JP2001229903A - 非水電解液電池及びその製造方法 - Google Patents
非水電解液電池及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 異常時に発生した分解ガスを外側へ放出する
際の推進力による非水電解液電池の移動を防止し、信頼
性に優れる。 【解決手段】 少なくとも正極2及び負極4を有する電
極体5と非水電解液とが、有底筒状の外装缶6内に収容
され、当該外装缶6の開口部が蓋体15によって閉塞さ
れてなり、上記蓋体15は、上記蓋体15の周縁部を形
成する蓋部15aと、蓋部の一部が凸とされてなる凸部
15bと、蓋部15aと凸部15bとの間の段差部分に
穿設されたガス抜き孔15cとを有し、上記蓋体15
と、上記電極体5との間に、貫通孔を有する金属板18
が配されている。
際の推進力による非水電解液電池の移動を防止し、信頼
性に優れる。 【解決手段】 少なくとも正極2及び負極4を有する電
極体5と非水電解液とが、有底筒状の外装缶6内に収容
され、当該外装缶6の開口部が蓋体15によって閉塞さ
れてなり、上記蓋体15は、上記蓋体15の周縁部を形
成する蓋部15aと、蓋部の一部が凸とされてなる凸部
15bと、蓋部15aと凸部15bとの間の段差部分に
穿設されたガス抜き孔15cとを有し、上記蓋体15
と、上記電極体5との間に、貫通孔を有する金属板18
が配されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、外装缶が封口蓋に
よって密閉されてなる非水電解液電池及びその製造方法
に関する。
よって密閉されてなる非水電解液電池及びその製造方法
に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、電子技術の進歩により、電子機器
の高性能化、小型化、ポータブル化が進んでいる。これ
ら電子機器に使用される電池に対しても、高エネルギー
密度化が要求されていることから、非水電解質電池の研
究・開発が盛んに進められている。中でも、リチウム電
池若しくはリチウムイオン二次電池は、従来の電池に比
べて、3V、4Vといった高い起電力を有する等の優れ
た性能のため、カムコーダ、携帯電話、及びノート型パ
ソコン等の各種携帯用電子機器に採用されている。
の高性能化、小型化、ポータブル化が進んでいる。これ
ら電子機器に使用される電池に対しても、高エネルギー
密度化が要求されていることから、非水電解質電池の研
究・開発が盛んに進められている。中でも、リチウム電
池若しくはリチウムイオン二次電池は、従来の電池に比
べて、3V、4Vといった高い起電力を有する等の優れ
た性能のため、カムコーダ、携帯電話、及びノート型パ
ソコン等の各種携帯用電子機器に採用されている。
【0003】このリチウム若しくはリチウムイオン電池
の電解液としては、低分子のエチレンカーボネート、プ
ロピレンカーボネートや、炭酸ジエチル等の炭酸エステ
ル系非水溶媒に、電解質としてLiPF6等のリチウム
系電解質塩を溶解させた液体状態であるものが、比較的
電導率も高く、電位的にも安定である点から広く用いら
れている。
の電解液としては、低分子のエチレンカーボネート、プ
ロピレンカーボネートや、炭酸ジエチル等の炭酸エステ
ル系非水溶媒に、電解質としてLiPF6等のリチウム
系電解質塩を溶解させた液体状態であるものが、比較的
電導率も高く、電位的にも安定である点から広く用いら
れている。
【0004】ところで、上述したような非水電解液電池
は、有機溶媒を電解液として用いているため、例えば短
絡が発生したり、電池が異常加熱されると、電解液が気
化、分解を起こし、ガスを発生することがある。ガスの
発生速度がある程度以上になると、密閉された外装缶の
内圧を急激に上昇させる虞がある。
は、有機溶媒を電解液として用いているため、例えば短
絡が発生したり、電池が異常加熱されると、電解液が気
化、分解を起こし、ガスを発生することがある。ガスの
発生速度がある程度以上になると、密閉された外装缶の
内圧を急激に上昇させる虞がある。
【0005】このため、上述のような異常が生じた場合
の対策として、図6に示すような機構を備えた非水電解
液電池100が知られている。
の対策として、図6に示すような機構を備えた非水電解
液電池100が知られている。
【0006】非水電解液電池100は、正極101、セ
パレータ102及び負極103の積層物を渦巻状に巻回
してなる電極体104と、電極体104を収容する外装
缶105と、外装缶105の底部に配置され電極体10
4が外装缶105と電気的に接触することを防ぐ絶縁板
106と、外装缶105の上端開口部に絶縁ガスケット
106を介してかしめ固定されている封口蓋群107を
有している。そして、封口蓋群107は、電極体104
と対向して配置された皿状の内部蓋体108と、内部蓋
体108上に可撓性薄膜から形成された弁膜109を介
して配置され、内部蓋体108の円環状部分上に配置さ
れたPTC素子110と、PTC素子110上に周縁部
を当接して配置された帽子型の電池蓋111とから構成
されている。内部蓋体108及びPTC素子110は中
央に貫通孔が開口され、電池蓋111は、段差部にガス
抜き孔111aが開口されている。正極リード112
は、一端が電極体104の正極101に接続され、他端
が封口蓋群107の内部蓋体108の下面に接続されて
いる。
パレータ102及び負極103の積層物を渦巻状に巻回
してなる電極体104と、電極体104を収容する外装
缶105と、外装缶105の底部に配置され電極体10
4が外装缶105と電気的に接触することを防ぐ絶縁板
106と、外装缶105の上端開口部に絶縁ガスケット
106を介してかしめ固定されている封口蓋群107を
有している。そして、封口蓋群107は、電極体104
と対向して配置された皿状の内部蓋体108と、内部蓋
体108上に可撓性薄膜から形成された弁膜109を介
して配置され、内部蓋体108の円環状部分上に配置さ
れたPTC素子110と、PTC素子110上に周縁部
を当接して配置された帽子型の電池蓋111とから構成
されている。内部蓋体108及びPTC素子110は中
央に貫通孔が開口され、電池蓋111は、段差部にガス
抜き孔111aが開口されている。正極リード112
は、一端が電極体104の正極101に接続され、他端
が封口蓋群107の内部蓋体108の下面に接続されて
いる。
【0007】このような構成の非水電解液電池100に
おいて、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電
流が与えられると、内部蓋体108と電池蓋111との
間に位置するPTC素子110の抵抗が温度上昇に伴っ
て急激に増加し、電流を流さなくすることにより非水電
解液電池100の内圧上昇が未然に防止される。また、
分解ガスが発生して非水電解液電池100の内圧が所定
の圧力に達すると、分解ガスは、内部蓋体108に開口
された貫通孔を通してその上方に配置された弁膜109
を破断又は融解する。その結果、分解ガスは弁膜109
の破断箇所、PTC素子110に開口された貫通孔及び
電池蓋111に開口されたガス抜き孔111aを通して
外部に放出され、非水電解液電池100の内圧が減少さ
れる。
おいて、通常以上の電流、例えば過充電状態により大電
流が与えられると、内部蓋体108と電池蓋111との
間に位置するPTC素子110の抵抗が温度上昇に伴っ
て急激に増加し、電流を流さなくすることにより非水電
解液電池100の内圧上昇が未然に防止される。また、
分解ガスが発生して非水電解液電池100の内圧が所定
の圧力に達すると、分解ガスは、内部蓋体108に開口
された貫通孔を通してその上方に配置された弁膜109
を破断又は融解する。その結果、分解ガスは弁膜109
の破断箇所、PTC素子110に開口された貫通孔及び
電池蓋111に開口されたガス抜き孔111aを通して
外部に放出され、非水電解液電池100の内圧が減少さ
れる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】ところで、弁膜109
の破断箇所から放出された分解ガスのうち、その一部は
矢印Iに示すように、電池蓋111の内側に衝突するこ
となく、弁膜109の破断箇所から直接電池蓋111の
ガス抜き孔111aを通して非水電解液電池100の外
側へ放出される。このような方向に放出された分解ガス
は、非水電解液電池100の高さ方向に対して斜め方向
に放出されるため、非水電解液電池100に推進力が付
与される。
の破断箇所から放出された分解ガスのうち、その一部は
矢印Iに示すように、電池蓋111の内側に衝突するこ
となく、弁膜109の破断箇所から直接電池蓋111の
ガス抜き孔111aを通して非水電解液電池100の外
側へ放出される。このような方向に放出された分解ガス
は、非水電解液電池100の高さ方向に対して斜め方向
に放出されるため、非水電解液電池100に推進力が付
与される。
【0009】また、図6における円H部を拡大した図で
ある図7に示すように、分解ガスの一部は、矢印Jに示
すように一旦電池蓋111の凸とされた部分の内側に衝
突し、矢印Kに示すように、ガス抜き孔111aから非
水電解液電池100の高さ方向に対して略垂直に放出さ
れる。しかしながら、このような方向に放出された分解
ガスの一部は、外装缶105の開口端部が内側に折り曲
げられてなるかしめ部に衝突して、矢印Lに示すよう
に、再び放出方向を非水電解液電池100の高さ方向と
される。
ある図7に示すように、分解ガスの一部は、矢印Jに示
すように一旦電池蓋111の凸とされた部分の内側に衝
突し、矢印Kに示すように、ガス抜き孔111aから非
水電解液電池100の高さ方向に対して略垂直に放出さ
れる。しかしながら、このような方向に放出された分解
ガスの一部は、外装缶105の開口端部が内側に折り曲
げられてなるかしめ部に衝突して、矢印Lに示すよう
に、再び放出方向を非水電解液電池100の高さ方向と
される。
【0010】その結果、分解ガスの放出による推進力に
よって非水電解液電池100が移動してしまい、周辺機
器に影響を与えるといった問題があった。また、弁膜1
09を破断した分解ガスは、ガス抜き孔111aから高
速で放出される。このため、非水電解液電池100に与
えられる推進力が大となり、したがって分解ガスの放出
による非水電解液電池100の移動が激しくなるといっ
た問題があった。
よって非水電解液電池100が移動してしまい、周辺機
器に影響を与えるといった問題があった。また、弁膜1
09を破断した分解ガスは、ガス抜き孔111aから高
速で放出される。このため、非水電解液電池100に与
えられる推進力が大となり、したがって分解ガスの放出
による非水電解液電池100の移動が激しくなるといっ
た問題があった。
【0011】そこで本発明はこのような従来の実状に鑑
みて提案されたものであり、異常時に発生した分解ガス
を外側へ放出する際の推進力による非水電解液電池の移
動を防止し、信頼性に優れた非水電解液電池及びその製
造方法を提供することを目的とする。
みて提案されたものであり、異常時に発生した分解ガス
を外側へ放出する際の推進力による非水電解液電池の移
動を防止し、信頼性に優れた非水電解液電池及びその製
造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明にかかる非水電解液電池は、少なくとも正
極及び負極を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状
の外装缶内に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によ
って閉塞されてなり、上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を
形成する蓋部と、蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、
蓋部と凸部との間の段差部分に穿設されたガス抜き孔と
を有し、上記蓋体と、上記電極体との間に、貫通孔を有
する金属板が配されていることを特徴とする。
めに、本発明にかかる非水電解液電池は、少なくとも正
極及び負極を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状
の外装缶内に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によ
って閉塞されてなり、上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を
形成する蓋部と、蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、
蓋部と凸部との間の段差部分に穿設されたガス抜き孔と
を有し、上記蓋体と、上記電極体との間に、貫通孔を有
する金属板が配されていることを特徴とする。
【0013】以上のように構成された非水電解液電池で
は、異常時に外装缶内で発生した分解ガスは、金属板の
貫通孔を通過することによって、分解ガスの放出経路が
外装缶の径方向に適度に絞られ、蓋体の凸部の内側に衝
突する。この結果、分解ガスの放出速度が十分に減衰さ
れ、且つ分解ガスの放出方向が非水電解液電池の高さ方
向に対して略垂直方向に制御される。
は、異常時に外装缶内で発生した分解ガスは、金属板の
貫通孔を通過することによって、分解ガスの放出経路が
外装缶の径方向に適度に絞られ、蓋体の凸部の内側に衝
突する。この結果、分解ガスの放出速度が十分に減衰さ
れ、且つ分解ガスの放出方向が非水電解液電池の高さ方
向に対して略垂直方向に制御される。
【0014】また、上述の目的を達成するために、本発
明にかかる非水電解液電池は、少なくとも正極及び負極
を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内
に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞さ
れてなり、上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋
部と、蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部
との間の段差部分に穿設されたガス抜き孔とを有し、上
記凸部は略円形状且つ略平坦とされており、当該略平坦
とされた部分の直径をAとし、上記外装缶の外径をCと
したときに、C及びAは、 0.55≦A/C≦1 の関係を満たすことを特徴とする。
明にかかる非水電解液電池は、少なくとも正極及び負極
を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内
に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞さ
れてなり、上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋
部と、蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部
との間の段差部分に穿設されたガス抜き孔とを有し、上
記凸部は略円形状且つ略平坦とされており、当該略平坦
とされた部分の直径をAとし、上記外装缶の外径をCと
したときに、C及びAは、 0.55≦A/C≦1 の関係を満たすことを特徴とする。
【0015】以上のように構成された非水電解液電池で
は、異常時に外装缶内で発生した分解ガスは、一旦蓋体
の内部天井に衝突するため、分解ガスの放出速度が減衰
され、電池の高さ方向に対して略垂直方向に放出方向を
制御されて蓋体のガス抜き孔から外側へ放出される。
は、異常時に外装缶内で発生した分解ガスは、一旦蓋体
の内部天井に衝突するため、分解ガスの放出速度が減衰
され、電池の高さ方向に対して略垂直方向に放出方向を
制御されて蓋体のガス抜き孔から外側へ放出される。
【0016】また、上述の目的を達成するために、本発
明にかかる非水電解液電池は、少なくとも正極及び負極
を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内
に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞さ
れてなり、上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋
部と、蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部
との間の段差部分に穿設されたガス抜き孔とを有すると
ともに、上記外装缶の開口部の外周縁部が内側に折り曲
げられてなるかしめ部によって狭持されており、上記ガ
ス抜き孔の凸部側の端部の高さが、上記かしめ部の頂点
と上記凸部との間の高さとなされており、上記かしめ部
の頂点と、上記ガス抜き孔の凸部側の端部との高さの差
をDとし、外装缶及び蓋体を含む電池の総高さをEとし
たとき、D及びEは、 0.01≦D/E≦0.1 の関係を満たすことを特徴とする。
明にかかる非水電解液電池は、少なくとも正極及び負極
を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内
に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞さ
れてなり、上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋
部と、蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部
との間の段差部分に穿設されたガス抜き孔とを有すると
ともに、上記外装缶の開口部の外周縁部が内側に折り曲
げられてなるかしめ部によって狭持されており、上記ガ
ス抜き孔の凸部側の端部の高さが、上記かしめ部の頂点
と上記凸部との間の高さとなされており、上記かしめ部
の頂点と、上記ガス抜き孔の凸部側の端部との高さの差
をDとし、外装缶及び蓋体を含む電池の総高さをEとし
たとき、D及びEは、 0.01≦D/E≦0.1 の関係を満たすことを特徴とする。
【0017】以上のように構成された非水電解液電池で
は、蓋体のガス抜き孔から放出された分解ガスの放出方
向が、かしめ部によって遮断されない。この結果、分解
ガスの放出方向を非水電解液の高さ方向に対して略垂直
方向に維持されて、分解ガスが放出される。
は、蓋体のガス抜き孔から放出された分解ガスの放出方
向が、かしめ部によって遮断されない。この結果、分解
ガスの放出方向を非水電解液の高さ方向に対して略垂直
方向に維持されて、分解ガスが放出される。
【0018】また、上述の目的を達成するために、本発
明にかかる非水電解液電池の製造方法は、少なくとも正
極及び負極を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状
の外装缶内に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によ
って閉塞されてなる非水電解液電池を作製するに際し、
上記蓋体として、上記蓋体の周縁部を形成する蓋部と、
蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部との間
の段差部分に穿設されたガス抜き孔とを有するものを用
い、上記蓋体と、上記電極体との間に、貫通孔を有する
金属板を配することを特徴とする。
明にかかる非水電解液電池の製造方法は、少なくとも正
極及び負極を有する電極体と非水電解液とが、有底筒状
の外装缶内に収容され、当該外装缶の開口部が蓋体によ
って閉塞されてなる非水電解液電池を作製するに際し、
上記蓋体として、上記蓋体の周縁部を形成する蓋部と、
蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部との間
の段差部分に穿設されたガス抜き孔とを有するものを用
い、上記蓋体と、上記電極体との間に、貫通孔を有する
金属板を配することを特徴とする。
【0019】以上のような非水電解液電池の製造方法で
は、分解ガスの放出方向が制御された非水電解液電池を
容易に作製することができる。
は、分解ガスの放出方向が制御された非水電解液電池を
容易に作製することができる。
【0020】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる非水電解液
電池の具体的な実施の形態について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
電池の具体的な実施の形態について、図面を参照しなが
ら詳細に説明する。
【0021】先ず、本実施の形態に示す非水電解液電池
の一構成例を、図1に示す。この非水電解液電池1は、
正極2、セパレータ3及び負極4の積層物を渦巻状に巻
回してなる電極体5と、電極体5を収容する外装缶6
と、外装缶6の上端開口部に絶縁ガスケット7を介して
かしめ固定されている封口蓋群8と、外装缶6内に密閉
された電解液とを有している。なお、負極リード9は、
一端は負極4に、他端は外装缶6と電気的に接触してい
る。中央に孔を有するボトムインシュレータ10は、外
装缶6の底部に配置され、電極体5が外装缶6と電気的
に接触することを防止している。また、トップインシュ
レータ11は、電極体5の上部に配置され、電極体5が
封口蓋群8と電気的に接触することを防止している。
の一構成例を、図1に示す。この非水電解液電池1は、
正極2、セパレータ3及び負極4の積層物を渦巻状に巻
回してなる電極体5と、電極体5を収容する外装缶6
と、外装缶6の上端開口部に絶縁ガスケット7を介して
かしめ固定されている封口蓋群8と、外装缶6内に密閉
された電解液とを有している。なお、負極リード9は、
一端は負極4に、他端は外装缶6と電気的に接触してい
る。中央に孔を有するボトムインシュレータ10は、外
装缶6の底部に配置され、電極体5が外装缶6と電気的
に接触することを防止している。また、トップインシュ
レータ11は、電極体5の上部に配置され、電極体5が
封口蓋群8と電気的に接触することを防止している。
【0022】封口蓋群8は、電極体5と対向して配置さ
れた皿状の内部蓋体12と、内部蓋体12上に配置され
た可撓性薄膜からなる弁膜13と、弁膜13上に配置さ
れたPTC素子14と、PTC素子14上に周縁部を当
接して配置された外部蓋体15とから構成されている。
内部蓋体12及びPTC素子14は、それぞれの部材の
略中央部に一つ以上の貫通孔が開口されている。また、
外部蓋体15は、外部蓋体15の周縁部を形成する蓋部
15aと蓋部15aの一部が凸とされてなる凸部15b
と、蓋部15aと凸部15bとの間の段差部分に穿設さ
れたガス抜き孔15cとを有している。ガス抜き孔15
cは、1つだけではなく、外部蓋体15の中心に軸対称
に複数形成されている。正極リード16は、一端が電極
体5の正極2に接続され、他端が封口蓋群8の内部蓋体
12の下面に接続されている。
れた皿状の内部蓋体12と、内部蓋体12上に配置され
た可撓性薄膜からなる弁膜13と、弁膜13上に配置さ
れたPTC素子14と、PTC素子14上に周縁部を当
接して配置された外部蓋体15とから構成されている。
内部蓋体12及びPTC素子14は、それぞれの部材の
略中央部に一つ以上の貫通孔が開口されている。また、
外部蓋体15は、外部蓋体15の周縁部を形成する蓋部
15aと蓋部15aの一部が凸とされてなる凸部15b
と、蓋部15aと凸部15bとの間の段差部分に穿設さ
れたガス抜き孔15cとを有している。ガス抜き孔15
cは、1つだけではなく、外部蓋体15の中心に軸対称
に複数形成されている。正極リード16は、一端が電極
体5の正極2に接続され、他端が封口蓋群8の内部蓋体
12の下面に接続されている。
【0023】また、電極体5の巻芯空間部には、巻芯空
間部の潰れを防止し、分解ガスの流通経路を確保するた
めに、ステンレス等の金属、プラスチック等からなるセ
ンターピン17を配置することも可能である。
間部の潰れを防止し、分解ガスの流通経路を確保するた
めに、ステンレス等の金属、プラスチック等からなるセ
ンターピン17を配置することも可能である。
【0024】そして、本実施の形態にかかる非水電解液
電池1では、上記外部蓋体15と上記電極体5との間
に、貫通孔を有する金属板18が配置されている。金属
板18は、例えばPTC素子14と外部蓋体15との間
に配置されている。そして、金属板18の貫通孔は、弁
膜13の薄膜部及びPTC素子14の貫通孔とほぼ一致
するようになされている。
電池1では、上記外部蓋体15と上記電極体5との間
に、貫通孔を有する金属板18が配置されている。金属
板18は、例えばPTC素子14と外部蓋体15との間
に配置されている。そして、金属板18の貫通孔は、弁
膜13の薄膜部及びPTC素子14の貫通孔とほぼ一致
するようになされている。
【0025】上記のような構成からなる非水電解液電池
1では、異常環境下にて電解液が気化・分解することに
より分解ガスが発生して電池内圧が所定値以上に上昇す
ると、内部蓋体12の貫通孔を通過した分解ガスが、先
ず弁膜13の内側に作用し、弁膜13を破断又は融解さ
せる。弁膜13を通過した分解ガスは、次にPTC素子
14の貫通孔を通過し、次に金属板18の貫通孔を通過
する。最後に、分解ガスは、外部蓋体15のガス抜き孔
15cから外側へ放出され、非水電解液電池1内を減圧
し、内圧の急上昇による非水電解液電池1の損傷を防止
する。
1では、異常環境下にて電解液が気化・分解することに
より分解ガスが発生して電池内圧が所定値以上に上昇す
ると、内部蓋体12の貫通孔を通過した分解ガスが、先
ず弁膜13の内側に作用し、弁膜13を破断又は融解さ
せる。弁膜13を通過した分解ガスは、次にPTC素子
14の貫通孔を通過し、次に金属板18の貫通孔を通過
する。最後に、分解ガスは、外部蓋体15のガス抜き孔
15cから外側へ放出され、非水電解液電池1内を減圧
し、内圧の急上昇による非水電解液電池1の損傷を防止
する。
【0026】このとき、金属板18の貫通孔によって、
分解ガスの流れが径方向に適度に絞られるため、貫通孔
を通過した分解ガスは、矢印Mに示すように、一旦外部
蓋体15の凸部15bの内側に衝突する。そして、外部
蓋体15の段差部に設けられたガス抜き孔15cから、
矢印Nに示すように、非水電解液電池1の高さ方向に対
して略垂直に放出される。このため、分解ガスの放出速
度が十分に減衰される。また、分解ガスの放出方向が、
非水電解液電池1の高さ方向に対して略垂直となされ
る。さらに、上述したように、ガス抜き孔15cは1つ
だけではなく、外部蓋体15の中心に軸対称に複数形成
されているため、非水電解液電池1の軸に対称に放出さ
れた分解ガスの放出ベクトルは、互いに打ち消し合う。
すなわち、非水電解液電池1に付与される推進力は、ほ
ぼ相殺される。したがって、ガス放出による推進力によ
って非水電解液電池1の移動が起こらないよう、確実に
制御することが可能である。
分解ガスの流れが径方向に適度に絞られるため、貫通孔
を通過した分解ガスは、矢印Mに示すように、一旦外部
蓋体15の凸部15bの内側に衝突する。そして、外部
蓋体15の段差部に設けられたガス抜き孔15cから、
矢印Nに示すように、非水電解液電池1の高さ方向に対
して略垂直に放出される。このため、分解ガスの放出速
度が十分に減衰される。また、分解ガスの放出方向が、
非水電解液電池1の高さ方向に対して略垂直となされ
る。さらに、上述したように、ガス抜き孔15cは1つ
だけではなく、外部蓋体15の中心に軸対称に複数形成
されているため、非水電解液電池1の軸に対称に放出さ
れた分解ガスの放出ベクトルは、互いに打ち消し合う。
すなわち、非水電解液電池1に付与される推進力は、ほ
ぼ相殺される。したがって、ガス放出による推進力によ
って非水電解液電池1の移動が起こらないよう、確実に
制御することが可能である。
【0027】ここで、金属板18の貫通孔は略円形とさ
れ、外部蓋体15の凸部15bは略平坦とされており、
当該略平坦とされた部分の直径をAとし、金属板18の
貫通孔の直径をBとしたときに、B及びAは、0.2≦
B/A≦0.8の関係を満たすことが好ましい。ここ
で、外部蓋体15の略平坦とされた部分とは、外部蓋体
15を図2に示すように置いたときに、その全体の総高
さをFとすると、外部蓋体15の最上端部からF/10
以内の高さにある部分のことを指すこととする。
れ、外部蓋体15の凸部15bは略平坦とされており、
当該略平坦とされた部分の直径をAとし、金属板18の
貫通孔の直径をBとしたときに、B及びAは、0.2≦
B/A≦0.8の関係を満たすことが好ましい。ここ
で、外部蓋体15の略平坦とされた部分とは、外部蓋体
15を図2に示すように置いたときに、その全体の総高
さをFとすると、外部蓋体15の最上端部からF/10
以内の高さにある部分のことを指すこととする。
【0028】金属板18の貫通孔の直径Bと外部蓋体1
5の凸部15bの直径Aとを、上述の範囲内とすること
で、分解ガスを円滑に放出できるとともに、ガス放出に
よる推進力によって非水電解液電池1の移動が引き起こ
されないよう、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御
できる。B/Aが0.2未満であるとき、すなわち金属
板18の貫通孔が狭すぎると、外装缶6内の分解ガスを
外側に円滑に放出できなくなり、非水電解液電池1の破
損を引き起こす虞がある。一方、B/Aが0.8を上回
るとき、すなわち金属板18の貫通孔が外部蓋体15の
凸部15bに比べて広すぎると、貫通孔を通過した分解
ガスのうち大部分が、外部蓋体15の凸部15bの内側
に衝突することなく直接外部蓋体15のガス抜き孔15
cから外側へ放出される。したがって、分解ガスの放出
速度が十分に減衰されず、非水電解液電池1に推進力が
付与され、非水電解液電池1の移動を引き起こす虞があ
る。
5の凸部15bの直径Aとを、上述の範囲内とすること
で、分解ガスを円滑に放出できるとともに、ガス放出に
よる推進力によって非水電解液電池1の移動が引き起こ
されないよう、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御
できる。B/Aが0.2未満であるとき、すなわち金属
板18の貫通孔が狭すぎると、外装缶6内の分解ガスを
外側に円滑に放出できなくなり、非水電解液電池1の破
損を引き起こす虞がある。一方、B/Aが0.8を上回
るとき、すなわち金属板18の貫通孔が外部蓋体15の
凸部15bに比べて広すぎると、貫通孔を通過した分解
ガスのうち大部分が、外部蓋体15の凸部15bの内側
に衝突することなく直接外部蓋体15のガス抜き孔15
cから外側へ放出される。したがって、分解ガスの放出
速度が十分に減衰されず、非水電解液電池1に推進力が
付与され、非水電解液電池1の移動を引き起こす虞があ
る。
【0029】また、金属板18は高温の分解ガスによっ
て融解しない材質であることが好ましく、特に鉄又はス
テンレス等の金属材料を用いることが好ましい。分解ガ
スによって容易に融解する材料を金属板18に用いる
と、融解によって金属板18の貫通孔の大きさが変化
し、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御できなくな
る虞がある。
て融解しない材質であることが好ましく、特に鉄又はス
テンレス等の金属材料を用いることが好ましい。分解ガ
スによって容易に融解する材料を金属板18に用いる
と、融解によって金属板18の貫通孔の大きさが変化
し、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御できなくな
る虞がある。
【0030】また、金属板18の厚みは、0.1mm以
上、1mm以下の範囲であることが好ましい。金属板1
8の厚みを上述の範囲内とすることで、電池容量を維持
しつつ、分解ガス放出による非水電解液電池1の移動を
防止できる。金属板18の厚みが0.1mm未満である
と、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御するのに十
分な強度を得られない虞がある。一方、金属板18の厚
みが1mmを上回ると、外装缶6に収容可能な電極体5
の体積を減少させ、電池容量を減少させる虞がある。
上、1mm以下の範囲であることが好ましい。金属板1
8の厚みを上述の範囲内とすることで、電池容量を維持
しつつ、分解ガス放出による非水電解液電池1の移動を
防止できる。金属板18の厚みが0.1mm未満である
と、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御するのに十
分な強度を得られない虞がある。一方、金属板18の厚
みが1mmを上回ると、外装缶6に収容可能な電極体5
の体積を減少させ、電池容量を減少させる虞がある。
【0031】この金属板18に防錆処理を施すことも可
能である。また、金属板18は、PTC素子14に貼り
付けられて一つの部品として用いられることも可能であ
る。
能である。また、金属板18は、PTC素子14に貼り
付けられて一つの部品として用いられることも可能であ
る。
【0032】負極4は、負極活物質と結着剤とを含有す
る負極合剤を負極集電体上に塗布、乾燥することにより
負極活物質層が形成されて作製される。上記負極集電体
には、例えば銅箔等の金属箔が用いられる。
る負極合剤を負極集電体上に塗布、乾燥することにより
負極活物質層が形成されて作製される。上記負極集電体
には、例えば銅箔等の金属箔が用いられる。
【0033】リチウム一次電池又はリチウム二次電池を
構成する場合、負極材料としては、リチウム、リチウム
合金、又はリチウムをドープ、脱ドープできる材料を使
用することが好ましい。リチウムをドープ、脱ドープで
きる材料として、例えば、難黒鉛化炭素系材料やグラフ
ァイト系材料等の炭素材料を使用することができる。具
体的には、熱分解炭素類、コークス類、グラファイト
類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、炭素
繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。上
記コークス類には、ピッチコークス、ニートルコーク
ス、石油コークス等がある。また、上記有機高分子化合
物焼成体とは、フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な
温度で焼成し炭素化したものを示す。
構成する場合、負極材料としては、リチウム、リチウム
合金、又はリチウムをドープ、脱ドープできる材料を使
用することが好ましい。リチウムをドープ、脱ドープで
きる材料として、例えば、難黒鉛化炭素系材料やグラフ
ァイト系材料等の炭素材料を使用することができる。具
体的には、熱分解炭素類、コークス類、グラファイト
類、ガラス状炭素繊維、有機高分子化合物焼成体、炭素
繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。上
記コークス類には、ピッチコークス、ニートルコーク
ス、石油コークス等がある。また、上記有機高分子化合
物焼成体とは、フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な
温度で焼成し炭素化したものを示す。
【0034】上述した炭素材料のほか、リチウムをドー
プ、脱ドープできる材料として、ポリアセチレン、ポリ
ピロール等の高分子やSnO2等の酸化物を使用するこ
ともできる。また、リチウム合金として、リチウム−ア
ルミニウム合金等を使用することができる。
プ、脱ドープできる材料として、ポリアセチレン、ポリ
ピロール等の高分子やSnO2等の酸化物を使用するこ
ともできる。また、リチウム合金として、リチウム−ア
ルミニウム合金等を使用することができる。
【0035】また、上記負極合剤の結着剤としては、通
常リチウムイオン電池の負極合剤に用いられている公知
の結着剤を用いることができるほか、上記負極合剤に公
知の添加剤等を添加することができる。
常リチウムイオン電池の負極合剤に用いられている公知
の結着剤を用いることができるほか、上記負極合剤に公
知の添加剤等を添加することができる。
【0036】上記正極2は、正極活物質と結着剤とを含
有する正極合剤を正極集電体上に塗布、乾燥することに
より正極活物質層が形成されて作製される。正極集電体
には例えばアルミニウム箔等の金属箔が用いられる。
有する正極合剤を正極集電体上に塗布、乾燥することに
より正極活物質層が形成されて作製される。正極集電体
には例えばアルミニウム箔等の金属箔が用いられる。
【0037】正極活物質には、目的とする電池の種類に
応じて金属酸化物、金属硫化物又は特定の高分子を用い
ることができる。
応じて金属酸化物、金属硫化物又は特定の高分子を用い
ることができる。
【0038】例えば、リチウム一次電池を構成する場
合、正極活物質としては、TiS2、MnO2、黒鉛、F
eS2等を使用することができる。また、リチウム二次
電池を構成する場合、正極活物質としては、TiS2、
MoS2、NbSe2、V2O5等の金属硫化物あるいは酸
化物を使用することができる。また、LiMxO2(式中
Mは一種以上の遷移金属を表し、xは電池の充放電状態
によって異なり、通常0.05以上、1.10以下であ
る。)を主体とするリチウム含有遷移金属酸化物等を使
用することができる。このリチウム含有遷移金属酸化物
を構成する遷移金属Mとしては、Co、Ni、Mn等が
好ましい。このようなリチウム含有遷移金属酸化物の具
体例としてはLiCoO2、LiNiO2、LiNiyC
o1-yO2(式中、0<y<1である。)、LiMn2O4
等を挙げることができる。これらのリチウム含有遷移金
属酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度的に優
れた正極活物質となる。特に、大容量を得られるという
点から、正極活物質としてスピネル型結晶構造を有する
マンガン酸化物又はリチウムマンガン複合酸化物を用い
ることが好ましい。正極2には、これらの正極活物質の
複数種をあわせて使用してもよい。
合、正極活物質としては、TiS2、MnO2、黒鉛、F
eS2等を使用することができる。また、リチウム二次
電池を構成する場合、正極活物質としては、TiS2、
MoS2、NbSe2、V2O5等の金属硫化物あるいは酸
化物を使用することができる。また、LiMxO2(式中
Mは一種以上の遷移金属を表し、xは電池の充放電状態
によって異なり、通常0.05以上、1.10以下であ
る。)を主体とするリチウム含有遷移金属酸化物等を使
用することができる。このリチウム含有遷移金属酸化物
を構成する遷移金属Mとしては、Co、Ni、Mn等が
好ましい。このようなリチウム含有遷移金属酸化物の具
体例としてはLiCoO2、LiNiO2、LiNiyC
o1-yO2(式中、0<y<1である。)、LiMn2O4
等を挙げることができる。これらのリチウム含有遷移金
属酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度的に優
れた正極活物質となる。特に、大容量を得られるという
点から、正極活物質としてスピネル型結晶構造を有する
マンガン酸化物又はリチウムマンガン複合酸化物を用い
ることが好ましい。正極2には、これらの正極活物質の
複数種をあわせて使用してもよい。
【0039】また、上記正極合剤の結着剤としては、通
常、電池の正極合剤に用いられている公知の結着剤を用
いることができるほか、上記正極合剤に導電剤等、公知
の添加剤を添加することができる。
常、電池の正極合剤に用いられている公知の結着剤を用
いることができるほか、上記正極合剤に導電剤等、公知
の添加剤を添加することができる。
【0040】セパレータ3は、正極2と負極4との間に
配され、正極2と負極4との物理的接触による短絡を防
止する。このセパレータ3としては、ポリエチレンフィ
ルム、ポリプロピレンフィルム等の微孔性ポリオレフィ
ンフィルムが用いられる。
配され、正極2と負極4との物理的接触による短絡を防
止する。このセパレータ3としては、ポリエチレンフィ
ルム、ポリプロピレンフィルム等の微孔性ポリオレフィ
ンフィルムが用いられる。
【0041】電解液は、電解質塩を非水溶媒に溶解して
調製される。
調製される。
【0042】電解質塩としては、通常、電池電解液に用
いられている公知の電解質塩を使用することができる。
具体的には、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、L
iClO4、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、
LiC(SO2CF3)3、LiAlCl4、LiSiF6
等のリチウム塩を挙げることができる。その中でも特に
LiPF6、LiBF4が酸化安定性の点から望ましい。
いられている公知の電解質塩を使用することができる。
具体的には、LiPF6、LiBF4、LiAsF6、L
iClO4、LiCF3SO3、LiN(SO2CF3)2、
LiC(SO2CF3)3、LiAlCl4、LiSiF6
等のリチウム塩を挙げることができる。その中でも特に
LiPF6、LiBF4が酸化安定性の点から望ましい。
【0043】このような電解質塩は、非水溶媒中に0.
1mol/l〜3.0mol/lの濃度で溶解されてい
ることが好ましい。さらに好ましくは、0.5mol/
l〜2.0mol/lである。
1mol/l〜3.0mol/lの濃度で溶解されてい
ることが好ましい。さらに好ましくは、0.5mol/
l〜2.0mol/lである。
【0044】また、非水溶媒としては、従来より非水電
解液に使用されている種々の非水溶媒を使用することが
できる。例えば、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等の環
状炭酸エステルや、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等の鎖
状炭酸エステル、プロピオン酸メチルや酪酸メチル等の
カルボン酸エステル、γ−ブチルラクトン、スルホラ
ン、2−メチルテトラヒドロフランやジメトキシエタン
等のエーテル類等を使用することができる。これらの非
水溶媒は単独で使用してもよく、複数種を混合して使用
してもよい。その中でも特に、酸化安定性の点からは、
炭酸エステルを用いることが好ましい。
解液に使用されている種々の非水溶媒を使用することが
できる。例えば、炭酸プロピレン、炭酸エチレン等の環
状炭酸エステルや、炭酸ジエチル、炭酸ジメチル等の鎖
状炭酸エステル、プロピオン酸メチルや酪酸メチル等の
カルボン酸エステル、γ−ブチルラクトン、スルホラ
ン、2−メチルテトラヒドロフランやジメトキシエタン
等のエーテル類等を使用することができる。これらの非
水溶媒は単独で使用してもよく、複数種を混合して使用
してもよい。その中でも特に、酸化安定性の点からは、
炭酸エステルを用いることが好ましい。
【0045】以上のような構成の非水電解液電池1は、
電極体5とガス抜き孔15cが設けられた外部蓋体15
との間に、貫通孔を有する金属板18を備えている。例
えば、火中投下等の異常時に分解ガスが発生して非水電
解液電池1の内圧が上昇し、分解ガスが外側へ放出され
るとき、分解ガスは金属板18の貫通孔を通過する。こ
のため、分解ガスの放出経路が貫通孔によって外装缶6
の径方向に適度に絞られ、分解ガスは一旦外部蓋体15
の凸部15bの内側に衝突してから外部蓋体15の段差
部分に設けられたガス抜き孔15cから放出される。し
たがって、分解ガスの放出速度が十分に減衰され、且つ
分解ガスの放出方向が非水電解液電池1の高さ方向に対
して略垂直方向に制御することが可能である。このよう
に、本実施の形態を適用された非水電解液電池1は、分
解ガスによる推進力がほぼ相殺されるように、分解ガス
の放出方向が制御され、且つ分解ガスが穏やかに放出さ
れるため、分解ガスの放出による推進力によって非水電
解液電池1が移動することを防止することができる。
電極体5とガス抜き孔15cが設けられた外部蓋体15
との間に、貫通孔を有する金属板18を備えている。例
えば、火中投下等の異常時に分解ガスが発生して非水電
解液電池1の内圧が上昇し、分解ガスが外側へ放出され
るとき、分解ガスは金属板18の貫通孔を通過する。こ
のため、分解ガスの放出経路が貫通孔によって外装缶6
の径方向に適度に絞られ、分解ガスは一旦外部蓋体15
の凸部15bの内側に衝突してから外部蓋体15の段差
部分に設けられたガス抜き孔15cから放出される。し
たがって、分解ガスの放出速度が十分に減衰され、且つ
分解ガスの放出方向が非水電解液電池1の高さ方向に対
して略垂直方向に制御することが可能である。このよう
に、本実施の形態を適用された非水電解液電池1は、分
解ガスによる推進力がほぼ相殺されるように、分解ガス
の放出方向が制御され、且つ分解ガスが穏やかに放出さ
れるため、分解ガスの放出による推進力によって非水電
解液電池1が移動することを防止することができる。
【0046】以上のような構成の非水電解液電池1は、
以下に述べるように作製される。
以下に述べるように作製される。
【0047】先ず、正極集電体の両主面に正極活物質層
が形成された帯状の正極2及び負極集電体の両主面に負
極活物質層が形成された帯状の負極4にそれぞれ正極リ
ード16及び負極リード9を溶接する。そして、電極巻
き取り用割りピンの溝にセパレータ3を挟んで巻き始
め、さらに、それぞれリードが取り付けられた帯状の正
極2及び負極4を互いに接触しないようにセパレータ3
を介在させながら巻回し、規定の径及び高さの渦巻状の
円柱形状に巻き取る。その後、割りピンを抜き離すこと
により、上下面に貫通した中央孔部を有する渦巻型の電
極体5が得られる。
が形成された帯状の正極2及び負極集電体の両主面に負
極活物質層が形成された帯状の負極4にそれぞれ正極リ
ード16及び負極リード9を溶接する。そして、電極巻
き取り用割りピンの溝にセパレータ3を挟んで巻き始
め、さらに、それぞれリードが取り付けられた帯状の正
極2及び負極4を互いに接触しないようにセパレータ3
を介在させながら巻回し、規定の径及び高さの渦巻状の
円柱形状に巻き取る。その後、割りピンを抜き離すこと
により、上下面に貫通した中央孔部を有する渦巻型の電
極体5が得られる。
【0048】次に、外装缶6にボトムインシュレータ1
0と得られた電極体5とを挿入し、その後で負極リード
9を抵抗溶接にて外装缶6の底に溶接する。
0と得られた電極体5とを挿入し、その後で負極リード
9を抵抗溶接にて外装缶6の底に溶接する。
【0049】次に、外装缶6に挿入された電極体5上に
トップインシュレータ11を組み付け、さらに規定の寸
法で外装缶6の上部の一部を絞り、くびれ部を設ける。
トップインシュレータ11を組み付け、さらに規定の寸
法で外装缶6の上部の一部を絞り、くびれ部を設ける。
【0050】次に、電極体5が収められた外装缶6内
に、規定量の電解液を注入する。
に、規定量の電解液を注入する。
【0051】次に、電解液で満たされた外装缶6のくび
れ部上に絶縁ガスケット7を組み付け、さらに弁膜13
を正極リード16の弁膜13溶接面に溶接する。
れ部上に絶縁ガスケット7を組み付け、さらに弁膜13
を正極リード16の弁膜13溶接面に溶接する。
【0052】最後に、PTC素子14を弁膜13の周縁
に配し、その上に金属板18を載せ、さらに金属板18
上に外部蓋体15を載せ、外部蓋体15と外装缶6の上
端部とをかしめ合わせてシールし、非水電解液電池1が
得られる。
に配し、その上に金属板18を載せ、さらに金属板18
上に外部蓋体15を載せ、外部蓋体15と外装缶6の上
端部とをかしめ合わせてシールし、非水電解液電池1が
得られる。
【0053】本手法によれば、電池内部品の部品点数の
増加が最小限に抑えられ、複雑な工程を経ることなく、
分解ガス噴出による推進力によって非水電解液電池が移
動することのない非水電解液電池を作製することができ
る。すなわち、信頼性に優れた非水電解液電池を、容易
に且つ低コストにて作製することができる。
増加が最小限に抑えられ、複雑な工程を経ることなく、
分解ガス噴出による推進力によって非水電解液電池が移
動することのない非水電解液電池を作製することができ
る。すなわち、信頼性に優れた非水電解液電池を、容易
に且つ低コストにて作製することができる。
【0054】なお、上述した実施の形態では、二次電池
を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、一次電池についても適用可能である。ま
た、本発明の電池は、円筒型、角型等、その形状につい
ては特に限定されることはなく、また、種々の大きさに
することができる。
を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、一次電池についても適用可能である。ま
た、本発明の電池は、円筒型、角型等、その形状につい
ては特に限定されることはなく、また、種々の大きさに
することができる。
【0055】次に、本発明にかかる非水電解液電池の第
2の実施の形態を、以下に説明する。
2の実施の形態を、以下に説明する。
【0056】本実施の形態に示す非水電解液電池の一構
成例を、図3に示す。この非水電解液電池21は、正極
22、セパレータ23及び負極24の積層物を渦巻状に
巻回してなる電極体25と、電極体25を収容する外装
缶26と、外装缶26の上端開口部に絶縁ガスケット2
7を介してかしめ固定されている封口蓋群28と、外装
缶26内に密閉された電解液とを有している。なお、負
極リード29は、一端は負極24に、他端は外装缶26
と電気的に接触している。中央に孔を有するボトムイン
シュレータ30は、外装缶26の底部に配置され、電極
体25が外装缶26と電気的に接触することを防止して
いる。また、トップインシュレータ31は、電極体25
の上部に配置され、電極体25が封口蓋群28と電気的
に接触することを防止している。
成例を、図3に示す。この非水電解液電池21は、正極
22、セパレータ23及び負極24の積層物を渦巻状に
巻回してなる電極体25と、電極体25を収容する外装
缶26と、外装缶26の上端開口部に絶縁ガスケット2
7を介してかしめ固定されている封口蓋群28と、外装
缶26内に密閉された電解液とを有している。なお、負
極リード29は、一端は負極24に、他端は外装缶26
と電気的に接触している。中央に孔を有するボトムイン
シュレータ30は、外装缶26の底部に配置され、電極
体25が外装缶26と電気的に接触することを防止して
いる。また、トップインシュレータ31は、電極体25
の上部に配置され、電極体25が封口蓋群28と電気的
に接触することを防止している。
【0057】封口蓋群28は、電極体25と対向して配
置された皿状の内部蓋体32と、内部蓋体32上に配置
された可撓性薄膜からなる弁膜33と、弁膜33上に配
置されたPTC素子34と、PTC素子34上に周縁部
を当接して配置された帽子型の外部蓋体35とから構成
されている。内部蓋体32及びPTC素子34は、それ
ぞれの部材の略中央部に一つ以上の貫通孔が開口されて
いる。また、外部蓋体35は、外部蓋体35の周縁部を
形成する蓋部35aと蓋部35aの一部が凸とされてな
る帽子型の凸部35bと、蓋部35aと凸部35bとの
間の段差部分に穿設されたガス抜き孔35cとを有して
いる。ガス抜き孔35cは、1つだけではなく、外部蓋
体35の中心に軸対称に複数形成されている。正極リー
ド37は、一端が電極体25の正極22に接続され、他
端が封口蓋群28の内部蓋体32の下面に接続されてい
る。
置された皿状の内部蓋体32と、内部蓋体32上に配置
された可撓性薄膜からなる弁膜33と、弁膜33上に配
置されたPTC素子34と、PTC素子34上に周縁部
を当接して配置された帽子型の外部蓋体35とから構成
されている。内部蓋体32及びPTC素子34は、それ
ぞれの部材の略中央部に一つ以上の貫通孔が開口されて
いる。また、外部蓋体35は、外部蓋体35の周縁部を
形成する蓋部35aと蓋部35aの一部が凸とされてな
る帽子型の凸部35bと、蓋部35aと凸部35bとの
間の段差部分に穿設されたガス抜き孔35cとを有して
いる。ガス抜き孔35cは、1つだけではなく、外部蓋
体35の中心に軸対称に複数形成されている。正極リー
ド37は、一端が電極体25の正極22に接続され、他
端が封口蓋群28の内部蓋体32の下面に接続されてい
る。
【0058】また、電極体25の巻芯空間部には、巻芯
空間部の潰れを防止し、分解ガスの流通経路を確保する
ために、ステンレス等の金属、プラスチック等からなる
センターピン37を配置することも可能である。
空間部の潰れを防止し、分解ガスの流通経路を確保する
ために、ステンレス等の金属、プラスチック等からなる
センターピン37を配置することも可能である。
【0059】そして、本実施の形態にかかる非水電解液
電池21では、図3に示すように、外部蓋体35の凸部
35bは略平坦とされており、当該略平坦とされた部分
の直径をAとし、外装缶26の外径をCとしたときに、
C及びAは、0.55≦A/C≦1の関係を満たしてい
る。
電池21では、図3に示すように、外部蓋体35の凸部
35bは略平坦とされており、当該略平坦とされた部分
の直径をAとし、外装缶26の外径をCとしたときに、
C及びAは、0.55≦A/C≦1の関係を満たしてい
る。
【0060】上記のような構成からなる非水電解液電池
21は、異常環境下にて電解液が気化・分解することに
より分解ガスが発生して電池内圧が所定値以上に上昇す
ると、内部蓋体32の貫通孔を通過した分解ガスは、先
ず弁膜33の内側に作用し、弁膜33を破断又は融解さ
せる。弁膜33を通過した分解ガスは、次にPTC素子
34の貫通孔を通過する。最後に、分解ガスは、外部蓋
体35のガス抜き孔35cから外側へ放出され、内圧の
急上昇による非水電解液電池21の損傷を防止する。
21は、異常環境下にて電解液が気化・分解することに
より分解ガスが発生して電池内圧が所定値以上に上昇す
ると、内部蓋体32の貫通孔を通過した分解ガスは、先
ず弁膜33の内側に作用し、弁膜33を破断又は融解さ
せる。弁膜33を通過した分解ガスは、次にPTC素子
34の貫通孔を通過する。最後に、分解ガスは、外部蓋
体35のガス抜き孔35cから外側へ放出され、内圧の
急上昇による非水電解液電池21の損傷を防止する。
【0061】特に、外部蓋体35の凸部35bの直径を
Aとし、外装缶26の外径をCとしたとき、C及びAが
上述の範囲内であること、すなわち、外装缶26の外径
Cに対して、外部蓋体35の凸部35bの直径Aが適当
な大きさとされることで、分解ガスは、矢印Oに示すよ
うに、一旦外部蓋体35の凸部35bの内側に衝突す
る。そして、矢印Pに示すように、外部蓋体35の段差
部に設けられたガス抜き孔35cから、非水電解液電池
21の高さ方向に対して略垂直に放出される。このた
め、分解ガスの放出速度が十分に減衰される。また、分
解ガスの放出方向が、非水電解液電池21の高さ方向に
対して略垂直となされる。さらに、上述したように、ガ
ス抜き孔35cは1つだけではなく、外部蓋体35の中
心に軸対称に複数形成されているため、非水電解液電池
21の軸に対称に放出された分解ガスの放出ベクトル
は、互いに打ち消し合う。すなわち、非水電解液電池2
1に付与される推進力はほぼ相殺される。したがって、
分解ガスの放出による推進力によって非水電解液電池2
1の移動が起こらないよう確実に制御することが可能で
ある。言い換えると、A/Cが0.55未満である場合
には、外装缶26の外径Cに対して外部蓋体35の凸部
35bの直径Aが小さいために、内部蓋体32、弁膜3
3及びPTC素子34の貫通孔を通過した分解ガスの一
部は、外部蓋体35の凸部35bの内側に衝突すること
なく、外部蓋体35のガス抜き孔35cから直接外側へ
放出される。したがって、分解ガスの一部の放出方向が
非水電解液電池21に対して斜めになるため、非水電解
液電池21が推進力を有し、且つ分解ガスの放出速度の
減衰が不十分であるため、分解ガスの放出によって非水
電解液電池1の移動を引き起こすことになる。一方、A
/Cが1を上回る場合とは、すなわち外部蓋体35の凸
部35bの直径Aが非水電解液電池21の外径Cを上回
ることであるため、非水電解液電池21の容量の低下を
招く。また、非水電解液電池21の形状が電池パックに
収容しにくい形状となってしまう。
Aとし、外装缶26の外径をCとしたとき、C及びAが
上述の範囲内であること、すなわち、外装缶26の外径
Cに対して、外部蓋体35の凸部35bの直径Aが適当
な大きさとされることで、分解ガスは、矢印Oに示すよ
うに、一旦外部蓋体35の凸部35bの内側に衝突す
る。そして、矢印Pに示すように、外部蓋体35の段差
部に設けられたガス抜き孔35cから、非水電解液電池
21の高さ方向に対して略垂直に放出される。このた
め、分解ガスの放出速度が十分に減衰される。また、分
解ガスの放出方向が、非水電解液電池21の高さ方向に
対して略垂直となされる。さらに、上述したように、ガ
ス抜き孔35cは1つだけではなく、外部蓋体35の中
心に軸対称に複数形成されているため、非水電解液電池
21の軸に対称に放出された分解ガスの放出ベクトル
は、互いに打ち消し合う。すなわち、非水電解液電池2
1に付与される推進力はほぼ相殺される。したがって、
分解ガスの放出による推進力によって非水電解液電池2
1の移動が起こらないよう確実に制御することが可能で
ある。言い換えると、A/Cが0.55未満である場合
には、外装缶26の外径Cに対して外部蓋体35の凸部
35bの直径Aが小さいために、内部蓋体32、弁膜3
3及びPTC素子34の貫通孔を通過した分解ガスの一
部は、外部蓋体35の凸部35bの内側に衝突すること
なく、外部蓋体35のガス抜き孔35cから直接外側へ
放出される。したがって、分解ガスの一部の放出方向が
非水電解液電池21に対して斜めになるため、非水電解
液電池21が推進力を有し、且つ分解ガスの放出速度の
減衰が不十分であるため、分解ガスの放出によって非水
電解液電池1の移動を引き起こすことになる。一方、A
/Cが1を上回る場合とは、すなわち外部蓋体35の凸
部35bの直径Aが非水電解液電池21の外径Cを上回
ることであるため、非水電解液電池21の容量の低下を
招く。また、非水電解液電池21の形状が電池パックに
収容しにくい形状となってしまう。
【0062】なお、上述の外部蓋体35の凸部35bの
直径と外装缶26の外径とが規定された非水電解液電池
21は、電極体25と外部蓋体35との間に貫通孔を有
する金属板を有しないこと以外は、第1の実施の形態で
述べた非水電解液電池1と略同様の構成となっている。
したがって、ここでは、非水電解液電池21の各構成に
ついての詳細な説明を省略する。
直径と外装缶26の外径とが規定された非水電解液電池
21は、電極体25と外部蓋体35との間に貫通孔を有
する金属板を有しないこと以外は、第1の実施の形態で
述べた非水電解液電池1と略同様の構成となっている。
したがって、ここでは、非水電解液電池21の各構成に
ついての詳細な説明を省略する。
【0063】次に、本発明にかかる非水電解液電池の第
3の実施の形態を、以下に説明する。
3の実施の形態を、以下に説明する。
【0064】本実施の形態に示す非水電解液電池の一構
成例を、図4に示す。この非水電解液電池41は、正極
42、セパレータ43及び負極44の積層物を渦巻状に
巻回してなる電極体45と、電極体45を収容する外装
缶46と、外装缶46の上端開口部に絶縁ガスケット4
7を介してかしめ固定されている封口蓋群48と、外装
缶46内に密閉された電解液とを有している。なお、負
極リード49は、一端は負極44に、他端は外装缶46
と電気的に接触している。中央に孔を有するボトムイン
シュレータ50は、外装缶46の底部に配置され、電極
体45が外装缶46と電気的に接触することを防止して
いる。また、トップインシュレータ51は、電極体45
の上部に配置され、電極体45が封口蓋群48と電気的
に接触することを防止している。
成例を、図4に示す。この非水電解液電池41は、正極
42、セパレータ43及び負極44の積層物を渦巻状に
巻回してなる電極体45と、電極体45を収容する外装
缶46と、外装缶46の上端開口部に絶縁ガスケット4
7を介してかしめ固定されている封口蓋群48と、外装
缶46内に密閉された電解液とを有している。なお、負
極リード49は、一端は負極44に、他端は外装缶46
と電気的に接触している。中央に孔を有するボトムイン
シュレータ50は、外装缶46の底部に配置され、電極
体45が外装缶46と電気的に接触することを防止して
いる。また、トップインシュレータ51は、電極体45
の上部に配置され、電極体45が封口蓋群48と電気的
に接触することを防止している。
【0065】封口蓋群48は、電極体45と対向して配
置された皿状の内部蓋体52と、内部蓋体52上に配置
された可撓性薄膜からなる弁膜53と、弁膜53上に配
置されたPTC素子54と、PTC素子54上に周縁部
を当接して配置された帽子型の外部蓋体55とから構成
されている。内部蓋体52及びPTC素子54は、それ
ぞれの部材の略中央部に一つ以上の貫通孔が開口されて
いる。また、外部蓋体55は、外部蓋体55の周縁部を
形成する蓋部55aと蓋部55aの一部が凸とされてな
る帽子型の凸部55bと、蓋部55aと凸部55bとの
間の段差部分に穿設されたガス抜き孔55cとを有して
いる。ガス抜き孔55cは、1つだけではなく、外部蓋
体55の中心に軸対称に複数形成されている。正極リー
ド56は、一端が電極体45の正極42に接続され、他
端が封口蓋群48の内部蓋体52の下面に接続されてい
る。
置された皿状の内部蓋体52と、内部蓋体52上に配置
された可撓性薄膜からなる弁膜53と、弁膜53上に配
置されたPTC素子54と、PTC素子54上に周縁部
を当接して配置された帽子型の外部蓋体55とから構成
されている。内部蓋体52及びPTC素子54は、それ
ぞれの部材の略中央部に一つ以上の貫通孔が開口されて
いる。また、外部蓋体55は、外部蓋体55の周縁部を
形成する蓋部55aと蓋部55aの一部が凸とされてな
る帽子型の凸部55bと、蓋部55aと凸部55bとの
間の段差部分に穿設されたガス抜き孔55cとを有して
いる。ガス抜き孔55cは、1つだけではなく、外部蓋
体55の中心に軸対称に複数形成されている。正極リー
ド56は、一端が電極体45の正極42に接続され、他
端が封口蓋群48の内部蓋体52の下面に接続されてい
る。
【0066】また、電極体45の巻芯空間部には、巻芯
空間部の潰れを防止し、分解ガスの流通経路を確保する
ために、ステンレス等の金属、プラスチック等からなる
センターピン57を配置することも可能である。
空間部の潰れを防止し、分解ガスの流通経路を確保する
ために、ステンレス等の金属、プラスチック等からなる
センターピン57を配置することも可能である。
【0067】そして、本実施の形態にかかる非水電解液
41では、図4の円G部分を拡大した図である図5に示
すように、外部蓋体55のガス抜き孔55cの凸部55
b側の端部の高さは、かしめ部の頂点と凸部55bの頂
点との間となるようになされている。さらに、かしめ部
の頂点と、ガス抜き孔55cの凸部55b側の端部との
高さの差をDとし、外装缶46及び外部蓋体55を含む
非水電解液41の総高さをEとしたとき、D及びEは、 0.01≦D/E≦0.1 の関係を満たしている。
41では、図4の円G部分を拡大した図である図5に示
すように、外部蓋体55のガス抜き孔55cの凸部55
b側の端部の高さは、かしめ部の頂点と凸部55bの頂
点との間となるようになされている。さらに、かしめ部
の頂点と、ガス抜き孔55cの凸部55b側の端部との
高さの差をDとし、外装缶46及び外部蓋体55を含む
非水電解液41の総高さをEとしたとき、D及びEは、 0.01≦D/E≦0.1 の関係を満たしている。
【0068】上記のような構成からなる非水電解液41
は、異常環境下にて電解液が気化・分解することにより
分解ガスが発生して電池内圧が所定値以上に上昇する
と、内部蓋体52の貫通孔を通過した分解ガスは、先ず
弁膜53の内側に作用し、弁膜53を破断又は融解させ
る。弁膜53を通過した分解ガスは、次にPTC素子5
4の貫通孔を通過する。最後に、分解ガスは、外部蓋体
55のガス抜き孔55cから外側へ放出され、内圧の急
上昇による非水電解液41の損傷を防止する。分解ガス
は、矢印Qに示すように、一旦外部蓋体55の凸部55
bの内側に衝突する。そして、矢印Rに示すように、外
部蓋体55の段差部に設けられたガス抜き孔55cか
ら、非水電解液41の高さ方向に対して略垂直に放出さ
れる。
は、異常環境下にて電解液が気化・分解することにより
分解ガスが発生して電池内圧が所定値以上に上昇する
と、内部蓋体52の貫通孔を通過した分解ガスは、先ず
弁膜53の内側に作用し、弁膜53を破断又は融解させ
る。弁膜53を通過した分解ガスは、次にPTC素子5
4の貫通孔を通過する。最後に、分解ガスは、外部蓋体
55のガス抜き孔55cから外側へ放出され、内圧の急
上昇による非水電解液41の損傷を防止する。分解ガス
は、矢印Qに示すように、一旦外部蓋体55の凸部55
bの内側に衝突する。そして、矢印Rに示すように、外
部蓋体55の段差部に設けられたガス抜き孔55cか
ら、非水電解液41の高さ方向に対して略垂直に放出さ
れる。
【0069】特に、D及びEが上述の範囲内とされるこ
と、すなわち、外装缶46のかしめ部の高さに対して外
部蓋体55のガス抜き孔55cの高さを十分に確保する
ことで、かしめ部が分解ガスの放出経路を妨害すること
なく分解ガスを速やかに放出でき、且つ分解ガスの放出
による推進力によって非水電解液電池41の移動が起こ
らないように分解ガスの放出を確実に制御することが可
能である。言い換えると、D/Eが0.01未満である
場合には、外装缶46のかしめ部の高さに対して外部蓋
体55のガス抜き孔55cの高さが不十分であるため
に、分解ガスの大部分がかしめ部に衝突してしまう。こ
れにより、分解ガスの放出方向は、非水電解液電池41
の高さ方向となされるため、非水電解液電池41に推進
力が付与され、非水電解液電池41の移動を引き起こし
てしまう。一方、D/Eが0.1を上回る場合とは、す
なわち外部蓋体55の高さが過剰であるため、非水電解
液41の体積エネルギー密度の低下を招く。
と、すなわち、外装缶46のかしめ部の高さに対して外
部蓋体55のガス抜き孔55cの高さを十分に確保する
ことで、かしめ部が分解ガスの放出経路を妨害すること
なく分解ガスを速やかに放出でき、且つ分解ガスの放出
による推進力によって非水電解液電池41の移動が起こ
らないように分解ガスの放出を確実に制御することが可
能である。言い換えると、D/Eが0.01未満である
場合には、外装缶46のかしめ部の高さに対して外部蓋
体55のガス抜き孔55cの高さが不十分であるため
に、分解ガスの大部分がかしめ部に衝突してしまう。こ
れにより、分解ガスの放出方向は、非水電解液電池41
の高さ方向となされるため、非水電解液電池41に推進
力が付与され、非水電解液電池41の移動を引き起こし
てしまう。一方、D/Eが0.1を上回る場合とは、す
なわち外部蓋体55の高さが過剰であるため、非水電解
液41の体積エネルギー密度の低下を招く。
【0070】なお、上述の外装缶46のかしめ部の高さ
に対する外部蓋体55のガス抜き孔55cの高さが規定
された非水電解液電池41は、電極体45と外部蓋体5
5との間に貫通孔を有する金属板を有しないこと以外
は、第1の実施の形態で述べた非水電解液電池1と略同
様の構成となっている。したがって、ここでは、非水電
解液電池41の各構成についての詳細な説明を省略す
る。
に対する外部蓋体55のガス抜き孔55cの高さが規定
された非水電解液電池41は、電極体45と外部蓋体5
5との間に貫通孔を有する金属板を有しないこと以外
は、第1の実施の形態で述べた非水電解液電池1と略同
様の構成となっている。したがって、ここでは、非水電
解液電池41の各構成についての詳細な説明を省略す
る。
【0071】ところで、本発明に係る非水電解液電池
は、上述した第1の実施の形態〜第3の実施の形態に限
定されず、これら第1の実施の形態と第2の実施の形態
との組み合わせ、第1の実施の形態と第3の実施の形態
とを組み合わせ、第2の実施の形態と第3の実施の形態
の組み合わせ及び第1の実施の形態〜第3の実施の形態
の組み合わせであってもよい。
は、上述した第1の実施の形態〜第3の実施の形態に限
定されず、これら第1の実施の形態と第2の実施の形態
との組み合わせ、第1の実施の形態と第3の実施の形態
とを組み合わせ、第2の実施の形態と第3の実施の形態
の組み合わせ及び第1の実施の形態〜第3の実施の形態
の組み合わせであってもよい。
【0072】特に、第1の実施の形態〜第3の実施の形
態の全てを非水電解液電池に適用した場合、分解ガスの
放出速度を十分に減衰し、且つ分解ガスの放出方向を制
御する効果がより向上するために、分解ガスの放出によ
って非水電解液電池に生じる推進力をほぼ完全に相殺す
ることができる。したがって、分解ガスの放出による非
水電解液電池の移動を確実に防止することができる。
態の全てを非水電解液電池に適用した場合、分解ガスの
放出速度を十分に減衰し、且つ分解ガスの放出方向を制
御する効果がより向上するために、分解ガスの放出によ
って非水電解液電池に生じる推進力をほぼ完全に相殺す
ることができる。したがって、分解ガスの放出による非
水電解液電池の移動を確実に防止することができる。
【0073】
【実施例】以下、実施例について説明する。
【0074】まず、金属板の有無、厚み及び貫通孔の大
きさについて検討するために、以下のようにして非水電
解液電池を作製した。
きさについて検討するために、以下のようにして非水電
解液電池を作製した。
【0075】〈サンプル1〉先ず、リチウムとコバルト
の複合酸化物(LiCoO2)、導電剤、バインダを混
合して正極合剤を作製し、これをN−メチル−2−ピロ
リドンに分散してスラリー状とした。得られたスラリー
状の正極合剤を正極集電体である帯状アルミニウム箔の
両面に塗布、乾燥して、シート状の正極を作製した。
の複合酸化物(LiCoO2)、導電剤、バインダを混
合して正極合剤を作製し、これをN−メチル−2−ピロ
リドンに分散してスラリー状とした。得られたスラリー
状の正極合剤を正極集電体である帯状アルミニウム箔の
両面に塗布、乾燥して、シート状の正極を作製した。
【0076】次に、炭素材料及びバインダを混合して負
極合剤を作製し、これをN−2−メチル−2−ピロリド
ンに分散してスラリー状とした。得られたスラリー状の
負極合剤を銅箔の両面に塗布・乾燥して、シート状の負
極を作製した。
極合剤を作製し、これをN−2−メチル−2−ピロリド
ンに分散してスラリー状とした。得られたスラリー状の
負極合剤を銅箔の両面に塗布・乾燥して、シート状の負
極を作製した。
【0077】以上のように作製された負極及び正極を、
ポリプロピレン製多孔質フィルムよりなるセパレータを
挟んで積層し、渦巻状に巻回することにより電極体を作
製した。
ポリプロピレン製多孔質フィルムよりなるセパレータを
挟んで積層し、渦巻状に巻回することにより電極体を作
製した。
【0078】次に、ステンレス製の有底筒状の円筒型電
池缶内に電極体を収納し、プロピレンカーボネートとジ
メチルカーボネートとの混合溶媒(体積比率50:5
0)にLiPF6を溶解した電解液を注入した。
池缶内に電極体を収納し、プロピレンカーボネートとジ
メチルカーボネートとの混合溶媒(体積比率50:5
0)にLiPF6を溶解した電解液を注入した。
【0079】次に、防爆機能及び正極端子を兼ねる内部
蓋体と、前記電池缶内に収納した電極体の正極とを正極
リードで接続し、PTC素子と、中央に貫通孔を有する
ステンレス製の金属板と、帽子型の外部蓋体とを電池缶
の開口部に絶縁ガスケットを介して気密にかしめ固定す
ることにより、外径Cが18mmであり、総高さEが6
5mmであり、放電容量が6Whである構成の非水電解
液電池を作製した。
蓋体と、前記電池缶内に収納した電極体の正極とを正極
リードで接続し、PTC素子と、中央に貫通孔を有する
ステンレス製の金属板と、帽子型の外部蓋体とを電池缶
の開口部に絶縁ガスケットを介して気密にかしめ固定す
ることにより、外径Cが18mmであり、総高さEが6
5mmであり、放電容量が6Whである構成の非水電解
液電池を作製した。
【0080】なお、上記金属板の厚みを0.5mmと
し、貫通孔の直径Bを2.5mmとし、外部蓋体の凸部
の略平坦部分の直径Aを12.6mmとし、外部蓋体の
ガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高
さの差Dを0.65mmとした。したがって、金属板の
貫通孔の直径Bと外部蓋体の略平坦部の直径Aとの比B
/Aは、0.2となる。また、外部蓋体の凸部の直径A
と電池缶の外径Cとの比A/Cは、0.7となる。ま
た、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかし
め部の頂点の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEと
の比D/Eは、0.01となる。なお、ステンレスの融
点は1500℃以上である。
し、貫通孔の直径Bを2.5mmとし、外部蓋体の凸部
の略平坦部分の直径Aを12.6mmとし、外部蓋体の
ガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高
さの差Dを0.65mmとした。したがって、金属板の
貫通孔の直径Bと外部蓋体の略平坦部の直径Aとの比B
/Aは、0.2となる。また、外部蓋体の凸部の直径A
と電池缶の外径Cとの比A/Cは、0.7となる。ま
た、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかし
め部の頂点の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEと
の比D/Eは、0.01となる。なお、ステンレスの融
点は1500℃以上である。
【0081】〈サンプル2〉上記金属板の貫通孔の直径
Bを10.1mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、金属板
の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/
Aは、0.8となる。
Bを10.1mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、金属板
の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/
Aは、0.8となる。
【0082】〈サンプル3〉上記金属板の貫通孔の直径
Bを1.9mmとしたこと以外は、サンプル1と同様に
して非水電解液電池を作製した。したがって、金属板の
貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/A
は、0.15となる。
Bを1.9mmとしたこと以外は、サンプル1と同様に
して非水電解液電池を作製した。したがって、金属板の
貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/A
は、0.15となる。
【0083】〈サンプル4〉上記金属板の貫通孔の直径
Bを11.3mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、金属板
の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/
Aは、0.9となる。
Bを11.3mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、金属板
の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/
Aは、0.9となる。
【0084】〈サンプル5〉上記金属板の厚みを1mm
とし、貫通孔の直径Bを6.3mmとしたこと以外は、
サンプル1と同様にして非水電解液電池を作製した。し
たがって、金属板の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の
直径Aとの比B/Aは、0.5となる。
とし、貫通孔の直径Bを6.3mmとしたこと以外は、
サンプル1と同様にして非水電解液電池を作製した。し
たがって、金属板の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の
直径Aとの比B/Aは、0.5となる。
【0085】〈サンプル6〉上記金属板の厚みを0.1
mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水電
解液電池を作製した。
mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水電
解液電池を作製した。
【0086】〈サンプル7〉上記金属板の厚みを1.2
mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水電
解液電池を作製した。
mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水電
解液電池を作製した。
【0087】〈サンプル8〉上記金属板の厚みを0.0
5mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水
電解液電池を作製した。
5mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水
電解液電池を作製した。
【0088】〈サンプル9〉上記金属板の厚みを1.2
mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水電
解液電池を作製した。
mmとしたこと以外は、サンプル5と同様にして非水電
解液電池を作製した。
【0089】〈サンプル10〉上記金属板を用いなかっ
たこと以外は、サンプル1と同様にして非水電解液電池
を作製した。
たこと以外は、サンプル1と同様にして非水電解液電池
を作製した。
【0090】つぎに、外部蓋体の凸部の大きさについて
検討するために、以下のようにして非水電解液電池を作
製した。
検討するために、以下のようにして非水電解液電池を作
製した。
【0091】〈サンプル11〉上記金属板の貫通孔の直
径Bを6.3mmとし、外部蓋体の凸部の直径Aを18
mmとしたこと以外は、サンプル1と同様にして非水電
解液電池を作製した。したがって、金属板の貫通孔の直
径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/Aは、0.5
となる。また、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径
Cとの比A/Cは、1となる。
径Bを6.3mmとし、外部蓋体の凸部の直径Aを18
mmとしたこと以外は、サンプル1と同様にして非水電
解液電池を作製した。したがって、金属板の貫通孔の直
径Bと外部蓋体の凸部の直径Aとの比B/Aは、0.5
となる。また、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径
Cとの比A/Cは、1となる。
【0092】〈サンプル12〉上記外部蓋体の凸部の直
径Aを9.9mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋
体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、
0.55となる。
径Aを9.9mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋
体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、
0.55となる。
【0093】〈サンプル13〉上記外部蓋体の凸部の直
径Aを19.8mmとしたこと以外は、サンプル1と同
様にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部
蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、
1.1となる。
径Aを19.8mmとしたこと以外は、サンプル1と同
様にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部
蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、
1.1となる。
【0094】〈サンプル14〉上記外部蓋体の凸部の直
径Aを9mmとしたこと以外は、サンプル1と同様にし
て非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋体の
凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、0.5
となる。
径Aを9mmとしたこと以外は、サンプル1と同様にし
て非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋体の
凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、0.5
となる。
【0095】〈サンプル15〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル11と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、1となる。
と以外は、サンプル11と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、1となる。
【0096】〈サンプル16〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル12と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、0.55となる。
と以外は、サンプル12と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、0.55となる。
【0097】〈サンプル17〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル13と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、1.1となる。
と以外は、サンプル13と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、1.1となる。
【0098】〈サンプル18〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル14と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、0.5となる。
と以外は、サンプル14と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池
缶の外径Cとの比A/Cは、0.5となる。
【0099】つぎに、貫通孔の高さについて検討するた
めに、以下のようにして非水電解液電池を作製した。
めに、以下のようにして非水電解液電池を作製した。
【0100】〈サンプル19〉上記金属板の貫通孔の直
径Bを6.3mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋
体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点
の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/E
は、0.01となる。
径Bを6.3mmとしたこと以外は、サンプル1と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋
体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点
の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/E
は、0.01となる。
【0101】〈サンプル20〉外部蓋体のガス抜き孔の
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを
6.5mmとしたこと以外は、サンプル19と同様にし
て非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋体の
ガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高
さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/Eは、
0.1となる。
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを
6.5mmとしたこと以外は、サンプル19と同様にし
て非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋体の
ガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高
さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/Eは、
0.1となる。
【0102】〈サンプル21〉外部蓋体のガス抜き孔の
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを
0.325mmとしたこと以外は、サンプル19と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋
体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点
の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/E
は、0.005となる。
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを
0.325mmとしたこと以外は、サンプル19と同様
にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋
体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点
の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/E
は、0.005となる。
【0103】〈サンプル22〉外部蓋体のガス抜き孔の
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを
9.75mmとしたこと以外は、サンプル19と同様に
して非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋体
のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の
高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/E
は、0.15となる。
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを
9.75mmとしたこと以外は、サンプル19と同様に
して非水電解液電池を作製した。したがって、外部蓋体
のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の
高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D/E
は、0.15となる。
【0104】〈サンプル23〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル19と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.01となる。
と以外は、サンプル19と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.01となる。
【0105】〈サンプル24〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル20と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.1となる。
と以外は、サンプル20と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.1となる。
【0106】〈サンプル25〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル21と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.005となる。
と以外は、サンプル21と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.005となる。
【0107】〈サンプル26〉上記金属板を有しないこ
と以外は、サンプル22と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.15となる。
と以外は、サンプル22と同様にして非水電解液電池を
作製した。したがって、外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eは、0.15となる。
【0108】〈サンプル27〉上記外部蓋体の凸部の直
径Aを9mmとし、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対す
る外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを0.325m
mとし、金属板を有しないこと以外は、サンプル1と同
様にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部
蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、
0.5となる。また、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対
する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解液
電池の総高さEとの比D/Eは、0.005となる。
径Aを9mmとし、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対す
る外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dを0.325m
mとし、金属板を有しないこと以外は、サンプル1と同
様にして非水電解液電池を作製した。したがって、外部
蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cは、
0.5となる。また、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対
する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解液
電池の総高さEとの比D/Eは、0.005となる。
【0109】つぎに、金属板の材質について検討するた
めに、以下のようにして非水電解液電池を作製した。
めに、以下のようにして非水電解液電池を作製した。
【0110】〈サンプル28〉金属板の材料として、ア
ルミニウムを用いたこと以外は、サンプル1と同様にし
て非水電解液電池を作製した。なお、アルミニウムの融
点は660℃である。
ルミニウムを用いたこと以外は、サンプル1と同様にし
て非水電解液電池を作製した。なお、アルミニウムの融
点は660℃である。
【0111】〈サンプル29〉金属板の材料として、銀
を用いたこと以外は、サンプル2と同様にして非水電解
液電池を作製した。なお、銀の融点は961℃である。
を用いたこと以外は、サンプル2と同様にして非水電解
液電池を作製した。なお、銀の融点は961℃である。
【0112】以上のようにして作製された非水電解液電
池について、火中投下時等の異常な環境における分解ガ
スの放出による非水電解液電池の移動の防止性能を試験
した。試験は、サンプル1乃至サンプル29の非水電解
液電池をそれぞれ10個用意し、これらを七輪中の燃焼
木炭上に配置し、電池中に分解ガスを発生させることに
よって行った。
池について、火中投下時等の異常な環境における分解ガ
スの放出による非水電解液電池の移動の防止性能を試験
した。試験は、サンプル1乃至サンプル29の非水電解
液電池をそれぞれ10個用意し、これらを七輪中の燃焼
木炭上に配置し、電池中に分解ガスを発生させることに
よって行った。
【0113】評価は、非水電解液電池の移動が全く見ら
れなかったものを◎◎◎、移動距離の平均が10cm未
満であったものを◎◎、移動距離の平均が10cm以
上、20cm未満であったものを◎、移動距離の平均が
20cm以上、40cm未満であったものを○、移動距
離の平均が40cm以上、60cm未満であったものを
△、移動距離の平均が60cm以上であったものを×と
して表した。評価結果を、表1に示す。
れなかったものを◎◎◎、移動距離の平均が10cm未
満であったものを◎◎、移動距離の平均が10cm以
上、20cm未満であったものを◎、移動距離の平均が
20cm以上、40cm未満であったものを○、移動距
離の平均が40cm以上、60cm未満であったものを
△、移動距離の平均が60cm以上であったものを×と
して表した。評価結果を、表1に示す。
【0114】
【表1】
【0115】まず、金属板の貫通孔の大きさについて検
討した。表1の結果からも明らかなように、金属板を有
しないサンプル10と比較して、サンプル1〜サンプル
9は、金属板を有するために分解ガスの放出が制御さ
れ、電池の移動が抑えられていることがわかった。
討した。表1の結果からも明らかなように、金属板を有
しないサンプル10と比較して、サンプル1〜サンプル
9は、金属板を有するために分解ガスの放出が制御さ
れ、電池の移動が抑えられていることがわかった。
【0116】特に、サンプル1及びサンプル2は電池の
移動が全く起こらず、非常に良好な結果が得られた。こ
れに対し、金属板の貫通孔の直径をBとし、外部蓋体の
凸部の直径をAとしたとき、B/Aが0.2未満である
サンプル3は、外装缶のかしめ部分が内圧によって外
れ、電極体の飛び出しが確認された。これは、貫通孔が
狭すぎるために分解ガスの放出が不十分であり、電池内
を速やかに減圧できなかったためである。一方、B/A
が0.8を上回るサンプル4及びサンプル9は、金属板
の貫通孔の大きさが過剰であるために、分解ガスの一部
が直接外部蓋体のガス抜き孔から外へ放出され、電池の
移動を完全に抑えることができなかった。したがって、
金属板の貫通孔の直径をBとし、外部蓋体の凸部の直径
をAとしたとき、0.2≦B/A≦0.8の関係を満た
すことで、電池の移動を防止できることがわかった。
移動が全く起こらず、非常に良好な結果が得られた。こ
れに対し、金属板の貫通孔の直径をBとし、外部蓋体の
凸部の直径をAとしたとき、B/Aが0.2未満である
サンプル3は、外装缶のかしめ部分が内圧によって外
れ、電極体の飛び出しが確認された。これは、貫通孔が
狭すぎるために分解ガスの放出が不十分であり、電池内
を速やかに減圧できなかったためである。一方、B/A
が0.8を上回るサンプル4及びサンプル9は、金属板
の貫通孔の大きさが過剰であるために、分解ガスの一部
が直接外部蓋体のガス抜き孔から外へ放出され、電池の
移動を完全に抑えることができなかった。したがって、
金属板の貫通孔の直径をBとし、外部蓋体の凸部の直径
をAとしたとき、0.2≦B/A≦0.8の関係を満た
すことで、電池の移動を防止できることがわかった。
【0117】つぎに、金属板の厚みについて検討した。
サンプル5及びサンプル6は、電池の移動が全く起こら
ず、非常に良好な結果が得られた。これに対し、金属板
の厚みが1mmを上回るサンプル7及びサンプル9は、
電池の移動は防止されたが、容量の低下を引き起こし
た。一方、金属板の厚みが0.1mm未満であるサンプ
ル8は、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御するの
に十分な強度が得られないために、電池の移動を完全に
抑えることができなかった。したがって、金属板の厚み
を0.1mm以上、1mm以下の範囲とすることで、電
池の容量を低下させることなく分解ガスの放出を制御で
きることがわかった。
サンプル5及びサンプル6は、電池の移動が全く起こら
ず、非常に良好な結果が得られた。これに対し、金属板
の厚みが1mmを上回るサンプル7及びサンプル9は、
電池の移動は防止されたが、容量の低下を引き起こし
た。一方、金属板の厚みが0.1mm未満であるサンプ
ル8は、分解ガスの放出方向及び放出速度を制御するの
に十分な強度が得られないために、電池の移動を完全に
抑えることができなかった。したがって、金属板の厚み
を0.1mm以上、1mm以下の範囲とすることで、電
池の容量を低下させることなく分解ガスの放出を制御で
きることがわかった。
【0118】つぎに、外部蓋体の凸部の直径について検
討した。特に、サンプル11及びサンプル12は、電池
の移動が全く起こらず、非常に良好な結果が得られた。
これに対し、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径C
との比A/Cが1を上回るサンプル13は、外部蓋体の
凸部の大きさが電池の外径を上回るため、電池に用いる
ことは実用上困難である。一方、外部蓋体の凸部の直径
Aと電池缶の外径Cとの比A/Cが0.55未満である
サンプル14は、分解ガスの放出方向及び放出速度を制
御できず、電池の移動を完全に抑えることができなかっ
た。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外
径Cとの比A/Cを0.55≦A/C≦1とすること
で、電池の移動を防止できることがわかった。また、サ
ンプル15〜サンプル18との比較により、外部蓋体の
凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cを0.55
≦A/C≦1とし、さらに金属板を組み合わせること
で、電池の移動を防止する効果がより向上することがわ
かった。
討した。特に、サンプル11及びサンプル12は、電池
の移動が全く起こらず、非常に良好な結果が得られた。
これに対し、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径C
との比A/Cが1を上回るサンプル13は、外部蓋体の
凸部の大きさが電池の外径を上回るため、電池に用いる
ことは実用上困難である。一方、外部蓋体の凸部の直径
Aと電池缶の外径Cとの比A/Cが0.55未満である
サンプル14は、分解ガスの放出方向及び放出速度を制
御できず、電池の移動を完全に抑えることができなかっ
た。したがって、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外
径Cとの比A/Cを0.55≦A/C≦1とすること
で、電池の移動を防止できることがわかった。また、サ
ンプル15〜サンプル18との比較により、外部蓋体の
凸部の直径Aと電池缶の外径Cとの比A/Cを0.55
≦A/C≦1とし、さらに金属板を組み合わせること
で、電池の移動を防止する効果がより向上することがわ
かった。
【0119】つぎに、貫通孔の高さについて検討した。
特に、サンプル19及びサンプル20は、電池の移動が
全く起こらず、非常に良好な結果が得られた。これに対
し、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかし
め部の頂点の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEと
の比D/Eが0.01未満であるサンプル21は、分解
ガスの放出方向を制御できず、電池の移動を完全に抑え
ることができなかった。一方、外部蓋体のガス抜き孔の
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非
水電解液電池の総高さEとの比D/Eが0.1を上回る
サンプル22は、電池の移動は防止されたが、外部蓋体
の高さが過剰であるため、体積エネルギー密度及び重量
エネルギー密度の低下を引き起こした。したがって、外
部蓋体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の
頂点の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D
/Eが0.01≦D/E≦0.1の関係を満たすこと
で、電池の移動を防止できることがわかった。
特に、サンプル19及びサンプル20は、電池の移動が
全く起こらず、非常に良好な結果が得られた。これに対
し、外部蓋体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかし
め部の頂点の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEと
の比D/Eが0.01未満であるサンプル21は、分解
ガスの放出方向を制御できず、電池の移動を完全に抑え
ることができなかった。一方、外部蓋体のガス抜き孔の
高さに対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非
水電解液電池の総高さEとの比D/Eが0.1を上回る
サンプル22は、電池の移動は防止されたが、外部蓋体
の高さが過剰であるため、体積エネルギー密度及び重量
エネルギー密度の低下を引き起こした。したがって、外
部蓋体のガス抜き孔の高さに対する外装缶のかしめ部の
頂点の高さの差Dと非水電解液電池の総高さEとの比D
/Eが0.01≦D/E≦0.1の関係を満たすこと
で、電池の移動を防止できることがわかった。
【0120】また、サンプル23〜サンプル26との比
較により、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cと
の比A/Cを0.01≦D/E≦0.1とし、さらに金
属板を組み合わせることで、電池の移動を防止する効果
がより向上することがわかった。
較により、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の外径Cと
の比A/Cを0.01≦D/E≦0.1とし、さらに金
属板を組み合わせることで、電池の移動を防止する効果
がより向上することがわかった。
【0121】次に、金属板の材質について検討した。ア
ルミニウムを用いたサンプル28は、融点が低いため
に、高熱の分解ガスによって融解して貫通孔の変形が生
じ、分解ガスの放出方向及び放出速度の制御が不十分と
なり、電池の移動を完全に防止することができなかっ
た。また、銀を用いたサンプル29は、電池の移動を防
止できるものの、高価である。したがって、金属板の材
質としてステンレスを用いることで、分解ガスによって
融解することなく、低コストにて、電池の移動を防止で
きることがわかった。
ルミニウムを用いたサンプル28は、融点が低いため
に、高熱の分解ガスによって融解して貫通孔の変形が生
じ、分解ガスの放出方向及び放出速度の制御が不十分と
なり、電池の移動を完全に防止することができなかっ
た。また、銀を用いたサンプル29は、電池の移動を防
止できるものの、高価である。したがって、金属板の材
質としてステンレスを用いることで、分解ガスによって
融解することなく、低コストにて、電池の移動を防止で
きることがわかった。
【0122】特に、サンプル1、サンプル2、サンプル
5、サンプル6サンプル11、サンプル12、サンプル
19及びサンプル20の結果からわかるように、金属板
の厚み、金属板の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直
径Aとの比B/A、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の
外径Cとの比A/C及び外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eの条件を全て満たすこと
で、火中投下等の異常な温度環境においても、分解ガス
の放出方向及び放出速度を完全に制御することが可能で
あり、電池の移動を確実に防止できることがわかる。
5、サンプル6サンプル11、サンプル12、サンプル
19及びサンプル20の結果からわかるように、金属板
の厚み、金属板の貫通孔の直径Bと外部蓋体の凸部の直
径Aとの比B/A、外部蓋体の凸部の直径Aと電池缶の
外径Cとの比A/C及び外部蓋体のガス抜き孔の高さに
対する外装缶のかしめ部の頂点の高さの差Dと非水電解
液電池の総高さEとの比D/Eの条件を全て満たすこと
で、火中投下等の異常な温度環境においても、分解ガス
の放出方向及び放出速度を完全に制御することが可能で
あり、電池の移動を確実に防止できることがわかる。
【0123】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明にかかる非水電解液電池では、蓋体と金属板との間に
貫通孔を有する金属板が配されているため、異常時に発
生した分解ガスは、一旦蓋体の凸部の内側に衝突するよ
うに外装缶の径方向に放出経路を適度に絞られる。又
は、本発明にかかる非水電解液電池では、蓋体の凸部の
大きさが規定されているため、分解ガスは一旦蓋体の凸
部の内側に衝突する。このため、分解ガスの放出速度が
十分に減衰され、電池の高さ方向に対して略垂直方向に
放出方向を制御されて、蓋体のガス抜き孔から外側へ放
出される。又は、本発明にかかる非水電解液電池では、
蓋体のガス抜き孔の高さがかしめ部の頂点部より上とさ
れているため、蓋体のガス抜き孔から放出された分解ガ
スの放出方向が妨害されない。
明にかかる非水電解液電池では、蓋体と金属板との間に
貫通孔を有する金属板が配されているため、異常時に発
生した分解ガスは、一旦蓋体の凸部の内側に衝突するよ
うに外装缶の径方向に放出経路を適度に絞られる。又
は、本発明にかかる非水電解液電池では、蓋体の凸部の
大きさが規定されているため、分解ガスは一旦蓋体の凸
部の内側に衝突する。このため、分解ガスの放出速度が
十分に減衰され、電池の高さ方向に対して略垂直方向に
放出方向を制御されて、蓋体のガス抜き孔から外側へ放
出される。又は、本発明にかかる非水電解液電池では、
蓋体のガス抜き孔の高さがかしめ部の頂点部より上とさ
れているため、蓋体のガス抜き孔から放出された分解ガ
スの放出方向が妨害されない。
【0124】このように、本発明によれば、分解ガスは
その放出速度が十分に減衰され、且つ放出方向が非水電
解液電池の高さ方向に対して略垂直とされるため、分解
ガスの放出によって非水電解液電池に付与される推進力
はほぼ相殺される。したがって、異常時において分解ガ
スが発生して内圧の急上昇が発生した場合であっても、
分解ガスを穏やかに放出して、分解ガスの放出による推
進力によって非水電解液電池が移動することのない、信
頼性に優れた非水電解液電池を提供することが可能であ
る。
その放出速度が十分に減衰され、且つ放出方向が非水電
解液電池の高さ方向に対して略垂直とされるため、分解
ガスの放出によって非水電解液電池に付与される推進力
はほぼ相殺される。したがって、異常時において分解ガ
スが発生して内圧の急上昇が発生した場合であっても、
分解ガスを穏やかに放出して、分解ガスの放出による推
進力によって非水電解液電池が移動することのない、信
頼性に優れた非水電解液電池を提供することが可能であ
る。
【0125】また、本発明にかかる非水電解液電池の製
造方法では、蓋体と電極体との間に金属板を配すること
によって、異常時において分解ガスの流れを制御し、分
解ガスの放出による非水電解液電池の移動が確実に抑え
られた非水電解液電池を作製できる。したがって、本手
法によれば、部品点数の増加が最小限に抑えられ、信頼
性に優れた非水電解液電池を容易に且つ低コストにて作
製することができる。
造方法では、蓋体と電極体との間に金属板を配すること
によって、異常時において分解ガスの流れを制御し、分
解ガスの放出による非水電解液電池の移動が確実に抑え
られた非水電解液電池を作製できる。したがって、本手
法によれば、部品点数の増加が最小限に抑えられ、信頼
性に優れた非水電解液電池を容易に且つ低コストにて作
製することができる。
【図1】本発明にかかる非水電解液電池の一構成例を示
す断面図である。
す断面図である。
【図2】外部蓋体を説明するための側面図である。
【図3】本発明にかかる非水電解液電池の他の一構成例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図4】本発明にかかる非水電解液電池の他の一構成例
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図5】図4における円G部分を拡大して示す断面図で
ある。
ある。
【図6】従来の非水電解液電池を示す断面図である。
【図7】図6における円H部分を拡大して示す断面図で
ある。
ある。
1 非水電解液電池、2 正極、3 セパレータ、4
負極、5 電極体、6外装缶、15 外部蓋体、15c
ガス抜き孔、18 金属板、21 非水電解液電池、
22 正極、23 セパレータ、24 負極、25 電
極体、26 外装缶、35 外部蓋体、35c ガス抜
き孔、38 金属板、41 非水電解液電池、42 正
極、43 セパレータ、44 負極、45 電極体、4
6 外装缶、55 外部蓋体、55c ガス抜き孔、5
8 金属板
負極、5 電極体、6外装缶、15 外部蓋体、15c
ガス抜き孔、18 金属板、21 非水電解液電池、
22 正極、23 セパレータ、24 負極、25 電
極体、26 外装缶、35 外部蓋体、35c ガス抜
き孔、38 金属板、41 非水電解液電池、42 正
極、43 セパレータ、44 負極、45 電極体、4
6 外装缶、55 外部蓋体、55c ガス抜き孔、5
8 金属板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 芳規 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 山田 恵美 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 宮木 幸夫 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 富田 尚 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 サム フイ 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 Fターム(参考) 5H011 AA13 FF03 HH08 KK01 KK02 5H012 AA01 BB02 CC01 DD01 EE04 FF01 GG01 5H029 AJ12 AK03 AL06 AM03 AM05 AM07 BJ02 BJ14 DJ02 DJ03 EJ01
Claims (31)
- 【請求項1】 少なくとも正極及び負極を有する電極体
と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内に収容され、当
該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞されてなる非水電
解液電池であって、 上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋部と、蓋部
の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部との間の段
差部分に穿設されたガス抜き孔とを有し、 上記蓋体と、上記電極体との間に、貫通孔を有する金属
板が配されていることを特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項2】 上記金属板の貫通孔が略円形であること
を特徴とする請求項1記載の非水電解液電池。 - 【請求項3】 上記凸部は略円形状且つ略平坦とされて
おり、当該略平坦とされた部分の直径をAとし、上記金
属板の貫通孔の直径をBとしたときに、B及びAは、 0.2≦B/A≦0.8 の関係を満たすことを特徴とする請求項2記載の非水電
解液電池。 - 【請求項4】 上記金属板は、鉄又はステンレスからな
ることを特徴とする請求項1記載の非水電解液電池。 - 【請求項5】 上記金属板の厚みは、0.1mm以上、
1mm以下の範囲であることを特徴とする請求項1記載
の非水電解液電池。 - 【請求項6】 上記凸部は略円形状且つ略平坦とされて
おり、当該略平坦とされた部分の直径をAとし、上記外
装缶の外径をCとしたときに、C及びAは、 0.55≦A/C≦1 の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の非水電
解液電池。 - 【請求項7】 上記蓋体は、上記外装缶の開口部の外周
縁部が内側に折り曲げられてなるかしめ部によって狭持
されており、 上記ガス抜き孔の凸部側の端部の高さが、上記かしめ部
の頂点と上記凸部との間の高さとなされており、 上記かしめ部の頂点と、上記ガス抜き孔の凸部側の端部
との高さの差をDとし、外装缶及び蓋体を含む電池の総
高さをEとしたとき、D及びEは、 0.01≦D/E≦0.1 の関係を満たすことを特徴とする請求項1記載の非水電
解液電池。 - 【請求項8】 上記負極及び上記正極は、リチウムをド
ープ・脱ドープ可能な材料を用いていることを特徴とす
る請求項1記載の非水電解液電池。 - 【請求項9】 上記負極は、炭素材料を含有することを
特徴とする請求項1記載の非水電解液電池。 - 【請求項10】 上記正極は、リチウム含有遷移金属酸
化物を含有することを特徴とする請求項1記載の非水電
解液電池。 - 【請求項11】 少なくとも正極及び負極を有する電極
体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内に収容され、
当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞されてなる非水
電解液電池であって、 上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋部と、蓋部
の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部との間の段
差部分に穿設されたガス抜き孔とを有し、 上記凸部は略円形状且つ略平坦とされており、当該略平
坦とされた部分の直径をAとし、上記外装缶の外径をC
としたときに、C及びAは、 0.55≦A/C≦1 の関係を満たすことを特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項12】 上記電極体と上記蓋体との間に、貫通
孔を有する金属板が介在していることを特徴とする請求
項11記載の非水電解液電池。 - 【請求項13】 上記金属板の貫通孔が略円形であるこ
とを特徴とする請求項12記載の非水電解液電池。 - 【請求項14】 上記凸部は略円形状且つ略平坦とさ
れており、当該略平坦とされた部分の直径をAとし、上
記金属板の貫通孔の直径をBとしたときに、B及びA
は、 0.2≦B/A≦0.8 の関係を満たすことを特徴とする請求項13記載の非水
電解液電池。 - 【請求項15】 上記金属板は、鉄又はステンレスから
なることを特徴とする請求項12記載の非水電解液電
池。 - 【請求項16】 上記金属板の厚みは、0.1mm以
上、1mm以下の範囲であることを特徴とする請求項1
2記載の非水電解液電池。 - 【請求項17】 上記蓋体は、上記外装缶の開口部の外
周縁部が内側に折り曲げられてなるかしめ部によって狭
持されており、 上記ガス抜き孔の凸部側の端部の高さが、上記かしめ部
の頂点と上記凸部との間の高さとなされており、 上記かしめ部の頂点と、上記ガス抜き孔の凸部側の端部
との高さの差をDとし、外装缶及び蓋体を含む電池の総
高さをEとしたとき、D及びEは、 0.01≦D/E≦0.1 の関係を満たすことを特徴とする請求項11記載の非水
電解液電池。 - 【請求項18】 上記負極及び上記正極は、リチウムを
ドープ・脱ドープ可能な材料を用いていることを特徴と
する請求項11記載の非水電解液電池。 - 【請求項19】 上記負極は、炭素材料を含有すること
を特徴とする請求項11記載の非水電解液電池。 - 【請求項20】 上記正極は、リチウム含有遷移金属酸
化物を含有することを特徴とする請求項11記載の非水
電解液電池。 - 【請求項21】 少なくとも正極及び負極を有する電極
体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内に収容され、
当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞されてなる非水
電解液電池であって、 上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋部と、蓋部
の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部との間の段
差部分に穿設されたガス抜き孔とを有するとともに、上
記外装缶の開口部の外周縁部が内側に折り曲げられてな
るかしめ部によって狭持されており、 上記ガス抜き孔の凸部側の端部の高さが、上記かしめ部
の頂点と上記凸部との間の高さとなされており、 上記かしめ部の頂点と、上記ガス抜き孔の凸部側の端部
との高さの差をDとし、外装缶及び蓋体を含む電池の総
高さをEとしたとき、D及びEは、 0.01≦D/E≦0.1 の関係を満たすことを特徴とする非水電解液電池。 - 【請求項22】 上記電極体と上記蓋体との間に、貫通
孔を有する金属板が介在していることを特徴とする請求
項21記載の非水電解液電池。 - 【請求項23】 上記金属板の貫通孔が略円形であるこ
とを特徴とする請求項22記載の非水電解液電池。 - 【請求項24】 上記凸部は略円形状且つ略平坦とされ
ており、当該略平坦とされた部分の直径をAとし、上記
金属板の貫通孔の直径をBとしたときに、B及びAは、 0.2≦B/A≦0.8 の関係を満たすことを特徴とする請求項21記載の非水
電解液電池。 - 【請求項25】 上記金属板は、鉄又はステンレスから
なることを特徴とする請求項22記載の非水電解液電
池。 - 【請求項26】 上記金属板の厚みは、0.1mm以
上、1mm以下の範囲であることを特徴とする請求項2
2記載の非水電解液電池。 - 【請求項27】 少なくとも正極及び負極を有する電極
体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内に収容され、
当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞されてなる非水
電解液電池であって、 上記蓋体は、上記蓋体の周縁部を形成する蓋部と、蓋部
の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部との間の段
差部分に穿設されたガス抜き孔とを有し、 上記凸部は略円形状且つ略平坦とされており、当該略平
坦とされた部分の直径をAとし、上記外装缶の外径をC
としたときに、C及びAは、 0.55≦A/C≦1 の関係を満たすことを特徴とする請求項21記載の非水
電解液電池。 - 【請求項28】 上記負極及び上記正極は、リチウムを
ドープ・脱ドープ可能な材料を用いていることを特徴と
する請求項21記載の非水電解液電池。 - 【請求項29】 上記負極は、炭素材料を含有すること
を特徴とする請求項21記載の非水電解液電池。 - 【請求項30】 上記正極は、リチウム含有遷移金属酸
化物を含有することを特徴とする請求項21記載の非水
電解液電池。 - 【請求項31】 少なくとも正極及び負極を有する電極
体と非水電解液とが、有底筒状の外装缶内に収容され、
当該外装缶の開口部が蓋体によって閉塞されてなる非水
電解液電池を作製するに際し、 上記蓋体として、上記蓋体の周縁部を形成する蓋部と、
蓋部の一部が凸とされてなる凸部と、蓋部と凸部との間
の段差部分に穿設されたガス抜き孔とを有するものを用
い、 上記蓋体と、上記電極体との間に、貫通孔を有する金属
板を配することを特徴とする非水電解液電池の製造方
法。
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