JPH1125932A - 密閉型電池の放熱構造 - Google Patents
密閉型電池の放熱構造Info
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- JPH1125932A JPH1125932A JP17260597A JP17260597A JPH1125932A JP H1125932 A JPH1125932 A JP H1125932A JP 17260597 A JP17260597 A JP 17260597A JP 17260597 A JP17260597 A JP 17260597A JP H1125932 A JPH1125932 A JP H1125932A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 密閉型電池の放熱効率を向上させ、異常事態
における電池内部の温度上昇を抑制し得る密閉型電池の
放熱構造を提供することにある。 【解決手段】 密閉型電池１０において、電池缶１１の
側壁１の外面に、周方向に連続する凸部２および凹部３
を設ける。
における電池内部の温度上昇を抑制し得る密閉型電池の
放熱構造を提供することにある。 【解決手段】 密閉型電池１０において、電池缶１１の
側壁１の外面に、周方向に連続する凸部２および凹部３
を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、密閉型電池におけ
る放熱効率の向上を図るための放熱構造に関する。
る放熱効率の向上を図るための放熱構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】密閉型電池、特にリチウムイオン二次電
池においては、外部短絡、内部短絡、過充電等の異常事
態が発生すると、電池内部の発電要素が異常に発熱す
る。この場合、電池内部の温度は上昇し、更に、この温
度上昇により電池内部の流体が膨張する等して電池内部
の圧力が上昇する。密閉型電池は、その密閉型の構造の
ために内部の圧力が上昇すると、ついには破裂、発火に
至る場合がある。そのため、密閉型電池には上記事故を
回避するための安全構造が設けられている。
池においては、外部短絡、内部短絡、過充電等の異常事
態が発生すると、電池内部の発電要素が異常に発熱す
る。この場合、電池内部の温度は上昇し、更に、この温
度上昇により電池内部の流体が膨張する等して電池内部
の圧力が上昇する。密閉型電池は、その密閉型の構造の
ために内部の圧力が上昇すると、ついには破裂、発火に
至る場合がある。そのため、密閉型電池には上記事故を
回避するための安全構造が設けられている。
【０００３】一方、密閉型電池においては、それを搭載
する機器、例えばノートパソコンや携帯電話等の連続使
用時間を延ばすため、電池の体積エネルギー密度（充放
電可能な電気エネルギー[Wh]／電池体積）を増大させる
ことが要求されている。
する機器、例えばノートパソコンや携帯電話等の連続使
用時間を延ばすため、電池の体積エネルギー密度（充放
電可能な電気エネルギー[Wh]／電池体積）を増大させる
ことが要求されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の異常
事態によって発電要素が発熱する熱量は、密閉型電池が
有している充放電可能な電気エネルギーに比例するた
め、同じ体積の電池では体積エネルギー密度が高い程、
電池内部の温度上昇や圧力上昇が大きくなる。即ち、体
積エネルギー密度を増大させればさせる程、異常時にお
ける温度が高くなり、従来の安全構造のみでは対応しき
れないという問題がある。
事態によって発電要素が発熱する熱量は、密閉型電池が
有している充放電可能な電気エネルギーに比例するた
め、同じ体積の電池では体積エネルギー密度が高い程、
電池内部の温度上昇や圧力上昇が大きくなる。即ち、体
積エネルギー密度を増大させればさせる程、異常時にお
ける温度が高くなり、従来の安全構造のみでは対応しき
れないという問題がある。
【０００５】本発明の課題は、上記問題を解決し、密閉
型電池の放熱効率を向上させ、異常事態における電池内
部の温度上昇を抑制し得る密閉型電池の放熱構造を提供
することにある。
型電池の放熱効率を向上させ、異常事態における電池内
部の温度上昇を抑制し得る密閉型電池の放熱構造を提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉型電池の放
熱構造は、次の特徴を有するものである。 （１） 密閉型電池において、電池缶の側壁の外面に凸
部および／または凹部が設けられている密閉型電池の放
熱構造。
熱構造は、次の特徴を有するものである。 （１） 密閉型電池において、電池缶の側壁の外面に凸
部および／または凹部が設けられている密閉型電池の放
熱構造。
【０００７】（２） 凸部および／または凹部が周方向
に連続するものである上記（１）記載の密閉型電池の放
熱構造。
に連続するものである上記（１）記載の密閉型電池の放
熱構造。
【０００８】（３） 凸部および／または凹部が連続し
て側壁を螺旋状に旋回するものである上記（１）記載の
密閉型電池の放熱構造。
て側壁を螺旋状に旋回するものである上記（１）記載の
密閉型電池の放熱構造。
【０００９】（４） 凸部および／または凹部が電池の
長手方向に連続するものである上記（１）記載の密閉型
電池の放熱構造。
長手方向に連続するものである上記（１）記載の密閉型
電池の放熱構造。
【００１０】（５） 当該密閉型電池の外面の表面積
が、凸部および／または凹部が設けられていない密閉型
電池の外面の表面積の１．１倍〜１．６倍であり、凸部
および／または凹部が設けられていない密閉型電池は、
電池缶の全長が当該密閉型電池の電池缶の全長と同一の
ものであり、電池缶の外径が当該密閉型電池の電池缶の
平均外径と同一のものである上記（２）〜（４）いずれ
かに記載の密閉型電池の放熱構造。
が、凸部および／または凹部が設けられていない密閉型
電池の外面の表面積の１．１倍〜１．６倍であり、凸部
および／または凹部が設けられていない密閉型電池は、
電池缶の全長が当該密閉型電池の電池缶の全長と同一の
ものであり、電池缶の外径が当該密閉型電池の電池缶の
平均外径と同一のものである上記（２）〜（４）いずれ
かに記載の密閉型電池の放熱構造。
【００１１】（６） 凹部の底から凸部の頂点までの高
さが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍである上記（２）〜（４）
いずれかに記載の密閉型電池の放熱構造。
さが０．３ｍｍ〜１．５ｍｍである上記（２）〜（４）
いずれかに記載の密閉型電池の放熱構造。
【００１２】（７） 当該密閉型電池が有する充放電可
能なエネルギー／当該密閉型電池の外面の表面積が、
０．１Ｗｈ／ｃｍ2 以上である上記（１）〜（６）いず
れかに記載の密閉型電池の放熱構造。
能なエネルギー／当該密閉型電池の外面の表面積が、
０．１Ｗｈ／ｃｍ2 以上である上記（１）〜（６）いず
れかに記載の密閉型電池の放熱構造。
【００１３】
【作用】従来の密閉型電池においては、電池缶の側壁は
凹凸のない滑らかな面で構成されていた。それに対し
て、本発明の放熱構造においては、電池缶の側壁の外面
に凸部および／または凹部を設けている。このような構
造を密閉型電池に付与することにより、密閉型電池は表
面積を拡大して放熱性を向上させることができる。即
ち、本発明の放熱構造が付与された密閉型電池において
は、異常事態における電池内部の温度上昇を抑制するこ
とができる。
凹凸のない滑らかな面で構成されていた。それに対し
て、本発明の放熱構造においては、電池缶の側壁の外面
に凸部および／または凹部を設けている。このような構
造を密閉型電池に付与することにより、密閉型電池は表
面積を拡大して放熱性を向上させることができる。即
ち、本発明の放熱構造が付与された密閉型電池において
は、異常事態における電池内部の温度上昇を抑制するこ
とができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図を用いて詳細に
説明する。図１は、本発明の密閉型電池の放熱構造の一
例を示す側面図であり、部分的に断面図で示している。
同図の例に示すように、密閉型電池１０は電池缶１１の
開口を電池蓋１２で密封して構成されている。電池缶１
１の側壁１の外面には凸部２及び凹部３が設けられてい
る。同図の例では、密閉型電池１０は円筒型電池であ
る。電池缶の側壁１は波形状に成形されている。波形状
のうち電池外部側に突出した部分が凸部２に相当し、電
池内部側に突出した部分が凹部３に相当している。側壁
１の厚みは、略均一に形成されている。凸部２および凹
部３は周方向に連続しており、電池缶１１は蛇腹状を呈
している。このような構造とすることにより、密閉型電
池の外面の表面積を拡大でき、放熱性を向上させること
ができる。
説明する。図１は、本発明の密閉型電池の放熱構造の一
例を示す側面図であり、部分的に断面図で示している。
同図の例に示すように、密閉型電池１０は電池缶１１の
開口を電池蓋１２で密封して構成されている。電池缶１
１の側壁１の外面には凸部２及び凹部３が設けられてい
る。同図の例では、密閉型電池１０は円筒型電池であ
る。電池缶の側壁１は波形状に成形されている。波形状
のうち電池外部側に突出した部分が凸部２に相当し、電
池内部側に突出した部分が凹部３に相当している。側壁
１の厚みは、略均一に形成されている。凸部２および凹
部３は周方向に連続しており、電池缶１１は蛇腹状を呈
している。このような構造とすることにより、密閉型電
池の外面の表面積を拡大でき、放熱性を向上させること
ができる。
【００１５】点線Ａは電池缶１１の平均外径Ｄを示して
おり、従来の密閉型電池の輪郭をも示している。Ｌは電
池缶の全長を示している。Ｐは凸部または凹部のピッチ
を示している。Ｈは側壁の外面における波形状の波の振
幅、即ち、凹部の底から凸部の頂点までの高さを示して
いる。
おり、従来の密閉型電池の輪郭をも示している。Ｌは電
池缶の全長を示している。Ｐは凸部または凹部のピッチ
を示している。Ｈは側壁の外面における波形状の波の振
幅、即ち、凹部の底から凸部の頂点までの高さを示して
いる。
【００１６】図２、３は本発明の密閉型電池の放熱構造
の他の例を示す図である。図２は側面図であり、図３は
上面図及び側面図である。両図において、密閉型電池１
０は図１の例と同様に円筒型であって、電池缶１１の開
口を電池蓋１２で密封して構成されている。電池缶１１
の側壁１は波形状に成形されている。なお、点線Ａは図
１と同様に電池缶１１の平均外径を示しており、従来の
密閉型電池の輪郭をも示している。
の他の例を示す図である。図２は側面図であり、図３は
上面図及び側面図である。両図において、密閉型電池１
０は図１の例と同様に円筒型であって、電池缶１１の開
口を電池蓋１２で密封して構成されている。電池缶１１
の側壁１は波形状に成形されている。なお、点線Ａは図
１と同様に電池缶１１の平均外径を示しており、従来の
密閉型電池の輪郭をも示している。
【００１７】図２の例では、凸部２および凹部３は連続
して側壁１を螺旋状に旋回しており、側壁１は蛇腹状と
なっている。なお、同図では螺旋が一条の場合を示して
いるが、多条であっても良い。螺旋を多条とすれば、電
池缶の強度を高めることができるので好ましい態様であ
る。図３の例では、凸部２および凹部３は密閉型電池１
０の長手方向に連続しており、電池缶１１の周囲に配列
されている。この場合には、電池缶の長手方向の強度向
上が図れる。図２、３の例においても図１の例と同様に
密閉型電池の外面の表面積を拡大でき、放熱性を向上さ
せることができる。
して側壁１を螺旋状に旋回しており、側壁１は蛇腹状と
なっている。なお、同図では螺旋が一条の場合を示して
いるが、多条であっても良い。螺旋を多条とすれば、電
池缶の強度を高めることができるので好ましい態様であ
る。図３の例では、凸部２および凹部３は密閉型電池１
０の長手方向に連続しており、電池缶１１の周囲に配列
されている。この場合には、電池缶の長手方向の強度向
上が図れる。図２、３の例においても図１の例と同様に
密閉型電池の外面の表面積を拡大でき、放熱性を向上さ
せることができる。
【００１８】図４は、本発明の密閉型電池の放熱構造の
他の例を示す側面図であり、部分的に断面図で示してい
る。同図の例においても、図１の例と同様に、密閉型電
池１０は電池缶１１の開口を電池蓋１２で密封して構成
されている。同図の例では、前述した図１〜３の例と異
なり、電池缶１１の側壁２１の外面には凸部２２のみが
設けられている。凸部２２は板状のフィンであり、電池
の長手方向に垂直に突出するように設けられている。凸
部２２は側壁２１とは別の部材で構成されている。側壁
２１の凸部２２を除いた部分は、従来の密閉型電池の側
壁と同様である。同図の例においても密閉型電池の外面
の表面積を拡大でき、放熱性を向上させることができ
る。なお、ｌは電池缶の全長を示しており、ｄは凸部を
除いた電池缶の外径であって、従来の密閉型電池の外径
をも示している。
他の例を示す側面図であり、部分的に断面図で示してい
る。同図の例においても、図１の例と同様に、密閉型電
池１０は電池缶１１の開口を電池蓋１２で密封して構成
されている。同図の例では、前述した図１〜３の例と異
なり、電池缶１１の側壁２１の外面には凸部２２のみが
設けられている。凸部２２は板状のフィンであり、電池
の長手方向に垂直に突出するように設けられている。凸
部２２は側壁２１とは別の部材で構成されている。側壁
２１の凸部２２を除いた部分は、従来の密閉型電池の側
壁と同様である。同図の例においても密閉型電池の外面
の表面積を拡大でき、放熱性を向上させることができ
る。なお、ｌは電池缶の全長を示しており、ｄは凸部を
除いた電池缶の外径であって、従来の密閉型電池の外径
をも示している。
【００１９】電池缶の側壁の外面に設けられる凸部また
は凹部は、電池缶の外面の表面積を拡大し得るものであ
れば良く、特に限定されるものではない。凸部および凹
部のうち一方のみが設けられていても良いし、両方とも
設けられていても良い。凸部または凹部は電池缶側壁の
全面に設けられていても良いし、側壁の一部にのみ設け
られていても良い。更に、凸部または凹部を設ける位置
は、電池缶の側壁以外の電池蓋や電池缶の底面であって
も良く、特に限定されるものではない。但し、放熱効率
の点から、発電要素に最も近い電池缶の側壁であるのが
好ましい。
は凹部は、電池缶の外面の表面積を拡大し得るものであ
れば良く、特に限定されるものではない。凸部および凹
部のうち一方のみが設けられていても良いし、両方とも
設けられていても良い。凸部または凹部は電池缶側壁の
全面に設けられていても良いし、側壁の一部にのみ設け
られていても良い。更に、凸部または凹部を設ける位置
は、電池缶の側壁以外の電池蓋や電池缶の底面であって
も良く、特に限定されるものではない。但し、放熱効率
の点から、発電要素に最も近い電池缶の側壁であるのが
好ましい。
【００２０】凸部または凹部の形状、数、大きさ、材料
等といった仕様は、密閉型電池の種類、体積エネルギー
密度、使用環境、冷却条件等を考慮して適宜決定すれば
良い。但し、凸部または凹部の仕様は、良好な放熱性を
確保する点からは、それらが設けられた密閉型電池の外
面の表面積が、それらが設けられていない基準となる密
閉型電池の外面の表面積の１．１倍〜１．６倍となるよ
うに決定するのが好ましい。
等といった仕様は、密閉型電池の種類、体積エネルギー
密度、使用環境、冷却条件等を考慮して適宜決定すれば
良い。但し、凸部または凹部の仕様は、良好な放熱性を
確保する点からは、それらが設けられた密閉型電池の外
面の表面積が、それらが設けられていない基準となる密
閉型電池の外面の表面積の１．１倍〜１．６倍となるよ
うに決定するのが好ましい。
【００２１】ここでいう基準となる密閉型電池とは、図
１〜３の例で示した側壁が波形状に成形された態様にお
いては、電池缶の全長が全長Ｌと同一であり、電池缶の
外径が平均外径Ｄと同一である密閉型電池をいう。な
お、平均外径とは電池缶の最大径と最小径との平均値を
いう。図４の例で示した側壁の外面に凸部のみが設けら
れた態様においては、電池缶の全長が全長ｌと同一であ
り、電池缶の外径が凸部を除いた部分の外径ｄと同一で
ある密閉型電池をいう。
１〜３の例で示した側壁が波形状に成形された態様にお
いては、電池缶の全長が全長Ｌと同一であり、電池缶の
外径が平均外径Ｄと同一である密閉型電池をいう。な
お、平均外径とは電池缶の最大径と最小径との平均値を
いう。図４の例で示した側壁の外面に凸部のみが設けら
れた態様においては、電池缶の全長が全長ｌと同一であ
り、電池缶の外径が凸部を除いた部分の外径ｄと同一で
ある密閉型電池をいう。
【００２２】凸部または凹部の代表的な態様としては、
図１〜３に示す側壁を波形状にして形成したもの、図４
に示す板状のフィンなどが挙げられる。前者は、凸部お
よび凹部の形成が容易にでき、本発明の放熱構造が付与
された密閉型電池の製造を容易なものとできるため好ま
しい態様である。後者は、従来の密閉型電池に対しても
本発明の放熱構造を付与できるため好ましい態様であ
る。なお、上記の態様だけでなく、例えば、半球状や円
錐状の突起物や凹みが任意に点在する態様であっても良
い。
図１〜３に示す側壁を波形状にして形成したもの、図４
に示す板状のフィンなどが挙げられる。前者は、凸部お
よび凹部の形成が容易にでき、本発明の放熱構造が付与
された密閉型電池の製造を容易なものとできるため好ま
しい態様である。後者は、従来の密閉型電池に対しても
本発明の放熱構造を付与できるため好ましい態様であ
る。なお、上記の態様だけでなく、例えば、半球状や円
錐状の突起物や凹みが任意に点在する態様であっても良
い。
【００２３】凸部および凹部が側壁を波形状にして設け
られた態様においては、側壁の断面形状は図１に示す略
半円の連続を描くものだけに限定されず、例えば、正弦
波、矩形の連続や三角形の連続を描くものであっても良
い。但し、製造が容易な点や機械的強度の点からは、図
１に示す略半円の連続を描くものであるのが好ましい。
なお、ここでいう連続とは、半円や三角形の頂点の方向
を交互に反対方向に向けながら連続する場合だけでな
く、該頂点の方向を常に同一方向に向けて連続する場合
をもいう。
られた態様においては、側壁の断面形状は図１に示す略
半円の連続を描くものだけに限定されず、例えば、正弦
波、矩形の連続や三角形の連続を描くものであっても良
い。但し、製造が容易な点や機械的強度の点からは、図
１に示す略半円の連続を描くものであるのが好ましい。
なお、ここでいう連続とは、半円や三角形の頂点の方向
を交互に反対方向に向けながら連続する場合だけでな
く、該頂点の方向を常に同一方向に向けて連続する場合
をもいう。
【００２４】凸部および凹部が連続する方向としては、
図１に示す周方向、図２に示す螺旋方向、図３に示す長
手方向が挙げられるが、これらの方向に限定されるもの
ではない。なお、周方向とは長手方向に垂直に電池缶の
周囲を回る方向をいい、長手方向とは電池缶の底面から
電池蓋に向かう方向又は電池蓋から電池缶の底面に向か
う方向をいう。
図１に示す周方向、図２に示す螺旋方向、図３に示す長
手方向が挙げられるが、これらの方向に限定されるもの
ではない。なお、周方向とは長手方向に垂直に電池缶の
周囲を回る方向をいい、長手方向とは電池缶の底面から
電池蓋に向かう方向又は電池蓋から電池缶の底面に向か
う方向をいう。
【００２５】本態様においても、凸部および凹部はそれ
らが設けられた密閉型電池の外面の表面積の倍率が前述
した値となるように設ければ良い。但し、本態様におい
ては電池缶の内容積を減少させ過ぎないようにする必要
があるため、例えば平均外径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ、電
池缶の全長が３０ｍｍ〜１００ｍｍ、電池缶の側壁を形
成する板材の厚みが０．３ｍｍの密閉型電池であるなら
ば、凹部の底から凸部の頂点までの高さを０．３ｍｍ〜
１．５ｍｍ、ピッチを０．５ｍｍ〜３．０ｍｍに設定す
るのが好ましい。
らが設けられた密閉型電池の外面の表面積の倍率が前述
した値となるように設ければ良い。但し、本態様におい
ては電池缶の内容積を減少させ過ぎないようにする必要
があるため、例えば平均外径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ、電
池缶の全長が３０ｍｍ〜１００ｍｍ、電池缶の側壁を形
成する板材の厚みが０．３ｍｍの密閉型電池であるなら
ば、凹部の底から凸部の頂点までの高さを０．３ｍｍ〜
１．５ｍｍ、ピッチを０．５ｍｍ〜３．０ｍｍに設定す
るのが好ましい。
【００２６】本態様における凸部および凹部の形成は、
一般的な板金加工によって行うことができる。凸部およ
び凹部は、側壁となる板材に予め形成しても良いし、従
来どおり電池缶を作製し、これに形成しても良い。な
お、側壁の材料（電池缶の材料）としては、従来より密
閉型電池の電池缶に用いられている材料が使用でき、例
えば、鉄、ニッケルメッキ鉄、ステンレス、銅、アルミ
ニウム、亜鉛メッキ鉄が挙げられる。
一般的な板金加工によって行うことができる。凸部およ
び凹部は、側壁となる板材に予め形成しても良いし、従
来どおり電池缶を作製し、これに形成しても良い。な
お、側壁の材料（電池缶の材料）としては、従来より密
閉型電池の電池缶に用いられている材料が使用でき、例
えば、鉄、ニッケルメッキ鉄、ステンレス、銅、アルミ
ニウム、亜鉛メッキ鉄が挙げられる。
【００２７】具体的には、板材に予め凸部および凹部を
形成する場合であれば、最初に側壁となる板材を波板状
に成形し、この板材を円筒状に丸めてつなぎ目を溶接す
る。次に、電池缶の底面となる部分と電池蓋を接合する
ことで本発明の放熱構造が付与された密閉型電池を得る
ことができる。なお、板材を波板状に成形する方法とし
ては、連続金型プレス法等が挙げられる。
形成する場合であれば、最初に側壁となる板材を波板状
に成形し、この板材を円筒状に丸めてつなぎ目を溶接す
る。次に、電池缶の底面となる部分と電池蓋を接合する
ことで本発明の放熱構造が付与された密閉型電池を得る
ことができる。なお、板材を波板状に成形する方法とし
ては、連続金型プレス法等が挙げられる。
【００２８】最初に電池缶を作製する場合であれば、板
材に深絞り加工等を施して底付円筒缶を作製し、この円
筒缶の側壁をロールダイスや凹凸の付いた二つ割りダイ
スで波形状に成形し、電池蓋を取り付ければ本発明の放
熱構造が付与された密閉型電池を得ることができる。
材に深絞り加工等を施して底付円筒缶を作製し、この円
筒缶の側壁をロールダイスや凹凸の付いた二つ割りダイ
スで波形状に成形し、電池蓋を取り付ければ本発明の放
熱構造が付与された密閉型電池を得ることができる。
【００２９】凸部が板状のフィンである態様において
は、凸部は電池缶又は電池蓋と一体的に設けられても良
いし、別部材として設けられても良い。なお、本態様に
おいても凸部を設ける位置は、前述した理由と同様に電
池缶の側壁であるのが好ましい。凸部が別部材の場合で
は、従来の密閉型電池に凸部を取り付けるだけで良いの
で好ましい態様である。
は、凸部は電池缶又は電池蓋と一体的に設けられても良
いし、別部材として設けられても良い。なお、本態様に
おいても凸部を設ける位置は、前述した理由と同様に電
池缶の側壁であるのが好ましい。凸部が別部材の場合で
は、従来の密閉型電池に凸部を取り付けるだけで良いの
で好ましい態様である。
【００３０】凸部を形成する材料としては、鉄、ニッケ
ルメッキ鉄、ステンレス、銅、アルミニウム、亜鉛メッ
キ鉄、銀、銀メッキ鉄等が挙げられ、このうち熱伝導率
が高い銀、銅、アルミニウムが好ましいが、コスト面を
優先すればアルミニウム、銅が好ましい。
ルメッキ鉄、ステンレス、銅、アルミニウム、亜鉛メッ
キ鉄、銀、銀メッキ鉄等が挙げられ、このうち熱伝導率
が高い銀、銅、アルミニウムが好ましいが、コスト面を
優先すればアルミニウム、銅が好ましい。
【００３１】本態様においても、凸部はそれが設けられ
た密閉型電池の外面の表面積の倍率が前述した値となる
ように設けるのが好ましい。具体的には、凸部を除いた
電池缶の外径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ、電池缶の全長が３
０ｍｍ〜１００ｍｍの密閉型電池であるならば、フィン
（凸部）の外径を１１ｍｍ〜３１ｍｍ、フィンの材質を
アルミニウム、フィンの厚みを０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ
に設定するのが好ましい。
た密閉型電池の外面の表面積の倍率が前述した値となる
ように設けるのが好ましい。具体的には、凸部を除いた
電池缶の外径が１０ｍｍ〜３０ｍｍ、電池缶の全長が３
０ｍｍ〜１００ｍｍの密閉型電池であるならば、フィン
（凸部）の外径を１１ｍｍ〜３１ｍｍ、フィンの材質を
アルミニウム、フィンの厚みを０．２ｍｍ〜１．０ｍｍ
に設定するのが好ましい。
【００３２】本発明による放熱構造は、あらゆる密閉型
電池に対して有用であるが、ノート型パソコン、携帯電
話、携帯ビデオカメラ等の充電可能な電源として使用さ
れる高容量リチウムイオン二次電池に特に有用となる。
本発明による放熱構造は、一般的な円筒型（ボタン型を
含む）の密閉型電池だけでなく、角型やシートバッテリ
ーなど任意の形状の電池にも有用である。
電池に対して有用であるが、ノート型パソコン、携帯電
話、携帯ビデオカメラ等の充電可能な電源として使用さ
れる高容量リチウムイオン二次電池に特に有用となる。
本発明による放熱構造は、一般的な円筒型（ボタン型を
含む）の密閉型電池だけでなく、角型やシートバッテリ
ーなど任意の形状の電池にも有用である。
【００３３】また本発明は、密閉型電池が有する充放電
可能なエネルギー〔Ｗｈ〕の値を密閉型電池の外面の表
面積〔ｃｍ2 〕の値で割った値、即ち、充放電可能なエ
ネルギー／外面の表面積〔Ｗｈ／ｃｍ2 〕が、０．１
〔Ｗｈ／ｃｍ2 〕以上となるような高容量電池に適用す
ると効果が大きい。
可能なエネルギー〔Ｗｈ〕の値を密閉型電池の外面の表
面積〔ｃｍ2 〕の値で割った値、即ち、充放電可能なエ
ネルギー／外面の表面積〔Ｗｈ／ｃｍ2 〕が、０．１
〔Ｗｈ／ｃｍ2 〕以上となるような高容量電池に適用す
ると効果が大きい。
【００３４】本発明による放熱構造は、密閉型電池に関
する次のような異常事態において、電池内部の温度を下
降させることができる。即ち、充放電に関する外部の回
路異常によって発生する過電流・過電圧・外部短絡、内
部短絡・電解液反応など電池内部の環境変化、打撃・貫
通などの外的破壊行為、などで生じる電池内部の異常昇
温である。
する次のような異常事態において、電池内部の温度を下
降させることができる。即ち、充放電に関する外部の回
路異常によって発生する過電流・過電圧・外部短絡、内
部短絡・電解液反応など電池内部の環境変化、打撃・貫
通などの外的破壊行為、などで生じる電池内部の異常昇
温である。
【００３５】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示
す。実際に図１に示す放熱構造を密閉型電池に付与し
た。
す。実際に図１に示す放熱構造を密閉型電池に付与し
た。
【００３６】実施例１ ニッケル鍍金鉄の板材に深絞り加工を施し、側壁の厚み
が０．３ｍｍの底付円筒缶（外径１８ｍｍ）を作製す
る。次に、この円筒缶の側壁をロールダイスで波形状に
成形して側壁の外面に凸部及び凹部を設けた。得られた
電池缶は、凹部の底から凸部の頂点までの高さＨが０．
５ｍｍ、ピッチＰが１ｍｍ、最大外径が１８ｍｍ、電池
缶の全長Ｌが５０ｍｍ、電池缶の包含体積が１２．７ｃ
ｍ3 であった。この電池缶に、充放電可能な電気エネル
ギーが７．２Ｗｈの発電要素を挿入し、電池缶の開口を
電池蓋で密封して密閉型電池を得た。この場合、体積エ
ネルギー密度（充放電可能な電気エネルギー／電池缶の
包含体積）は０．５６７Ｗｈ／ｃｍ3 である。更に、密
閉型電池には圧力が一定値を越えると動作する防爆弁を
取り付けた。
が０．３ｍｍの底付円筒缶（外径１８ｍｍ）を作製す
る。次に、この円筒缶の側壁をロールダイスで波形状に
成形して側壁の外面に凸部及び凹部を設けた。得られた
電池缶は、凹部の底から凸部の頂点までの高さＨが０．
５ｍｍ、ピッチＰが１ｍｍ、最大外径が１８ｍｍ、電池
缶の全長Ｌが５０ｍｍ、電池缶の包含体積が１２．７ｃ
ｍ3 であった。この電池缶に、充放電可能な電気エネル
ギーが７．２Ｗｈの発電要素を挿入し、電池缶の開口を
電池蓋で密封して密閉型電池を得た。この場合、体積エ
ネルギー密度（充放電可能な電気エネルギー／電池缶の
包含体積）は０．５６７Ｗｈ／ｃｍ3 である。更に、密
閉型電池には圧力が一定値を越えると動作する防爆弁を
取り付けた。
【００３７】比較例１ 側壁の外面に凸部及び凹部が設けられていない電池缶
（外径１８ｍｍ、全長５０ｍｍ、側壁の厚さ０．３ｍ
ｍ、電池缶の包含体積１２．７ｃｍ3 、材料：ニッケル
鍍金鉄）に、充放電可能な電気エネルギーが５．０Ｗｈ
の発電要素を挿入し、電池蓋で密封して密閉型電池を得
た。体積エネルギー密度は０．３９４Ｗｈ／ｃｍ3 であ
る。なお、実施例１と同様に防爆弁を取り付けた。
（外径１８ｍｍ、全長５０ｍｍ、側壁の厚さ０．３ｍ
ｍ、電池缶の包含体積１２．７ｃｍ3 、材料：ニッケル
鍍金鉄）に、充放電可能な電気エネルギーが５．０Ｗｈ
の発電要素を挿入し、電池蓋で密封して密閉型電池を得
た。体積エネルギー密度は０．３９４Ｗｈ／ｃｍ3 であ
る。なお、実施例１と同様に防爆弁を取り付けた。
【００３８】比較例２ 挿入する発電要素の充放電可能な電気エネルギーを４．
８Ｗｈとした以外は、比較例１と同様にして密閉型電池
を得た。体積エネルギー密度は０．３７８Ｗｈ／ｃｍ3
である。
８Ｗｈとした以外は、比較例１と同様にして密閉型電池
を得た。体積エネルギー密度は０．３７８Ｗｈ／ｃｍ3
である。
【００３９】〔評価試験〕上記で得られた密閉型電池に
外部短絡試験（電池の正極と負極とを電気抵抗３０ｍΩ
の電線で８時間短絡させる。）および釘刺し試験（直径
３ｍｍの釘を電池のほぼ中央部に電極面に対して垂直方
向に貫通させ８時間放置する。）を実施した。結果、実
施例１においては電池内部の温度上昇は１００℃程度に
止まり、電池が発火したり防爆弁が破裂する事態には至
らなかった。比較例１においては、電池内部の温度は３
００℃以上となり、電池は発火し、防爆弁が破裂した。
比較例３においては実施例１と同様の結果となった。
外部短絡試験（電池の正極と負極とを電気抵抗３０ｍΩ
の電線で８時間短絡させる。）および釘刺し試験（直径
３ｍｍの釘を電池のほぼ中央部に電極面に対して垂直方
向に貫通させ８時間放置する。）を実施した。結果、実
施例１においては電池内部の温度上昇は１００℃程度に
止まり、電池が発火したり防爆弁が破裂する事態には至
らなかった。比較例１においては、電池内部の温度は３
００℃以上となり、電池は発火し、防爆弁が破裂した。
比較例３においては実施例１と同様の結果となった。
【００４０】〔評価〕比較例２より、従来の密閉型電池
においては、体積エネルギー密度を増大させると安全性
を確保できない。比較例３より、従来の密閉型電池にお
いては、安全性の確保をするには体積エネルギー密度を
０．３８Ｗｈ／ｃｍ3 程度とする必要がある。それに対
して、実施例１では、体積エネルギー密度が０．５７Ｗ
ｈ／ｃｍ3 （約１．５倍）程度であっても安全性を確保
できる。即ち、本発明の放熱構造を付与すれば、体積エ
ネルギー密度を増大させた場合であっても安全性を確保
することができる。
においては、体積エネルギー密度を増大させると安全性
を確保できない。比較例３より、従来の密閉型電池にお
いては、安全性の確保をするには体積エネルギー密度を
０．３８Ｗｈ／ｃｍ3 程度とする必要がある。それに対
して、実施例１では、体積エネルギー密度が０．５７Ｗ
ｈ／ｃｍ3 （約１．５倍）程度であっても安全性を確保
できる。即ち、本発明の放熱構造を付与すれば、体積エ
ネルギー密度を増大させた場合であっても安全性を確保
することができる。
【００４１】
【発明の効果】本発明の密閉型電池の放熱構造を付与す
れば、密閉型電池はその放熱性を向上させることができ
る。従って、体積エネルギー密度を増大させた場合であ
っても異常事態における危険性を少なくすることができ
る。
れば、密閉型電池はその放熱性を向上させることができ
る。従って、体積エネルギー密度を増大させた場合であ
っても異常事態における危険性を少なくすることができ
る。
【図１】本発明の密閉型電池の放熱構造の一例を示す側
面図である。
面図である。
【図２】本発明の密閉型電池の放熱構造の他の例を示す
側面図である。
側面図である。
【図３】本発明の密閉型電池の放熱構造の他の例を示す
上面図及び側面図である。
上面図及び側面図である。
【図４】本発明の密閉型電池の放熱構造の他の例を示す
側面図である。
側面図である。
１ 電池缶の側壁 ２ 凸部 ３ 凹部 １０ 密閉型電池 １１ 電池缶 １２ 電池蓋
Claims (7)
- 【請求項１】 密閉型電池において、電池缶の側壁の外
面に凸部および／または凹部が設けられている密閉型電
池の放熱構造。 - 【請求項２】 凸部および／または凹部が周方向に連続
するものである請求項１記載の密閉型電池の放熱構造。 - 【請求項３】 凸部および／または凹部が連続して側壁
を螺旋状に旋回するものである請求項１記載の密閉型電
池の放熱構造。 - 【請求項４】 凸部および／または凹部が電池の長手方
向に連続するものである請求項１記載の密閉型電池の放
熱構造。 - 【請求項５】 当該密閉型電池の外面の表面積が、凸部
および／または凹部が設けられていない密閉型電池の外
面の表面積の１．１倍〜１．６倍であり、凸部および／
または凹部が設けられていない密閉型電池は、電池缶の
全長が当該密閉型電池の電池缶の全長と同一のものであ
り、電池缶の外径が当該密閉型電池の電池缶の平均外径
と同一のものである請求項２〜４いずれかに記載の密閉
型電池の放熱構造。 - 【請求項６】 凹部の底から凸部の頂点までの高さが
０．３ｍｍ〜１．５ｍｍである請求項２〜４いずれかに
記載の密閉型電池の放熱構造。 - 【請求項７】 当該密閉型電池が有する充放電可能なエ
ネルギー／当該密閉型電池の外面の表面積が、０．１Ｗ
ｈ／ｃｍ2 以上である請求項１〜６いずれかに記載の密
閉型電池の放熱構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17260597A JPH1125932A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 密閉型電池の放熱構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17260597A JPH1125932A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 密閉型電池の放熱構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1125932A true JPH1125932A (ja) | 1999-01-29 |
Family
ID=15944972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17260597A Pending JPH1125932A (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 密閉型電池の放熱構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1125932A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001143666A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 円筒形リチウムイオン電池 |
| WO2001080333A1 (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-25 | Fmc Corporation | Battery pack or battery providing increased heat dissipation |
| KR100635775B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| KR100667946B1 (ko) * | 2005-03-24 | 2007-01-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지와 그 케이스 |
| KR100686843B1 (ko) | 2005-09-22 | 2007-02-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지용 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지 |
| KR100709252B1 (ko) | 2005-07-07 | 2007-04-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈 |
| KR100717801B1 (ko) * | 2005-12-19 | 2007-05-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US7601458B2 (en) | 2005-03-24 | 2009-10-13 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery and battery module |
| 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 |
| US10867770B2 (en) | 2018-05-02 | 2020-12-15 | Asml Netherlands B.V. | E-beam apparatus |
| DE102021109603A1 (de) | 2021-04-16 | 2022-10-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Traktionsbatterie und Kraftfahrzeug mit einer solchen |
-
1997
- 1997-06-27 JP JP17260597A patent/JPH1125932A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001143666A (ja) * | 1999-11-17 | 2001-05-25 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 円筒形リチウムイオン電池 |
| WO2001080333A1 (en) * | 2000-04-13 | 2001-10-25 | Fmc Corporation | Battery pack or battery providing increased heat dissipation |
| US6703160B2 (en) | 2000-04-13 | 2004-03-09 | Fmc Corporation, Lithium Division | Battery pack or battery providing increased heat dissipation |
| KR100635775B1 (ko) | 2004-10-28 | 2006-10-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US7601458B2 (en) | 2005-03-24 | 2009-10-13 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery and battery module |
| KR100667946B1 (ko) * | 2005-03-24 | 2007-01-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차전지와 그 케이스 |
| US8685559B2 (en) | 2005-03-24 | 2014-04-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery and battery module |
| KR100709252B1 (ko) | 2005-07-07 | 2007-04-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 모듈 |
| KR100686843B1 (ko) | 2005-09-22 | 2007-02-26 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지용 캔 및 이를 이용한 리튬 이차전지 |
| KR100717801B1 (ko) * | 2005-12-19 | 2007-05-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US8765281B2 (en) | 2005-12-19 | 2014-07-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery and battery module |
| 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 |
| US10867770B2 (en) | 2018-05-02 | 2020-12-15 | Asml Netherlands B.V. | E-beam apparatus |
| US11315752B2 (en) | 2018-05-02 | 2022-04-26 | Asml Netherlands B.V. | E-beam apparatus |
| DE102021109603A1 (de) | 2021-04-16 | 2022-10-20 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Traktionsbatterie und Kraftfahrzeug mit einer solchen |
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