JPH0718350U - 有機電解液電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】防爆用金属薄板の水分との接触による腐食を防
止することにより耐湿特性の良好な安全弁装置を備えた
有機電解液電池を得る。 【構成】中空リベット（１）の座に防爆用アルミニウム
薄板（２）が固着されることにより中空リベット穴
（３）が閉塞されている。防爆用アルミニウム薄板
（２）上には防水性の塗料（４）が塗布されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明はポータブル機器の駆動用電源としての有機電解液電池に関するもので あり、特に、短絡や過充電、過放電時等における電池内圧上昇に対する防爆、安 全構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

近年、ラップトップコンピューター，ワープロ等の携帯情報機器、カメラ一体 型ＶＴＲ，液晶テレビ等のＡＶ機器や携帯電話等の移動通信機器等々のように、 電源としての電池に対し大電流、大出力を要求する機器が多種多様に発達し、よ り高エネルギー密度の電池が要望されている。さらに、機器が薄形化、小型化す るにつれ電池も薄形化、小型化が要求される。

【０００３】 そして、その要望に応えるべく、種々の新しい電池が提案されているが、特に 、有機電解液電池は高電圧、高エネルギー密度の為、研究開発、さらには商品化 が近年盛んにおこなわれている。

【０００４】 しかしながら、この種の電池が長期に渡って安定に使用されるためには、電解 液の漏出や大気中の水分の電池内への侵入による電池活物質や電解質等との反応 が原因で生じる電池性能の低下を防止するため、気密性、液密性の両面から電池 を完全密封する必要があり、極めて気密性の高い封口が必要とされている。

【０００５】 一方、この種の電池が高温に晒されたり、外部短絡又は電極やセパレータの劣 化、形状変化等による内部短絡、或は外部電源による強制的な過大電流充電の発 生により急激な温度上昇があった場合や、過大電圧による過充電がなされた場合 に、有機電解液溶媒が揮発或は分解してガスが発生し、このガスが電池内に閉じ 込められ、電池内圧が著しく上昇するため、電池ケースが膨張変形し、時として 電池が破裂し、安全上重大な問題となる。

【０００６】 このような問題を解決するため、従来この種の電池においては、ガス発生によ り電池内圧が上昇した時、電池ケース或は封口体に安全弁装置が設け、危険な破 裂に至る前に電池内圧を外部に開放していた。

【０００７】 たとえば、図２に示すように、外装缶２１の底の一部を薄肉とすることで、電 池内圧異常上昇時に薄肉部２２が破れる構造を持たそうするものがある。しかし ながら、この場合、薄肉部の厚みを管理するのが困難であり、作動圧設定が難し く、十分な安全性を得ることはできない。

【０００８】 図３の電池構造はゴム弁体を安全弁に採用している電池構造要部である。上下 より金属封口蓋３１を絶縁パッキング３２ａおよび絶縁パッキング３２ｂで挟み 込み、中空リベット３３を絶縁パッキングの貫通口３４に挿入し、これに下部よ り集電用ワッシャ３５を挿入し、全体を縦方向に加圧して、中空リベットの脚先 端を拡張してかしめる。

【０００９】 次に、中空リベット３３の座にゴム弁体３６を乗せ、上よりガス抜き孔３８を 有する端子キャップ３７で加圧しながら端子キャップ３７と中空リベット３３の 座を抵抗溶接する。以上のようにして安全弁を得ている。本構造は特に圧力応答 性の良好な安全弁を装着しうるものの、ゴム弁体と中空リベットの座との間に間 隙ができやすく、外気中の水分が電池内に侵入し、電池活物質や電解質の劣化を 促し、また、その間隙より電解液が漏れると言った耐漏液特性に問題がある。

【００１０】 そこで、上記問題を鑑みて作られた図４に示す電池構造は、中空リベット４１ の中空リベット穴４３を防爆用金属薄板４２で閉塞することにより安全弁装置を 得ているものである。

【００１１】 詳しくは、中空リベット４１の座にアルミニウムからなる防爆用金属薄板４２ を超音波にて溶着して安全弁装置としており、電池内圧上昇時には、防爆用金属 薄板４２が凸状に膨れ、切刃４９により防爆用金属薄板４２が切裂する。本構造 は圧力応答性がよく、また、防爆用金属薄板と中空リベットの座を超音波にて溶 着しているため、気密性に優れている。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、長期間の使用によりアルミニウムからなる防爆用金属薄板が外 気の水分に腐食され、防爆用金属薄板に穴があく問題がある。したがって、水分 に腐食されない安全弁装置を得ることが課題となる。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

本考案は、防爆用金属薄板に防水性の塗料を塗布することにより前述の課題を 解決するものである

【００１４】

【作用】

本考案の電池によれば、防水性の塗料は撥水性があるため防爆用金属薄板が直 接水分に接触することはなく、腐食されるおそれはない。

【００１５】

【実施例】

以下、本考案の実施例につき図面に基づき詳述する。

【００１６】 図１は一実施例による有機電解液電池の要部断面図を示し、図１において５は 負極端子兼用の外装缶で発電要素（図示せず）が内蔵されている。６は外装缶５ の開口部に導電的に固着された金属封口蓋板であって、両者の接合部はレーザー 溶接により溶着されている。１はアルミニウム製中空リベットであって、上下よ り金属封口蓋板６をポリプロピレン樹脂製の絶縁パッキング７ａと絶縁パッキン グ７ｂで挟み込み、アルミニウム製中空リベット１を絶縁パッキング７ａ及び７ ｂの貫通口１２に挿入し、これに下部よりアルミニウム製集電用ワッシャ８を挿 入し、全体を縦方向に加圧してアルミニウム製中空リベット１の脚先端を拡張し てかしめる。つぎに、電解液をアルミニウム製中空リベットを通して注入した後 、厚み２０μｍのアルミニウムからなる防爆用金属薄板２を中空リベットの座に 超音波にて溶着した。そして、防爆用金属薄板上に防水性の塗料としてフルオロ オレフィンビニルエーテル系共重合体塗料４（商品名ルミフロン：旭硝子株式会 社製）を塗布した。最後に、鉄にニッケルメッキを施した切刃１０を有する端子 キャップ９をアルミニウム製中空リベットの座にレーザー溶接にて装着した。以 上のようにして電池を組立てた。この電池を電池Ａとする。

【００１７】 つぎに、ルミフロンを塗布しない他は電池Ａと同様にして電池を組み立てた。 この電池を電池Ｂとする。

【００１８】 電池Ａと電池Ｂを温度６０℃、相対湿度９０％の雰囲気中に３０日間保存した 場合の防爆用金属薄板の腐食を実体顕微鏡で観察した。観察する際に端子キャッ プを中空リベットの座から剥した。観察した結果を表１に示す。この場合の腐食 とは防爆用金属薄板に孔があいた状態のものをいう。

【００１９】

【表１】 表１より、本考案の電池Ａは水分による腐食がないことがわかる。

【００２０】 尚、本実施例では防水性の塗料としてフルオロオレフィンビニルエーテル系共 重合体塗料を用いたが、ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル等でもよく、 また、これらフッ素系樹脂の塗料に限らず、ポリオレフィン系樹脂、エポキシ系 樹脂、シリコン系樹脂塗料でもよく、さらには、アスファルトでもよい。

【００２１】

【考案の効果】

以上のことから、本考案によれば、防水性の塗料は撥水性があるため防爆用金 属薄板が直接水分に接触することはなく、腐食されず、耐湿特性の良好な安全弁 装置を有し、且つ、中空リベットと防爆用金属薄板が固着されているため耐漏液 特性に優れた有機電解液電池を得ることができ、その実用的価値は極めて大であ る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による有機電解液電池の要部断
面図。

【図２】従来の有機電解液電池の要部断面図。

【図３】従来の有機電解液電池の要部断面図。

【図４】従来の有機電解液電池の要部断面図。

【符号の説明】

１ 中空リベット ２ 防爆用金属薄板 ３ 中空リベット穴 ４ 防水性の塗料 ５ 外装缶 ６ 金属封口蓋板 ７ａ 上部絶縁パッキング ７ｂ 下部絶縁パッキング ８ 集電用ワッシャ ９ 端子キャップ １０ 切刃 １１ ガス抜き孔 １２ 貫通口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一極性端子の中空リベット（１）の座に防
   爆用アルミニウム薄板（２）が固着されることにより中
   空リベット穴（３）が閉塞されている有機電解液電池に
   おいて、 防爆用アルミニウム薄板（２）上には防水性の塗料
   （４）が塗布されていることを特徴とする有機電解液電
   池。