JPH117929A - 電 池 - Google Patents

電 池

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JPH117929A
JPH117929A JP9160042A JP16004297A JPH117929A JP H117929 A JPH117929 A JP H117929A JP 9160042 A JP9160042 A JP 9160042A JP 16004297 A JP16004297 A JP 16004297A JP H117929 A JPH117929 A JP H117929A
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JP
Japan
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battery
battery container
groove
pitch
internal pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP9160042A
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English (en)
Inventor
Keizo Yamada
恵造 山田
Tatsuo Horiba
達雄 堀場
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd filed Critical Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication of JPH117929A publication Critical patent/JPH117929A/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

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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】過充電等何らかの原因で電池が爆発してしまっ
た場合でもその規模を小さくする電池を提供する。 【解決手段】電池容器1側面に螺旋状に溝を形成する。
電池内圧が上昇すると、螺旋状の溝に沿ってに亀裂が入
り電池内のガスを逃がすようにするため、爆発の規模が
小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池容器を改良す
ることによって、電池容器が破裂する際の電池材料の飛
散が少なく、安全性に優れた電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、電子機器や通信機器の目覚ましい
小型化の一方、それに搭載される電池についても同様な
小型化、軽量化が望まれている。また、省エネルギー、
環境汚染対策からも、電力貯蔵、電気自動車用の高エネ
ルギー密度、高容量の電池の開発が期待されている。ま
たこれらの電池について、安全性の観点から、電池容器
がばらつき無く確実に一定圧力で内圧を解放し、電池の
爆発を防ぐことが望まれている。電池における爆発対策
の代表的な例は安全弁の設置である。安全弁の機能は、
内圧が上昇した際に電池容器に取り付けられた弁が開
き、電池内のガスを外部に出すことで内圧の上昇による
電池容器の破裂や爆発を防ぐためのものである。安全弁
には、大きく分けて二種類ある。一つは弁が内圧によっ
て開閉する方式でバネやゴムの力によって弁を閉じた状
態に保ち、一定圧力以上に内圧が上昇すると弁が開く機
構である。例えば、特公平1−151154号公報にそ
の例が開示されている。それに対し破裂弁は基本的には
前述の安全弁と同様な機能を有しているが、ガスを逃が
すことによって内圧が安全な値に回復した後に弁が再び
閉じることが無い点が大きく違う。破裂弁は、たとえば
金属箔などに溝を作り内圧が一定以上上昇すると溝に亀
裂が入りガスを逃がすなどの機構を有するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電池が爆発する際に
は、多くの場合電解液の溶媒のガス化、それによる電池
内圧上昇が伴う。前記電池内圧の上昇は、電池が電解液
溶媒の沸点より高い温度雰囲気にさらされ、電解液の溶
媒が蒸発するときに起こる。またその他の原因として、
過酸化物や電池容器開裂後に外気の酸素と激しく反応す
る物質が電池内に存在しうる場合にも、爆発を伴うよう
な激しい反応が生じることがある。二次電池の場合には
過充電、過放電による電気化学的な電解液の溶媒の分解
によるガス化が電池内圧の上昇、それに伴う電池の爆発
の原因になり得る。水溶液系電解液を用いた二次電池の
場合は、多くの場合溶媒である水の電気分解により酸
素、水素ガスが発生し電池内圧を上昇させる。ここで、
何らかの原因で前記水素が燃焼した場合、電池が爆発に
至るおそれが更に高まる。非水溶媒を電解液成分に含む
二次電池は、通常、前記溶媒が分解するに至らない電位
範囲で充放電するように電圧制御が厳密になされている
ため、電池内圧の上昇は起こりにくい。しかし充放電制
御機構の故障や誤使用により、溶媒の分解反応が起こり
電池内圧が上昇し、電池が爆発する場合がある。従っ
て、爆発した場合でも電池が安全な破壊の仕方をするこ
とが望ましい。本発明が解決しようとする課題は、何ら
かの原因で電池が爆発してしまった場合でもその規模を
小さくすることである。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の電池は、電池容器側面に螺旋状の溝を有し
ていることを特徴とする。これにより、何らかの原因で
電池が爆発してしまっても、前記溝部が他の電池容器側
面部よりも強度が低いため優先的に破断し、電池容器に
螺旋状に亀裂が入りガスを逃がし、爆発の規模を小さく
する。すると電池容器が細かく飛散する等の危険を軽減
でき、安全性の高い電池を提供できる。本発明は、前述
した従来の破裂弁に加工法、機能とも性格が似ている
が、破裂弁を含む安全弁に比して、亀裂が生じた場合の
開口面積の設計自由度が大きい、つまりそれを非常に大
きくすることができる。このことは、電池側面に螺旋状
に溝を形成することの大きな利点である。これにより急
激な電池内圧の上昇に対しても対処することができる。
また図1のように、少なくとも1本の螺旋状の溝で、そ
の加工法も切削などの機械的な加工であれば容易に実施
可能である利点がある。
【0005】
【発明の実施の形態】以下図1を参照して本発明の電池
の具体的な実施の形態例を説明する。図1において1は
電池容器を示す。この電池容器1は電池容器本体1a
と、厚さ0.2mmのステンレス板を加工した電池蓋1
b(その周縁にガスケット5が配された)とにより構成
する。電池蓋1bには、いわゆる電池内圧上昇時に電池
内の過剰なガスを電池外に逃がす安全機構は設けなかっ
た。電池容器本体1aは、厚さ0.2mmの304ステン
レス鋼板より成り、直径が18mm、高さが65mm
で、外側側面の電池容器底面より上に5mmの部分から
電池容器上面より下に5mmの部分までの面に、5mm
のピッチで深さ0.13mm、角度60度のくさび形断
面の螺旋状の溝を旋盤を用い、機械加工により切削した
ものである。この電池ケース内に正極と負極およびセパ
レーターをスパイラル状に捲回した電極群2を収納し
た。電極群2に用いた正極は、コバルト酸リチウム91
重量部、導電材のグラファイト6重量部、結着剤のポリ
フッ化ビニリデン3重量部から成る合剤を厚さ20μm
のアルミ箔の集電体上に形成したもので、厚さ150μ
m、500mm×54mmの形状とした。また負極は、
炭素を90重量部、ポリフッ化ビニリデン結着剤10重
量部から成る合剤層から成る合剤を、厚さ10μmの銅
箔の集電体上に形成したもので、厚さ180μm、54
0mm×56mmの形状とした。また電極群2を構成す
る一部材であるセパレータは、前記正極および負極各々
よりもそれらの幅、長さともやや大きめの矩形状の厚さ
が25μmの微多孔性のポリエチレンフィルムを使用し
た。そして正極の両面にセパレータを配置し、負極に対
し正極が内側になるように捲回した。円筒型電池容器1
内に電解液としてエチレンカーボネートとジメチルカー
ボネートの混合溶媒へ6フッ化リン酸リチウムを1モル
/リットルの割合で溶解した有機電解液を注入した。ま
た、正極リード体3および負極リード体4を正極端子3
aおよび電池容器1aに接続するようにした。その後電
池容器1開口部と電池蓋1bのガスケット5とをカシメ
て電池を密閉化させた。
【0006】本例では螺旋溝のピッチを5mmとした
が、設計上支障のない範囲で自由に設定可能である。但
し前記ピッチが小さすぎると溝が開裂する際に溝に沿っ
て開裂しにくい。また、ピッチが大きすぎると破裂にお
いて内部圧力の解放に有効な作用を示しにくい。発明者
らの検討結果によれば、開裂に最適な螺旋溝のピッチ
は、後述するように2mmから20mmであった。螺旋
溝の長さは少なくとも電池を一周する長さであり、付け
る位置は連続的、もしくは断続的に設定することが可能
である。また螺旋状の溝は、電池容器側面のみならず、
そこから電池容器底面まで延びた状態であっても良い。
また、溝の断面の形状はいかなる形でもよく、例えばく
さび形、矩形、U字型である。溝の付け方は、例えば、
ネジを切るときに用いられると同様な旋盤やタップによ
る機械的な加工、またはエッチングにより溝を掘る、溝
を付ける部分をマスクして電池容器にメッキして前記マ
スクした部分を溝とする、などの方法が可能である。電
池容器の形はいかなる形でも良く、たとえば円筒型、角
形とすることが可能である。電池容器の材質は、金属も
しくはプラスチックとすることが可能である。また本例
では電池蓋1bに、電池内圧上昇時に電池内の過剰なガ
スを電池外に逃がす安全機構は設けなかったが、前記安
全機構を設けても良い。この場合、電池容器側面に設け
た螺旋状の溝が開裂する電池内圧(本例では50〜70
kgf/cm2)よりも低い電池内圧で作動する安全機
構であることが、その存在意義上好ましい。また本例で
は電池にいわゆるリチウムイオン電池を採用している
が、特に限定されない。但しこのように有機溶媒を電解
液に含む構成の電池では、爆発のおそれが他の系の電池
に比して大きい。従って本発明は有機溶媒を電解液に含
む構成の電池に特に有効に作用すると考えられる。
【0007】
【実施例】電池容器側面に形成した螺旋溝のピッチが異
なるいくつかの電池容器を使用した以外は、上記発明の
実施の形態で説明した電池と同条件で電池(実施例)を
作製した。但しこのとき、螺旋状の溝が開裂する電池内
圧が上記発明の実施の形態で説明した電池とほぼ等しく
なるよう、溝の深さはそれぞれ調節して異なる値とし
た。また比較として電池容器側面に溝を形成しない以外
は上記発明の実施の形態で説明した電池と同条件で電池
(比較例)を作製した。但し電池蓋1bには破損圧が2
0kgf/cm2の破裂弁を電池蓋に有する構成であ
る。
【0008】それぞれの電池について過充電試験を実施
した。充電条件は周囲温度23℃(室温)下で、1Aの定
電流で70Vを最大電圧として連続的に充電を行うもの
である。これは、リチウム電池であれば急激な電池内圧
上昇により電池容器が爆発する条件である。試験後、爆
発した電池の電池容器の破片を収集し、破片の数を調べ
た。試験結果を表1に示す。表中の数字は前記破片の数
である。
【0009】
【表1】
【0010】電池容器側面に螺旋状の溝を形成すること
により、上記比較例の電池に比して破片数が激減してい
ることがわかる。特に螺旋状の溝のピッチが2mmより
20mmの間では、電池容器がバラバラにならずに爆発
したため、破片の数が一つとなり非常に良好な結果が得
られた。尚、比較例の電池では電池蓋に破裂弁が設けら
れていて、電池内圧が20kgf/cm2になったとき
に破裂弁が破れて一部内圧が外部に放出される。しかし
電池内圧上昇が急激なため、ガスの放出が電池内圧上昇
に追随できずに電池容器が多数の破片となる状態で破裂
してしまうものと考えられる。この結果より、実施例の
電池は従来の電池に比べ、安全性の高い電池であること
がわかる。なお、本発明の効果は、この構成の電池に限
定されるものではなく、角形電池など他の電池について
も同様に得られるものである。また、本試験項目である
過充電以外の、電池が爆発するおそれのある状況、例え
ば電池の火中投下等でもその効果を発揮することは言う
までもない。
【0011】
【発明の効果】本発明により、何らかの原因で電池が爆
発してしまった場合でもその規模を小さくすることがで
きた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電池の一例を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
1.電池容器 1a.電池容器本体 1b.電池蓋 2.電極群 3.正極リード 3a.正極端子 4.負極リード 5.ガスケット

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】電池容器側面に沿って螺旋状の溝を有する
    ことを特徴とする電池。
JP9160042A 1997-06-17 1997-06-17 電 池 Pending JPH117929A (ja)

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JP9160042A JPH117929A (ja) 1997-06-17 1997-06-17 電 池

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JP9160042A JPH117929A (ja) 1997-06-17 1997-06-17 電 池

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ID=15706679

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071178A (ko) * 2001-03-05 2002-09-12 삼성에스디아이 주식회사 안전수단을 포함하는 전지
US7195839B2 (en) 2003-02-11 2007-03-27 Eveready Battery Company, Inc. Battery cell with improved pressure relief vent
CN109473574A (zh) * 2018-11-19 2019-03-15 苏州安靠电源有限公司 防爆电池壳及其制法以及配置该电池壳的圆柱形电池
CN113871787A (zh) * 2021-08-23 2021-12-31 广东维都利新能源有限公司 一种设有螺旋式线状防爆阀的钢壳锂电池及其制造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020071178A (ko) * 2001-03-05 2002-09-12 삼성에스디아이 주식회사 안전수단을 포함하는 전지
US7195839B2 (en) 2003-02-11 2007-03-27 Eveready Battery Company, Inc. Battery cell with improved pressure relief vent
US8076015B2 (en) 2003-02-11 2011-12-13 Eveready Battery Company, Inc. Battery cell with improved pressure relief vent
CN109473574A (zh) * 2018-11-19 2019-03-15 苏州安靠电源有限公司 防爆电池壳及其制法以及配置该电池壳的圆柱形电池
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Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20040817