JPH07254416A - 渦巻形リチウム電池 - Google Patents
渦巻形リチウム電池Info
- Publication number
- JPH07254416A JPH07254416A JP6072715A JP7271594A JPH07254416A JP H07254416 A JPH07254416 A JP H07254416A JP 6072715 A JP6072715 A JP 6072715A JP 7271594 A JP7271594 A JP 7271594A JP H07254416 A JPH07254416 A JP H07254416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- case
- battery
- collector
- positive electrode
- 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.)
- Withdrawn
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Classifications
-
- 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
-
- 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
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 過放電状態においても安全性の高い渦巻形リ
チウム電池を提供する。 【構成】 シート状の正極１とリチウムまたはリチウム
合金を含むシート状の負極２とをセパレータを介在させ
て渦巻状に巻回した渦巻状電極体を備えた渦巻形のリチ
ウム電池において、負極２の負極集電体１５との接続部
の厚みを他の部分の厚みより薄くする。
チウム電池を提供する。 【構成】 シート状の正極１とリチウムまたはリチウム
合金を含むシート状の負極２とをセパレータを介在させ
て渦巻状に巻回した渦巻状電極体を備えた渦巻形のリチ
ウム電池において、負極２の負極集電体１５との接続部
の厚みを他の部分の厚みより薄くする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、渦巻形リチウム電池に
関する。さらに詳しくは、本発明は、シート状の正極と
リチウムまたはリチウム合金を含むシート状の負極とを
セパレータを介在させて渦巻状に巻回した渦巻状電極体
を備え、過放電状態において安全性の高い渦巻形リチウ
ム電池に関する。
関する。さらに詳しくは、本発明は、シート状の正極と
リチウムまたはリチウム合金を含むシート状の負極とを
セパレータを介在させて渦巻状に巻回した渦巻状電極体
を備え、過放電状態において安全性の高い渦巻形リチウ
ム電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の電池においては、複数個の電池
を直列に接続して電圧を高めた状態で使用することがし
ばしば行われているが、そのように複数個の電池を直列
に接続して使用した場合、電池間のわずかな容量差によ
って、容量の小さい方の電池の電圧が逆転してしまう過
放電状態になることがある。
を直列に接続して電圧を高めた状態で使用することがし
ばしば行われているが、そのように複数個の電池を直列
に接続して使用した場合、電池間のわずかな容量差によ
って、容量の小さい方の電池の電圧が逆転してしまう過
放電状態になることがある。
【０００３】このような過放電状態になった電池では、
負極からリチウムが溶出し、正極側で析出するという反
応が起こり、極端な場合、析出したリチウムで電池の内
部短絡が生じることがあった。
負極からリチウムが溶出し、正極側で析出するという反
応が起こり、極端な場合、析出したリチウムで電池の内
部短絡が生じることがあった。
【０００４】そして、上記のような内部短絡が生じた電
池では、最悪の場合、急激な発熱のため、発火に至るこ
とがあった。
池では、最悪の場合、急激な発熱のため、発火に至るこ
とがあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来電池の持っていた安全性に欠けるという問題点を
解決し、過放電状態においても安全性の高い渦巻形リチ
ウム電池を提供することを目的とする。
な従来電池の持っていた安全性に欠けるという問題点を
解決し、過放電状態においても安全性の高い渦巻形リチ
ウム電池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、負極の負極集
電体との接続部の厚みを他の部分の厚みより薄くするこ
とによって、上記目的を達成したものである。
電体との接続部の厚みを他の部分の厚みより薄くするこ
とによって、上記目的を達成したものである。
【０００７】すなわち、負極の負極集電体との接続部の
厚みを他の部分の厚みより薄くしておくと、放電によ
り、その薄くした部分が他の部分より早く消失する。そ
の結果、過放電状態になったときに、その薄くした負極
集電体との接続部が他の部分より先に消失して、負極と
負極集電体とが接触しなくなり、それ以上反応が進まな
くなって、負極からのリチウムの溶出がなくなり、電池
の内部短絡が生じなくなって、安全性が確保される。
厚みを他の部分の厚みより薄くしておくと、放電によ
り、その薄くした部分が他の部分より早く消失する。そ
の結果、過放電状態になったときに、その薄くした負極
集電体との接続部が他の部分より先に消失して、負極と
負極集電体とが接触しなくなり、それ以上反応が進まな
くなって、負極からのリチウムの溶出がなくなり、電池
の内部短絡が生じなくなって、安全性が確保される。
【０００８】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。ただし、本発明は例示の実施例のみに限定されるも
のではない。
る。ただし、本発明は例示の実施例のみに限定されるも
のではない。
【０００９】図１は本発明の渦巻形リチウム電池の一実
施例を示す断面図である。図中、１は二酸化マンガンを
正極活物質とする合剤を成形した正極であり、その成形
にあたってはステンレス鋼製網が集電作用を兼ねた芯材
として使用されているが、この図１では繁雑化を避ける
ため、ステンレス鋼製網は図示していない。２はリチウ
ムを負極活物質とする負極である。
施例を示す断面図である。図中、１は二酸化マンガンを
正極活物質とする合剤を成形した正極であり、その成形
にあたってはステンレス鋼製網が集電作用を兼ねた芯材
として使用されているが、この図１では繁雑化を避ける
ため、ステンレス鋼製網は図示していない。２はリチウ
ムを負極活物質とする負極である。
【００１０】３は微孔性ポリプロピレンフィルムからな
るセパレータであり、上記正極１と負極２はそれぞれシ
ート状に成形され、このセパレータ３を介在させて渦巻
状に巻回されて渦巻状電極体として電池ケース５内に収
容されている。
るセパレータであり、上記正極１と負極２はそれぞれシ
ート状に成形され、このセパレータ３を介在させて渦巻
状に巻回されて渦巻状電極体として電池ケース５内に収
容されている。
【００１１】４は電解液で、本実施例では、この電解液
はプロピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタン
とテトラヒドロフランとの体積比１：１：１の混合溶媒
にＬｉＣＦ3ＳＯ3を０．６モル／リットル溶解させるこ
とによって調製されたものである。
はプロピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタン
とテトラヒドロフランとの体積比１：１：１の混合溶媒
にＬｉＣＦ3ＳＯ3を０．６モル／リットル溶解させるこ
とによって調製されたものである。
【００１２】電池ケース５はステンレス鋼製で負極端子
を兼ねており、この電池ケース５の底部にはポリテトラ
フルオロエチレンシートからなる絶縁体６が設置され、
電池ケース５の内周部にもポリテトラフルオロエチレン
シートからなる絶縁体７が設置されていて、前記正極
１、負極２およびセパレータ３からなる渦巻状電極体
や、電解液４などは、この電池ケース５内に収容されて
いる。
を兼ねており、この電池ケース５の底部にはポリテトラ
フルオロエチレンシートからなる絶縁体６が設置され、
電池ケース５の内周部にもポリテトラフルオロエチレン
シートからなる絶縁体７が設置されていて、前記正極
１、負極２およびセパレータ３からなる渦巻状電極体
や、電解液４などは、この電池ケース５内に収容されて
いる。
【００１３】８はステンレス鋼製の封口板であり、この
封口板８の中央部にはガス通気孔８ａが設けられてい
る。９はポリプロピレン製の環状パッキング、１０はチ
タン製の可撓性薄板で、１１は環状のポリプロピレン製
の熱変形部材である。
封口板８の中央部にはガス通気孔８ａが設けられてい
る。９はポリプロピレン製の環状パッキング、１０はチ
タン製の可撓性薄板で、１１は環状のポリプロピレン製
の熱変形部材である。
【００１４】上記の熱変形部材１１は温度によって変形
することにより、可撓性薄板１０の破壊圧力を変える作
用をする。
することにより、可撓性薄板１０の破壊圧力を変える作
用をする。
【００１５】１２はニッケルメッキを施した圧延鋼製の
端子板であり、この端子板１２には切刃１２ａとガス排
出孔１２ｂとが設けられていて、電池内部にガスが発生
して、電池の内部圧力が上昇し、その内圧上昇によって
可撓性薄板１０が変形したときに上記切刃１２ａによっ
て可撓性薄板１０を破壊し、電池内部のガスを上記ガス
排出孔１２ｂから電池外部に排出して、電池の破裂が防
止できるように設計されている。
端子板であり、この端子板１２には切刃１２ａとガス排
出孔１２ｂとが設けられていて、電池内部にガスが発生
して、電池の内部圧力が上昇し、その内圧上昇によって
可撓性薄板１０が変形したときに上記切刃１２ａによっ
て可撓性薄板１０を破壊し、電池内部のガスを上記ガス
排出孔１２ｂから電池外部に排出して、電池の破裂が防
止できるように設計されている。
【００１６】１３は絶縁パッキングで、１４は正極１か
らの集電を行うための正極集電体であり、その一方の端
部は正極１に接続され、他方の端部は封口板８に接続さ
れ、正極１と封口板８とを電気的に接続しており、端子
板１２は封口板８との接触により正極端子として作用す
る。
らの集電を行うための正極集電体であり、その一方の端
部は正極１に接続され、他方の端部は封口板８に接続さ
れ、正極１と封口板８とを電気的に接続しており、端子
板１２は封口板８との接触により正極端子として作用す
る。
【００１７】１５は負極２からの集電を行うための負極
集電体であって、この負極集電体１５の一方の端部は負
極２に接続され、他方の端部は電池ケース５に接続し
て、負極２と電池ケース５とを電気的に接続している。
そして、負極２はこの負極集電体１５との接続部の厚み
が他の部分の厚みより薄く形成されている。具体的に
は、本実施例のものは負極２の大部分を占める部分の厚
みが０．１８ｍｍであるが、負極２の負極集電体１５と
の接続部の厚みは０．１６ｍｍである。
集電体であって、この負極集電体１５の一方の端部は負
極２に接続され、他方の端部は電池ケース５に接続し
て、負極２と電池ケース５とを電気的に接続している。
そして、負極２はこの負極集電体１５との接続部の厚み
が他の部分の厚みより薄く形成されている。具体的に
は、本実施例のものは負極２の大部分を占める部分の厚
みが０．１８ｍｍであるが、負極２の負極集電体１５と
の接続部の厚みは０．１６ｍｍである。
【００１８】上記のように、負極２の負極集電体１５と
の接続部の厚みを他の部分の厚みより薄くするには、負
極２の作製に使用するリチウムシートを圧縮などによ
り、部分的に薄くすればよく、そのためには、たとえば
図示のように負極集電体１５との接続部を負極２の巻き
終わり側の端部に設定すると、圧縮などによって薄くす
るのに好都合である。
の接続部の厚みを他の部分の厚みより薄くするには、負
極２の作製に使用するリチウムシートを圧縮などによ
り、部分的に薄くすればよく、そのためには、たとえば
図示のように負極集電体１５との接続部を負極２の巻き
終わり側の端部に設定すると、圧縮などによって薄くす
るのに好都合である。
【００１９】本発明において、負極２の負極集電体１５
との接続部の厚みを他の部分の厚みより薄くしているの
は、その負極集電体１５との接続部を放電により早く消
失させて、負極２と負極集電体１５との接触をなくすこ
とによって、放電反応をそれ以上進行させなくするため
であり、直接負極集電体１５に接触していなくても、負
極集電体１５との接触部分の近傍であれば、その部分の
負極２の厚みを他の部分の厚みより薄くしておくことに
よって、同様の目的を達し得る。したがって、本発明に
おいて、負極２の負極集電体１５との接続部とは、負極
２の負極集電体１５との接触部分の近傍も含む用語であ
る。
との接続部の厚みを他の部分の厚みより薄くしているの
は、その負極集電体１５との接続部を放電により早く消
失させて、負極２と負極集電体１５との接触をなくすこ
とによって、放電反応をそれ以上進行させなくするため
であり、直接負極集電体１５に接触していなくても、負
極集電体１５との接触部分の近傍であれば、その部分の
負極２の厚みを他の部分の厚みより薄くしておくことに
よって、同様の目的を達し得る。したがって、本発明に
おいて、負極２の負極集電体１５との接続部とは、負極
２の負極集電体１５との接触部分の近傍も含む用語であ
る。
【００２０】上記実施例の電池で放電容量の５０％放電
したものと未放電のものとを直列に接続して組電池と
し、この組電池３００組を１０Ωの定抵抗で放電させた
が、５０％放電電池が過放電状態になった時点でも、５
０％放電電池に発熱がなかった。そこで、この放電後の
５０％放電電池を分解してみたところ、負極２の負極集
電体１５との接続部が消失し、負極２と負極集電体１５
とが接触しなくなっていた。
したものと未放電のものとを直列に接続して組電池と
し、この組電池３００組を１０Ωの定抵抗で放電させた
が、５０％放電電池が過放電状態になった時点でも、５
０％放電電池に発熱がなかった。そこで、この放電後の
５０％放電電池を分解してみたところ、負極２の負極集
電体１５との接続部が消失し、負極２と負極集電体１５
とが接触しなくなっていた。
【００２１】これに対して、負極の厚みを均一に０．１
８ｍｍにした従来電池では、上記実施例の電池同様に、
５０％放電したものと未放電のものとを直列に接続して
組電池にし、その組電池３００組を１０Ωで連続放電さ
せたところ、５０％放電電池が過放電状態になって電圧
が−１〜２Ｖになり、発熱するものが７個あった。
８ｍｍにした従来電池では、上記実施例の電池同様に、
５０％放電したものと未放電のものとを直列に接続して
組電池にし、その組電池３００組を１０Ωで連続放電さ
せたところ、５０％放電電池が過放電状態になって電圧
が−１〜２Ｖになり、発熱するものが７個あった。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、負極
の負極集電体との接続部の厚みを他の部分の厚みより薄
くすることによって、過放電状態においても安全性の高
い渦巻形リチウム電池を提供することができた。
の負極集電体との接続部の厚みを他の部分の厚みより薄
くすることによって、過放電状態においても安全性の高
い渦巻形リチウム電池を提供することができた。
【図１】本発明の渦巻形リチウム電池の一例を模式的に
示す断面図である。
示す断面図である。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ １５ 負極集電体
Claims (1)
- 【請求項１】 シート状の正極１とリチウムまたはリチ
ウム合金を含むシート状の負極２とをセパレータ３を介
在させて渦巻状に巻回した渦巻状電極体を備えた渦巻形
リチウム電池において、負極２の負極集電体１５との接
続部の厚みを他の部分の厚みより薄くしたことを特徴と
する渦巻形リチウム電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072715A JPH07254416A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 渦巻形リチウム電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6072715A JPH07254416A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 渦巻形リチウム電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07254416A true JPH07254416A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=13497334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6072715A Withdrawn JPH07254416A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 渦巻形リチウム電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07254416A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100266891A1 (en) * | 2007-07-16 | 2010-10-21 | Lg Chem, Ltd. | Secondary battery pack based on mechanical connection manner |
| CN111490218A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 三洋电机株式会社 | 二次电池的制造方法 |
-
1994
- 1994-03-16 JP JP6072715A patent/JPH07254416A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100266891A1 (en) * | 2007-07-16 | 2010-10-21 | Lg Chem, Ltd. | Secondary battery pack based on mechanical connection manner |
| US9673540B2 (en) * | 2007-07-16 | 2017-06-06 | Lg Chem, Ltd. | Secondary battery pack based on mechanical connection manner |
| CN111490218A (zh) * | 2019-01-29 | 2020-08-04 | 三洋电机株式会社 | 二次电池的制造方法 |
| CN111490218B (zh) * | 2019-01-29 | 2023-07-25 | 三洋电机株式会社 | 二次电池的制造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010605 |