JPH09161738A - 電池容器の暴爆防止用溝付け加工方法および非水電解液電池 - Google Patents
電池容器の暴爆防止用溝付け加工方法および非水電解液電池Info
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- JPH09161738A JPH09161738A JP32417195A JP32417195A JPH09161738A JP H09161738 A JPH09161738 A JP H09161738A JP 32417195 A JP32417195 A JP 32417195A JP 32417195 A JP32417195 A JP 32417195A JP H09161738 A JPH09161738 A JP H09161738A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高い安全装置として機能する暴爆防
止用の断面 V字型溝を安定的に形設することのできる電
池容器の加工方法、および信頼性の高い安全装置付き非
水電解液電池の提供。 【解決手段】 電池発電要素を内蔵させる金属製電池容
器１の外側底面1aに、暴爆防止用溝２付け加工する方法
であって、前記溝２付けをレーザー光加工で行うことを
特徴とする電池容器の暴爆防止用溝付け加工方法であ
る。また、負極3a構成部材、正極3c構成部材、および非
水系電解液3dを有する電池発電要素３を内蔵した金属製
電池容器１の外側底面1aに，レーザー光加工で暴爆防止
用溝２が形設された非水電解液電池である。
止用の断面 V字型溝を安定的に形設することのできる電
池容器の加工方法、および信頼性の高い安全装置付き非
水電解液電池の提供。 【解決手段】 電池発電要素を内蔵させる金属製電池容
器１の外側底面1aに、暴爆防止用溝２付け加工する方法
であって、前記溝２付けをレーザー光加工で行うことを
特徴とする電池容器の暴爆防止用溝付け加工方法であ
る。また、負極3a構成部材、正極3c構成部材、および非
水系電解液3dを有する電池発電要素３を内蔵した金属製
電池容器１の外側底面1aに，レーザー光加工で暴爆防止
用溝２が形設された非水電解液電池である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池容器の暴爆防
止用溝付け加工方法、および非水電解液電池に関する。
止用溝付け加工方法、および非水電解液電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、非水電解液電池として、リチウ
ム，ナトリウム，カリウムなどの軽金属を負極活物質と
する負極、金属の酸化物，硫化物もしくはハロゲン化物
を正極活物質とする正極、および非水電解液を電池発電
要素として備えた電池が、高電圧，高エネルギー密度お
よび長期信頼性（貯蔵特性良好で，作動温度範囲も広
い）の高い電池として注目されている。たとえば、二酸
化マンガン（ MnO2 ），フッ化炭素（CF2 ）n ，塩化チ
オニル（SOCl2 ）などを正極活物質として成るリチウム
電池が、電卓，時計の電源やメモリのバックアップ電池
として多用されている。すなわち、リチウム電池などの
非水電解液電池は、銀電池やアルカリ電池に比べて自己
放電が小さいため、長期間の使用に耐えることから、前
記電卓，時計などの電源に使用されている。
ム，ナトリウム，カリウムなどの軽金属を負極活物質と
する負極、金属の酸化物，硫化物もしくはハロゲン化物
を正極活物質とする正極、および非水電解液を電池発電
要素として備えた電池が、高電圧，高エネルギー密度お
よび長期信頼性（貯蔵特性良好で，作動温度範囲も広
い）の高い電池として注目されている。たとえば、二酸
化マンガン（ MnO2 ），フッ化炭素（CF2 ）n ，塩化チ
オニル（SOCl2 ）などを正極活物質として成るリチウム
電池が、電卓，時計の電源やメモリのバックアップ電池
として多用されている。すなわち、リチウム電池などの
非水電解液電池は、銀電池やアルカリ電池に比べて自己
放電が小さいため、長期間の使用に耐えることから、前
記電卓，時計などの電源に使用されている。
【０００３】なお、この種の非水電解液電池では、前記
電池発電要素をステンレス鋼などの金属製電池容器に気
密に内蔵させた構成を採っており、また、電解液として
は、たとえば炭酸プロピレン，炭酸エチレン，1,2-ジメ
トキシエタン，γ -ブチロラクトン，テトラヒドロフラ
ンなどの有機溶剤中に、 LiCl04 ，LiBF4 ， LiAsF6な
どのリチウム塩を溶解させて成る有機電解液（非水電解
液）が用いられている。さらに、正極活物質の支持体と
しては炭素系多孔質体が、正極集電体や電池容器として
はニッケル含有量が 3〜20重量％のオーステナイト系ス
テンレス鋼製が一般的に使用されている。
電池発電要素をステンレス鋼などの金属製電池容器に気
密に内蔵させた構成を採っており、また、電解液として
は、たとえば炭酸プロピレン，炭酸エチレン，1,2-ジメ
トキシエタン，γ -ブチロラクトン，テトラヒドロフラ
ンなどの有機溶剤中に、 LiCl04 ，LiBF4 ， LiAsF6な
どのリチウム塩を溶解させて成る有機電解液（非水電解
液）が用いられている。さらに、正極活物質の支持体と
しては炭素系多孔質体が、正極集電体や電池容器として
はニッケル含有量が 3〜20重量％のオーステナイト系ス
テンレス鋼製が一般的に使用されている。
【０００４】前記非水電解液電池の場合は、ガラスシー
ルを使用したハーメチック構造と、レーザー光封口によ
る完全密閉構造との採用によって、自己劣化の大幅な低
減化、および長期貯蔵性の向上が図られている点で特長
付けられる。しかし、構造の完全密閉化は、一方で、次
のような問題を提起している。すなわち、 (a)電池内部
における負極のリチウムと正極集電体などとの接触によ
る短絡、 (b)電池の正極，負極を誤って外部短絡したと
き、 (c)電池が火中に投入されたとき、 (d)電池が高温
で加熱されたとき、あるいは (e)電池が高電圧で充電さ
れたときなど、いわゆる異常な環境に暴された場合、電
池内部で急激な反応が起こって、電池の内部圧力が異常
に上昇する。そして、この内部圧力の異常な上昇は、電
池容器を破裂させるか、またはガラスのハーメチック部
分を破壊し、電池発電要素中の電解液を噴出・飛散する
恐れを招来する。
ルを使用したハーメチック構造と、レーザー光封口によ
る完全密閉構造との採用によって、自己劣化の大幅な低
減化、および長期貯蔵性の向上が図られている点で特長
付けられる。しかし、構造の完全密閉化は、一方で、次
のような問題を提起している。すなわち、 (a)電池内部
における負極のリチウムと正極集電体などとの接触によ
る短絡、 (b)電池の正極，負極を誤って外部短絡したと
き、 (c)電池が火中に投入されたとき、 (d)電池が高温
で加熱されたとき、あるいは (e)電池が高電圧で充電さ
れたときなど、いわゆる異常な環境に暴された場合、電
池内部で急激な反応が起こって、電池の内部圧力が異常
に上昇する。そして、この内部圧力の異常な上昇は、電
池容器を破裂させるか、またはガラスのハーメチック部
分を破壊し、電池発電要素中の電解液を噴出・飛散する
恐れを招来する。
【０００５】こうした電池の内部圧力の異常な上昇に対
して、たとえば電池容器の外側底面部に、プレス加工に
よって予め暴爆防止用の断面 V字型溝を形設しておき、
電池の内部圧力が異常に上昇した際、この断面 V字型溝
部が破断して内部圧力を逃がして、被害を低減させる手
段が開発されている（たとえば実公昭58-17332号公報，
特開昭63-86244号公報など）。
して、たとえば電池容器の外側底面部に、プレス加工に
よって予め暴爆防止用の断面 V字型溝を形設しておき、
電池の内部圧力が異常に上昇した際、この断面 V字型溝
部が破断して内部圧力を逃がして、被害を低減させる手
段が開発されている（たとえば実公昭58-17332号公報，
特開昭63-86244号公報など）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、暴爆防
止用の断面 V字型溝を鋭利な溝に形設した場合は、使用
する金型の耐久性が損なわれるという問題があるだけで
なく、鋭利な溝が破断し易く、したがって、不所望な電
池容器の亀裂発生が容易に招来され、電池容器の耐久性
が損なわれる恐れがある。また、プレス加工によって、
暴爆防止用の断面V字型溝を形設した場合は、一般的
に、 V字型溝に対応した反対面側が突出した形状を採る
一方、プレス加工硬化によって、形設した溝部の剛性が
増加する。
止用の断面 V字型溝を鋭利な溝に形設した場合は、使用
する金型の耐久性が損なわれるという問題があるだけで
なく、鋭利な溝が破断し易く、したがって、不所望な電
池容器の亀裂発生が容易に招来され、電池容器の耐久性
が損なわれる恐れがある。また、プレス加工によって、
暴爆防止用の断面V字型溝を形設した場合は、一般的
に、 V字型溝に対応した反対面側が突出した形状を採る
一方、プレス加工硬化によって、形設した溝部の剛性が
増加する。
【０００７】この溝部の剛性増加は、安全装置としての
作動圧力を高くするとともに、作動圧力のばらつきも大
きくし、結果的には設定した作動圧力で安全装置として
作動しない場合も生じるという問題がある。したがっ
て、前記プレス加工によって所要の断面 V字型溝を形設
した後、焼鈍処理を施して加工硬化を取り除く必要があ
り、加工工程が煩雑化するだけでなく、コストアップと
もなるので、なお実用上問題がある。
作動圧力を高くするとともに、作動圧力のばらつきも大
きくし、結果的には設定した作動圧力で安全装置として
作動しない場合も生じるという問題がある。したがっ
て、前記プレス加工によって所要の断面 V字型溝を形設
した後、焼鈍処理を施して加工硬化を取り除く必要があ
り、加工工程が煩雑化するだけでなく、コストアップと
もなるので、なお実用上問題がある。
【０００８】一方、電池容器の底面部の外側および内側
に、それぞれ所要の金型を配置したプレス加工によっ
て、外側底面部に暴爆防止用の底面が平坦な溝を形設す
ることも知られている（たとえば特開昭 63-285860号公
報）。すなわち、上面が電池容器の内底面形状に適合す
る形状を有する円柱状の下金型に、電池容器を嵌合的に
装着配置する一方、同じく電池容器の外底面形状に適合
する形状を有する成形用ダイ（上金型）を下降させる。
このように両金型間で電池容器の底面部を加圧して、前
記暴爆防止用溝の形設によって押出された底面部を平坦
面化し、所定の寸法を維持する手段も知られている。
に、それぞれ所要の金型を配置したプレス加工によっ
て、外側底面部に暴爆防止用の底面が平坦な溝を形設す
ることも知られている（たとえば特開昭 63-285860号公
報）。すなわち、上面が電池容器の内底面形状に適合す
る形状を有する円柱状の下金型に、電池容器を嵌合的に
装着配置する一方、同じく電池容器の外底面形状に適合
する形状を有する成形用ダイ（上金型）を下降させる。
このように両金型間で電池容器の底面部を加圧して、前
記暴爆防止用溝の形設によって押出された底面部を平坦
面化し、所定の寸法を維持する手段も知られている。
【０００９】しかし、プレス加工によって暴爆防止用の
断面 V字型溝などを形設する場合は、プレス用ポンチ先
端の形状によって、形設される V字型溝などの断面形状
にばらつきが生じる。つまり、信頼性の高い安全装置と
しての機能を呈する暴爆防止用溝を安定的に形設するた
めには、プレス用ポンチ先端については頻繁な日常管理
を必要とし、さらには、加工硬化を取り除くための焼鈍
処理を要するなど操作も煩雑となる。こうした問題は量
産性などの点を踏まえたとき由々しいことであり、有効
な解決策もしくは加工技術の開発が望まれている。
断面 V字型溝などを形設する場合は、プレス用ポンチ先
端の形状によって、形設される V字型溝などの断面形状
にばらつきが生じる。つまり、信頼性の高い安全装置と
しての機能を呈する暴爆防止用溝を安定的に形設するた
めには、プレス用ポンチ先端については頻繁な日常管理
を必要とし、さらには、加工硬化を取り除くための焼鈍
処理を要するなど操作も煩雑となる。こうした問題は量
産性などの点を踏まえたとき由々しいことであり、有効
な解決策もしくは加工技術の開発が望まれている。
【００１０】本発明は、このような事情に対処してなさ
れたもので、信頼性の高い安全装置として機能する暴爆
防止用の断面 V字型溝を安定的に形設することのできる
電池容器の加工方法、および信頼性の高い安全装置付き
非水電解液電池の提供を目的とする。
れたもので、信頼性の高い安全装置として機能する暴爆
防止用の断面 V字型溝を安定的に形設することのできる
電池容器の加工方法、および信頼性の高い安全装置付き
非水電解液電池の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電池
発電要素を内蔵させる金属製電池容器の外側底面に、暴
爆防止用溝付け加工する方法であって、前記溝付けをレ
ーザー光加工で行うことを特徴とする電池容器の暴爆防
止用溝付け加工方法である。
発電要素を内蔵させる金属製電池容器の外側底面に、暴
爆防止用溝付け加工する方法であって、前記溝付けをレ
ーザー光加工で行うことを特徴とする電池容器の暴爆防
止用溝付け加工方法である。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１記載の電池容
器の暴爆防止用溝付け加工方法において、金属製電池容
器がステンレス鋼製であることを特徴とする。
器の暴爆防止用溝付け加工方法において、金属製電池容
器がステンレス鋼製であることを特徴とする。
【００１３】請求項３の発明は、負極構成部材、正極構
成部材、および非水系電解液を有する電池発電要素を内
蔵した金属製電池容器の外側底面に暴爆防止用溝が形設
された非水電解液電池であって、前記暴爆防止用溝がレ
ーザー光加工で形設されたものであることを特徴とする
非水電解液電池である。
成部材、および非水系電解液を有する電池発電要素を内
蔵した金属製電池容器の外側底面に暴爆防止用溝が形設
された非水電解液電池であって、前記暴爆防止用溝がレ
ーザー光加工で形設されたものであることを特徴とする
非水電解液電池である。
【００１４】請求項４の発明は、請求項３記載の非水電
解液電池において、金属製電池容器がステンレス鋼製で
あることを特徴とする。
解液電池において、金属製電池容器がステンレス鋼製で
あることを特徴とする。
【００１５】本発明において、金属製電池容器の外側底
面に、レーザー光加工で形設する暴爆防止用溝（安全装
置）の薄肉部の厚さ（溝の底壁面の厚さ）は、一般的に
0.02〜0.08mm程度が好ましく、また、平面的にはＸ字
型，Ｙ字型，Ｈ字型もしくは＊型（放射型）など直線の
交叉・分岐型に形設するのが望ましい。ここで、金属製
電池容器は、一般的に、ニッケル含有量が 3〜20重量％
のオーステナイト系などのステンレス鋼製であり、その
形状，寸法，壁厚などは対象とする電池の容量などによ
って適宜選択される。
面に、レーザー光加工で形設する暴爆防止用溝（安全装
置）の薄肉部の厚さ（溝の底壁面の厚さ）は、一般的に
0.02〜0.08mm程度が好ましく、また、平面的にはＸ字
型，Ｙ字型，Ｈ字型もしくは＊型（放射型）など直線の
交叉・分岐型に形設するのが望ましい。ここで、金属製
電池容器は、一般的に、ニッケル含有量が 3〜20重量％
のオーステナイト系などのステンレス鋼製であり、その
形状，寸法，壁厚などは対象とする電池の容量などによ
って適宜選択される。
【００１６】本発明に係る非水電解液電池において、正
極活物質としては、たとえば活物質である二酸化マンガ
ン，フッ化炭素，塩化チオニルなどが挙げらる。さら
に、負極としては、たとえば金属リチウム箔，金属ナト
リウム箔などが挙げられる。
極活物質としては、たとえば活物質である二酸化マンガ
ン，フッ化炭素，塩化チオニルなどが挙げらる。さら
に、負極としては、たとえば金属リチウム箔，金属ナト
リウム箔などが挙げられる。
【００１７】また、本発明係る非水電解液電池において
用いる非水電解液としては、たとえばエチレンカーボネ
ート，プロピレンカーボネート，ブチレンカーボネー
ト，γ- ブチロラクトン，スルホラン，アセトニトリ
ル，1,2-ジメトキシメタン，1,3-ジメトキシプロパン，
ジメチルエーテル，テトラヒドロフラン，2-メチルテト
ラヒドロフラン，炭酸ジメチル，炭酸ジエチルおよびエ
チルメチルカーボネートの群れから選ばれた少なくとも
１種から成る有機溶剤（非水溶媒）に、過塩素酸リチウ
ム（ LiClO4 ），六フッ化リン酸リチウム（LiPF6 ），
ホウフッ化リチウム（LiBF4 ），六フッ化ヒ素リチウム
（ LiAsF6 ），トリフルオロメタンスルホン酸リチウム
（LiCF3 SO3 ）などのリチウム塩（電解質）を 0.5〜
1.5 mol／l 程度溶解させた非水電解液が一般的に挙げ
られる。なお、前記非水電解液の代わりにイオン伝導性
の固体電解質、たとえば高分子化合物にリチウム塩を複
合させた高分子固体電解質などを用いることもできる。
用いる非水電解液としては、たとえばエチレンカーボネ
ート，プロピレンカーボネート，ブチレンカーボネー
ト，γ- ブチロラクトン，スルホラン，アセトニトリ
ル，1,2-ジメトキシメタン，1,3-ジメトキシプロパン，
ジメチルエーテル，テトラヒドロフラン，2-メチルテト
ラヒドロフラン，炭酸ジメチル，炭酸ジエチルおよびエ
チルメチルカーボネートの群れから選ばれた少なくとも
１種から成る有機溶剤（非水溶媒）に、過塩素酸リチウ
ム（ LiClO4 ），六フッ化リン酸リチウム（LiPF6 ），
ホウフッ化リチウム（LiBF4 ），六フッ化ヒ素リチウム
（ LiAsF6 ），トリフルオロメタンスルホン酸リチウム
（LiCF3 SO3 ）などのリチウム塩（電解質）を 0.5〜
1.5 mol／l 程度溶解させた非水電解液が一般的に挙げ
られる。なお、前記非水電解液の代わりにイオン伝導性
の固体電解質、たとえば高分子化合物にリチウム塩を複
合させた高分子固体電解質などを用いることもできる。
【００１８】さらにまた、負極および正極間を絶縁離隔
するセパレータとしては、たとえばポリエチレン，ポリ
プロピレンなどのポリオレフィン系樹脂の不織布や多孔
膜などを用い得る。
するセパレータとしては、たとえばポリエチレン，ポリ
プロピレンなどのポリオレフィン系樹脂の不織布や多孔
膜などを用い得る。
【００１９】請求項１および請求項２の発明では、金属
製電池容器の外側底面の暴爆防止用溝付けをレーザー光
加工で行うため、加工硬化やプレスポンチの摩耗・損傷
に伴う被加工部の耐圧強度のばらつきも回避され、安定
した作動圧力を呈する暴爆防止用溝付けを容易に形設で
きる。
製電池容器の外側底面の暴爆防止用溝付けをレーザー光
加工で行うため、加工硬化やプレスポンチの摩耗・損傷
に伴う被加工部の耐圧強度のばらつきも回避され、安定
した作動圧力を呈する暴爆防止用溝付けを容易に形設で
きる。
【００２０】請求項３および請求項４の発明では、非水
電解液電池の電池容器外側底面に、レーザー光加工で形
設された暴爆防止用溝を安全装置として備えているた
め、異常環境化により電池内部の圧力が一定の状態に急
上昇した場合など、電池の暴爆を容易にかつ確実に防止
される。つまり、電池容器外側底面に形設された暴爆防
止用溝は、常に、一定の作動圧力を示し、電池の内部が
一定の圧力に上昇したとき始めて、暴爆防止用溝が破断
作用を起こし、所要の暴爆防止に関与するので、非水電
解液電池の信頼性，長寿命化が図られる。
電解液電池の電池容器外側底面に、レーザー光加工で形
設された暴爆防止用溝を安全装置として備えているた
め、異常環境化により電池内部の圧力が一定の状態に急
上昇した場合など、電池の暴爆を容易にかつ確実に防止
される。つまり、電池容器外側底面に形設された暴爆防
止用溝は、常に、一定の作動圧力を示し、電池の内部が
一定の圧力に上昇したとき始めて、暴爆防止用溝が破断
作用を起こし、所要の暴爆防止に関与するので、非水電
解液電池の信頼性，長寿命化が図られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、図１ (a)， (b)および図２
を参照して実施例を説明する。
を参照して実施例を説明する。
【００２２】先ず、電池容器として、負極端子を兼ねる
一端が開口したステンレス鋼製の肉厚 0.3mmの有底円筒
体を用意する一方、この有底円筒体の内底面形状に適合
する上面形状を有する円柱状の支持台をも用意した。次
いで、前記支持台に有底円筒体を嵌合的に装着配置し、
有底円筒体の外側底面にレーザー光を選択的に照射・走
査して、図１ (a)に平面的に、図１ (b)に断面的それぞ
れ示すごとく、幅 0.3mm，深さ0.24mm程度の暴爆防止用
溝を平面形状でＨ型に形設した。
一端が開口したステンレス鋼製の肉厚 0.3mmの有底円筒
体を用意する一方、この有底円筒体の内底面形状に適合
する上面形状を有する円柱状の支持台をも用意した。次
いで、前記支持台に有底円筒体を嵌合的に装着配置し、
有底円筒体の外側底面にレーザー光を選択的に照射・走
査して、図１ (a)に平面的に、図１ (b)に断面的それぞ
れ示すごとく、幅 0.3mm，深さ0.24mm程度の暴爆防止用
溝を平面形状でＨ型に形設した。
【００２３】ここで、有底円筒体は、たとえば絞り加工
で形成されたものであり、また、レーザー光の選択的な
照射・走査（レーザー光加工）は、たとえば YAGレーザ
ー装置（KK．東芝製，LAY-600D）を用いて、入力電圧32
0V，パルス幅 1.0ms，繰り返し数50 ppsの条件で行われ
る。なお、図１ (a)， (b)において、１は有底円筒体
（電池容器）、1aは有底円筒体１の外側底面、２は暴爆
防止用溝、1bは暴爆防止用溝２の形設による薄肉化部
（厚さ0.06mm程度）である。
で形成されたものであり、また、レーザー光の選択的な
照射・走査（レーザー光加工）は、たとえば YAGレーザ
ー装置（KK．東芝製，LAY-600D）を用いて、入力電圧32
0V，パルス幅 1.0ms，繰り返し数50 ppsの条件で行われ
る。なお、図１ (a)， (b)において、１は有底円筒体
（電池容器）、1aは有底円筒体１の外側底面、２は暴爆
防止用溝、1bは暴爆防止用溝２の形設による薄肉化部
（厚さ0.06mm程度）である。
【００２４】上記の加工操作によって、多数個の電池容
器１の外側底面1aに、それぞれ形設した暴爆防止用溝２
の断面形状（幅，深さ）を観察評価したところ、ばらつ
きもほとんど認められず、安定した（一様な）断面形状
の暴爆防止用溝２が形成されていた。つまり、形設され
た暴爆防止用溝２は、ほぼ一様の動作耐圧を呈すること
が確認された。
器１の外側底面1aに、それぞれ形設した暴爆防止用溝２
の断面形状（幅，深さ）を観察評価したところ、ばらつ
きもほとんど認められず、安定した（一様な）断面形状
の暴爆防止用溝２が形成されていた。つまり、形設され
た暴爆防止用溝２は、ほぼ一様の動作耐圧を呈すること
が確認された。
【００２５】次に、前記暴爆防止用溝２付け有底円筒体
１を負極端子兼用の電池容器として、非水電解液電池を
構成した例について説明する。
１を負極端子兼用の電池容器として、非水電解液電池を
構成した例について説明する。
【００２６】図２は非水電解液電池の要部構成を断面的
に示したもので、１は非水電解液（有機電解液）系の電
池発電要素３を内装した負極端子を兼ねたステンレス鋼
製の暴爆防止用溝２付け電池容器、４は前記電池発電要
素３の上方に内装配置されたパイプ状の正極端子５の挿
通孔4aを有する絶縁体、６は前記正極端子５を挿通させ
ながら電池発電要素３を内装した電池容器１の開口部を
気密にレーザー封止するステンレス鋼製のメタルトップ
（封口体）である。ここで、パイプ状の正極端子５は、
非水電解液の注入口として使用され、また、前記メタル
トップ６を挿通するパイプ状の正極端子５は、メタルト
ップ６に対して電気的な絶縁を確保されながら、ガラス
シール材７によって気密に封止，固定されている。さら
に、８は前記電池発電要素３および正極端子５を接続す
るリード線、９はパイプ状の正極端子５をレーザー加工
で封口する栓体である。
に示したもので、１は非水電解液（有機電解液）系の電
池発電要素３を内装した負極端子を兼ねたステンレス鋼
製の暴爆防止用溝２付け電池容器、４は前記電池発電要
素３の上方に内装配置されたパイプ状の正極端子５の挿
通孔4aを有する絶縁体、６は前記正極端子５を挿通させ
ながら電池発電要素３を内装した電池容器１の開口部を
気密にレーザー封止するステンレス鋼製のメタルトップ
（封口体）である。ここで、パイプ状の正極端子５は、
非水電解液の注入口として使用され、また、前記メタル
トップ６を挿通するパイプ状の正極端子５は、メタルト
ップ６に対して電気的な絶縁を確保されながら、ガラス
シール材７によって気密に封止，固定されている。さら
に、８は前記電池発電要素３および正極端子５を接続す
るリード線、９はパイプ状の正極端子５をレーザー加工
で封口する栓体である。
【００２７】上記非水電解液電池の構成において、電池
発電要素３は、負極（負極構成部材），正極（正極構成
部材）および非水系電解液で形成されており、負極3aは
筒状に形成された金属リチウムで、電池容器１の内壁面
に圧着的に装着・配置されており、その内側にガラス繊
維不織布製のセパレータ3b1 を介して正極3cが装着・配
置されている。なお、正極3cは非水電解液3dを含浸保持
することが可能な筒状の多孔質炭素体3c1 、この筒状の
多孔質炭素体3c1 の内側に嵌合配置された筒状の、金属
メッシュ製の集電体3c2 で構成されている。
発電要素３は、負極（負極構成部材），正極（正極構成
部材）および非水系電解液で形成されており、負極3aは
筒状に形成された金属リチウムで、電池容器１の内壁面
に圧着的に装着・配置されており、その内側にガラス繊
維不織布製のセパレータ3b1 を介して正極3cが装着・配
置されている。なお、正極3cは非水電解液3dを含浸保持
することが可能な筒状の多孔質炭素体3c1 、この筒状の
多孔質炭素体3c1 の内側に嵌合配置された筒状の、金属
メッシュ製の集電体3c2 で構成されている。
【００２８】さらに、詳述すると、筒状の正極3cは、カ
ーボンブラックにポリテトラフロロエチレンを重量比で
10％加え、さらにエチルアルコールを加えて混練した
後、筒状にプレス成形し、その成形体の中空部に金属メ
ッシュ製の集電体3c2 を挿入，圧接してから、さらに、
150℃程度の温度で、真空下，乾燥固化させることによ
って製造したものであり、前記電池容器１内への装着配
置に当たっては、底壁面に内側にガラス繊維不織布製の
セパレータ3b2 を配置し、負極側との短絡を防止してい
る。
ーボンブラックにポリテトラフロロエチレンを重量比で
10％加え、さらにエチルアルコールを加えて混練した
後、筒状にプレス成形し、その成形体の中空部に金属メ
ッシュ製の集電体3c2 を挿入，圧接してから、さらに、
150℃程度の温度で、真空下，乾燥固化させることによ
って製造したものであり、前記電池容器１内への装着配
置に当たっては、底壁面に内側にガラス繊維不織布製の
セパレータ3b2 を配置し、負極側との短絡を防止してい
る。
【００２９】また、前記非水系電解液3dは、たとえば四
塩化アルミニウムリチウム（LiAlCl4 ）を 1.2モル／リ
ットルの割合で溶解した塩化チオニル（SOCl2 ）であ
る。
塩化アルミニウムリチウム（LiAlCl4 ）を 1.2モル／リ
ットルの割合で溶解した塩化チオニル（SOCl2 ）であ
る。
【００３０】一方、比較のため、上記構成の非水電解液
電池において、電池容器の外側底面に、上記と同様の平
面形状が略Ｈ型の暴爆防止用溝の形設をプレス加工で行
った他は、上記と同様の条件で非水電解液電池置を組み
立て，構成した。
電池において、電池容器の外側底面に、上記と同様の平
面形状が略Ｈ型の暴爆防止用溝の形設をプレス加工で行
った他は、上記と同様の条件で非水電解液電池置を組み
立て，構成した。
【００３１】比較例１ 先端を鋭利にしたポンチを使用したプレス加工で、暴爆
防止用の溝を形設。
防止用の溝を形設。
【００３２】比較例２ 先端に 0.1〜 0.2mmR を付けたポンチを使用したプレス
加工で、暴爆防止用の溝を形設。
加工で、暴爆防止用の溝を形設。
【００３３】比較例３ 先端に 0.1〜 0.2mmR を付けたポンチを使用したプレス
加工で、暴爆防止用の溝を形設した後、再プレス加工し
て突出した部分を平坦面化。
加工で、暴爆防止用の溝を形設した後、再プレス加工し
て突出した部分を平坦面化。
【００３４】上記実施例および比較例１〜３の各非水電
解液電池置について、防爆安全装置の作動圧力，薄肉部
1bの亀裂有無、各非水電解液電池を火中に投入したとき
激しい破裂音を発して破裂したが否か、電池容器外側底
面の平坦性、および暴爆防止用溝の形設加工性（作業
性）ををそれぞれ評価した結果を表１に示す。なお、表
１の数値において、分母は供試験数，分子は事故数であ
り、◎印は良好、○印はやや良好、×印は不良をそれぞ
れ示す。
解液電池置について、防爆安全装置の作動圧力，薄肉部
1bの亀裂有無、各非水電解液電池を火中に投入したとき
激しい破裂音を発して破裂したが否か、電池容器外側底
面の平坦性、および暴爆防止用溝の形設加工性（作業
性）ををそれぞれ評価した結果を表１に示す。なお、表
１の数値において、分母は供試験数，分子は事故数であ
り、◎印は良好、○印はやや良好、×印は不良をそれぞ
れ示す。
【００３５】 表１ 薄肉部の 耐圧強度(kg/cm2 ) 亀裂 破裂 平坦 作業 厚さ(mm) 平均 最大 最小 有無 数 性 性 実施例 0.06 68 87 53 0/100 0/20 ◎ ◎ 比較例１ 0.06 69 86 49 3/100 0/20 × × 比較例２ 0.06 81 118 63 0/100 3/20 × × 比較例３ 0.06 73 96 54 0/100 1/20 ○ × 表１から分かるように、本発明に係る加工方法で防爆安
全装置として機能する溝を形設した電池容器の場合は、
耐圧強度のばらつきも低減しており、また、薄肉部にお
ける亀裂発生もなく、安定性および信頼性ともすぐれて
いた。さらに、非水電解液電池においても、良好な暴爆
の防止性を示し、安全性や信頼性の大幅な向上が認めら
れる。
全装置として機能する溝を形設した電池容器の場合は、
耐圧強度のばらつきも低減しており、また、薄肉部にお
ける亀裂発生もなく、安定性および信頼性ともすぐれて
いた。さらに、非水電解液電池においても、良好な暴爆
の防止性を示し、安全性や信頼性の大幅な向上が認めら
れる。
【００３６】一方、比較例の場合は、耐圧強度のばらつ
きが低減していると、片や薄肉部における亀裂発生があ
り、あるいは薄肉部における亀裂発生がないと、片や耐
圧強度のばらつきや破裂発生などが認められ、安定性お
よび信頼性に問題があった。なお、本発明は、上記例示
に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲
でいろいろの変形を採ることができる。たとえば、電池
容器の形状は円筒体以外の型であってもよく、電池構成
部材として、前記例示以外の他の代替品を選択した構成
を採ることもできる。
きが低減していると、片や薄肉部における亀裂発生があ
り、あるいは薄肉部における亀裂発生がないと、片や耐
圧強度のばらつきや破裂発生などが認められ、安定性お
よび信頼性に問題があった。なお、本発明は、上記例示
に限定されるものでなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲
でいろいろの変形を採ることができる。たとえば、電池
容器の形状は円筒体以外の型であってもよく、電池構成
部材として、前記例示以外の他の代替品を選択した構成
を採ることもできる。
【００３７】
【発明の効果】請求項１および請求項２の発明によれ
ば、レーザー光加工で暴爆防止用の溝付けを行うため、
加工硬化による耐圧強度のばらつきも問題も解消される
だけでなく、プレスポンチの摩耗・損傷の問題もなくな
って、信頼性の高い安全装置として機能する溝、換言す
ると安定した作動圧力を呈する暴爆防止用溝を再現性よ
く、かつ容易に形設することができるので、信頼性の高
い暴爆防止型電池の提供に大きく寄与する。
ば、レーザー光加工で暴爆防止用の溝付けを行うため、
加工硬化による耐圧強度のばらつきも問題も解消される
だけでなく、プレスポンチの摩耗・損傷の問題もなくな
って、信頼性の高い安全装置として機能する溝、換言す
ると安定した作動圧力を呈する暴爆防止用溝を再現性よ
く、かつ容易に形設することができるので、信頼性の高
い暴爆防止型電池の提供に大きく寄与する。
【００３８】請求項３および請求項４の発明によれば、
信頼性の高い安全装置（暴爆防止用溝）を備えているた
め、異常な環境化に伴って電池内部の圧力が急上昇した
場合、電池の暴爆を容易にかつ確実に防止される。つま
り、安全性の高い非水電解液電池が提供される。
信頼性の高い安全装置（暴爆防止用溝）を備えているた
め、異常な環境化に伴って電池内部の圧力が急上昇した
場合、電池の暴爆を容易にかつ確実に防止される。つま
り、安全性の高い非水電解液電池が提供される。
【図１】(a)は実施例の暴爆防止用溝の構成を示す電池
容器の外側底面の平面図、 (b)電池容器の断面図。
容器の外側底面の平面図、 (b)電池容器の断面図。
【図２】実施例の非水電解液電池の要部構成を示す断面
図。
図。
１……電池容器（有底筒状体） 1a……電池容器の外側底面 1b……薄肉部（暴爆防止用溝の形設部） ２……暴爆防止用の溝（安全装置） ３……電池発電要素 3a……負極 3b1 ，3b2 ……セパレータ 3c……正極 3a1 ……多孔質炭素体 3a2 ……集電体 3d……非水電解液 ４……絶縁体 4a……挿通孔 ５……正極端子 ６……メタルトップ（封口体） ７……ガラスシール材 ８……リード線 ９……栓体
Claims (4)
- 【請求項１】 電池発電要素を内蔵させる金属製電池容
器の外側底面に、暴爆防止用溝付け加工する方法であっ
て、 前記溝付けをレーザー光加工で行うことを特徴とする電
池容器の暴爆防止用溝付け加工方法。 - 【請求項２】 金属製電池容器がステンレス鋼製である
ことを特徴とする請求項１記載の電池容器の暴爆防止用
溝付け加工方法。 - 【請求項３】 負極構成部材、正極構成部材、および非
水系電解液を有する電池発電要素を内蔵した金属製電池
容器の外側底面に暴爆防止用溝が形設された非水電解液
電池であって、 前記暴爆防止用溝がレーザー光加工で形設されたもので
あることを特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項４】 金属製電池容器がステンレス鋼製である
ことを特徴とする請求項３記載の非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32417195A JPH09161738A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 電池容器の暴爆防止用溝付け加工方法および非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32417195A JPH09161738A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 電池容器の暴爆防止用溝付け加工方法および非水電解液電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09161738A true JPH09161738A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18162897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32417195A Abandoned JPH09161738A (ja) | 1995-12-13 | 1995-12-13 | 電池容器の暴爆防止用溝付け加工方法および非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09161738A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999040634A1 (fr) * | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Feuille pour boitier de cellule et dispositif a cellule |
| US6346342B1 (en) | 1999-11-19 | 2002-02-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery having pressure relief mechanism formed in container |
| US7195839B2 (en) | 2003-02-11 | 2007-03-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery cell with improved pressure relief vent |
| US7572545B2 (en) | 2006-05-24 | 2009-08-11 | Everyready Battery Company, Inc. | Battery can having vent and asymmetric welded cover |
| US7875376B2 (en) | 2006-05-24 | 2011-01-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery can having off-center C-shaped vent |
| US8158280B2 (en) | 2006-05-24 | 2012-04-17 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery container having cruciform vent and cover |
| CN102983293A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-20 | 武汉昊诚能源科技有限公司 | 防爆电池壳的刻痕方法 |
| CN109226506A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-18 | 上海中天铝线有限公司 | 用于冲压整体式锂电池防爆盖板上易断凹槽的凸模及组件 |
-
1995
- 1995-12-13 JP JP32417195A patent/JPH09161738A/ja not_active Abandoned
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8323828B2 (en) | 1997-10-14 | 2012-12-04 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Battery case forming sheet and battery packet |
| US6632538B1 (en) | 1998-02-05 | 2003-10-14 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Sheet for cell and cell device |
| CN1293651C (zh) * | 1998-02-05 | 2007-01-03 | 大日本印刷株式会社 | 电池盒形成片和电池组件 |
| US8455135B2 (en) | 1998-02-05 | 2013-06-04 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Battery case forming sheet and battery packet |
| WO1999040634A1 (fr) * | 1998-02-05 | 1999-08-12 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Feuille pour boitier de cellule et dispositif a cellule |
| US6346342B1 (en) | 1999-11-19 | 2002-02-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery having pressure relief mechanism formed in container |
| US7195839B2 (en) | 2003-02-11 | 2007-03-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery cell with improved pressure relief vent |
| US8076015B2 (en) | 2003-02-11 | 2011-12-13 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery cell with improved pressure relief vent |
| US7875376B2 (en) | 2006-05-24 | 2011-01-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery can having off-center C-shaped vent |
| US8268468B2 (en) | 2006-05-24 | 2012-09-18 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery can having off-center vent |
| US8158280B2 (en) | 2006-05-24 | 2012-04-17 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery container having cruciform vent and cover |
| US7572545B2 (en) | 2006-05-24 | 2009-08-11 | Everyready Battery Company, Inc. | Battery can having vent and asymmetric welded cover |
| CN102983293A (zh) * | 2012-11-30 | 2013-03-20 | 武汉昊诚能源科技有限公司 | 防爆电池壳的刻痕方法 |
| CN109226506A (zh) * | 2018-10-19 | 2019-01-18 | 上海中天铝线有限公司 | 用于冲压整体式锂电池防爆盖板上易断凹槽的凸模及组件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20040825 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050208 |
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