JP3286880B2 - 非水系二次電池 - Google Patents
非水系二次電池Info
- Publication number
- JP3286880B2 JP3286880B2 JP09294595A JP9294595A JP3286880B2 JP 3286880 B2 JP3286880 B2 JP 3286880B2 JP 09294595 A JP09294595 A JP 09294595A JP 9294595 A JP9294595 A JP 9294595A JP 3286880 B2 JP3286880 B2 JP 3286880B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- battery
- center pin
- separator
- secondary battery
- 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
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
Description
関し、特に電極が渦巻式電極である非水系二次電池に関
するものである。
帯用電子機器の小型、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、軽量で且つ高エネルギ
ー密度が要求されている。一般用途の二次電池の大半は
鉛電池、ニッカド電池等の水溶液系二次電池である。こ
れらの二次電池はサイクル特性に優れるものの、電池重
量やエネルギー密度の点で十分ではない。このような水
溶液系二次電池に代わる二次電池としてリチウムあるい
はリチウム合金を負極に用いた非水電解液二次電池やリ
チウムのインターカレーションの起こる炭素質材料等を
負極とする非水電解液二次電池が提案されている。これ
らの非水電解液二次電池は、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、ビデオカメラやラップトップパソコン、携
帯電話等の携帯用電子機器の電源として最適である。比
較的消費電流の大きいビデオカメラ等の電源として使用
するには電極面積を大きくした渦巻式電極を用いる非水
電解液二次電池が提案されている。この非水電解液二次
電池に使用される電極は、正極と負極をセパレーターを
介して積層し、巻き取り芯を中心に渦巻状に多数回巻い
た後巻き取り芯を取り除いて得られる。この渦巻式電極
は重負荷に耐えられることから大電流放電が要求される
電池の電極として適している。特に正極活物質にLiC
oO2、負極活物質に難黒鉛化カーボンを使用した渦巻
式電極を用いる非水電解液系二次電池では過充電(4.
4V以上まで充電した場合)の際有機溶媒が分解し、不
可逆的にガスが発生する。また押しつぶされた際に電池
缶内での正、負極間での短絡により発熱がおこり、有機
溶媒が分解しガスが発生する。かかる場合ガスの放出を
円滑にするために電極中心部にセンターピンを設置す
る。またセンターピンは充放電の繰り返しに伴い電池中
心部に加わる圧力を緩和し、電池中心部付近の電極が変
形を妨げる効果も有している。従来センターピンには絶
縁体からなる中空筒状センターピンや強度の高い金属性
の中空筒状センターピン(特開平4−332481)が
用いられてきた。これらに共通することは電極膨張に伴
うの加圧による電極変形の耐圧限界を上げることに焦点
が当てられていることにある。電極の体積膨張等の電池
自体から派生する力の場合には金属性の中空筒状のセン
ターピンを用いることで十分であるかもしれないが金属
性のセンターピンを用いても無限の圧力に耐えることは
できないため外的な力が加わると電池が変形し、電池缶
内での短絡は避けがたい。特に技術改良による電池容量
の向上に伴い従来のストレート末端部の中空円筒状セン
ターピンでは外圧による押しつぶしにより時々激しいガ
ス発生が見られるようになり、このセンターピンでは不
十分となってきた。
点に鑑み、外的な大きな力が電池にかかり、押しつぶさ
れた場合でも急激なガス発生を回避できる、安全性の高
い非水電解液二次電池の提供を目的とする。
を有するセンターピンでは電池缶内で局部的に短絡が生
じると短絡部に大電流が流れ局所的に高熱となり、この
ため有機物が分解し多量のガスが発生することになる。
そこで電池缶が押しつぶされた際、電極全体に短絡が起
こると電池缶内の熱の分布が均一になり、ガス発生につ
ながる局所的な高熱部をなくすることができる。押しつ
ぶされた際電極全体にわたって短絡を起こすためにはセ
ンターピンはセパレーター、正極、負極を突き破るだけ
の強度、形状を有する必要がある。正極と負極間の短絡
を確実なものとするため導電性があることがより好まし
い。本発明では図1(イおよびロ)に示すように筒状物
の円周方向末端に電極やセパレーターを突き通すことが
できるような形状の切り欠きを作り、電極やセパレータ
ーを突き通すことを可能にする。また、通常の場合には
切り欠き部は電極と平行に保ち、押しつぶされた際のみ
切り欠き部が電極方向に露出し突き刺さるよう筒を図2
のように偏心させる。筒状物に材質は導電性のあるステ
ンレススチール等の金属材料のみならずグラファイトフ
ァイバー入り熱可塑性耐熱樹脂(ポリフェニレンサルフ
ァイド等)やグラファイトファイバー入り熱硬化性樹脂
(フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等)の有機
材料も利用できる。有機材料の場合無機フィラーを混入
することにより強度を増加させることができる。非水電
解液電池の正極活物質は実施例で示したLiCoO2の
他Mn、Ni、Fe等の遷移金属を主成分としリチウ
ム、酸素からなるリチウム複合金属酸化物を使用でき
る。負極材料はコークス、グラファイト、メソフェーズ
ピッチ、ポリパラフェニレン等の高分子炭素化物が使用
できる。電解液は非プロトン系有機溶媒(炭酸プロピレ
ン、炭酸エチレン、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、γ−
ブチルラクトン等)とリチウム塩(LiBF4,LiP
F6,CF3SO3Li,(CF3SO2)2NLi等)から
なる。
し試験の結果を示す。実施例1−4の本発明品センター
ピンを挿入した非水電解液電池では20例のうち丸棒押
しつぶし試験により激しいガス噴射が認められた例は一
例もない。一方、従来品では低容量の電池を使用したの
にも拘らず5例中4例で激しいガス噴射認められた。本
発明品は押しつぶし等の外力に対し電池の安全性をたか
めることに寄与する。
加工した正極と炭素質材料と銅箔に塗布し、プレス加工
した負極と多孔質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巻き取り機で渦状電極とし
た。この電極と電解液(1 MLiPF6エチレンカー
ボネート−ジエチイルカーボネート(体積比1:3)溶
液を外径18mm、高さ65mm(5時間率での電池容
量1300mAh)の電池缶に最外径4mm、高さ55
mmのタイプA(図1 イ)ステンレススチール製の電
極やセパレーターを突き通すことができるような形状の
切り欠きを有する偏心した筒状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
つぶしたが1例も激しいガス噴射は見られなかった。
加工した正極と炭素質材料と銅箔に塗布し、プレス加工
した負極と多孔質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巻き取り機で渦状電極とし
た。この電極と電解液(1 MLiPF6エチレンカーボ
ネート−ジエチイルカーボネート(体積比1:3)溶液
を外径18mm、高さ65mm(5時間率での電池容量
1300mAh)の電池缶に最外径4mm、高さ55m
mのタイプB(図1 ロ)ステンレススチール製の電極
やセパレーターを突き通すことができるような形状の切
り欠きを有する偏心した筒状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個作り丸棒で押しつ
ぶしたが1例も激しいガス噴射は見られなかった。
加工した正極と炭素質材料と銅箔に塗布し、プレス加工
した負極と多孔質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巻き取り機で渦状電極とし
た。この電極と電解液(1 MLiPF6エチレンカーボ
ネート−ジエチイルカーボネート(体積比1:3)溶液
を外径18mm、高さ65mm(5時間率での電池容量
1500mAh)の電池缶に最外径4mm、高さ55m
mのタイプA(図1 イ)ステンレススチール製の電極
やセパレーターを突き通すことができるような形状の切
り欠きを有する偏心した筒状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個作り丸棒で押しつ
ぶしたが1例も激しいガス噴射は見られなかった。
加工した正極と炭素質材料と銅箔に塗布し、プレス加工
した負極と多孔質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巻き取り機で渦状電極とし
た。この電極と電解液(1 MLiPF6エチレンカーボ
ネート−ジエチイルカーボネート(体積比1:3)溶液
を外径18mm、高さ65mm(5時間率での電池容量
1500mAh)の電池缶に最外径4mm、高さ55m
mのタイプB(図1 ロ)ステンレススチール製の電極
やセパレーターを突き通すことができるような形状の切
り欠きを有する偏心した筒状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個作り丸棒で押しつ
ぶしたが1例も激しいガス噴射は見られなかった。
加工した正極と炭素質材料と銅箔に塗布し、プレス加工
した負極と多孔質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巻き取り機で渦状電極とし
た。この電極と電解液(1 MLiPF6エチレンカーボ
ネート−ジエチイルカーボネート(体積比1:3)溶液
を外径18mm、高さ65mm(5時間率での電池容量
1200mAh)の電池缶に最外径4mm、高さ55m
mのタイプC(図1 ハ)ステンレススチール製の直線
状の切り欠きを有する偏心した筒状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
押しつぶした結果4例に激しいガス噴射が見られた。
来品の正面図
Claims (1)
- 【請求項1】 収納缶内に、負極と正極がセパレーター
を介して中心部に空隙を有する渦巻状の固体とし、この
固体中心空隙部に配置された中空円筒状のセンターピン
を収納してなる非水系二次電池において、上記センター
ピンが円周方向の両端に電極やセパレーターを突き通す
ことができるような形状の切り欠きを有するとともに偏
心していることを特徴とする非水系二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09294595A JP3286880B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 非水系二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09294595A JP3286880B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 非水系二次電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08250155A JPH08250155A (ja) | 1996-09-27 |
JP3286880B2 true JP3286880B2 (ja) | 2002-05-27 |
Family
ID=14068621
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09294595A Expired - Lifetime JP3286880B2 (ja) | 1995-03-14 | 1995-03-14 | 非水系二次電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3286880B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006049167A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Sony Corporation | 電池およびセンターピン |
KR100942906B1 (ko) | 2006-10-23 | 2010-02-16 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 안전성을 발휘하는 전기화학소자 |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6054233A (en) * | 1998-05-08 | 2000-04-25 | Eveready Battery Company, Inc. | Destruction controlling mechanism for an electrochemical cell |
JP4159301B2 (ja) * | 2001-11-28 | 2008-10-01 | 三洋電機株式会社 | 密閉電池 |
JP4393932B2 (ja) * | 2004-06-18 | 2010-01-06 | 日立マクセル株式会社 | 非水二次電池 |
KR100624934B1 (ko) * | 2004-10-28 | 2006-09-15 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차 전지 |
KR100646536B1 (ko) | 2005-03-24 | 2006-11-23 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이차 전지 |
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 |
KR101058293B1 (ko) * | 2006-10-23 | 2011-08-22 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 안전성을 발휘하는 전기화학소자 |
JP4803201B2 (ja) | 2008-04-04 | 2011-10-26 | トヨタ自動車株式会社 | 捲回型電池および捲回型電池の製造方法 |
KR101023919B1 (ko) | 2008-06-09 | 2011-03-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 리튬 이차전지 |
US9257715B2 (en) | 2012-02-24 | 2016-02-09 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cylindrical secondary battery |
US9343718B2 (en) | 2012-08-08 | 2016-05-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
-
1995
- 1995-03-14 JP JP09294595A patent/JP3286880B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006049167A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2006-05-11 | Sony Corporation | 電池およびセンターピン |
JPWO2006049167A1 (ja) * | 2004-11-08 | 2008-05-29 | ソニー株式会社 | 電池およびセンターピン |
JP4984892B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2012-07-25 | ソニー株式会社 | 電池およびセンターピン |
KR100942906B1 (ko) | 2006-10-23 | 2010-02-16 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 안전성을 발휘하는 전기화학소자 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08250155A (ja) | 1996-09-27 |
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 | |
JP4752574B2 (ja) | 負極及び二次電池 | |
JP3286880B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
KR20060059716A (ko) | 리튬 이차 전지 | |
EP0780920B1 (en) | Non-aqueous battery | |
JPH09283149A (ja) | 電池用極板の集電体及びその集電体を用いた電池 | |
KR20190005296A (ko) | 노치가 형성된 리드박스를 포함하는 파우치형 이차전지 | |
US20050058896A1 (en) | Non-aqueous electrolyte secondary battery | |
JPH06181069A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
JP3143951B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP3460138B2 (ja) | 防爆型二次電池 | |
JP2004303597A (ja) | リチウム二次電池およびその製造方法 | |
JP2002279956A (ja) | 非水電解質電池 | |
JP4403447B2 (ja) | 非水系二次電池 | |
JP2001023685A (ja) | 電解液およびそれを用いた二次電池 | |
JPH08213049A (ja) | リチウム二次電池 | |
JP2003229112A (ja) | 非水電解質2次電池及び非水電解質2次電池の製造方法 | |
JP3211259B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP4045627B2 (ja) | 防爆型非水二次電池 | |
JPH0794169A (ja) | 非水電解質電池 | |
JP2004199938A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2775754B2 (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JPH10247522A (ja) | 非水電解液二次電池 | |
JP2005327516A (ja) | 非水電解液二次電池の充電方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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: 20080315 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090315 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100315 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110315 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120315 Year of fee payment: 10 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130315 Year of fee payment: 11 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140315 Year of fee payment: 12 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |