JPS59191273A - 非水溶媒電池 - Google Patents
非水溶媒電池Info
- Publication number
- JPS59191273A JPS59191273A JP58066187A JP6618783A JPS59191273A JP S59191273 A JPS59191273 A JP S59191273A JP 58066187 A JP58066187 A JP 58066187A JP 6618783 A JP6618783 A JP 6618783A JP S59191273 A JPS59191273 A JP S59191273A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead wire
- positive electrode
- shape memory
- positive pole
- memory alloy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Secondary Cells (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
本発明は非水溶媒電池の改良に関する。
負極活物質として、リチウム、ナトリウムを用いた非水
溶媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、
かつ作動温度範囲が広いという特長をもち、電卓、時計
、メモリのバックアップ電源として多・用されている。
溶媒電池はエネルギー密度が大きく、貯蔵特性に優れ、
かつ作動温度範囲が広いという特長をもち、電卓、時計
、メモリのバックアップ電源として多・用されている。
上述した電池の中でも負極にリチウムを用い、塩化チオ
ニルや塩化ホスフィルなどのイオウ又はリンのオキシハ
ロゲン化物を主正極活物質とし、かつ炭素及び金属集電
体からなる正極を用いた電池は特にエネルギー密度が太
きいために注目されている。しかしながら、かかる電池
は負極にリチウムを用いているため、特に大電流放電が
可能な構造の電池ではシュート等り誤使用により電池が
発熱し、電池内部の温度が上昇する。こうした温度上昇
においてリチウムの融点以上になると、リチウムが融け
て負極と正極を隔離するセペレータを通９抜けて正極に
達し、内部ショートを起こし、電気容量の消滅を招くば
かシか、激しい発熱を生じて爆発等に至る場合もあり、
極めて危険である。
ニルや塩化ホスフィルなどのイオウ又はリンのオキシハ
ロゲン化物を主正極活物質とし、かつ炭素及び金属集電
体からなる正極を用いた電池は特にエネルギー密度が太
きいために注目されている。しかしながら、かかる電池
は負極にリチウムを用いているため、特に大電流放電が
可能な構造の電池ではシュート等り誤使用により電池が
発熱し、電池内部の温度が上昇する。こうした温度上昇
においてリチウムの融点以上になると、リチウムが融け
て負極と正極を隔離するセペレータを通９抜けて正極に
達し、内部ショートを起こし、電気容量の消滅を招くば
かシか、激しい発熱を生じて爆発等に至る場合もあり、
極めて危険である。
上記対策として電池の外部又は内部に温度フ！−−ズを
設け、シチート等の誤使用時の発熱により回路を遮断し
、既述の如き危険な状態に至らぬように配慮されたもの
がある。しかしながら、かかる電池ではフユーズを別個
、に組込むため、部品点数が増えるばかりが、構造も複
雑となり、コスト高となる。特に、外部にフユーズを取
付けた場合、電池の外観性が１１なわれる。
設け、シチート等の誤使用時の発熱により回路を遮断し
、既述の如き危険な状態に至らぬように配慮されたもの
がある。しかしながら、かかる電池ではフユーズを別個
、に組込むため、部品点数が増えるばかりが、構造も複
雑となり、コスト高となる。特に、外部にフユーズを取
付けた場合、電池の外観性が１１なわれる。
また、電池に安全弁を取付けて、ン９−ト等の誤使用時
に発熱しても内圧の上昇により安全弁を作動させて爆発
に至らぬように配慮されたものがある。しかしながら、
安全弁を設けた電池にあっては部品点数の増加、構造の
複雑化によるコスト高色招くばかりが、ガス抜きを確実
に行なえない場合も生じ、信頼性の点で問題がある。し
かも、安全弁の作動により電池内部に腐食性の高い電解
液（５ｏｃｔ、等）がガスと共に放出されるため、電池
が組込まれた機器を腐食させるという欠点があった。
に発熱しても内圧の上昇により安全弁を作動させて爆発
に至らぬように配慮されたものがある。しかしながら、
安全弁を設けた電池にあっては部品点数の増加、構造の
複雑化によるコスト高色招くばかりが、ガス抜きを確実
に行なえない場合も生じ、信頼性の点で問題がある。し
かも、安全弁の作動により電池内部に腐食性の高い電解
液（５ｏｃｔ、等）がガスと共に放出されるため、電池
が組込まれた機器を腐食させるという欠点があった。
〔発明の目的ｊ
本発明は部品点数の増加や構造の複雑化を招くことなく
、ショート等の誤使用による爆発等を確実に防［ヒし得
る安全かつ安価な非水溶媒電池を提供しようとするもの
である。
、ショート等の誤使用による爆発等を確実に防［ヒし得
る安全かつ安価な非水溶媒電池を提供しようとするもの
である。
本発明は罐体内に収納された負極、正極の端子との接続
に用いられるリード線を形状記憶合金で形成することに
よって、誤使用時の発熱時にリード線を記憶された形状
にし、端子に対して開放して爆発等の危険を回避するこ
とを骨子とする。このように、本発明によれば、従来の
如くフユーズや安全弁を別個に設けることなくリード線
の形状記憶作用により爆発等の危険を回避できるだめ、
部品点数の増加や構造の複雑化に伴なうコストの高騰化
を阻市できると共に、安全弁を用いた時のような電池使
用機器の腐食を解消できる。
に用いられるリード線を形状記憶合金で形成することに
よって、誤使用時の発熱時にリード線を記憶された形状
にし、端子に対して開放して爆発等の危険を回避するこ
とを骨子とする。このように、本発明によれば、従来の
如くフユーズや安全弁を別個に設けることなくリード線
の形状記憶作用により爆発等の危険を回避できるだめ、
部品点数の増加や構造の複雑化に伴なうコストの高騰化
を阻市できると共に、安全弁を用いた時のような電池使
用機器の腐食を解消できる。
上記正極又は負極のリード線はショート等の誤使用時で
の発熱、温度上昇による負極であるリチウムが溶解する
前、つまり負極−正極間のショートを招く前に電池回路
を開放させる役目をもたせることから、そのリード線を
形成する形状記憶合金としてはリチウムの融点温度より
低温で形状記憶作用を示すものを選定することが必要で
ある。かかる形状記憶合金としては、例えばＮ１− Ｔ
ｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ！合金、Ａｕ−Ｃ’ｄ合金、
Ｉｎ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｃｄ合金等を挙げることができ
る。また、形状記憶合金の中でも可逆的（温度の上昇に
よシ記憶した形状に、温度の下降により元の加工時の形
状に戻る）なもの、例えば２個の形状記憶合金を力学的
に直外に接続したもの等を用いれば、ショート等の誤使
用による発熱により電池回路を開放できると共に、正常
使用に戻した時にはリード線による端子への接続がなさ
れるため、 ’、１１池の町。使用が可能となる。
の発熱、温度上昇による負極であるリチウムが溶解する
前、つまり負極−正極間のショートを招く前に電池回路
を開放させる役目をもたせることから、そのリード線を
形成する形状記憶合金としてはリチウムの融点温度より
低温で形状記憶作用を示すものを選定することが必要で
ある。かかる形状記憶合金としては、例えばＮ１− Ｔ
ｉ合金、Ｃｕ−Ｚｎ−Ａｌ！合金、Ａｕ−Ｃ’ｄ合金、
Ｉｎ−Ｔｅ合金、Ｉｎ−Ｃｄ合金等を挙げることができ
る。また、形状記憶合金の中でも可逆的（温度の上昇に
よシ記憶した形状に、温度の下降により元の加工時の形
状に戻る）なもの、例えば２個の形状記憶合金を力学的
に直外に接続したもの等を用いれば、ショート等の誤使
用による発熱により電池回路を開放できると共に、正常
使用に戻した時にはリード線による端子への接続がなさ
れるため、 ’、１１池の町。使用が可能となる。
次に、本発明の実ｌｒｍ例を図面を参照して説明する。
第１１シ１はＤサイズの渦巻形リチウム−塩化チオニル
電池であり、１は負極端子を兼ねる例えばステンレス製
の一体である。この罐体Ｉ内には渦巻形電極群二がガラ
ス繊維不織布からなる籠形セパレ〜り３を介して収納さ
れている。この電極群色は帯状、負極４と帯状正極６０
間にセパレータ６を介在させた積層板を内、外側に帯状
正極５が表出するように渦巻状に巻回してなるものであ
る。
電池であり、１は負極端子を兼ねる例えばステンレス製
の一体である。この罐体Ｉ内には渦巻形電極群二がガラ
ス繊維不織布からなる籠形セパレ〜り３を介して収納さ
れている。この電極群色は帯状、負極４と帯状正極６０
間にセパレータ６を介在させた積層板を内、外側に帯状
正極５が表出するように渦巻状に巻回してなるものであ
る。
前記帯状負極４は例えば市販の金属リチウム薄板をニッ
ケル網体（金属集電体）に圧着して作製されたものであ
る。前記正極５は例えば市販のアセチレンブラックとポ
リテトラフルオロエチレン（結着材）とエチルアルコー
ルとの混練物をシート化し、これをステンレス網体（金
属集電体）−に圧着した後、加熱乾燥して前記シート状
物を多孔質炭素層とすることにより造られたものである
。前記セパレータ６はガラス繊維の不織布からなり、例
えば１．５モル／ｌのＬｉＡ／Ｃ／、を溶解した塩化チ
オニル（を隔液）が含浸保持されている。
ケル網体（金属集電体）に圧着して作製されたものであ
る。前記正極５は例えば市販のアセチレンブラックとポ
リテトラフルオロエチレン（結着材）とエチルアルコー
ルとの混練物をシート化し、これをステンレス網体（金
属集電体）−に圧着した後、加熱乾燥して前記シート状
物を多孔質炭素層とすることにより造られたものである
。前記セパレータ６はガラス繊維の不織布からなり、例
えば１．５モル／ｌのＬｉＡ／Ｃ／、を溶解した塩化チ
オニル（を隔液）が含浸保持されている。
前記渦巻状電解群見の内側の帯状正極５にはガラス繊維
の不織布からなる筒状セパレータ７が設けられている。
の不織布からなる筒状セパレータ７が設けられている。
前記電極群乙の帯状負極４の金属集′匿体はニッケル片
よりなる負極リード線８を介して前記縮体Ｉに接続され
ている。
よりなる負極リード線８を介して前記縮体Ｉに接続され
ている。
また、前記１１佇体Ｉの上面開口部にはグラスチックか
らなる円板状の封止板９が気密に設けられている。この
封ＩＦ板９の中央には穴１ｏが開１］されている。前記
封［ト板９には正極端子Ｕが取付けられている。この正
極端子口は前記封１ヒ板９の穴１０周辺の上面に配置さ
れた全楕円板１２と、この円板Ｉ２を責通して前記封止
板９の穴１０に挿着された該円板Ｚ２を押圧固定するた
めのリベット１３と、このリベット１３の封１ヒ板９下
面から突出した部分にカシメ付けされたリード接続片１
４とから構成されている。そして、前記電極群芭の帯状
正極５の金属集間体には第２図（ａ）に示す如（Ｎｉ−
Ｔｉ系形状記憶合金（レイケム社製商品名；タイネル）
からなる正４’ｆ ＩＪ−ド線１５の下端が接続固定さ
れ、かつ該リード＠１５の上端は前記正極端子１１のリ
ード接続片１４に抑圧接続されている。
らなる円板状の封止板９が気密に設けられている。この
封ＩＦ板９の中央には穴１ｏが開１］されている。前記
封［ト板９には正極端子Ｕが取付けられている。この正
極端子口は前記封１ヒ板９の穴１０周辺の上面に配置さ
れた全楕円板１２と、この円板Ｉ２を責通して前記封止
板９の穴１０に挿着された該円板Ｚ２を押圧固定するた
めのリベット１３と、このリベット１３の封１ヒ板９下
面から突出した部分にカシメ付けされたリード接続片１
４とから構成されている。そして、前記電極群芭の帯状
正極５の金属集間体には第２図（ａ）に示す如（Ｎｉ−
Ｔｉ系形状記憶合金（レイケム社製商品名；タイネル）
からなる正４’ｆ ＩＪ−ド線１５の下端が接続固定さ
れ、かつ該リード＠１５の上端は前記正極端子１１のリ
ード接続片１４に抑圧接続されている。
この正極リード線１５は３００°Ｃにて第２図（ｂ）に
示す如く上端がコ字形に屈曲された形状に記憶したもの
を、加・工して同図（ａ）の如く上端を伸ばして一回屈
曲させた形状をなし、その弾性力により第１図に示す如
く、通常はリード接続片１４に抑圧接続されている。
示す如く上端がコ字形に屈曲された形状に記憶したもの
を、加・工して同図（ａ）の如く上端を伸ばして一回屈
曲させた形状をなし、その弾性力により第１図に示す如
く、通常はリード接続片１４に抑圧接続されている。
しかして、本発明によれば形状記憶合金からなる正極リ
ード＠１５はその合金の融点（ＵＳ）である１００℃付
近までは第２図（ｂ）の形状を保ち、第１図の如く電池
に組込んだ場合、その弾性作用により正極端子二のリー
ド接続片１４と電気的に接続される。こうした電池にお
いて、ショート等の誤使用により内部が発熱し、正極リ
ード線１５がそれを構成する形状記憶合金の融点以上に
なると、正極リード線は第２図（ａ）の如く高温にて記
憶された形状に戻シ、弾性力により正極端子口のリード
接続片１４と電気的に接続していた状態が遮断され、回
路が開放される。その結果、電池の発熱は伴出し、それ
以上に瀞度が上昇せず、リチウム（負極）の融点に達し
ないため、溶解したリチウムがセパレータ６を曲って正
極５に到達して、更に異常発熱を起こし、爆発に至ると
いうことを回避できる。
ード＠１５はその合金の融点（ＵＳ）である１００℃付
近までは第２図（ｂ）の形状を保ち、第１図の如く電池
に組込んだ場合、その弾性作用により正極端子二のリー
ド接続片１４と電気的に接続される。こうした電池にお
いて、ショート等の誤使用により内部が発熱し、正極リ
ード線１５がそれを構成する形状記憶合金の融点以上に
なると、正極リード線は第２図（ａ）の如く高温にて記
憶された形状に戻シ、弾性力により正極端子口のリード
接続片１４と電気的に接続していた状態が遮断され、回
路が開放される。その結果、電池の発熱は伴出し、それ
以上に瀞度が上昇せず、リチウム（負極）の融点に達し
ないため、溶解したリチウムがセパレータ６を曲って正
極５に到達して、更に異常発熱を起こし、爆発に至ると
いうことを回避できる。
したがって、正極リード線を形状記憶合金で形成するこ
とにより、ショート等の誤使用による爆発等を回避でき
るため、従来の如く別個にフユーズや安全弁を取付ける
場合に比べて部品点数の削除、構造の１ｍ素化を図るこ
とができ、低コスト化を達成できると共に電池の製作等
が容易となる。
とにより、ショート等の誤使用による爆発等を回避でき
るため、従来の如く別個にフユーズや安全弁を取付ける
場合に比べて部品点数の削除、構造の１ｍ素化を図るこ
とができ、低コスト化を達成できると共に電池の製作等
が容易となる。
また１、Ｎｉ−Ｔ１合金を２個力学的に直列に接続して
形成した記憶合金からなる正極リード線１５を用いれば
、使用者が誤使用に気付き、正常な使用に戻した時には
、再び第２図（ａ）の状態から同図（ｂ）の形状となり
、正極端子ＵのＩＪ−ド接続片１４との電気的接続がな
されるため、電池の再使用が可能と表る。これに対し、
フユーズを内部に増付けた従来の電池ではフユーズなお
、上記実施例では正極リード線を形状記憶合金を用いて
形成したが、これに限定されない。例えば負極リード線
を形状記憶合金で形成してもよく、勿論、゛正極、負極
の両方のリード線を形状記憶合金で形成してもよい。ま
た、電池の構造の蟇シにより、負極であるリチウムを負
極端子を兼ねた１Ｉｉ１＃体内面に直接圧着して負罹り
−ド線を用いない構造のものもあるが、このような場合
は正極リード線を形状記憶合金で形成すればよい。
形成した記憶合金からなる正極リード線１５を用いれば
、使用者が誤使用に気付き、正常な使用に戻した時には
、再び第２図（ａ）の状態から同図（ｂ）の形状となり
、正極端子ＵのＩＪ−ド接続片１４との電気的接続がな
されるため、電池の再使用が可能と表る。これに対し、
フユーズを内部に増付けた従来の電池ではフユーズなお
、上記実施例では正極リード線を形状記憶合金を用いて
形成したが、これに限定されない。例えば負極リード線
を形状記憶合金で形成してもよく、勿論、゛正極、負極
の両方のリード線を形状記憶合金で形成してもよい。ま
た、電池の構造の蟇シにより、負極であるリチウムを負
極端子を兼ねた１Ｉｉ１＃体内面に直接圧着して負罹り
−ド線を用いない構造のものもあるが、このような場合
は正極リード線を形状記憶合金で形成すればよい。
上記実施例では正極、負極をセパレータを介在させて渦
巻状に巻回した電極群を用いたが、負極、正極を各々円
筒状にし、これらの間にセパレータを介在させた形状に
してもよい。
巻状に巻回した電極群を用いたが、負極、正極を各々円
筒状にし、これらの間にセパレータを介在させた形状に
してもよい。
以上詳述した如く、本発明によれば部品点数の増加や構
造の複雑化を招くことなく、ショート等の誤１史用によ
る爆発等を未然に防出し得る安全かつ安価な非水溶Ｆ電
池を提供できる。
造の複雑化を招くことなく、ショート等の誤１史用によ
る爆発等を未然に防出し得る安全かつ安価な非水溶Ｆ電
池を提供できる。
第１図は本発明の一実施例を示すリチウム−塩化チオニ
ル電池の断面図、第２図（ａ）は正極リード線の形状記
憶状態を示す正面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の形
状記憶状態のものを加工した正７愼リード線を示す正面
図である。
ル電池の断面図、第２図（ａ）は正極リード線の形状記
憶状態を示す正面図、第２図（ｂ）は第２図（ａ）の形
状記憶状態のものを加工した正７愼リード線を示す正面
図である。
１・・・ｉｌｉ渭体、莢・・・渦巻形電極群、３・・・
瓶形セパレータ、４・・・帯状負極、５・・・帯状正極
、８・・・負極リード呻、９・・・封止板、Ｕ・・・上
極端子、１４・・・リード接続片、Ｉ５・・・正極リー
ド線。
瓶形セパレータ、４・・・帯状負極、５・・・帯状正極
、８・・・負極リード呻、９・・・封止板、Ｕ・・・上
極端子、１４・・・リード接続片、Ｉ５・・・正極リー
ド線。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第１図
第 ２ 図
（ａ） （ｂ）
Claims (1)
- 負極端子を兼ねる罐体内に軽金属からなる負極と正極を
セパレータを介して設け、かつ負極を前記一体に直接も
しくはリード線を介して接続すると共に、前記正極を前
記罐体に絶縁状態で取付けられた正極端子にリード線を
介して接続し、更に前記罐体内にイオウ又はリンのオキ
シハロゲン化物を主な正極活物質とする電解液を収容し
た非水溶媒電池において、前記正極又は負極のリード線
として形状記憶合金から形成されたものを用いたことを
特徴とする非水溶媒電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066187A JPS59191273A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 非水溶媒電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58066187A JPS59191273A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 非水溶媒電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59191273A true JPS59191273A (ja) | 1984-10-30 |
Family
ID=13308587
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58066187A Pending JPS59191273A (ja) | 1983-04-14 | 1983-04-14 | 非水溶媒電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59191273A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS625564U (ja) * | 1985-06-26 | 1987-01-13 | ||
| JPS6220463U (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-06 | ||
| JPS6282646A (ja) * | 1985-10-03 | 1987-04-16 | ユニオン、カ−バイド、コ−ポレ−シヨン | コイル状電極組立体を使用する液状正極電池系 |
| US4855195A (en) * | 1988-07-11 | 1989-08-08 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with internal circuit interrupter |
| US4975341A (en) * | 1990-04-03 | 1990-12-04 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with circuit disconnect device |
| US4992339A (en) * | 1990-03-14 | 1991-02-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with circuit disconnect device |
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| US5844464A (en) * | 1997-11-24 | 1998-12-01 | Therm-O-Disc, Incorporated | Thermal switch |
| US6005469A (en) * | 1997-05-02 | 1999-12-21 | Therm-O-Disc, Incoporated | Thermal switch assembly |
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| US6239686B1 (en) | 1999-08-06 | 2001-05-29 | Therm-O-Disc, Incorporated | Temperature responsive switch with shape memory actuator |
| US6342826B1 (en) | 1999-08-11 | 2002-01-29 | Therm-O-Disc, Incorporated | Pressure and temperature responsive switch assembly |
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| US20170033576A1 (en) * | 2013-12-20 | 2017-02-02 | Sinonewenergy (Suzhou) Technology Co., Ltd. | Lithium-ion battery protector |
-
1983
- 1983-04-14 JP JP58066187A patent/JPS59191273A/ja active Pending
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