JPS6023954A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPS6023954A JPS6023954A JP58131552A JP13155283A JPS6023954A JP S6023954 A JPS6023954 A JP S6023954A JP 58131552 A JP58131552 A JP 58131552A JP 13155283 A JP13155283 A JP 13155283A JP S6023954 A JPS6023954 A JP S6023954A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（イ） 産業上の利用分野
本発明はリチウム、ナトリウムなどの軽金属を活物質と
する負極と、金属の酸化物、硫化物或いハロゲン化物な
ど？活物質とするＩＩＥ極と、正負極間Ｃ二介挿さ」す
るセパレータと非水電解液とを具備する非水電解液電池
（＝関するものである。
する負極と、金属の酸化物、硫化物或いハロゲン化物な
ど？活物質とするＩＩＥ極と、正負極間Ｃ二介挿さ」す
るセパレータと非水電解液とを具備する非水電解液電池
（＝関するものである。
（ロ）従来技術
この種電池は高エネルギー密度を有し、且自己放電が少
ないという利点のために近年特に注目さ」１ており、事
実、負極活物質としてリチウムを用い、正極活物質とし
て二酸化マンカン、フン化炭集成いはクロム酸銀などを
用いる電池が実用化に至っている。
ないという利点のために近年特に注目さ」１ており、事
実、負極活物質としてリチウムを用い、正極活物質とし
て二酸化マンカン、フン化炭集成いはクロム酸銀などを
用いる電池が実用化に至っている。
そして、この種電池においてセバレ〜り部組としては耐
非水電解液性の観点からポリプロピレン不織布が一般的
（；用いられている。
非水電解液性の観点からポリプロピレン不織布が一般的
（；用いられている。
ところでこの種電池の用途拡大に伴いその安全性（二つ
いては更（二改善が望まれ工いる。発明者等の実験（＝
よると、電池を外部短絡させた場合、短絡電流（二よる
ジュール熱のために電池内温度が上昇し、セパレータ部
組としてのポリプロピレン不織布か軟化、溶融して正負
極が接触テる内部短絡を引起し電池内温度が更（−上昇
すると共に電解液の分解によるガスが発生して電池の発
火、爆発等の危険性が生じた。
いては更（二改善が望まれ工いる。発明者等の実験（＝
よると、電池を外部短絡させた場合、短絡電流（二よる
ジュール熱のために電池内温度が上昇し、セパレータ部
組としてのポリプロピレン不織布か軟化、溶融して正負
極が接触テる内部短絡を引起し電池内温度が更（−上昇
すると共に電解液の分解によるガスが発生して電池の発
火、爆発等の危険性が生じた。
し場 発明の目１′づ
本発明の目的とするところは改良されたセパレータ部材
を用いることにより非水′電解液電池の安全性ン更に高
めること（二ある。
を用いることにより非水′電解液電池の安全性ン更に高
めること（二ある。
に）発明の構成
本発明は上記目的を達成−「べくなされたものにしてそ
の要旨とするところは、リチウム、ナトリウムなどの軽
蛍属を品物貿と１〜る負極と、金属の酸化物、硫１ヒ物
或いはハロゲン１ヒ物などを活物質とする正極と、正負
相る間に介挿さＡするセパレータと、非水電解液と２具
備するものであって、前記セパレータとじで微細孔なイ
］Ｔる合成樹脂フィルム２用いたことを特徴とする非水
電解液゛電池にある。
の要旨とするところは、リチウム、ナトリウムなどの軽
蛍属を品物貿と１〜る負極と、金属の酸化物、硫１ヒ物
或いはハロゲン１ヒ物などを活物質とする正極と、正負
相る間に介挿さＡするセパレータと、非水電解液と２具
備するものであって、前記セパレータとじで微細孔なイ
］Ｔる合成樹脂フィルム２用いたことを特徴とする非水
電解液゛電池にある。
ここで微細孔を有する合成４ｆｆｌ脂フイルムの代表例
としてはポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィル
ムが挙げられる。
としてはポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィル
ムが挙げられる。
咋）実施例
以下本発明の実施例につきｇ′ｌ−述する。
実施例１
正極は活物質としての二酸化マンガンに導電剤としての
アセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹脂を８
５：１０：５の重ｌ比で混合した混合物を集電網に塗着
し、熱処理したるものを用いた。
アセチレンブラック及び結着剤としてのフッ素樹脂を８
５：１０：５の重ｌ比で混合した混合物を集電網に塗着
し、熱処理したるものを用いた。
負極はリチウム圧延板を所定月決に打抜いたものであり
、又電解液はプロピレンカーボネートとジメチルエチレ
ングリコールエーテルの混合溶媒に過塩素酸リチウムを
溶解したるもの？用いた。
、又電解液はプロピレンカーボネートとジメチルエチレ
ングリコールエーテルの混合溶媒に過塩素酸リチウムを
溶解したるもの？用いた。
そしてセパレータ部材として厚み０．０２５ｓａ、目付
ｍｆｍ １１．７４ ｇ／ ｉ 、孔径約０．１μのポ
リプロピレンフィルム（ポリプラスチ７グ社製、商品名
ジュラガード）を用いた。
ｍｆｍ １１．７４ ｇ／ ｉ 、孔径約０．１μのポ
リプロピレンフィルム（ポリプラスチ７グ社製、商品名
ジュラガード）を用いた。
第１図は電池の縦断面図を示し、電池組立に際しては正
負極（１）（２）をセパレータ（３）ヲ介し″′Ｃ巻回
してなる渦巻電極体を正極端子兼用の電池容器（４）内
に収納し、ついでリチウム負極（２）より尋出せる負極
リード板（２うの一端が固着された負極端子兼用の封口
蓋（５）を絶縁バンキング（６）￥介して電池容器（４
）の開口部（二装着したのち電池容器（４）の開口縁（
４ｆ乞絶縁バソギング（６）に締着して完成耐油を得る
。尚（７１（８）は渦巻゛電極体の上下面に配設された
絶縁７７７丁である。電池寸法は高さ約５５ｗａ、直径
約２［Ｊｍであった。本実施例による電池’＆（Ａ）と
Ｔる。
負極（１）（２）をセパレータ（３）ヲ介し″′Ｃ巻回
してなる渦巻電極体を正極端子兼用の電池容器（４）内
に収納し、ついでリチウム負極（２）より尋出せる負極
リード板（２うの一端が固着された負極端子兼用の封口
蓋（５）を絶縁バンキング（６）￥介して電池容器（４
）の開口部（二装着したのち電池容器（４）の開口縁（
４ｆ乞絶縁バソギング（６）に締着して完成耐油を得る
。尚（７１（８）は渦巻゛電極体の上下面に配設された
絶縁７７７丁である。電池寸法は高さ約５５ｗａ、直径
約２［Ｊｍであった。本実施例による電池’＆（Ａ）と
Ｔる。
実施例２
セパレータ部材として厚み０．０４０鰭、目付型ｉｉｔ
８−４５ ｇ／ｗｔ、孔径約０．６−０．’７ ｐノ
ボリエテレンフィルム（旭化成社製、商品名ハイボアー
）を用いりことを除いて他は実施例１と同様の電池を作
成した。この電ｉ’ｌ！Ｊ ”ｘ ｆＢｌとする。
８−４５ ｇ／ｗｔ、孔径約０．６−０．’７ ｐノ
ボリエテレンフィルム（旭化成社製、商品名ハイボアー
）を用いりことを除いて他は実施例１と同様の電池を作
成した。この電ｉ’ｌ！Ｊ ”ｘ ｆＢｌとする。
比較例
セパレータ部材としてに、み０．１２０ 、ｍ、目イー
ｊ点’ｘＭ ４０． ＯＯｇ、／、ｔ、ｆｉｌ、翁１ノ
太さ約１．５−２．１７０）ポリプロピレン不織布（東
俤石油社製）ヲ用いること７除いて他は実施例１と同様
の電池全作成した。
ｊ点’ｘＭ ４０． ＯＯｇ、／、ｔ、ｆｉｌ、翁１ノ
太さ約１．５−２．１７０）ポリプロピレン不織布（東
俤石油社製）ヲ用いること７除いて他は実施例１と同様
の電池全作成した。
この電池ビ［０１とする。
第２図及び第６図は上記各電池の短絡試験特性を比較し
たものである。
たものである。
先づ、第２図は上記電池ｆＡｌ［Ｂｌ及び（Ｃ１を夫々
２個ずつ直列に接続し、これらを２５℃の恒温恰内に長
時間保持し℃電池を２５℃の温度雰囲気下（二（Ｒらし
たのち、夫々２個ずつ直列接続セる各７（ｆ、油化−を
短絡さセて測定した特性を示し、第２図（イ）は電流イ
１１−測定時間との関係、第２図ｔｏ＋は電池容器温度
−測定時間との関係を夫々示す。尚、第２図における曲
線は同一電池２個のうち電流値及び淘ｊ−リの高い方の
電池の値を採用したものである。
２個ずつ直列に接続し、これらを２５℃の恒温恰内に長
時間保持し℃電池を２５℃の温度雰囲気下（二（Ｒらし
たのち、夫々２個ずつ直列接続セる各７（ｆ、油化−を
短絡さセて測定した特性を示し、第２図（イ）は電流イ
１１−測定時間との関係、第２図ｔｏ＋は電池容器温度
−測定時間との関係を夫々示す。尚、第２図における曲
線は同一電池２個のうち電流値及び淘ｊ−リの高い方の
電池の値を採用したものである。
この第２は１から次のことがわかる。
即ち、本発明電池囚）（Ｂ１では短絡後約５分の時点で
電流値は急激に減少してい２．〕ｏこＱＪｐ；′Ｊ０′
）電池容器ｌ都度は電池［Ａｌの時約１０５℃、′電池
ｆＢｌの時約９０℃を示している。そして、その後は時
間の経過Ｃ二伴ない電流値はほとんど上昇せず、又電池
容器温度は下降する。
電流値は急激に減少してい２．〕ｏこＱＪｐ；′Ｊ０′
）電池容器ｌ都度は電池［Ａｌの時約１０５℃、′電池
ｆＢｌの時約９０℃を示している。そして、その後は時
間の経過Ｃ二伴ない電流値はほとんど上昇せず、又電池
容器温度は下降する。
これ（二対し電池ｔｏ＋では短絡後約５）ｆの時点で一
旦′屯流値が減少するか、又直ぐく二重流値が増大して
いるため電池容器温度は上昇しつづけている。そして約
７分後に電池内圧が上昇して封口蓋が飛びそれ以上の訓
輩は不１」能であった。
旦′屯流値が減少するか、又直ぐく二重流値が増大して
いるため電池容器温度は上昇しつづけている。そして約
７分後に電池内圧が上昇して封口蓋が飛びそれ以上の訓
輩は不１」能であった。
この理由を考察する（二、″電池（Ａ、ｌ （Ｂｌの場
合）二おいてセパレータ部材とし℃用いた微細孔を有す
る合成な１脂フイルムは短絡電流（二よるジュール熱で
電池温度か上昇して各フィルム素材の有する溶融点（二
Ａｌ’Ｊ−ると微Ｘ用孔が溶融物で塞がれ、イオンの移
動が阻止されることになる。即ちセパレータ部材は電気
的絶縁は勿ＨＭＩＣｈことイオンの移動も阻止する絶縁
体となるため電流は流れなくなるのである。
合）二おいてセパレータ部材とし℃用いた微細孔を有す
る合成な１脂フイルムは短絡電流（二よるジュール熱で
電池温度か上昇して各フィルム素材の有する溶融点（二
Ａｌ’Ｊ−ると微Ｘ用孔が溶融物で塞がれ、イオンの移
動が阻止されることになる。即ちセパレータ部材は電気
的絶縁は勿ＨＭＩＣｈことイオンの移動も阻止する絶縁
体となるため電流は流れなくなるのである。
その結果として電池温度もそれ以上上昇することなく発
火や爆発と云った不都合は抑制されること（二なる。
火や爆発と云った不都合は抑制されること（二なる。
これ（二対してセパレータ部材としてポリプロピレン不
織布７用いた電池（０）では短絡電流（＝よるジュール
熱で′・１油温度が上昇すると、ポリプロピレン不織布
が若干１４ｙ、縮するためイオン移動量が減少し電流値
が低下するか、根本的にポリプロピレン不織布はフィル
ムＣ−比べて大きな孔部を有しているためイオンの移動
を１５１止することはできず、電流値は又増加しそれに
伴い電池温度も上昇しくポリプロピレン不織布自身が軟
化・溶融し電、池内短絡（１至ること（二なる。
織布７用いた電池（０）では短絡電流（＝よるジュール
熱で′・１油温度が上昇すると、ポリプロピレン不織布
が若干１４ｙ、縮するためイオン移動量が減少し電流値
が低下するか、根本的にポリプロピレン不織布はフィル
ムＣ−比べて大きな孔部を有しているためイオンの移動
を１５１止することはできず、電流値は又増加しそれに
伴い電池温度も上昇しくポリプロピレン不織布自身が軟
化・溶融し電、池内短絡（１至ること（二なる。
尚、微細孔を有１−る合成樹脂フィルムとしては実施例
で挙げたポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィル
ムに限定されず、例えばポリプロピレンとポリエチレン
の共重合体フィルトでも適用することができる。
で挙げたポリプロピレンフィルム、ポリエチレンフィル
ムに限定されず、例えばポリプロピレンとポリエチレン
の共重合体フィルトでも適用することができる。
次（−１例え合成樹脂フィルムをセパレータ部材として
用いてもフィルムの素材（二よって若干特性（−差具が
ある。
用いてもフィルムの素材（二よって若干特性（−差具が
ある。
第６図は電池（Ａｌ及び（Ｅｌｌを夫々２個ずつ直列ｆ
二接続し、これらを７０℃の恒温槽内（−長時間保持し
て電池を７０℃の温度雰囲気下（＝慣らしたのち、夫々
２個ずつ直列接続せる各電池群を短絡させて測定した特
性を示し、第３図（イ）は電流値−世１１定肋間との関
係、第６図（ロ）は電池容器温度−測定時開との関係を
夫々示す。面、第３図（二おける曲線は同一電池２個の
うち電流値及び温度の高い方の電池の値を採用したもの
である。
二接続し、これらを７０℃の恒温槽内（−長時間保持し
て電池を７０℃の温度雰囲気下（＝慣らしたのち、夫々
２個ずつ直列接続せる各電池群を短絡させて測定した特
性を示し、第３図（イ）は電流値−世１１定肋間との関
係、第６図（ロ）は電池容器温度−測定時開との関係を
夫々示す。面、第３図（二おける曲線は同一電池２個の
うち電流値及び温度の高い方の電池の値を採用したもの
である。
α５３ ｔｇから明らかなよう（−ポリエチレンフィル
ムＺセパレータ部組として用いた電池＋Ｂｌの方かポリ
プロピレンフィルムをセパレータ部材として用いた電？
也＋ＡＩに比して、第３図（イ）の如く電流値は激減後
はとんど上昇せず、又第３図（ロ）の如く電池温度の最
高温度は低く特性的Ｃ１優れていることがわかる。
ムＺセパレータ部組として用いた電池＋Ｂｌの方かポリ
プロピレンフィルムをセパレータ部材として用いた電？
也＋ＡＩに比して、第３図（イ）の如く電流値は激減後
はとんど上昇せず、又第３図（ロ）の如く電池温度の最
高温度は低く特性的Ｃ１優れていることがわかる。
この理由は次のようＣ１考えられる。即ち短絡試験特性
池を解体したところポリエチレンフィルムは以前として
フィルム状！保っていたの（二対しポリプロピレンフィ
ルムは若干の衝１；白二よってすぐ（ユ崩れた。このよ
うにポリプロピレンフィルムの場合は機械的強度の面で
問題が有り崩れ（二よる空隙を介して若干イオンが移動
し電流が流れると推測される。又溶融点について云えは
ポリエチレンの方か低いため電池温度の上昇を低く押え
られる。
池を解体したところポリエチレンフィルムは以前として
フィルム状！保っていたの（二対しポリプロピレンフィ
ルムは若干の衝１；白二よってすぐ（ユ崩れた。このよ
うにポリプロピレンフィルムの場合は機械的強度の面で
問題が有り崩れ（二よる空隙を介して若干イオンが移動
し電流が流れると推測される。又溶融点について云えは
ポリエチレンの方か低いため電池温度の上昇を低く押え
られる。
このよう（ニボリブロビレンフイルムとポリエチレンフ
ィルムを比較した場合、ポリエチレンフィルムの方か優
位であると云える。
ィルムを比較した場合、ポリエチレンフィルムの方か優
位であると云える。
（へ）発明の効果
上述した如く、本発明（二よる非水電解液電池によれば
セパレータ部材として微細孔を有する合成樹脂フィルム
を用いたので、外部短絡させたとしても短絡電流による
ジュール熱で電池温度が上昇すると上記フィルムの微細
孔が溶融物で閉塞されてイオンの移動を阻止するため電
流が流れなくなりそれ（二伴い電池温度の上昇も抑制さ
れるものであり、この種電池の安全性全向上できその工
業的価値は極めて大である。
セパレータ部材として微細孔を有する合成樹脂フィルム
を用いたので、外部短絡させたとしても短絡電流による
ジュール熱で電池温度が上昇すると上記フィルムの微細
孔が溶融物で閉塞されてイオンの移動を阻止するため電
流が流れなくなりそれ（二伴い電池温度の上昇も抑制さ
れるものであり、この種電池の安全性全向上できその工
業的価値は極めて大である。
第１図は一実施例Ｃ二よる本発明電池の縦断面図、第２
図及び第６図は本発明電池の短絡試験特性であり、夫々
（イ）は電流値−測定時間との関係、吋）は電池容器温
度−測定時間との関係を示す図である。 （１）・・・正極、（２）・・・負極、（３）・・・微
細孔！有する合成樹脂フィルムよりなるセパレータ、（
４）・・・電池容器、（５）・・・封口蓋、（６）・・
−絶縁パッキング、（７）（８）・−・絶縁ワ７ンヤ策
、囚＋Ｂｌ−・一本発明電池、（Ｃ１・・・比較電池。 −２７８− 辺り停と：ｔｉ 間（ｌｔＴ）
図及び第６図は本発明電池の短絡試験特性であり、夫々
（イ）は電流値−測定時間との関係、吋）は電池容器温
度−測定時間との関係を示す図である。 （１）・・・正極、（２）・・・負極、（３）・・・微
細孔！有する合成樹脂フィルムよりなるセパレータ、（
４）・・・電池容器、（５）・・・封口蓋、（６）・・
−絶縁パッキング、（７）（８）・−・絶縁ワ７ンヤ策
、囚＋Ｂｌ−・一本発明電池、（Ｃ１・・・比較電池。 −２７８− 辺り停と：ｔｉ 間（ｌｔＴ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ リチウム、ナトリウムなどの軽金属を活物質とする
負極と、９属の酸化物、硫化物或いはへロゲン化物など
を活物質とする王様と、正負極間に介ｆｉｌｌされるセ
パレータと、非水電解液とを具備するものであって５前
記セパレータとして微細孔を有する合成樹脂フィルムを
用いたことを特徴とする非水電解液電池。 ■ 前記合成樹脂フィルムがポリプロピレンフィルムで
あることを特徴とする特ｆＦ請求の範囲第０項記載の非
水電解液電池。 ■ 前記合成樹脂フィルムがポリエチレンフィルムであ
ることを特徴とする特許請求の範囲第０項記載の非水電
解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131552A JPS6023954A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58131552A JPS6023954A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6023954A true JPS6023954A (ja) | 1985-02-06 |
| JPH0516140B2 JPH0516140B2 (ja) | 1993-03-03 |
Family
ID=15060739
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58131552A Granted JPS6023954A (ja) | 1983-07-18 | 1983-07-18 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023954A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6210857A (ja) * | 1985-05-16 | 1987-01-19 | ダブリユー・アール・グレイス・アンド・カンパニー−コネチカツト | 電池用セパレ−タ |
| FR2618259A1 (fr) * | 1987-07-17 | 1989-01-20 | Duracell Int | Separateur pour piles electrochimiques. |
| JPH01213963A (ja) * | 1988-02-22 | 1989-08-28 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 電池 |
| US4973532A (en) * | 1989-04-05 | 1990-11-27 | Hoechst Celanese Corporation | Battery separator with integral thermal fuse |
| US5385777A (en) * | 1992-03-30 | 1995-01-31 | Nitto Denko Corporation | Porous film, process for producing the same, and use of the same |
| US5922492A (en) * | 1996-06-04 | 1999-07-13 | Tonen Chemical Corporation | Microporous polyolefin battery separator |
| EP1022798A3 (en) * | 1999-01-22 | 2001-09-12 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| US6521376B1 (en) | 1999-11-26 | 2003-02-18 | Hitachi Maxell, Ltd. | Non-aqueous liquid electrolyte cell |
| WO2010114674A1 (en) | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Tonen Chemical Corporation | Microporous membranes and methods for making and using such membranes |
| WO2013168755A1 (ja) | 2012-05-09 | 2013-11-14 | 日立化成株式会社 | 電気化学素子用セパレータ及びその製造方法 |
| US9502705B2 (en) | 2010-12-22 | 2016-11-22 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous film, methods for making such film, and use for such film as battery separator film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4983834A (ja) * | 1972-12-20 | 1974-08-12 |
-
1983
- 1983-07-18 JP JP58131552A patent/JPS6023954A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4983834A (ja) * | 1972-12-20 | 1974-08-12 |
Cited By (13)
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| US9295950B2 (en) | 2009-03-30 | 2016-03-29 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous membranes, methods for making such membranes, and the use of such membranes as battery separator film |
| US9502705B2 (en) | 2010-12-22 | 2016-11-22 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous film, methods for making such film, and use for such film as battery separator film |
| WO2013168755A1 (ja) | 2012-05-09 | 2013-11-14 | 日立化成株式会社 | 電気化学素子用セパレータ及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0516140B2 (ja) | 1993-03-03 |
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