JPS60117543A - 密閉形電池 - Google Patents
密閉形電池Info
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- JPS60117543A JPS60117543A JP58226608A JP22660883A JPS60117543A JP S60117543 A JPS60117543 A JP S60117543A JP 58226608 A JP58226608 A JP 58226608A JP 22660883 A JP22660883 A JP 22660883A JP S60117543 A JPS60117543 A JP S60117543A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
- H01M50/182—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for cells with a collector centrally disposed in the active mass, e.g. Leclanché cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野および目的〕
本発明はハーメチックシールを採用した密閉形電池の改
良に係り、防爆機能を備えさせた安全性の高い密閉形電
池を提供することを目的とする。
良に係り、防爆機能を備えさせた安全性の高い密閉形電
池を提供することを目的とする。
たとえば、塩化チオニル−リチウム電池などのように高
度の密閉性が要求される電池では、密閉手段としてハー
メチックシールが採用されている。このハーメチックシ
ールの場合、電池ケースと電池蓋との接合は溶接で行な
われるため、電池蓋のボディは電池ケースとの溶接性や
塩化チオニルの強い腐食作用に対する耐性などを考慮し
てステンレス鋼などの耐食性金属で形成され、電池ケー
スとの溶接により電池ケースと同極の電極端子としての
機能を有するようになる。そのため、他方の電極の端子
部材としてのパイプまたはビンと電気的に絶縁する必要
があり、ボディとパイプまたはビンとはガラスまたはセ
ラミックスで絶縁封着されている。
度の密閉性が要求される電池では、密閉手段としてハー
メチックシールが採用されている。このハーメチックシ
ールの場合、電池ケースと電池蓋との接合は溶接で行な
われるため、電池蓋のボディは電池ケースとの溶接性や
塩化チオニルの強い腐食作用に対する耐性などを考慮し
てステンレス鋼などの耐食性金属で形成され、電池ケー
スとの溶接により電池ケースと同極の電極端子としての
機能を有するようになる。そのため、他方の電極の端子
部材としてのパイプまたはビンと電気的に絶縁する必要
があり、ボディとパイプまたはビンとはガラスまたはセ
ラミックスで絶縁封着されている。
ところが、従来、電池蓋のボディは、ガラスまたはセラ
ミックスなどの絶縁部分の強度を保つ関係上、かなりの
板厚が必要であると考えられ、通常、厚さ0.6闘のス
テンレス鋼(SUS304 L)が使用されていた。一
方、電池ケースは電池内容積をできるだけ大きくするた
め、通常、厚さ0.3mmのステンレス鋼板が用いられ
ているので、短絡などにより電池内にガスが発生して電
池内圧力が上昇すると、ボディの変形よりさきに電池ケ
ースがふくれ、ボディの変形は電池内圧力がかなり高圧
にならないと生じず、ボディとガラスまたはセラミック
スとの接合部も安定状態に保たれるため、電池破裂は7
0〜3Qkg/cn!というかなりの高圧になってから
生じるので、電池破裂によって周囲の受ける影響が大き
くなり、かえって危険を招くこととなっていた。
ミックスなどの絶縁部分の強度を保つ関係上、かなりの
板厚が必要であると考えられ、通常、厚さ0.6闘のス
テンレス鋼(SUS304 L)が使用されていた。一
方、電池ケースは電池内容積をできるだけ大きくするた
め、通常、厚さ0.3mmのステンレス鋼板が用いられ
ているので、短絡などにより電池内にガスが発生して電
池内圧力が上昇すると、ボディの変形よりさきに電池ケ
ースがふくれ、ボディの変形は電池内圧力がかなり高圧
にならないと生じず、ボディとガラスまたはセラミック
スとの接合部も安定状態に保たれるため、電池破裂は7
0〜3Qkg/cn!というかなりの高圧になってから
生じるので、電池破裂によって周囲の受ける影響が大き
くなり、かえって危険を招くこととなっていた。
本発明は電池内圧力が20〜30kg/cilに上昇し
たときに、電池蓋のボディが変形して電池内のガスが電
池蓋のボディとガラスまたはセラミックスとの接合部か
ら外部に漏出できるようにしたことを特徴とする密閉形
電池に関する。
たときに、電池蓋のボディが変形して電池内のガスが電
池蓋のボディとガラスまたはセラミックスとの接合部か
ら外部に漏出できるようにしたことを特徴とする密閉形
電池に関する。
上記のように電池内圧力が20〜30 kg / ct
&に−I−昇したとき電池蓋のボディが変形して電池蓋
のボディとガラスまたげセラミックスとの接合部から電
池内のガスが外部へ漏出できるようにするには、ボディ
の厚さを薄くし、電池内圧力の上昇によってボディが変
形を起こしてボディとガラスまたはセラミックスとの接
合部に剥離が生じるようにさせることによって行なわれ
る。
&に−I−昇したとき電池蓋のボディが変形して電池蓋
のボディとガラスまたげセラミックスとの接合部から電
池内のガスが外部へ漏出できるようにするには、ボディ
の厚さを薄くし、電池内圧力の上昇によってボディが変
形を起こしてボディとガラスまたはセラミックスとの接
合部に剥離が生じるようにさせることによって行なわれ
る。
通常、単3形電池では、電池ケースは厚さ0.3mmの
5US304が用いられ、電池蓋のボディには加工性を
考慮して5O3304Lが用いられるのでミボディの厚
さは電池ケースの厚さと同じかまたはそれより薄くされ
る。具体的には5US304Lを用いる場合には後記実
験例にも示されるように0.2〜0.3 mmの範囲が
好ましい。なお、このようにボディの厚さを薄くしても
、現在では金属とガラスやセラミックスとの溶着技術が
進歩しているので、通常の条件下ではボディからガラス
やセラミックスが簡単に剥離するようなことはない。
5US304が用いられ、電池蓋のボディには加工性を
考慮して5O3304Lが用いられるのでミボディの厚
さは電池ケースの厚さと同じかまたはそれより薄くされ
る。具体的には5US304Lを用いる場合には後記実
験例にも示されるように0.2〜0.3 mmの範囲が
好ましい。なお、このようにボディの厚さを薄くしても
、現在では金属とガラスやセラミックスとの溶着技術が
進歩しているので、通常の条件下ではボディからガラス
やセラミックスが簡単に剥離するようなことはない。
また電池内部のガスを外部に逃がす圧力を20〜30
kg / cJとしたのは、20kg/cff1未満で
は通常の電池取扱いで支障が生じる可能性があり、また
30kg/dを超えると内部ガス漏出が破裂に似た現象
となって危険を伴なうからである。
kg / cJとしたのは、20kg/cff1未満で
は通常の電池取扱いで支障が生じる可能性があり、また
30kg/dを超えると内部ガス漏出が破裂に似た現象
となって危険を伴なうからである。
次に実験例および実施例をあげて本発明を説明する。
実験例
電池そのものでの実験では特に電解液などの電池内容物
の飛散により危険を招くことが多く安全性面で好ましく
ないことから、次のような電池内容物を入れていない状
態での実験を行なった。
の飛散により危険を招くことが多く安全性面で好ましく
ないことから、次のような電池内容物を入れていない状
態での実験を行なった。
第2図に示すように、電池ケース1の開口部に電池蓋2
を嵌合し、電池ケース1の開口端部と電池蓋2の外周縁
部とを溶接し、電池蓋2のパイプ5より空気を外部に漏
れないように圧入して、電池蓋2のボディ3とガラス4
との接合部から空気漏れが生じる圧力を調べた。
を嵌合し、電池ケース1の開口端部と電池蓋2の外周縁
部とを溶接し、電池蓋2のパイプ5より空気を外部に漏
れないように圧入して、電池蓋2のボディ3とガラス4
との接合部から空気漏れが生じる圧力を調べた。
電池ケース1は単3電池用でS tJ S 304でつ
(られており、その厚さは0.3 mmである。電池蓋
2のボディ3は5US304L製で外周部、内内部とも
立ち上がった環状に形成されており、その厚さは第3図
に示すように種々の厚さに変えて実験を行なった。ガラ
ス4はソーダバリウム系ガラスであり、パイプ5はS
U H446m!Jである。ボディ3の内径は3.6
mmで、内周側のガラス4との接合部の高さ方向の長さ
は1.2mmである。
(られており、その厚さは0.3 mmである。電池蓋
2のボディ3は5US304L製で外周部、内内部とも
立ち上がった環状に形成されており、その厚さは第3図
に示すように種々の厚さに変えて実験を行なった。ガラ
ス4はソーダバリウム系ガラスであり、パイプ5はS
U H446m!Jである。ボディ3の内径は3.6
mmで、内周側のガラス4との接合部の高さ方向の長さ
は1.2mmである。
電池蓋2のボディ3とガラス4との接合部から空気漏れ
が生じる圧力とボディの厚さとの関係を第3図に示す。
が生じる圧力とボディの厚さとの関係を第3図に示す。
第3図に示す結果から明らかなように上記条件下でばボ
ディ3の厚さが0.2〜0.3 mmのときに20〜3
0 kg / clで空気漏れが生じた。
ディ3の厚さが0.2〜0.3 mmのときに20〜3
0 kg / clで空気漏れが生じた。
実施例
厚さが0.30mmでS U S 304製の電池ケー
ス1と、厚さが0.28mmで5us3oat[のボデ
ィ3を有する電池蓋2を用いて第1図に示すような塩化
チオニル−リチウム電池を製造した。
ス1と、厚さが0.28mmで5us3oat[のボデ
ィ3を有する電池蓋2を用いて第1図に示すような塩化
チオニル−リチウム電池を製造した。
電池ケース1は前記実施例と同様に単3形電池用であり
、電池蓋2のガラス4およびパイプ5も前記実験例の場
合と同材質からなるものである。
、電池蓋2のガラス4およびパイプ5も前記実験例の場
合と同材質からなるものである。
第1図において、6はリチウムよりなる負極で、7はガ
ラス繊維不織布よりなるセパレータであり、8は炭素多
孔質成形体よりなる正極である。
ラス繊維不織布よりなるセパレータであり、8は炭素多
孔質成形体よりなる正極である。
」:記負極6は電池ケース1の内周面に圧着され、その
結果、電池ケース1は負極端子としての機能を有してい
る。9および10はセパレータ7と同質材料で形成され
た上部隔離材および下部隔離材である。
結果、電池ケース1は負極端子としての機能を有してい
る。9および10はセパレータ7と同質材料で形成され
た上部隔離材および下部隔離材である。
電池蓋2ば、電池ケース1に負極6、セパレータ7、下
部隔離材10、正極8および」二部隔離材9を収容した
のち、電池ケース1の開口部に圧入し、電池ケース1の
開口端部と電池蓋2の立ち上がり外周縁部とが溶接され
、これによって電池蓋2のボディ3は負極端子としての
機能を有するようになる。
部隔離材10、正極8および」二部隔離材9を収容した
のち、電池ケース1の開口部に圧入し、電池ケース1の
開口端部と電池蓋2の立ち上がり外周縁部とが溶接され
、これによって電池蓋2のボディ3は負極端子としての
機能を有するようになる。
11はニッケル製のピンで、このピン11は、」二記電
池蓋2のパイプ5より電解液に注入したのち、パイプ5
に挿入し、下端を前記正極8内に到達させて正極集電体
として働かせ、上部を前記パイプ5の1一端部と溶接し
て正極端子を構成するとともに、これによって電池ケー
ス1の開口部が完全に封口される。
池蓋2のパイプ5より電解液に注入したのち、パイプ5
に挿入し、下端を前記正極8内に到達させて正極集電体
として働かせ、上部を前記パイプ5の1一端部と溶接し
て正極端子を構成するとともに、これによって電池ケー
ス1の開口部が完全に封口される。
注入された電fIi!?液は塩化チオニルに四塩化アル
ミニウムリチウムを/8解させたもので、上記塩化チオ
ニルは同時に正極活物質としての作用を果たすものであ
る。
ミニウムリチウムを/8解させたもので、上記塩化チオ
ニルは同時に正極活物質としての作用を果たすものであ
る。
上記電池を電流IAで過充電テストし、電池蓋2のボデ
ィ3とガラスイとの間からガスが漏ればじめる圧力を調
べたところ28 kg / cutであった。もとより
、電池蓋2のボディ3とガラス4との間からガス翻れが
生じる以前に他の部分からガス漏れが生じるようなこと
はなかった。
ィ3とガラスイとの間からガスが漏ればじめる圧力を調
べたところ28 kg / cutであった。もとより
、電池蓋2のボディ3とガラス4との間からガス翻れが
生じる以前に他の部分からガス漏れが生じるようなこと
はなかった。
上記実施例で用いた電池蓋では正極側の端子部材として
パイプを用い、電池形成時に該パイプにピンを挿入した
が、パイプを用いることなくピンを用いて電池蓋を形成
してもよい。その場合にはピンのみで正極端子を構成す
ることができる。
パイプを用い、電池形成時に該パイプにピンを挿入した
が、パイプを用いることなくピンを用いて電池蓋を形成
してもよい。その場合にはピンのみで正極端子を構成す
ることができる。
また実施例では塩化チオニル−リチウム電池を例にあげ
たが、本発明はそれのみに限られるものではなく、ハー
メチックシールを採用する電池全般に適用できるもので
ある。
たが、本発明はそれのみに限られるものではなく、ハー
メチックシールを採用する電池全般に適用できるもので
ある。
以」二述べたように、本発明によれば電池内圧力が20
〜30 kg / clに上昇したときに電池内のガス
が電池蓋のボディとガラスまたはセラミックスの接合部
から外部へ排出されるので、高圧下での電池破裂が防止
され、安全性が向上する。
〜30 kg / clに上昇したときに電池内のガス
が電池蓋のボディとガラスまたはセラミックスの接合部
から外部へ排出されるので、高圧下での電池破裂が防止
され、安全性が向上する。
第1図は本発明の密閉形電池の一実施例を示す部分断面
図、第2図は電池実装試験にさきだって実験で用いた電
池ケースと電池蓋とを溶接した容器の断面図、第3図は
第2図に示す容器において電池蓋のボディとガラスとの
接合部からガス漏れが生じる圧力と電池蓋のボディの厚
さとの関係を示す図である。
図、第2図は電池実装試験にさきだって実験で用いた電
池ケースと電池蓋とを溶接した容器の断面図、第3図は
第2図に示す容器において電池蓋のボディとガラスとの
接合部からガス漏れが生じる圧力と電池蓋のボディの厚
さとの関係を示す図である。
Claims (2)
- (1) 一方の電極端子を兼ねる環状のボディと他極側
の端子部材としてのパイプまたはビンとがガラスまたは
セラミックスによって絶縁封着されている構造の電池蓋
を電池ケースの関口部の封口に用いる密閉形電池におい
て、電池内圧力が20〜30 kg / ciに上昇し
たとき、電池蓋のボディが変形して電池蓋のボディとガ
ラスまたはセラミックスとの接合部から電池内のガスが
外部に漏出できるようにしたことを特徴とする密閉形電
池。 - (2)電池蓋のボディと電池ケースがステンレス鋼製で
あり、ボディの厚さが0.31以下で、かつ電池ケース
の厚さと同じかまたは薄い特許請求の範囲第1項記載の
密閉形電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58226608A JPS60117543A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 密閉形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58226608A JPS60117543A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 密閉形電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60117543A true JPS60117543A (ja) | 1985-06-25 |
Family
ID=16847860
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58226608A Pending JPS60117543A (ja) | 1983-11-29 | 1983-11-29 | 密閉形電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60117543A (ja) |
-
1983
- 1983-11-29 JP JP58226608A patent/JPS60117543A/ja active Pending
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