JPH02207450A - Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池 - Google Patents

Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池

Info

Publication number
JPH02207450A
JPH02207450A JP1027926A JP2792689A JPH02207450A JP H02207450 A JPH02207450 A JP H02207450A JP 1027926 A JP1027926 A JP 1027926A JP 2792689 A JP2792689 A JP 2792689A JP H02207450 A JPH02207450 A JP H02207450A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ptc element
battery
metal plate
ptc
metal
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.)
Granted
Application number
JP1027926A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0834098B2 (ja
Inventor
Osamu Watanabe
修 渡辺
Osamu Kajii
梶井　修
Yoshiki Somatomo
良樹 杣友
Kaoru Hisatomi
久富　薫
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.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=12234491&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=JPH02207450(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP1027926A priority Critical patent/JPH0834098B2/ja
Priority to EP90102273A priority patent/EP0384204B2/en
Priority to DE69023784T priority patent/DE69023784T3/de
Priority to US07/476,535 priority patent/US4971867A/en
Publication of JPH02207450A publication Critical patent/JPH02207450A/ja
Publication of JPH0834098B2 publication Critical patent/JPH0834098B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/581—Devices or arrangements for the interruption of current in response to temperature
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/10—Temperature sensitive devices
    • H01M2200/106—PTC
    • 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
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14—Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16—Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte
    • 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)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はＰＴＣ素子付き円筒形有機電解液電池に関する
。
〔従来の技術〕
円筒形有機電解液電池では、負極にリチウムまたはリチ
ウム合金を用い、正損には二酸化マンガンなどの金属酸
化物や二硫化チタンなどの金属硫化物を活物質とする正
極合剤の成形体を用い、上記負極と正損とをセパレータ
を介在させて渦巻状に巻回して電池ケース内に収容し、
電解液には、プロピレンカーボネート、テトラヒドロフ
ラン、ジメトキシエタン、ジオキソランなどの有機溶媒
に過塩素酸リチウムなどのリチウム塩を溶解させた有機
電解液が使用されている。
このように、円筒形有機電解液電池では、負極、正損を
渦巻状に巻回して電池内に収容している関係で、正損や
負極の面積が大きく、大電流が流れる可能性がある。そ
して、過大な電流が流れ続けると、電池内部の温度が上
がり、微孔性ポリプロピレンフィルムなどで構成される
セパレータなどが損傷を受け、内部短絡が生じ、最悪の
場合には、発火、電池破裂に至ることがある。
そのため、この円筒形有機電解液電池では、ＰＴＣ素子
を取り付け、過大な電流が流れてＰＴＣ素子の樹脂層の
温度が上昇したときに、該樹脂層の抵抗が増大して、電
池に電流が流れないようにすることが採用されはじめて
きた。
このＰＴＣ素子は、第２図に示すように、ＰＴＣ特性を
有する樹脂層（２ａ）とその両面に設けた金属層（２ｂ
１）、（２ｂｚ）とからなるもので、例えば■レイケム
社から「ポリスイッチ」の商品名で市販されてし）て、
そのＰＴＣとは、Ｐｏ５ｉｔｉｖｅ　Ｔｅｍｐｅｒａｔ
ｕｒｅ　Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔの略語であり、ＰＴＣ
特性とは、過大な電流が流れて温度が上昇した時に、電
気抵抗が桁違いに増大する特性を意味するものである。
ところで、上記のようにＰＴＣ素子を取り付けた円筒形
有機電解液電池の市販品を入手し分析してみたところ、
上記ＰＴＣ素子付き円筒型有機電解液電池では、第１３
図に示すように、ＰＴＣ素子（２）を封口体（１８）内
に組み込んだ構造にしていた。
これは、ＰＴＣ素子（２）を封口体（１８）内に組み込
んだ場合には加熱を要しないので、ＰＴＣ素子（２）の
樹脂層（２ａ）が熱劣化を受けることがなく、ＰＴＣ特
性を損なうことがないという理由によるものであると考
えられる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、この種の円筒形有機電解液電池では、内
部短絡の発生などによって電池内部にガスが発生し、電
池内部の圧力が異常上昇を起こして、電池が破裂するの
を防止するために、可撓性薄板（２１）を封口体（１８
）内に配置し、端子板（２２）に切刃（２２ａ）とガス
排気孔（２２ｂ）を設け、封口板（１９）にはその中央
部にガス通気孔（１９ａ）を設けているので、ＰＴＣ素
子（２）を環状体にしなければならず、また、ＰＴＣ素
子（２）を封口体（１８）内に組み込む関係で封口体（
１８）の密閉性が低下したり、ＰＴＣ素子（２）の内部
短絡が生じて、ＰＴＣ素子（２）が機能を喪失するとい
う問題があった。
すなわち、電池内部にガスが発生した場合には、該ガス
が封口板（１９）の通気孔（１９ａ）を通って可撓性薄
板（２１）の中央部を上方に押し上げ、その押し上げら
れた可撓性薄板（２１）の中央部が切刃（２２ａ）に接
触して破壊し、電池内部のガスをガス排気孔（２２ｂ）
から電池外部に放出することによって、電池破裂を防止
するのであるが、この可撓性薄板（２１）などによる電
池の破裂防止装置を正常に作動させるためには、ＰＴＣ
素子（２）が可撓性薄板（２１）の中央部の上方への変
形を妨げてはならず、そのため、ＰＴＣ素子（２）を環
状体にしなければならない。
その結果、ＰＴＣ素子（２）の面積が小さくなって、抵
抗の大きなＰＴＣ素子（２）を使用しなければならなく
なり、電池の固有抵抗が大きぐなる。
また、電流がＰＴＣ素子（２）を通過して端子板（２２
）に流れるようにするためには、封口板（１９）と端子
板（２２）とが直接に接触するのを避けねばならない、
そのため、封口体（１８）内部に絶縁バッキング（２６
）を配置し、該絶縁バッキング（２６）によってＰＴＣ
素子（２）および環状の金属板（２７）の外周面を覆う
とともに、封口板（１９）と端子板（２２）とが直接に
接触しないようにし、かつ可撓性薄板（２１）を封目板
（１９）に接触させ、この可撓性薄板（２１）に金属板
（２７）を接触させて、電流が封口板（１９）→可撓性
薄板（２１）−金属板（２７）→ＰＴＣ素子（２）→端
子板（２２）の順に流れるようにしている。そして、上
記絶縁バッキング（２６）を封口板（１９）の開口端部
の内方への折曲げにより締め付けて封口体（１８）を組
み立てているが、ＰＴＣ素子（２）が平板状であるため
、端子板（２２）の鍔状周縁部も平板状にしなければな
らず、また、絶縁バッキング（２６）が封口板（１９）
の周縁部と可撓性薄板（２１）の周縁部との間に介在し
ていないので、封口体（１８）の密閉性が低下し、電解
液が金属板（２７）やＰＴＣ素子（２）と絶縁バッキン
グ（２６）との接面およびＰＴＣ素子（２）と端子板（
２２）の鍔状周縁部との接面を通り、さらにガス排気孔
（２２ｂ）を通って電池外部に漏出しやすい。
さらに、上記封口体（１８）の組立時の締付力により、
ＰＴＣ素子（２）の周縁部の樹脂層（２ａ）が押し潰さ
れて樹脂層（２ａ）の両面に設けた金属層（２ｂ１）と
（２ｂ２）とが接触して内部短絡が生じ、ＰＴＣ素子が
機能を喪失することも生じる。
したがって、本発明は、上記従来製品の持っていたＰＴ
Ｃ素子を封口体内に組み込むことによるＰＴＣ素子の形
状の制限や密閉性の低下、内部短絡の発生などを解消し
、特に密閉性が高く、かつＰＴＣ素子の内部短絡が生じ
ないＰＴＣ素子付き円筒形有機電解液電池を提供するこ
とを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、ＰＴＣ素子に金属板を取り付け、この金属板
を電池の底部に溶接して固定することにより、上記目的
を達成したものである。
その具体的手段としては、次の■〜■があげられる。
■　ＰＴＣ素子より面積の大きい金属板をＰＴＣ素子の
一方の金属層に取り付け、上記金属板のＰＴＣ素子より
はみ出した部分を電池の底部に溶接して固定する。
■　金属板の一方の端部をＰＴＣ素子の一方の金属層に
取り付け、上記金属板の他方の端部を電池の底部に溶接
して固定し、上記金属板をその中間部で折り曲げて重ね
合わせ、ＰＴＣ素子および金属板を電池の底部の外周面
より内周側または外周面と同一位置に収め、ＰＴＣ素子
および金属板が電池の底部の外周面より外方に飛び出さ
ないようにする。
■　金属板にスリットを設け、上記金属板のスリットに
より分割された一方の端部をＰＴＣ素子の一方の金属層
に取り付け、上記金属板のスリットにより分割された他
方の端部を電池の底部に溶接して固定する。
ＰＴＣ素子は、ＰＴＣ特性を有する樹脂層とその両面に
設けた金属層とからなるものであり、この金属層は端子
としての機能を有するものであるが、この金属層への金
属板の取り付けは、通常、ハンダ付けで行われる。また
、ＰＴＣ素子の樹脂層を損なわなければ、スポット溶接
で行ってもよい。
金属板の電池の底部への溶接は、通常、スポット溶接に
よって行われる。これは、スポット溶接の場合、溶接時
の熱をできるかぎり溶接部の付近のみにとどめて、ＰＴ
Ｃ素子の樹脂層への熱影響を少なくすることができるか
らである。
そして、前記■のように、ＰＴＣ素子より面積の大きい
金属板を用い、上記金属板のＰＴＣ素子の金属層よりは
み出した部分を電池の底部に溶接したり、前記■のよう
に、金属板の一方の端部をＰＴＣ素子の一方の金属層に
取り付け、金属板の他方の端部を電池の底部に溶接した
り、前記■のように、金属板にスリットを設け、該金属
板のスリットによって分割された一方の端部をＰＴＣ素
子の一方の金属層に取り付け、上記金属板のスリットに
よって分割された他方の端部を電池の底部に溶接するの
は、金属板の電池底部への溶接をＰＴＣ素子から離れた
ところで行い、溶接時の熱がＰＴＣ素子の樹脂層に悪影
響を及ぼすのをできるかぎり防止するためである。
上記■〜■に示すように、ＰＴＣ素子を電池底部に取り
付けることによって、ＰＴＣ素子を環状にしなければな
らないという制約がなくなり、また、ＰＴＣ素子を封口
体内に組み込まないので、封口体の密閉性の低下がなく
、密閉性の高い電池を得ることができる。同様に、ＰＴ
Ｃ素子を封口体内に組み込まないので、ＰＴＣ素子の内
部短絡が生じず、したがってＰＴＣ素子が機能を喪失す
ることがない、しかも、金Ｉｘ板の電池の底部への溶接
をＰＴＣ素子から離れたところで行うので、溶接時の熱
によるＰＴＣ素子の樹脂層の劣化がなく、ＰＴＣ素子の
特性低下が生じない。
〔実施例〕
つぎに、この発明を実施例によって説明する。
実施例１ 第１図は、本発明の実施例１のＰＴＣ素子付き円筒形有
機電解液電池を拡大して示す縦断面図である。
図中、（１）は電池であり、（２）はＰＴＣ素子で、（
３）は金属板である。これら電池（１）、ＰＴＣ素子（
２）および金属板（３）について、ＰＴＣ素子（２）、
金属板（３）、電池（１）の順に説明すると次のとおり
である。
ＰＴＣ素子（２）は、■レイケム社製で直径１２ｍ■、
厚み０．６−−の円板状のものである。このＰＴＣ素子
（２）は、第２図に示すような断面構造で、ＰＴＣ特性
を有する樹脂層（２ａ）とその両面に設けた金属層（２
ｂ　１）、（２ａｇ）とからなり、上記金属層（２ｂ１
）、（２ｂ□）の形成は、２枚のニッケル板を上記樹脂
層（２）の両面に熱圧着することによって行われている
。
金属板（３）は、厚み０．０６ｓ＋ｍ、直径１５．９ｍ
−のニッケル円板からなるものである。ただし、金属板
（３）としては、例えばステンレス鋼板など、ニッケル
以外の金属からなるものでもよい。
電池（１）は、直径１６−−、高さ３２−の円筒形有機
電解液電池である。
金属板（３）のＰＴＣ素子（２）の一方の金属層（２ｂ
　１）への取り付けは、第３図に示すように、金属板（
３）上にＰＴＣ素子（２）を同心円杖に配置し、金属板
（３）とＰＴＣ素子（２）の一方の金属層（２ｂ　＋　
）とをハンダ付けすることによって行った（第１図参照
）。
なお、ＰＴＣ素子（２）の樹脂層（２ａ）の両面に設け
た２つの金属層（２ｂ１）　、（２ｂ２）のうち、金属
板（３）を取り付ける側の金属層の参照符号を（２ｂ１
）で示したのは、説明上のことであって、金属板（３）
の取り付けは、２つの金属層（２ｂ１）　、（２ａｇ）
のうち、どちらの金属層に行ってもよい、つまり、２つ
の金属層のうち金属板（３）を取り付ける側の金属層を
便宜上（２ｂ１）で示したにすぎない。
つぎに、第４図に示すように、上記金属板（３）のＰＴ
Ｃ素子（２）が取り付けられていない側の面を電池（１
）の底部（１ａ）に密着させ、金属板（３）のＰＴＣ素
子（２）よりはみ出した部分（３ａ）を電池（１）の底
部（１ａ）に抵抗溶接機で１５ＷＳの条件下でスポット
溶接することにより固定した。このようにしてＰＴＣ素
子が取り付けられたＰＴＣ素子付き円筒形有機電解液電
池は第１図に示すとおりである。
上記スポット溶接時の熱によるＰＴＣ素子（２）への影
響を調べるために、電池（１）に取付後のＰＴＣ素子（
２）の内部抵抗を測定したところ、３０ｍΩであって、
取付前のＰＴＣ素子の内部抵抗（取付前の内部抵抗は３
０ｍΩである）と変わらず、溶接時の熱によるＰＴＣ素
子（２）の樹脂層（２ａ）への影響はなかった。
電池（１）は、前記したように、直径１６ｍ＋ｓ、高さ
３２−鋼の円筒形有機電解液電池であり、この電池（１
）の構成部材について第１図を参照しつつ説明すると、
（１））は二酸化マンガンを正極活物質とする正極、（
１２）はリチウムからなる負極で、（１３）は微孔性ポ
リプロピレンフィルムからなるセパレータである。
これらの正極（１））と負極（１２）はセパレータ（１
３）を介在させて渦巻状に巻回されている。これを詳し
く説明すると、正１（１））は二酸化マンガンを正極活
物質とする正極合剤を、集電体となるステンレス鋼製網
を芯材としてシート化し、その正極合剤シートを袋状に
したセパレータ（１３）に収容し、負％　（１２）はリ
チウムシートを集電体となるステンレス鋼製網に圧着し
、これを前記セパレータ（１３）の袋に収容した正極（
１））と重ね合わせ、この正極（１）と負極（１２）と
をセパレータ（１３）を介して渦巻状に巻回している。
なお、第１図では、繁雑化を避けるため、正極合剤シー
ト作製時に芯材として用いた集電体としてのステンレス
鋼製網や、リチウムシートを圧着した集電体としてのス
テンレス鋼製網は図示を省略している。
（１４）は電解液であり、この電解液（１４）はプロピ
レンカーボネートとテトラヒドロフランとジメトキシエ
タンとの混合溶媒にＬｉＣ１０，を溶解した有機電解液
である。
（１５）はステンレス鋼製の電池ケースであり、この電
池ケース（１５）の底部の内面側にはポリテトラフルオ
ロエチレンシートからなる絶縁材（１６）が配設され、
電池ケース（１５）の内周面にはポリテトラフルオロエ
チレンシートからなる絶縁材（１７）が配設されていて
、前記正１（１））、負極（１２）、セパレータ（１３
）、電解液（１４）などの発電要素は、この電池ケース
（１５）内に収容されている。そして、前記の電池（１
）の底部（１ａ）とは、この電池ケース（１５）の底部
の外面側をいう。
（１８）は封口体で、この封口体（１８）は、封口板（
１９）、環状バッキング（２０）、可撓性薄板（２１）
および端子板（２２）からなる、上記封口板（１９）は
ステンレス鋼製で、封口板（１９）の中央部にはガス通
気孔（１９ａ）が設けられている。環状バッキング（２
０）はポリプロピレン製で、可撓性薄板（２１）はチタ
ン製で貯り、端子板（２２）は圧延鋼製でニッケルメッ
キが施されていて、端子板（２２）には切刃（２２ａ）
とガス排気孔（２２ｂ）とが設けられている。
電池ケース（１５）の開口端近傍には、前記の渦巻状に
形成した正極（１））、負極（１２）などの収容後、屈
曲させて溝を形成している。この電池ケース（１５）の
開口部に絶縁バッキング（２３）を介して上記封口板（
１９）、環状バッキング（２０）、可撓性薄板（２１）
および端子板（２２）からなる封口体（１８）を挿入し
て、電池ケース（１５）の開口端部を内方に折曲げて電
池を密閉構造にしている。そして、正極（１））と封口
板（１９）とはリード体（２４）によって接続され、負
極（１２）と電池ケース（１５）とはリード体（２５）
によって接続されている。
実施例２ 第５図に実施例２のＰＴＣ素子素子内筒形有機電解液電
池の概略正面図を示す。
ＰＴＣ素子（２）は、前記実施例１で用いたものと同様
に第２図に示すような断面構造で、ＰＴＣ特性を有する
樹脂層（２ａ）とその両面に設けた金属層（２ｂ１）　
、（２ｂ１）とからなる■レイケム社製の直径１２ｍｍ
、厚さ０．６−の円板状のものである。
電池（１）は、実施例１のものと同様の構成からなる直
径１６■園、高さ３２ｍｍの円筒形有機電解液電池であ
る。
金属板（３）には、厚み０．０６ｍｍで、輻６−１長さ
２０−■の長方形状のニッケル板を用い、第６図に示す
ように、この金属板（３）の一方の端部（３ｂ１）をＰ
ＴＣ素子（２）に重ね合わせ、はんだ付けして、第７図
に示すように金属板（３）の一方の端部（３ｂ１）をＰ
ＴＣ素子（２）の一方の金属層（２ｂ　＋　）に取り付
けた。
つぎに、第８図に示すように、金属板（３）の他方の端
部（３ｂｇ）を電池（１）の底部（１ａ）に密接させて
、抵抗溶接機で１５ＷＳの条件下でスポラ）ｔｌ接して
固定し、第５図に示すように、金属板（３）の中間部を
折曲げて重ね合わせ、金属板（３）およびＰＴＣ素子（
２）を電池（１）の底部（１ａ）の外周面より内周側に
収め、金属板（３）およびＰＴＣ素子（２）が電池（１
）の底部（１ａ）の外周面より外方に飛び出さないよう
にした。
第５図は、上記のようにしてＰＴＣ素子を取り付けたＰ
ＴＣ素子素子内筒形有機電解液電池の正面図を概略的に
示すものであるが、この第５図における電池（１）の内
部構造は第１図に示す実施例１の電池（１）と同じであ
り、その構成部材も実施例１の場合と同様のものである
。
また、前記金属板（３）の電池底部（１ａ）への溶接時
の熱によるＰＴＣ素子（２）への影響を調べるために、
電池に取付後のＰＴＣ素子（２）の内部抵抗を測定した
ところ、３０ｍΩであって、取付前のＰＴＣ素子の内部
抵抗（取付前のＰＴＣ素子の内部抵抗は、前記したよう
に３０ｍΩである）と変わらず、溶接時の熱によるＰＴ
Ｃ素子（２）の樹脂層（２ａ）への影響はなかった。
実施例３ 第９図に実施例３のＰＴＣ素子素子内筒形有機電解液電
池の概略正面図を示す。
ＰＴＣ素子（２）は、前記実施例１で用いたものと同様
に第２図に示すような断面構造で、ＰＴＣ特性を有する
樹脂層（２ａ）とその両面に設けた金属層（２ｂ１）　
、（２ｂ２）とからなる■レイケム社製で直径１２ｍｍ
、厚さ０．６鵬−の円板状のものである。
電池（１）は、実施例１のものと同様の構成からなる直
径１６−ｍ、高さ３２ｍｍの円筒形有機電解液電池であ
る。
金属板（３）には、厚み０，０６■−で、［１）■−、
横１）霞−で、縦方向のほぼ中央部において横方向の一
端から他端の７ｍｍ手前までスリット（３Ｃ）を設けた
ニッケル板を用い、第１０図に示すように、この金属板
（３）をＰＴＣ素子（２）上に配置した。
つぎに、上記金属板（３）のスリット（３ｃ）で分割さ
れた一方の端部（３ｄ１）をＰＴＣ素子（２）にハンダ
付けして、第１）図（第１０図のＸ−Ｘ線拡大断面図に
相当する）に示すように、金属板（３）の一方の端部（
３ｄ　ｌ　）をＰＴＣ素子（２）の一方の金属層（２ｂ
１）に取り付けた。
つぎに、第１２図に示すように、上記金属板（３）のス
リン）　（３ｃ）で分割された他方の端部（３ａｇ）を
引き起こし、該端部（３ａｇ）を電池（１）の底部（１
ａ）に密接させて抵抗溶接機で１５ＷＳの条件下でスポ
ット溶接して固定した。そして、ＰＴＣ素子（２）を介
して金属板（３）を電池（１）の底部（１ａ）に押し付
けた。
第９図は、上記のようにしてＰＴＣ素子を取り付けたＰ
ＴＣ素子素子内筒形有機電解液電池の正面図を概略的に
示すものであるが、この第９図における電池（１）の内
部構造は第１図に示す実施例１の電池（１）と同じであ
り、その構成部材も実施例１の場合と同様のものである
。ただし、第９図においては、金属板（３）のスリット
（３Ｃ）が正面から見えるように、第１０−１２図とは
方向を変えて図示している。
また、前記金属板（３）の電池底部（１ａ）への溶接に
よるＰＴＣ素子（２）への影響を調べるために、電池に
取付後のＰＴＣ素子（２）の内部抵抗を測定したところ
、３０ｍΩであって、取付前のＰＴＣ素子の内部抵抗（
取付前の内部抵抗は３０ｍΩである）と変わらず、溶接
時の熱によるＰＴＣ素子（２）の樹脂層（２ａ）への影
響はなかった。
比較例１ 第１３図に示すようにＰＴＣ素子（２）を封口体（１８
）内に組み込んだＰＴＣ素子素子内筒形有機電解液電池
を組み立てた。
つまり、厚み０．２鵬−で、外径１４ｍ５＋、内径５−
の環状の金属板（２７）と、厚み０．６ｍｍで、外径１
３．１ｍｍ、内径５．５−■の環状のＰＴＣ素子（２）
とを可撓性薄板（２１）上に配！し、金属板（２７）と
ＰＴＣ素子（２）の外周面を絶縁バッキング（２６）で
覆うとともに、上記絶縁バッキング（２６）で封口板（
１９）と端子板（２２）とを絶縁するようにして、ＰＴ
Ｃ素子（２）を封口体（１８）内に組み込み、この封口
体（１８）で電池ケース（１５）の開口部を封口して、
ＰＴＣ素子素子内筒形有機電解液電池を組み立てた。
この比較例１の電池では、電流がＰＴＣ素子（２）に流
れるようにするため、第１３図に示すように、可撓性薄
板（２１）の周縁部と封口板（１９）の周縁部との間に
絶縁バッキング（２６）が介在しておらず〔なお、実施
例の電池では、ＰＴＣ素子Ｃ）を封口体（１８）内に組
み込まないので、第１図に示すように、可撓性薄板（２
１）の周縁部と封口板（１９）の周縁部との間に環状バ
ッキング（２０）が介在している〕、それによって、電
流は正極（１））→リード体（２４）→封口板（１９）
−可撓性情［（２１）　→金属Ｗ（２７）　→Ｐ　Ｔ　
Ｃ素子（２）→端子板（２２）の順に流れるようになっ
ている。また、ＰＴＣ素子（２）が平板状なので、端子
板（２２）の鍔状周縁部も平板状にしなければならず、
この端子板（２２）の鍔状周縁部を平板状にしなければ
ならないことと、上記のように絶縁バッキング（２６）
が可撓性薄板（２１）の周縁部と封口板（１９）の周縁
部との間に介在していないこととが、前出の〔発明が解
決しようとする課題〕の項で記載したように、封口体（
１８）の密閉性を低下させ、電池の密閉性を低下させる
原因になっている。
この比較例１においても、電池（１）は、直径１６ｍｍ
。
高さ３２−驕の円筒形で、上記のようにＰＴＣ素子（２
）およびそれに関連した部材を封口体（１８）内に組み
込んでいることを除いては、前記実施例１の電池（１）
とほぼ同様に構成されていて、正極（１））、負極（１
２）、セパレータ（１３）、電解液（１４）などの発電
要素は実施例１の場合と同じものである。
上記実施例１〜３および比較例１のＰＴＣ素子素子内筒
形有機電解液電池を５０個ずつ６０°Ｃで６０日間貯蔵
して、漏液発生の有無を調べた。その結果を第１表に示
す。
第 表 第１表に示すように、比較例１では６個の電池に漏液が
発生したが、実施例１〜３ではまったく漏液が発生しな
かった。このように、比較例工に漏液の発生が生じたの
は、ＰＴＣ素子を封口体内に組み込んだ関係で、封口体
の密閉性が低下したためである。
また、比較例１の電池の作製にあたり、封口体（１８）
を組立後、その内部に組み込まれているＰＴＣ素子（２
）の内部抵抗を測定したところ、内部抵抗がＯΩのもの
があり、ＰＴＣ素子（２）の内部短絡が発生していた。
このようなＰＴＣ素子（２）の内部短絡の発生個数を調
べたところ、組み立てた５０個の封口体（１８）中、３
個のものにＰＴＣ素子（２）の内部短絡が発生していた
。これに対し、実施例１〜３の電池では、ＰＴＣ素子（
２）を封口体（１８）内に組み込むことがないので、封
口体（１８）の組立てによるＰＴＣ素子（２）の内部短
絡の発生はまったくなかった。
上記実施例１〜３のＰＴＣ素子素子内筒形有機電解液電
池では、そのＰＴＣ素子（２）の特性を活用するために
、負極側はＰＴＣ素子（２）の他方の金属層（２ｂ２）
　　（つまり、金属板（３）が取り付けられていない側
の金属層（２ｂり　）を外部端子または外部リード体と
接続し、正極側は従来同様に端子板（２２）を外部端子
または外部リード体と接触させて、電気が取り出される
。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明は、従来のＰＴＣ素子素子
内筒形有機電解液電池のようにＰＴＣ素子を封口体内に
組み込むものではないので、封口体の密閉性を低下させ
ることがなく、また、封口体の組立てによるＰＴＣ素子
の内部短絡が生じない、しかも、本発明では、ＰＴＣ素
子を取り付けた金属板の電池底部への溶接をＰＴＣ素子
から離れたところで行うので、溶接時の熱によるＰＴＣ
素子の樹脂層の劣化がない、したがって、本発明によれ
ば、密閉性が高く、かつＰＴＣ素子の特性低下がないＰ
ＴＣ素子素子内筒形有機電解液電池を提供することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の実施例１のＰＴＣ素子素子内筒形有機
電解液電池を拡大して示す縦断面図である。第２図はＰ
ＴＣ素子を拡大して示す縦断面図である。第３〜４図は
実施例１においてＰＴＣ素子を電池に取り付ける工程を
示すもので、第３図は金属板にＰＴＣ素子を同心円状に
重ね合わせた状態を示す概略斜視図であり、第４図は電
池の底部に金属板を密接させて溶接する状態を示す要部
概略正面図である。第５図は本発明の実施例２のＰＴＣ
素子素子内筒形有機電解液電池の概略正面図である。第
６〜８図は実施例２においてＰＴＣ素子を電池に取り付
ける工程を示すもので、第６図はＰＴＣ素子に金属板を
重ね合わせた状態を示す概略斜視図、第７図は金属板の
一方の端部をＰＴＣ素子の一方の金属層に取り付けた状
態を示す縦断面図、第８図は金属板の他方の端部を電池
の底部に溶接する際の状態を示す要部概略正面図である
。第９図は本発明の実施例３のＰＴＣ素子素子内筒形有
機電解液電池の概略正面図である。第１０−１２図は実
施例３においてＰＴＣ素子を電池に取り付ける工程を示
すもので、第１０図は金属板をＰＴＣ素子に重ね合わせ
た状態を示す概略斜視図、第１）図は金属板のスリット
により分割された一方の端部をＰＴＣ素子の一方の金属
層に取り付けた状態を示す縦断面図で、第１０図のＸ−
Ｘ線拡大断面図に相当する。第１２図は金属板のスリッ
トにより分割された他方の端部を電池の底部に溶接する
ために引き起こしはじめた状態を示す要部概略斜視図で
ある。第１３図は従来のＰＴＣ素子素子内筒形有機電解
液電池を拡大して示す部分縦断面図である。 （１ン・・・電池、　（Ｉａン・・・底部、　（２ン・
・・ＰＴＣ素子、（２ａ）　−Ｐ　Ｔ　Ｃ特性を有する
樹脂層、　（２ｂ１）、（２ｂ１）・・・金属層、　（
３）・・・金属板、　（３ａ）・・・金属板のＰＴＣ素
子よりはみ出した部分、（３ｂ　１）・・・金属板の一
方の端部、（３ｂｉ）・・・金属板の他方の端部、　（
３ｃ）・・・スリット、　（３ｄ１）・・・金属板のス
リットにより分割された一方の端部、（３ｄｚ）・・・
金属板のスリットにより分割された他方の端部第 図 ＰＴＣ素子 第 図 Ｉａ・・底部 有する樹脂層 図 図 ！・・・電池 １ａ・・・底部 ２・・・ＰＴＣ素子 ２ａ・・・ＰＴＣ特性を有する 樹脂層 ２ｂｌ　、２ｂｚ・・・金属層 ３・金属板 ３ｃ・・・スリット 分割された他方の端部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ＰＴＣ特性を有する樹脂層（２ａ）とその両面に
    設けた金属層（２ｂ＿１）、（２ｂ＿２）とからなるＰ
    ＴＣ素子（２）を備えた円筒形有機電解液電池において
    、ＰＴＣ素子（２）より面積の大きい金属板（３）をＰ
    ＴＣ素子（２）の一方の金属層（２ｂ＿１）に取り付け
    、上記金属板（３）のＰＴＣ素子（２）よりはみ出した
    部分（３ａ）を電池（１）の底部（１ａ）に溶接して固
    定したことを特徴とするＰＴＣ素子付き円筒形有機電解
    液電池。
  2. （２）ＰＴＣ特性を有する樹脂層（２ａ）とその両面に
    設けた金属層（２ｂ＿１）、（２ｂ＿２）とからなるＰ
    ＴＣ素子（２）を備えた円筒形有機電解液電池において
    、金属板（３）の一方の端部（３ｂ＿１）をＰＴＣ素子
    （２）の一方の金属層（２ｂ＿１）に取り付け、上記金
    属板（３）の他方の端部（３ｂ＿２）を電池（１）の底
    部（１ａ）に溶接して固定し、上記金属板（３）をその
    中間部で折り曲げて重ね合わせ、ＰＴＣ素子（２）およ
    び金属板（３）を電池（１）の底部（１ａ）の外周面よ
    り内周側または外周面と同一位置に収めたことを特徴と
    するＰＴＣ素子付き円筒形有機電解液電池。
  3. （３）ＰＴＣ特性を有する樹脂層（２＿ａ）とその両面
    に設けた金属層（２ｂ＿１）、（２ｂ＿２）とからなる
    ＰＴＣ素子（２）を備えた円筒形有機電解液電池におい
    て、金属板（３）にスリット（３ｃ）を設け、上記金属
    板（３）のスリット（３ｃ）によって分割された一方の
    端部（３ｄ＿１）をＰＴＣ素子（２）の一方の金属層（
    ２ｂ＿１）に取り付け、上記金属板（３）のスリット（
    ３ｃ）によって分割された他方の端部（３ｄ＿１）を電
    池（１）の底部（１ａ）に溶接して固定したことを特徴
    とするＰＴＣ素子付き円筒形有機電解液電池。
JP1027926A 1989-02-07 1989-02-07 Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池 Expired - Lifetime JPH0834098B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1027926A JPH0834098B2 (ja) 1989-02-07 1989-02-07 Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池
EP90102273A EP0384204B2 (en) 1989-02-07 1990-02-06 Cylindrical organic electrolyte battery with a PTC device
DE69023784T DE69023784T3 (de) 1989-02-07 1990-02-06 Zylindrische Batterie mit organischem Elektrolyten und PTC-Vorrichtung.
US07/476,535 US4971867A (en) 1989-02-07 1990-02-07 Cylindrical organic electrolyte battery with a PTC device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1027926A JPH0834098B2 (ja) 1989-02-07 1989-02-07 Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02207450A true JPH02207450A (ja) 1990-08-17
JPH0834098B2 JPH0834098B2 (ja) 1996-03-29

Family

ID=12234491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1027926A Expired - Lifetime JPH0834098B2 (ja) 1989-02-07 1989-02-07 Ｐｔｃ素子付き円筒形有機電解液電池

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4971867A (ja)
EP (1) EP0384204B2 (ja)
JP (1) JPH0834098B2 (ja)
DE (1) DE69023784T3 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7335439B2 (en) 2003-03-07 2008-02-26 Sanyo Electric Co. Ltd. Hermetically sealed battery
US7414515B2 (en) 2005-08-29 2008-08-19 Tdk Corporation PTC element
WO2009078372A1 (ja) * 2007-12-18 2009-06-25 Tyco Electronics Raychem K.K. Ｐｔｃデバイスおよびその製造方法ならびにそれを有する電気装置

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3475527B2 (ja) * 1993-12-14 2003-12-08 松下電器産業株式会社 円筒形空気電池
JP3555240B2 (ja) * 1995-05-12 2004-08-18 ソニー株式会社 密閉型電池
US5741606A (en) * 1995-07-31 1998-04-21 Polystor Corporation Overcharge protection battery vent
JPH0945304A (ja) * 1995-08-01 1997-02-14 Tdk Corp 密閉電池の安全装置
JP3306257B2 (ja) * 1995-08-11 2002-07-24 アルプス電気株式会社 ２次電池の安全装置
JP3460407B2 (ja) * 1995-09-27 2003-10-27 ソニー株式会社 非水電解液二次電池
KR970054707A (ko) * 1995-12-22 1997-07-31 배순훈 리튬전지의 상부캡 구조
US5609972A (en) * 1996-03-04 1997-03-11 Polystor Corporation Cell cap assembly having frangible tab disconnect mechanism
JP3066338B2 (ja) * 1996-03-27 2000-07-17 三洋電機株式会社 電 池
US5856773A (en) * 1996-11-04 1999-01-05 Raychem Corporation Circuit protection device
US5833057A (en) * 1997-04-28 1998-11-10 Char; Aka Loka Apparatus for packaging and shipping biological fluid samples collected in vials
US7059769B1 (en) * 1997-06-27 2006-06-13 Patrick Henry Potega Apparatus for enabling multiple modes of operation among a plurality of devices
US6152597A (en) * 1997-06-27 2000-11-28 Potega; Patrick H. Apparatus for monitoring temperature of a power source
US5993990A (en) * 1998-05-15 1999-11-30 Moltech Corporation PTC current limiting header assembly
CN1338130A (zh) 1998-06-08 2002-02-27 摩尔科技公司 用于非水电化学电池安全保护的多官能活性单体
US6235426B1 (en) 1998-09-21 2001-05-22 Sanyo Electric Co., Ltd. Nonaqueous electrolyte secondary cell wit PTC current collector tabs
US6479188B1 (en) 1999-10-13 2002-11-12 The Gillette Company Cathode tube and method of making the same
USD452473S1 (en) 2000-03-31 2001-12-25 The Gillette Company Battery
US7175935B2 (en) * 2001-10-12 2007-02-13 John Welsh Lithium manganese dioxide cell
WO2005101547A1 (en) * 2004-04-13 2005-10-27 Lg Chem, Ltd. Electrochemical cell comprising electrode lead with protector element
TWI275194B (en) 2004-10-08 2007-03-01 Lg Chemical Ltd Secondary battery having an improved safety
US20090162748A1 (en) * 2007-12-19 2009-06-25 Jiang Fan Battery Enclosure
JP5385218B2 (ja) * 2009-11-16 2014-01-08 三星エスディアイ株式会社 二次電池の使用方法
US20110236727A1 (en) * 2010-03-29 2011-09-29 Young-Cheol Jang Secondary battery pack
US10128486B2 (en) 2015-03-13 2018-11-13 Purdue Research Foundation Current interrupt devices, methods thereof, and battery assemblies manufactured therewith

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4255698A (en) * 1979-01-26 1981-03-10 Raychem Corporation Protection of batteries
US4654963A (en) * 1979-11-21 1987-04-07 General Electric Company Method for making electrochemical cell having cast-in-place insulator
DE3019186A1 (de) * 1980-05-20 1981-11-26 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Gasdicht verschlossener akkumulator
US4379816A (en) * 1980-09-22 1983-04-12 General Electric Company Indicator of full charge for secondary cell or battery thereof
JPS61173450A (ja) † 1985-01-25 1986-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池の製造法
JPH0690964B2 (ja) * 1986-03-31 1994-11-14 日本メクトロン株式会社 Ｐｔｃ素子の製造法
US4740433A (en) * 1986-09-29 1988-04-26 American Telephone And Telegraph Co., At&T Bell Laboratories Nonaqueous battery with special separator
JPS63244702A (ja) † 1987-03-31 1988-10-12 日本メクトロン株式会社 Ｐｔｃ素子およびその製造法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7335439B2 (en) 2003-03-07 2008-02-26 Sanyo Electric Co. Ltd. Hermetically sealed battery
US7414515B2 (en) 2005-08-29 2008-08-19 Tdk Corporation PTC element
WO2009078372A1 (ja) * 2007-12-18 2009-06-25 Tyco Electronics Raychem K.K. Ｐｔｃデバイスおよびその製造方法ならびにそれを有する電気装置
JP5373630B2 (ja) * 2007-12-18 2013-12-18 タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 Ｐｔｃデバイスおよびその製造方法ならびにそれを有する電気装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE69023784T3 (de) 2005-03-17
US4971867A (en) 1990-11-20
JPH0834098B2 (ja) 1996-03-29
EP0384204A1 (en) 1990-08-29
EP0384204B1 (en) 1995-11-29
EP0384204B2 (en) 2004-09-29
DE69023784T2 (de) 1996-07-18
DE69023784D1 (de) 1996-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0384204B1 (en) Cylindrical organic electrolyte battery with a PTC device
JP2970340B2 (ja) 密閉型電池用防爆封口板
US7781092B2 (en) Secondary battery and method of manufacturing same
US5418082A (en) Sealed battery with current cut off means
US7572544B2 (en) Sealed rechargeable battery
US20040126650A1 (en) Electrode assembly for lithium ion cell and lithium cell using the same
US7927734B2 (en) Lithium secondary battery and fabrication method thereof
JPH05251076A (ja) 有機電解液電池
KR20040100264A (ko) 파우치형 리튬 이차 전지와 이의 제조 방법
JPH07105933A (ja) 防爆形密閉電池
JPH0582020B2 (ja)
EP0798794A1 (en) A cell which secures the reliability of a protective circuit
JP3375434B2 (ja) 防爆形密閉電池
EP2884574B1 (en) Alkaline storage cell
WO2022030231A1 (ja) 密閉型電池
JP2000077078A (ja) 渦巻電極を備えた電池及びその製造法
KR100490545B1 (ko) 이차 전지
JP3646442B2 (ja) 非水電解液電池
CN215600446U (zh) 一种锂离子电池盖板及其电池
JPH0256849A (ja) 有機電解液電池
JPH09274900A (ja) 密閉型非水二次電池
KR100490546B1 (ko) 이차전지
JP3351392B2 (ja) 密閉型電池
JPH09153355A (ja) 密閉型電池
EP4685939A1 (en) Battery cell

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080329

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090329

Year of fee payment: 13

EXPY Cancellation because of completion of term