JPH11273649A - 二次電池 - Google Patents

二次電池

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JPH11273649A
JPH11273649A JP10070732A JP7073298A JPH11273649A JP H11273649 A JPH11273649 A JP H11273649A JP 10070732 A JP10070732 A JP 10070732A JP 7073298 A JP7073298 A JP 7073298A JP H11273649 A JPH11273649 A JP H11273649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cap
secondary battery
insulating collar
battery
gas
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
Application number
JP10070732A
Other languages
English (en)
Inventor
Masami Furukawa
正美 古川
Yosuke Kita
洋輔 北
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP10070732A priority Critical patent/JPH11273649A/ja
Publication of JPH11273649A publication Critical patent/JPH11273649A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電極素子を電池容器に収納し、絶縁カラーを
入れ、キャップで封口する形態の二次電池において、電
池内部で発生するガスを効果的に電池外部に放出するこ
とを目的とする。 【解決手段】 複数のガス抜き孔30と、複数の位置決
め用の孔31とを具備する絶縁カラー11と、開裂弁3
2と前記位置決め用の孔31に嵌合するピン33とを具
備するキャップ10とを有し、且つ、前記キャップ10
のピン33が、前記絶縁カラー11の複数の位置決め用
の孔31のいずれか1つに嵌合した場合に、前記絶縁カ
ラー11の複数のガス抜き孔30の中のいずれかが前記
キャップ10の開裂弁32の位置と一致するように設け
て二次電池を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池に関し、更
に詳しくは電池内圧上昇の対策を施した二次電池に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来の二次電池では発生するガスにより
電池内部の内圧が上昇した場合に対処するため、電池容
器の一部に弱い箇所を作り、そこが圧力に耐えられなく
なったときに破壊するのを利用して、電池内部の圧力を
下げるという方法が通常採用されてきた。
【0003】例えば、アルミニウムの母材に数十μmの
厚みを残して溝を入れ、溝の薄い所に応力を集中させ
て、所定のガス圧になるとそこが開裂してガスを放出さ
せる方法がある。
【0004】また、産業用の大容量の非水電解液二次電
池に、電極素子を電池容器に収納し、絶縁カラーを入
れ、キャップで封口する形態のものがある。キャップに
は開裂弁が、絶縁カラーには孔があいていて、内圧上昇
に対する対策がとれている。しかしながら、一般的にキ
ャップの開裂弁と絶縁カラーの孔とは、位置的に一致し
て作製されておらず、電池内部に発生したガスの圧力が
十分に開裂弁に作用せず、これを破壊してガスを放出さ
せ、内圧を低下させるという効果が期待できない問題が
あった。
【0005】特に、二次電池の中でも電気自動車等に用
いられる容量の大きな電池では、電池に含まれる電解液
も多いため、異常時(例えば電池電極がショートしたと
き)には急激に電解液が気化し、且つその気化量が多い
ため、応答性がよく、さらにガス流量の大きくとれるも
のが必要であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、電極素子を電池容器に収納し、絶縁カラーを入れ、
キャップで封口する形態の二次電池において、キャップ
に設けた開裂弁と、絶縁カラーに設けた孔との位置を一
致するように形成して、電池内部で発生するガスを効果
的に電池外部に放出し、過度の内圧の上昇を防止するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
なされたものであり、複数のガス抜き用の孔と、複数の
位置決め用の孔と、を具備する絶縁部材と、前記位置決
め用の孔に嵌合するピンと、開裂弁と、を具備するキャ
ップ部材とを有し、且つ、前記絶縁部材の複数のガス抜
き用の孔は、前記キャップ部材のピンが、前記絶縁部材
の複数の位置決め用の孔のいずれか1つに嵌合した場合
に、前記キャップ部材の開裂弁の位置と一致するように
設けられている二次電池を構成して、上記課題を解決す
る。
【0008】上述した構成によると、キャップに設けた
開裂弁と、絶縁カラーに設けた孔との位置が一致するよ
うに製造することができるので、過剰なガスが電池内部
で発生した場合、開裂弁を効果的に破壊し、ガスを電池
外部に放出できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の二次電池として非水電解
液二次電池に関し、図1ないし図4を参照して説明す
る。ここで図1は本発明にかかわる非水電解液二次電池
の電極素子の構成図であり、図2はその断面図であり、
図3は図2の矢印Aで示す部位の断面図である。また、
図4は本発明にかかわる非水電解液二次電池の絶縁カラ
ーとキャップの構成を示す図である。
【0010】まず、非水電解液二次電池の形成について
説明する。負極電極1は次のようにして作製する。不活
性ガス気流中で焼成した炭素質材料を粉砕し、平均粒径
が20μmの炭素粒子を得、この炭素粒子を90重量部
と、結着材としてフッ化ビニリデン樹脂を10重量部と
をN−メチルピロリドンに分散させてスラリーを形成す
る。このスラリーを厚さ10μmの銅箔の両面に塗布し
て厚さ180μmの電極原板を作製する。この電極原板
の1部に負極リード2となる未塗布部を残してカット
し、負極電極1を得る。
【0011】正極電極3は次のようにして作製する。平
均粒径が15μmのLiCoO2 粉末を91重量部と、
導電材としてグラファイトを6重量部と、結着材として
フッ化ビニリデン樹脂を3重量部とをN−メチルピロリ
ドンに分散させてスラリーを形成し、このスラリーをア
ルミ箔の両面に塗布して厚さ150μmの電極原板を作
製する。この電極原板の1部に正極リード4となる未塗
布部を残してカットし、正極電極3を得る。
【0012】上述したようにして作製された負極電極1
と正極電極3とはセパレータ5を挟んで順次積層し、巻
き芯6に矢印Rで示される方向に多数回巻かれる。負極
電極1と正極電極3の未塗布部は、予め短冊状に切断さ
れていて、巻取り後、巻き芯6の一方の側に負極リード
2が、他方の側に正極リード4が各々集合して電極素子
20を形成する。
【0013】尚、負極電極1および正極電極3の形成は
上述した例に限ることはないことは当然である。
【0014】図2は上述したようにして作製された電極
素子20を円筒の電池容器17に収納し、円筒の一方の
端に負極21を、他方の端に正極22を設けた非水電解
液二次電池を示している。
【0015】図3は図2の矢印Aで示す正極22側の構
成の詳細を表している。電極素子20は前述したように
負極電極1、セパレータ5、正極電極3の順に交互に積
層されたものであって、巻き芯6に多数回巻かれてい
る。正極電極3の正極リード4から集電リード7が導出
され、押さえ金具8で挟んで極柱9にレーザ溶接され
る。正極の極柱材はアルミニウムであり、負極の極柱材
は銅であって、それぞれの極の押さえ金具はそれぞれの
極柱と同一の材質で形成されている。
【0016】極柱9は巻き芯6と結合されていて電極素
子20と強固に一体化されていて、電極ロールを形成し
ている。この電極ロールの極柱9にキャップ10が、絶
縁カラー11、シール12、セラミック突き当て13、
リング14、セラミックワッシャ15等を介してナット
16により固定されている。さらにこれらはステンレス
製の電池容器17に収納され、キャップ10と電池容器
17とをレーザにより溶接して密封する。この構造は負
極21側においても同様である。
【0017】電解液はプロピレンカーボネートとジエチ
ルカーボネートの混合溶媒中にLiBF4 を1モル/リ
ットルの割合で溶解したものであって、負極21側のキ
ャップに設けられている注液口から注入し、その後、注
液口を封止して非水電解液二次電池を構成する。
【0018】つぎに、上述のようにして作製された非水
電解液二次電池に関し、本発明の特徴を成すキャップ1
0と絶縁カラー11の構成について詳述する。キャップ
10と絶縁カラー11とはその形状、取り付け位置関係
によって電池容器17内で発生したガスを効果的に外部
に放出させることができるようにしようとするものであ
る。
【0019】図4(a)は図2の矢印Aで示す正極22
側の斜視図であって、絶縁カラー11が装着されるとき
の状態である。絶縁カラー11は例えばポリプロピレン
製であって、複数のガス抜き孔30と孔31とを有して
形成されている。また、図4(b)は同図(a)の絶縁
カラー11が装着された後、キャップ10が電池容器1
7に装着されるときの状態を示している。キャップ10
には薄膜からなる複数の開裂弁32と、ピン33が設け
られている。
【0020】このとき絶縁カラー11のガス抜き孔30
とキャップ10の開裂弁32、および絶縁カラー11の
孔31とキャップ10のピン33の位置が対応して設け
られている。即ち、キャップ10を電池容器17に装着
する際にキャップ10のピン33は絶縁カラー11の複
数の孔31のいずれか1つに挿入されて位置決めされ、
さらにこの位置決めが行われるとキャップ10の開裂弁
32と絶縁カラー11の複数のガス抜き孔30の中のい
ずれかとは、必ずその位置が一致するようになってい
る。
【0021】開裂弁32とガス抜き孔30との位置を一
致させることにより、電池容器17内のガス圧が過度に
上昇した場合、ガス圧により開裂弁32を破壊してガス
が外部に放出されるときの、ガスの通りを良くすること
が可能となる。
【0022】また、上述したように絶縁カラー11には
複数のガス抜き孔30と複数の孔31とが設けられてい
て、ピン33がいずれの孔31に挿入された場合でも、
開裂弁32といずれかのガス抜き孔30とが一致するよ
うに、孔31とガス抜き孔30と開裂弁32との配置が
決定されている。従って、電池製造時にキャップ10の
ピン33と孔31とを合わせ込むことが容易に短時間で
行え製造効率が良いと共に、ガスの通りを必ず確保する
ことができるものである。
【0023】尚、本発明は上述した非水電解液二次電池
に限るものでなく、また、本発明の技術的思想を具現化
する種々の構成を採りえることは当然である。
【0024】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
の二次電池によると、電極素子を電池容器に収納し、絶
縁カラーを入れ、キャップで封口する形態の二次電池に
おいて、電池製造時にキャップの開裂弁と絶縁カラーの
いずれかのガス抜き孔を容易に一致させることができ、
ガスの通りを必ず確保することができるため、電池容器
内でガス圧が異常に上昇した場合においても効果的にこ
のガスを電池外部に放出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明にかかわる非水電解液二次電池の電極
素子の構成図である。
【図2】 本発明にかかわる非水電解液二次電池の断面
図である。
【図3】 図2の矢印Aで示す部位の断面図である。
【図4】 本発明にかかわる非水電解液二次電池の絶縁
カラーとキャップの構成を示す図である。
【符号の説明】
1…負極電極、2…負極リード、3…正極電極、4…正
極リード、5…セパレータ、6…巻き芯、7…集電リー
ド、8…押さえ金具、9…極柱、10…キャップ、11
…絶縁カラー、12…シール、13…セラミック突き当
て、14…リング、15…セラミックワッシャ、16…
ナット、17…電池容器、20…電極素子、21…負
極、22…正極、30…ガス抜き孔、31…孔、32…
開裂弁、33…ピン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のガス抜き用の孔と、複数の位置決
    め用の孔と、を具備する絶縁部材と、 前記位置決め用の孔に嵌合するピンと、開裂弁と、を具
    備するキャップ部材とを有し、 且つ、前記絶縁部材の複数のガス抜き用の孔は、 前記キャップ部材のピンが、前記絶縁部材の複数の位置
    決め用の孔のいずれか1つに嵌合した場合に、前記キャ
    ップ部材の開裂弁の位置と一致するように設けられてい
    ることを特徴とする二次電池。
  2. 【請求項2】 非水電解液二次電池であることを特徴と
    する、請求項1に記載の二次電池。
JP10070732A 1998-03-19 1998-03-19 二次電池 Pending JPH11273649A (ja)

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JP10070732A JPH11273649A (ja) 1998-03-19 1998-03-19 二次電池

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JP10070732A JPH11273649A (ja) 1998-03-19 1998-03-19 二次電池

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ID=13440011

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007200755A (ja) * 2006-01-27 2007-08-09 Sony Corp 電池
CN102119456A (zh) * 2008-03-07 2011-07-06 约翰逊控制混合动力与可循环有限责任公司 用于蓄电池的排气系统和具有排气系统的蓄电池
KR101222228B1 (ko) * 2006-03-29 2013-01-15 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지 및 그 제조방법
JP2016009607A (ja) * 2014-06-25 2016-01-18 新神戸電機株式会社 リチウムイオン二次電池及び非水電解質二次電池

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KR101222228B1 (ko) * 2006-03-29 2013-01-15 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차전지 및 그 제조방법
CN102119456A (zh) * 2008-03-07 2011-07-06 约翰逊控制混合动力与可循环有限责任公司 用于蓄电池的排气系统和具有排气系统的蓄电池
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