
電路部材としての皿状の内部蓋体２９を備えている。内
側絶縁パッキング層３０は、前記内部蓋体２９上に配置
されている。弾性導電体から形成された安全弁３１の周
縁部は、ガス抜き孔３２を有する帽子形の外部蓋体３３
の周縁折り曲げ部に挟持されている。前記外部蓋体３３
の周縁折り曲げ部は、前記パッキング層３０上に配置さ
れると共に前記内部蓋体２９の周縁立上がり部および前
記パッキング層３０の周縁立上がり部をそれぞれ内側に
折り曲げて形成した環状部分により挟持されている。な
お、前記環状部分は前記絶縁ガスケット２７により前記
外装缶２１にカシメ固定されている。前記安全弁３１の
中央付近は下方に向けて湾曲され、前記内部蓋体２９に
電気的に接続されている。前記安全弁３１の前記湾曲部
には溝３４が形成され、前記溝３４に対応する薄膜部は
電池内圧によって破断される弁膜として機能する。複数
のガス抜き孔３５を有する押え板３６は、前記電極体２
２上に配置されている。正極リード３７は、一端が前記
押え板３６のガス抜き孔３５を通して前記電極体２２の
正極２３に接続され、他端が前記封口蓋群２６の前記内
部蓋体２９の下面に接続されている。したがって、前記
電極体２２の正極２３は前記正極リード３７、前記内部
蓋体２９および前記安全弁３１を通して前記外部蓋体３
３に接続される。
【００１２】前記安全弁３１は、例えば前記外装缶２１
内で化学的に安定なステンレス鋼、バネ鋼などの弾性導
電体単独から形成されても、前記弾性導電体膜とＡｌな
どの導電性の高い金属膜とを積層して形成されてもよ
い。
内で化学的に安定なステンレス鋼、バネ鋼などの弾性導
電体単独から形成されても、前記弾性導電体膜とＡｌな
どの導電性の高い金属膜とを積層して形成されてもよ
い。
【００１３】図１に示すように前記正極２３、前記セパ
レータ２４および前記負極２５の積層物を渦巻状に巻回
して電極体２２を構成した場合、その巻芯空間部に分解
ガスの流通経路になる前記巻芯空間部の潰れを防止する
目的でステンレスなどの金属またはプラスチックからな
るパイプを配置することを許容する。次に、本発明に係
わる非水電解液電池を他の形態を図３を参照して詳細に
説明する。
レータ２４および前記負極２５の積層物を渦巻状に巻回
して電極体２２を構成した場合、その巻芯空間部に分解
ガスの流通経路になる前記巻芯空間部の潰れを防止する
目的でステンレスなどの金属またはプラスチックからな
るパイプを配置することを許容する。次に、本発明に係
わる非水電解液電池を他の形態を図３を参照して詳細に
説明する。
【００１４】負極端子を兼ねる有底円筒形の外装缶４１
内には電極体４２が収納されている。前記電極体４２
は、正極４３、セパレータ４４および負極４５の積層物
を渦巻状に巻回した構成になっている。
内には電極体４２が収納されている。前記電極体４２
は、正極４３、セパレータ４４および負極４５の積層物
を渦巻状に巻回した構成になっている。
【００１５】防爆機能および端子を兼ねる封口蓋群４６
は、前記外装缶４１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、
中央付近に下方に向かう突起部４８ａ、４８ｂおよび前
記突起部４８ａ、４８ｂの外側に形成された下方に向か
う環状突起部４９を有する安全弁５０を備えている。溝
５１は、前記突起部４８ａ、４８ｂ間に位置する前記安
全弁５０の上面部分に形成されている。前記溝５１に対
応する薄膜部は、電池内圧によって破断される弁膜とし
て機能する。ガス抜き孔５２を有する帽子形の外部蓋体
５３の周縁部は、前記安全弁５０上に配置され、前記安
全弁５０周縁を内側に屈曲させることにより前記外部蓋
体５３が前記安全弁５０に挟持されている。前記安全弁
５０および前記外部蓋体５３の周縁は、前記絶縁ガスケ
ット４７を介して前記外装缶４１の上端開口部に気密に
カシメ固定されている。有底筒形の絶縁材料からなるリ
ード保持部材５４は、前記安全弁５０の前記環状突起部
４９に嵌合されている。前記リード保持部材５４の中心
付近には、前記安全弁５０の２つの突起部４８ａ、４８
ｂがそれぞれ挿入される挿入用穴５５ａ、５５ｂが開口
されている。複数のガス抜き孔５６は、前記リード保持
部材５４に前記挿入用穴５５ａ、５５ｂに対して同心円
状に穿設されている。正極リード板５７は、前記リード
保持部材５４の裏面に少なくとも前記挿入用穴５５ａ、
５５ｂを塞ぐように取り付けられ、かつ前記挿入用穴５
５ａ、５５ｂに挿入された前記安全弁５０の突起部４８
ａ、４８ｂが溶接により接続されている。正極リード５
８は、一端が前記電極体の正極４３に接続され、かつ他
端が前記正極リード板５７に接続されている。
は、前記外装缶４１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、
中央付近に下方に向かう突起部４８ａ、４８ｂおよび前
記突起部４８ａ、４８ｂの外側に形成された下方に向か
う環状突起部４９を有する安全弁５０を備えている。溝
５１は、前記突起部４８ａ、４８ｂ間に位置する前記安
全弁５０の上面部分に形成されている。前記溝５１に対
応する薄膜部は、電池内圧によって破断される弁膜とし
て機能する。ガス抜き孔５２を有する帽子形の外部蓋体
５３の周縁部は、前記安全弁５０上に配置され、前記安
全弁５０周縁を内側に屈曲させることにより前記外部蓋
体５３が前記安全弁５０に挟持されている。前記安全弁
５０および前記外部蓋体５３の周縁は、前記絶縁ガスケ
ット４７を介して前記外装缶４１の上端開口部に気密に
カシメ固定されている。有底筒形の絶縁材料からなるリ
ード保持部材５４は、前記安全弁５０の前記環状突起部
４９に嵌合されている。前記リード保持部材５４の中心
付近には、前記安全弁５０の２つの突起部４８ａ、４８
ｂがそれぞれ挿入される挿入用穴５５ａ、５５ｂが開口
されている。複数のガス抜き孔５６は、前記リード保持
部材５４に前記挿入用穴５５ａ、５５ｂに対して同心円
状に穿設されている。正極リード板５７は、前記リード
保持部材５４の裏面に少なくとも前記挿入用穴５５ａ、
５５ｂを塞ぐように取り付けられ、かつ前記挿入用穴５
５ａ、５５ｂに挿入された前記安全弁５０の突起部４８
ａ、４８ｂが溶接により接続されている。正極リード５
８は、一端が前記電極体の正極４３に接続され、かつ他
端が前記正極リード板５７に接続されている。
【００１６】したがって、前記電極体４２の正極４３は
前記正極リード５８、正極リード板５７、前記リード保
持部材５４の挿入用穴５５ａ、５５ｂを通して前記正極
リード板５７に溶接された前記安全弁５０の前記突起部
４８、４８ｂを経由して前記外部蓋体５３に接続されて
いる。
前記正極リード５８、正極リード板５７、前記リード保
持部材５４の挿入用穴５５ａ、５５ｂを通して前記正極
リード板５７に溶接された前記安全弁５０の前記突起部
４８、４８ｂを経由して前記外部蓋体５３に接続されて
いる。
【００１７】前記安全弁５０は、例えば前記外装缶４１
内で化学的に安定なステンレス鋼、バネ鋼などの弾性導
電体単独から形成されても、前記弾性導電体膜とＡｌな
どの導電性の高い金属膜とを積層して形成されてもよ
い。
内で化学的に安定なステンレス鋼、バネ鋼などの弾性導
電体単独から形成されても、前記弾性導電体膜とＡｌな
どの導電性の高い金属膜とを積層して形成されてもよ
い。
【００１８】図３に示すように前記正極４３、前記セパ
レータ４４および前記負極４５の積層物を渦巻状に巻回
して電極体４２を構成した場合、その巻芯空間部に分解
ガスの流通経路になる前記巻芯空間部の潰れを防止する
目的でステンレスなどの金属またはプラスチックからな
るパイプを配置することを許容する。
レータ４４および前記負極４５の積層物を渦巻状に巻回
して電極体４２を構成した場合、その巻芯空間部に分解
ガスの流通経路になる前記巻芯空間部の潰れを防止する
目的でステンレスなどの金属またはプラスチックからな
るパイプを配置することを許容する。
【００１９】
【作用】本発明に係わる非水電解液電池は、例えば図１
に示すようにガス抜き孔２８を有する内部蓋体２９、内
側絶縁パッキング層３０、ガス抜き孔３２を有する外部
蓋体３３および周縁部が前記外部蓋体３３と共に前記パ
ッキング層３０に挟持され、中央付近が前記内部蓋体２
９に接続された安全弁３１を備える封口蓋群２６を外装
缶２１に絶縁ガスケット２７を介して取付けた構成にな
っている。
に示すようにガス抜き孔２８を有する内部蓋体２９、内
側絶縁パッキング層３０、ガス抜き孔３２を有する外部
蓋体３３および周縁部が前記外部蓋体３３と共に前記パ
ッキング層３０に挟持され、中央付近が前記内部蓋体２
９に接続された安全弁３１を備える封口蓋群２６を外装
缶２１に絶縁ガスケット２７を介して取付けた構成にな
っている。
【００２０】このような構成の非水電解液電池におい
て、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電流が
与えられ、その大電流により前記外装缶１内に分解ガス
が発生すると、前記分解ガスは前記内部蓋体２９のガス
抜き孔２８を通して前記内部蓋体２９と前記安全弁３１
との空間に侵入されてその内圧を上昇する。所定の内圧
に達すると、図２に示すように前記安全弁３１が前記外
部蓋体３３側に押圧され、かつ前記安全弁３１が弾性導
電体により形成されているため、その弾性作用により下
方への湾曲が逆方向（上方向）に向かい、前記内部蓋体
２９から外れて正極の電気パスが遮断される。さらに、
内圧が高まると、前記安全弁３１の溝３４に対応する弁
膜が破断され、前記分解ガスは前記弁膜の破断個所およ
び前記外部蓋体３３に開口されたガス抜き孔３２を通し
て外部に逃散する。
て、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電流が
与えられ、その大電流により前記外装缶１内に分解ガス
が発生すると、前記分解ガスは前記内部蓋体２９のガス
抜き孔２８を通して前記内部蓋体２９と前記安全弁３１
との空間に侵入されてその内圧を上昇する。所定の内圧
に達すると、図２に示すように前記安全弁３１が前記外
部蓋体３３側に押圧され、かつ前記安全弁３１が弾性導
電体により形成されているため、その弾性作用により下
方への湾曲が逆方向（上方向）に向かい、前記内部蓋体
２９から外れて正極の電気パスが遮断される。さらに、
内圧が高まると、前記安全弁３１の溝３４に対応する弁
膜が破断され、前記分解ガスは前記弁膜の破断個所およ
び前記外部蓋体３３に開口されたガス抜き孔３２を通し
て外部に逃散する。
【００２１】このような前記電流遮断および分解ガスの
電池外部へ逃散により電池の破裂が未然に防止される。
また、前記安全弁３１は湾曲方向が一旦、前記外部蓋体
３３方向に向いてしまうと元に戻らないため、温度が下
がった状態でも前記正極２３の電気パスは元に復帰する
のを回避できる。さらに、前記安全弁３１は電流遮断と
発生ガスの開放が兼用されているため、部品点数を少な
くでき、電池コストを低減することができる。
電池外部へ逃散により電池の破裂が未然に防止される。
また、前記安全弁３１は湾曲方向が一旦、前記外部蓋体
３３方向に向いてしまうと元に戻らないため、温度が下
がった状態でも前記正極２３の電気パスは元に復帰する
のを回避できる。さらに、前記安全弁３１は電流遮断と
発生ガスの開放が兼用されているため、部品点数を少な
くでき、電池コストを低減することができる。
【００２２】また、図３に示す構造の非水電解液電池に
おいて、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電
流が与えられ、その大電流により分解ガスが発生する
と、前記分解ガスはリード保持部材５４のガス抜き孔５
６を通して前記リード保持部材５４と前記安全弁５０と
の空間に侵入されてその内圧を上昇する。その結果、前
記内圧により前記安全弁５０が前記外部蓋体５３側に押
圧され、かつ前記安全弁５０が弾性導電体により形成さ
れているため、図４に示すように前記リード保持部材５
４の挿入用穴５５ａ、５５ｂを通して前記正極リード板
５７に溶接された前記安全弁５０の前記突起部４８ａ、
４８ｂがその弾性作用により外れて正極の電流パスが遮
断される。さらに内圧が高まると、前記安全弁５０の溝
５１に対応する弁膜が破断され、前記分解ガスは前記弁
膜の破断個所および前記外部蓋体５３に開口されたガス
抜き孔５２を通して外部に逃散する。
おいて、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電
流が与えられ、その大電流により分解ガスが発生する
と、前記分解ガスはリード保持部材５４のガス抜き孔５
６を通して前記リード保持部材５４と前記安全弁５０と
の空間に侵入されてその内圧を上昇する。その結果、前
記内圧により前記安全弁５０が前記外部蓋体５３側に押
圧され、かつ前記安全弁５０が弾性導電体により形成さ
れているため、図４に示すように前記リード保持部材５
４の挿入用穴５５ａ、５５ｂを通して前記正極リード板
５７に溶接された前記安全弁５０の前記突起部４８ａ、
４８ｂがその弾性作用により外れて正極の電流パスが遮
断される。さらに内圧が高まると、前記安全弁５０の溝
５１に対応する弁膜が破断され、前記分解ガスは前記弁
膜の破断個所および前記外部蓋体５３に開口されたガス
抜き孔５２を通して外部に逃散する。
【００２３】このような前記電流遮断および分解ガスの
電池外部へ逃散により電池の破裂が未然に防止される。
また、前記安全弁５０は一旦、前記正極リード板５７か
ら外れるとその弾性作用により元に戻らないため、温度
が下がった状態でも前記正極４３の電気パスは元に復帰
するのを回避できる。さらに、前記安全弁５０は電流遮
断と発生ガスの開放が兼用されているため、部品点数を
少なくでき、電池コストを低減することができる。
電池外部へ逃散により電池の破裂が未然に防止される。
また、前記安全弁５０は一旦、前記正極リード板５７か
ら外れるとその弾性作用により元に戻らないため、温度
が下がった状態でも前記正極４３の電気パスは元に復帰
するのを回避できる。さらに、前記安全弁５０は電流遮
断と発生ガスの開放が兼用されているため、部品点数を
少なくでき、電池コストを低減することができる。
【００２４】
【実施例】以下、本発明の実施例を前述した図１および
図３を参照して詳細に説明する。 実施例１
図３を参照して詳細に説明する。 実施例１
【００２５】リチウムとコバルトの複合酸化物（ＬｉＣ
ｏＯ2 ）に導電剤、バインダを加えて調製した正極合剤
をアルミニウム基板に塗布し、乾燥してシート状の正極
を作製した。金属リチウムからなるシート状の負極を作
製した。前記シート状の正極および負極の間にポリエチ
レン製多孔質フィルムからなるセパレータを挟んで渦巻
状に巻回して電極体を製造した。
ｏＯ2 ）に導電剤、バインダを加えて調製した正極合剤
をアルミニウム基板に塗布し、乾燥してシート状の正極
を作製した。金属リチウムからなるシート状の負極を作
製した。前記シート状の正極および負極の間にポリエチ
レン製多孔質フィルムからなるセパレータを挟んで渦巻
状に巻回して電極体を製造した。
【００２６】次いで、ステンレス製の有底円筒形外装缶
内に前記電極体を収納し、プロピレンカーボネートとジ
メトキシエタンとの混合溶媒（体積比率５０：５０）に
リンフッ化リチウム（ＬｉＰＦ6 ）を溶解した電解液を
収容した。つづいて、防爆機能および正極端子を兼ねる
封口蓋群の内部蓋体と前記外装缶内に収納した電極体の
正極とを正極リードで接続し、前記封口蓋群を前記外装
缶の上端開口部に絶縁ガスケットを介して気密にカシメ
固定することにより図１に示す構造を有し、外径１７ｍ
ｍ、総高さ５０ｍｍ、容量が７００ｍＡｈの円筒形非水
電解液電池を組み立てた。なお、前記封口蓋群を構成す
る安全弁は厚さ０．１ｍｍで中央付近に直径１１ｍｍ、
深さ３ｍｍの湾曲部を有し、かつ前記湾曲部の中心付近
に溝を有する形状のＳＵＳ３０４製板材から形成した。 実施例２
内に前記電極体を収納し、プロピレンカーボネートとジ
メトキシエタンとの混合溶媒（体積比率５０：５０）に
リンフッ化リチウム（ＬｉＰＦ6 ）を溶解した電解液を
収容した。つづいて、防爆機能および正極端子を兼ねる
封口蓋群の内部蓋体と前記外装缶内に収納した電極体の
正極とを正極リードで接続し、前記封口蓋群を前記外装
缶の上端開口部に絶縁ガスケットを介して気密にカシメ
固定することにより図１に示す構造を有し、外径１７ｍ
ｍ、総高さ５０ｍｍ、容量が７００ｍＡｈの円筒形非水
電解液電池を組み立てた。なお、前記封口蓋群を構成す
る安全弁は厚さ０．１ｍｍで中央付近に直径１１ｍｍ、
深さ３ｍｍの湾曲部を有し、かつ前記湾曲部の中心付近
に溝を有する形状のＳＵＳ３０４製板材から形成した。 実施例２
【００２７】封口蓋群を構成する安全弁として内部蓋体
側にＡｌ膜、外部蓋体側にステンレス鋼膜を配置して積
層したは厚さ０．１ｍｍで中央付近に直径１１ｍｍ、深
さ３ｍｍの湾曲部を有し、かつ前記湾曲部の中心付近の
前記ステンレス鋼膜に溝を有する形状の板材から形成し
た以外、実施例１と同様な図１に示す構造の円筒形非水
電解液電池を組み立てた。 実施例３
側にＡｌ膜、外部蓋体側にステンレス鋼膜を配置して積
層したは厚さ０．１ｍｍで中央付近に直径１１ｍｍ、深
さ３ｍｍの湾曲部を有し、かつ前記湾曲部の中心付近の
前記ステンレス鋼膜に溝を有する形状の板材から形成し
た以外、実施例１と同様な図１に示す構造の円筒形非水
電解液電池を組み立てた。 実施例３
【００２８】ステンレス製の有底円筒形外装缶内に実施
例１と同様な電極体を収納し、プロピレンカーボネート
とジメトキシエタンとの混合溶媒（体積比率５０：５
０）にリンフッ化リチウム（ＬｉＰＦ6 ）を溶解した電
解液を収容した。つづいて、防爆機能および正極端子を
兼ねる封口蓋群の正極リード板と前記外装缶内に収納し
た電極体の正極とを正極リードで接続し、前記封口蓋群
を前記外装缶の上端開口部に絶縁ガスケットを介して気
密にカシメ固定することにより図３に示す構造を有し、
外径１７ｍｍ、総高さ５０ｍｍ、容量が７００ｍＡｈの
円筒形非水電解液電池を組み立てた。なお、前記封口蓋
群を構成する安全弁は厚さ０．１ｍｍで中央付近に２つ
の突起部を有し、かつ前記突起部間に溝を有する形状の
ＳＵＳ３０４製板材から形成した。
例１と同様な電極体を収納し、プロピレンカーボネート
とジメトキシエタンとの混合溶媒（体積比率５０：５
０）にリンフッ化リチウム（ＬｉＰＦ6 ）を溶解した電
解液を収容した。つづいて、防爆機能および正極端子を
兼ねる封口蓋群の正極リード板と前記外装缶内に収納し
た電極体の正極とを正極リードで接続し、前記封口蓋群
を前記外装缶の上端開口部に絶縁ガスケットを介して気
密にカシメ固定することにより図３に示す構造を有し、
外径１７ｍｍ、総高さ５０ｍｍ、容量が７００ｍＡｈの
円筒形非水電解液電池を組み立てた。なお、前記封口蓋
群を構成する安全弁は厚さ０．１ｍｍで中央付近に２つ
の突起部を有し、かつ前記突起部間に溝を有する形状の
ＳＵＳ３０４製板材から形成した。
【００２９】得られた実施例１〜３の円筒形非水電解液
電池および図５に示す従来の円筒形非水電解液電池（従
来例）をそれぞれ２０個用意し、これら電池について２
Ａの電流を２４時間流す過充電試験と短絡試験を行い、
試験終了直後と１時間後の導通の有無と安全弁の破壊の
有無について観察した。その結果を下記表１に示す。
電池および図５に示す従来の円筒形非水電解液電池（従
来例）をそれぞれ２０個用意し、これら電池について２
Ａの電流を２４時間流す過充電試験と短絡試験を行い、
試験終了直後と１時間後の導通の有無と安全弁の破壊の
有無について観察した。その結果を下記表１に示す。
【００３０】
【表１】
【００３１】前記表１から明らかなように実施例１〜３
の防爆機能および端子を兼ねる封口蓋群とを具備した電
池は全て電解液の分解に起因する内圧上昇によって電流
遮断が起こり、１時間後も導通が回復することがなかっ
た。さらに、安全弁の開裂の発生がなかった。
の防爆機能および端子を兼ねる封口蓋群とを具備した電
池は全て電解液の分解に起因する内圧上昇によって電流
遮断が起こり、１時間後も導通が回復することがなかっ
た。さらに、安全弁の開裂の発生がなかった。
【００３２】一方、従来例の電池では、試験してから暫
く放置している間に温度が下がるのに伴って導通が回復
した。また、過充電試験において弁膜の開裂が発生して
電解液の漏れ出しが認められた。
く放置している間に温度が下がるのに伴って導通が回復
した。また、過充電試験において弁膜の開裂が発生して
電解液の漏れ出しが認められた。
【００３３】このように本発明の防爆機能および端子を
兼ねる封口蓋群とを具備した非水電解液電池は、一度異
常が起きると導通が遮断されるため、例え間違って充放
電などの操作を行っても安全であることがわかる。
兼ねる封口蓋群とを具備した非水電解液電池は、一度異
常が起きると導通が遮断されるため、例え間違って充放
電などの操作を行っても安全であることがわかる。
【００３４】なお、前記実施例では渦巻き状に巻回した
電極体を組み込んだ非水電解液電池について説明した
が、正極、セパレータおよび負極を積層して電極体を構
成してもよい。
電極体を組み込んだ非水電解液電池について説明した
が、正極、セパレータおよび負極を積層して電極体を構
成してもよい。
【００３５】前記実施例では、円筒形の非水電解液電池
に適用した例を説明したが、コイン形、角形、楕円形な
ど各種の形状の非水電解液電池にも同様に適用すること
ができる。
に適用した例を説明したが、コイン形、角形、楕円形な
ど各種の形状の非水電解液電池にも同様に適用すること
ができる。
【００３６】
【発明の効果】以上詳述しように、本発明によれば過充
電時や短絡時に起きる急激な大電流を遮断する非復帰型
構造で、かつ内圧上昇による破裂防止を前記電流遮断と
同一の部材で達成することが可能な安全性が高く安価な
非水電解液電池を提供することができる。
電時や短絡時に起きる急激な大電流を遮断する非復帰型
構造で、かつ内圧上昇による破裂防止を前記電流遮断と
同一の部材で達成することが可能な安全性が高く安価な
非水電解液電池を提供することができる。
【図１】本発明に係わる円筒形非水電解液電池を示す要
部断面図。
部断面図。
【図２】図１の電池の作用を説明するための要部断面
図。
図。
【図３】本発明に係わる別の円筒形非水電解液電池を示
す要部断面図。
す要部断面図。
【図４】図３の電池の作用を説明するための要部断面
図。
図。
【図５】従来の円筒形非水電解液電池を示す要部断面
図。
図。
２１、４１…外装缶、２２、４２…電極体、２３、４３
…正極、２５、４５…負極、２６、４６…封口蓋群、２
７、４７…絶縁ガスケット、２９…内部蓋体、２８、３
２、５２、４６…ガス抜き孔、３０…内側絶縁パッキン
グ層、３１、５０…安全弁、３３、５３…外部蓋体、３
７、５８…正極リード、４８ａ、４８ｂ…突起部、５４
…リード保持部材、５７…正極リード板。
…正極、２５、４５…負極、２６、４６…封口蓋群、２
７、４７…絶縁ガスケット、２９…内部蓋体、２８、３
２、５２、４６…ガス抜き孔、３０…内側絶縁パッキン
グ層、３１、５０…安全弁、３３、５３…外部蓋体、３
７、５８…正極リード、４８ａ、４８ｂ…突起部、５４
…リード保持部材、５７…正極リード板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金綱 務 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (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】 外装缶と、前記外装缶内に収納され、正
極、セパレータおよび負極からなる電極体と、前記外装
缶内に収容された非水電解液と、前記外装缶の上端開口
部に絶縁ガスケットにより気密にカシメ固定された防爆
機能および端子を兼ねる封口蓋群とを具備した非水電解
液電池において、 前記封口蓋群は、前記電極体の一方の電極と電気的に接
続されたガス抜き孔を有する電気導電路部材と、前記電
気導電路部材に接続され、弾性変形により前記部材と電
気的に遮断される弾性導電体を有する安全弁と、前記安
全弁と電気的に接続されたガス抜き孔を有する帽子形の
外部蓋体とを備える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 |
|---|---|---|---|
| JP5019929A JPH06231743A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5019929A JPH06231743A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06231743A true JPH06231743A (ja) | 1994-08-19 |
Family
ID=12012917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5019929A Pending JPH06231743A (ja) | 1993-02-08 | 1993-02-08 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06231743A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0689255A2 (en) * | 1994-05-23 | 1995-12-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous secondary cell |
| JPH08153536A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 密閉型非水二次電池 |
| WO1997023009A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin battery |
| US5958617A (en) * | 1996-12-11 | 1999-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin type battery |
| US7687189B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-03-30 | Eveready Battery Company, Inc. | Housing for a sealed electrochemical battery cell |
| US7763375B2 (en) | 2006-05-24 | 2010-07-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Current interrupt device for batteries |
| US7833647B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-11-16 | Eveready Battery Company, Inc. | Closure vent seal and assembly |
| US8147999B2 (en) | 2008-06-11 | 2012-04-03 | Eveready Battery Company, Inc. | Closure assembly with low vapor transmission for electrochemical cell |
-
1993
- 1993-02-08 JP JP5019929A patent/JPH06231743A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0689255A2 (en) * | 1994-05-23 | 1995-12-27 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous secondary cell |
| EP0689255A3 (en) * | 1994-05-23 | 1996-03-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | Non-aqueous secondary cell |
| US5567539A (en) * | 1994-05-23 | 1996-10-22 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Non-aqueous secondary cell |
| JPH08153536A (ja) * | 1994-11-29 | 1996-06-11 | Fuji Photo Film Co Ltd | 密閉型非水二次電池 |
| WO1997023009A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin battery |
| US5958617A (en) * | 1996-12-11 | 1999-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin type battery |
| US7687189B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-03-30 | Eveready Battery Company, Inc. | Housing for a sealed electrochemical battery cell |
| US7824790B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-11-02 | Eveready Battery Co., Inc. | Housing for a sealed electrochemical battery cell |
| US7833647B2 (en) | 2004-04-28 | 2010-11-16 | Eveready Battery Company, Inc. | Closure vent seal and assembly |
| US7923138B2 (en) | 2004-04-28 | 2011-04-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Housing for a sealed electrochemical battery cell |
| US8173284B2 (en) | 2004-04-28 | 2012-05-08 | Eveready Battery Company, Inc. | Housing for a sealed electrochemical cell |
| US7763375B2 (en) | 2006-05-24 | 2010-07-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Current interrupt device for batteries |
| US8147999B2 (en) | 2008-06-11 | 2012-04-03 | Eveready Battery Company, Inc. | Closure assembly with low vapor transmission for electrochemical cell |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20011106 |