JPH0258202A - 電池用ｐｔｃ装置 - Google Patents
電池用ｐｔｃ装置Info
- Publication number
- JPH0258202A JPH0258202A JP63208713A JP20871388A JPH0258202A JP H0258202 A JPH0258202 A JP H0258202A JP 63208713 A JP63208713 A JP 63208713A JP 20871388 A JP20871388 A JP 20871388A JP H0258202 A JPH0258202 A JP H0258202A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ptc device
- sheet
- mixture
- oil
- ptc
- 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
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Classifications
-
- 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
- Thermistors And Varistors (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (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。
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
この発明は、電池、特に有機電解液を使用する電池に使
用されるＰＴＣ装置に関するものである１゜従来の技術 従来より電池が放電されている状態にあっては。
用されるＰＴＣ装置に関するものである１゜従来の技術 従来より電池が放電されている状態にあっては。
電池内に Ｑ＝ Ｉ Ｒｔ（Ｑ ：発熱量（ｃａ ｌ
）、ｉ ：電流（Ａ）、 Ｒ：抵抗〔Ω〕、ｔ：時間［
ｈｒｓ：］ ）で示されるジュー／Ｌ／熱が発生する。
）、ｉ ：電流（Ａ）、 Ｒ：抵抗〔Ω〕、ｔ：時間［
ｈｒｓ：］ ）で示されるジュー／Ｌ／熱が発生する。
この場合放電される電流が大きい程、発生される熱は大
きく電池部品が損傷を受けたり、爆発する危険性が大き
くなる。
きく電池部品が損傷を受けたり、爆発する危険性が大き
くなる。
特にリチウム電池などの高量カー次電池などは短絡時に
おいて大電流が流れ電池自身の温度が２００℃付近にま
で上昇する場合がある。このため電池を過度の電流及び
温度から保護するため正温度係数抵抗装置（ＰＴＣすな
わちｐｏｑｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅ
ｆｆ １ｃｉｅｎｔ）が使用されていた。このＰＴＣ装
置の構成は、重合体素材としてポリエチレン、ポリプロ
ピレン等の比較的粘度の圓いポリオレフィン樹脂単独、
あるいは異種オレフィン樹脂との共重合物で構成し、こ
の重合体中に導電性物質、例えばカーボンブラック、グ
ラファイトなどのカーボン系フィラーを添加したものを
混合し押出し法。
おいて大電流が流れ電池自身の温度が２００℃付近にま
で上昇する場合がある。このため電池を過度の電流及び
温度から保護するため正温度係数抵抗装置（ＰＴＣすな
わちｐｏｑｉｔｉｖｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｏｅ
ｆｆ １ｃｉｅｎｔ）が使用されていた。このＰＴＣ装
置の構成は、重合体素材としてポリエチレン、ポリプロ
ピレン等の比較的粘度の圓いポリオレフィン樹脂単独、
あるいは異種オレフィン樹脂との共重合物で構成し、こ
の重合体中に導電性物質、例えばカーボンブラック、グ
ラファイトなどのカーボン系フィラーを添加したものを
混合し押出し法。
カレンダー法、あるいは溶液流延法によってシート状に
成形加工し、ＰＴＣ素子を作り、その後、ニッケル、ス
テンレス、銅等の電極板を熱圧着法によってＰＴＣ素子
シートの両側に圧着し、所定の形状に打抜き加工してＰ
ＴＣ装置を形成し、このＰＴＣ装置を実開昭５９−３４
７６号公報に示されるように発電要素を収納した電池ケ
ースの封口部に、電瞳と端子キャップ等との導電路の一
部として組み込んで、電池を過度の電流及び温度から保
護し安全性を確保しようとしていた。
成形加工し、ＰＴＣ素子を作り、その後、ニッケル、ス
テンレス、銅等の電極板を熱圧着法によってＰＴＣ素子
シートの両側に圧着し、所定の形状に打抜き加工してＰ
ＴＣ装置を形成し、このＰＴＣ装置を実開昭５９−３４
７６号公報に示されるように発電要素を収納した電池ケ
ースの封口部に、電瞳と端子キャップ等との導電路の一
部として組み込んで、電池を過度の電流及び温度から保
護し安全性を確保しようとしていた。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、この構成では電池製造中、あるいは保存
中に、′ＦＬ極内に収納された有機電解液がＰＴＣ装置
くみ込み部に飛散、あるいは浸透して来た場合、前述の
ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂から構成される
重合体では、有機溶媒、例えばテトラハイドロフラン、
ジメトキシエタン。
中に、′ＦＬ極内に収納された有機電解液がＰＴＣ装置
くみ込み部に飛散、あるいは浸透して来た場合、前述の
ポリエチレン、ポリプロピレン等の樹脂から構成される
重合体では、有機溶媒、例えばテトラハイドロフラン、
ジメトキシエタン。
ジオキソラン、γ−ブチロラクトン等の極性溶媒に接し
て膨張あるいは溶解し、ＰＴＣの抵抗値が数ミリオーム
から数百オームに急激に上昇して電池性能を劣悪なもの
にしていた。
て膨張あるいは溶解し、ＰＴＣの抵抗値が数ミリオーム
から数百オームに急激に上昇して電池性能を劣悪なもの
にしていた。
反面、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフ
ルオロエチレン、ポリビニリデンフ／ｂオライド等のフ
ッ素樹脂で、エラストマーなど添加物を含まないフッ素
樹脂においては有機溶媒に対し強い抵抗力を有している
ため、この種の用途には適しているが、粘性及び他の物
質との相溶性なじみ性において悪くカーボン系フィラー
を均一に分散させるには物性に問題があった。。
ルオロエチレン、ポリビニリデンフ／ｂオライド等のフ
ッ素樹脂で、エラストマーなど添加物を含まないフッ素
樹脂においては有機溶媒に対し強い抵抗力を有している
ため、この種の用途には適しているが、粘性及び他の物
質との相溶性なじみ性において悪くカーボン系フィラー
を均一に分散させるには物性に問題があった。。
課題を解決するための手段
本発明は重合体素材として添加剤を含まないフッ素系樹
脂を用い、これに導電剤としてカーボン系フィラーを混
合溶融したものに、さらに油溶性の界面活性剤を添加し
、これをノート状に押出し成形してＰＴＣ素子を成形す
るものである１゜作 用 油溶性の界面活性剤を添加することにより、カーボン系
フィラーの濡れ性が増大し、フッ素樹脂中に均一にカー
ボン系フィラーが分散するため低抵抗でかつ、添加剤を
含まないフッ素樹脂を使用しているため耐有機溶媒性に
優れるＰＴＣ装置を提供できるものである。
脂を用い、これに導電剤としてカーボン系フィラーを混
合溶融したものに、さらに油溶性の界面活性剤を添加し
、これをノート状に押出し成形してＰＴＣ素子を成形す
るものである１゜作 用 油溶性の界面活性剤を添加することにより、カーボン系
フィラーの濡れ性が増大し、フッ素樹脂中に均一にカー
ボン系フィラーが分散するため低抵抗でかつ、添加剤を
含まないフッ素樹脂を使用しているため耐有機溶媒性に
優れるＰＴＣ装置を提供できるものである。
実施例
第１図は本発明に係るＰＴＣ装置を組み込んだ封口板Ａ
を用いた電池である１、１は発電要素を収納した電油ケ
ース、２はフッ化物、金属酸化物等の正極活物質をシー
ト状にし、負極活物質である金属リチウムシートをセパ
レータ材（図示せス）を介して巻回した電極群で、それ
ぞれの活物質からは導電性リード片３で、電池ケース１
の内底面、あるいは封口板Ａに接続されている。封口板
Ａは円板上金属部材４、本発明のＰＴＣ装置５、端子キ
ャップ６から構成されている。７は封口板Ａを嵌合した
絶縁バッキングで、封口板Ａと電池ケース１間の気密封
口、ならびに両極間の絶縁を図っている。次にＰＴＣ装
置５について実施例とともに説明する。表−１は後述す
る実施例、比較例について各種実験結果をまとめたもの
である。
を用いた電池である１、１は発電要素を収納した電油ケ
ース、２はフッ化物、金属酸化物等の正極活物質をシー
ト状にし、負極活物質である金属リチウムシートをセパ
レータ材（図示せス）を介して巻回した電極群で、それ
ぞれの活物質からは導電性リード片３で、電池ケース１
の内底面、あるいは封口板Ａに接続されている。封口板
Ａは円板上金属部材４、本発明のＰＴＣ装置５、端子キ
ャップ６から構成されている。７は封口板Ａを嵌合した
絶縁バッキングで、封口板Ａと電池ケース１間の気密封
口、ならびに両極間の絶縁を図っている。次にＰＴＣ装
置５について実施例とともに説明する。表−１は後述す
る実施例、比較例について各種実験結果をまとめたもの
である。
第２図はそれぞれの実験例で得られたＰＴＣ装置の初度
の抵抗値をヒストグラム化したものである。
の抵抗値をヒストグラム化したものである。
表−１はそれぞれの実験例のＰＴＣ装置を第１図に示す
構成で電池封口部に組み込み、電池ケース内にこの種の
電池の電解液であるジメトキシエタン、ポリプレンカー
ボネート、テトラハイドロフラン、ジオキソランの４成
分を容債比で等量スつ混合したものを一定量注入し、封
口構成をしたものを室温６０℃中に保管し、ＰＴＣ装置
の抵抗値の推移を調査した結果を示す。なお表中の数字
は各サンプルそれぞれ５０個テストした時の結果であり
、ＰＴＣ装置の大きさはすべて直径１６％の円板とした
。次に実施例、比較例の内容について述べる。。
構成で電池封口部に組み込み、電池ケース内にこの種の
電池の電解液であるジメトキシエタン、ポリプレンカー
ボネート、テトラハイドロフラン、ジオキソランの４成
分を容債比で等量スつ混合したものを一定量注入し、封
口構成をしたものを室温６０℃中に保管し、ＰＴＣ装置
の抵抗値の推移を調査した結果を示す。なお表中の数字
は各サンプルそれぞれ５０個テストした時の結果であり
、ＰＴＣ装置の大きさはすべて直径１６％の円板とした
。次に実施例、比較例の内容について述べる。。
（実施例１）
フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレン（添加剤
含まず）１００重量部、導電性物質としてアセチレンブ
ラック４０重量部の混合物にポリエチレングリコール型
ノニオン系界面活性剤１ＯＮ量部を添加したものを厚み
が３００μｍとなるようにシート状に成形し、ＰＴＣ素
子シートを作り、このシートの両面に１００μｍのニッ
ケルを熱圧着してＰＴＣ装置とした。
含まず）１００重量部、導電性物質としてアセチレンブ
ラック４０重量部の混合物にポリエチレングリコール型
ノニオン系界面活性剤１ＯＮ量部を添加したものを厚み
が３００μｍとなるようにシート状に成形し、ＰＴＣ素
子シートを作り、このシートの両面に１００μｍのニッ
ケルを熱圧着してＰＴＣ装置とした。
（実施例２）
フッ素樹脂としてポリクロルトリフルオロエチレン（添
加剤含まず）１２０重量部、導電性物質としてクツチエ
７７１７２３５重量部の混合物に、リン酸エステル・カ
ルボン酸ナトリウム塩３重址部添加したもので、実施例
１と同様の厚みのＰＴＣ装置を作成した。
加剤含まず）１２０重量部、導電性物質としてクツチエ
７７１７２３５重量部の混合物に、リン酸エステル・カ
ルボン酸ナトリウム塩３重址部添加したもので、実施例
１と同様の厚みのＰＴＣ装置を作成した。
（比較例１）
実施例０）と同様の方法で、ポリエチレングリコール型
ノニオン系界面活性剤を含まないものを使用してＰＴＣ
装置を作成した。
ノニオン系界面活性剤を含まないものを使用してＰＴＣ
装置を作成した。
（比較例２）
実施例２と同様の方法で、リン酸エステル・カルボ／酸
ナトリウム塩を含まないものを使用してＰＴＣ装置を作
成した。
ナトリウム塩を含まないものを使用してＰＴＣ装置を作
成した。
（比較例３）
重合体としてポリプロピレン１００重量部に、導′ｒＦ
性物質としてケッチエンブラック３０重量部添加したも
のでＰＴＣ装置を同様に構成した。
性物質としてケッチエンブラック３０重量部添加したも
のでＰＴＣ装置を同様に構成した。
発明の効果
表１及び第２図からも明らかなように本発明に係るＰＴ
Ｃ装置を備えたものは油溶性界面活性剤を使用すること
により７ノ素樹脂中に極めて均一に分散し極めて抵抗値
の安定したＰＴＣ装置を提供でき、電池の安全性を確保
する上で効果が大であり、また添加剤を含まないフッ素
樹脂を使用しているため長期に渡ってＰＴＣ装置の動作
性を保障できるものである。なお本発明において油溶性
界面活性剤を使用したのは、樹脂との相溶性が水溶性界
面活性剤に比して極めて優れているためであり、耐熱性
の点においても格段の優位性があるためである。
Ｃ装置を備えたものは油溶性界面活性剤を使用すること
により７ノ素樹脂中に極めて均一に分散し極めて抵抗値
の安定したＰＴＣ装置を提供でき、電池の安全性を確保
する上で効果が大であり、また添加剤を含まないフッ素
樹脂を使用しているため長期に渡ってＰＴＣ装置の動作
性を保障できるものである。なお本発明において油溶性
界面活性剤を使用したのは、樹脂との相溶性が水溶性界
面活性剤に比して極めて優れているためであり、耐熱性
の点においても格段の優位性があるためである。
第１図は本発明のＰＴＣ装置を封口板内にくみ込んだ電
池の断面図、第２図は本発明の実施例及び比較例で製作
したＰＴＣ装置の抵抗値をヒストグラム化した図である
。 １・・・・電池ケース、２・・・・・発電要素、３・・
・・リード片、４・・・・・・円板状金属部材、５・・
・・・・ＰＴＣ装置、 ６・・・・・・端子キャップ。
池の断面図、第２図は本発明の実施例及び比較例で製作
したＰＴＣ装置の抵抗値をヒストグラム化した図である
。 １・・・・電池ケース、２・・・・・発電要素、３・・
・・リード片、４・・・・・・円板状金属部材、５・・
・・・・ＰＴＣ装置、 ６・・・・・・端子キャップ。
Claims (3)
- （１）発電要素を収納した電池ケースの封口部に、前記
発電要素と端子キャップとの間の導電路の一部を形成す
るよう設けられた正温度係数抵抗装置（ＰＴＣ装置）で
あって、前記正温度係数抵抗装置（ＰＴＣ装置）は、添
加剤を含まないフッ素樹脂を重合体素材とし、これにカ
ーボン系フィラー、及び油溶性界面活性剤を混入した混
合物をシート状に押出し成形し、そのシートの両面に電
極板を圧着したものである電池用ＰＴＣ装置。 - （２）フッ素樹脂が添加物を含まない、ポリテトラフル
オロエチレン，ポリクロロトリフルオロエチレン，ポリ
ビニリデンフルオライドのいずれかである特許請求の範
囲第１項記載の電池用ＰＴＣ装置。 - （３）油溶性界面活性剤が、ポリエチレングリコール型
ノニオン系界面性剤，リン酸エステル・カルボン酸ナト
リウム塩のいずれかである特 許請求の範囲第１項記載の電池用ＰＴＣ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208713A JPH0258202A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 電池用ｐｔｃ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63208713A JPH0258202A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 電池用ｐｔｃ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0258202A true JPH0258202A (ja) | 1990-02-27 |
Family
ID=16560851
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63208713A Pending JPH0258202A (ja) | 1988-08-23 | 1988-08-23 | 電池用ｐｔｃ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0258202A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100563031B1 (ko) * | 1999-04-14 | 2006-03-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지의 캡 조립체 |
| WO2012002523A1 (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイスおよびそれを有する２次電池 |
-
1988
- 1988-08-23 JP JP63208713A patent/JPH0258202A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100563031B1 (ko) * | 1999-04-14 | 2006-03-24 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지의 캡 조립체 |
| WO2012002523A1 (ja) * | 2010-07-02 | 2012-01-05 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | Ｐｔｃデバイスおよびそれを有する２次電池 |
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