JP5578372B2 - 密閉型電池 - Google Patents
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Description
(C−F)/(B−E)≦C/B
を満たすことが好ましい。つまり、導電性遮断弁の平坦部と接続部材との間隔Cと、凸体の高さFとの差が小さくなるほど、導電性遮断弁の平坦部と接続部材との間隔Cに占める凸体の高さFの割合が大きくなるため、凸体が、導電性遮断弁の突出部のケース内方への移動を規制しやすくなり、導電性遮断弁と接続部材とが導電経路を再接続する位置にて再接触しやすい。また、凸体の側壁と突出部の側壁までの最短距離Eが小さい、すなわち突出部と凸体とが近接するほど、凸体が、導電性遮断弁の突出部のケース内方への移動を規制しやすくなり、導電性遮断弁と接続部材とが導電経路を再接続する位置にて再接触しやすい。さらに、導電性遮断弁の固定端から突出部の側壁までの距離Bが、導電性遮断弁の平坦部と接続部材との間隔Cより大きくなるほど、導電性遮断弁が移動するときに、導電性遮断弁の固定端からみた平坦部の角度の変化が小さく済むため、凸体が、導電性遮断弁の突出部のケース内方への移動を規制しやすくなり、導電性遮断弁と接続部材とが導電経路を再接続する位置にて再接触しやすい。なお、導電性遮断弁の固定端とは、導電性遮断弁の外縁を固定するケースの内縁端部のことをいい、導電性遮断弁がケース外方または内方に移動する際の支点となる箇所のことをいう。
(C−F)/(B−E)≦C/B
を満たすように構成されていることが、導電経路を再接続しやすいという点で好ましい。この実施形態においては、凸体42の高さFは、遮断弁34の平坦部41から下方(図3の下)に延びた凸体42の頂部までの高さであり、遮断弁34の固定端は、遮断弁34の外縁が、リベット35に接合されたリベット35の内縁端部である。また、凸体42の高さFは、遮断弁34の平坦部41と接続部材32との間隔Cの0.1倍以上であることが好ましく、0.3倍以上(例えば0.5倍以上、典型的には0.98倍以上1倍以下)であることがより好ましい。さらに、凸体42の側壁と突出部40の側壁までの最短距離Eは、遮断弁34の固定端から突出部40の側壁までの距離Bの0.8倍以下であることが好ましく、0.5倍以下(例えば0.2倍以下、典型的には0.02倍以下)であることがより好ましい。さらに、凸体42の高さFが、遮断弁34の平坦部41と接続部材32との間隔Cの0.98倍以上である場合、凸体42の側壁と突出部40の側壁までの最短距離Eが、遮断弁34の固定端から突出部40の側壁までの距離Bの0.8倍以下であることがより好ましく、上記Fが上記Cの0.5倍以上である場合、上記Eが上記Bの0.5倍以下であることがより好ましく、上記Fが上記Cの0.3倍以上である場合、上記Eが上記Bの0.2倍以下であることがより好ましく、上記Fが上記Cの0.1倍以上である場合、上記Eが上記Bの0.02倍以下であることがより好ましい。
図2および図3に示すような上記実施形態に係る電流遮断/再接続機構であって、遮断弁34の平坦部41と接続部材32との間隔Cが0.9mmであり、遮断弁34の固定端から突出部40の側壁までの距離Bが7.85mmであり、遮断弁の厚さが0.15mmであり、凸体42の高さFと、凸体42の側壁と突出部40の側壁までの最短距離Eとを下記のように変更させた電流遮断/再接続機構を備えるリチウムイオン二次電池10を構築した。すなわち、凸体42の高さFを上記Cに対して10%(0.10C)、30%(0.30C)、50%(0.50C)、98%(0.98C)にそれぞれ変更し、凸体42の側壁と突出部40の側壁までの最短距離Eを上記Bに対して2%(0.02B)、20%(0.20B)、50%(0.50B)、80%(0.80B)にそれぞれ変更したものを構築した。なお、リチウムイオン二次電池10に備えられている正極を構成する活物質として、従来公知のニッケル、コバルトおよびマンガンを含む三元系リチウム遷移金属酸化物を用い、負極を構成する活物質としてグラファイトを用いた。得られたリチウムイオン二次電池10の各々を過充電状態にして電流遮断機構を作動させ、導電経路を分断した。次いで、リチウムイオン二次電池10のリベット35の連絡孔50を封止するキャップ60に孔を開け、ケース外から力を付与するものとして直径1mm程度の絶縁棒を連絡孔50に挿通させた。この絶縁棒を、ケース20外方に押し上げられて接続部材32と離れた状態にある遮断弁34に当接させて、遮断弁34をケース20内方に向かって移動させた。これらのリチウムイオン二次電池につき、遮断弁34をケース20内方に向かって移動させた後の通電の可否を電圧計により電圧を測定することで判定した。通電が可能であったものを○、通電ができなかったものを×として記録した。結果を表1に示す。
10 リチウムイオン二次電池
15 正極外部端子
16 負極外部端子
17 注液口
18 安全弁
20 ケース
21 ケース本体
22 蓋体
32 接続部材
33 接続部
34 (導電性)遮断弁
35 リベット
37 ガス流通口
38 ノッチ
40 突出部
41 平坦部
42 凸体(アシスト部材)
50 連絡孔
60 キャップ(封止体)
Claims (5)
- 正負の電極と該電極を収容するケースとを備え、該電極の少なくとも一方と該ケース外部に露出する外部端子とを導通する導電経路が形成された密閉型電池であって、
前記導電経路の一部を構成し、かつ前記ケース内外のガス流通を遮断する導電性遮断弁を備えており、
前記導電性遮断弁は、前記ケース内圧が上昇したときに、少なくともその一部が移動することで前記導電経路を分断するものであり、かつ該導電性遮断弁の少なくとも一部が移動した状態において、該ケース外からの力を該導電性遮断弁に付与することで、少なくともその一部が移動して該導電経路を再接続するものであり、
前記ケース外から力を付与して前記導電性遮断弁の少なくとも一部を移動させる際に、前記導電経路の再接続をアシストするアシスト部材をさらに備え、
前記導電性遮断弁に対して前記ケース内方に配置され、前記導電経路の一部を構成する接続部材をさらに備え、
前記導電性遮断弁は、
前記ケース内方に突出し、前記接続部材と接触する突出部と、該突出部の周囲にて該接続部材と所定の間隔で離間する平坦部とを有し、
前記導電性遮断弁は、
前記ケース内圧が上昇したときに、前記突出部が該ケース外方に向かって移動することで前記接続部材と離れ、かつ該突出部が移動した状態において、該ケース外からの力を該導電性遮断弁に付与することで、該突出部が該ケース内方に向かって移動して該接続部材と再接触するものであり、
前記アシスト部材は、前記導電性遮断弁の平坦部と前記接続部材との間に配置されるスペーサである、密閉型電池。 - 前記アシスト部材が、前記突出部の外側面の少なくとも一部を囲むように前記導電性遮断弁の平坦部または前記接続部材に固定された凸体である、請求項1に記載の密閉型電池。
- 前記導電性遮断弁は、その外縁が前記ケース内に固定されており、
前記導電性遮断弁の平坦部と前記接続部材との間隔をC、前記凸体の高さをF、該導電性遮断弁の固定端から前記突出部の側壁までの距離をB、該凸体の側壁と該突出部の側壁までの最短距離をEとしたときに、式:
(C−F)/(B−E)≦C/B
を満たす、請求項2に記載の密閉型電池。 - 前記導電性遮断弁の平坦部と前記接続部材との間隔Cより前記凸体の高さFが小さく、
前記凸体の頂部は、前記接続部材または前記導電性遮断弁の平坦部に当接したときに面接触するように斜面が形成されている、請求項2または3に記載の密閉型電池。 - 請求項1から4のいずれかに記載の密閉型電池を備える車両。
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