JPH11273650A - 密閉形電池 - Google Patents
密閉形電池Info
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- JPH11273650A JPH11273650A JP10076828A JP7682898A JPH11273650A JP H11273650 A JPH11273650 A JP H11273650A JP 10076828 A JP10076828 A JP 10076828A JP 7682898 A JP7682898 A JP 7682898A JP H11273650 A JPH11273650 A JP H11273650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- cover plate
- safety valve
- terminal
- cleavable
- Prior art date
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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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- 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
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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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
Landscapes
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】蓋板１に開裂形安全弁３を設けてなる密閉形電
池において、過剰な外力が加えられた場合にも周囲に甚
大な損害を及ぼすことなく、電池を可能な限り安全に破
壊する手段を提供する。 【解決手段】開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容
器の内横断面積の比の値を３０〜３００とする。
池において、過剰な外力が加えられた場合にも周囲に甚
大な損害を及ぼすことなく、電池を可能な限り安全に破
壊する手段を提供する。 【解決手段】開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容
器の内横断面積の比の値を３０〜３００とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形電池に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より密閉形二次電池では、電池内圧
上昇に対する安全対策として、例えば実公昭５８−１４
５２５号公報に開示されているようなゴム製の安全弁を
蓋体と一体に組込む方式を採用していた。この方式で
は、電池内圧の上昇に伴い前記ゴム製安全弁が変形し、
電池内と外気との間に隙間を形成して電池内ガスを逃が
して上昇した電池内圧を下げている。また特開平９−９
２２４８号公報は、電池容器そのものに脆弱な部分を設
け、電池内圧上昇時に該脆弱な部分が開裂して電池内部
のガスを放出する方式を提案している。
上昇に対する安全対策として、例えば実公昭５８−１４
５２５号公報に開示されているようなゴム製の安全弁を
蓋体と一体に組込む方式を採用していた。この方式で
は、電池内圧の上昇に伴い前記ゴム製安全弁が変形し、
電池内と外気との間に隙間を形成して電池内ガスを逃が
して上昇した電池内圧を下げている。また特開平９−９
２２４８号公報は、電池容器そのものに脆弱な部分を設
け、電池内圧上昇時に該脆弱な部分が開裂して電池内部
のガスを放出する方式を提案している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年電気自動車など大
容量の二次電池を必要とする用途に対応すべく、大形の
密閉形電池の開発が進められるようになった。このよう
な用途においては、充電装置の故障などによる過充電に
加え、交通事故等の過剰な外力による電池の損傷にも留
意すべきであると考えられる。前記電池の損傷を来す事
態が発生すると、まず電池内で短絡が起こり、短絡箇所
で過剰に熱発生し、その熱により電解液がガス化する。
大量のガスが電池内で発生すると電池内圧が著しく上昇
し、電池容器の破裂に至るおそれがある。このような事
態に陥った場合、上記実公昭５８−１４５２５号公報に
開示されているようなゴム製の安全弁では、ゴムが変形
してガスの放出が始まっても、なお安全弁がガス排出口
をほとんど塞いでいるため、ガスの放出速度に限界があ
り、内圧上昇を抑えきれず、電池容器の破裂を防止する
ことができない。また特開平９−９２２４８号公報の技
術を採用する場合、次の２点に留意する必要がある。 （１）開裂部面積が小さ過ぎると、電池内圧上昇を安全
弁によって回避しきれず、容器の破裂を招くことがあ
る。
容量の二次電池を必要とする用途に対応すべく、大形の
密閉形電池の開発が進められるようになった。このよう
な用途においては、充電装置の故障などによる過充電に
加え、交通事故等の過剰な外力による電池の損傷にも留
意すべきであると考えられる。前記電池の損傷を来す事
態が発生すると、まず電池内で短絡が起こり、短絡箇所
で過剰に熱発生し、その熱により電解液がガス化する。
大量のガスが電池内で発生すると電池内圧が著しく上昇
し、電池容器の破裂に至るおそれがある。このような事
態に陥った場合、上記実公昭５８−１４５２５号公報に
開示されているようなゴム製の安全弁では、ゴムが変形
してガスの放出が始まっても、なお安全弁がガス排出口
をほとんど塞いでいるため、ガスの放出速度に限界があ
り、内圧上昇を抑えきれず、電池容器の破裂を防止する
ことができない。また特開平９−９２２４８号公報の技
術を採用する場合、次の２点に留意する必要がある。 （１）開裂部面積が小さ過ぎると、電池内圧上昇を安全
弁によって回避しきれず、容器の破裂を招くことがあ
る。
【０００４】（２）開裂部面積が大きすぎると、電池内
圧上昇時電池内のガスが放出されて電池内圧が下がる。
しかしその時電池内部へ外気が逆流して、外気中の酸素
と電池内部の活物質や電解液などが反応し、爆発に至る
ことがある。本発明が解決しようとする課題は、過剰な
外力が加えられた場合にも周囲に甚大な損害を及ぼすこ
となく、電池を可能な限り安全に破壊する手段を提供す
ることである。
圧上昇時電池内のガスが放出されて電池内圧が下がる。
しかしその時電池内部へ外気が逆流して、外気中の酸素
と電池内部の活物質や電解液などが反応し、爆発に至る
ことがある。本発明が解決しようとする課題は、過剰な
外力が加えられた場合にも周囲に甚大な損害を及ぼすこ
となく、電池を可能な限り安全に破壊する手段を提供す
ることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の蓋板１に開裂形安全弁３を設けてなる密閉
形電池は、開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容器
７の内横断面積の比の値が、３０〜３００であることを
特徴とする。開裂形安全弁３の開口面積（図１における
開口部２の面積）に対する電池容器７の内横断面積の比
の値が３０を下回ると、安全弁開裂時に電池内部へ外気
が逆流して、外気中の酸素と電池内部の活物質や電解液
などが反応し、爆発に至るおそれがある。また開裂形安
全弁３の開口面積に対する電池容器７の内横断面積の比
の値が３００を上回ると、電池内圧上昇を安全弁によっ
て回避しきれず、電池容器７の破裂を招くおそれがあ
る。従って、開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容
器７の内横断面積の比の値を３０〜３００にすることに
よって、過剰な外力が加えられた場合にも周囲に甚大な
損害を及ぼすことなく、可能な限り安全に電池を破壊す
ることができる。
め、本発明の蓋板１に開裂形安全弁３を設けてなる密閉
形電池は、開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容器
７の内横断面積の比の値が、３０〜３００であることを
特徴とする。開裂形安全弁３の開口面積（図１における
開口部２の面積）に対する電池容器７の内横断面積の比
の値が３０を下回ると、安全弁開裂時に電池内部へ外気
が逆流して、外気中の酸素と電池内部の活物質や電解液
などが反応し、爆発に至るおそれがある。また開裂形安
全弁３の開口面積に対する電池容器７の内横断面積の比
の値が３００を上回ると、電池内圧上昇を安全弁によっ
て回避しきれず、電池容器７の破裂を招くおそれがあ
る。従って、開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容
器７の内横断面積の比の値を３０〜３００にすることに
よって、過剰な外力が加えられた場合にも周囲に甚大な
損害を及ぼすことなく、可能な限り安全に電池を破壊す
ることができる。
【０００６】上記密閉形電池は、電気自動車用電源等に
用いられる。電気自動車の加速時・登坂時には大きな電
流が端子５に流れるため、いきおい蓋板１に取り付けら
れる端子５も太くなり、端子５のための端子取付穴が占
める蓋板１の占有面積が大きくなる。蓋板１の強度確保
や蓋板１の設計の自由度確保を考慮すると、一つの安全
弁だけでは、蓋板１に設ける開裂形安全弁３の開口面積
を十分に確保できない場合がある。そのような場合は蓋
板１に複数の開裂形安全弁３を設け、開口面積を十分に
確保する。そのためには例えば、円筒形電池容器７の二
つの端面双方に蓋板１を取り付け、それぞれの蓋板１に
開裂形安全弁３を設ける等する。図２を例にとると、下
側の蓋板１にも開裂形安全弁３を設ける構成である。
用いられる。電気自動車の加速時・登坂時には大きな電
流が端子５に流れるため、いきおい蓋板１に取り付けら
れる端子５も太くなり、端子５のための端子取付穴が占
める蓋板１の占有面積が大きくなる。蓋板１の強度確保
や蓋板１の設計の自由度確保を考慮すると、一つの安全
弁だけでは、蓋板１に設ける開裂形安全弁３の開口面積
を十分に確保できない場合がある。そのような場合は蓋
板１に複数の開裂形安全弁３を設け、開口面積を十分に
確保する。そのためには例えば、円筒形電池容器７の二
つの端面双方に蓋板１を取り付け、それぞれの蓋板１に
開裂形安全弁３を設ける等する。図２を例にとると、下
側の蓋板１にも開裂形安全弁３を設ける構成である。
【０００７】これら上記密閉形電池の電解質が有機電解
質であると、電解質自身が可燃性である場合が多い。従
って本発明は、電解質が有機電解質である場合に特に有
効である。電解質が有機電解質の密閉形電池の代表例は
リチウムイオン電池である。
質であると、電解質自身が可燃性である場合が多い。従
って本発明は、電解質が有機電解質である場合に特に有
効である。電解質が有機電解質の密閉形電池の代表例は
リチウムイオン電池である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を円筒形リチ
ウムイオン電池を例に図面を参照しながら以下に述べ
る。図２に示す、内径が４０ｍｍ、長さが１６０ｍｍの
ＳＵＳ３０４からなる円筒電池容器７中に極板群６を収
容する。次いで図１に示す、ＳＵＳ３０４からなる蓋板
１（開口部２内径：４ｍｍ）にＮｉ箔からなる開裂形安
全弁３を取り付けたものを一つ用意する。開裂形安全弁
３は弁押え環４を当てて、蓋板１の内面側にレーザで溶
接して取り付ける。また図１の蓋板１において、開口部
２を設けない以外は同寸法、同材質の蓋板１を一つ用意
する。次いで開口部２を有する蓋体１を円筒電池容器７
の開口部に取り付ける。このとき極板群６から一方の極
性の集電タブを経由して端子５に導通し、且つ端子５が
蓋体１中央にある端子取付穴から電池外に導出されるよ
うにする。またネジ及びパッキンによって端子５が蓋体
１に固定されるように、且つ端子５と蓋体１との間に隙
間を生じさせないようにする。次いで円筒電池容器７の
開口部の反対側の円筒電池容器７の開口部から、エチレ
ンカーボネートとジメチルカーボネートの混合溶液中へ
６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１モル／リッ
トル溶解したものを電解液として注入する。その後電解
液を注入した方の円筒電池容器開口部に、開口部２を有
さない蓋板１を取り付ける。この時、上述したように極
板群６から一方の極性（上記とは逆の極性）の集電タブ
を経由して端子５に導通し、且つ端子５が蓋体１中央に
ある端子取付穴から電池外に導出されるようにする。ま
たネジ及びパッキンによって端子５が蓋体１に固定され
るように、且つ端子５と蓋体１との間に隙間を生じさせ
ないようにする。
ウムイオン電池を例に図面を参照しながら以下に述べ
る。図２に示す、内径が４０ｍｍ、長さが１６０ｍｍの
ＳＵＳ３０４からなる円筒電池容器７中に極板群６を収
容する。次いで図１に示す、ＳＵＳ３０４からなる蓋板
１（開口部２内径：４ｍｍ）にＮｉ箔からなる開裂形安
全弁３を取り付けたものを一つ用意する。開裂形安全弁
３は弁押え環４を当てて、蓋板１の内面側にレーザで溶
接して取り付ける。また図１の蓋板１において、開口部
２を設けない以外は同寸法、同材質の蓋板１を一つ用意
する。次いで開口部２を有する蓋体１を円筒電池容器７
の開口部に取り付ける。このとき極板群６から一方の極
性の集電タブを経由して端子５に導通し、且つ端子５が
蓋体１中央にある端子取付穴から電池外に導出されるよ
うにする。またネジ及びパッキンによって端子５が蓋体
１に固定されるように、且つ端子５と蓋体１との間に隙
間を生じさせないようにする。次いで円筒電池容器７の
開口部の反対側の円筒電池容器７の開口部から、エチレ
ンカーボネートとジメチルカーボネートの混合溶液中へ
６フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）を１モル／リッ
トル溶解したものを電解液として注入する。その後電解
液を注入した方の円筒電池容器開口部に、開口部２を有
さない蓋板１を取り付ける。この時、上述したように極
板群６から一方の極性（上記とは逆の極性）の集電タブ
を経由して端子５に導通し、且つ端子５が蓋体１中央に
ある端子取付穴から電池外に導出されるようにする。ま
たネジ及びパッキンによって端子５が蓋体１に固定され
るように、且つ端子５と蓋体１との間に隙間を生じさせ
ないようにする。
【０００９】このようにして本発明の密閉形電池が得ら
れる。本例の密閉形電池の開裂形安全弁３の開口面積に
対する電池容器７の内横断面積の比の値は、１００であ
る。
れる。本例の密閉形電池の開裂形安全弁３の開口面積に
対する電池容器７の内横断面積の比の値は、１００であ
る。
【００１０】
【実施例】上記発明の実施の形態にその製法を記載した
密閉形電池の構成を基本とし、開裂形安全弁３の開口径
と、電池容器７の内径の値を異ならせることで、表１に
示すような開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容器
７の内横断面積の比の値が異なる数種の電池を作製し
た。これらの満充電の電池１００個ずつについて、直径
１０ｍｍの鋼製の丸棒を用い、電池容器７の長さ方向中
央部側面をそれぞれ同条件で圧壊して（過剰な外力を加
えて）電池の破壊状況を観察した。表中には開裂形安全
弁の開口面積に対する電池容器の内横断面積の比の値
と、電池の破壊状況の観察結果を記した。電池の破壊状
況は以下のように分類し、表中に記した。 ※：安全弁が開裂しても、内圧がさらに上昇して破裂す
る。 ○：安全弁が開裂してガスが吹き出すが、容器は破壊し
ない。 ×：安全弁が開裂してガスが吹き出した後、外気が侵入
して爆発する。 −：実験せず（電池作製が不可能だった。）。
密閉形電池の構成を基本とし、開裂形安全弁３の開口径
と、電池容器７の内径の値を異ならせることで、表１に
示すような開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容器
７の内横断面積の比の値が異なる数種の電池を作製し
た。これらの満充電の電池１００個ずつについて、直径
１０ｍｍの鋼製の丸棒を用い、電池容器７の長さ方向中
央部側面をそれぞれ同条件で圧壊して（過剰な外力を加
えて）電池の破壊状況を観察した。表中には開裂形安全
弁の開口面積に対する電池容器の内横断面積の比の値
と、電池の破壊状況の観察結果を記した。電池の破壊状
況は以下のように分類し、表中に記した。 ※：安全弁が開裂しても、内圧がさらに上昇して破裂す
る。 ○：安全弁が開裂してガスが吹き出すが、容器は破壊し
ない。 ×：安全弁が開裂してガスが吹き出した後、外気が侵入
して爆発する。 −：実験せず（電池作製が不可能だった。）。
【００１１】その結果、表１のように電池容器が破裂に
至らない、最適な開裂形安全弁の開口面積に対する電池
容器７の内横断面積の比の値が見出された。この結果
は、開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容器７の内
横断面積の比の値を概ね３０〜３００の範囲とすること
が、安全性の面で適していることを示している。
至らない、最適な開裂形安全弁の開口面積に対する電池
容器７の内横断面積の比の値が見出された。この結果
は、開裂形安全弁３の開口面積に対する電池容器７の内
横断面積の比の値を概ね３０〜３００の範囲とすること
が、安全性の面で適していることを示している。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】本発明により、過剰な外力が加えられた
場合にも周囲に甚大な損害を及ぼすことなく、電池を可
能な限り安全に破壊する手段を提供することができた。
場合にも周囲に甚大な損害を及ぼすことなく、電池を可
能な限り安全に破壊する手段を提供することができた。
【図１】本発明に係る密閉形電池の蓋板の一例を示す概
要図である。
要図である。
【図２】本発明の密閉形電池の一例を示す断面概要図で
ある。
ある。
１．蓋体 ２．開口部 ３．開裂形安全弁 ４．弁押え環 ５．端子 ６．極板群 ７．電池容器
Claims (6)
- 【請求項１】蓋板に開裂形安全弁を設けてなる密閉形電
池において、開裂形安全弁の開口面積に対する電池容器
の内横断面積の比の値が、３０〜３００であることを特
徴とする密閉形電池。 - 【請求項２】開裂形安全弁を複数有する請求項１記載の
密閉形電池。 - 【請求項３】電池容器が円筒形であり、該電池容器の両
端に開裂形安全弁を有する請求項２記載の密閉形電池。 - 【請求項４】密閉形電池が電気自動車用電源である請求
項１〜３のいずれかに記載の密閉形電池。 - 【請求項５】密閉形電池の電解質が有機電解質である請
求項１〜４のいずれかに記載の密閉形電池。 - 【請求項６】密閉形電池がリチウムイオン電池である請
求項５記載の密閉形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076828A JPH11273650A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 密閉形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10076828A JPH11273650A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 密閉形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11273650A true JPH11273650A (ja) | 1999-10-08 |
Family
ID=13616552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10076828A Pending JPH11273650A (ja) | 1998-03-25 | 1998-03-25 | 密閉形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11273650A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11219692A (ja) * | 1997-11-21 | 1999-08-10 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2002170595A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 角形非水電解液電池 |
| JP2007099075A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| WO2023217244A1 (zh) * | 2022-05-12 | 2023-11-16 | 比亚迪股份有限公司 | 电池、电池模组、电池包和车辆 |
-
1998
- 1998-03-25 JP JP10076828A patent/JPH11273650A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11219692A (ja) * | 1997-11-21 | 1999-08-10 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| JP2002170595A (ja) * | 2000-12-01 | 2002-06-14 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 角形非水電解液電池 |
| JP2007099075A (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Toyota Motor Corp | 車両の制御装置 |
| WO2007043502A1 (ja) * | 2005-10-04 | 2007-04-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 車両の制御装置および制御方法 |
| WO2023217244A1 (zh) * | 2022-05-12 | 2023-11-16 | 比亚迪股份有限公司 | 电池、电池模组、电池包和车辆 |
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