JPH0265054A - 扁平形密閉電池 - Google Patents
扁平形密閉電池Info
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- JPH0265054A JPH0265054A JP63214580A JP21458088A JPH0265054A JP H0265054 A JPH0265054 A JP H0265054A JP 63214580 A JP63214580 A JP 63214580A JP 21458088 A JP21458088 A JP 21458088A JP H0265054 A JPH0265054 A JP H0265054A
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- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
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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〕
本発明は防爆機能を備えた扁平形密閉電池に関する。
近年、電子機器の発達に伴い、自己放電が小さく、長寿
命のリチウム電池が多く使用されるようになってきた。
命のリチウム電池が多く使用されるようになってきた。
そこで、ＣＭＯＳ Ｒ’ＡＭのメモリバックアップ用
電源として筒形で電池蓋にメタル−ガラス−メタルのハ
ーメチックシールを採用したリチウム−塩化チオニル電
池が開発され（例えば、特開昭５９−５１４５８号公報
）、これらは密閉性が高＜１０年間以上にわたって使用
できることがら急、速に需要が伸びている。
電源として筒形で電池蓋にメタル−ガラス−メタルのハ
ーメチックシールを採用したリチウム−塩化チオニル電
池が開発され（例えば、特開昭５９−５１４５８号公報
）、これらは密閉性が高＜１０年間以上にわたって使用
できることがら急、速に需要が伸びている。
しかし、市場においては、上記のような筒形のバンクア
ップ用電池のみならず、ＩＣの消費電流の低減から１、
あるいは機器の小形、軽量化に伴う要請から、より小形
、薄形のメモリバンクアンプ用電池が求められている。
ップ用電池のみならず、ＩＣの消費電流の低減から１、
あるいは機器の小形、軽量化に伴う要請から、より小形
、薄形のメモリバンクアンプ用電池が求められている。
そこで、そのような要望に応えるべく、扁平形電池の開
発が試みられているが、扁平形電池の場合、筒形電池で
採用されているような電池蓋の端子部分に電解液注入口
を設けることは、その溶接封止時の熱によってガラス層
をｔ員傷することになるので、採用することができない
。すなわち、筒形電池の場合は、形状が大きく、電池総
高が少なくとも２５＋ｓ−以上あるため、電池蓋の中央
部に位置する端子部分に電解液注入口を設けても、電解
液注入口の封止位置を電池蓋のガラス層から高さ方向に
距離を置いたところに設定することができるので、その
溶接封止時の熱によってガラス層が損傷をうけることは
ないが、電池総高が高々１０ｍｎ＋程度の扁平形電池で
は、電池蓋の端子部分に電解液注入口を設けた場合、そ
の溶接封止部分とガラス層との距離が短いために、溶接
封止時の熱によってガラス層が破壊して使用に耐えなく
なるのである。
発が試みられているが、扁平形電池の場合、筒形電池で
採用されているような電池蓋の端子部分に電解液注入口
を設けることは、その溶接封止時の熱によってガラス層
をｔ員傷することになるので、採用することができない
。すなわち、筒形電池の場合は、形状が大きく、電池総
高が少なくとも２５＋ｓ−以上あるため、電池蓋の中央
部に位置する端子部分に電解液注入口を設けても、電解
液注入口の封止位置を電池蓋のガラス層から高さ方向に
距離を置いたところに設定することができるので、その
溶接封止時の熱によってガラス層が損傷をうけることは
ないが、電池総高が高々１０ｍｎ＋程度の扁平形電池で
は、電池蓋の端子部分に電解液注入口を設けた場合、そ
の溶接封止部分とガラス層との距離が短いために、溶接
封止時の熱によってガラス層が破壊して使用に耐えなく
なるのである。
そのため、オキシハロゲン化物を正極活物質に用い、ハ
ーメチックシールを採用した密閉性の高い扁平形密閉電
池が市場から要請されているにもかかわらず、商品化さ
れていないのが実状であった。
ーメチックシールを採用した密閉性の高い扁平形密閉電
池が市場から要請されているにもかかわらず、商品化さ
れていないのが実状であった。
そこで、本発明者らは、そのような要請に応えるべく検
討を重ね、電池容器の底部の中央部に電解液注入口を設
けることによって液状のオキシハロゲン化物を正極活物
質として用い、ハーメチックシールを採用した密閉性の
高い扁平形密閉電池を開発してきた。
討を重ね、電池容器の底部の中央部に電解液注入口を設
けることによって液状のオキシハロゲン化物を正極活物
質として用い、ハーメチックシールを採用した密閉性の
高い扁平形密閉電池を開発してきた。
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、上記のようなハーメチックシールを採用
した電池は、密閉性が高く、貯蔵性に優れているという
長所を有するものの、その反面、密閉性が高いために、
高温加熱下にさらされたり、あるいは高電圧で充電され
るなどの異常事態に遭遇したときに、電池の内部圧力が
異常に上昇して電池が高圧下で破裂し、いわゆる電池爆
発が生じ、大きな破裂音が発生すると共に、電池内容物
が周囲に飛び散って電池使用機器を汚損することになる
。
した電池は、密閉性が高く、貯蔵性に優れているという
長所を有するものの、その反面、密閉性が高いために、
高温加熱下にさらされたり、あるいは高電圧で充電され
るなどの異常事態に遭遇したときに、電池の内部圧力が
異常に上昇して電池が高圧下で破裂し、いわゆる電池爆
発が生じ、大きな破裂音が発生すると共に、電池内容物
が周囲に飛び散って電池使用機器を汚損することになる
。
そのため、筒形電池では、電池容器の底部の中央部に薄
肉部を十字状に設け、電池の内部圧力が異常上昇をしは
じめたときに、上記薄肉部が高圧になりすぎない安全性
の確保できる範囲内の圧力で破壊して、電池の高圧下で
の破裂、いわゆる爆発を防止するようにしているが、扁
平形電池では、前述したように、電池容器の底部中央部
に電解液注入口を設ける関係で、防爆用の薄肉部を電池
容器の底部の中央部に設けることができないという事情
がある。
肉部を十字状に設け、電池の内部圧力が異常上昇をしは
じめたときに、上記薄肉部が高圧になりすぎない安全性
の確保できる範囲内の圧力で破壊して、電池の高圧下で
の破裂、いわゆる爆発を防止するようにしているが、扁
平形電池では、前述したように、電池容器の底部中央部
に電解液注入口を設ける関係で、防爆用の薄肉部を電池
容器の底部の中央部に設けることができないという事情
がある。
本発明は、電池容器の底部に環状の薄肉部を、該環状の
薄肉部の直径が電池容器の外径の１９〜８７％の範囲に
なるように設けることによって、オキシハロゲン化物を
正極活物質として用い、ハーメチックシールを採用して
高い密閉性を有し、しかも安全性の高い防爆機能を備え
た扁平形密閉電池を提供したものである。
薄肉部の直径が電池容器の外径の１９〜８７％の範囲に
なるように設けることによって、オキシハロゲン化物を
正極活物質として用い、ハーメチックシールを採用して
高い密閉性を有し、しかも安全性の高い防爆機能を備え
た扁平形密閉電池を提供したものである。
〔実施例］
つぎに本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただ
し、実施例ではリチウム−塩化チオニル系の扁平形密閉
電池について説明するが、本発明はその場合のみに限ら
れるものではない。
し、実施例ではリチウム−塩化チオニル系の扁平形密閉
電池について説明するが、本発明はその場合のみに限ら
れるものではない。
第１図は本発明の扁平形密閉電池の一実施例を示す断面
図であり、第２図は第１図に示す電池の概略底面図であ
る。ただし、断面図においては、断面より背面側に位置
する部分の外形線で、図示すると図面を繁雑化させるお
それがあるものについては図示を省略している。
図であり、第２図は第１図に示す電池の概略底面図であ
る。ただし、断面図においては、断面より背面側に位置
する部分の外形線で、図示すると図面を繁雑化させるお
それがあるものについては図示を省略している。
まず、電池の構成について概略的に説明すると、（１）
はリチウムからなる負極、（２）は炭素多孔質成形体か
らなる正極、（３）はガラス繊維不織布からなるセパレ
ータであり、上記負極（１）と正極（２）とを隔離して
いる。（４）は電解液で、（５）はステンレス鋼製の電
池容器、（６）は電池蓋であり、この電池蓋（６）は環
状でステンレス鋼製のボディ（７）とガラスからなる環
状の絶縁層（８）とステンレス鋼製の正極側の端子（９
）とからなり、上記ボディ（７）の外周部は電池容器（
５）の開口端部に？６接されている。００）は正極側の
集電体であり、ステンレス鋼製網からなり、正極側の端
子（９）の下部にスポット？８接されている。θ１）は
ガラス繊維不織布からなる絶縁体で、正極（２）および
正極集電体０ωと電池蓋（６）のボディ（７）との間を
絶縁している。０７Ｊは電解液注入口であり、この電解
液注入口０２１は電池容器（５）の底部（５ａ）の中央
部に設けられているが、本実施例のものは先端部を電池
内部側に存する円筒状に形成されていて、電解液注入後
にポリテトラフルオロエチレン球からなる封止栓０ωが
圧入されている。側はステンレス鋼製の封止板で、その
中央部で電解液注入口０りの基端部側の開口部を覆い、
外周部が電池容器（５）の底部（５ａ）に溶接されてい
る。そして、この電池は、外径３３ｍｍ、電池総高６．
５ｍｍ＋の円板状をした扁平形電池である。
はリチウムからなる負極、（２）は炭素多孔質成形体か
らなる正極、（３）はガラス繊維不織布からなるセパレ
ータであり、上記負極（１）と正極（２）とを隔離して
いる。（４）は電解液で、（５）はステンレス鋼製の電
池容器、（６）は電池蓋であり、この電池蓋（６）は環
状でステンレス鋼製のボディ（７）とガラスからなる環
状の絶縁層（８）とステンレス鋼製の正極側の端子（９
）とからなり、上記ボディ（７）の外周部は電池容器（
５）の開口端部に？６接されている。００）は正極側の
集電体であり、ステンレス鋼製網からなり、正極側の端
子（９）の下部にスポット？８接されている。θ１）は
ガラス繊維不織布からなる絶縁体で、正極（２）および
正極集電体０ωと電池蓋（６）のボディ（７）との間を
絶縁している。０７Ｊは電解液注入口であり、この電解
液注入口０２１は電池容器（５）の底部（５ａ）の中央
部に設けられているが、本実施例のものは先端部を電池
内部側に存する円筒状に形成されていて、電解液注入後
にポリテトラフルオロエチレン球からなる封止栓０ωが
圧入されている。側はステンレス鋼製の封止板で、その
中央部で電解液注入口０りの基端部側の開口部を覆い、
外周部が電池容器（５）の底部（５ａ）に溶接されてい
る。そして、この電池は、外径３３ｍｍ、電池総高６．
５ｍｍ＋の円板状をした扁平形電池である。
つぎに、主要構成部材について詳しく説明していくと、
負極（１）はリング状に打抜いたリチウムシートを電池
容器（５）の底部内面に圧着したものであって、頁捲活
物質のリチウムのみで構成され、正極（２）はアセチレ
ンブラックを主成分とし、これにｆｉ［％鉛とポリテト
ラフルオロエチレンを添加した炭素質を主材とする材料
の多孔質成形体、いわゆる炭素多孔質成形体からなるも
のである。電解液（４）は塩化チオニルに四塩化アルミ
ニウムリチウムを１．０ｍｏｌ ／ｌ溶解した塩化チオ
ニル溶液からなり、塩化チオニルは上記のように電解液
溶媒であるとともに正極活物質でもある。このように塩
化チオニルが正極活物質として用いられていることから
も明らかであるように、上記正極（２）はそれ自身が反
応するものではなく、正極活物質の塩化チオニルと負極
（１）からイオン化して溶出してきたリチウムイオンと
の反応場所を提供するものである。
負極（１）はリング状に打抜いたリチウムシートを電池
容器（５）の底部内面に圧着したものであって、頁捲活
物質のリチウムのみで構成され、正極（２）はアセチレ
ンブラックを主成分とし、これにｆｉ［％鉛とポリテト
ラフルオロエチレンを添加した炭素質を主材とする材料
の多孔質成形体、いわゆる炭素多孔質成形体からなるも
のである。電解液（４）は塩化チオニルに四塩化アルミ
ニウムリチウムを１．０ｍｏｌ ／ｌ溶解した塩化チオ
ニル溶液からなり、塩化チオニルは上記のように電解液
溶媒であるとともに正極活物質でもある。このように塩
化チオニルが正極活物質として用いられていることから
も明らかであるように、上記正極（２）はそれ自身が反
応するものではなく、正極活物質の塩化チオニルと負極
（１）からイオン化して溶出してきたリチウムイオンと
の反応場所を提供するものである。
電池容器（５）は厚さ０ 、５１１１ｍのステンレス鋼
板で外径３３ｍｍ、高さ６Ｉの容器状に形成され、その
底部（５ａ）の中央部には内径２．１ｍｍで電池内部側
に先端部を有する高さ約１．５ｍｍの円筒状の電解液注
入口０りが設けられている。なお、円筒状の電解液注入
口０２）とは、電解液の注入に際し、電解液の通過し得
る空隙が円筒によって形成されたものであることを意味
している。
板で外径３３ｍｍ、高さ６Ｉの容器状に形成され、その
底部（５ａ）の中央部には内径２．１ｍｍで電池内部側
に先端部を有する高さ約１．５ｍｍの円筒状の電解液注
入口０りが設けられている。なお、円筒状の電解液注入
口０２）とは、電解液の注入に際し、電解液の通過し得
る空隙が円筒によって形成されたものであることを意味
している。
電池蓋（６）は前記のようにステンレス鋼製のボディ（
７）とガラスからなる環状の絶縁層（８）とステンレス
鋼製の正極側の端子（９）とからなり、上記ガラスから
なる絶縁層（８）はその外周面でステンレス鋼製のボデ
ィ（７）の内周面に溶着し、その内周面でステンレス鋼
製の正極側の端子（９）の外周面に溶着していて、いわ
ゆるメタル−ガラス−メタルのハーメチックシールを有
し、また、前記のように電池蓋（６）のボディ（７）は
電池容器（５）の開口端部に溶接されていて、この電池
はいわゆる完全密閉構造になり得るように構成されてい
る。
７）とガラスからなる環状の絶縁層（８）とステンレス
鋼製の正極側の端子（９）とからなり、上記ガラスから
なる絶縁層（８）はその外周面でステンレス鋼製のボデ
ィ（７）の内周面に溶着し、その内周面でステンレス鋼
製の正極側の端子（９）の外周面に溶着していて、いわ
ゆるメタル−ガラス−メタルのハーメチックシールを有
し、また、前記のように電池蓋（６）のボディ（７）は
電池容器（５）の開口端部に溶接されていて、この電池
はいわゆる完全密閉構造になり得るように構成されてい
る。
封止栓０３）は、本実施例では直径２．３ｍａ＋のポリ
テトラフルオロエチレン球からなり、この封止栓側の直
径は前記電解液注入口θりの内径より若干大きく、電解
液注入後の電解液注入口θりに圧入されている。そのた
め、この封止栓ｑ■にはその周囲から電解液注入口０２
１の反撥応力がかかり、両者の密接度が高くなって、電
解液注入口Ｏｚは少なくとも封止板０４の溶接が完了す
るまでの間、上記封止栓０″５によって封止されている
。いわば、電解液注入口Ｑカはこの封止栓（＋３）によ
って仮封止され、封止板０１０の外周部の電池容器（５
）の底部（５ａ）への溶接によって完全に封止される。
テトラフルオロエチレン球からなり、この封止栓側の直
径は前記電解液注入口θりの内径より若干大きく、電解
液注入後の電解液注入口θりに圧入されている。そのた
め、この封止栓ｑ■にはその周囲から電解液注入口０２
１の反撥応力がかかり、両者の密接度が高くなって、電
解液注入口Ｏｚは少なくとも封止板０４の溶接が完了す
るまでの間、上記封止栓０″５によって封止されている
。いわば、電解液注入口Ｑカはこの封止栓（＋３）によ
って仮封止され、封止板０１０の外周部の電池容器（５
）の底部（５ａ）への溶接によって完全に封止される。
封止板０４は厚さ０．３−転直径０．４５ｍｍのステン
レス鋼板からなり、その中央部で電解液注入口０２１の
基端部側の開口部を覆い、その外周部が電池容器（５）
の底部（５ａ）に炭酸ガスレーザーで出力４００Ｗ、溶
接速度２０ＩＩＩｌ／ｓｅｃで溶接されている。
レス鋼板からなり、その中央部で電解液注入口０２１の
基端部側の開口部を覆い、その外周部が電池容器（５）
の底部（５ａ）に炭酸ガスレーザーで出力４００Ｗ、溶
接速度２０ＩＩＩｌ／ｓｅｃで溶接されている。
そして、電池容器（５）の底部（５ａ）には防爆用の薄
肉部（１５）が環状に設けられており、この薄肉部（１
５＋の厚みは０．０７ｍ−であり、薄肉部（１５）の直
径（ただし、薄肉部の中心部間の直径である。第２図中
の参照符号のＢ参照）は電池容器（５）の底部（５ａ）
の外径の１９〜８７％になるようにされている。
肉部（１５）が環状に設けられており、この薄肉部（１
５＋の厚みは０．０７ｍ−であり、薄肉部（１５）の直
径（ただし、薄肉部の中心部間の直径である。第２図中
の参照符号のＢ参照）は電池容器（５）の底部（５ａ）
の外径の１９〜８７％になるようにされている。
上記のように薄肉部０ωの直径を電池容器（５）の底部
（５ａ〉の外径の１９〜８７％にするということは、次
の実験から求められたものである。
（５ａ〉の外径の１９〜８７％にするということは、次
の実験から求められたものである。
まず、第３図に示すように、底部（５ａ）の中央部に電
解液注入口０２１を設け、かつ薄肉部０ωを環状に設け
た電池容器（５）を用意する。なお、実験にあたっては
、電池容器（５）の底部（５ａ）の外径Ａ（第２図参照
）は３：３ｇｎ＋と一定にし、薄肉部０９の直径Ｂ （
第２図参照）の寸法を変化させて、Ｂ／Ａの値が０（こ
れは薄肉部を設けていないことを示す）、０．０９．０
．１９．０．３１．０．４７．０．６２．０．７８．０
．８７および０．９３となるように、多種類の電池容器
（５）を用意する。
解液注入口０２１を設け、かつ薄肉部０ωを環状に設け
た電池容器（５）を用意する。なお、実験にあたっては
、電池容器（５）の底部（５ａ）の外径Ａ（第２図参照
）は３：３ｇｎ＋と一定にし、薄肉部０９の直径Ｂ （
第２図参照）の寸法を変化させて、Ｂ／Ａの値が０（こ
れは薄肉部を設けていないことを示す）、０．０９．０
．１９．０．３１．０．４７．０．６２．０．７８．０
．８７および０．９３となるように、多種類の電池容器
（５）を用意する。
薄肉部０５）は電池容器（５）の底部（５ａ）に、例え
ばプレス加工により、第４図に示すように、断面が台形
状（ただし、凸形状）の溝０６）を形成することによっ
て設けられたものであり、ここでは、薄肉部０ωの厚み
ｔは０．０７ｍｍで、薄肉部面の幅Ｗは０．１５ｍｍ。
ばプレス加工により、第４図に示すように、断面が台形
状（ただし、凸形状）の溝０６）を形成することによっ
て設けられたものであり、ここでは、薄肉部０ωの厚み
ｔは０．０７ｍｍで、薄肉部面の幅Ｗは０．１５ｍｍ。
溝０ωの形成角度θは６０°にしている。
そして、これらの電池容器（５）には、内部に電解液な
どをまったく入れないで、封正板圓でその電解液注入口
０ｚの基端部側の開口部を覆い、封止板０４）の外周部
を電池容器（５）の底部（５ａ）に炭酸ガスレーザーで
溶接して封止する。
どをまったく入れないで、封正板圓でその電解液注入口
０ｚの基端部側の開口部を覆い、封止板０４）の外周部
を電池容器（５）の底部（５ａ）に炭酸ガスレーザーで
溶接して封止する。
このようにして電解液注入口０のを封止した電池容器（
５）を加圧治具に取り付け、水圧で電池容器（５）を加
圧して薄肉部０９の破壊（薄肉部面の端部が開裂する）
が生じる圧力を調べ、その結果を第１表に示した。
５）を加圧治具に取り付け、水圧で電池容器（５）を加
圧して薄肉部０９の破壊（薄肉部面の端部が開裂する）
が生じる圧力を調べ、その結果を第１表に示した。
ただし、Ｂ／Ａの値がＯのときは薄肉部０ωを設けてい
ないので、電池容器（５）の底部（５ａ）の破裂になる
。
ないので、電池容器（５）の底部（５ａ）の破裂になる
。
第 １ 表
薄肉部０５）の破壊が生じ、防爆機能が作動して、電池
破裂を防止する圧力をいくらに設定するかが問題になる
が、第１表に示すように、薄肉部００を設けていない場
合（つまり、Ｂ／Ａ＝ｅの場合）に電池容器の底部が破
裂する圧力が４００ｋｇ／ｃＪであることから、防爆機
能の作動圧力としては上限を１８０ｋｇ／ｃｄ程度に設
定しておくのが好ましいと考えられる。また、通常の使
用条件下では電池の内部圧力が１０ ｋｇ ／ ｃｄ以
上に上昇することはほとんどなく、多少のバラツキや長
期間にわたる貯蔵中の薄肉部０５）の腐食による破壊圧
力の低下を考慮しても、防爆機能が３０ｋｇ／ｃ４以上
で作動するように設定しておけば、特に異常事態でもな
いときに防爆機能が作動するようなことはないと考えら
れる。
破裂を防止する圧力をいくらに設定するかが問題になる
が、第１表に示すように、薄肉部００を設けていない場
合（つまり、Ｂ／Ａ＝ｅの場合）に電池容器の底部が破
裂する圧力が４００ｋｇ／ｃＪであることから、防爆機
能の作動圧力としては上限を１８０ｋｇ／ｃｄ程度に設
定しておくのが好ましいと考えられる。また、通常の使
用条件下では電池の内部圧力が１０ ｋｇ ／ ｃｄ以
上に上昇することはほとんどなく、多少のバラツキや長
期間にわたる貯蔵中の薄肉部０５）の腐食による破壊圧
力の低下を考慮しても、防爆機能が３０ｋｇ／ｃ４以上
で作動するように設定しておけば、特に異常事態でもな
いときに防爆機能が作動するようなことはないと考えら
れる。
そのような観点から、Ｂ／Ａの値は０．１９〜０．９３
、すなわち電池容器（５）の底部（５ａ）の外径に対す
る薄肉部０５）の直径は１９〜９３％に設定しておくこ
とが好ましいといえる。
、すなわち電池容器（５）の底部（５ａ）の外径に対す
る薄肉部０５）の直径は１９〜９３％に設定しておくこ
とが好ましいといえる。
つぎに、第１図に示す構造で、Ｂ／Ａ値を０．０．０９
．０．１９．０．３１．０．６２．０．７８．０．８７
および０．９３に設定した電池を作製し、高温加熱試験
を行い、薄肉部０９の破壊による防爆機能の作動状況を
調べた。高温加熱試験にあたっては、各Ｂ／Ａ値の電池
を１０個ずつ用意し、電気マツフル炉中に電池を入れ、
昇温温度３０°Ｃ／分で加熱し、そのときの防爆機能の
作動状況を調べ、その結果を第２表に示した。なお、第
２表中の「防爆機能の作動状況」を表す数値の分母は試
験に供した電池個数を示し、分子は薄肉部（１５）が破
壊して防爆機能が作動した電池個数を示している。
．０．１９．０．３１．０．６２．０．７８．０．８７
および０．９３に設定した電池を作製し、高温加熱試験
を行い、薄肉部０９の破壊による防爆機能の作動状況を
調べた。高温加熱試験にあたっては、各Ｂ／Ａ値の電池
を１０個ずつ用意し、電気マツフル炉中に電池を入れ、
昇温温度３０°Ｃ／分で加熱し、そのときの防爆機能の
作動状況を調べ、その結果を第２表に示した。なお、第
２表中の「防爆機能の作動状況」を表す数値の分母は試
験に供した電池個数を示し、分子は薄肉部（１５）が破
壊して防爆機能が作動した電池個数を示している。
第 ２ 表
第２表に示すように、Ｂ ／Ａ ＝０．０９の場合は、
１０個の電池のうち７個の電池は防爆機能が作動したが
、残り３個の電池は防爆機能が作動せず、電池容器の底
部が破裂した。そして、Ｂ／Ａが０．１９以上になると
、試験に供した電池はいずれも防爆機能が作動するよう
になり、それらの作動温度はＢ／Ａ＝Ｏ，１９〜０．８
７では１６０〜２３０ ’Ｃであるが、Ｂ／Ａ＝０．９
３では１４０°Ｃで作動するものがあった。
１０個の電池のうち７個の電池は防爆機能が作動したが
、残り３個の電池は防爆機能が作動せず、電池容器の底
部が破裂した。そして、Ｂ／Ａが０．１９以上になると
、試験に供した電池はいずれも防爆機能が作動するよう
になり、それらの作動温度はＢ／Ａ＝Ｏ，１９〜０．８
７では１６０〜２３０ ’Ｃであるが、Ｂ／Ａ＝０．９
３では１４０°Ｃで作動するものがあった。
通常の使用温度で電池温度が１２０°Ｃ程度になる場合
があることを考慮すると、Ｂ／Ａ＝０．９３のものは異
常事態でない通常使用時に防爆機能が作動することがあ
ると考えられる。したがって、Ｂ／Ａ＝０．１９〜０．
８７の範囲、すなわち防爆用の薄肉部（１５）の直径を
電池容器（５）の底部（５ａ）の外径の１９〜８７％に
すれば、安全性の確保できる範囲内の圧力で薄肉部０ω
が破壊して防爆機能が作動し、高圧下での電池破裂、い
わゆる爆発が防止され、また、異常事態でないときに防
爆機能が作動して電池機能を喪失することがないといえ
る。
があることを考慮すると、Ｂ／Ａ＝０．９３のものは異
常事態でない通常使用時に防爆機能が作動することがあ
ると考えられる。したがって、Ｂ／Ａ＝０．１９〜０．
８７の範囲、すなわち防爆用の薄肉部（１５）の直径を
電池容器（５）の底部（５ａ）の外径の１９〜８７％に
すれば、安全性の確保できる範囲内の圧力で薄肉部０ω
が破壊して防爆機能が作動し、高圧下での電池破裂、い
わゆる爆発が防止され、また、異常事態でないときに防
爆機能が作動して電池機能を喪失することがないといえ
る。
第５図は本発明の扁平形密閉電池の他の実施例を示す断
面図であり、第６図は第５図に示す電池の概略底面図で
ある。
面図であり、第６図は第５図に示す電池の概略底面図で
ある。
この第５図に示す電池では、電解液注入口０２）をテー
パ筒状にし、それに伴って封止板θ４の直径を若干大き
く５１にしているほかは前記第１図に示す電池とほぼ同
様に構成されている。なお、電解液注入口θカがテーパ
筒状をしているとは、電解液の注入に際し、電解液の通
過し得る空隙がテーパ筒で形成されていることを意味し
ている。
パ筒状にし、それに伴って封止板θ４の直径を若干大き
く５１にしているほかは前記第１図に示す電池とほぼ同
様に構成されている。なお、電解液注入口θカがテーパ
筒状をしているとは、電解液の注入に際し、電解液の通
過し得る空隙がテーパ筒で形成されていることを意味し
ている。
つまり、この第５図に示す電池においても、電池容器（
５）の底部（５ａ）に防爆用の薄肉部（１５）が環状に
設けられ、該薄肉部（１５）の直径は電池容器（５）の
底部（５ａ）の外径の１９〜８７％に設定されている。
５）の底部（５ａ）に防爆用の薄肉部（１５）が環状に
設けられ、該薄肉部（１５）の直径は電池容器（５）の
底部（５ａ）の外径の１９〜８７％に設定されている。
その結果、この電池は高温加熱下にさらされたり、高電
圧で充電されるなど、異常事態に遭遇して、電池の内部
圧力が異常上昇しはじめたときには、上記薄肉部０５１
が安全性の確保できる範囲内の圧力で破壊して防爆機能
が作動し、電池の高圧下での破裂、つまり爆発を防止す
ることができ、かつ異常事態でないときに防爆機能が作
動して電池機能を喪失しないように構成されている。
圧で充電されるなど、異常事態に遭遇して、電池の内部
圧力が異常上昇しはじめたときには、上記薄肉部０５１
が安全性の確保できる範囲内の圧力で破壊して防爆機能
が作動し、電池の高圧下での破裂、つまり爆発を防止す
ることができ、かつ異常事態でないときに防爆機能が作
動して電池機能を喪失しないように構成されている。
第７図は本発明の扁平形密閉電池のさらに他の実施例を
示す断面図であり、第８図は第７図に示す電池の概略底
面図である。
示す断面図であり、第８図は第７図に示す電池の概略底
面図である。
この第７図に示す電池では、１１記第１図に示す電池に
おける封止栓側と封止板０７０とが一体化したような封
止体θ刀が用いられていて、上記封止体０力の軸部（１
７ａ）が電解液注入口０２＋に圧入され、封止体θ′７
）の頭部（１７ｂ）の外周部が電池容器（５）の底部（
５ａ）に炭酸ガスレーザーで溶接されている。つまり、
電解液注入口０２）は封止体０７）の軸部（１７ａ）の
圧入によって仮封止され、封止体Ｑ７）の頭部（１７ｂ
）の外周部の電池容器（５）の底部（５ａ）への溶接に
よって完全に封止されている。上記の点を除いては、こ
の第７図に示す電池は前記第１図に示す電池とほぼ同様
に構成されている。
おける封止栓側と封止板０７０とが一体化したような封
止体θ刀が用いられていて、上記封止体０力の軸部（１
７ａ）が電解液注入口０２＋に圧入され、封止体θ′７
）の頭部（１７ｂ）の外周部が電池容器（５）の底部（
５ａ）に炭酸ガスレーザーで溶接されている。つまり、
電解液注入口０２）は封止体０７）の軸部（１７ａ）の
圧入によって仮封止され、封止体Ｑ７）の頭部（１７ｂ
）の外周部の電池容器（５）の底部（５ａ）への溶接に
よって完全に封止されている。上記の点を除いては、こ
の第７図に示す電池は前記第１図に示す電池とほぼ同様
に構成されている。
したがって、この第７図に示す電池においても、電池容
器（５）の底部（５ａ）に防爆用の薄肉部０５）が環状
に設けられ、該薄肉部（１５）の直径は電池容ｉ！５（
５）の底部（５ａ）の外径の１９〜８７％に設定されて
いる。
器（５）の底部（５ａ）に防爆用の薄肉部０５）が環状
に設けられ、該薄肉部（１５）の直径は電池容ｉ！５（
５）の底部（５ａ）の外径の１９〜８７％に設定されて
いる。
そのため、この電池は、高温加熱下にさらされたり、高
電圧で充電されるなど、異常事態に遭遇して、電池の内
部圧力が異常上昇しはじめたときには、上記薄肉部０ω
が安全性の確保できる範囲内の圧力で破壊して防爆機能
が作動し、電池の高圧下での破裂、つまり爆発を防止す
ることができ、かつ異常事態でないときに防爆機能が作
動して電池機能を喪失しないように構成されている。
電圧で充電されるなど、異常事態に遭遇して、電池の内
部圧力が異常上昇しはじめたときには、上記薄肉部０ω
が安全性の確保できる範囲内の圧力で破壊して防爆機能
が作動し、電池の高圧下での破裂、つまり爆発を防止す
ることができ、かつ異常事態でないときに防爆機能が作
動して電池機能を喪失しないように構成されている。
上記実施例では、絶縁層（８）をガラスで構成したが、
ガラスに代えてセラミンクスで絶縁層（８）を構成して
もよい。また、実施例では、負極活物質としてリチウム
を用い、正極活物質として塩化チオニルを用いたりチウ
ム−塩化チオニル電池について説明したが、負極活物質
としてはナトリウム、カリウムなどのリチウム以外のア
ルカリ金属であってもよいし、正極活物質も塩化チオニ
ル以外に塩化スルフリル、塩化ホスボリルなどの常／ｌ
！１（２５’Ｃ）で液体のオキシハロゲン化物（オキシ
ハライド）であってもよい。
ガラスに代えてセラミンクスで絶縁層（８）を構成して
もよい。また、実施例では、負極活物質としてリチウム
を用い、正極活物質として塩化チオニルを用いたりチウ
ム−塩化チオニル電池について説明したが、負極活物質
としてはナトリウム、カリウムなどのリチウム以外のア
ルカリ金属であってもよいし、正極活物質も塩化チオニ
ル以外に塩化スルフリル、塩化ホスボリルなどの常／ｌ
！１（２５’Ｃ）で液体のオキシハロゲン化物（オキシ
ハライド）であってもよい。
以上説明したように、本発明は、ハーメチックシールを
採用した電池において、電池容器（５）の底部（５ａ）
に防爆用の環状の薄肉部θ０を、電池容器（５）の底部
（５ａ）の外径に対して１９〜８７％の直径を有するよ
うに設けることにより、電池の内部圧力が異常上昇しは
じめたときに、上記薄肉部ａ９が安全性の確保できる範
囲内の圧力で破壊して、高圧下での電池破裂、いわゆる
爆発を防止できるようにして、安全性を高め、高い密閉
性を有し、しかも安全性の高い防爆機能を備えた扁平形
密閉電池を提供することができた。
採用した電池において、電池容器（５）の底部（５ａ）
に防爆用の環状の薄肉部θ０を、電池容器（５）の底部
（５ａ）の外径に対して１９〜８７％の直径を有するよ
うに設けることにより、電池の内部圧力が異常上昇しは
じめたときに、上記薄肉部ａ９が安全性の確保できる範
囲内の圧力で破壊して、高圧下での電池破裂、いわゆる
爆発を防止できるようにして、安全性を高め、高い密閉
性を有し、しかも安全性の高い防爆機能を備えた扁平形
密閉電池を提供することができた。
第１図は本発明の扁平形密閉電池の一実施例を示す断面
図であり、第２図は第１図に示す電池の概略底面図であ
る。第３図は第１図に示す電池に使用された電池容器を
封止板で封止した状態で示す断面図であり、第４図は電
池容器の底部に設けた薄肉部とその周辺の拡大断面図で
ある。第５図は本発明の扁平形密閉電池の他の実施例を
示す断面図であり、第６図は第５図に示す電池の概略底
面図である。第７図は本発明の扁平形密閉電池のさらに
他の実施例を示す断面図であり、第８図は第７図に示す
電池の概略底面図である。 （１）・・・負極、 （２）・・・工種、 （３）・・
・セパレータ、（４）・・・電解液、 （５）・・・電
池容器、 （５ａ）・・・底部、（６）・・・電池蓋、
＜７）・・・ボディ、 （８）・・・絶縁層、（９）
・・・端子、 Ｑ２）・・・電解液注入口、 ００・・
・環状の薄肉部 三艮只す ７ ／。 第 ３ 図 部 第４図 ５ａ 底 部 第 ヌ１ 第 図
図であり、第２図は第１図に示す電池の概略底面図であ
る。第３図は第１図に示す電池に使用された電池容器を
封止板で封止した状態で示す断面図であり、第４図は電
池容器の底部に設けた薄肉部とその周辺の拡大断面図で
ある。第５図は本発明の扁平形密閉電池の他の実施例を
示す断面図であり、第６図は第５図に示す電池の概略底
面図である。第７図は本発明の扁平形密閉電池のさらに
他の実施例を示す断面図であり、第８図は第７図に示す
電池の概略底面図である。 （１）・・・負極、 （２）・・・工種、 （３）・・
・セパレータ、（４）・・・電解液、 （５）・・・電
池容器、 （５ａ）・・・底部、（６）・・・電池蓋、
＜７）・・・ボディ、 （８）・・・絶縁層、（９）
・・・端子、 Ｑ２）・・・電解液注入口、 ００・・
・環状の薄肉部 三艮只す ７ ／。 第 ３ 図 部 第４図 ５ａ 底 部 第 ヌ１ 第 図
Claims (1)
- （１）負極活物質としてリチウム、ナトリウム、カリウ
ムなどのアルカリ金属を用い、正極活物質として塩化チ
オニル、塩化スルフリル、塩化ホスホリルなどの常温で
液体のオキシハロゲン化物を用い、上記負極活物質およ
び正極活物質を含む発電要素を電池容器（５）と電池蓋
（６）とで密閉する扁平形密閉電池であって、上記電池
蓋（６）は金属製で環状のボディ（７）と上記環状のボ
ディ（７）の内周側に位置しガラスまたはセラミックス
からなる環状の絶縁層（８）と上記環状の絶縁層（８）
の中心部に位置する一方の電極の端子（９）とからなり
、該電池蓋（６）のボディ（７）の外周部は前記電池容
器（５）の開口端部に溶接され、電池容器（５）の底部
（５ａ）の中央部には電解液注入口（１２）が設けられ
、該電解液注入口（１２）は電解液注入後に封止され、
かつ上記電池容器（５）の底部（５ａ）には防爆用の環
状の薄肉部（１５）が設けられ、該環状の薄肉部（１５
）の直径が電池容器（５）の底部（５ａ）の外径の１９
〜８７％であることを特徴とする扁平形密閉電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214580A JPH07107838B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 扁平形密閉電池 |
| US07/400,165 US5004656A (en) | 1988-08-29 | 1989-08-28 | Flat type sealed battery with hermetic sealing structure |
| DE89115884T DE68907391T2 (de) | 1988-08-29 | 1989-08-29 | Dicht verschlossene flache Batterie mit hermetischer Dichtung. |
| EP89115884A EP0360039B1 (en) | 1988-08-29 | 1989-08-29 | A flat typed sealed battery with hermetic sealing structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63214580A JPH07107838B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 扁平形密閉電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0265054A true JPH0265054A (ja) | 1990-03-05 |
| JPH07107838B2 JPH07107838B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=16658071
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63214580A Expired - Lifetime JPH07107838B2 (ja) | 1988-08-29 | 1988-08-29 | 扁平形密閉電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07107838B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2026515571A (ja) * | 2024-04-08 | 2026-05-19 | フイジョウ・イーブイイー・パワー・カンパニー・リミテッド | 電池ケース、電池及び電池パック |
-
1988
- 1988-08-29 JP JP63214580A patent/JPH07107838B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2026515571A (ja) * | 2024-04-08 | 2026-05-19 | フイジョウ・イーブイイー・パワー・カンパニー・リミテッド | 電池ケース、電池及び電池パック |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07107838B2 (ja) | 1995-11-15 |
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