JPH06243856A - 蓄電素子 - Google Patents
蓄電素子Info
- Publication number
- JPH06243856A JPH06243856A JP50A JP4994793A JPH06243856A JP H06243856 A JPH06243856 A JP H06243856A JP 50 A JP50 A JP 50A JP 4994793 A JP4994793 A JP 4994793A JP H06243856 A JPH06243856 A JP H06243856A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electricity accumulating
- positive electrode
- terminal
- accumulating element
- electrodes
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Abstract
(57)【要約】
【目的】短絡時に電極間の電気抵抗を増大させ短絡電流
を抑制することにより、短絡に起因する発熱によって蓄
電素子が破損することを防止し、高エネルギー密度かつ
大型の蓄電素子の実用化を可能とする。 【構成】短冊状の電極がセパレーターを介して積層され
て電極群を形成している蓄電素子。電極と蓄電素子の端
子とが正の温度抵抗係数を有する抵抗素子を介して電気
的に接続されている。
を抑制することにより、短絡に起因する発熱によって蓄
電素子が破損することを防止し、高エネルギー密度かつ
大型の蓄電素子の実用化を可能とする。 【構成】短冊状の電極がセパレーターを介して積層され
て電極群を形成している蓄電素子。電極と蓄電素子の端
子とが正の温度抵抗係数を有する抵抗素子を介して電気
的に接続されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄電素子に関するもの
である。
である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】電気自動車の実用化や新しい
ポータブル機器の開発のために、高エネルギー密度の蓄
電素子が強く望まれている。このような蓄電素子として
は、従来の鉛電池やNi-Cd 電池の高容量化品およびNi-M
H 電池、大容量コンデンサー、リチウム電等がある。こ
こでいうリチウム電池とは、正極活物質に二酸化マンガ
ン、リチウムマンガンスピネル、リチウムコバルト酸化
物、リチウムニッケル酸化物などの遷移金属酸化物、も
しくは塩化チオニル、SO2 などを用い、負極活物質に金
属リチウム、リチウム合金もしくはリチウムを吸蔵放出
する炭素材料を用いたものである。
ポータブル機器の開発のために、高エネルギー密度の蓄
電素子が強く望まれている。このような蓄電素子として
は、従来の鉛電池やNi-Cd 電池の高容量化品およびNi-M
H 電池、大容量コンデンサー、リチウム電等がある。こ
こでいうリチウム電池とは、正極活物質に二酸化マンガ
ン、リチウムマンガンスピネル、リチウムコバルト酸化
物、リチウムニッケル酸化物などの遷移金属酸化物、も
しくは塩化チオニル、SO2 などを用い、負極活物質に金
属リチウム、リチウム合金もしくはリチウムを吸蔵放出
する炭素材料を用いたものである。
【０００３】これらの新開発の高性能、高容量蓄電素子
は、きわめてエネルギー密度が高い点で優れているが、
その反面誤って短絡すると大きな熱量を発生し、蓄電素
子が破損するという安全上の問題があった。
は、きわめてエネルギー密度が高い点で優れているが、
その反面誤って短絡すると大きな熱量を発生し、蓄電素
子が破損するという安全上の問題があった。
【０００４】この問題を解決するために、従来はサーミ
スターもしくは温度ヒューズなどの安全素子を蓄電素子
と直列接続する方法、または、蓄電素子内の電池端子と
電気エネルギーを蓄積する帯状電極とを上記の安全素子
を介して電気的に接続する方法が用いられてきた。しか
し、これらな方法では、たとえばセパレーターの溶断や
電極の膨潤や振動によるずれによって蓄電素子内部で電
極同士が直接接触して内部短絡した場合に短絡電流を効
果的に抑制することができない。このため、高エネルギ
ー密度の蓄電素子は、安全化が非常に難しく、特に大型
の高エネルギー型蓄電素子を実用化することは極めて困
難であった。
スターもしくは温度ヒューズなどの安全素子を蓄電素子
と直列接続する方法、または、蓄電素子内の電池端子と
電気エネルギーを蓄積する帯状電極とを上記の安全素子
を介して電気的に接続する方法が用いられてきた。しか
し、これらな方法では、たとえばセパレーターの溶断や
電極の膨潤や振動によるずれによって蓄電素子内部で電
極同士が直接接触して内部短絡した場合に短絡電流を効
果的に抑制することができない。このため、高エネルギ
ー密度の蓄電素子は、安全化が非常に難しく、特に大型
の高エネルギー型蓄電素子を実用化することは極めて困
難であった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、短冊状の電極
がセパレーターを介して積層されて電極群を形成してい
る蓄電素子において、電極と蓄電素子の端子とが正の温
度抵抗係数を有する抵抗素子を介して電気的に接続され
ていることを特徴とする蓄電素子を用いることで上記問
題点を解決するものである。
がセパレーターを介して積層されて電極群を形成してい
る蓄電素子において、電極と蓄電素子の端子とが正の温
度抵抗係数を有する抵抗素子を介して電気的に接続され
ていることを特徴とする蓄電素子を用いることで上記問
題点を解決するものである。
【０００６】
【作用】本発明の蓄電素子では、素子をあやまって短絡
し大電流が流れ温度が上昇すると、正の温度抵抗係数を
有する抵抗素子（PTC サーミスター）の抵抗値が急激に
増大して電極から集電端子への電気伝導が困難になる。
この結果、電極のエネルギーが一気に開放され難いもの
となる。本発明の蓄電素子では、電極が短冊状に分割さ
れており、従来の帯状電極のように一体ものではないの
で内部短絡の場合にも短絡電流を効果的に抑制できる。
したがって、本発明の蓄電素子は、高エネルギー化した
場合の安全性を著しく向上できる。
し大電流が流れ温度が上昇すると、正の温度抵抗係数を
有する抵抗素子（PTC サーミスター）の抵抗値が急激に
増大して電極から集電端子への電気伝導が困難になる。
この結果、電極のエネルギーが一気に開放され難いもの
となる。本発明の蓄電素子では、電極が短冊状に分割さ
れており、従来の帯状電極のように一体ものではないの
で内部短絡の場合にも短絡電流を効果的に抑制できる。
したがって、本発明の蓄電素子は、高エネルギー化した
場合の安全性を著しく向上できる。
【０００７】
【実施例】以下に、好適な実施例を用いて本発明を説明
する。
する。
【０００８】まず、本発明の蓄電素子がリチウム電池で
ある場合について述べる。本発明の電池（Ａ）を次のよ
うに試作した。電池（Ａ）は、厚み（Ｄ）が７．５ｍ
ｍ、幅（Ｗ）が４０ｍｍ、長さ（Ｈ）が４８ｍｍの角型
リチウム二次電池である。
ある場合について述べる。本発明の電池（Ａ）を次のよ
うに試作した。電池（Ａ）は、厚み（Ｄ）が７．５ｍ
ｍ、幅（Ｗ）が４０ｍｍ、長さ（Ｈ）が４８ｍｍの角型
リチウム二次電池である。
【０００９】正極活物質にはリチウムマンガンスピネル
（LiMn2 O4 、平均粒径５μｍ）、負極活物質には人造
黒鉛（平均粒径２５μｍ）を使用した。正極活物質（８
８重量部）と導電助材としてのケッチェンブラック（２
重量部）と結着剤のポリフッ化ビニリデン粉末（１０重
量部）とをＮーメチルピロリドン中で混合して正極ペー
ストを試作した。負極ペーストは、人造黒鉛（９０重量
部）と結着剤のポリフッ化ビニリデン粉末（１０重量
部）とをＮーメチルピロリドン中で混合して負極ペース
トを試作した。
（LiMn2 O4 、平均粒径５μｍ）、負極活物質には人造
黒鉛（平均粒径２５μｍ）を使用した。正極活物質（８
８重量部）と導電助材としてのケッチェンブラック（２
重量部）と結着剤のポリフッ化ビニリデン粉末（１０重
量部）とをＮーメチルピロリドン中で混合して正極ペー
ストを試作した。負極ペーストは、人造黒鉛（９０重量
部）と結着剤のポリフッ化ビニリデン粉末（１０重量
部）とをＮーメチルピロリドン中で混合して負極ペース
トを試作した。
【００１０】電極集電体は、５０μｍのアルミニウム板
（正極）もしくは同厚さの銅板（負極）を用いた。前記
の正極ペーストもしくは負極ペーストを片面厚さ８０μ
ｍになるように両面塗布して正極ロールおよび負極ロー
ルを試作した。これらの帯状の電極ロールから短冊状の
電極を打ち抜きプレスにより試作した。この短冊状の正
極板と負極板とを微多孔膜セパレータを介して積層し電
極群１を形成した。
（正極）もしくは同厚さの銅板（負極）を用いた。前記
の正極ペーストもしくは負極ペーストを片面厚さ８０μ
ｍになるように両面塗布して正極ロールおよび負極ロー
ルを試作した。これらの帯状の電極ロールから短冊状の
電極を打ち抜きプレスにより試作した。この短冊状の正
極板と負極板とを微多孔膜セパレータを介して積層し電
極群１を形成した。
【００１１】積層された正極板の端子４を正の抵抗温度
係数を有する抵抗素子（PTC サーミスター）２を介して
正極端子３に電気的に接続した。
係数を有する抵抗素子（PTC サーミスター）２を介して
正極端子３に電気的に接続した。
【００１２】電池ケースおよび電池ケース蓋板は、クロ
ム酸処理後両面に１５μｍのポリプロピレンフィルムで
コーティングした鋼板（厚み０．２２ｍｍ）を絞り加工
して製作した。この電池は、エチレンカーボネート、ジ
メチルカーボネートとジエチルカーボネートとを２：
２：１の体積比で混合した溶媒に、六フッ化燐酸リチウ
ムを１モル／リットル溶解させた電解液を注入し二重巻
締め方式により封口した。
ム酸処理後両面に１５μｍのポリプロピレンフィルムで
コーティングした鋼板（厚み０．２２ｍｍ）を絞り加工
して製作した。この電池は、エチレンカーボネート、ジ
メチルカーボネートとジエチルカーボネートとを２：
２：１の体積比で混合した溶媒に、六フッ化燐酸リチウ
ムを１モル／リットル溶解させた電解液を注入し二重巻
締め方式により封口した。
【００１３】上記実施例では正極活物質としてリチウム
マンガンスピネルを用いた場合を示したが、本発明をリ
チウム電池に適用した場合には、正極活物質は基本的に
限定されず、例えばリチウムコバルト複合酸化物、二硫
化チタン、二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化
物、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデンなど種々
のものを用いてよい。また、負極活物質も基本的に限定
されず、たとえば純リチウム、リチウム合金などを用い
てもよい。さらに、電解質も基本的に限定されず、たと
えば有機溶媒として非プロトン溶媒であるエチレンカー
ボネイトなどの環状エステル類およびテトラハイドロフ
ラン，ジオキソランなどのエーテル類を単独もしくは２
種以上を混合した溶媒を用い、支持電解質に LiAsF6 ，
LiPF6 ，LiCF3 ，SO3 などを１種または混合して用いれ
ばよい。固体電解質としては、リチウムイオン導電性で
電気絶縁性のものであれば何を用いてもよい。代表的な
ものとして、ポリエチレンオキサイドやβアルミナがあ
げられる。
マンガンスピネルを用いた場合を示したが、本発明をリ
チウム電池に適用した場合には、正極活物質は基本的に
限定されず、例えばリチウムコバルト複合酸化物、二硫
化チタン、二酸化マンガン、リチウムマンガン複合酸化
物、五酸化バナジウムおよび三酸化モリブデンなど種々
のものを用いてよい。また、負極活物質も基本的に限定
されず、たとえば純リチウム、リチウム合金などを用い
てもよい。さらに、電解質も基本的に限定されず、たと
えば有機溶媒として非プロトン溶媒であるエチレンカー
ボネイトなどの環状エステル類およびテトラハイドロフ
ラン，ジオキソランなどのエーテル類を単独もしくは２
種以上を混合した溶媒を用い、支持電解質に LiAsF6 ，
LiPF6 ，LiCF3 ，SO3 などを１種または混合して用いれ
ばよい。固体電解質としては、リチウムイオン導電性で
電気絶縁性のものであれば何を用いてもよい。代表的な
ものとして、ポリエチレンオキサイドやβアルミナがあ
げられる。
【００１４】なお、電池（Ａ）は、角型電池であるが、
円筒型、長円型、その他の異形電池に本発明を適用して
もよい。また、本発明を鉛電池やNi-Cd 電池、ニッケル
水素電池に適用してもよい。
円筒型、長円型、その他の異形電池に本発明を適用して
もよい。また、本発明を鉛電池やNi-Cd 電池、ニッケル
水素電池に適用してもよい。
【００１５】つぎに、本発明の蓄電素子が高容量電気二
重層コンデンサーの場合について述べる。この場合は、
電極物質が両極とも活性炭（たとえば椰子殻活性炭）で
ある点、電極集電体の材質がアルミニウムである点、電
解液が４級アンモニウム塩（たとえば N(C2 H5 ) 4 BF
4 /PC ）である点などが実施例の電池（Ａ）と異なって
いる以外は、基本的に電池（Ａ）と同様である。すなわ
ち、一方の極の電極をPTC サースターを介して接続し、
さらにPTC サーミスターを介して端子と接続するもので
ある。
重層コンデンサーの場合について述べる。この場合は、
電極物質が両極とも活性炭（たとえば椰子殻活性炭）で
ある点、電極集電体の材質がアルミニウムである点、電
解液が４級アンモニウム塩（たとえば N(C2 H5 ) 4 BF
4 /PC ）である点などが実施例の電池（Ａ）と異なって
いる以外は、基本的に電池（Ａ）と同様である。すなわ
ち、一方の極の電極をPTC サースターを介して接続し、
さらにPTC サーミスターを介して端子と接続するもので
ある。
【００１６】
【発明の効果】本発明の蓄電素子は、短絡時に電極間の
電気抵抗が増大し短絡電流を抑制するので、短絡に起因
する発熱によって蓄電素子が破損することを防止でき
る。特に本発明の蓄電素子は、外部短絡時にも内部短絡
時にも内部抵抗が効果的に増大して上記のような事故を
抑止できるので、高エネルギー密度かつ大型の蓄電素子
を実用化する際に極めて有用である。
電気抵抗が増大し短絡電流を抑制するので、短絡に起因
する発熱によって蓄電素子が破損することを防止でき
る。特に本発明の蓄電素子は、外部短絡時にも内部短絡
時にも内部抵抗が効果的に増大して上記のような事故を
抑止できるので、高エネルギー密度かつ大型の蓄電素子
を実用化する際に極めて有用である。
【図１】本発明の蓄電素子を示した図。
１ 電極群 ２ 正の抵抗温度係数を有する抵抗素子 ３ 正極端子 ４ 正極板の端子
Claims (1)
- 【請求項１】短冊状の電極がセパレーターを介して積層
されて電極群を形成している蓄電素子において、電極と
蓄電素子の端子とが正の温度抵抗係数を有する抵抗素子
を介して電気的に接続されていることを特徴とする蓄電
素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06243856A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 蓄電素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50A JPH06243856A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 蓄電素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06243856A true JPH06243856A (ja) | 1994-09-02 |
Family
ID=12845224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50A Pending JPH06243856A (ja) | 1993-02-15 | 1993-02-15 | 蓄電素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06243856A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002343310A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-29 | Showa Aluminum Kan Kk | 電気機器用ケース |
| KR100615164B1 (ko) * | 2000-02-07 | 2006-08-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 2 차 전지 |
| WO2012002523A1 (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイスおよびそれを有する２次電池 |
| JP2012054099A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Fdk Twicell Co Ltd | 電池 |
| WO2013005521A1 (ja) * | 2011-07-04 | 2013-01-10 | 日本電気株式会社 | 二次電池 |
| WO2014024915A1 (ja) | 2012-08-10 | 2014-02-13 | Ｆｄｋトワイセル株式会社 | アルカリ蓄電池 |
| WO2014084203A1 (ja) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Ｆｄｋトワイセル株式会社 | 正極リード、アルカリ二次電池 |
| WO2016147955A1 (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | 株式会社 豊田自動織機 | 蓄電装置 |
-
1993
- 1993-02-15 JP JP50A patent/JPH06243856A/ja active Pending
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100615164B1 (ko) * | 2000-02-07 | 2006-08-25 | 삼성에스디아이 주식회사 | 2 차 전지 |
| JP4694033B2 (ja) * | 2001-05-10 | 2011-06-01 | 昭和アルミニウム缶株式会社 | 電気機器用ケース |
| JP2002343310A (ja) * | 2001-05-10 | 2002-11-29 | Showa Aluminum Kan Kk | 電気機器用ケース |
| WO2012002523A1 (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイスおよびそれを有する２次電池 |
| JP6026276B2 (ja) * | 2010-07-02 | 2016-11-16 | Ｌｉｔｔｅｌｆｕｓｅジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイスおよびそれを有する２次電池 |
| JP2012054099A (ja) * | 2010-09-01 | 2012-03-15 | Fdk Twicell Co Ltd | 電池 |
| JPWO2013005521A1 (ja) * | 2011-07-04 | 2015-02-23 | 日本電気株式会社 | 二次電池 |
| WO2013005521A1 (ja) * | 2011-07-04 | 2013-01-10 | 日本電気株式会社 | 二次電池 |
| US20140134461A1 (en) * | 2011-07-04 | 2014-05-15 | Kazuhiko Inoue | Secondary battery |
| US9728764B2 (en) | 2012-08-10 | 2017-08-08 | Fdk Corporation | Alkaline storage battery |
| WO2014024915A1 (ja) | 2012-08-10 | 2014-02-13 | Ｆｄｋトワイセル株式会社 | アルカリ蓄電池 |
| WO2014084203A1 (ja) | 2012-11-30 | 2014-06-05 | Ｆｄｋトワイセル株式会社 | 正極リード、アルカリ二次電池 |
| US9935307B2 (en) | 2012-11-30 | 2018-04-03 | Fdk Corporation | Positive electrode lead and alkaline secondary battery |
| WO2016147955A1 (ja) * | 2015-03-13 | 2016-09-22 | 株式会社 豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| JPWO2016147955A1 (ja) * | 2015-03-13 | 2017-12-28 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| US10439195B2 (en) | 2015-03-13 | 2019-10-08 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Power storage device |
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