JPH07211300A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来の電池に比較して安全弁の作動圧を低くし
弁作動時の挙動をより安全にする。作動圧のバラツキを
少なくし、電池の信頼性を向上させる。 【構成】樹脂フィルムを積層して接着した金属板を成形
してなる電池ケースを備えた電池。電池ケースの金属板
部を貫通するように切れ込みが設けられている。切れ込
みは樹脂フィルムを貫通しない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電池に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術とその課題】電池は、エネルギー密度が高
い方が優れている。しかし、エネルギー密度が高いと異
常な環境下や誤使用された場合に電池が破裂・爆発しや
すく非常に危険である。

【０００３】従来の電池は、ゴム製の可逆弁やアルミラ
ミネートフィルムを用いた破裂式の安全弁を用いてき
た。この場合、安全弁の口径が大きいほど作動圧が低く
なり弁作動時の挙動が安全になる。しかし、口径を大き
くすると、ゴム弁体やアルミラミネートの樹脂部を通し
て外部から水分が侵入したり、外部に電解液が逸散しや
すくなり安全性の向上と引き換えに電池の長期信頼性が
低下するという欠点がある。

【０００４】そこで、このような欠点を改善するものと
して、金属ケースにケースを貫通していない切れ込みを
設けて破裂弁とし、内圧上昇時にはケースに裂け目が生
じて圧力を開放するようにした電池が考案された。しか
し、この電池は、金属の断裂を利用しているので破裂弁
の作動圧が高く、かつ作動圧のバラツキも大きいという
問題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂フィルム
を積層して接着した金属板からなる電池ケースを用いた
電池において、前記金属板に切れ込みを設け、かつ前記
樹脂フィルムには該切れ込みが貫通しないようにしたこ
とを特徴とする電池を用いて前記の課題を解決するもの
である。

【０００６】

【作用】本発明の電池は、電池ケースが金属層と樹脂層
との二重構造になっている。そして、通常使用時には金
属層によって充分な機械的強度を保証し、異常時（電池
内圧上昇時）には、金属層に設けた切れ込みにそって樹
脂層が断裂して電池に開口部が生じて電池内圧が開放さ
れるようになっている。

【０００７】この切れ込みは、全ての部分が金属層を貫
通するように設けても良いし、切れ込みの一部だけ金属
層を貫通するように設けてもよい。しかし、電池の密閉
を保つために切れ込みは、樹脂層を貫通してはならな
い。本発明の電池は、樹脂の断裂を利用して安全弁を作
動させるので、従来の金属板の断裂を利用した安全弁に
比較して作動圧が低くそのバラツキも少ない。

【０００８】また、前記樹脂層は、線状に設けた切れ込
みの部分のみ外気にさらされているので、従来のゴム弁
やアルミラミネートフィルムを用いた破裂弁に比較して
水分透過や電解液の逸散の問題が少ない。樹脂層を透湿
性の低いポリプロピレンやポリエチレン、ポリエチレン
テレフタレートなどによって構成すれば水分透過をより
少なくできる。

【０００９】

【実施例】以下に実施例を示す。

【００１０】本発明のリチウム二次電池を次のように製
作した。

【００１１】電池ケースを次のように製作した。70μｍ
のＰＰフィルム１を内面にラミネート接着し、外面に8
μｍの塗装膜を施した厚さ0.22mmの鋼板２をプレス成形
して角形電池ケース本体３および電池ケース蓋４を製作
した。このとき、ケース本体の底面に図１に示すような
断面がＶ字形の切れ込み５を設けた。この切れ込みは、
金属板を貫通しているが、樹脂層を貫通してはいない。
図では、切れ込みの周辺部が盛り上がっているが、この
様にすることにより切れ込み先端への応力集中が起こり
やすくなり弁作動圧のバラツキがより少なくなる。

【００１２】なお、電池ケースの製作の順序は、上記の
順序以外でも良い。例えば、まず金属板に切れ込みをい
れた後に樹脂フィルムを接着し、その後にプレス成形し
ても良いし、金属板に切れ込みをいれた後にプレス成形
して、その後に樹脂フィルムを接着しても良い。

【００１３】つぎに、正極板と負極板とからなる電池発
電要素を前記電池ケースに格納し二重巻締め封口により
電池を封口し本発明の角形リチウム二次電池（Ａ）を製
作した。

【００１４】本発明の電池（Ａ）は、上記実施例の角形
以外に図２に示すような円筒形でもよい。そして、切れ
込みの位置は電池の底面には限られない。また、切れ込
みの全てが金属板を貫通していなくてもよく、一部だけ
が貫通していてもよい。

【００１５】図３のように水分侵入を抑制するために金
属箔６を接着層７を用いて切れ込み部に張り付けてもよ
い。

【００１６】つぎに、電池ケースに金属層を貫通してい
ない切れ込みを設けた以外は本発明の電池（Ａ）と同様
の、比較の電池（Ｂ）を製作した。

【００１７】上記の２種類の電池をそれぞれ２０個製作
し、過充電して安全弁作動時の内圧を調べた。内圧の測
定は、電池ケースに２ｍｍの丸穴を設けて圧力計を接続
して行った。その結果、本発明の電池の作動圧が 7±0.
5Kg/cm² であるのに対して、比較の電池は18±5Kg/cm²
と弁作動圧が高くバラツキも大きかった。

【００１８】また、比較のための電池は、弁作動時に大
音響がして内容物が飛散するなど危険であったが、本発
明の電池は、弁作動時の音が小さく内容物の飛散もなく
大変安全であった。比較のための電池の切れ込みをより
深くして弁作動圧力を7 〜10Kg/cm² 程度低下させるこ
とを試みたが、切れ込み先端部に亀裂が生じて液もれ等
がおこり易く、うまくいかなかった。

【００１９】なお、実施例では電池缶の１箇所に切れ込
み部を設けたが、複数箇所に切れ込み部を設けてもよ
い。また、電池の種類もリチウム二次電池に限られず、
ニッケル・カドミウム電池等の他の形式の電池にも適用
可能である。

【００２０】

【発明の効果】上記のように本発明の電池は、従来の電
池に比較して安全弁の作動圧を低くできるので弁作動時
の挙動がより安全になり安全性が向上した。また、作動
圧のバラツキが少なくなるので電池の信頼性が向上し
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電池ケース本体を示した図。

【図２】本発明の円筒形のリチウム電池を示した図。

【図３】金属箔を張り付けた切れ込みを示した図。

【符号の説明】

１ 樹脂フィルム ２ 金属板 ５ 切れ込み

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金属板を成形してなる電池ケースを備えた
   電池において、 該電池ケースの内面には樹脂フィルム層を有し、 該電池ケースは切れ込み部を有し、 該切れ込み部は該電池ケースの金属板を貫通し、かつ該
   樹脂フィルムを貫通していないことを特徴とする電池。