JPS59203376A - 非水溶媒電池 - Google Patents
非水溶媒電池Info
- Publication number
- JPS59203376A JPS59203376A JP58078465A JP7846583A JPS59203376A JP S59203376 A JPS59203376 A JP S59203376A JP 58078465 A JP58078465 A JP 58078465A JP 7846583 A JP7846583 A JP 7846583A JP S59203376 A JPS59203376 A JP S59203376A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lead wire
- battery
- positive electrode
- negative electrode
- positive
- 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)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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−
・ログ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
大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の誤使用によシミ池
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パレータを通シ抜けて正極
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）か、激しい発熱を生じて爆発等に至る場合もあシ
、極めて危険でおる。
ニルや塩化ホスフィルなどのイオウ又はリンのオキシ−
・ログ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
大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の誤使用によシミ池
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パレータを通シ抜けて正極
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）か、激しい発熱を生じて爆発等に至る場合もあシ
、極めて危険でおる。
上記対策として電池の外部又は内部に温度フユーズを設
け、ショート等の誤使用時の発熱によシ回路を遮断し、
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か、構造も複雑と
なシ、コスト高となる。特に、外部にフユーズを取付け
た場合、電池の外観性が損なわれる。
け、ショート等の誤使用時の発熱によシ回路を遮断し、
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か、構造も複雑と
なシ、コスト高となる。特に、外部にフユーズを取付け
た場合、電池の外観性が損なわれる。
また、電池に安全弁を取付けて、ショート等の誤使用時
に発熱しても内圧の上昇によシ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を招くばかシか、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、安全弁の作動によシミ池内部に腐食性の高い電解
液（ＳＯｃｔ２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シ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を招くばかシか、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、安全弁の作動によシミ池内部に腐食性の高い電解
液（ＳＯｃｔ２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。
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止し得る
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止し得る
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ととに
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ため、
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
を阻止できると共に、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ととに
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ため、
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
を阻止できると共に、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、つまシ負極−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だせるととから、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シ
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Ｎｉ−Ｔｉ
合金、Ｃｕ −Ｚｎ −Ａｔ合金、Ａｕ −Ｃｄ合金、
Ｉｌｌ −Ｔｉ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、温度の下降によシ元の加工時
の形状に戻る）なもの、例えは２個の形状記憶合金を力
学的に直列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シミ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
表されるため、電池の再使用が可能となる。
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、つまシ負極−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だせるととから、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シ
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Ｎｉ−Ｔｉ
合金、Ｃｕ −Ｚｎ −Ａｔ合金、Ａｕ −Ｃｄ合金、
Ｉｌｌ −Ｔｉ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、温度の下降によシ元の加工時
の形状に戻る）なもの、例えは２個の形状記憶合金を力
学的に直列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シミ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
表されるため、電池の再使用が可能となる。
次に、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第１図は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罐
体である。この罐体１内には渦巻形電極群ｌがガラス繊
維不織布からなる箱形セ・ぐレータ３を介して収納され
ている。この電極群２は帯状負極４と帯状正極５０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。
であり、１は負極端子を兼ねる例えばステンレス製の罐
体である。この罐体１内には渦巻形電極群ｌがガラス繊
維不織布からなる箱形セ・ぐレータ３を介して収納され
ている。この電極群２は帯状負極４と帯状正極５０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
ルとの混線物をシート化゛シ、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シ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シ、例
えば１．５モル／ｌのＬ ｔ ｈｔｃｔ４を溶解した塩
化チオニル（電解液）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
ルとの混線物をシート化゛シ、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シ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シ、例
えば１．５モル／ｌのＬ ｔ ｈｔｃｔ４を溶解した塩
化チオニル（電解液）が含浸保持されている。
前記渦巻状電解群２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・ぐレータ２が設けられている
。前記電極群２の帯状負極４の金属集電体はニッケル片
よシなる負極リード線８を介して前記罐体１に接続され
ている。
の不織布からなる筒状セ・ぐレータ２が設けられている
。前記電極群２の帯状負極４の金属集電体はニッケル片
よシなる負極リード線８を介して前記罐体１に接続され
ている。
また、前記罐体１の上面開口部にはプラスチックからな
る円板状の封止板９が気密に設けられている。この封止
板９の中央には穴１θが開口されている。前記封止板９
には正極端子１１が取付けられている。この正極端子１
１は前記封止板９の穴１０周辺の上面に配置された金属
円板１２と、この円板１２を貫通して前記封止板９の穴
１θに挿着された該円板１２を抑圧固定するためのリベ
ット１３と、このリベット１３の封止板９下面から突出
した部分にカシメ付けされたす（、＋接続片１４とから
構成されている。そして、前記電極群考の帯状正極５の
金属集電体には第２図（、）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
る正極リード線１５の下端が接続固定され、かつ該リー
ド線１５の上端は前記正極端子Ｌユのリード接続片１４
に押圧接続されている。
る円板状の封止板９が気密に設けられている。この封止
板９の中央には穴１θが開口されている。前記封止板９
には正極端子１１が取付けられている。この正極端子１
１は前記封止板９の穴１０周辺の上面に配置された金属
円板１２と、この円板１２を貫通して前記封止板９の穴
１θに挿着された該円板１２を抑圧固定するためのリベ
ット１３と、このリベット１３の封止板９下面から突出
した部分にカシメ付けされたす（、＋接続片１４とから
構成されている。そして、前記電極群考の帯状正極５の
金属集電体には第２図（、）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
る正極リード線１５の下端が接続固定され、かつ該リー
ド線１５の上端は前記正極端子Ｌユのリード接続片１４
に押圧接続されている。
この正極リード線１５は３００℃にて第２図（２１）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（ネ）の如く上端を伸ばして一回屈曲
させた形状をなし、その弾性力によシ第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（ネ）の如く上端を伸ばして一回屈曲
させた形状をなし、その弾性力によシ第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
ード線１５はその合金の融点（ＭＳ）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、その弾性作用によシ正極端子月のリー
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シ内部が発熱し、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、弾性力によ漫正極端子１１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、電池の発熱は停止し、そ
れ以上に温度が上昇せず、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・ゼレータ６を通っ
て正極５に到達して、更に異常発熱を起こし、爆発に至
るというととを回避できる。
ード線１５はその合金の融点（ＭＳ）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、その弾性作用によシ正極端子月のリー
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シ内部が発熱し、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、弾性力によ漫正極端子１１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、電池の発熱は停止し、そ
れ以上に温度が上昇せず、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・ゼレータ６を通っ
て正極５に到達して、更に異常発熱を起こし、爆発に至
るというととを回避できる。
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、構造の簡素化を図ること
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、構造の簡素化を図ること
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、Ｎｉ −Ｔｉ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（、）の状態から同図（ｂ）の形状となシ
、正極端子Ｌユのリード接続片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なる。これに対し、
フユーズを内部に取付けた従来の電池ではフユーズの切
断、回路の開放後は再使用できない。
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（、）の状態から同図（ｂ）の形状となシ
、正極端子Ｌユのリード接続片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なる。これに対し、
フユーズを内部に取付けた従来の電池ではフユーズの切
断、回路の開放後は再使用できない。
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。
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、電池の構造の違いによシ、負極であるリチウムを
負極端子を兼ねた罐体内面に直接圧着して負極 −リー
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。
負極端子を兼ねた罐体内面に直接圧着して負極 −リー
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、ショート等の誤使用による
爆発等を未然に防止し得る安全かつ安価な非水溶媒電池
を提供できる。
造の複雑化を招くことなく、ショート等の誤使用による
爆発等を未然に防止し得る安全かつ安価な非水溶媒電池
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（、）の形
状記憶状態のものを加工した正極リード線を示す正面図
である。 １・・・罐体、そ・・・渦巻形電極群、３・・・篭形セ
ノＺレータ、４・・・帯状負極、５・・・帯状正極、８
・・・負極リード線、９・・・封止板、１１・・・正極
端子、１４・・・リード接続片、１５・・・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） 第１頁の続き ０発 哩 者 佐藤祐− 川崎市幸区小向東芝町１番地束 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０出 願 人 東芝電池株式会社 東京部品用区南品用３丁目４番 １０号
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（、）の形
状記憶状態のものを加工した正極リード線を示す正面図
である。 １・・・罐体、そ・・・渦巻形電極群、３・・・篭形セ
ノＺレータ、４・・・帯状負極、５・・・帯状正極、８
・・・負極リード線、９・・・封止板、１１・・・正極
端子、１４・・・リード接続片、１５・・・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） 第１頁の続き ０発 哩 者 佐藤祐− 川崎市幸区小向東芝町１番地束 京芝浦電気株式会社総合研究所 内 ０出 願 人 東芝電池株式会社 東京部品用区南品用３丁目４番 １０号
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、かつ負極を前記罐体に直接も
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１池・
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078465A JPS59203376A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 非水溶媒電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58078465A JPS59203376A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 非水溶媒電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59203376A true JPS59203376A (ja) | 1984-11-17 |
Family
ID=13662769
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58078465A Pending JPS59203376A (ja) | 1983-05-04 | 1983-05-04 | 非水溶媒電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59203376A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| 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 |
| EP0757394A1 (en) * | 1995-07-28 | 1997-02-05 | Daewoo Electronics Co., Ltd | Battery having an over-loading preventing device |
| US5844464A (en) * | 1997-11-24 | 1998-12-01 | Therm-O-Disc, Incorporated | Thermal switch |
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-
1983
- 1983-05-04 JP JP58078465A patent/JPS59203376A/ja active Pending
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