JPH10334949A - Square nonaqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Square nonaqueous electrolyte secondary battery

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JPH10334949A
JPH10334949A JP9142330A JP14233097A JPH10334949A JP H10334949 A JPH10334949 A JP H10334949A JP 9142330 A JP9142330 A JP 9142330A JP 14233097 A JP14233097 A JP 14233097A JP H10334949 A JPH10334949 A JP H10334949A
Authority
JP
Japan
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battery
pressure
secondary battery
electrolyte secondary
current
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP9142330A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takayuki Yamahira
隆幸 山平
Ayatatsu Watanabe
綾樹 渡辺
Toshizo Kameishi
敏造 亀石
Koji Kihara
宏二 木原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wako Electronics Co Ltd
Sony Corp
Original Assignee
Wako Electronics Co Ltd
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Wako Electronics Co Ltd, Sony Corp filed Critical Wako Electronics Co Ltd
Priority to JP9142330A priority Critical patent/JPH10334949A/en
Publication of JPH10334949A publication Critical patent/JPH10334949A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a square nonaqueous electrolyte secondary battery which is superior with respect to safety and corrosion resistance. SOLUTION: A square nonaqueous electrode secondary battery comprises a current cutting-off device for cutting off a current when a pressure inside a battery reaches a cut-off pressure, and a cleavage device for releasing the pressure inside the battery when the pressure inside the battery reaches a cleavage pressure, wherein the cleavage pressure is greater than the cut-off pressure. The current cutting-off device is sealed from the outside by an insulating portion 22, and a cut-off valve 12 constituting part of a conducting path disconnects the conducting path by having a curved shape reversed, when the pressure inside the battery exceeds the cut-off pressure. The cleavage device cleaves a cleavage valve 18 to release the pressure inside the battery directly to the outside, when the pressure reaches the cleavage pressure.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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
た密閉型非水電解質二次電池に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealed nonaqueous electrolyte secondary battery provided with a safety device for preventing the internal pressure of the battery from rising above a predetermined pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラやラジカセ等のポー
タブル機器の普及に伴い、使い捨てである一次電池に代
わって繰り返し使用できる二次電池に対する需要が高ま
っている。
2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of portable devices such as video cameras and boomboxes, demand for secondary batteries which can be used repeatedly instead of disposable primary batteries is increasing.

【0003】現在使用されている二次電池の殆どは、ア
ルカリ電解液を用いたニッケルカドミウム電池である。
しかし、このような水溶液系電池は、放電電位が低く、
電池重量及び電池体積が大きく、エネルギー密度の高い
電池の要求には充分応えられていない。
Most of the secondary batteries currently used are nickel cadmium batteries using an alkaline electrolyte.
However, such an aqueous battery has a low discharge potential,
The battery weight and battery volume are large, and the demand for a battery with high energy density has not been sufficiently satisfied.

【0004】最近、これらの要求を満たす電池システム
として、リチウム等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。
Recently, as a battery system satisfying these requirements, a non-aqueous electrolyte secondary battery using a light metal such as lithium as a negative electrode has attracted attention and has been actively studied. Among them, a lithium ion secondary battery using a composite oxide of lithium and a transition metal as a positive electrode active material and a carbonaceous material capable of doping / dedoping lithium ions as a negative electrode active material has a high energy density. It has been partly put into practical use as a secondary battery showing good cycle characteristics.

【0005】ところで、このようなリチウムイオン二次
電池は、エネルギー密度、サイクル特性に優れるもの
の、過充電特性については、水溶液系二次電池より劣る
ことが指摘されいる。すなわち、過充電や電池内部短絡
等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、電池の性能低下のみならず、電解液の漏液が発
生したり、電池が急速に破損する虞がある。
It has been pointed out that such a lithium ion secondary battery is excellent in energy density and cycle characteristics, but is inferior to an aqueous secondary battery in overcharge characteristics. In other words, when the battery generates heat due to overcharging or a short circuit inside the battery and the internal pressure of the battery becomes abnormally high, not only does the performance of the battery deteriorate, but also electrolyte leakage occurs or the battery is rapidly damaged. There is a risk of doing so.

【0006】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、電池内圧が過充電等により所
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
の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が提案されている。
Therefore, in order to prevent such a situation from occurring, various kinds of safety ensuring means are provided in the battery. For example, when the internal pressure of the battery rises to a predetermined value or more due to overcharging or the like, the conduction path between the power generation element and the external terminal is cut off to cut off the current, thereby stopping the reaction in the battery and thereby reducing the internal pressure of the battery. It has been proposed to provide the battery with a device for preventing the rise of the battery.

【0007】[0007]

【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、電池の内圧が上昇しする場合がある。例えば、誤っ
て焼却炉に投入する場合等が考えられる。このような場
合には、前述したように、さらに電池の内圧が上昇し電
池が急速に破損する場合がある。
However, even after the device that cuts off the current by operating the device that cuts off the current flow by cutting the conduction path between the power generating element and the external terminal, the internal pressure of the battery is maintained. May rise. For example, it is conceivable to accidentally put it into an incinerator. In such a case, as described above, the internal pressure of the battery may further increase and the battery may be rapidly damaged.

【0008】本発明は、このような問題を解決しようと
するものであり、過充電等により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
を遮断しても電池内圧が更に高まった場合に、電池の異
常な内圧の上昇を確実に開放して電池が急速に破損する
ことを防止し、極めて安全性の高い角形非水電解質二次
電池を提供することを目的とするものである。
An object of the present invention is to solve such a problem, and when the internal pressure of a battery increases due to overcharging or the like, the current can be reliably shut off. It is an object of the present invention to provide a highly safe rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery in which, when the internal pressure further increases, the battery is reliably released from an abnormal increase in internal pressure to prevent the battery from being rapidly damaged. It is assumed that.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明に係る角形非水電
解質二次電池は、上記目的を達成するため、電池内圧が
遮断圧力に達したときに電流を遮断する電流遮断手段
と、電池内圧が開裂圧力に達したときに電池内圧を開放
する開裂手段とを備え、上記開裂圧力は遮断圧力より大
とされる。そして、上記電流遮断手段は、外部に対して
絶縁部より密閉されてなり、電池内圧が遮断圧力を越え
ると、導通経路の一部を構成する遮断弁が、湾曲形状を
反転させることにより導通経路との接続を絶つものであ
り、上記開裂手段は、開裂圧力に達すると開裂弁を開裂
して電池内圧を直接外部に開放するものであることを特
徴とする。
In order to achieve the above object, a prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention has a current interrupting means for interrupting a current when the battery internal pressure reaches a shutoff pressure; Rupture means for releasing the internal pressure of the battery when the pressure reaches the rupture pressure, wherein the rupture pressure is greater than the cutoff pressure. The current interrupting means is hermetically sealed from the outside by an insulating portion, and when the internal pressure of the battery exceeds the interrupting pressure, the shut-off valve forming a part of the electrical conduction path reverses its curved shape, thereby turning on the conduction path. The breaking means is characterized in that when the breaking pressure reaches the breaking pressure, the breaking valve is broken to release the internal pressure of the battery directly to the outside.

【0010】したがって、本発明に係る角形非水電解質
二次電池は、何らかの原因により電池内圧が上昇して
も、所定の電流遮断圧力を越えると電流を遮断し、電池
内圧の上昇を確実に防止することができる。また、この
角形非水電解質二次電池は、電流を遮断したにもかかわ
らず電池内圧がさらに上昇した場合でも、電池が急速に
破損する前に、開裂弁を開裂して電池内圧を外部に直接
開放してなることから、安全性に極めて優れたものとな
る。
Therefore, the prismatic non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention shuts off the current when the internal pressure of the battery exceeds a predetermined current interrupting pressure even if the internal pressure of the battery increases for some reason, thereby reliably preventing the internal pressure of the battery from increasing. can do. In addition, even if the internal pressure of the battery further increases despite the interruption of the current, the prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery opens the cleavage valve to directly release the internal pressure of the battery to the outside before the battery is rapidly damaged. Because it is open, it is extremely excellent in safety.

【0011】さらに、本発明に係る角形非水電解質二次
電池は、電流遮断手段が外部に対して密閉されてなるこ
とから、劣悪な環境下においても、耐食性に優れたもの
となる。
Further, the prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention has excellent corrosion resistance even in a poor environment because the current interrupting means is sealed off from the outside.

【0012】なお、上記電流遮断手段を外部に対して密
閉する絶縁部は、一端部が略半円形状で、他端部が矩形
状であり、略半円形状側の絶縁部が端子の絶縁を兼ねる
ことが好ましい。これにより、優れた密閉性、作業性、
高い絶縁性を得ることができる。
The insulating portion for sealing the current interrupting means from the outside has one end having a substantially semicircular shape and the other end having a rectangular shape, and the insulating portion on the substantially semicircular shape has a terminal insulating property. It is preferable to also serve as As a result, excellent sealing performance, workability,
High insulation can be obtained.

【0013】さらに、上記開裂手段は、絶縁部の略半円
形状側に離間して設けられることが好ましい。これによ
り、電池組立時に、上記絶縁部により開裂弁が閉塞され
る等の不都合な点が防止される。
Further, it is preferable that the cleavage means is provided on the substantially semicircular side of the insulating portion and is spaced apart therefrom. Thereby, at the time of assembling the battery, inconveniences such as the cleaving valve being closed by the insulating portion are prevented.

【0014】ところで、上記電流遮断圧力は、3〜15
kg/cm2であり、上記開裂圧力は、12〜35kg
/cm2であることが好ましい。電流遮断手段及び開裂
手段が良好に作動するためには、上記範囲が好ましい。
Incidentally, the current interruption pressure is 3 to 15
kg / cm 2 , and the cleavage pressure is 12 to 35 kg.
/ Cm 2 . In order for the current interrupting means and the cleavage means to operate well, the above range is preferable.

【0015】また、上記電流遮断を外部に対して密閉す
る絶縁部は、ブチルゴムであることが好ましい。ブチル
ゴムは、密着性に優れることから好ましく用いられる。
It is preferable that the insulating portion for sealing off the current interruption to the outside is made of butyl rubber. Butyl rubber is preferably used because of its excellent adhesion.

【0016】上記導通経路を構成する部品は、最表面が
金又はパラジウムによってめっきされてなることが好ま
しい。上記電池蓋は、端子の下方に電流遮断手段を収納
する凹部を備え、凹部の内壁が絶縁処理されてなること
が好ましい。これにより、劣悪な環境下においても、電
池の内部抵抗が一定に保たれ、優れた電池特性を維持で
きる。
It is preferable that the component constituting the conduction path is formed by plating the outermost surface with gold or palladium. It is preferable that the battery lid has a recess for accommodating the current interrupting means below the terminal, and the inner wall of the recess is preferably insulated. Thereby, even under a bad environment, the internal resistance of the battery is kept constant, and excellent battery characteristics can be maintained.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した角形非水
電解質二次電池を図面を参照しながら詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.

【0018】本発明を適用した角形非水電解質二次電池
は、電池内圧が遮断圧力に達した場合に電流を遮断する
電流遮断装置と、電池内圧が開裂圧力に達した場合に電
池内圧を外部に開放する開裂弁とを備えた電池蓋を有す
ることを特徴とするものである。
A prismatic non-aqueous electrolyte secondary battery to which the present invention is applied has a current interrupting device for interrupting a current when the battery internal pressure reaches a shut-off pressure, and an external battery internal pressure when the battery internal pressure reaches a breaking pressure. A battery lid provided with a cleavage valve that opens to the battery.

【0019】このような電池蓋の具体例を図1(断面
図)、図2(平面図)、図3(背面図)に示す。
A specific example of such a battery lid is shown in FIG. 1 (cross-sectional view), FIG. 2 (plan view), and FIG. 3 (rear view).

【0020】すなわち、電池蓋は、図1乃至図3に示す
ように、略中央に電流遮断装置を収納する凹部1aが形
成された金属製板状の第1の電池蓋1と、凹部1aの開
口部を封口する第2の電池蓋2とが溶接して接合されて
なる。この第1の電池蓋1は、図4に示すように、凹部
1aの両側に、電池内圧を直接外部に開放する開裂口3
と、電解液を電池缶内に注液するための電解液注液口4
とが形成されている。具体的に、この電池蓋の構造及び
組立を説明すると、第1の電池蓋1の凹部1aの底に
は、図1に示すように、ゴム等からなるパッキン5が敷
かれ、このパッキン5の上にアルミ箔等からなる封止シ
ート6が載置されている。この封止シート6の上には、
さらに配置用孔7が穿設された第1のベース8が載置さ
れる。この第1のベース8には、第1の端子9が貫通
し、接点10が第1の端子9の頭部を囲むようにして載
置されている。なお、封止シート6としては、アルミニ
ウム箔以外にも、電池内圧の上昇により変形するもので
あれば、各種金属箔、各種樹脂シートを使用することが
できる。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, the battery cover has a metal plate-shaped first battery cover 1 having a recess 1a for accommodating the current interrupting device formed substantially at the center thereof. The second battery lid 2 that seals the opening is welded and joined. As shown in FIG. 4, the first battery cover 1 has, on both sides of the concave portion 1a, a cleavage opening 3 for directly opening the battery internal pressure to the outside.
And an electrolyte inlet 4 for injecting the electrolyte into the battery can.
Are formed. More specifically, the structure and assembly of this battery cover will be described. As shown in FIG. 1, a packing 5 made of rubber or the like is laid on the bottom of the concave portion 1a of the first battery cover 1. A sealing sheet 6 made of aluminum foil or the like is placed thereon. On this sealing sheet 6,
Further, the first base 8 having the placement hole 7 is placed. A first terminal 9 penetrates through the first base 8, and a contact 10 is placed so as to surround the head of the first terminal 9. In addition, as the sealing sheet 6, other than aluminum foil, various metal foils and various resin sheets can be used as long as the sheet is deformed by an increase in battery internal pressure.

【0021】第1のベース8の配置用孔7には、バネ押
し11が配置され、このバネ押し11の上に皿バネ12
が載せられている。この皿バネ12は、図5に示すよう
に、湾曲形状に形成され、皿バネ12の中心部が封止シ
ート6側、すなわち電池の内側に突出している。皿バネ
12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。
A spring push 11 is placed in the placement hole 7 of the first base 8, and a disc spring 12 is placed on the spring push 11.
Has been posted. As shown in FIG. 5, the disc spring 12 is formed in a curved shape, and the center of the disc spring 12 projects toward the sealing sheet 6, that is, inside the battery. The material of the disc spring 12 can be appropriately selected from materials having electrical conductivity and spring properties.

【0022】さらに、皿バネ12及び第1のベース8の
上には、第2のベース13が載せられる。この第2のベ
ース13には、第2の端子14が貫通し、この第2の端
子14が導電リング15を介して外部に突出している。
また、第2のベース13には、皿バネ12の上方となる
位置に確認用孔16が穿設されている。ここで、皿バネ
12の両端は、接点10(第1の端子9)と第2の端子
14とに接触しており、第1の端子9→接点10→皿バ
ネ12→第2の端子14という導通経路が形成されてい
る。
Further, on the disc spring 12 and the first base 8, a second base 13 is mounted. A second terminal 14 penetrates through the second base 13, and the second terminal 14 projects outside through a conductive ring 15.
A confirmation hole 16 is formed in the second base 13 at a position above the disc spring 12. Here, both ends of the disc spring 12 are in contact with the contact 10 (the first terminal 9) and the second terminal 14, and the first terminal 9 → the contact 10 → the disc spring 12 → the second terminal 14 Is formed.

【0023】このように第1の電池蓋1の凹部1aに
は、第1の端子9→皿バネ12→第2の端子14までの
導通経路が形成され、電流遮断装置(皿バネ12)が配
置される。
As described above, a conduction path from the first terminal 9 → the disc spring 12 → the second terminal 14 is formed in the recess 1a of the first battery cover 1, and the current interrupting device (the disc spring 12) is provided. Be placed.

【0024】ここで、第1の電池蓋1の凹部1aの開口
部を封口するために、第2の電池蓋2が第1の電池蓋1
上に載置され溶接される。溶接方法は、特に限定するも
のではないが、レーザ溶接が特に好ましい。この第2の
電池蓋2には、上記第2の端子14が貫通している。ま
た、この第2の電池蓋2には、皿バネ12の上方となる
位置に確認用孔17が穿設されており、電池組立時に
は、確認用孔16,17から皿バネ12の反転作動状態
を確認することができる。
Here, in order to seal the opening of the concave portion 1a of the first battery cover 1, the second battery cover 2 is
Placed on top and welded. The welding method is not particularly limited, but laser welding is particularly preferred. The second terminal 14 penetrates through the second battery cover 2. A confirmation hole 17 is formed in the second battery lid 2 at a position above the disc spring 12. When the battery is assembled, the disc spring 12 is turned over from the confirmation holes 16 and 17. Can be confirmed.

【0025】そして、第1の電池蓋1の開裂口3に開裂
弁18が溶接される。この開裂弁18には、ニッケル
箔、又はニッケル箔をエッチング又はエレクトロフォー
ミング等により開裂圧力を所定の圧力に調整したものを
用いるとよい。また、溶接方法は、特に限定するもので
はないが、特にレーザ溶接が好ましい。
Then, a cleavage valve 18 is welded to the cleavage opening 3 of the first battery lid 1. As the cleavage valve 18, it is preferable to use a nickel foil or a material obtained by adjusting a cleavage pressure of a nickel foil to a predetermined pressure by etching or electroforming. The welding method is not particularly limited, but laser welding is particularly preferred.

【0026】さらに、第1の電池蓋1には、図1及び図
3に示すように、背面側から凹部を囲むように絶縁ケー
ス19が取り付けられている。この絶縁ケース19に
は、第1の端子9が貫通しており、封止シート6に通じ
る圧力検出孔20が穿設されている。そして、絶縁ケー
ス19に、電気導電性からなる接続端子21が、第1の
端子9と接触するかたちで取り付けられる。第1の端子
9は、この接続端子21を介して正極リードに電気的に
接続される。
Further, as shown in FIGS. 1 and 3, an insulating case 19 is attached to the first battery cover 1 so as to surround the recess from the rear side. The first terminal 9 penetrates through the insulating case 19, and a pressure detection hole 20 communicating with the sealing sheet 6 is formed. Then, a connection terminal 21 made of electric conductivity is attached to the insulating case 19 so as to be in contact with the first terminal 9. The first terminal 9 is electrically connected to the positive electrode lead via the connection terminal 21.

【0027】最後に、第2の電池蓋2に穿設される確認
用孔17を封口するために、第2の電池蓋2上に絶縁板
22を載置する。絶縁板22は、図2に示すように、一
端部が略半円形状で、他端部が矩形状であり、半円形状
の絶縁部が第2の端子14の絶縁を兼ねるようにすると
よい。すなわち、図中左側の形状を第2の端子14の導
通リング15を囲うように、Oリング状の形状とし、図
中右側の形状を、第2の電池蓋2との絶縁性を高めるた
めに矩形状とするとよい。この場合、電池組立時に、開
裂弁18が絶縁板22により閉塞されることを防止する
ために、開裂弁18は、第2の端子14側、すなわち絶
縁板22の半円形状側に設けることが好ましい。このよ
うに、確認用孔16,17を前方後円形状の絶縁板22
により封口した場合には、優れた密閉性と高い絶縁性を
実現できる。
Finally, an insulating plate 22 is placed on the second battery cover 2 to seal the confirmation hole 17 formed in the second battery cover 2. As shown in FIG. 2, one end of the insulating plate 22 has a substantially semicircular shape and the other end has a rectangular shape, and the semicircular insulating portion may also serve as the insulation of the second terminal 14. . That is, the shape on the left side in the figure is an O-ring shape so as to surround the conduction ring 15 of the second terminal 14, and the shape on the right side in the figure is used to enhance the insulation with the second battery cover 2. The shape should be rectangular. In this case, in order to prevent the cleavage valve 18 from being closed by the insulating plate 22 at the time of assembling the battery, the cleavage valve 18 may be provided on the second terminal 14 side, that is, on the semicircular side of the insulating plate 22. preferable. In this way, the confirmation holes 16 and 17 are inserted into the front rear circular insulating plate 22.
In the case of sealing, excellent sealing performance and high insulation can be realized.

【0028】さらに、確認用孔17を封口する絶縁板1
2に圧力をかけながら絶縁板12上に導電性のタブ23
を設ける。そして、このタブ23と第2の端子14とを
溶接し、、このタブを外部の接続端子と接続される正極
端子とする。
Further, the insulating plate 1 for closing the confirmation hole 17
The conductive tab 23 on the insulating plate 12 while applying pressure
Is provided. Then, the tab 23 and the second terminal 14 are welded, and this tab is used as a positive terminal connected to an external connection terminal.

【0029】以上、このように構成される電池蓋は、図
6に示すように、電池缶30の開口部に取り付けられ
る。この取り付けは、溶接によっても、電池蓋の外周に
絶縁パッキンを配置し、絶縁パッキンの内側に電池缶の
開口部周縁を挟み込みかしめてもよい。
As described above, the battery lid thus configured is attached to the opening of the battery can 30, as shown in FIG. For this attachment, an insulating packing may be arranged on the outer periphery of the battery lid by welding, and the opening edge of the battery can may be sandwiched and caulked inside the insulating packing.

【0030】上記電池缶30には、正極及び負極とがセ
パレータを介して積層されて多数回巻回されてなる電極
体31が収納されてなる。そして、正極の集電を取るた
めに、正極リード32の一端が一端が接続端子21に電
気的に接続されている。また、負極の集電を取るため
に、負極リード33の一端が電池缶30に接続されてい
る。
The battery can 30 houses an electrode body 31 formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween and winding them many times. One end of the positive electrode lead 32 is electrically connected to one end of the connection terminal 21 in order to collect current from the positive electrode. One end of a negative electrode lead 33 is connected to the battery can 30 in order to collect current from the negative electrode.

【0031】このように構成された角形非水電解質二次
電池においては、過充電又は短絡状態になって、電池缶
30内の圧力が上昇すると、この圧力によって封止シー
ト6が押し上げられ、これに伴ってバネ押し11も押し
上げられ、この圧力が皿バネ12に伝えられる。そし
て、この電池缶30の内圧が遮断圧力に達すると、この
圧力によって、湾曲形状の皿バネ12が反転する。すな
わち、これまで封止シート6側に突出していた皿バネ1
2の中心部が、絶縁板側22に突出する。これにより、
皿バネ12の周縁が接点10及び第2の端子14から離
間し、導通経路が遮断され、ガスの発生が抑止されて電
池内圧の上昇が停止する。
In the prismatic non-aqueous electrolyte secondary battery having such a configuration, when the pressure in the battery can 30 rises due to overcharging or short-circuiting, the sealing sheet 6 is pushed up by this pressure, Accordingly, the spring push 11 is also pushed up, and this pressure is transmitted to the disc spring 12. When the internal pressure of the battery can 30 reaches the cutoff pressure, the curved disc spring 12 is inverted by this pressure. That is, the disc spring 1 that has been projected to the sealing sheet 6 side until now.
The center of the second 2 protrudes toward the insulating plate 22. This allows
The periphery of the disc spring 12 is separated from the contact 10 and the second terminal 14, the conduction path is cut off, the generation of gas is suppressed, and the rise in the internal pressure of the battery is stopped.

【0032】ここで、この電流遮断手段が作動する遮断
圧力は、3〜15kg/cm2が好ましく、耐久性、高
温(60〜90℃)での使用を考慮すると、4〜10k
g/cm2がより好ましい。遮断圧力が3kg/cm2
り小さいと、通常の使用に耐えられず、15kg/cm
2を越えると、電流遮断時期が遅くなりすぎて急速に破
損するおそれがあるため好ましくない。
Here, the cut-off pressure at which the current cut-off means operates is preferably 3 to 15 kg / cm 2 , and in consideration of durability and use at a high temperature (60 to 90 ° C.), 4 to 10 k.
g / cm 2 is more preferred. If the shut-off pressure is less than 3 kg / cm 2 , it cannot withstand normal use, and
If it exceeds 2 , the current cutoff time is too late, and there is a possibility that the current may be rapidly broken, which is not preferable.

【0033】なお、遮断圧力のコントロールは、例え
ば、皿バネ12の材質や厚み等を変えることにより行わ
れる。
The control of the breaking pressure is performed by, for example, changing the material and thickness of the disc spring 12.

【0034】ところで、導通経路が遮断されたにもかか
わらず、電池缶30の内圧がさらに向上する場合があ
る。その場合には、第1の電池蓋1に設けられた開裂弁
18が開裂し、電池缶30内の圧力を外部に開放する。
すなわち、電流経路が遮断されたにもかかわらずさらに
電池缶30の内圧が上昇した場合でも、電池が急速に破
損する前に、開裂弁18が開裂して、電池内圧を外部に
開放する。
Incidentally, the internal pressure of the battery can 30 may be further improved even though the conduction path is interrupted. In this case, the cleavage valve 18 provided on the first battery lid 1 is opened, releasing the pressure in the battery can 30 to the outside.
That is, even if the internal pressure of the battery can 30 further increases despite the interruption of the current path, the cleavage valve 18 is opened before the battery is rapidly damaged, and the internal pressure of the battery is released to the outside.

【0035】ここで、この開裂弁18が作動する開裂圧
力は、12〜35kg/cm2であることが好ましく、
耐久性、高温(60〜90℃)での使用を考慮すると、
15〜30がより好ましい。開裂圧力が12kg/cm
2より小さいと、電流遮断後に漏液しやすくなり、35
kg/cm2を越えると、開裂時期が遅くなりすぎて、
急速に破損する虞があるため好ましくない。
The cleavage pressure at which the cleavage valve 18 operates is preferably 12 to 35 kg / cm 2 ,
Considering durability, use at high temperature (60-90 ° C),
15-30 is more preferable. Cleavage pressure is 12kg / cm
If it is smaller than 2 , the liquid tends to leak after the current is cut off, and 35
If it exceeds kg / cm 2 , the cleavage time will be too late,
It is not preferable because there is a possibility of being rapidly damaged.

【0036】特に、遮断圧力と開裂圧力との作動圧力と
の差は、5kg/cm2以上にすることが必要であり、
実用上10〜20kg/cm2にすることがより好まし
い。
In particular, the difference between the operating pressure between the breaking pressure and the breaking pressure needs to be 5 kg / cm 2 or more.
Practically, it is more preferable to be 10 to 20 kg / cm 2 .

【0037】このように、電池蓋に電流遮断手段と開裂
手段とを備えた非水電解質二次電池は、電池内圧が高ま
っても所定の電流遮断圧力を越えると電流を遮断し、電
池内圧の上昇を防止することができる。また、電流を遮
断したにもかかわらず電池内圧が上昇した場合には、開
裂弁が開裂して電池内圧を外部に開放し、電池が急速に
破損することを防止する。
As described above, the nonaqueous electrolyte secondary battery provided with the current interrupting means and the cleavage means in the battery lid shuts off the current when the internal pressure of the battery exceeds a predetermined current interrupting pressure even if the internal pressure of the battery increases. Ascent can be prevented. Also, if the battery internal pressure rises despite the interruption of the current, the cleavage valve is opened to release the battery internal pressure to the outside, thereby preventing the battery from being rapidly damaged.

【0038】さらに、上述した非水電解質二次電池は、
このように、確認用孔17が絶縁板22により封口さ
れ、皿バネ12が外部から密封されてなることから、電
池内部に水や塩分が侵入する虞がなく、上述した導通経
路部品の腐食等を防止する。したがって、この非水電解
質二次電池は、劣悪な環境下においても、非常に耐食性
に優れたものとなる。
Further, the non-aqueous electrolyte secondary battery described above
As described above, since the confirmation hole 17 is sealed by the insulating plate 22 and the disc spring 12 is sealed from the outside, there is no possibility that water or salt may enter the inside of the battery. To prevent Therefore, this non-aqueous electrolyte secondary battery has extremely excellent corrosion resistance even in a poor environment.

【0039】なお、確認用孔17を密閉するための絶縁
板22の材料としては、特に限定されるものでないが、
第2の蓋2に密着しやすい性状を有するブチルゴム等が
好ましく用いられる。また、絶縁板22の形状は、確認
用孔17を密閉できれば、特に限定されるものではな
い。但し、上述したように、密閉性、絶縁性、作業性の
点から、一端部が半円形状で他端部が矩形状に形成され
た絶縁板が好ましく用いられる。
The material of the insulating plate 22 for sealing the confirmation hole 17 is not particularly limited.
Butyl rubber or the like having a property of easily adhering to the second lid 2 is preferably used. The shape of the insulating plate 22 is not particularly limited as long as the confirmation hole 17 can be sealed. However, as described above, an insulating plate having one end formed in a semicircular shape and the other end formed in a rectangular shape is preferably used from the viewpoints of airtightness, insulation, and workability.

【0040】また、上述した電池蓋において、皿バネ1
2、接点10、第2の端子14等の導通経路を構成する
部品には、耐食性を向上させる目的で、金またはパラジ
ウムによるメッキを施すとよい。さらに、上述した電池
蓋において、導通経路と電流遮断装置とを備えた凹部の
空間の絶縁性を高めるために、第1の電池蓋1の凹部1
aの内側、及び第2の電池蓋2の凹部1a側にテフロン
塗装等による絶縁処理を施すとよい。これにより、劣悪
な環境下における使用においても、電池の内部抵抗が一
定に保たれ、良好な電池特性が維持される。
In the above-described battery lid, the disc spring 1
2. Components constituting a conduction path such as the contact point 10 and the second terminal 14 may be plated with gold or palladium for the purpose of improving corrosion resistance. Further, in the above-described battery lid, the concave portion 1 of the first battery lid 1 is provided in order to enhance the insulating property of the space of the concave portion provided with the conduction path and the current interrupt device.
It is preferable to perform insulation treatment such as Teflon coating on the inside of the battery pack a and on the side of the concave portion 1a of the second battery cover 2. As a result, even when used in a poor environment, the internal resistance of the battery is kept constant, and good battery characteristics are maintained.

【0041】本発明の角形非水電解質二次電池は、以上
説明したような電池蓋を備えることを特徴とするが、他
の構成要素としては、従来の非水電解質二次電池と同様
の構成とすることができる。
The prismatic non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention is characterized by having the battery lid as described above, but has other components similar to those of the conventional non-aqueous electrolyte secondary battery. It can be.

【0042】例えば、非水電解質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
素質材料が挙げられる。
For example, as the negative electrode active material of the non-aqueous electrolyte secondary battery, various materials can be used according to the type of the intended battery, but metal ions, particularly lithium ions, that contribute to the battery reaction can be used. Carbonaceous materials that can be doped and undoped.

【0043】例えば、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質材料を使用するこ
とができる。例えば、熱分解炭素類、コークス類(石油
コークス、ピッチコークス、石油コークス等)、人造黒
鉛類、天然黒鉛類、カーボンブラック(アセチレンブラ
ック等)、ガラス状炭素類、有機高分子材料焼成体(有
機高分子材料を不活性ガス気流中、あるいは真空中で5
00℃以上の適当な温度で焼成したもの)、炭素繊維等
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、親密度が1.70
g/cc未満、かつ空気気流中における示差熱分析で7
00℃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。
For example, as such a carbonaceous material,
A low-crystalline carbonaceous material obtained by firing at a relatively low temperature of 2000 ° C. or less,
Highly crystalline carbonaceous materials processed at nearby high temperatures can be used. For example, pyrolytic carbons, cokes (petroleum coke, pitch coke, petroleum coke, etc.), artificial graphites, natural graphites, carbon black (acetylene black, etc.), glassy carbons, organic polymer material fired bodies (organic The polymer material is placed in an inert gas stream or in a vacuum for 5 minutes.
(Fired at an appropriate temperature of 00 ° C. or more), carbon fiber and the like. Among them, the (002) plane spacing is 3.70 angstroms or more, and the intimacy is 1.70.
g / cc and 7 by differential thermal analysis in airflow.
A low crystalline carbonaceous material having no exothermic peak at 00 ° C. or higher, or a high crystalline carbonaceous material having a high negative electrode mixture filling property and a true specific gravity of 2.10 g / cc or more can be preferably used.

【0044】また、非水電解質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るこ
とができる。例えば、リチウムイオン二次電池を構成す
る場合には、正極活物質として、LixMO2(ただし、
Mは1種類以上の遷移金属、好ましくは、CoまたはN
i、Feの少なくとも1種をあらわし、0.05≦X≦
1.10である。)を含んだリチウム複合酸化物が好ま
しく用いられる。例えば、このリチウム複合酸化物とし
ては、LiCoO2,LiNiO2,LiNiyCo(1-y)
2(但し、0.05≦X≦1.10、0<y<1)が
挙げられる。また、LiMn24を用いることも可能で
ある。
As the positive electrode active material of the non-aqueous electrolyte secondary battery, a metal oxide, a metal sulfide, or a specific polymer can be used as an active material depending on the type of the intended battery. For example, when configuring a lithium ion secondary battery, Li x MO 2 (however,
M is one or more transition metals, preferably Co or N
i, at least one of Fe, 0.05 ≦ X ≦
1.10. ) Is preferably used. For example, as the lithium composite oxide, LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiNi y Co (1-y)
O 2 (provided that 0.05 ≦ X ≦ 1.10, 0 <y <1). Alternatively, LiMn 2 O 4 can be used.

【0045】上記リチウム複合酸化物は、例えばリチウ
ム、コバルト、ニッケル等の炭酸塩を組成に応じて混合
し、酸素存在雰囲気下400℃〜1000℃の温度範囲
で焼結することにより得られる。なお、出発原料は炭酸
塩に限定されず、水酸化物、酸化物からも同様に合成可
能である。
The above-mentioned lithium composite oxide is obtained by mixing carbonates such as lithium, cobalt and nickel according to the composition and sintering the mixture in a temperature range of 400 ° C. to 1000 ° C. in an atmosphere containing oxygen. The starting materials are not limited to carbonates, and can be synthesized from hydroxides and oxides.

【0046】また、非水電解質二次電池に用いる非水電
解質としては、有機溶剤に電解質を溶解した従来公知の
非水電解液を使用できる。
As the non-aqueous electrolyte used for the non-aqueous electrolyte secondary battery, a conventionally known non-aqueous electrolyte obtained by dissolving an electrolyte in an organic solvent can be used.

【0047】例えば、有機溶剤としては、プロピレンカ
ーボネート、エチレンカーボネート、r−ブチロラクト
ン等のエステル類や、ジエチルエーテル、テトラヒドロ
フラン、置換テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ピラ
ン及びその誘導体、ジメトキシエタン、ジエトキシエタ
ン等のエーテル類や、3−メチル−2−オキサゾリジノ
ン等の3置換−2−オキサゾリジノン類や、スルホラ
ン、メチルスホラン、アセトニトリル、プロピオニトル
等が挙げられる。これらは、単独もしくは2種類以上混
合して使用される。
Examples of the organic solvent include esters such as propylene carbonate, ethylene carbonate and r-butyrolactone, and ethers such as diethyl ether, tetrahydrofuran, substituted tetrahydrofuran, dioxolan, pyran and derivatives thereof, dimethoxyethane and diethoxyethane. And 3-substituted-2-oxazolidinones such as 3-methyl-2-oxazolidinone, sulfolane, methylsphorane, acetonitrile, propionitrile and the like. These are used alone or in combination of two or more.

【0048】また、電解質としては、過塩素酸リチウ
ム、ホウフッ化リチウム、リンフッ化リチウム、塩化ア
ルミン酸リチウム、ハロゲン化リチウム、トリフルオロ
メタンスルホン酸リチウム等が使用できる。
As the electrolyte, lithium perchlorate, lithium borofluoride, lithium phosphofluoride, lithium aluminate, lithium halide, lithium trifluoromethanesulfonate and the like can be used.

【0049】なお、非水電解質としては、固体でもあっ
てもよく、この場合にも従来公知の固体電解質を使用す
ることができる。
The non-aqueous electrolyte may be a solid, and in this case, a conventionally known solid electrolyte can be used.

【0050】また、電極の構成としては、集電体に活物
質を塗布して作製した帯状の電極を巻回した構成として
もよいし、集電体に活物質を塗布、又は焼結することに
よって活物質を保持させた板状の電極を積層した積層し
た構成でもよい。
The electrode may be formed by winding a band-shaped electrode formed by applying an active material to a current collector, or by applying or sintering the active material to the current collector. And a plate-like electrode holding an active material may be laminated.

【0051】[0051]

【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
る。
The present invention will be described below in detail with reference to examples.

【0052】先ず始めに、遮断弁(皿バネ)を外部に対
して密閉した効果を調べるために、実験例1〜実験例5
に示される角形二次電池を作製した。
First, in order to examine the effect of sealing the shut-off valve (disc spring) from the outside, Experimental Examples 1 to 5 were used.
Was manufactured.

【0053】実験例1 まず、負極は次のようにして作成した。 Experimental Example 1 First, a negative electrode was prepared as follows.

【0054】負極活物質の出発原料として、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100
0℃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線回折測定を行
なった結果、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なったとこ
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。
Petroleum pitch was used as a starting material for the negative electrode active material, and after introducing 10 to 20% by weight of a functional group containing oxygen (oxygen crosslinking), the mixture was heated in an inert gas stream at a temperature of 100%.
By firing at 0 ° C., a carbonaceous material having properties close to glassy carbon was obtained. As a result of X-ray diffraction measurement of this material, the 002 plane spacing was 3.76 Å, and the true specific gravity was 1.58 g / cm 3 as measured by a pycnometer. This carbonaceous material was pulverized to obtain a carbonaceous material powder having an average particle size of 10 μm.

【0055】このようにして得た炭素質材料粉末90重
量部と、結着材としてポリフッ化ビニリデン(PVD
F)10重量部とを混合し、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、負極合剤スラリー(ペースト状)にした。
[0055] 90 parts by weight of the carbonaceous material powder obtained in this way and polyvinylidene fluoride (PVD) as a binder were used.
F) was mixed with 10 parts by weight to prepare a negative electrode mixture. Next, this negative electrode mixture was dispersed in N-methylpyrrolidone to form a negative electrode mixture slurry (paste).

【0056】そして、この負極合剤スラリーを負極集電
体となる厚さ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1を作
成した。なお、この帯状負極は、合剤厚みを両面共に8
0μmで同一とし、幅を41.5mm長さを505mm
とした。
The negative electrode mixture slurry was applied to both sides of a 10 μm-thick strip-shaped copper foil serving as a negative electrode current collector, dried, and then compression-molded with a roller press to form a strip-shaped negative electrode 1. The band-shaped negative electrode has a mixture thickness of 8 on both sides.
0 μm and the same, width 41.5 mm length 505 mm
And

【0057】次に、正極を次のようにして作成した。Next, a positive electrode was prepared as follows.

【0058】正極活物質(LiCoO2)の合成を次の
ように行った。炭酸リチウムと炭酸コバルトをLi/C
o(モル比)=1になるように混合し、空気中で900
℃、5時間焼成した。この材料についてX線回折測定を
行った結果JCPDSカードのLiCoO2と良く一致
していた。その後、自動乳鉢を用い粉砕してLiCoO
2を得た。このようにして得られたLiCoO2を用い、
LiCoO291重量%と、導電材としてグラファイト
6重量%と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン3重量
%とを混合して正極合剤を作成し、これをN−メチル−
2ピロリドンに分散して正極合剤スラリーとした。次
に、この正極合剤スラリーを正極集電体である帯状の2
0μm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。尚、この帯
状正極は、合剤厚みを両面共に80μmで同一とし、幅
を39.5mm、長さを490mmとした。
The synthesis of the positive electrode active material (LiCoO 2) was performed as follows. Li / C for lithium carbonate and cobalt carbonate
o (molar ratio) = 1 and 900 in air.
C. for 5 hours. X-ray diffraction measurement of this material showed a good match with LiCoO 2 of the JCPDS card. Then, pulverize using an automatic mortar and LiCoO
Got two . Using LiCoO 2 thus obtained,
A positive electrode mixture was prepared by mixing 91% by weight of LiCoO 2, 6% by weight of graphite as a conductive material, and 3% by weight of polyvinylidene fluoride as a binder.
Dispersed in 2-pyrrolidone to obtain a positive electrode mixture slurry. Next, this positive electrode mixture slurry was applied to a belt-shaped 2 serving as a positive electrode current collector.
It was applied to both sides of a 0 μm aluminum foil, dried, and then compression-molded with a roller press to form a positive electrode. The band-like positive electrode had the same mixture thickness of 80 μm on both sides, and had a width of 39.5 mm and a length of 490 mm.

【0059】次に、これらの帯状の正極、負極及び厚さ
25μmの微孔性ポリプレンフィルムから成るセパレー
ターを順々に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た。そして、粘着テープ幅40
mmにより終端部を固定したのち圧力を加え変形させて
長円形巻回電極体を作成した。
Next, these strip-shaped positive and negative electrodes and a separator made of a microporous polypropylene film having a thickness of 25 μm are sequentially laminated, and then spirally wound around a winding core having a rhombus shape. did. And the adhesive tape width 40
After fixing the end portion with mm, pressure was applied to deform the electrode to form an oval wound electrode body.

【0060】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、上記長円形回巻電極体を
収納し、電極体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、他端を電池蓋にレーザー溶接した。
Next, the above-mentioned elliptical spirally wound electrode body was housed together with a spring plate in a nickel-plated iron rectangular battery can, and insulating plates were arranged on both upper and lower surfaces of the electrode body. And
One end of a nickel negative electrode lead was crimped to the electrode and the other end was welded to the battery can in order to collect current from the negative electrode. Also, in order to collect the current of the positive electrode, one end of an aluminum positive electrode lead was attached to the positive electrode, and the other end was laser-welded to the battery lid.

【0061】次に、この電池缶5の中に、電解液注液孔
からプロピレンカーボネート50体積%とジエチルカー
ボネート50体積%の混合溶媒中にLiPF61mol
を溶解させた電解液を電解液注液口より注入した。そし
て、レーザーにより電池缶と電池蓋を溶接し、厚み8m
m高さ48mm幅34mmの角形二次電池を作成した。
Next, 1 mol of LiPF 6 was mixed into the battery can 5 from a liquid injection hole in a mixed solvent of 50% by volume of propylene carbonate and 50% by volume of diethyl carbonate.
Was dissolved from the electrolyte injection port. Then, the battery can and the battery lid are welded by laser, and the thickness is 8 m.
A square secondary battery having a height of 48 mm and a width of 34 mm was prepared.

【0062】なお、この時、電池蓋には、図7で示され
る電池蓋を使用した。図7中、図1に示される同一部材
には、同一符号を付し、その説明を省略する。
At this time, the battery cover shown in FIG. 7 was used. 7, the same members as shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0063】この図7で示される電池蓋は、図1で示さ
れる電池蓋において、開裂弁を設けず、絶縁板による確
認用孔の封口を行わない構造とした。すなわち、電池内
圧が上昇した場合には、皿バネ12が反転して電流が遮
断されるが、電流遮断後にも電池内圧が上昇した場合に
は、封止シート6が開裂して、確認用孔17から電池内
圧が開放される構造としたものである。
The battery cover shown in FIG. 7 is different from the battery cover shown in FIG. 1 in that a cleavage valve is not provided and the confirmation hole is not sealed with an insulating plate. That is, when the internal pressure of the battery increases, the disc spring 12 reverses and the current is interrupted, but when the internal pressure of the battery increases even after the current is interrupted, the sealing sheet 6 is torn and the confirmation hole is opened. The structure is such that the internal pressure of the battery is released from 17.

【0064】なお、第1の電池蓋1と第2の電池蓋2と
の溶接は、抵抗溶接によった。また、皿バネの材質は、
ベリリウム銅合金に銀メッキを施したものを使用し、第
2の端子には、銅に銀メッキを施したものを用いた。さ
らに、この時の皿バネの遮断圧力は5kg/cm2、開
裂弁の開裂圧力は20kg/cm2とした。
The first battery lid 1 and the second battery lid 2 were welded by resistance welding. The material of the disc spring is
A beryllium copper alloy having silver plating was used, and a second terminal having copper plated with silver was used. Further, the breaking pressure of the disc spring at this time was 5 kg / cm 2 , and the breaking pressure of the cleavage valve was 20 kg / cm 2 .

【0065】実験例2 確認用孔をブチルゴムからなるゴム栓により封口した以
外は、実験例1と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 2 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 1, except that the confirmation hole was sealed with a rubber stopper made of butyl rubber.

【0066】実験例3 導通経路を構成する皿バネ、接点、第2の端子に対し
て、金メッキをしたものを用意し、実験例2と同様にし
て角形二次電池を作製した。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 3 Gold-plated springs, contacts and second terminals constituting a conduction path were prepared, and a prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 2.

【0067】実験例4 第1の電池蓋の凹部及び第2の電池蓋の内部に対して、
テフロン絶縁塗装を行い、絶縁処理を施した。そして、
実験例3の部品を併せて使用し、実験例2と同様にして
角形二次電池を作製した。
EXPERIMENTAL EXAMPLE 4 The concave portion of the first battery cover and the inside of the second battery cover were
Teflon insulation coating was performed and insulation treatment was performed. And
A prismatic secondary battery was fabricated in the same manner as in Experimental Example 2, using the components of Experimental Example 3 together.

【0068】実験例5 図1に示されるように、確認用孔17をブチルゴムから
なる前方後円形状の絶縁板22により封口し、タブ23
により絶縁板22を固定して密閉した。また、第1の電
池蓋1と第2の電池蓋2の溶接方法をレーザ溶接に変更
した。
Experimental Example 5 As shown in FIG. 1, the confirmation hole 17 was sealed with a front rear circular insulating plate 22 made of butyl rubber.
The insulating plate 22 was fixed and hermetically sealed. Also, the welding method of the first battery cover 1 and the second battery cover 2 was changed to laser welding.

【0069】以上の実験例1〜実験例5の角形二次電池
に対して、充電終止電圧4.20V、充電電流300m
Aの条件にて10時間充電し、満充電状態にした。
The end-of-charge voltage was 4.20 V and the charging current was 300 m with respect to the prismatic secondary batteries of Experimental Examples 1 to 5.
The battery was charged for 10 hours under the condition A, and was fully charged.

【0070】そして、遮断弁の有効性を確認するため
に、その後充電電流1.4Aにて20Vの電圧を印加し
て過充電テストを行なった。その結果を表1に示す。
Then, in order to confirm the effectiveness of the shut-off valve, a voltage of 20 V was applied at a charging current of 1.4 A to perform an overcharge test. Table 1 shows the results.

【0071】次に、耐環境性を調べるために、塩水中に
電池を完全に浸漬し、次に引上げ、そのまま室温で7日
間放置する耐食テストを行なった。さらに、減圧し、塩
水液が侵入するかどうかのテストを行い同様に放置し変
化をみた。その結果を表2に記す。
Next, in order to examine the environmental resistance, a battery was completely immersed in salt water, pulled up, and left for 7 days at room temperature to conduct a corrosion resistance test. Further, the pressure was reduced, and a test was made as to whether or not the saline solution had penetrated. Table 2 shows the results.

【0072】[0072]

【表1】 [Table 1]

【0073】[0073]

【表2】 [Table 2]

【0074】表1及び表2の結果より、確認用孔17が
封口されていない実験例1に対して、確認用孔17が密
閉されている実験例2〜実験例5は、耐食性が向上し、
実用上問題のない耐食性を有していると思われる。特に
実験例5は、減圧下においても、優れた密封性を有し、
かつ絶縁性を向上させた仕様となっているために、劣悪
な環境下においても内部抵抗値がほとんど変化すること
がない良好な結果を得ることができた。
From the results shown in Tables 1 and 2, the corrosion resistance is improved in Experimental Examples 2 to 5 in which the confirmation holes 17 are sealed, as compared with Experimental Example 1 in which the confirmation holes 17 are not sealed. ,
It seems to have corrosion resistance that is practically no problem. In particular, Experimental Example 5 has excellent sealing properties even under reduced pressure,
In addition, because of the specification with improved insulating properties, a favorable result was obtained in which the internal resistance hardly changed even under a poor environment.

【0075】次に、実験例5の角形二次電池と同一部材
を用いて、適正な遮断圧力と開裂圧力とを調査するため
に、実験例6〜実験例16に示される角形二次電池を作
製した。
Next, using the same members as the prismatic secondary battery of Experimental Example 5, the prismatic secondary batteries shown in Experimental Examples 6 to 16 were examined in order to investigate appropriate breaking pressure and cleavage pressure. Produced.

【0076】実験例6 皿バネの遮断圧力を2kg/cm2とした以外は、実験
例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 6 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 5, except that the breaking pressure of the disc spring was set to 2 kg / cm 2 .

【0077】実験例7 皿バネの遮断圧力を4kg/cm2とした以外は、実験
例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 7 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 5, except that the breaking pressure of the disc spring was 4 kg / cm 2 .

【0078】実験例8 皿バネの遮断圧力を12kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 8 A prismatic secondary battery was manufactured in the same manner as in Experimental Example 5 except that the breaking pressure of the disc spring was set to 12 kg / cm 2 .

【0079】実験例9 皿バネの遮断圧力を15kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 9 A prismatic secondary battery was manufactured in the same manner as in Experimental Example 5 except that the breaking pressure of the disc spring was set to 15 kg / cm 2 .

【0080】実験例10 開裂弁の開裂圧力を15kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 10 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 5, except that the cleavage pressure of the cleavage valve was changed to 15 kg / cm 2 .

【0081】実験例11 開裂弁の開裂圧力を30kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 11 A prismatic secondary battery was manufactured in the same manner as in Experimental Example 5, except that the cleavage pressure of the cleavage valve was set to 30 kg / cm 2 .

【0082】実験例12 開裂弁の開裂圧力を35kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 12 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 5, except that the cleavage pressure of the cleavage valve was 35 kg / cm 2 .

【0083】実験例13 皿バネの遮断圧力を2kg/cm2とした以外は、実験
例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 13 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 5, except that the breaking pressure of the disc spring was set to 2 kg / cm 2 .

【0084】実験例14 皿バネの遮断圧力を20kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 14 A prismatic secondary battery was manufactured in the same manner as in Experimental Example 5, except that the breaking pressure of the disc spring was set to 20 kg / cm 2 .

【0085】実験例15 開裂弁の開裂圧力を10kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 15 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 5, except that the cleavage pressure of the cleavage valve was changed to 10 kg / cm 2 .

【0086】実験例16 開裂弁の開裂圧力を40kg/cm2とした以外は、実
験例5と同様にして角形二次電池を作製した。
Experimental Example 16 A prismatic secondary battery was produced in the same manner as in Experimental Example 5, except that the cleavage pressure of the cleavage valve was set at 40 kg / cm 2 .

【0087】以上の実験例6〜実験例16で作製された
角形二次電池を充電終止電圧4.20V、充電電流30
0mAの条件にて10時間充電し、満充電状態にした。
The prismatic secondary batteries produced in Experimental Examples 6 to 16 were charged with a charging end voltage of 4.20 V and a charging current of 30.
The battery was charged for 10 hours under the condition of 0 mA, and was fully charged.

【0088】そして、遮断弁の有効性を確認するため
に、その後充電電流1.4Aにて20Vの電圧を印加
し、破壊されるまで、過充電テストを行なった。その結
果を表3に示す。
Then, in order to confirm the effectiveness of the shut-off valve, a voltage of 20 V was applied with a charging current of 1.4 A, and an overcharge test was performed until the shut-off valve was broken. Table 3 shows the results.

【0089】次に、開裂弁の有効性を確認するために、
ガスバーナーによる燃焼テストを行なった。その結果を
表3に合わせて示す。
Next, in order to confirm the effectiveness of the cleavage valve,
A combustion test with a gas burner was performed. The results are shown in Table 3.

【0090】[0090]

【表3】 [Table 3]

【0091】表3の結果より、実験例6〜実験例12に
おいては、皿バネ、開裂弁が良好に作動したことがわか
る。
From the results in Table 3, it can be seen that in Experimental Examples 6 to 12, the disc spring and the cleavage valve operated well.

【0092】これに対し、皿バネの遮断圧力が2kg/
cm2に設定された実験例13では、通常の使用におい
て皿バネが動作してしまった。また、皿バネの遮断圧力
が20kg/cm2に設定された実験例14では、遮断
磁気が遅くなり、電池の急速な破損を防止することが難
しくなる。したがって、遮断圧力は、3〜15kg/c
2が好ましい。
On the other hand, the breaking pressure of the disc spring is 2 kg /
In Experimental Example 13 set to cm 2 , the disc spring operated in normal use. In Experimental Example 14 in which the cut-off pressure of the disc spring was set to 20 kg / cm 2 , the cut-off magnetism was slow, making it difficult to prevent the battery from being damaged quickly. Therefore, the breaking pressure is 3 to 15 kg / c.
m 2 is preferred.

【0093】さらに、開裂弁の開裂圧力が8kg/cm
2に設定された実験例15では、皿バネにより電流が遮
断されても、電池内圧の上昇により開裂弁が動作して漏
液が発生する。また、開裂弁の開裂圧力が40kg/c
2に設定された実験例16では、開裂弁の動作が遅
れ、電池が膨れて変形し、不特定の箇所より破裂する虞
がある。したがって、開裂圧力は、12〜35kg/c
2が好ましい。
Further, the cleavage pressure of the cleavage valve is 8 kg / cm.
In Experimental Example 15 set to 2 , even if the current is interrupted by the disc spring, the cleavage valve operates due to an increase in the battery internal pressure, and liquid leakage occurs. Further, the cleavage pressure of the cleavage valve is 40 kg / c.
In Experimental Example 16 set to m 2 , the operation of the cleavage valve is delayed, and the battery may swell and deform, and may burst from an unspecified portion. Therefore, the cleavage pressure is 12 to 35 kg / c.
m 2 is preferred.

【0094】以上、耐久性と高温(60〜90℃)にお
ける使用等を考慮すると、遮断圧力は、4〜10kg/
cm2、開裂圧力は、15〜30kg/cm2がより好ま
しい。
As described above, in consideration of durability and use at a high temperature (60 to 90 ° C.), the cutoff pressure is 4 to 10 kg /
cm 2 and the cleavage pressure are more preferably 15 to 30 kg / cm 2 .

【0095】また、実験例6〜実験例12のように、こ
れら遮断圧力と開裂圧力との差は、5kg/cm2以上
とすることが好ましく、10〜20kg/cm2がより
好ましい。
[0095] Also, as in the Experimental Example 6 Experimental Example 12, the difference between these blocking pressure and rupturing pressure force, it is preferable that a 5 kg / cm 2 or more, 10-20 kg / cm 2 is more preferable.

【0096】[0096]

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明によれば、過充電等により電池内圧が高まった場合に
は、電流を確実に遮断して電池内圧の上昇を防止するこ
とができる。また、電流を遮断しても電池内圧が更に上
昇する場合には、電池内圧を外部に開放して電池が急速
に破損することを防止することができる。さらに、本発
明によれば、電流遮断手段が外部から密閉されてなるこ
とから、耐食性に優れた非水電解質二次電池を得ること
ができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, when the internal pressure of the battery is increased due to overcharging or the like, the current is reliably cut off to prevent the internal pressure of the battery from rising. it can. If the internal pressure of the battery further increases even after the current is cut off, the internal pressure of the battery is released to the outside to prevent the battery from being rapidly damaged. Furthermore, according to the present invention, since the current interrupting means is sealed from the outside, a nonaqueous electrolyte secondary battery having excellent corrosion resistance can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明を適用した電池蓋の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a battery lid to which the present invention is applied.

【図2】同電池蓋の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the battery cover.

【図3】同電池蓋の背面図である。FIG. 3 is a rear view of the battery cover.

【図4】同電池蓋の第1の電池蓋の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of a first battery cover of the battery cover.

【図5】同電池蓋の凹部に収納された皿ばねの斜視図で
ある。
FIG. 5 is a perspective view of a disc spring stored in a concave portion of the battery lid.

【図6】同電池蓋を取り付けた角形二次電池の構成を示
す模式図である。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a configuration of a prismatic secondary battery to which the battery cover is attached.

【図7】実験例1で使用される電池蓋の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of a battery lid used in Experimental Example 1.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1の電池蓋、2 第2の電池蓋、3 開裂口、4
電解液注液口、5 パッキン、6 封止シート、7
配置用孔、8 第1のベース、9 第1の端子、10
接点、11 バネ押し、12 皿バネ、13 第2のベ
ース、14 第2の端子、15 導電リング、16,1
7 確認孔、18 開裂弁、19 絶縁ケース、20
圧力検出孔、21 接続端子、22 絶縁板、23 タ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st battery cover, 2nd battery cover, 3 opening, 4
Electrolyte injection port, 5 packing, 6 sealing sheet, 7
Placement hole, 8 first base, 9 first terminal, 10
Contact point, 11 Spring pressing, 12 Disc spring, 13 Second base, 14 Second terminal, 15 Conductive ring, 16, 1
7 Confirmation hole, 18 Cleavage valve, 19 Insulation case, 20
Pressure detection hole, 21 connection terminal, 22 insulating plate, 23 tab

───────────────────────────────────────────────────── 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 (72)発明者 木原 宏二 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 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Ayaki Watanabe 1-1-1 Shimosugishita, Takakura, Hiwada-cho, Koriyama-shi, Fukushima Prefecture Inside Sony Energy Tech Co., Ltd. (72) Inventor Toshizo Kameishi Tennoji, Osaka, Osaka Inside Wako Electronics Co., Ltd. 8-22 Kadain-cho, Ward (72) Koji Kihara Inside Wako Electronics Co., Ltd. 8-22 Kandain-cho, Tennoji-ku, Osaka, Osaka

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電池内圧が遮断圧力に達したときに電流
を遮断する電流遮断手段と電池内圧が開裂圧力に達した
ときに電池内圧を開放する開裂手段とを備えてなり、開
裂圧力が遮断圧力より大とされる非水電解質二次電池に
おいて、 電流遮断手段は、外部に対して絶縁部より密閉されてな
り、電池内圧が遮断圧力を越えると、導通経路の一部を
構成する遮断弁が、湾曲形状を反転させることにより導
通経路との接続を絶つものであり、 開裂手段は、開裂圧力に達すると開裂して電池内圧を直
接外部に開放するものであることを特徴とする角形非水
電解質二次電池。
1. A device comprising: a current interrupting means for interrupting a current when a battery internal pressure reaches a cutoff pressure; and a cleavage means for releasing a battery internal pressure when the battery internal pressure reaches a breaking pressure. In a non-aqueous electrolyte secondary battery having a pressure higher than the pressure, the current cut-off means is sealed from the outside by an insulating portion, and when the battery internal pressure exceeds the cut-off pressure, a cut-off valve constituting a part of a conduction path. However, the disconnection means disconnects the connection with the conduction path by reversing the curved shape, and the cleaving means is configured to be cleaved when the cleavage pressure is reached, thereby directly opening the internal pressure of the battery to the outside. Water electrolyte secondary battery.
【請求項2】 上記電流遮断手段を外部に対して密閉す
る絶縁部は、一端部が略半円形状で、他端部が矩形状で
あり、略半円形状側の絶縁部が端子の絶縁を兼ねること
を特徴とする請求項1記載の角形非水電解質二次電池。
2. An insulating section for sealing the current interrupting means from the outside, one end of which is substantially semi-circular, the other end of which is rectangular, and the insulating section on the substantially semi-circular side insulates a terminal. The prismatic non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, which also serves as:
【請求項3】 上記開裂手段は、絶縁部の略半円形状側
に離間して設けられることを特徴とする請求項2記載の
非水電解質二次電池。
3. The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 2, wherein said cleaving means is provided on the substantially semicircular side of said insulating portion.
【請求項4】 上記電流遮断を外部に対して密閉する絶
縁部は、ブチルゴムであることを特徴とする請求項1記
載の角形非水電解質二次電池。
4. The rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the insulating portion that seals the current interruption to the outside is butyl rubber.
【請求項5】 上記電流遮断圧力は、3〜15kg/c
2であり、 上記開裂圧力は、12〜35kg/cm2であることを
特徴とする請求項1記載の角形非水電解質二次電池。
5. The current cutoff pressure is 3 to 15 kg / c.
m 2, and the rupturing pressure force, prismatic nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, characterized in that the 12~35kg / cm 2.
【請求項6】 上記導通経路を構成する部品は、最表面
が金又はパラジウムによってめっきされてなることを特
徴とする請求項1記載の角形非水電解質二次電池。
6. The rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the component constituting the conduction path has an outermost surface plated with gold or palladium.
【請求項7】 電池蓋は、端子の下方に電流遮断手段を
収納する凹部を備え、 凹部の内壁が絶縁処理されてなることを特徴とする請求
項1記載の角形非水電解質二次電池。
7. The rectangular non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the battery lid has a recess below the terminal for accommodating the current interrupting means, and the inner wall of the recess is insulated.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000299099A (en) * 1999-04-13 2000-10-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of battery
JP2009541934A (en) * 2006-06-23 2009-11-26 ボストン−パワー,インコーポレイテッド Lithium battery with external positive terminal thermal coefficient layer

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