JPH11162446A - 単位電池とこれを用いた蓄電池装置 - Google Patents
単位電池とこれを用いた蓄電池装置Info
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- JPH11162446A JPH11162446A JP9324511A JP32451197A JPH11162446A JP H11162446 A JPH11162446 A JP H11162446A JP 9324511 A JP9324511 A JP 9324511A JP 32451197 A JP32451197 A JP 32451197A JP H11162446 A JPH11162446 A JP H11162446A
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
単位電池とこれを用いた蓄電池装置を得る。 【解決手段】 一端に正極リード線3が接続された正極
と他端に負極リード線4が接続された負極とをセパレー
タを介して積層してなる極群1を、正極リード線3が設
けられた一端同士を隣接させ、負極リード線が設けられ
た他端同士を隣接させて配置し、各リード線を互いに相
反する方向に引き出して正極集電板5と負極集電板6と
に接続して極群列とし、この極群列を電槽7内に収納
し、蓋8,9で密閉してなる単位電池および前記単位電
池を複数個直列または並列に接続してなる蓄電池装置。
Description
いた蓄電池装置に関するもので、さらに詳しく言えば、
電気自動車や据置用電源装置などに用いられる、高電
圧、大電流を得るのに適した、放熱効果が高く、安全性
にすぐれた単位電池とこれを用いた蓄電池装置の構成に
関するものである。
られる蓄電池装置としては、小型化、軽量化が可能なリ
チウム二次電池やリチウムイオン電池を単位電池とした
ものが注目されている。
池には、面積が大きい正極と負極とをセパレータを介し
て積層した極群が用いられ、大電流で充放電が行われる
ため、発熱による特性の低下や早期に寿命に至ることを
防止する対策が不可欠であった。
対やサーミスタからなる温度検出部を設け、温度上昇時
に、その電圧変化や抵抗変化を検出して充放電が停止で
きるようにしている。
電池装置では、単位電池に面積が大きい正極、負極およ
びセパレータからなる極群を用いているため、大電流で
の充放電によって発生する熱は、集電体から端子を通じ
て放熱される以外は熱伝導性が低い極群内部に蓄熱さ
れ、上記のように温度検出部を設けて充放電が停止でき
るようにしても、極群の表面と内部との間に生じる温度
差によって適切な制御が行えないという問題があった。
め、請求項1記載の単位電池は、正極と負極とをセパレ
ータを介して積層した複数個の極群の各々に、正極の一
端に接続された正極リード線と、負極の他端に接続され
た負極リード線とが設けられ、前記各極群を、正極リー
ド線が設けられた一端同士を隣接させるとともに、負極
リード線が設けられた他端同士を隣接させて配置し、各
リード線を互いに相反する引き出して正極集電板と負極
集電板とに接続して極群列とし、この極群列を電槽内に
収納し、蓋によって密閉したことを特徴とするものであ
り、これにより、各極群は極群内部に蓄熱されない程度
の大きさにすることができるとともに、正極集電板およ
び負極集電板による放熱効果を高めることができる。
1記載の単位電池において、極群は電解液を保持すると
ともに、非電子伝導性の樹脂フィルムで被包されている
ことを特徴とするものであり、これにより、各極群間で
共通電解液になっていないので、一つの極群に不良が発
生しても、それが他の極群に及ぶことを防止することが
できる。
1または2のいずれか一項記載の単位電池において、少
なくとも隣接する極群間に熱伝導性材料を充填したこと
を特徴とするものであり、これにより、隣接する極群間
の熱伝導性を高めることができる。
1〜3のいずれか一項記載の単位電池において、電槽の
外表面に放熱フィンを設けたことを特徴とするものであ
り、これにより、正極集電板、負極集電板から放熱フィ
ンを通じての放熱効果を高めることができる。
と負極とをセパレータを介して積層した複数個の極群の
各々に、正極の一端に接続された正極リード線と、負極
の他端に接続された負極リード線とが設けられ、前記各
極群を、正極リード線が設けられた一端同士を隣接させ
るとともに、負極リード線が設けられた他端同士を隣接
させて配置し、各リード線を互いに相反する方向に引き
出して正極集電板と負極集電板とに接続して極群列と
し、この極群列を電槽内に収納し、蓋によって密閉した
単位電池を、直列または並列に複数個接続したことを特
徴とするものであり、これにより、放熱効果が高く、安
全性にすぐれた蓄電池装置を得ることができる。
基づいて説明する。
に用いる極群の縦断面図、図2は同斜視図である。
正極と負極とをセパレータを介して積層するとともに、
負極が正極を巻き込み、負極が最外部に位置するように
巻回して非電子伝導性の樹脂フィルム2で被包し、前記
正極の一端に正極リード線3を接続し、前記負極の他端
に負極リード線4を接続するとともに、正極リード線
3、負極リード線4を互いに相反する方向に引き出した
ことを特徴とする。なお、前記極群1にはすべての電解
液が保持されている。
としてのコバルト酸リチウム、導電剤としてのアセチレ
ンブラック、結着剤およびゲル電解質としてのポリエチ
レンオキサイドからなる混合物に、電解液としての6フ
ッ化リン酸リチウムのプロピレンカーボネート溶液を混
練した合剤を、寸法が69mm×5.3mのアルミニウ
ム箔からなる集電体の両面に塗着したものであり、負極
は、負極活物質としての炭素粉末とゲル電解質としての
ポリエチレンオキサイドとからなる混合物に、電解液と
しての6フッ化リン酸リチウムのプロピレンカーボネー
ト溶液を混練した合剤を、寸法が72mm×5.6mの
銅箔からなる集電体の両面に塗着したものであり、セパ
レータは、前記ポリエチレンオキサイドを層状にしたも
のであり、極群1は負極が正極を巻き込み、負極が最外
部に位置するように31回巻回している。こうして得ら
れた極群1の容量は21.5Ahである。
の縦断面図、図4は同斜視図である。
極群1を、正極リード線3が設けられた一端同士が隣接
し、負極リード線4が設けられた他端同士が隣接するよ
うに5個配置して極群列とし、互いに相反する方向に引
き出した正極リード線3に正極集電板5を、負極リード
線4に負極集電板6を接続し、これを電槽7に収納し、
蓋8,9によって密閉したことを特徴とする。
スからなる、幅が388mm、高さが175mm、奥行
が14.5mmの角形の筒状のもので、表面にプレス成
形による突起10が形成され、内面に厚さが40μmの
ポリプロピレンの樹脂コーティングが施されてなる。ま
た、前記蓋8,9は厚さが0.3mmのステンレスから
なる板状のものである。
し、正極集電板5を蓋8に挿通した正極端子11に接続
するとともに、負極集電板6を蓋9に挿通した負極端子
12に接続し、アルゴン溶接によって密閉している。な
お、蓋8の正極端子11を挿通した部分および蓋9の負
極端子12を挿通した部分にはポリエチレンからなるパ
ッキンを配して密閉している。
と、前記単位電池aと同様に作製した、極群1に保持で
きないフリーの電解液を有する比較用の単位電池b、隣
接する極群間に熱伝導性材料としてのアルミニウム酸化
物を充填した本発明の単位電池cと、極群1を非電子伝
導性の樹脂フィルム2で被包していない本発明の単位電
池dと、前記単位電池dと同様に作製した、極群1に保
持できないフリーの電解液を有する比較用の単位電池e
と、幅が363mm、高さが169mm、奥行が12.
9mmの同じ材料からなる単一極群を備えた従来の単位
電池fをそれぞれ8個直列に接続し、図5のような本発
明の蓄電池装置A,C,D、比較用の蓄電池装置B,
E、従来の蓄電池装置Fを構成し、下方から一定の圧力
の空気を送って強制冷却を行いながら1C充電を1時間
継続させ、極群内部と電槽内面の温度差を測定した。
池装置Fでは温度差が最高で4℃であったのに対し、本
発明の単位電池a,dを用いた蓄電池装置A,Dおよび
比較用の単位電池b,eを用いた蓄電池装置B,Eでは
温度差が最高で2℃、本発明の単位電池cを用いた蓄電
池装置Cでは温度差が最高で1.5℃であったことがわ
かった。このことから、複数個の極群からなる本発明の
単位電池a,c,dを用いた蓄電池装置A,C,Dおよ
び比較用の単位電池b,eを用いた蓄電池装置B,Eで
は極群内部の熱を効果的に電槽内面にまで伝えることが
でき、単位電池cのように、隣接する極群間に熱伝導性
材料を充填すればさらにその効果が高められることがわ
かった。
池装置Cに使用した熱伝導性材料としては、アルミニウ
ム酸化物以外にシリコン樹脂や金属粉末含有樹脂を使用
してもよい。
dを用いた蓄電池装置A,C,D、比較用の単位電池
b,eを用いた蓄電池装置B,Eおよび従来の単位電池
fを用いた蓄電池装置Fの各々に電槽の外表面に同じ大
きさの放熱フィンを取り付けて同様の試験を行ったとこ
ろ、温度差はさらに1℃ずつ小さくなることがわかっ
た。このことから、寸法が許容できる範囲で放熱フィン
を取り付けると、放熱効果が高められることもわかっ
た。
よび比較用の単位電池eの各々の一つの極群に釘を突き
刺し、その部分の温度上昇を調べたところ、比較用の単
位電池eでは温度上昇が180℃になったのに対し、本
発明の単位電池dでは105℃、本発明の単位電池aで
は95℃であったことがわかった。このことから、電解
液が極群で保持され、各極群間で共通電解液になってい
なければ、釘を突き刺すといった破壊試験に対しても高
い安全性が確保できることがわかった。
載の単位電池では、各極群を極群内部に蓄熱されない程
度のの大きさにすることができるとともに、放熱効果を
高めることができる。
群間で共通電解液を排除しているから、高い安全性を確
保することができる。
が高く、安全性にすぐれた蓄電池装置を得ることができ
る。
群の縦断面図である。
である。
視図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 正極と負極とをセパレータを介して積層
した複数個の極群の各々に、正極の一端に接続された正
極リード線と、負極の他端に接続された負極リード線と
が設けられ、前記各極群を、正極リード線が設けられた
一端同士を隣接させるとともに、負極リード線が設けら
れた他端同士を隣接させて配置し、各リード線を互いに
相反する方向に引き出して正極集電板と負極集電板とに
接続して極群列とし、この極群列を電槽内に収納し、蓋
によって密閉したことを特徴とする単位電池。 - 【請求項2】 請求項1記載の単位電池において、極群
は電解液を保持するとともに、非電子伝導性の樹脂フィ
ルムで被包されていることを特徴とする単位電池。 - 【請求項3】 請求項1または2のいずれか一項記載の
単位電池において、少なくとも隣接する極群間に熱伝導
性材料を充填したことを特徴とする単位電池。 - 【請求項4】 請求項1〜3のいずれか一項記載の単位
電池において、電槽の外表面に放熱フィンを設けたこと
を特徴とする単位電池。 - 【請求項5】 正極と負極とをセパレータを介して積層
した複数個の極群の各々に、正極の一端に接続された正
極リード線と、負極の他端に接続された負極リード線と
が設けられ、前記各極群を、正極リード線が設けられた
一端同士を隣接させるとともに、負極リード線が設けら
れた他端同士を隣接させて配置し、各リード線を互いに
相反する方向に引き出して正極集電板と負極集電板とに
接続して極群列とし、この極群列を電槽内に収納し、蓋
によって密閉した単位電池を、直列または並列に複数個
接続したことを特徴とする蓄電池装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9324511A JPH11162446A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 単位電池とこれを用いた蓄電池装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9324511A JPH11162446A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 単位電池とこれを用いた蓄電池装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11162446A true JPH11162446A (ja) | 1999-06-18 |
Family
ID=18166627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9324511A Pending JPH11162446A (ja) | 1997-11-26 | 1997-11-26 | 単位電池とこれを用いた蓄電池装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11162446A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001176487A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 集合型二次電池 |
WO2003077347A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Yongming Ju | Batterie au lithium rechargeable et son procede de fabrication |
WO2003077348A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Yongming Ju | Batterie aux ions de lithium rechargeable et procede de fabrication correspondant |
WO2003077349A1 (fr) * | 2002-03-08 | 2003-09-18 | Yongming Ju | Batterie aux ions de lithium rechargeable et procede de fabrication correspondant |
WO2010150397A1 (ja) * | 2009-06-26 | 2010-12-29 | トヨタ自動車株式会社 | 正電極板、電池、車両、電池搭載機器、及び、正電極板の製造方法 |
-
1997
- 1997-11-26 JP JP9324511A patent/JPH11162446A/ja active Pending
Cited By (7)
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KR101390548B1 (ko) * | 2009-06-26 | 2014-04-30 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 정 전극판, 전지, 및 정 전극판의 제조 방법 |
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