JPH04366545A - 密閉型電池 - Google Patents
密閉型電池Info
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- JPH04366545A JPH04366545A JP3167473A JP16747391A JPH04366545A JP H04366545 A JPH04366545 A JP H04366545A JP 3167473 A JP3167473 A JP 3167473A JP 16747391 A JP16747391 A JP 16747391A JP H04366545 A JPH04366545 A JP H04366545A
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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
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は防爆機能を備えたオキシ
ハロゲン化物を活物質として用い、ハ−メチックシ−ル
を用いて密閉した電池に関するものである。
ハロゲン化物を活物質として用い、ハ−メチックシ−ル
を用いて密閉した電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウムを主体とした負極と塩化チオニ
ルを正極兼電解液溶媒として用いたリチウム電池は活物
質が水と非常に反応しやすいためハ−メチックシ−ルに
より完全密閉する構造が採用されている。
ルを正極兼電解液溶媒として用いたリチウム電池は活物
質が水と非常に反応しやすいためハ−メチックシ−ルに
より完全密閉する構造が採用されている。
【０００３】しかし、上記のような密閉構造の電池は、
ハ−メチックシ−ルにより密閉性が高いため貯蔵性に優
れているが、反面、高温加熱下にさらされたり、高電圧
で充電されるなどの異常事態が生じた場合、電池の内部
圧力が異常に高くなって電池が破裂し、当該電池を使用
している機器を破損するおそれがある。
ハ−メチックシ−ルにより密閉性が高いため貯蔵性に優
れているが、反面、高温加熱下にさらされたり、高電圧
で充電されるなどの異常事態が生じた場合、電池の内部
圧力が異常に高くなって電池が破裂し、当該電池を使用
している機器を破損するおそれがある。
【０００４】このため、電池ケ−スの底部に溝を加工し
、薄肉部を設けることにより防爆機能を付与することが
提案されている。
、薄肉部を設けることにより防爆機能を付与することが
提案されている。
【０００５】従来提案されている防爆機能を備えた代表
的な密閉型電池について図４により説明する。図４の電
池断面図に示すように、密閉型電池の一例は、電池ケ−
ス２１の中に、リチウムを主体とし負極２２、セパレ−
タ２３、カ−ボンを主体とした円柱状正極体２４、針状
集電体２５が配置されていると共に、塩化チオニルが正
極兼電解液溶媒２６として注液され、正極端子２７、ガ
ラスシ−ル２８、金属製蓋２９からなる上蓋を電池ケ−
ス２１の上部円周に溶接して密閉化されている。
的な密閉型電池について図４により説明する。図４の電
池断面図に示すように、密閉型電池の一例は、電池ケ−
ス２１の中に、リチウムを主体とし負極２２、セパレ−
タ２３、カ−ボンを主体とした円柱状正極体２４、針状
集電体２５が配置されていると共に、塩化チオニルが正
極兼電解液溶媒２６として注液され、正極端子２７、ガ
ラスシ−ル２８、金属製蓋２９からなる上蓋を電池ケ−
ス２１の上部円周に溶接して密閉化されている。
【０００６】この電池ケ−ス２１の底部には、図５に示
すように十字状の溝３０が加工してあり、この溝３０に
よる薄肉部が設けてある。即ち、電池内圧が異常に高く
なり始めた場合、この十字状の溝３０による薄肉部が裂
けて、開口部が形成され、電池内容物及び内圧が電池外
部に放出され電池の破裂を防ぐ構造となっている。（特
開昭６３−８６２４３号公報参照）
すように十字状の溝３０が加工してあり、この溝３０に
よる薄肉部が設けてある。即ち、電池内圧が異常に高く
なり始めた場合、この十字状の溝３０による薄肉部が裂
けて、開口部が形成され、電池内容物及び内圧が電池外
部に放出され電池の破裂を防ぐ構造となっている。（特
開昭６３−８６２４３号公報参照）
【０００７】従来提案されている防爆機能は以上のよう
な構造であるから、例えば火中にその電池が投入されて
急激に電池内圧が上昇し、溝３０による薄肉部が十字状
に裂け内圧及び電池内容物が放出されることを予定した
ものであるが、実際には薄肉部の開口面積が余り大きく
ならず、このため放出されるはずの正極体や底紙などの
電池内容物が薄肉部の不完全な開口部に詰まるおそれが
高い。前記開口部に内容物が詰って再び閉塞されると、
高まった電池内圧の放出が充分でないため再び電池内圧
が上昇し、破裂する恐れがあった。
な構造であるから、例えば火中にその電池が投入されて
急激に電池内圧が上昇し、溝３０による薄肉部が十字状
に裂け内圧及び電池内容物が放出されることを予定した
ものであるが、実際には薄肉部の開口面積が余り大きく
ならず、このため放出されるはずの正極体や底紙などの
電池内容物が薄肉部の不完全な開口部に詰まるおそれが
高い。前記開口部に内容物が詰って再び閉塞されると、
高まった電池内圧の放出が充分でないため再び電池内圧
が上昇し、破裂する恐れがあった。
【０００８】また、内圧等による開口部形成のため、電
池ケ−スの底部外面に断面楔形等の切欠溝を十字状等に
形成するため、タブ状の端子部材を接合する場合、その
接合部位に制約が生じる。即ち、上記切欠溝が埋れない
ようにタブの取付けがなされるためである。
池ケ−スの底部外面に断面楔形等の切欠溝を十字状等に
形成するため、タブ状の端子部材を接合する場合、その
接合部位に制約が生じる。即ち、上記切欠溝が埋れない
ようにタブの取付けがなされるためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な問題点を解消することを目的とするもので、電池内圧
が上昇したとき、当該電池内圧及び内容物を外部へ放出
させるための開口面積が大きく形成され、安全性を向上
させた電池ケ−スを提供することを課題とする。
な問題点を解消することを目的とするもので、電池内圧
が上昇したとき、当該電池内圧及び内容物を外部へ放出
させるための開口面積が大きく形成され、安全性を向上
させた電池ケ−スを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明の構成は、電池ケ−ス内に
発電物質を収納し、上蓋を溶接した密閉型電池において
、電池ケ−ス底部の外面に、底部の最外周部よりも内側
の位置に電池ケ−スの外面へ向う段差を設けると共に底
部内面にも前記外面段差と比べ同じか又は内側の位置に
電池ケ−スの外側へ向う内面段差を設けることにより、
外面段差と内面段差との間に、電池ケ−ス材の肉厚より
薄肉部分を形成したことを特徴とするものである。
を目的としてなされた本発明の構成は、電池ケ−ス内に
発電物質を収納し、上蓋を溶接した密閉型電池において
、電池ケ−ス底部の外面に、底部の最外周部よりも内側
の位置に電池ケ−スの外面へ向う段差を設けると共に底
部内面にも前記外面段差と比べ同じか又は内側の位置に
電池ケ−スの外側へ向う内面段差を設けることにより、
外面段差と内面段差との間に、電池ケ−ス材の肉厚より
薄肉部分を形成したことを特徴とするものである。
【００１１】この電池ケ−ス底部外面を上からみると、
前記薄肉部はほぼ円形状をなすが、その外周上の一部に
段差を設けない未薄肉部を残した。
前記薄肉部はほぼ円形状をなすが、その外周上の一部に
段差を設けない未薄肉部を残した。
【００１２】
【作 用】この発明における防爆機能は、電池内圧が
異常に上昇し、薄肉部が裂ける場合、電池ケ−ス底部外
面を上から見たときの円形状の薄肉部の内面側が切裂か
れて開口する。又、このようにして形成される開口部の
面積は電池内容物が電池外部に放出する際にそれらが詰
まることのない大きさに形成されるため、確実に電池内
圧及び内容物を外部に放出できる。
異常に上昇し、薄肉部が裂ける場合、電池ケ−ス底部外
面を上から見たときの円形状の薄肉部の内面側が切裂か
れて開口する。又、このようにして形成される開口部の
面積は電池内容物が電池外部に放出する際にそれらが詰
まることのない大きさに形成されるため、確実に電池内
圧及び内容物を外部に放出できる。
【００１３】また、電池ケ−ス底部外面を上から見て、
薄肉部をほぼ円形状に形成すると共にその一部を未薄肉
部、即ち、つなぎ部として残しているため、この未薄肉
部（つなぎ部）が開口時の支点となると共に、この支点
の反対側の薄肉部に内圧が集中してかかるため、円形状
の全周をすべて薄肉部に形成する場合よりも、低い内圧
で確実に防爆機能が作動する。
薄肉部をほぼ円形状に形成すると共にその一部を未薄肉
部、即ち、つなぎ部として残しているため、この未薄肉
部（つなぎ部）が開口時の支点となると共に、この支点
の反対側の薄肉部に内圧が集中してかかるため、円形状
の全周をすべて薄肉部に形成する場合よりも、低い内圧
で確実に防爆機能が作動する。
【００１４】
【実施例】以下にこの発明の実施の一例を図により説明
する。図１は本発明により形成した密閉型電池の一例の
断面図で、図１において、電池ケ−ス１の中にリチウム
を主体とした負極て、セパレ−タ−３を主体とした円柱
状正極体４、針状集電体５が配置され、塩化チオニルが
正極兼電解溶媒６として注液され正極端子７、ガラスシ
−ル８、金属製蓋９からなる上蓋を電池ケ−ス１の上部
円周に溶接して密閉化されている。
する。図１は本発明により形成した密閉型電池の一例の
断面図で、図１において、電池ケ−ス１の中にリチウム
を主体とした負極て、セパレ−タ−３を主体とした円柱
状正極体４、針状集電体５が配置され、塩化チオニルが
正極兼電解溶媒６として注液され正極端子７、ガラスシ
−ル８、金属製蓋９からなる上蓋を電池ケ−ス１の上部
円周に溶接して密閉化されている。
【００１５】この電池ケ−ス１の底部外面には外面段差
部１０が、また電池ケ−ス１の内面には前記外面段差１
０と比べ同一又は内側の位置に内面段差１１がそれぞれ
設けてあり、この構成によって電池ケ−ス１の底部の外
面段差１０と内面段差１１の間には薄肉部１２が形成さ
れる。
部１０が、また電池ケ−ス１の内面には前記外面段差１
０と比べ同一又は内側の位置に内面段差１１がそれぞれ
設けてあり、この構成によって電池ケ−ス１の底部の外
面段差１０と内面段差１１の間には薄肉部１２が形成さ
れる。
【００１６】図２はプレス加工により形成した本発明の
電池ケ−ス１の底部の薄肉部１２の拡大断面図で、ここ
では、ケ−ス内側の凸金型Ｐとケ−ス外側の凹金型Ｄに
より電池ケ−ス１の底部に外面段差１０と、この底部の
内面には前記外面段差１０と比べ同じか内側の位置に内
面段差１１を設け、外面段差１０と内面段差１１との間
に薄肉部１２を形成している。
電池ケ−ス１の底部の薄肉部１２の拡大断面図で、ここ
では、ケ−ス内側の凸金型Ｐとケ−ス外側の凹金型Ｄに
より電池ケ−ス１の底部に外面段差１０と、この底部の
内面には前記外面段差１０と比べ同じか内側の位置に内
面段差１１を設け、外面段差１０と内面段差１１との間
に薄肉部１２を形成している。
【００１７】図３は本発明による電池ケ−ス１の底部を
上から見た平面図であり、薄肉部１２はほぼ円形状に形
成するが、一部に段差を設けない未薄肉部１３が残るよ
うに上記金型Ｐ又はＤが形成されている。
上から見た平面図であり、薄肉部１２はほぼ円形状に形
成するが、一部に段差を設けない未薄肉部１３が残るよ
うに上記金型Ｐ又はＤが形成されている。
【００１８】図２において、外面段差１０の立上り半径
Ｒ１をＲ１＝０．１ｍｍ、内面段差１１の立上り半径Ｒ
２をＲ２＝０．２ｍｍ、前記両段差１０，１１の外，内
径Ｄ１，Ｄ２をＤ１＝Ｄ２とし、ケ−スの底部の肉厚、
つまり内面段差１１の深さＰの寸法を調整することによ
り任意に薄肉部１２の厚みを設定できることとした。又
、Ｒ１を小さくし、Ｒ２を大きくすることにより薄肉部
に内圧が集中し、裂けやすくして低圧で確実に作動する
ようにした。Ｒ１，Ｒ２の変化と作動圧との関係につい
て実験した結果を
Ｒ１をＲ１＝０．１ｍｍ、内面段差１１の立上り半径Ｒ
２をＲ２＝０．２ｍｍ、前記両段差１０，１１の外，内
径Ｄ１，Ｄ２をＤ１＝Ｄ２とし、ケ−スの底部の肉厚、
つまり内面段差１１の深さＰの寸法を調整することによ
り任意に薄肉部１２の厚みを設定できることとした。又
、Ｒ１を小さくし、Ｒ２を大きくすることにより薄肉部
に内圧が集中し、裂けやすくして低圧で確実に作動する
ようにした。Ｒ１，Ｒ２の変化と作動圧との関係につい
て実験した結果を
【表１】
に示す。なお、薄肉部の厚みは０．０５ｍｍ、Ｄ１＝Ｄ
２とした。
２とした。
【００１９】
【表１】
【００２０】この結果、Ｒ１，Ｒ２を０．１ｍｍ以下に
するとプレス加工時に薄肉部にクラックが生じやすく、
又、金型の摩耗が大きいことが判明した。従って、Ｒ１
，Ｒ２は０．１ｍｍ以上にすることが望ましい。また
するとプレス加工時に薄肉部にクラックが生じやすく、
又、金型の摩耗が大きいことが判明した。従って、Ｒ１
，Ｒ２は０．１ｍｍ以上にすることが望ましい。また
【表１】の結果から、作動圧を低くでき、プレス加工も
安定してできる点からＲ１＝０．１ｍｍ、Ｒ２＝０．２
ｍｍに設定した。
安定してできる点からＲ１＝０．１ｍｍ、Ｒ２＝０．２
ｍｍに設定した。
【００２１】薄肉部１２についてはその厚みを０．０４
ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍにそ
れぞれ設定し作動圧を実験してみた。この結果を
ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍにそ
れぞれ設定し作動圧を実験してみた。この結果を
【表２】
に示す。なお、この実験においてはＲ１＝０．１ｍｍ、
Ｒ２＝０．２ｍｍ、Ｄ１＝Ｄ２とした。
Ｒ２＝０．２ｍｍ、Ｄ１＝Ｄ２とした。
【００２２】
【表２】
【００２３】上記の
【表２】に示したそれぞれの薄肉部の厚み寸法で単三型
の塩化チオニルリチウム電池を製作し、火中での防爆機
能の作動状態を実験した結果、薄肉部厚みが０．０４ｍ
ｍ、０．０５ｍｍのものは薄肉部がほぼ円形状に全面的
に開口し、電池内圧及び内容物が完全に外部の放出され
た。しかし、薄肉部厚みが０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍ
のものは火中に電池を投下した後約１分程度で破裂に至
るものが発生した。このことから薄肉部の肉厚は０．０
５ｍｍ以下が好ましい。
の塩化チオニルリチウム電池を製作し、火中での防爆機
能の作動状態を実験した結果、薄肉部厚みが０．０４ｍ
ｍ、０．０５ｍｍのものは薄肉部がほぼ円形状に全面的
に開口し、電池内圧及び内容物が完全に外部の放出され
た。しかし、薄肉部厚みが０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍ
のものは火中に電池を投下した後約１分程度で破裂に至
るものが発生した。このことから薄肉部の肉厚は０．０
５ｍｍ以下が好ましい。
【００２４】Ｄ１，Ｄ２については、Ｄ１＝８．０ｍｍ
においてＤ２を７．７ｍｍ、８．０ｍｍ、８．３ｍｍに
それぞれ設定し、作動圧を実験してみた。その結果を
においてＤ２を７．７ｍｍ、８．０ｍｍ、８．３ｍｍに
それぞれ設定し、作動圧を実験してみた。その結果を
【表３】
に示す。なお薄肉部厚みは０．０５ｍｍ、Ｒ１＝０．１
ｍｍ、Ｒ２＝０．２ｍｍとした。
ｍｍ、Ｒ２＝０．２ｍｍとした。
【表３】の結果から、Ｄ１≧Ｄ２にすると作動圧を低く
設定できることが判った。
設定できることが判った。
【００２５】
【表３】
【００２６】上記のいずれの実験においても、未薄肉部
１３、即ち、つなぎ部は、開口した円形状の段差部を飛
散させない機能を果した。また、上記実施例では、密閉
型電池として塩化チオニル、リチウム電池を用いたが、
その他の種類の電池でも密閉型の電池であれば本発明の
適用により上記例のものと同等の効果を得ることができ
る。もっとも、電池活物質材料及び電池ケ−ス材料の種
類により、防爆機能の適正作動圧は異なる。なお、内，
外面段差の平面形状は、円形以外に長円形、多角形状で
あっても殊更支障をきたすことはないが、円形状が望ま
しい。
１３、即ち、つなぎ部は、開口した円形状の段差部を飛
散させない機能を果した。また、上記実施例では、密閉
型電池として塩化チオニル、リチウム電池を用いたが、
その他の種類の電池でも密閉型の電池であれば本発明の
適用により上記例のものと同等の効果を得ることができ
る。もっとも、電池活物質材料及び電池ケ−ス材料の種
類により、防爆機能の適正作動圧は異なる。なお、内，
外面段差の平面形状は、円形以外に長円形、多角形状で
あっても殊更支障をきたすことはないが、円形状が望ま
しい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
防爆機能の作動時の電池内圧及び内容物を外部に放出す
るための開口面積が大きくとれるため、安全性の高い防
爆機能が得られる。また、易開口性の内，外段差部は略
円形状等のフラットな面で形成されるため、タブ等の端
子部材の接合も容易になし得る。
防爆機能の作動時の電池内圧及び内容物を外部に放出す
るための開口面積が大きくとれるため、安全性の高い防
爆機能が得られる。また、易開口性の内，外段差部は略
円形状等のフラットな面で形成されるため、タブ等の端
子部材の接合も容易になし得る。
【図１】本発明を適用した密閉型電池の一例の正断面図
。
。
【図２】図１に示した電池のプレス加工による電池ケ−
ス底部の薄肉部の拡大図。
ス底部の薄肉部の拡大図。
【図３】図２の電池ケ−ス底部の平面図。
【図４】従来技術による防爆機能を備えた電池の正断面
図。
図。
【図５】従来技術による防爆機能を備えた電池ケ−ス底
部の平面図。
部の平面図。
１，２１ 電池ケ−ス
２，２２ リチウム
３，２３ セパレ−タ−
４，２４ 円柱状正極体
５，２５ 正極集電体
６，２６ 塩化チオニル
７，２７ 正極端子
８，２８ ガラスシ−ル
９，２９ 金属製蓋
１０ 電池ケ−スの表面の段差部１１
電池ケ−スの内面の段差部１２
薄肉部 １３ 未薄肉部 ３０ 十字状溝部
電池ケ−スの内面の段差部１２
薄肉部 １３ 未薄肉部 ３０ 十字状溝部
Claims (3)
- 【請求項１】 電池ケ−ス内に発電物質を収納し、上
蓋を溶接した密閉型電池において、電池ケ−ス底部の外
面に、底部の最外周部よりも内側の位置に電池ケ−スの
外面へ向う段差を設けると共に底部内面にも前記外面段
差と比べ同じか又は内側の位置に電池ケ−スの外側へ向
う内面段差を設けることにより、外面段差と内面段差と
の間に、電池ケ−ス材の肉厚より薄肉部分を形成したこ
とを特徴とする密閉型電池。 - 【請求項２】 前記電池ケ−ス底部の内外面に形成さ
れる段差の平面形状はほぼ円形状をなすと共に、この円
形状段差の周上の一部に薄肉に形成しない箇所を残した
ことを特徴とする請求項１記載の密閉型電池。 - 【請求項３】 前記電池ケ−ス底部の内外面に形成し
た段差による薄肉部は、段差の立上り角に丸みをつける
と共に、この丸みは外面段差の立上り角の丸みが内面段
差のそれより大きいことを特徴とする請求項１又は２記
載の密閉型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167473A JPH0750599B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 密閉型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167473A JPH0750599B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 密閉型電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366545A true JPH04366545A (ja) | 1992-12-18 |
| JPH0750599B2 JPH0750599B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=15850335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3167473A Expired - Lifetime JPH0750599B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 密閉型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750599B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4679674B2 (ja) * | 2009-07-08 | 2011-04-27 | パナソニック株式会社 | 単３形電池 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154743A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-03 | Hitachi Maxell Ltd | 密閉型電池 |
| JPS59132162U (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-04 | 日立マクセル株式会社 | 密閉型電池 |
| JPH02281552A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形電池 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP3167473A patent/JPH0750599B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59154743A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-03 | Hitachi Maxell Ltd | 密閉型電池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4679674B2 (ja) * | 2009-07-08 | 2011-04-27 | パナソニック株式会社 | 単３形電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0750599B2 (ja) | 1995-05-31 |
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