JPH09180698A

JPH09180698A - 密封型非水電解質角型二次電池

Info

Publication number: JPH09180698A
Application number: JP7350174A
Authority: JP
Inventors: Takayuki Yamahira; 隆幸山平; Ayaki Watanabe; 綾樹渡辺; Toshizo Kameishi; 敏造亀石
Original assignee: Wako Electronics Co Ltd; Sony Corp
Current assignee: Wako Electronics Co Ltd; Sony Corp
Priority date: 1995-12-23
Filing date: 1995-12-23
Publication date: 1997-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-23
Also published as: JP3677845B2

Abstract

(57)【要約】【課題】過充電などにより非水電解質角型二次電池の
内圧が高まった場合に、電流を確実に遮断できるように
し、しかも電流を遮断しても内圧が更に高まる場合に
は、電池が破裂などの危険な状態となる前に、電池の異
常な内圧を確実に解放できるようにする。【解決手段】電池内圧が所定の圧力以上に上昇するこ
とを防止するための安全装置を備えた密封型非水電解質
角型二次電池において、内圧が遮断圧力に達したときに
電流を遮断するための電流遮断手段として例えば皿バネ
９と、内圧が開裂圧力に達したときに自らが開裂するこ
とにより内圧を解放するための開裂手段として例えば封
止シート５とから安全装置１を構成し、その際の遮断圧
力を３〜１０ｋｇ／ｃｍ²に設定し、開裂圧力を１２〜
３０ｋｇ／ｃｍ²に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電池内圧が所定圧
力以上に上昇することを防止するための安全装置を備え
た密封型非水電解質角型二次電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子技術の進歩により電子機器の
高性能化、小型化、ポータブル化が進み、これら携帯用
電子機器に使用される高エネルギー密度電池の要求が強
まっている。従来、これらの電子機器に使用される二次
電池としては、水系電解液を使用するニッケル・カドミ
ウム電池や鉛電池等が挙げられるが、これらの電池は放
電電位が低く、電池重量および電池体積が大きく、エネ
ルギー密度の高い電池の要求には十分には応えられてい
ないのが実状である。

【０００３】最近、これらの要求を満たす電池システム
として、リチウムやアルミニウムなどの軽金属を負極と
する非水電解質二次電池が注目され、盛んに研究が行わ
れている。中でも、正極活物質としてリチウムと遷移金
属との複合酸化物を使用し、負極活物質としてリチウム
イオンをドープ・脱ドープ可能な炭素質材料を使用した
リチウムイオン二次電池が、高いエネルギー密度と良好
なサイクル特性を示す二次電池として一部実用化されて
いる。

【０００４】ところで、このリチウムイオン二次電池の
場合、電解液としてはポリプロピレンカーボネートやジ
エチルカーボネートなど可燃性非水溶媒中にＬｉＰＦ₆
などのリチウム塩を電解質として溶解させた非水電解液
を使用している。このため、過充電や電池内部短絡など
により電池が発熱し、電池の内圧が異常に高まった場合
には、電池性能の低下のみならず電解液の漏液や電池の
破裂が生じることが考えられる。そのような事態となれ
ば、非水溶媒の発火や非水溶媒への引火が発生すること
も懸念される。

【０００５】そこで、このような事態の発生を未然に防
止するために、種々の安全確保手段を電池に設けること
が行われている。例えば、電池内圧が過充電などにより
所定値以上に上昇した場合に、発電要素と外部端子との
間の導通経路を切断して電流を遮断し、それにより電池
内反応を停止させて電池内圧が上昇しないようにするた
めの装置を電池に設けることも提案されている（特開平
２−２８８０６３号公報、特開平５−３４０４３号公
報、特開平５−３４１５４号公報等）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、発電要
素と外部端子との間の導通経路を切断して電流の流れを
遮断するようにした装置が作動して電流を遮断した後で
も、電池の内圧が上昇する場合がある。例えば、電池を
誤って焼却炉に投入する場合などが考えられる。このよ
うな場合には、前述したように、更に電池の内圧が上昇
し、電池が破裂するなどの危険な状態を招くおそれもあ
る。

【０００７】本発明は、以上の従来の技術の問題を解決
しようとするものであり、過充電などにより非水電解質
角型二次電池の内圧が高まった場合に、電流を確実に遮
断できるようにし、しかも電流を遮断しても内圧が更に
高まった場合に電池が破裂などの危険な状態となる前
に、電池の異常な内圧を確実に解放できるようにするこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、密封型非水
電解質角型二次電池の内圧が所定の圧力以上に上昇する
ことを防止するための安全装置を作動させるための作動
圧力として、重複しない２種類の特定の圧力範囲を設定
し、電池内圧が低い方の作動圧力（遮断圧力）に到達し
たときには導通経路を遮断する手段と、高い作動圧力
（開裂圧力）に電池内圧が到達したときには電池の内圧
を解放できる開裂手段とから安全装置を構成することに
より上述の目的を達成できることを見出し、本発明を完
成させるに至った。

【０００９】即ち、本発明は、電池内圧が所定の圧力以
上に上昇することを防止するための安全装置を備えた密
封型非水電解質角型二次電池において、安全装置は、内
圧が遮断圧力に達したときに電流を遮断するための電流
遮断手段と、内圧が開裂圧力に達したときに自らが開裂
することにより内圧を解放するための開裂手段とを有
し、且つ遮断圧力が３〜１０ｋｇ／ｃｍ²であり、開裂
圧力が１２〜３０ｋｇ／ｃｍ²であることを特徴とする
密封型非水電解質角型二次電池を提供する。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。

【００１１】本発明の非水電解質角型二次電池において
使用する好ましい態様の安全装置の開裂手段としては、
密封型非水電解質角型二次電池の内部から外部に通じる
ガス抜き穴を密封するように設けられ封止シートを挙げ
ることができる。また、電流遮断手段としては、ガス抜
き穴の内部であって封止シートの上部に反転可能に設け
られた皿バネを挙げることができる。ここで、開裂手段
である封止シートは、内圧が開裂圧力に達するまでは内
圧の増大に従って電流遮断手段を押し上げるように変形
し、圧力が開裂圧力に達すると開裂して内圧を解放する
ものであり、電流遮断手段である皿バネは、内圧が遮断
圧力に達するまではその中心部が電池の内部方向に突出
し、且つ電池の導通経路の一部を構成しており、内圧が
遮断圧力を超えると、電池の導通経路との接続が絶たれ
るように封止シートの押し上げにより反転してその中心
部が電池の外部方向へ突出するものである。

【００１２】このような安全装置の具体例を図１（斜視
図）及び図２（断面図）に示す。

【００１３】即ち、安全装置１の外装は、金属製の筐体
２及び蓋３からなり、両者が抵抗溶接によって接合され
ている。筐体２の底には、圧力孔２ａと端子導出孔２ｂ
とが形成され、また蓋３には排気孔３ａと端子導出孔３
ｂとが形成されている。ここで、圧力孔２ａと排気孔３
ａとによりガス抜き穴が構成されている。

【００１４】また、筐体２の底には、ゴムなどからなる
パッキン４が敷かれ、このパッキン４の上にアルミ箔な
どからなる封止シート５とベース６とが順次積載されて
いる。第１端子７は、ベース６の凸部６ａを貫通して当
該ベース６と一体化している。また、この第１端子７の
上側は直角に折れ曲がり、ベース６の上面に密着してい
る。なお、封止シート５の材質としては、前述したアル
ミ箔以外にも、各種金属箔、各種樹脂シートを使用する
こともできる。

【００１５】ベース６の凸部６ａは、パッキン４及び筐
体２を介して当該筐体２の下方に突出しており、第１端
子７も凸部６ａと共に筐体２の下方に突出している。

【００１６】ベース６の配置用孔６ｂには、移動片８が
配置され、この移動片８の上に皿バネ９が載せられてい
る。この皿バネ９は、図３に示すように略楕円形であ
り、この皿バネ９の表面が封止シート５の側に膨らんで
いる。即ち、皿バネ９の中央部が電池の内部側に突出し
ている。皿バネ９の材質としては、電気伝導性でバネ性
を有する材料の中から適宜選択することができる。

【００１７】更に、ベース６及び皿バネ９の上には、絶
縁板１１が載せられる。この絶縁板１１の左側には、第
２端子１２が貫通し、この第２端子１２が蓋３を介して
上方に突出している。この第２端子１２に、絶縁リング
１３と導電リング１４とを嵌め入れ、この第２端子１２
の上端を潰して、絶縁リング１３と導電リング１４とを
固定している。ここで、皿バネ９の両端が第１端子７と
第２端子１２に接触しており、第１端子７→皿バネ９→
第２端子１２という導通経路が形成されている。

【００１８】図１の安全装置１は、図４（斜視図）及び
図５（断面図）に示すような非水電解質角型二次電池２
１に組み込まれる。この電池２１において、筐体２は蓋
３の周囲から大きくせり出した形状を有し、電池２１の
蓋として機能している。電池２１の電池ケース２３の上
側内周には、環状の絶縁パッキン２４が配置され、更に
絶縁パッキン２４の内側に筐体２の周縁が嵌入してい
る。電池ケース２３の上側周縁は、筐体２の周縁を挟み
込んでいる絶縁パッキン２４を封止固定するようにカシ
メられている。これにより、発電要素２６が電池ケース
２３の内側に気密封止されている。

【００１９】安全装置１の筐体２の第１端子７は、ワイ
ヤー２７を介して発電要素２６の一方の電極に接続され
ている。従って、発電要素２６の一方の電極は、ワイヤ
ー２７→第１端子７→皿バネ９→第２端子１２という導
通経路を経て外部に接続されている。発電要素２６の他
方の電極は電池ケース２３に接続されている。

【００２０】このような構造の非水電解質角型二次電池
２１において、過充電又は短絡等を原因として過電流が
流れると、発電要素２６からガスが発生して電池ケース
２３内の圧力が上昇する。この電池ケース２３内の圧力
によって、封止シート５が押し上げられ、これに伴って
移動片８も押し上げられ、この圧力が移動片８を介して
皿バネ９に伝えられる。この電池ケース２３の内圧が一
定のレベル（遮断圧力）に達すると、この圧力（遮断圧
力）によって、図６に示すように皿バネ９が反転し、こ
の皿バネ９の裏面が膨らむ。即ち、皿バネ９の中央部が
電池の外部方向に突出する。これにより、皿バネ９の周
縁が第１端子７及び第２端子１２が離間し、導通経路を
遮断し、ガスの発生が抑止されて内圧の上昇が停止す
る。

【００２１】ここで、安全装置１が作動する遮断圧力
は、３〜１０ｋｇ／ｃｍ²、好ましくは５〜１０ｋｇ／
ｃｍ²に設定する。遮断圧力が３ｋｇ／ｃｍ²を下回ると
通常の使用に耐えられず、１０ｋｇ／ｃｍ²を超えると
電流遮断時期が遅くなりすぎて危険な状態を招くおそれ
があるので好ましくない。

【００２２】なお、遮断圧力のコントロールは、例え
ば、皿バネ９の材質や厚みなどを変えることなどにより
行うことができる。

【００２３】ところで、図６に示す様に導電経路が遮断
されたにもかかわらず、電池ケース２３内の圧力が更に
上昇し続ける場合もありうる。その場合には、電池が破
裂することを確実に防止することが必要となる。従っ
て、本発明においては、遮断圧力より高く、且つ電池の
破裂する圧力より低い圧力（開裂圧力）に電池の内圧が
達したときに、図７に示すように封止シート５が開裂す
るようにする。これにより、ガスを電池の外へ逃がして
内圧を解放することができる。

【００２４】ここで、安全装置１が作動する開裂圧力
は、１２〜３０ｋｇ／ｃｍ²、好ましくは１５〜２０ｋ
ｇ／ｃｍ²に設定する。開裂圧力が１２ｋｇ／ｃｍ²を下
回ると電流の遮断後に漏液しやすくなり、３０ｋｇ／ｃ
ｍ²を超えると開裂時期が遅くなりすぎて破裂するおそ
れが生じるので好ましくない。

【００２５】特に、遮断圧力と開裂圧力との圧力差を１
０〜２０ｋｇ／ｃｍ²に設定することが実用上の点から
より好ましい。

【００２６】なお、開裂圧力のコントロールは、例え
ば、封止シート５の材質や厚みなどを変えることなどに
より行うことができる。

【００２７】本発明の非水電解質角型二次電池は、以上
説明したような安全装置を備えていることを特徴とする
が、他の構成要素としては従来の非水電解質角型二次電
池を同様の構成とすることができる。

【００２８】例えば、非水電解質角型二次電池の正極活
物質としては、目的とする電池の種類に応じて、金属酸
化物、金属硫化物又は特定のポリマーを活物質として用
いて構成することができる。例えば、リチウムイオン非
水電解質角型二次電池を構成する場合、正極活物質とし
ては、ＴｉＳ₂、ＭｏＳ₂、ＮｂＳｅ₂、Ｖ₂Ｏ₅等のリチ
ウムを含有しない金属硫化物あるいは酸化物や、Ｌｉ_x
ＭＯ₂（式中、Ｍは一種以上の遷移金属を表し、通常
０．０５≦ｘ≦１．１０である）を主体とするリチウム
複合酸化物等を使用することができる。このリチウム複
合酸化物を構成する遷移金属Ｍとしては、Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｍｎ等が好ましい。このようなリチウム複合酸化物の具
体例としては、ＬｉＣｏＯ₂、ＬｉＮｉＯ₂、Ｌｉ_xＮｉ_y
Ｃｏ_1-yＯ₂（式中、ｘ、ｙは電池の充放電状態によって
異なり、通常０＜ｘ＜１、０．７＜ｙ＜１．０２であ
る）、ＬｉＭｎ₂Ｏ₄等をあげることができる。これらリ
チウム複合酸化物は、適当な負極と適当な電解液と共に
用いて、高電圧を発生する電池を作製することができ、
エネルギー密度的に優れた正極活物質となる。このリチ
ウム複合酸化物は、リチウムの炭酸塩、硝酸塩、酸化物
あるいは水酸化物と、コバルト、マンガンあるいはニッ
ケルなどの炭酸塩、硝酸塩、酸化物、あるいは水酸化物
とを所望の組成に応じて粉砕混合し、酸素雰囲気下で６
００〜１０００℃の温度範囲で焼成することにより調製
することができる。

【００２９】また、非水電解質角型二次電池の負極活物
質としては、目的とする電池の種類に応じて種々の材料
を使用することができるが、電池反応に寄与する金属イ
オン、特にリチウムイオンをドープ且つ脱ドープ可能な
炭素質材料をあげることができる。このような炭素質材
料としては２０００℃以下の比較的低い温度で焼成して
得られる低結晶性炭素質材料や、結晶化しやすい原料を
３０００℃近くの高温で処理した高結晶性炭素材料等を
使用することができる。例えば、熱分解炭素類、コーク
ス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コーク
ス等）、人造黒鉛類、天然黒鉛類、ガラス状炭素類、有
機高分子化合物焼成体（フラン樹脂等を適当な温度で焼
成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭などを使用す
ることができる。中でも、（００２）面の面間隔が３．
７０オングストローム以上、真密度が１．７０ｇ／ｃｃ
未満、且つ空気気流中における示差熱分析で７００℃以
上に発熱ピークを持たない低結晶性炭素質材料や、負極
合剤充填性の高い真比重が２．１０ｇ／ｃｃ以上の高結
晶性炭素質材料を好ましく使用することができる。

【００３０】また、非水電解液に使用する有機溶媒とし
ては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカー
ボネート、ジエチルカーボネート、メチルエチルカーボ
ネート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキ
シエタン、γ−ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、
１，３−ジオキソラン、ジプロピルカーボネート、ジエ
チルエーテル、スルホラン、メチルスルホラン、アセト
ニトリル、プロピルニトリル、アニソール、酢酸エステ
ル、プロピオン酸エステル等を使用することができ、２
種以上を混合して使用してもよい。

【００３１】また、非水電解液に溶解させる電解質とし
ては、リチウム、ナトリウム、アルミニウム等の軽金属
の塩を使用することができ、当該非水電解液を使用する
電池種類等に応じて適宜定めることができる。例えば、
リチウムイオン非水電解質角型二次電池を構成する場
合、電解質としては、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、Ｌｉ
ＰＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＬｉＮ(ＣＦ₃ＳＯ
₂)₂等のリチウム塩を使用することができる。

【００３２】また、本発明の非水電解質角型二次電池の
集電体や電池缶なども従来の非水電解質角型二次電池と
同様の構成とすることができる。また、電池の製造も従
来と同様に行うことができる。

【００３３】

【実施例】以下の実施例により本発明を具体的に説明す
る。

【００３４】実施例１（負極の作製）出発原料として、石油ピッチを用い、こ
れに酸素を含む官能基を１０〜２０重量％導入した後
（酸素架橋）、不活性ガス気流中、温度１０００℃で焼
成してガラス状カーボンに近い性質を持った炭素質材料
を得た。この材料について、Ｘ線回析測定を行った結
果、（００２）面の面間隔は３．７６オングストローム
であり、ピクノメータにより測定を行ったところ、真比
重は１．５８ｇ／ｃｍ³であった。この炭素質材料を粉
砕し、平均粒径10μｍの炭素質材料粉末とした。

【００３５】得られた炭素質材料粉末９０重量部と、結
着材としてポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）１０重量
部とを混合して負極合剤を調整した。次に、この負極合
剤をＮ−メチルピロリドンに分散させて、ペースト状の
負極合剤スラリーを調整した。

【００３６】この負極合剤スラリーを負極集電体である
厚さ１０μｍの帯状の銅箔の両面に塗布、乾燥後、ロー
ラープレス機にて圧縮成形して帯状負極を作製した。得
られた帯状負極の合剤の厚みは両面共に８０μｍであっ
た。また、帯状負極の幅は４１．５ｍｍ、長さは５０５
ｍｍであった。

【００３７】（正極の作製）炭酸リチウムと炭酸コバル
トをＬｉとＣｏとのモル比が１：１となるように混合
し、大気雰囲気下、９００℃で５時間焼成することによ
り正極活物質（ＬｉＣｏＯ₂)を合成した。この材料につ
いてＸ線回析測定を行った結果ＪＣＰＤＳカードのＬｉ
ＣｏＯ₂のデータと非常に一致していた。

【００３８】その後、自動乳鉢を用い粉砕してＬｉＣｏ
Ｏ₂の粉末を得た。このようにして得られたＬｉＣｏＯ₂
を用い、ＬｉＣｏＯ₂９１重量部、導電材としてグラフ
ァイト６重量部、及び結着剤としてポリフツ化ビニリデ
ン３重量部の割合で混合して正極合剤を調製し、これを
Ｎ−メチル−２−ピロリドンに分散してスラリー状の正
極合剤を調製した。

【００３９】次に、このスラリーを正極集電体である帯
状の２０μｍ厚のアルミニウム箔の両面に塗布し、乾燥
後ローラープレス機で圧縮成形して正極を作成した。こ
の帯状正極の合剤厚みは両面共に８０μｍであった。ま
た、帯状正極の幅は３９．５ｍｍ、長さは４９０ｍｍで
あった。

【００４０】（非水電解質角型二次電池の作製）得られ
た帯状の正極、２５μｍ厚の微孔性ポリプレンフィルム
セパレーター、負極及び２５μｍ厚の微孔性ポリプレン
フィルムセパレーターをこの順で積層してから菱形形状
を有する巻き取り芯に渦巻型に多数回巻回して渦巻型電
極体を作製し、幅４０ｍｍの粘着テープで終端部を固定
した後、圧力を加え変形させ、断面が長円形の渦巻型電
極体を得た。

【００４１】次に、ニッケルメッキを施した鉄製の角型
電池缶にスプリング板と共に、上記長円形渦巻型電極体
を収納し、電極体の上下両面に絶縁板を配置した。そし
て、負極の集電を取るためにニッケル製の負極リードの
一端を電極に圧着し、他端を電池缶に溶接した。また、
正極の集電を取るためにアルミニウム製の正極リードの
一端を正極にとりつけ、他端を、図１に示す安全装置の
第１端子（図１符号７）に接続した。次に電池内にプロ
ピレンカーボネート５０ＶＯＬ％とジエチルカーボネー
ト５０ＶＯＬ％の混合溶媒中にＬｉＰＦ₆１モル／リッ
トルの割合で溶解させた電解液を注入した。そして、安
全装置の蓋（図１符号３）を電池の蓋として機能させる
ように安全装置を電池缶に収容し、その周縁部をレーザ
ー溶接することにより密封した。これにより、図４に示
すような、厚み８ｍｍ、高さ４８ｍｍ、幅３４ｍｍの角
型電池を作製した。

【００４２】なお、実施例１においては、安全装置の遮
断圧力を３ｋｇ／ｃｍ²に設定し、開裂圧力を１２ｋｇ
／ｃｍ²に設定した。

【００４３】比較例１安全装置を設けない以外は実施例１と同様にして非水電
解質角型二次電池を作製した。

【００４４】実施例２〜７及び比較例２〜５安全装置の遮断圧力又は開裂圧力を表１に示すように変
更する以外は実施例１と同様にして非水電解質角型二次
電池を作製した。

【００４５】（評価）実施例１〜７並びに比較例１〜５
の電池を、充電終止電圧４．２０Ｖ，充電電流３００ｍ
Ａにて１０時間充電して満充電状態にした。この際、比
較例２の電池（遮断圧力２ｋｇ／ｃｍ²）の安全装置は
過充電状態となる前に作動して導電経路を遮断した。

【００４６】その後、各電池の安全装置の有効性を確認
するために、充電電流１．４Ａで２０Ｖの電圧を印加
し、安全装置が作動して導電経路を遮断するまで過充電
テストを行った。その結果を表１に示す。

【００４７】また、安全装置が作動して封止シートが有
効に開裂するか否かを確認するために、各電池をガスバ
ーナーで加熱する燃焼テストを行った。その結果も表１
に示す。

【００４８】

【表１】遮断圧力開裂圧力過充電テスト燃焼テスト (kg/cm2) (kg/cm2) 実施例１３１２外観異常なし開裂弁作動ガス噴出２５１２外観異常なし開裂弁作動ガス噴出３７１２外観異常なし開裂弁作動ガス噴出４１０１２外観異常なし開裂弁作動ガス噴出５３１５外観異常なし開裂弁作動ガス噴出６３２０外観異常なし開裂弁作動ガス噴出７３３０外観異常なし開裂弁作動ガス噴出比較例１ − − 破裂破裂ガス噴出２２１２充電時遮断開裂弁作動ガス噴出３１２３０遮断後破裂開裂弁作動ガス噴出４３１０開裂弁作動、漏液開裂弁作動ガス噴出５３３５外観異常なし破裂ガス噴出

【００４９】表１からわかるように、実施例１〜７の非
水電解質角型二次電池は、過充電時に電池内圧が遮断圧
力に達した場合には導通経路が遮断された。また、電池
をガスバーナーなどで加熱し、電池の内圧が開裂圧力に
達した場合には、有効に内圧を解放することができた。

【００５０】一方、比較例２の電池は充電状態となる前
に導電経路が遮断され、十分に充電できなかった。従っ
て、通常使用においては遮断圧力を３ｋｇ／ｃｍ²以上
とする必要があることがわかる。

【００５１】また、遮断圧力が１２ｋｇ／ｃｍ²の比較
例３の電池の場合には、遮断時期が遅くなり電池の破裂
が防止できなかった。従って、遮断圧力は１０ｋｇ／ｃ
ｍ²以下とする必要があることがわかる。

【００５２】開裂圧力が１０ｋｇ／ｃｍ²の比較例４の
電池の場合には、導通経路の遮断後の内圧上昇により封
止シートが開裂して漏液してしまった。従って、開裂圧
力を１２ｋｇ／ｃｍ²以上とする必要があることがわか
る。

【００５３】また、開裂圧力が３５ｋｇ／ｃｍ²である
比較例５の電池の場合には、開裂弁の動作が遅れ、電池
が膨れて変形して破裂してしまった。従って、開裂圧力
を３０ｋｇ／ｃｍ²以下とする必要があることがわか
る。

【００５４】なお、安全装置を設けていない比較例１の
電池は、過充電テスト中及び燃焼テスト中に破裂してし
まい、安全性に問題があった。従って、非水電解質角型
二次電池には安全装置の装着が必要であることがわか
る。

【００５５】

【発明の効果】本発明によれば、過充電などにより非水
電解質角型二次電池の内圧が高まった場合に、電流を確
実に遮断して電池の内圧の上昇を防止することができ
る。また、電流を遮断しても内圧が更に高まる場合に
は、電池が破裂するなどの危険な状態となる前に、電池
の異常な内圧を確実に解放できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非水電解質角型二次電池で使用する安
全装置の斜視図である。

【図２】図１の安全装置の断面図である。

【図３】図１の安全装置で使用する皿バネの斜視図であ
る。

【図４】図１の安全装置を備えた非水電解質角型二次電
池の斜視図である。

【図５】図４の非水電解質角型二次電池の断面図であ
る。

【図６】図１の安全装置の動作説明図である。

【図７】図１の安全装置の動作説明図である。

【符号の説明】

１安全装置２筐体３蓋４パッキン５封止シート６ベース７第１端子８移動片９皿バネ１１絶縁板１２第２端子１３絶縁リング１４導電リング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者渡辺綾樹福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１番地の１株式会社ソニー・エナジー・テック内 (72)発明者亀石敏造大阪府大阪市天王寺区悲田院町８番22号ワコー電子株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電池内圧が所定の圧力以上に上昇するこ
とを防止するための安全装置を備えた密封型非水電解質
角型二次電池において、安全装置は、内圧が遮断圧力に
達したときに電流を遮断するための電流遮断手段と、内
圧が開裂圧力に達したときに自らが開裂することにより
内圧を解放するための開裂手段とを有し、且つ遮断圧力
が３〜１０ｋｇ／ｃｍ²であり、開裂圧力が１２〜３０
ｋｇ／ｃｍ²であることを特徴とする密封型非水電解質
角型二次電池。
【請求項２】開裂手段が、密封型非水電解質角型二次
電池の内部から外部に通じるガス抜き穴を密封するよう
に設けられた封止シートであり、電流遮断手段が、ガス抜き穴の内部であって封止シート
の上部に反転可能に設けられた皿バネであり、ここで、開裂手段である封止シートは、内圧が開裂圧力
に達するまでは内圧の増大に従って電流遮断手段を押し
上げるように変形し、圧力が開裂圧力に達すると開裂し
て内圧を解放するものであり、そして電流遮断手段である皿バネは、内圧が遮断圧力に
達するまではその中心部が電池の内部方向に突出し、且
つ電池の導通経路の一部を構成しており、内圧が遮断圧
力を超えると、電池の導通経路との接続が絶たれるよう
に封止シートの押し上げにより反転してその中心部が電
池の外部方向へ突出するものである請求項１記載の密封
型非水電解質角型二次電池。