JPS6052A - 非水電解液電池 - Google Patents
非水電解液電池Info
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- JPS6052A JPS6052A JP58105650A JP10565083A JPS6052A JP S6052 A JPS6052 A JP S6052A JP 58105650 A JP58105650 A JP 58105650A JP 10565083 A JP10565083 A JP 10565083A JP S6052 A JPS6052 A JP S6052A
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- separator
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/446—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
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- H—ELECTRICITY
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- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
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-
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-
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/10—Temperature sensitive devices
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2300/00—Electrolytes
- H01M2300/0017—Non-aqueous electrolytes
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は非水電解液電池に関し、特に、電池短絡時の
安全性についての改良に関する。
安全性についての改良に関する。
非水電解液電池は、リチウム、ナトリウム、カリウム、
カルシウム、マグネシウムあるいはアルミニウム等の軽
金属を負極活物質として用いるとともに、電解液として
非水の有機溶媒にイオン導電性をもたせるために、アル
カリ金属塩を溶かした有機電解質を使用することを特徴
としており、高いエネルギー密度、広い作動温度範囲お
よび長期にわたる保存性が理論的に示され、小型かつ高
性能な電池どして脚光を浴びている。
カルシウム、マグネシウムあるいはアルミニウム等の軽
金属を負極活物質として用いるとともに、電解液として
非水の有機溶媒にイオン導電性をもたせるために、アル
カリ金属塩を溶かした有機電解質を使用することを特徴
としており、高いエネルギー密度、広い作動温度範囲お
よび長期にわたる保存性が理論的に示され、小型かつ高
性能な電池どして脚光を浴びている。
リチウム等の金属は極めて化学的な活性が強く、水と激
しく反応して水素を発生するため、通常の水溶性電解液
は使用することができない。そこで、この種の電池では
、非水の電解液として、プロピレン・カーボネイト（Ｐ
Ｃ）、γ−ブチロラク１〜ン（ＢＬ）あるいはジメチル
ボルムアマイド（ＤＭＦ）等の非水の有機溶媒にイオン
導電性をもたせるためのアルカリ金属塩を溶かした有機
電解質が広く用いられるようになり、この種の非水電解
液電池の実用化が促進されている。
しく反応して水素を発生するため、通常の水溶性電解液
は使用することができない。そこで、この種の電池では
、非水の電解液として、プロピレン・カーボネイト（Ｐ
Ｃ）、γ−ブチロラク１〜ン（ＢＬ）あるいはジメチル
ボルムアマイド（ＤＭＦ）等の非水の有機溶媒にイオン
導電性をもたせるためのアルカリ金属塩を溶かした有機
電解質が広く用いられるようになり、この種の非水電解
液電池の実用化が促進されている。
従来の非水電解液電池においては、正極活物質どして二
酸化マンガンあるいは銀等が用いられ、また、非水電解
液を含浸するセパレータとして、ポリプロピレン不織布
あるいはこれにガラスｌｉ耗を混入したもの等、イオン
透過度が大きく適度な機械的強度を持つ多孔性の絶縁体
が使用されている。これら負極活物質、正極活物質およ
び非水電解液を含むセパレータが電池ケース内に密封さ
れている。
酸化マンガンあるいは銀等が用いられ、また、非水電解
液を含浸するセパレータとして、ポリプロピレン不織布
あるいはこれにガラスｌｉ耗を混入したもの等、イオン
透過度が大きく適度な機械的強度を持つ多孔性の絶縁体
が使用されている。これら負極活物質、正極活物質およ
び非水電解液を含むセパレータが電池ケース内に密封さ
れている。
この種の非水電解液電池では、従来、次のような問題が
指摘されていた。つまり、電池の両極を誤って短絡する
と、非常に大ぎな短絡電流が流れ、この短絡電流によっ
て電池内部が加熱して、異常な高温となり、非水の電解
液を用いていることから、短絡時間が長いど電池が爆発
してしまうことがあった。
指摘されていた。つまり、電池の両極を誤って短絡する
と、非常に大ぎな短絡電流が流れ、この短絡電流によっ
て電池内部が加熱して、異常な高温となり、非水の電解
液を用いていることから、短絡時間が長いど電池が爆発
してしまうことがあった。
この加熱・爆発の危険性は、内部抵抗が低くて、取出し
得る電流容量の大きな電池、すなわち、負荷性能の優れ
た電池程人きい。
得る電流容量の大きな電池、すなわち、負荷性能の優れ
た電池程人きい。
このように、非水電解液電池は、高い電気的エネルギー
を取出し得るが、これと相反する問題として、電池短絡
時の加熱・爆発という危険性を伴うものであった。
を取出し得るが、これと相反する問題として、電池短絡
時の加熱・爆発という危険性を伴うものであった。
この発明は上述した従来の問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、電池性能を損なうことなく、かつ
簡単な構成で、短絡時の加熱・爆発の危険性を防止でき
るようにした非水電解液電池を提供することにある。
であり、その目的は、電池性能を損なうことなく、かつ
簡単な構成で、短絡時の加熱・爆発の危険性を防止でき
るようにした非水電解液電池を提供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、ポリプロピ
レン不織イｂ等からなるセパレータに、ポリエチレン微
粉末を予め定着してａ３き、大きな短絡電流によって電
池内がある程度Ｊ：で高温になると、上記ポリエチレン
微粉末が溶解してセパレータのイオン導電性を大きく低
下させ、その結果短絡電流が急激に低下してそれ以上の
温度土性どそれに伴う爆発を防ぐようにしたことを特徴
とする。
レン不織イｂ等からなるセパレータに、ポリエチレン微
粉末を予め定着してａ３き、大きな短絡電流によって電
池内がある程度Ｊ：で高温になると、上記ポリエチレン
微粉末が溶解してセパレータのイオン導電性を大きく低
下させ、その結果短絡電流が急激に低下してそれ以上の
温度土性どそれに伴う爆発を防ぐようにしたことを特徴
とする。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて計則に説明
する。
する。
図に示す電池は、負極化１と正極端子板３ ｉＪ５よび
ガスケット４からなる電池ケース内に正極６とセパレー
タ５および負極７からなる発電要素２が非水電解液９と
ともに絶縁板８を介在させて密封入されている。セパレ
ータ５．正極６．負極７はそれぞれ帯状に形成されてお
り、これらはセパレータ５を挾んで交互に正極６．負極
７が配置されるように重ね合わされ、渦巻状に巻かれて
いる。
ガスケット４からなる電池ケース内に正極６とセパレー
タ５および負極７からなる発電要素２が非水電解液９と
ともに絶縁板８を介在させて密封入されている。セパレ
ータ５．正極６．負極７はそれぞれ帯状に形成されてお
り、これらはセパレータ５を挾んで交互に正極６．負極
７が配置されるように重ね合わされ、渦巻状に巻かれて
いる。
負極７としてはリヂウム等の軽金属が使用され、これと
負極化１が負極リード線１１で結線されている。正極６
としては二酸化マンガン等が使用され、これと正４Ｆ１
．端子板３が正極リード線１０で結線されている。また
、非水電解液９としては、前述した非水の有機溶媒にア
ルカリ金属塩を溶かした有機電解質が使用されている。
負極化１が負極リード線１１で結線されている。正極６
としては二酸化マンガン等が使用され、これと正４Ｆ１
．端子板３が正極リード線１０で結線されている。また
、非水電解液９としては、前述した非水の有機溶媒にア
ルカリ金属塩を溶かした有機電解質が使用されている。
セパレータ５はイオン導電性が大きく適度な機械的強度
を持つ多孔性の絶縁体、例えばポリプロピレン不織布あ
るいはガラス繊維゛を混入したポリプロピレン不織布か
らなる。ここで注目すべきことは、この発明の非水電解
液電池にあっては、セパレータ５にポリエチレン微粉末
を予め添着しである点である。
を持つ多孔性の絶縁体、例えばポリプロピレン不織布あ
るいはガラス繊維゛を混入したポリプロピレン不織布か
らなる。ここで注目すべきことは、この発明の非水電解
液電池にあっては、セパレータ５にポリエチレン微粉末
を予め添着しである点である。
ポリエチレン微粉末は次のようにしてセパレータ５に添
着される。つまり、ポリエチレンの水性系エマルジョン
にセパレータ５を浸漬し、その後これを取出し乾燥する
ことにより、セパレータ５に数ミクロン程度の粒径のポ
リエチレン微粉末が添着する。ポリエチレン微粉末の添
着ｍとしては、重量比で５〜４０％程度が好ましい。
着される。つまり、ポリエチレンの水性系エマルジョン
にセパレータ５を浸漬し、その後これを取出し乾燥する
ことにより、セパレータ５に数ミクロン程度の粒径のポ
リエチレン微粉末が添着する。ポリエチレン微粉末の添
着ｍとしては、重量比で５〜４０％程度が好ましい。
上述のようにセパレータ５にポリエチレン微粉末が添着
された非水電解液電池にあっては、その両極を短絡した
時、先ず従来と同様に人さ゛なγ、（１絡電流が流れ、
その短絡電流によって電池内部が発熱し、除々に高温と
なる。電池の内部温度が１１０〜１２０℃程度の一定温
度に達するとセパレータ５に添着されているポリエチレ
ン微粉末が溶解する。ポリエチレン微粉末が溶解づるこ
とにより、セパレータ５の導電性が著しく損われセパレ
ータ５ば殆ど導電性のないフィルムとなる。その結果、
電池の内部抵抗が急激に増加し、従って電池のりＡｉ絡
雷電流急激に減少し、さらに電池温度が上界することが
なくなり、むしろ電池温度は短絡電流の減少にともなっ
て低下し、従来のような爆発の危険性が全くなくなる。
された非水電解液電池にあっては、その両極を短絡した
時、先ず従来と同様に人さ゛なγ、（１絡電流が流れ、
その短絡電流によって電池内部が発熱し、除々に高温と
なる。電池の内部温度が１１０〜１２０℃程度の一定温
度に達するとセパレータ５に添着されているポリエチレ
ン微粉末が溶解する。ポリエチレン微粉末が溶解づるこ
とにより、セパレータ５の導電性が著しく損われセパレ
ータ５ば殆ど導電性のないフィルムとなる。その結果、
電池の内部抵抗が急激に増加し、従って電池のりＡｉ絡
雷電流急激に減少し、さらに電池温度が上界することが
なくなり、むしろ電池温度は短絡電流の減少にともなっ
て低下し、従来のような爆発の危険性が全くなくなる。
第２図は上述した本発明による非水電解液電池の作用を
従来のものと比較・して示１グラフである。
従来のものと比較・して示１グラフである。
同図において、横軸は電池を短絡してからの経過時間で
あり、縦軸は電池温度を示している。特性Ａは従来の非
水電解液電池のものであり、これでは電池温度が除々に
上昇し、１８０℃以上になると爆発を起こすことが多く
なる。これに対し、特性Ｂが本発明の非水電解液電池で
あり、図のように本発明による電池では、電池温度が１
２０℃近くになると、前）ホしたにうにセパレータ５に
添着されていた微粉末が溶解′丈ることから、温度はそ
れ以上上昇せずむしろ下降する。これによって電池の爆
発の危険性はなくなる。
あり、縦軸は電池温度を示している。特性Ａは従来の非
水電解液電池のものであり、これでは電池温度が除々に
上昇し、１８０℃以上になると爆発を起こすことが多く
なる。これに対し、特性Ｂが本発明の非水電解液電池で
あり、図のように本発明による電池では、電池温度が１
２０℃近くになると、前）ホしたにうにセパレータ５に
添着されていた微粉末が溶解′丈ることから、温度はそ
れ以上上昇せずむしろ下降する。これによって電池の爆
発の危険性はなくなる。
なｄ５、この発明は第１図に示したような発電要素が渦
巻状に形成された非水電解液電池に限らず、伯の構造の
非水電解液電池にも適用でき、上記と同様な作用効果を
奏する。
巻状に形成された非水電解液電池に限らず、伯の構造の
非水電解液電池にも適用でき、上記と同様な作用効果を
奏する。
以上、詳細°に説明したように、この発明に係る非水電
解液電池にあっては、セパレータにボリエチレン微粉末
を添着するという極簡単な構成により、電池性能を損な
うことなく、電池短絡時の加熱・爆発の危険性を防止す
ることができ、高負荷性能と安全性を両立さぼることが
できる。
解液電池にあっては、セパレータにボリエチレン微粉末
を添着するという極簡単な構成により、電池性能を損な
うことなく、電池短絡時の加熱・爆発の危険性を防止す
ることができ、高負荷性能と安全性を両立さぼることが
できる。
第１図はこの発明による非水電解液電池の一実施例を示
ず断面図、第２図はこの発明による非水電解液電池の作
用効果を従来のものと比較して示ずグラフである。 １・・・・・・・・・・・・・・・負極色２・・・・・
・・・・・・・・・・発電要素３・・・・・・・・・・
・・・・・正極端子板５・・・・・・・・・・・・・・
・セパレータ６・・・・・・・・・・・・・・・正極７
・・・・・・・・・・・・・・・負極特許出願人 富士
電気化学株式会着 代 理 人 弁理上 −色健輔 第２図 第１図
ず断面図、第２図はこの発明による非水電解液電池の作
用効果を従来のものと比較して示ずグラフである。 １・・・・・・・・・・・・・・・負極色２・・・・・
・・・・・・・・・・発電要素３・・・・・・・・・・
・・・・・正極端子板５・・・・・・・・・・・・・・
・セパレータ６・・・・・・・・・・・・・・・正極７
・・・・・・・・・・・・・・・負極特許出願人 富士
電気化学株式会着 代 理 人 弁理上 −色健輔 第２図 第１図
Claims (1)
- （１〉軽金属よりなる負極、非水電解液が含浸されたセ
パレータ、および正極で構成される非水電解液電池にお
いて、上記セパレータにポリエチレン微粉末が予め添着
されていることを特徴とする非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105650A JPS6052A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58105650A JPS6052A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6052A true JPS6052A (ja) | 1985-01-05 |
| JPH0516139B2 JPH0516139B2 (ja) | 1993-03-03 |
Family
ID=14413321
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58105650A Granted JPS6052A (ja) | 1983-06-15 | 1983-06-15 | 非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6052A (ja) |
Cited By (21)
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-
1983
- 1983-06-15 JP JP58105650A patent/JPS6052A/ja active Granted
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