JPH0620704A - ハーメチックシール液体活物質電池 - Google Patents
ハーメチックシール液体活物質電池Info
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- JPH0620704A JPH0620704A JP20061492A JP20061492A JPH0620704A JP H0620704 A JPH0620704 A JP H0620704A JP 20061492 A JP20061492 A JP 20061492A JP 20061492 A JP20061492 A JP 20061492A JP H0620704 A JPH0620704 A JP H0620704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- active material
- battery container
- positive electrode
- hermetically sealed
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-
- Y02E60/12—
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 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正極活物
質として用い、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの
アルカリ金属またはそれらのアルカリ金属を母材とする
アルカリ金属合金を負極に用い、電池容器１の底部２に
防爆用の薄肉部４を設け、この電池容器１の開口部をハ
ーメチックシールを採用した電池蓋１６で封口したハー
メチックシール液体活物質電池において、薄肉部４の破
壊による防爆機能の作動信頼性を高める。 【構成】 底部２に防爆用の薄肉部４を設けた電池容器
１の底部２の内面側に、金網、エキスパンドメタル、パ
ンチングメタルなどの金属多孔体５を配置し、その金属
多孔体５の外周部を上記電池容器１の底部２の内面にス
ポット溶接などにより固定する。
リルなどの常温で液体のオキシハロゲン化物を正極活物
質として用い、リチウム、ナトリウム、カリウムなどの
アルカリ金属またはそれらのアルカリ金属を母材とする
アルカリ金属合金を負極に用い、電池容器１の底部２に
防爆用の薄肉部４を設け、この電池容器１の開口部をハ
ーメチックシールを採用した電池蓋１６で封口したハー
メチックシール液体活物質電池において、薄肉部４の破
壊による防爆機能の作動信頼性を高める。 【構成】 底部２に防爆用の薄肉部４を設けた電池容器
１の底部２の内面側に、金網、エキスパンドメタル、パ
ンチングメタルなどの金属多孔体５を配置し、その金属
多孔体５の外周部を上記電池容器１の底部２の内面にス
ポット溶接などにより固定する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、防爆機能を備えたハー
メチックシール液体活物質電池に係わり、さらに詳しく
はその防爆機能の作動信頼性を高めたハーメチックシー
ル液体活物質電池に関する。
メチックシール液体活物質電池に係わり、さらに詳しく
はその防爆機能の作動信頼性を高めたハーメチックシー
ル液体活物質電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】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正極
活物質として用い、リチウム、ナトリウム、カリウムな
どのアルカリ金属またはそれらのアルカリ金属を母材と
するアルカリ金属合金を負極に用いる、いわゆる液体活
物質電池では、正極活物質、負極構成物質とも、水と非
常に反応しやすいので、密閉度を高めるため、それらを
収容した電池容器の開口部の封口には、ハーメチックシ
ールを利用した封口が採用されている。
スホリルなどの常温で液体のオキシハロゲン化物を正極
活物質として用い、リチウム、ナトリウム、カリウムな
どのアルカリ金属またはそれらのアルカリ金属を母材と
するアルカリ金属合金を負極に用いる、いわゆる液体活
物質電池では、正極活物質、負極構成物質とも、水と非
常に反応しやすいので、密閉度を高めるため、それらを
収容した電池容器の開口部の封口には、ハーメチックシ
ールを利用した封口が採用されている。
【０００３】ところで、このハーメチックシールを利用
して封口した電池は、密閉性が高く貯蔵性に優れるとい
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、高電圧で充電されるなどの
異常事態に遭遇したときに、電池内部の圧力が異常に上
昇して電池が破裂し、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
おそれがある。
して封口した電池は、密閉性が高く貯蔵性に優れるとい
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、高電圧で充電されるなどの
異常事態に遭遇したときに、電池内部の圧力が異常に上
昇して電池が破裂し、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
おそれがある。
【０００４】そのため、電池容器の底部に十字状の薄肉
部を形成し、電池内部の圧力が異常に上昇しはじめた時
に上記薄肉部が破壊することによって、高圧下での電池
の破裂を防止する、いわゆる防爆機能を備えさせている
が、誤って火中に投入された時の安全性を確かめるた
め、電池を火中に投入する試験を行ったところ、薄肉部
が切裂破壊するものの、圧力上昇が激しすぎるため、そ
の切裂破壊部分が正極合剤やセパレータによって塞が
れ、電池が高圧下で破裂するという欠点があった。
部を形成し、電池内部の圧力が異常に上昇しはじめた時
に上記薄肉部が破壊することによって、高圧下での電池
の破裂を防止する、いわゆる防爆機能を備えさせている
が、誤って火中に投入された時の安全性を確かめるた
め、電池を火中に投入する試験を行ったところ、薄肉部
が切裂破壊するものの、圧力上昇が激しすぎるため、そ
の切裂破壊部分が正極合剤やセパレータによって塞が
れ、電池が高圧下で破裂するという欠点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
ハーメチックシール液体活物質電池が異常高温にさらさ
れた時に高圧下で破裂するという問題点を解決し、防爆
機能の作動信頼性を高めて、安全性が優れたハーメチッ
クシール液体活物質電池を提供することを目的とする。
ハーメチックシール液体活物質電池が異常高温にさらさ
れた時に高圧下で破裂するという問題点を解決し、防爆
機能の作動信頼性を高めて、安全性が優れたハーメチッ
クシール液体活物質電池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、底部に防爆用
の薄肉部を設けた電池容器の底部内面に金網、エキスパ
ンドメタル、パンチングメタルなどの金属多孔体を溶接
することによって、上記目的を達成したものである。
の薄肉部を設けた電池容器の底部内面に金網、エキスパ
ンドメタル、パンチングメタルなどの金属多孔体を溶接
することによって、上記目的を達成したものである。
【０００７】すなわち、上記金属多孔体が薄肉部を覆う
ように電池容器の底部内面にスポット溶接などによって
溶接しておくと、電池が異常高温下にさらされた時で
も、上記金属多孔体によって正極やセパレータが薄肉部
の切裂破壊部分を塞ぐのが防止され、薄肉部の防爆機能
が正常に作動して、電池の安全性が確保される。
ように電池容器の底部内面にスポット溶接などによって
溶接しておくと、電池が異常高温下にさらされた時で
も、上記金属多孔体によって正極やセパレータが薄肉部
の切裂破壊部分を塞ぐのが防止され、薄肉部の防爆機能
が正常に作動して、電池の安全性が確保される。
【０００８】つぎに、本発明のハーメチックシール液体
活物質電池の構成例を図面を参照しつつ示す。
活物質電池の構成例を図面を参照しつつ示す。
【０００９】図１は本発明のハーメチックシール液体活
物質電池の一例を示す断面図である。
物質電池の一例を示す断面図である。
【００１０】図１において、１は電池容器であり、この
電池容器１は通常厚さ０．２〜０．５ｍｍのステンレス
鋼板を有底円筒状に絞り加工することによって作製さ
れ、その底部２の中央部分を凸出させ、凸出部２ａとし
ている。
電池容器１は通常厚さ０．２〜０．５ｍｍのステンレス
鋼板を有底円筒状に絞り加工することによって作製さ
れ、その底部２の中央部分を凸出させ、凸出部２ａとし
ている。
【００１１】上記電池容器１の底部２の凸出部２ａのと
ころに溝３を十字状に形成して防爆用の薄肉部４を十字
状に形成している。
ころに溝３を十字状に形成して防爆用の薄肉部４を十字
状に形成している。
【００１２】そして、上記電池容器１の底部内面側に金
属多孔体５を配置し、その金属多孔体５の外周部を電池
容器１の底部の内面側にスポット溶接している。上記金
属多孔体５としては、たとえば金網、エキスパンドメタ
ル、パンチングメタルなどが用いられる。
属多孔体５を配置し、その金属多孔体５の外周部を電池
容器１の底部の内面側にスポット溶接している。上記金
属多孔体５としては、たとえば金網、エキスパンドメタ
ル、パンチングメタルなどが用いられる。
【００１３】１１は負極、１２はセパレータ、１３は正
極、１４は電解液、１５は正極集電体、１６は電池蓋
で、この電池蓋１６はボディ１７と絶縁層１８と正極端
子１９からなり、２０は底部絶縁材、２１は上部絶縁材
である。
極、１４は電解液、１５は正極集電体、１６は電池蓋
で、この電池蓋１６はボディ１７と絶縁層１８と正極端
子１９からなり、２０は底部絶縁材、２１は上部絶縁材
である。
【００１４】上記負極１１はリチウム、ナトリウム、カ
リウムなどのアルカリ金属またはそれらのアルカリ金属
を母材とするアルカリ金属合金のシートを円筒状にし
て、前記電池容器１の内周面に圧着することによって形
成されたものであり、セパレータ１２はガラス繊維不織
布からなり、円筒状をしていて、上記円筒状の負極１１
と円柱状の正極１３とを隔離している。
リウムなどのアルカリ金属またはそれらのアルカリ金属
を母材とするアルカリ金属合金のシートを円筒状にし
て、前記電池容器１の内周面に圧着することによって形
成されたものであり、セパレータ１２はガラス繊維不織
布からなり、円筒状をしていて、上記円筒状の負極１１
と円柱状の正極１３とを隔離している。
【００１５】正極１３は、アセチレンブラックを主成分
とし、これに黒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り、円柱状をしている。
とし、これに黒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り、円柱状をしている。
【００１６】電解液１４は、正極活物質である塩化チオ
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が溶媒として用いられており、
このオキシハロゲン化物にＬｉＡｌＣｌ4 などの支持電
解質を溶解することによって調製されたものである。こ
のように正極活物質のオキシハロゲン化物が電解液の溶
媒を兼ねている関係で、この電池では、他の電池とは異
なり、多量の電解液１４が電池内に注入されている。
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が溶媒として用いられており、
このオキシハロゲン化物にＬｉＡｌＣｌ4 などの支持電
解質を溶解することによって調製されたものである。こ
のように正極活物質のオキシハロゲン化物が電解液の溶
媒を兼ねている関係で、この電池では、他の電池とは異
なり、多量の電解液１４が電池内に注入されている。
【００１７】また、オキシハロゲン化物が正極活物質で
あることからもわかるように、前記正極１３は、それ自
身が反応するものではなく、正極活物質のオキシハロゲ
ン化物と負極１１からイオン化して溶出してきたリチウ
ムイオンなどとの反応場所となるものである。
あることからもわかるように、前記正極１３は、それ自
身が反応するものではなく、正極活物質のオキシハロゲ
ン化物と負極１１からイオン化して溶出してきたリチウ
ムイオンなどとの反応場所となるものである。
【００１８】正極集電体１５はニッケル棒からなり、電
池蓋１６は、前記のように、ボディ１７と絶縁層１８と
正極端子１９を有し、ボディ１７はステンレス鋼で形成
されていて、その立ち上がった外周部が前記電池容器１
の開口端部と溶接により接合されている。
池蓋１６は、前記のように、ボディ１７と絶縁層１８と
正極端子１９を有し、ボディ１７はステンレス鋼で形成
されていて、その立ち上がった外周部が前記電池容器１
の開口端部と溶接により接合されている。
【００１９】絶縁層１８は、ガラスからなり、ボディ１
７の内周側に形成されていて、この絶縁層１８はボディ
１７と正極端子１９とを絶縁するとともに、外周面でそ
の構成ガラスがボディ１７の内周面に融着し、内周面で
その構成ガラスが正極端子１９の外周面に融着して、ボ
ディ１７と正極端子１９との間を結合して封止した、い
わゆるハーメチックシール構造を採用している。
７の内周側に形成されていて、この絶縁層１８はボディ
１７と正極端子１９とを絶縁するとともに、外周面でそ
の構成ガラスがボディ１７の内周面に融着し、内周面で
その構成ガラスが正極端子１９の外周面に融着して、ボ
ディ１７と正極端子１９との間を結合して封止した、い
わゆるハーメチックシール構造を採用している。
【００２０】正極端子１９は、ステンレス鋼製でその一
部は電池組立時にパイプ状をしていて電解液注入口とし
て使用され、その上端部を電解液注入後にその中空部内
に挿入された正極集電体１５の上部と溶接して封止した
ものである。
部は電池組立時にパイプ状をしていて電解液注入口とし
て使用され、その上端部を電解液注入後にその中空部内
に挿入された正極集電体１５の上部と溶接して封止した
ものである。
【００２１】下部隔離材２０は、セパレータ１２と同様
のガラス繊維不織布からなり、正極１３と電池容器１と
の接触を防止している。また、上部隔離材２１は、セパ
レータ２と同様のガラス繊維不織布からなり、正極１３
と負極端子を兼ねる電池蓋１６のボディ１７とが直接接
触しないようにしている。
のガラス繊維不織布からなり、正極１３と電池容器１と
の接触を防止している。また、上部隔離材２１は、セパ
レータ２と同様のガラス繊維不織布からなり、正極１３
と負極端子を兼ねる電池蓋１６のボディ１７とが直接接
触しないようにしている。
【００２２】本発明の電池においては、前記のように、
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（２５℃）で液体のオキシハロ
ゲン化物が用いられる。
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（２５℃）で液体のオキシハロ
ゲン化物が用いられる。
【００２３】これらオキシハロゲン化物は正極活物質で
あるとともに電解液の溶媒として用いられ、電解液はこ
れらのオキシハロゲン化物にＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＡｌ
Ｂｒ4 、ＬｉＧａＣｌ4 、ＬｉＢ10Ｃｌ10などの支持電
解質を溶解させることによって調製される。なお、電解
液の調製にあたって、ＬｉＡｌＣｌ4 などの支持電解質
はＬｉＣｌとＡｌＣｌ3 をオキシハロゲン化物に添加し
て電解液中でＬｉＡｌＣｌ4 の形で存在（ただし、イオ
ン化してＬｉ+ イオンとＡｌＣｌ4 - イオンとで存在）
するようにしてもよい。
あるとともに電解液の溶媒として用いられ、電解液はこ
れらのオキシハロゲン化物にＬｉＡｌＣｌ4 、ＬｉＡｌ
Ｂｒ4 、ＬｉＧａＣｌ4 、ＬｉＢ10Ｃｌ10などの支持電
解質を溶解させることによって調製される。なお、電解
液の調製にあたって、ＬｉＡｌＣｌ4 などの支持電解質
はＬｉＣｌとＡｌＣｌ3 をオキシハロゲン化物に添加し
て電解液中でＬｉＡｌＣｌ4 の形で存在（ただし、イオ
ン化してＬｉ+ イオンとＡｌＣｌ4 - イオンとで存在）
するようにしてもよい。
【００２４】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。
に説明する。
【００２５】実施例１ 上記図１に基づいた構造で外径１４ｍｍ、高さ５０ｍｍ
の塩化チオニル−リチウム系のハーメチックシール液体
活物質電池を作製した。
の塩化チオニル−リチウム系のハーメチックシール液体
活物質電池を作製した。
【００２６】電池容器１はステンレス鋼製で、その厚み
は０．３ｍｍであり、その底部２の凸出部２ａに断面倒
立台形状の溝３（ただし、上記形状は溝３の底部側から
見た場合である）を十字状に形成することによって、厚
さ０．０９ｍｍの薄肉部４を十字状に設けている。
は０．３ｍｍであり、その底部２の凸出部２ａに断面倒
立台形状の溝３（ただし、上記形状は溝３の底部側から
見た場合である）を十字状に形成することによって、厚
さ０．０９ｍｍの薄肉部４を十字状に設けている。
【００２７】金属多孔体５としては網目サイズＬＷ３．
０ｍｍ×ＳＷ１．０ｍｍ、Ｗ＝０．２０ｍｍ、ｔ＝０．
１ｍｍのニッケル製のエキスパンドメタルを用い、該エ
キスパンドメタルを外径１２．８ｍｍの円形に打ち抜
き、電池容器１の底部２の内面側に配置して、その周囲
を６点溶接している。
０ｍｍ×ＳＷ１．０ｍｍ、Ｗ＝０．２０ｍｍ、ｔ＝０．
１ｍｍのニッケル製のエキスパンドメタルを用い、該エ
キスパンドメタルを外径１２．８ｍｍの円形に打ち抜
き、電池容器１の底部２の内面側に配置して、その周囲
を６点溶接している。
【００２８】負極のリチウム量は５３０ｍｇであり、こ
のリチウムの理論電気容量は２０４７ｍＡｈである。正
極のアセチレンブラックは８９３ｍｇで、電解液の注入
量は４ｍｌであり、正極活物質の塩化チオニルの理論電
気容量は約２６４０ｍＡｈである。
のリチウムの理論電気容量は２０４７ｍＡｈである。正
極のアセチレンブラックは８９３ｍｇで、電解液の注入
量は４ｍｌであり、正極活物質の塩化チオニルの理論電
気容量は約２６４０ｍＡｈである。
【００２９】比較例１ 電池容器１の底部２の内面側に金属多孔体５を配置して
いないことを除いては、実施例１と同様の構成の電池を
作製した。
いないことを除いては、実施例１と同様の構成の電池を
作製した。
【００３０】上記実施例１の電池および比較例１の電池
を２０個ずつ、火中に投入し、火中で電池が破裂するか
否かを調べた。その結果を表１に示す。なお、表１中の
「火中破裂電池個数」の欄の分母は試験に供した電池個
数を示し、分子は火中破裂を生じた電池個数を示す。
を２０個ずつ、火中に投入し、火中で電池が破裂するか
否かを調べた。その結果を表１に示す。なお、表１中の
「火中破裂電池個数」の欄の分母は試験に供した電池個
数を示し、分子は火中破裂を生じた電池個数を示す。
【００３１】
【表１】
【００３２】表１に示すように、従来品に相当する比較
例１では、２０個の電池中の８個の電池に火中破裂が生
じたが、本発明の実施例１は火中破裂を生じるものがま
ったくなく、薄肉部４による防爆機能が正常に作動して
いた。
例１では、２０個の電池中の８個の電池に火中破裂が生
じたが、本発明の実施例１は火中破裂を生じるものがま
ったくなく、薄肉部４による防爆機能が正常に作動して
いた。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、底部
に防爆用の薄肉部を設けた電池容器の底部の内面側に金
属多孔体を配置して、その外周部を電池容器の底部内面
に溶接により固定することによって、薄肉部による防爆
機能を信頼性高く作動させることができた。
に防爆用の薄肉部を設けた電池容器の底部の内面側に金
属多孔体を配置して、その外周部を電池容器の底部内面
に溶接により固定することによって、薄肉部による防爆
機能を信頼性高く作動させることができた。
【図１】本発明に係わるハーメチックシール液体活物質
電池の一例を示す断面図である。
電池の一例を示す断面図である。
１ 電池容器 ２ 底部 ３ 溝 ４ 薄肉部 ５ 金属多孔体 １１ 負極 １２ セパレータ １３ 正極 １４ 電解液 １６ 電池蓋 １７ ボディ １８ 絶縁層 １９ 正極端子
Claims (1)
- 【請求項１】 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正極
活物質として用い、リチウム、ナトリウム、カリウムな
どのアルカリ金属またはそれらのアルカリ金属を母材と
するアルカリ金属合金を負極に用い、底部に防爆用の薄
肉部を形成した電池容器の開口部をハーメチックシール
を備えた電池蓋で封口するハーメチックシール液体活物
質電池において、電池容器の底部内面に金属多孔体を溶
接したことを特徴とするハーメチックシール液体活物質
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20061492A JPH0620704A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | ハーメチックシール液体活物質電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20061492A JPH0620704A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | ハーメチックシール液体活物質電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0620704A true JPH0620704A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=16427303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20061492A Withdrawn JPH0620704A (ja) | 1992-07-02 | 1992-07-02 | ハーメチックシール液体活物質電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0620704A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099004A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Toshiba Battery Co., Ltd. | 液体作用物質電池 |
| WO2006035961A1 (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-06 | Toshiba Battery Co., Ltd. | 非水電解液電池 |
-
1992
- 1992-07-02 JP JP20061492A patent/JPH0620704A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005099004A1 (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-20 | Toshiba Battery Co., Ltd. | 液体作用物質電池 |
| JP2005302427A (ja) * | 2004-04-08 | 2005-10-27 | Toshiba Battery Co Ltd | 液体作用物質電池 |
| CN100454629C (zh) * | 2004-04-08 | 2009-01-21 | 东芝电池株式会社 | 液体作用物质电池 |
| US8043738B2 (en) | 2004-04-08 | 2011-10-25 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Liquid action substance battery |
| WO2006035961A1 (ja) * | 2004-09-29 | 2006-04-06 | Toshiba Battery Co., Ltd. | 非水電解液電池 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991005 |