JPH10269998A - 円筒密閉形非水二次電池 - Google Patents
円筒密閉形非水二次電池Info
- Publication number
- JPH10269998A JPH10269998A JP9074050A JP7405097A JPH10269998A JP H10269998 A JPH10269998 A JP H10269998A JP 9074050 A JP9074050 A JP 9074050A JP 7405097 A JP7405097 A JP 7405097A JP H10269998 A JPH10269998 A JP H10269998A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- groove
- battery
- pressure
- explosion
- low
- 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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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電池異常時の発熱またはガス発生等何等かの原
因により内圧が上昇した時に電池内圧を解放し、電池を
より安全に破壊させるようにすること。 【解決手段構成】円筒容器の一部に開裂強度を他の部分
より低くした低開裂強度部（溝）５を設けたものであ
る。
因により内圧が上昇した時に電池内圧を解放し、電池を
より安全に破壊させるようにすること。 【解決手段構成】円筒容器の一部に開裂強度を他の部分
より低くした低開裂強度部（溝）５を設けたものであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高エネルギー密
度、高エネルギー容量を有することなどを特徴とする円
筒密閉形非水二次電池に関する。
度、高エネルギー容量を有することなどを特徴とする円
筒密閉形非水二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化、ポ
ータブル化によりその電源として使用される二次電池に
も高エネルギー密度、高エネルギー容量であることが要
求されている。それと共に確実に一定圧力で開放するな
ど、二次電池の安全性を高めることが求められている。
このため一般に例えば実公昭５８−１４５２５号公報
（図３）のような端子に内蔵された安全弁が使用されて
きた。図３において、７は安全弁、８は端子、９は金属
封口板、１０は絶縁ガスケット、１１はガス排気孔、１
２は円筒容器、１３はリ−ド線、１４は極板群である。
ータブル化によりその電源として使用される二次電池に
も高エネルギー密度、高エネルギー容量であることが要
求されている。それと共に確実に一定圧力で開放するな
ど、二次電池の安全性を高めることが求められている。
このため一般に例えば実公昭５８−１４５２５号公報
（図３）のような端子に内蔵された安全弁が使用されて
きた。図３において、７は安全弁、８は端子、９は金属
封口板、１０は絶縁ガスケット、１１はガス排気孔、１
２は円筒容器、１３はリ−ド線、１４は極板群である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記安全弁は確実に一
定圧力で開放するのが、高圧な場合に限られ、低圧にお
いて確実に一定圧力で開放することが困難であるという
問題点があった。この安全弁は端子に内蔵されているた
め電池蓋内部の構造が複雑になり、大電流を取り出す構
造の電池には適していないという問題点があった。更
に、この安全弁は電池の蓋を円筒容器にかしめつける構
造であるため、電池正常時の耐漏液性が低いという問題
点があった。更にまた、この電池蓋中央部には排気孔を
設けているが、その排気孔が大きくできないため、解放
される気体または液体の圧力が高いという問題点があっ
た。
定圧力で開放するのが、高圧な場合に限られ、低圧にお
いて確実に一定圧力で開放することが困難であるという
問題点があった。この安全弁は端子に内蔵されているた
め電池蓋内部の構造が複雑になり、大電流を取り出す構
造の電池には適していないという問題点があった。更
に、この安全弁は電池の蓋を円筒容器にかしめつける構
造であるため、電池正常時の耐漏液性が低いという問題
点があった。更にまた、この電池蓋中央部には排気孔を
設けているが、その排気孔が大きくできないため、解放
される気体または液体の圧力が高いという問題点があっ
た。
【０００４】本発明は上記の欠点を改善するもので、低
圧においても確実に一定圧力で開裂し、電池蓋内部の構
造を簡略化できるため、大電流を取り出すのに適し、ま
た耐漏液性も高く、しかも電池内圧上昇時において解放
される気体または液体の圧力が低い安全な円筒密閉形非
水二次電池を提供するものである。
圧においても確実に一定圧力で開裂し、電池蓋内部の構
造を簡略化できるため、大電流を取り出すのに適し、ま
た耐漏液性も高く、しかも電池内圧上昇時において解放
される気体または液体の圧力が低い安全な円筒密閉形非
水二次電池を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、円筒容器の一
部に開裂強度を他の部分より低くした低開裂強度部を設
けたものである。従って、電池異常時の発熱またはガス
発生等何等かの原因により内圧が上昇した時にはこの低
開裂強度部より開裂し、この電池内圧が解放され、電池
がより安全に破壊されることになる。
部に開裂強度を他の部分より低くした低開裂強度部を設
けたものである。従って、電池異常時の発熱またはガス
発生等何等かの原因により内圧が上昇した時にはこの低
開裂強度部より開裂し、この電池内圧が解放され、電池
がより安全に破壊されることになる。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明について説明する。
【０００７】（実施例）図１、２は本発明をリチウムイ
オン二次電池に適用した例を示す。この場合、円筒容器
１は例えば外径が67ｍｍ、厚さが1ｍｍの金属例えばア
ルミニウムより成るものである。この円筒容器内に正極
板及び負極板をセパレータを介して渦巻状に捲回したも
のを収納し、この円筒形容器１とアルミニウムの蓋２を
溶接などの接合技術で接合する。この正極板としては例
えば、平均粒径１５μｍのLiCoO2粉末を９０重量部、導
電材としてグラファイト７重量部、結着剤としてフッ化
ビニリデン樹脂３重量部をN-メチルピロリドンに分散し
得られたスラリーを正極活物質として、厚さが例えば２
０μｍの例えばアルミニウムなどの金属箔より成り、大
きさが２００ｍｍ×５０００ｍｍの正極集電体の両面に
１８０ｍｍ×４９００ｍｍに亘って、この厚さが１００
μｍとなる如く塗布したものである。
オン二次電池に適用した例を示す。この場合、円筒容器
１は例えば外径が67ｍｍ、厚さが1ｍｍの金属例えばア
ルミニウムより成るものである。この円筒容器内に正極
板及び負極板をセパレータを介して渦巻状に捲回したも
のを収納し、この円筒形容器１とアルミニウムの蓋２を
溶接などの接合技術で接合する。この正極板としては例
えば、平均粒径１５μｍのLiCoO2粉末を９０重量部、導
電材としてグラファイト７重量部、結着剤としてフッ化
ビニリデン樹脂３重量部をN-メチルピロリドンに分散し
得られたスラリーを正極活物質として、厚さが例えば２
０μｍの例えばアルミニウムなどの金属箔より成り、大
きさが２００ｍｍ×５０００ｍｍの正極集電体の両面に
１８０ｍｍ×４９００ｍｍに亘って、この厚さが１００
μｍとなる如く塗布したものである。
【０００８】また負極板としては例えば、平均粒径２０
μｍの炭素を90重量部、結着剤としてフッ化ビニリデン
樹脂10重量部をＮ−メチルビロリドンに分散したスラリ
ーを負極活物質として、厚さが例えば２０μｍの例えば
銅などの金属箔よりなり、大きさが２００ｍｍ×５００
０ｍｍの負極集電体の両面に１８０ｍｍ×４９００ｍｍ
に亘って、この厚さが１００μｍとなる如く塗布したも
のである。更にまたセパレータとしてはこの正極板及び
負極板よりやや大きい、厚さが例えば２０μｍの微多孔
性のポリエチレンフィルムより成り大きさが２０５ｍｍ
×５１００ｍｍを用いる。この場合、正極板び負極板の
リード部をこのセパレータより露出する如くする。
μｍの炭素を90重量部、結着剤としてフッ化ビニリデン
樹脂10重量部をＮ−メチルビロリドンに分散したスラリ
ーを負極活物質として、厚さが例えば２０μｍの例えば
銅などの金属箔よりなり、大きさが２００ｍｍ×５００
０ｍｍの負極集電体の両面に１８０ｍｍ×４９００ｍｍ
に亘って、この厚さが１００μｍとなる如く塗布したも
のである。更にまたセパレータとしてはこの正極板及び
負極板よりやや大きい、厚さが例えば２０μｍの微多孔
性のポリエチレンフィルムより成り大きさが２０５ｍｍ
×５１００ｍｍを用いる。この場合、正極板び負極板の
リード部をこのセパレータより露出する如くする。
【０００９】この正極板及び負極板を、両者を接触しな
いようにセパレータを介して渦巻状に捲回して極板群６
を形成し、この極板群を痛めないようにするためにイン
シュレータを被せて円筒容器１に挿入し、正極及び負極
リード部を正極及び負極端子３、４に超音波溶接により
溶着し、その後円筒形容器１と蓋２を溶接などの接合技
術で接合して電池を形成する。この電池内にエチレンカ
ーボネート、ジエチルカーボネートの混合溶液中にLiPF
6を１モル/１の割合で溶解した非水電解液（有機電解
液）を注入し、この正極活物質及び負極活物質間に保持
される。この場合、円筒容器側面には、図１の様に外面
の円周方向に、図２の様に深さ０．５ｍｍの溝５を１本
設け開裂圧を２．９０Ｎ／ｍｍ2に設定した。このとき
実際に空気を流入して確認したところ、この低開裂強度
部である溝５が２．８７Ｎ／ｍｍ2で開裂した。また上
述と同一条件で溝５の深さを０．８ｍｍにして開裂圧を
１．２０Ｎ／ｍｍ2に設定したところ、この低開裂強度
部である溝５は設定値通りに開裂した。
いようにセパレータを介して渦巻状に捲回して極板群６
を形成し、この極板群を痛めないようにするためにイン
シュレータを被せて円筒容器１に挿入し、正極及び負極
リード部を正極及び負極端子３、４に超音波溶接により
溶着し、その後円筒形容器１と蓋２を溶接などの接合技
術で接合して電池を形成する。この電池内にエチレンカ
ーボネート、ジエチルカーボネートの混合溶液中にLiPF
6を１モル/１の割合で溶解した非水電解液（有機電解
液）を注入し、この正極活物質及び負極活物質間に保持
される。この場合、円筒容器側面には、図１の様に外面
の円周方向に、図２の様に深さ０．５ｍｍの溝５を１本
設け開裂圧を２．９０Ｎ／ｍｍ2に設定した。このとき
実際に空気を流入して確認したところ、この低開裂強度
部である溝５が２．８７Ｎ／ｍｍ2で開裂した。また上
述と同一条件で溝５の深さを０．８ｍｍにして開裂圧を
１．２０Ｎ／ｍｍ2に設定したところ、この低開裂強度
部である溝５は設定値通りに開裂した。
【００１０】上述の結果より開裂圧設定は溝５の深さを
変えることにより自由に設定できる。このことは、より
低い圧力においても任意の圧力で開裂させられ、電池を
より安全に破壊させることが確認できた。またこの溝５
を円周の１部にすることで開裂した場合、電池部品１〜
４は溝５の設けていない部分でつながっており部品の飛
散を防ぐことができる。たとえこの溝５を円周の全部に
設けたとしても開裂口が大きいため、開裂時の解放され
る気体または液体の圧力が低く部品の飛散を最小限に防
ぐことができる。本発明では電池蓋内部の構造が簡略化
でき端子とリード部が直接接合できるため大電流を取り
出すことができる。電流を取り出す正極端子３を例えば
直径３．８ｍｍの金属例えばアルミニウムとすると６０
Ａまで電流が流すことができた。端子の直径を大きくす
るとさらに大きな電流が流せることはもちろんである。
更に電池蓋内部の構造が簡略化できることにより、蓋２
と円筒容器１が溶接などの接合技術で接合できるため、
電池の蓋を円筒容器にかしめつける従来の構造より電池
正常時の耐漏液性を保つことができた。
変えることにより自由に設定できる。このことは、より
低い圧力においても任意の圧力で開裂させられ、電池を
より安全に破壊させることが確認できた。またこの溝５
を円周の１部にすることで開裂した場合、電池部品１〜
４は溝５の設けていない部分でつながっており部品の飛
散を防ぐことができる。たとえこの溝５を円周の全部に
設けたとしても開裂口が大きいため、開裂時の解放され
る気体または液体の圧力が低く部品の飛散を最小限に防
ぐことができる。本発明では電池蓋内部の構造が簡略化
でき端子とリード部が直接接合できるため大電流を取り
出すことができる。電流を取り出す正極端子３を例えば
直径３．８ｍｍの金属例えばアルミニウムとすると６０
Ａまで電流が流すことができた。端子の直径を大きくす
るとさらに大きな電流が流せることはもちろんである。
更に電池蓋内部の構造が簡略化できることにより、蓋２
と円筒容器１が溶接などの接合技術で接合できるため、
電池の蓋を円筒容器にかしめつける従来の構造より電池
正常時の耐漏液性を保つことができた。
【００１１】
【発明の効果】以上のように、本発明の電池は、電池内
圧が急上昇した場合等の異常時にに、電池をより安全に
破壊させることができる。
圧が急上昇した場合等の異常時にに、電池をより安全に
破壊させることができる。
【図１】本発明の円筒密閉形非水二次電池の実施例を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図２】図１の溝の部分の拡大断面図である。
【図３】従来例を示す要部断面図である。
１：円筒容器、２：蓋、３：正極端子、４：負極端子、
５：溝、６：極板群
５：溝、６：極板群
Claims (4)
- 【請求項１】極板群を収納せる金属性の円筒容器に開裂
強度を他の部分より低くした低開裂強度部を設けたこと
を特徴とする円筒密閉形非水二次電池。 - 【請求項２】前記低開裂強度部は、前記円筒容器の外面
または内面に設けたことを特徴とする請求項１記載の円
筒密閉形非水二次電池。 - 【請求項３】前記低開裂強度部は、前記円筒容器の円周
方向に溝を設けたことを特徴とする請求項１、または２
記載の円筒密閉形非水二次電池。 - 【請求項４】前記溝は、前記円筒容器の円周の少なくと
も一部に設けたことを特徴とする請求項３記載の円筒密
閉形非水二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074050A JPH10269998A (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 円筒密閉形非水二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9074050A JPH10269998A (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 円筒密閉形非水二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10269998A true JPH10269998A (ja) | 1998-10-09 |
Family
ID=13535980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9074050A Pending JPH10269998A (ja) | 1997-03-26 | 1997-03-26 | 円筒密閉形非水二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10269998A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1011156A1 (en) * | 1998-11-10 | 2000-06-21 | Japan Storage Battery Company Limited | Battery cell with a safety valve |
| KR20020071178A (ko) * | 2001-03-05 | 2002-09-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 안전수단을 포함하는 전지 |
| EP2133934A1 (en) | 2008-06-09 | 2009-12-16 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
| JP2011216196A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 円筒形リチウムイオン電池 |
| CN109473574A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-15 | 苏州安靠电源有限公司 | 防爆电池壳及其制法以及配置该电池壳的圆柱形电池 |
| US10499689B2 (en) | 2014-07-18 | 2019-12-10 | Fontem Holdings 1 B.V. | Electronic cigarette with soft housing |
-
1997
- 1997-03-26 JP JP9074050A patent/JPH10269998A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1011156A1 (en) * | 1998-11-10 | 2000-06-21 | Japan Storage Battery Company Limited | Battery cell with a safety valve |
| KR20020071178A (ko) * | 2001-03-05 | 2002-09-12 | 삼성에스디아이 주식회사 | 안전수단을 포함하는 전지 |
| EP2133934A1 (en) | 2008-06-09 | 2009-12-16 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
| US8147998B2 (en) | 2008-06-09 | 2012-04-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery with rupture groove |
| JP2011216196A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 円筒形リチウムイオン電池 |
| US10499689B2 (en) | 2014-07-18 | 2019-12-10 | Fontem Holdings 1 B.V. | Electronic cigarette with soft housing |
| CN109473574A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-03-15 | 苏州安靠电源有限公司 | 防爆电池壳及其制法以及配置该电池壳的圆柱形电池 |
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