JPH0620677A - リチウムイオン二次電池 - Google Patents

リチウムイオン二次電池

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JPH0620677A
JPH0620677A JP4178453A JP17845392A JPH0620677A JP H0620677 A JPH0620677 A JP H0620677A JP 4178453 A JP4178453 A JP 4178453A JP 17845392 A JP17845392 A JP 17845392A JP H0620677 A JPH0620677 A JP H0620677A
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ion secondary
battery
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Shunji Asano
俊二 浅野
Masamichi Kawabe
正道 川辺
Katsuhiko Inoue
克彦 井上
Shigeo Kasahara
茂雄 笠原
Hajime Takayama
元 高山
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Toshiba Corp
FDK Twicell Co Ltd
Asahi Chemical Industry Co Ltd
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Toshiba Battery Co Ltd
Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】PTC素子の取付け構造を簡素化することがで
き、かつ封口性を向上することが可能なリチウムイオン
二次電池を提供することを目的とする。 【構成】発電要素を収納した外装缶1と、前記外装缶1
を封口する封口体7と、前記外装缶1の底部に導電性を
有する接着剤層14aを介して固定された板状のPTC
素子13とを備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は過電流・過熱保護素子を
内蔵したリチウムイオン二次電池に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話や携帯形ノートパソコン
等の電子機器のコードレス化、高性能、化、小型軽量化
にはめざましいものがあり、これら電子機器の電源とな
る二次電池の高容量化、高エネルギー密度化への要求が
高まってきている。二次電池としては、鉛二次電池やニ
ッケルカドミウム二次電池が従来から用いられている
が、最近ではさらに高エネルギー密度化をはかれる、リ
チウムイオン二次電池のような非水電解質二次電池の開
発が進んでいる。
【0003】しかしこれら密閉形の二次電池では、例え
ば短絡等の原因で電池内圧が上昇し、比較的急速に電池
そのものが破損し電池の機能を失ったり、周辺の機器を
破損することがあった。
【0004】例えば前記リチウムイオン二次電池では、
機器の故障あるいは誤使用等によって過充電状態や短絡
状態になると、電池内部に過電流が流れ、温度上昇が生
じる。さらに前記過充電状態や前記短絡状態が続くと、
電池内部でガスが発生し、内圧が上昇する場合がある。
このため前記二次電池に防爆機構を設けたり、正の温度
特性を持つPTC素子を安全装置として取り付ける方法
が提案されている。
【0005】ところで、円筒形リチウム一次電池におい
ては、前記PTC素子を封口体の内側に配置して外装缶
に前記封口体と共に組込んだ構造のものが知られてい
る。具体的には、前記封口体の裏面側に板状のPTC素
子を保持板と共に挟み、これら部材を環状の絶縁ガスケ
ットに挿入し、前記外装缶の上端開口部内側に配置し前
記外装缶の上端開口部をかしめることにより、前記封口
体を前記上端開口部に気密に取付け、同時に前記PTC
素子を前記封口体及び保持板と共に前記ガスケットに保
持している。しかしながら、封口体をかしめ付けにより
前記外装缶の上端開口部に取付ける構造は封口性が劣る
という問題がある。
【0006】このようなことから、前記封口体をレーザ
溶接により前記外装缶の上端開口部に取付けて封口性を
高めることが行なわれている。しかしながら、レーザ溶
接の場合には前記かしめ固定とは異なり、前記封口体の
みしか前記外装缶に取付けることができない。このた
め、前記封口体の裏面側に前記PTC素子を取付けるに
は、前記かしめ固定に比べて複雑な取付け構造になる問
題がある。
【0007】そこで、リードタブ付きのPTC素子を用
いて、タブ部分を正極端子部分や外装缶底部に接続する
方法が提案された。しかし、前記リードタブ付きのPT
C素子がかさ高いために、電池内の限られた空間内に内
蔵することが困難であり、また、前記タブ部分を正極端
子部分に接続した場合には、前記タブ部分が電池外装缶
側面に接触して短絡を生じるという問題点があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の問題を
解決するためになされたもので、PTC素子の取付け構
造を簡素化することができ、かつ封口性を向上すること
が可能なリチウムイオン二次電池を提供するものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、発電要素を収
納した外装缶と、前記外装缶を封口する封口体と、前記
外装缶の底部に導電性を有する接着剤層を介して固定さ
れた板状のPTC素子とを備えることを特徴とする。な
お、前記接着剤層は、前記PTC素子の前記外装缶と接
触する面、または前記外装缶底部外面、あるいはその両
方の面に塗布される。
【0010】本発明は、熱収縮性を有する外装被覆樹脂
チューブ又は外装被覆樹脂ラベルが、少なくとも前記外
装缶及び前記PTC素子の外周縁付近を亘って被覆され
ていることを許容する。本発明は、前記PTC素子の外
周縁と前記外装被覆樹脂チューブ又は外装被覆樹脂ラベ
ルとの間に保護リングを介装することを許容する。
【0011】
【作用】本発明によれば、封口体が取付けられた外装缶
底部に板状のPTC素子を配置し、前記外装缶底部外面
と前記PTC素子とを導電性を有する接着剤層で接着す
ることによって、極めて簡単な構造で前記PTC素子を
前記外装缶底部に良好な導通状態を維持しつつ固定する
ことができる。その結果、過充電時及び短絡時に異常電
流が流れて電池内の温度が上昇した場合、その熱を前記
外装缶底部に密着して配置された前記PTC素子に迅速
に伝達することができる。また、前記異常電流は前記P
TC素子にも流れる。したがって、前記PTC素子の正
特性により所定の温度を越えて加熱されると、抵抗が急
激に高くなって異常電流を微小に制限でき電池の過度の
発熱を抑制できる。
【0012】また、PTC素子を外装缶底部に取付ける
ことによって、従来のようにPTC素子を封口体に取付
けた場合に起こる取付け構造の複雑化を解消できると共
に前記封口体をレーザ溶接により前記外装缶の上端開口
部に取付けることができ、封口性を著しく向上すること
ができる。
【0013】さらに、前記二次電池を組電池として用い
た場合、素電池自体にPTC素子が組込まれているた
め、組電池内の素電池間を繋ぐリード線に別途PTC素
子を取付けるという煩雑な作業を解消できる。
【0014】さらに、熱収縮性を有する外装被覆樹脂チ
ューブ又は外装被覆樹脂ラベルを前記封口体の外周縁付
近、前記外装缶及び前記PTC素子の外周縁付近に亘っ
て被覆し、加熱収縮することによって、前記外装缶底部
に前記PTC素子をより確実に固定することができる。
【0015】さらに、前記PTC素子の外周縁と前記外
装被覆樹脂チューブ又は外装被覆樹脂ラベルとの間に保
護リングを介装することによって、前記PTC素子を電
池外部からの衝撃より保護することができ、より高い安
全性を確保することができる。
【0016】
【実施例】本発明を円筒形リチウムイオン二次電池に適
用した例について図1を参照して説明する。
【0017】図1は、本実施例の円筒形リチウムイオン
二次電池を示す半裁図である。例えばステンレスからな
る有底円筒形の外装缶1は負極端子を兼ねる。積層電極
体2は、前記外装缶1内に収納されている。前記積層電
極体2は、負極3と正極4とセパレータ5とを渦巻状に
捲回して形成されている。前記負極3は活物質として例
えば炭素質物質を含み、前記正極4は活物質として例え
ばLiCoO2 を含み、前記セパレータ5は例えば電解
液を含浸したポリプロピレン製の多孔性シートから形成
されている。絶縁板6は、前記外装缶1の底部内面と前
記積層電極体2との間に介装され、前記外装缶1と前記
積層電極体2とを互いに電気的に絶縁している。
【0018】中央付近に穴を有する例えばステンレスか
らなる封口体7は、前記外装缶1の開口部にレーザシー
ム溶接によって気密に取付けられている。例えばステン
レスからなる正極ピン端子8は、その両端が前記封口体
7の上下面から突出するように前記封口体7の穴にガラ
ス製絶縁材9を介してハーメチックシールによって取付
けられている。例えばポリプロピレン樹脂からなる環状
のスペーサー10は、前記外装缶1内の前記積層電極体
2上部と前記封口体7の下面の間に介装されている。正
極リード11は、その一端が前記積層電極体2の正極4
に接続され、かつその他端が前記正極ピン端子8の下端
に接続されている。負極リード12は、その一端が前記
積層電極体2の負極3に接続され、かつその他端が前記
外装缶1の底部内面に接続されている。
【0019】円板状のPTC素子13は、前記外装缶1
底部外面に導電性の接着剤層14aによって接着され
る。例えばステンレスからなる端子板15は、前記PT
C素子13の底面に導電性の接着剤層14bによって接
着されている。前記接着剤層14aと前記接着剤層14
bは、例えばエポキシ系の樹脂に銀の微細粉末を混合し
たペーストを前記PTC素子13の両面に塗布すること
により形成される。例えばポリプロピレンからなる保護
リング16は、前記PTC素子13及び前記端子板15
の外周縁と側面、前記端子板15の底面周縁を囲むよう
に配置され、前記PTC素子13と前記端子板15とを
外部からの衝撃より保護している。熱収縮性を有する外
装被覆樹脂チューブ17は、前記封口体7の上部周縁、
前記外装缶1及び前記保護リング16の外周面と底面周
縁付近に亘って被覆され、加熱収縮されることによって
前記外装缶1底部に前記PTC素子13及び前記端子板
15を前記保護リング16を介して取付けて、保持安定
性を向上させている。
【0020】このような構成によれば、封口体7が取付
けられた外装缶1底部に円板状のPTC素子13を、導
電性を有する接着剤層14aにより固定することによっ
て、前記PTC素子13を前記外装缶1底部に良好な導
通状態を維持しつつ固定することができる。その結果、
極めて簡単な構造で前記PTC素子13をリチウムイオ
ン二次電池に組込むことができる。
【0021】また、前記PTC素子13を組込んだ前記
二次電池において、過充電や誤使用による短絡に起因し
て異常電流が流れて電池内の温度が上昇すると、その熱
は前記外装缶1底部に接着剤層14aを介して密着して
取付けられたPTC素子13に迅速に伝達される。ま
た、前記異常電流は前記負極端子側に接続された前記P
TC素子13自体にも流れる。前記PTC素子13とし
て例えば図2に示す正の温度特性を有するものを用いた
場合、前記外装缶1からの熱伝達及びそれ自体の状態に
より80℃を越える温度まで上昇されると、抵抗値が
0.1Ω程度から急激に上昇し、120℃前後の温度に
なると104 Ω程度まで高くなる。その結果、前記異常
電流は前記PTC素子13によって微小に制限され、電
池が過度に発熱して爆発する等の事故を未然に防止する
ことができる。
【0022】さらに、前記PTC素子13を前記外装缶
1の底部に配置することによって、従来のようにPTC
素子を封口体に取付けることに伴なう封口手段の制約を
回避でき、前記封口体7を前記外装缶1の開口部にレー
ザシーム溶接により取付けることができる。その結果、
封口性の良好なリチウムイオン二次電池を得ることがで
きる。
【0023】さらに、前記外装被覆樹脂チューブ17
を、前記封口体7の上部周縁、前記外装缶1及び前記保
護リング16の外周面と底面周縁付近を亘って覆い、熱
収縮することによって、前記PTC素子13と前記端子
板15とを前記外装缶1底部により確実に固定すること
が可能である。
【0024】さらに、前記PTC素子13と前記外装被
覆樹脂チューブ17との間に保護リング16を介装する
ことによって、電池の使用時における落下等による衝撃
を前記保護リング16で吸収、緩和できるため、前記P
TC素子13が破損されるのを防止できる。
【0025】なお、前記実施例では導電性を有する接着
剤層としてエポキシ系の樹脂に銀の微細粉末を混合した
ペーストを用いたが、例えばエポキシ系の樹脂に炭素質
物質や半田等の微細粉末を混合したペーストや、導電性
接着剤、導電性接着シート等も使用することが可能であ
る。
【0026】前記実施例では、PTC素子の底面側にそ
の保護を目的として端子板を配置したが、例えばPTC
素子の構成部品である電極板を厚くすれば前記端子板を
省略することが可能である。
【0027】前記実施例では、外装被覆樹脂チューブを
用いて外装缶の底部外面に配置したPTC素子を保持す
る構成にしたが、前記チューブの代りに片面に接着剤が
付着された外装被覆樹脂ラベルを用い、このラベルを前
記外装缶外周にその上下端が突出するように捲回し、熱
収縮させることによって実施例と同様な効果を達成する
ことができる。前記実施例では、円筒形リチウムイオン
二次電池に適用して説明したが、角形リチウムイオン二
次電池にも同様に適用することができる。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればP
TC素子の取付け構造を簡素化することができ、かつ封
口性を向上することが可能で、安全性が高く、単電池の
みならず組電池としても有用なリチウムイオン二次電池
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例である円筒形リチウムイオン二次電池
の半裁図。
【図2】本実施例である円筒形リチウムイオン二次電池
におけるPTC素子の温度変化に対する抵抗値の変化を
示す特性図。
【符号の説明】
1…電池外装缶、2…積層電極体、7…封口体、13…
PTC素子、14a,14b…導電性接着剤層、16…
保護リング、17…外装被覆樹脂チューブ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川辺 正道 神奈川県川崎市幸区堀川町72番地 株式会 社東芝堀川町工場内 (72)発明者 井上 克彦 神奈川県川崎市川崎区夜光1丁目3番1号 旭化成工業株式会社内 (72)発明者 笠原 茂雄 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 高山 元 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電要素を収納した外装缶と、前記外装
    缶を封口する封口体と、前記外装缶の底部に導電性を有
    する接着剤層を介して固定された板状のPTC素子とを
    備えることを特徴とするリチウムイオン二次電池。
  2. 【請求項2】 熱収縮性を有する外装被覆樹脂チューブ
    又は外装被覆樹脂ラベルは、少なくとも前記外装缶及び
    前記PTC素子の外周縁付近を亘って被覆されているこ
    とを特徴とする請求項1記載のリチウムイオン二次電
    池。
  3. 【請求項3】 前記PTC素子の外周縁と前記外装被覆
    樹脂チューブ又は外装被覆樹脂ラベルとの間に保護リン
    グを介装することを特徴とする請求項2記載のリチウム
    イオン二次電池。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004062003A1 (ja) * 2002-12-27 2004-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電気化学素子
KR100449762B1 (ko) * 2002-09-05 2004-09-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
CN100356615C (zh) * 2002-12-27 2007-12-19 松下电器产业株式会社 电化学元件

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100449762B1 (ko) * 2002-09-05 2004-09-22 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
WO2004062003A1 (ja) * 2002-12-27 2004-07-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 電気化学素子
CN100356615C (zh) * 2002-12-27 2007-12-19 松下电器产业株式会社 电化学元件
EP1589597A4 (en) * 2002-12-27 2008-09-03 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Electrochemical device
US7547489B2 (en) 2002-12-27 2009-06-16 Panasonic Corporation Electrochemical device

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