JP2934827B2 - 非水系二次電池およびそのガス噴出防止法 - Google Patents
非水系二次電池およびそのガス噴出防止法Info
- Publication number
- JP2934827B2 JP2934827B2 JP8115207A JP11520796A JP2934827B2 JP 2934827 B2 JP2934827 B2 JP 2934827B2 JP 8115207 A JP8115207 A JP 8115207A JP 11520796 A JP11520796 A JP 11520796A JP 2934827 B2 JP2934827 B2 JP 2934827B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- center pin
- secondary battery
- negative electrode
- positive electrode
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
-
- 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49002—Electrical device making
- Y10T29/49108—Electric battery cell making
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は非水系二次電池に関
し、特に渦巻式電極を採用した場合の押し潰し等による
異常な高温の発生事故を防止する為の電池およびそのガ
ス噴出防止法に関する。
し、特に渦巻式電極を採用した場合の押し潰し等による
異常な高温の発生事故を防止する為の電池およびそのガ
ス噴出防止法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器はめざましく進歩し、携
帯用電子機器の小型化、軽量化が急速に進行している。
これらの電源となる電池にも、小型で軽量で且つ高エネ
ルギー密度が要求されている。中でもリチウムのインタ
ーカレーションの起こる炭素質材料を負極とし、遷移金
属のコバルト、ニッケル、マンガン等とリチウムと酸素
からなるリチウム複合金属酸化物を正極とした非水系二
次電池は、リチウムイオン二次電池とも呼ばれる。この
電池は高エネルギー密度を有するばかりでなく、軽量で
且つ自己放電も少ないという優れた特性を有し、ビデオ
カメラやノートブック型パソコン、携帯電話等の携帯用
電子機器の電源として使用されている。比較的消費電流
の大きいビデオカメラ、ノートブック型パソコン等の電
源には、正極と負極とを、セパレーターを介して、巻取
り芯を中心に渦巻状に多数回巻いて電極面積を大きく
し、巻き取り後、芯を取り除いた中心空隙部を有する渦
巻式電極を用いる非水電解液二次電池を使用することが
提案されている。しかしながら、このような方法で、従
来の電極容量に比べ２０〜６０％エネルギー密度が改良
された非水電解液二次電池では、電池の押し潰し、釘刺
し等による電極缶内での局部的な短絡が起こった際に局
部的な発熱が起こり、その異常な高温により、電解液が
分解、蒸発し、ガスの発生が従来に比べ急激に起こるよ
うになりやすい。特に、正極活物質にＬｉＣｏＯ２、負
極活物質に難黒鉛化カーボン、粉末のグラファイト、繊
維状のグラファイト等を使用して高容量化を図った非水
電解液二次電池では、過充電（４．３Ｖ以上まで充電し
た場合）の際に、押し潰しにより、激しいガス発生が頻
繁に見られるようになり、単なるパイプ形状のセンター
ピンでは、不十分となってきた。
帯用電子機器の小型化、軽量化が急速に進行している。
これらの電源となる電池にも、小型で軽量で且つ高エネ
ルギー密度が要求されている。中でもリチウムのインタ
ーカレーションの起こる炭素質材料を負極とし、遷移金
属のコバルト、ニッケル、マンガン等とリチウムと酸素
からなるリチウム複合金属酸化物を正極とした非水系二
次電池は、リチウムイオン二次電池とも呼ばれる。この
電池は高エネルギー密度を有するばかりでなく、軽量で
且つ自己放電も少ないという優れた特性を有し、ビデオ
カメラやノートブック型パソコン、携帯電話等の携帯用
電子機器の電源として使用されている。比較的消費電流
の大きいビデオカメラ、ノートブック型パソコン等の電
源には、正極と負極とを、セパレーターを介して、巻取
り芯を中心に渦巻状に多数回巻いて電極面積を大きく
し、巻き取り後、芯を取り除いた中心空隙部を有する渦
巻式電極を用いる非水電解液二次電池を使用することが
提案されている。しかしながら、このような方法で、従
来の電極容量に比べ２０〜６０％エネルギー密度が改良
された非水電解液二次電池では、電池の押し潰し、釘刺
し等による電極缶内での局部的な短絡が起こった際に局
部的な発熱が起こり、その異常な高温により、電解液が
分解、蒸発し、ガスの発生が従来に比べ急激に起こるよ
うになりやすい。特に、正極活物質にＬｉＣｏＯ２、負
極活物質に難黒鉛化カーボン、粉末のグラファイト、繊
維状のグラファイト等を使用して高容量化を図った非水
電解液二次電池では、過充電（４．３Ｖ以上まで充電し
た場合）の際に、押し潰しにより、激しいガス発生が頻
繁に見られるようになり、単なるパイプ形状のセンター
ピンでは、不十分となってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる問題
点に鑑み、外部から大きな力が電池にかかり、押し潰さ
れた場合でも、急激なガスの発生を回避でき、かつ軽量
であり、きわめて高い生産性のあるセンターピンを装備
した非水系二次電池の提供を目的とする。
点に鑑み、外部から大きな力が電池にかかり、押し潰さ
れた場合でも、急激なガスの発生を回避でき、かつ軽量
であり、きわめて高い生産性のあるセンターピンを装備
した非水系二次電池の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池缶内に、
負極と正極とをセパレーターを介して巻回された中心部
に空隙を有する渦巻状の固体が収納されており、この固
体の中心空隙部に、中心軸方向に合わせ目を有する中空
円筒状のセンターピンが配置されている非水系二次電池
において、前記センターピンの合わせ目の少なくとも一
方の端に鋸歯状部が設けられている非水系二次電池、お
よびセンターピンの合わせ目に設けられた鋸歯状部が、
電池缶変形時にセンターピンの変形に伴い、負極と正極
とセパレーターとを突き破り、負極と正極とを複数箇所
で短絡せしめる非水系二次電池のガス噴出防止法であ
る。
負極と正極とをセパレーターを介して巻回された中心部
に空隙を有する渦巻状の固体が収納されており、この固
体の中心空隙部に、中心軸方向に合わせ目を有する中空
円筒状のセンターピンが配置されている非水系二次電池
において、前記センターピンの合わせ目の少なくとも一
方の端に鋸歯状部が設けられている非水系二次電池、お
よびセンターピンの合わせ目に設けられた鋸歯状部が、
電池缶変形時にセンターピンの変形に伴い、負極と正極
とセパレーターとを突き破り、負極と正極とを複数箇所
で短絡せしめる非水系二次電池のガス噴出防止法であ
る。
【０００５】従来の単純なパイプ状の形状を有するセン
ターピンでは、電池の押し潰し等により、電池缶内で局
部的に短絡が生じると、その短絡部に大電流が流れて、
局部的に高温となり、この為、電解液である有機溶媒が
急激な分解と蒸発を起こし、多量のガスを発生すること
になる。その対策として、本発明では、電池缶が押し潰
された際、電極全体にわたって短絡を起こすことによ
り、発生する熱を電池缶内全体に分散させ、ガス発生に
つながる局部的な高熱部を無くすることに成功したもの
である。
ターピンでは、電池の押し潰し等により、電池缶内で局
部的に短絡が生じると、その短絡部に大電流が流れて、
局部的に高温となり、この為、電解液である有機溶媒が
急激な分解と蒸発を起こし、多量のガスを発生すること
になる。その対策として、本発明では、電池缶が押し潰
された際、電極全体にわたって短絡を起こすことによ
り、発生する熱を電池缶内全体に分散させ、ガス発生に
つながる局部的な高熱部を無くすることに成功したもの
である。
【０００６】電池缶が押し潰された際、電極全体にわた
って短絡を起こす為には、合わせ目の有るセンターピン
の合わせ目の少なくとも一方の端に鋸歯状部を設け、電
池缶が押し潰された際の変形に伴い、前記鋸歯状部がセ
パレーター、正極、負極を突き破り、両極を複数箇所で
短絡することが必要であり、センターピンにはそのため
の強度と形状が要求される。両極の短絡をより確実なも
のとする為、センターピンの材質は導電性であることが
望ましく、金属とすることが更に好ましい。金属を用い
る場合には、電解液に対する耐蝕性が必要であり、且
つ、高エネルギー密度とする為には比重の小さい金属で
あることが望ましく、更に、生産性を考慮すれば、多量
に高速で加工できる素材を選択する必要がある。
って短絡を起こす為には、合わせ目の有るセンターピン
の合わせ目の少なくとも一方の端に鋸歯状部を設け、電
池缶が押し潰された際の変形に伴い、前記鋸歯状部がセ
パレーター、正極、負極を突き破り、両極を複数箇所で
短絡することが必要であり、センターピンにはそのため
の強度と形状が要求される。両極の短絡をより確実なも
のとする為、センターピンの材質は導電性であることが
望ましく、金属とすることが更に好ましい。金属を用い
る場合には、電解液に対する耐蝕性が必要であり、且
つ、高エネルギー密度とする為には比重の小さい金属で
あることが望ましく、更に、生産性を考慮すれば、多量
に高速で加工できる素材を選択する必要がある。
【０００７】本発明者は、かかる種々の要件を満たすピ
ンを鋭意検討し、非水系二次電池に応用した結果、本発
明に到達した。すなわち本発明は、図１に示す様に円柱
状のセンターピン１の合わせ目の少なくとも一方の端に
鋸歯状部２を設け、電池缶の変形に伴い、センターピン
も変形し鋸歯状部が突出することにより、電極やセパレ
ーターを突き通すことを可能にしたものである。鋸歯状
部は、電極を巻回した渦巻状の固体の中心空隙部の内周
に沿って配設され、電池缶が押し潰された際のみ電極巻
回部へ突出する様に、好ましくは合わせ目を厚み方向に
ずらせておく。また、図３に示す様に渦巻き状とし、正
常な状態では鋸歯状部２がピンの断面の外接円３からは
み出さない形状にするのが望ましい。鋸歯状部の形状は
三角形に限らず、尖った部分が有れば良い。
ンを鋭意検討し、非水系二次電池に応用した結果、本発
明に到達した。すなわち本発明は、図１に示す様に円柱
状のセンターピン１の合わせ目の少なくとも一方の端に
鋸歯状部２を設け、電池缶の変形に伴い、センターピン
も変形し鋸歯状部が突出することにより、電極やセパレ
ーターを突き通すことを可能にしたものである。鋸歯状
部は、電極を巻回した渦巻状の固体の中心空隙部の内周
に沿って配設され、電池缶が押し潰された際のみ電極巻
回部へ突出する様に、好ましくは合わせ目を厚み方向に
ずらせておく。また、図３に示す様に渦巻き状とし、正
常な状態では鋸歯状部２がピンの断面の外接円３からは
み出さない形状にするのが望ましい。鋸歯状部の形状は
三角形に限らず、尖った部分が有れば良い。
【０００８】ピンの材質としては、従来から用いられて
いるステンレススチールが耐蝕性、導電性の観点から優
れており、この他、上記のステンレススチール製ピンに
比べて５０％以上軽量化が可能なアルミニウム（その合
金を含む）、表面酸化アルミニウム、チタン、ジルコニ
ウムのいずれかを用いることが更に望ましい。これらの
材質の肉厚０．１〜０．５ｍｍのスリット板を順送金型
付き打ち抜きプレス、またはマルチフォーミングプレス
を用いて所定の形状にする。また、グラファイトファイ
バー入り熱硬化樹脂を軽量化の目的で用いることもでき
る。
いるステンレススチールが耐蝕性、導電性の観点から優
れており、この他、上記のステンレススチール製ピンに
比べて５０％以上軽量化が可能なアルミニウム（その合
金を含む）、表面酸化アルミニウム、チタン、ジルコニ
ウムのいずれかを用いることが更に望ましい。これらの
材質の肉厚０．１〜０．５ｍｍのスリット板を順送金型
付き打ち抜きプレス、またはマルチフォーミングプレス
を用いて所定の形状にする。また、グラファイトファイ
バー入り熱硬化樹脂を軽量化の目的で用いることもでき
る。
【０００９】非水電解液電池の正極活物質は、実施例で
示すＬｉＣｏＯ２をはじめとして、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｆｅ等
の遷移金属を主成分とし、リチウム、酸素からなる、充
電・放電時にリチウムを脱離・吸蔵しうる、リチウム複
合金属酸化物を使用できる。負極活物質は、石油ピッ
チ、メソフェーズピッチ小球体等、ポリパラフェニレ
ン、ポリ塩化ビニール、フェノール樹脂、ポリシロキサ
ン等の高分子を熱分解して得られる炭素化合物、人造グ
ラファイト、天然グラファイト、繊維状グラファイト等
の炭素質材料を使用できる。電解液は、非プロトン性有
機溶剤（炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチ
ル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、ジエトキシエタ
ン、プロピオン酸メチル、γ−ブチロラクトン等の１種
または２種以上の混合物）と電解質として、リチウム塩
（ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ
３ＳＯ３）２ＮＬｉ等の１種または２種以上の混合物）
からなるものを使用できる。
示すＬｉＣｏＯ２をはじめとして、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｆｅ等
の遷移金属を主成分とし、リチウム、酸素からなる、充
電・放電時にリチウムを脱離・吸蔵しうる、リチウム複
合金属酸化物を使用できる。負極活物質は、石油ピッ
チ、メソフェーズピッチ小球体等、ポリパラフェニレ
ン、ポリ塩化ビニール、フェノール樹脂、ポリシロキサ
ン等の高分子を熱分解して得られる炭素化合物、人造グ
ラファイト、天然グラファイト、繊維状グラファイト等
の炭素質材料を使用できる。電解液は、非プロトン性有
機溶剤（炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチ
ル、炭酸エチルメチル、炭酸ジエチル、ジエトキシエタ
ン、プロピオン酸メチル、γ−ブチロラクトン等の１種
または２種以上の混合物）と電解質として、リチウム塩
（ＬｉＰＦ６、ＬｉＢＦ４、ＣＦ３ＳＯ３Ｌｉ、（ＣＦ
３ＳＯ３）２ＮＬｉ等の１種または２種以上の混合物）
からなるものを使用できる。
【００１０】
【実施例】以下に本発明の具体例について説明する。
【第一の実施例】ＬｉＣｏＯ２をアルミニウム箔に塗布
しプレス加工した正極と、天然グラファイトを銅箔に塗
布しプレス加工した負極とを、多孔質のポリエチレンと
ポリプロピレンとの貼合わせ膜のセパレーターを介して
巻き取り、渦巻状電極とした。この電極と電解液（１モ
ルＬｉＰＦ６、エチレンカーボネート、エチルメチルカ
ーボネート（体積比１：３）溶液）とを外径１８ｍｍ、
高さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１５００ｍＡｈ）
の電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍ、（肉厚０．
４ ｍｍ）の図２の形状のジュラルミン製のセンターピ
ンを挿入し、上蓋をかぶせ密閉した。この電池を５個作
り丸棒で押し潰した結果、表１に示す通り、そのどれに
も激しいガス噴射は見られなかった。
しプレス加工した正極と、天然グラファイトを銅箔に塗
布しプレス加工した負極とを、多孔質のポリエチレンと
ポリプロピレンとの貼合わせ膜のセパレーターを介して
巻き取り、渦巻状電極とした。この電極と電解液（１モ
ルＬｉＰＦ６、エチレンカーボネート、エチルメチルカ
ーボネート（体積比１：３）溶液）とを外径１８ｍｍ、
高さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１５００ｍＡｈ）
の電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍ、（肉厚０．
４ ｍｍ）の図２の形状のジュラルミン製のセンターピ
ンを挿入し、上蓋をかぶせ密閉した。この電池を５個作
り丸棒で押し潰した結果、表１に示す通り、そのどれに
も激しいガス噴射は見られなかった。
【００１１】
【第二の実施例】ＬｉＣｏＯ２をアルミニウム箔に塗布
しプレス加工した正極と、人造グラファイトを銅箔に塗
布しプレス加工した負極とを、多孔質のポリエチレンと
ポリプロピレンとの貼合わせ膜のセパレーターを介して
巻き取り、渦巻状電極とした。この電極と電解液（１モ
ルＬｉＰＦ６、エチレンカーボネート、エチルメチルカ
ーボネート（体積比１：３）溶液）とを外径１８ｍｍ）
高さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１５００ｍＡｈ）
の電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍの図３の形状
の表面酸化処理アルミニウム製のセンターピンを挿入
し、上蓋をかぶせ密閉した。この電池を５個作り丸棒で
押し潰した結果、表１に示す通り、そのどれにも激しい
ガス噴射は見られなかった。
しプレス加工した正極と、人造グラファイトを銅箔に塗
布しプレス加工した負極とを、多孔質のポリエチレンと
ポリプロピレンとの貼合わせ膜のセパレーターを介して
巻き取り、渦巻状電極とした。この電極と電解液（１モ
ルＬｉＰＦ６、エチレンカーボネート、エチルメチルカ
ーボネート（体積比１：３）溶液）とを外径１８ｍｍ）
高さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１５００ｍＡｈ）
の電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍの図３の形状
の表面酸化処理アルミニウム製のセンターピンを挿入
し、上蓋をかぶせ密閉した。この電池を５個作り丸棒で
押し潰した結果、表１に示す通り、そのどれにも激しい
ガス噴射は見られなかった。
【００１２】
【第三の実施例】ＬｉＣｏＯ２をアルミニウム箔に塗布
しプレス加工した正極と、石炭ピッチから変性して得ら
れた炭化物を銅箔に塗布しプレス加工した負極とを、多
孔質のポリエチレンとポリプロピレンとの貼合わせ膜の
セパレーターを介して巻き取り、渦巻状電極とした。こ
の電極と電解液（１モルＬｉＢＦ４、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン
（体積比１：１：２）溶液）とを外径１８ｍｍ）高さ６
５ｍｍ（５時間率での電気容量１４００ｍＡｈ）の電池
缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍの図１の形状のチタ
ン製のセンターピンを挿入し、上蓋をかぶせ密閉した。
この電池を５個作り丸棒で押し潰した結果、表１に示す
通り、そのどれにも激しいガス噴射は見られなかった。
しプレス加工した正極と、石炭ピッチから変性して得ら
れた炭化物を銅箔に塗布しプレス加工した負極とを、多
孔質のポリエチレンとポリプロピレンとの貼合わせ膜の
セパレーターを介して巻き取り、渦巻状電極とした。こ
の電極と電解液（１モルＬｉＢＦ４、エチレンカーボネ
ート、プロピレンカーボネート、γ−ブチロラクトン
（体積比１：１：２）溶液）とを外径１８ｍｍ）高さ６
５ｍｍ（５時間率での電気容量１４００ｍＡｈ）の電池
缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍの図１の形状のチタ
ン製のセンターピンを挿入し、上蓋をかぶせ密閉した。
この電池を５個作り丸棒で押し潰した結果、表１に示す
通り、そのどれにも激しいガス噴射は見られなかった。
【００１３】
【第四の実施例】ＬｉＣｏＯ２をアルミニウム箔に塗布
しプレス加工した正極と、石炭ピッチから変性して得ら
れた炭化物を銅箔に塗布しプレス加工した負極とを、多
孔質のポリエチレンとポリプロピレンとの貼合わせ膜の
セパレーターを介して巻き取り、渦巻状電極とした。こ
の電極と電解液（１モルＬｉＰＦ６、エチレンカーボネ
ート、エチルメチルカーボネート、ディメチルカーボネ
ート（体積比１：２：１）溶液）とを外径１８ｍｍ、高
さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１４００ｍＡｈ）の
電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍの図２の形状の
ジルコニウム製のセンターピンを挿入し、上蓋をかぶせ
密閉した。この電池を５個作り丸棒で押し潰した結果、
表１に示す通り、そのどれにも激しいガス噴射は見られ
なかった。
しプレス加工した正極と、石炭ピッチから変性して得ら
れた炭化物を銅箔に塗布しプレス加工した負極とを、多
孔質のポリエチレンとポリプロピレンとの貼合わせ膜の
セパレーターを介して巻き取り、渦巻状電極とした。こ
の電極と電解液（１モルＬｉＰＦ６、エチレンカーボネ
ート、エチルメチルカーボネート、ディメチルカーボネ
ート（体積比１：２：１）溶液）とを外径１８ｍｍ、高
さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１４００ｍＡｈ）の
電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍの図２の形状の
ジルコニウム製のセンターピンを挿入し、上蓋をかぶせ
密閉した。この電池を５個作り丸棒で押し潰した結果、
表１に示す通り、そのどれにも激しいガス噴射は見られ
なかった。
【００１４】
【比較例】ＬｉＣｏＯ２をアルミニウム箔に塗布しプレ
ス加工した正極と、石油コークスを銅箔に塗布しプレス
加工した負極とを、多孔質のポリエチレンとポリプロピ
レンとの貼合わせ膜のセパレーターを介して巻き取り、
渦巻状電極とした。この電極と電解液（１モルＬｉＢＦ
４、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン（体積比１：１：２）溶液）とを外
径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１２
００ｍＡｈ）の電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍ
の図３の形状のステンレススチール製の鋸歯状部の無い
センターピンを挿入し、上蓋をかぶせ密閉した。この電
池を５個作り丸棒で押し潰した結果、表１に示す通り、
３個に激しいガス噴射が見られた。
ス加工した正極と、石油コークスを銅箔に塗布しプレス
加工した負極とを、多孔質のポリエチレンとポリプロピ
レンとの貼合わせ膜のセパレーターを介して巻き取り、
渦巻状電極とした。この電極と電解液（１モルＬｉＢＦ
４、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、
γ−ブチロラクトン（体積比１：１：２）溶液）とを外
径１８ｍｍ、高さ６５ｍｍ（５時間率での電気容量１２
００ｍＡｈ）の電池缶に、最外径４ｍｍ、高さ５５ｍｍ
の図３の形状のステンレススチール製の鋸歯状部の無い
センターピンを挿入し、上蓋をかぶせ密閉した。この電
池を５個作り丸棒で押し潰した結果、表１に示す通り、
３個に激しいガス噴射が見られた。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よれば、押し潰し等の外力に対し電池の安全性を高める
ことができ、産業上極めて有用である。
よれば、押し潰し等の外力に対し電池の安全性を高める
ことができ、産業上極めて有用である。
【図１】本発明に係わるセンターピン構造の一例であ
り、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
り、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図２】本発明に係わるセンターピン構造の他の一例で
あり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
あり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図３】本発明に係わるセンターピン構造の他の一例で
あり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
あり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は側面図である。
【図４】従来のセンターピン構造の一例であり、（Ａ）
は平面図、（Ｂ）は側面図である。
は平面図、（Ｂ）は側面図である。
１：センターピン ２：鋸歯状部 ３：外接円
Claims (3)
- 【請求項１】 電池缶内に、負極と正極とをセパレータ
ーを介して巻回された中心部に空隙を有する渦巻状の固
体が収納されており、この固体の中心空隙部に、中心軸
方向に合わせ目を有する中空円筒状のセンターピンが配
置されている非水系二次電池において、前記センターピ
ンの合わせ目の一方端に鋸歯状部が設けられるととも
に、前記センターピンの中心軸に直交する面での断面形
状が前記鋸歯状部を設けた一方端はセンターピンの断面
の外接円からはみ出さない形状でかつ他方端が前記一方
端の内側に入り込む渦巻状であることを特徴とする非水
系二次電池。 - 【請求項２】 請求項１において、センターピンが、ア
ルミニウム、表面酸化アルミニウム、ジルコニウム、チ
タン、ステンレススチールのいずれかよりなることを特
徴とする非水系二次電池。 - 【請求項３】 電池缶内に、負極と正極とをセパレータ
ーを介して巻回された中心部に空隙を有する渦巻状の固
体が収納されており、この固体の中心空隙部に、中心軸
方向に断面の外接円からはみ出さない形状の鋸歯状部を
一方端に設けかつ他方端が前記一方端の内側に入り込む
合わせ目を有する渦巻状の中空円筒状のセンターピンが
配置されている非水系二次電池の電池缶変形時における
ガス噴出防止法であって、前記センターピンの合わせ目
の一方端に設けられた鋸歯状部が、電池缶変形時にセン
ターピンの変形に伴い、負極と正極とセパレーターとを
突き破り、負極と正極とを複数箇所で短絡せしめること
を特徴とする非水系二次電池のガス噴出防止法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8115207A JP2934827B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 非水系二次電池およびそのガス噴出防止法 |
| US08/829,208 US5882815A (en) | 1996-04-01 | 1997-03-31 | Spiral rolled electrode assembly having a serrated center pin |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8115207A JP2934827B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 非水系二次電池およびそのガス噴出防止法 |
| US08/829,208 US5882815A (en) | 1996-04-01 | 1997-03-31 | Spiral rolled electrode assembly having a serrated center pin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09270251A JPH09270251A (ja) | 1997-10-14 |
| JP2934827B2 true JP2934827B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=26453766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8115207A Expired - Lifetime JP2934827B2 (ja) | 1996-04-01 | 1996-04-01 | 非水系二次電池およびそのガス噴出防止法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5882815A (ja) |
| JP (1) | JP2934827B2 (ja) |
Families Citing this family (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001283894A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-10-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 筒型電池 |
| TW501297B (en) * | 2000-06-22 | 2002-09-01 | Sony Corp | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
| US7045247B1 (en) * | 2000-08-24 | 2006-05-16 | The Gillette Company | Battery cathode |
| JP4159301B2 (ja) | 2001-11-28 | 2008-10-01 | 三洋電機株式会社 | 密閉電池 |
| US6677076B2 (en) * | 2002-01-15 | 2004-01-13 | Quallion Llc | Electric storage battery construction and method of manufacture |
| US6670071B2 (en) | 2002-01-15 | 2003-12-30 | Quallion Llc | Electric storage battery construction and method of manufacture |
| JP2003308873A (ja) * | 2002-04-17 | 2003-10-31 | Sony Corp | 非水電解質二次電池 |
| US20030215700A1 (en) * | 2002-04-04 | 2003-11-20 | Kenichiro Hosoda | Nonaqueous electrolyte secondary battery |
| WO2005091403A1 (en) * | 2003-01-15 | 2005-09-29 | Quallion Llc | Battery |
| US20050008930A1 (en) * | 2003-05-16 | 2005-01-13 | Johnson Michael W. | Core pin for a battery |
| US8080329B1 (en) | 2004-03-25 | 2011-12-20 | Quallion Llc | Uniformly wound battery |
| JP4393932B2 (ja) * | 2004-06-18 | 2010-01-06 | 日立マクセル株式会社 | 非水二次電池 |
| WO2006047320A1 (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-04 | Gillette Company, The | Battery cathodes |
| KR100624934B1 (ko) * | 2004-10-28 | 2006-09-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차 전지 |
| CN100492748C (zh) * | 2004-11-08 | 2009-05-27 | 索尼株式会社 | 电池和中心引脚 |
| KR100646536B1 (ko) * | 2005-03-24 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차 전지 |
| JP4499680B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-07-07 | 三星エスディアイ株式会社 | 円筒形リチウムイオン二次電池 |
| KR100696785B1 (ko) * | 2005-04-25 | 2007-03-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차 전지 |
| JP5022621B2 (ja) * | 2005-04-27 | 2012-09-12 | 三星エスディアイ株式会社 | 円筒状のリチウム二次電池 |
| KR100670454B1 (ko) * | 2005-05-18 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차 전지 |
| JP4848860B2 (ja) | 2006-01-13 | 2011-12-28 | ソニー株式会社 | 電池 |
| JP4984551B2 (ja) * | 2006-01-27 | 2012-07-25 | ソニー株式会社 | 電池 |
| KR100942906B1 (ko) * | 2006-10-23 | 2010-02-16 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 안전성을 발휘하는 전기화학소자 |
| US8574749B2 (en) | 2009-10-14 | 2013-11-05 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Lithium secondary battery |
| KR101137369B1 (ko) | 2009-11-17 | 2012-04-20 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차전지 |
| US11923511B2 (en) * | 2019-07-12 | 2024-03-05 | Electrochem Solutions, Inc. | Lithium oxyhalide electrochemical cell design for high-rate discharge |
| KR20220038494A (ko) * | 2019-12-03 | 2022-03-28 | 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 씨오., 리미티드 | 이차 전지, 전해액 및 이차 전지를 포함하는 장치 |
| EP3945617A1 (de) * | 2020-07-28 | 2022-02-02 | VARTA Microbattery GmbH | Elektrochemische energiespeicherzelle |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL69996C (ja) * | 1946-09-10 | |||
| US3734778A (en) * | 1971-05-10 | 1973-05-22 | Gates Rubber Co | Method for producing a spirally wound electrolytic cell |
| FR2446543A2 (fr) * | 1979-01-12 | 1980-08-08 | Accumulateurs Fixes | Pile electrique cylindrique |
| US4565753A (en) * | 1985-04-03 | 1986-01-21 | Gte Government Systems Corporation | Electrochemical cell having wound electrode structures |
| US5047068A (en) * | 1989-10-02 | 1991-09-10 | Eveready Battery Company, Inc. | Process of assembling a cell |
-
1996
- 1996-04-01 JP JP8115207A patent/JP2934827B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-03-31 US US08/829,208 patent/US5882815A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5882815A (en) | 1999-03-16 |
| JPH09270251A (ja) | 1997-10-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2934827B2 (ja) | 非水系二次電池およびそのガス噴出防止法 | |
| US5989743A (en) | Non-aqueous battery | |
| US6635381B2 (en) | Electrochemical lithium ion secondary cell having a scalloped electrode assembly | |
| JP3010781B2 (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPWO2006049167A1 (ja) | 電池およびセンターピン | |
| JP3286880B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
| EP0780920B1 (en) | Non-aqueous battery | |
| JP3786349B2 (ja) | 非水二次電池 | |
| WO1998054780A1 (en) | Nonaqueous electrolyte secondary battery and method for manufacturing negative electrode of the same | |
| JP3143951B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP3460138B2 (ja) | 防爆型二次電池 | |
| JP3988901B2 (ja) | 有機電解液二次電池 | |
| JP2010108679A (ja) | 非水系二次電池用電極群およびこれを用いた非水系二次電池 | |
| JP2008243704A (ja) | 円筒型非水電解質電池 | |
| JP2003168404A (ja) | 非水電解質電池 | |
| JP2010015851A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2004281292A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| JPH11144766A (ja) | 二次電池 | |
| JP4045627B2 (ja) | 防爆型非水二次電池 | |
| JPH10261391A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2010244788A (ja) | 非水系二次電池 | |
| JP4189984B2 (ja) | 角形非水二次電池 | |
| JP4272657B2 (ja) | 非水二次電池 | |
| JP4098389B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
| JP2004199938A (ja) | 非水電解液二次電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090604 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100604 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110604 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120604 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130604 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140604 Year of fee payment: 15 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |