JP2001351670A - 安全性に優れた電池 - Google Patents
安全性に優れた電池Info
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- JP2001351670A JP2001351670A JP2000171832A JP2000171832A JP2001351670A JP 2001351670 A JP2001351670 A JP 2001351670A JP 2000171832 A JP2000171832 A JP 2000171832A JP 2000171832 A JP2000171832 A JP 2000171832A JP 2001351670 A JP2001351670 A JP 2001351670A
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- 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
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- 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
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- Secondary Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】大型電池であっても微小短絡の生じにくい安全
性に優れた電池を提供する。 【解決手段】主面に正極活物質が形成された正極板５
と、主面に負極活物質が形成された負極板６とをセパレ
ータ４を介して積層し、その積層体を定形の電槽に収納
し、正極板を正極端子に、負極板を負極端子に接続して
なる電池１において、前記積層体の両外側に、電極板と
ほぼ同一形状で少なくとも一方の主面に活物質の形成さ
れていない一対の金属板を、セパレータを挟んで活物質
の形成されていない主面同士が対向するように配置し、
それら金属板の一種を正極端子に、他の一種を負極端子
に接続したことを特徴とする電池。
性に優れた電池を提供する。 【解決手段】主面に正極活物質が形成された正極板５
と、主面に負極活物質が形成された負極板６とをセパレ
ータ４を介して積層し、その積層体を定形の電槽に収納
し、正極板を正極端子に、負極板を負極端子に接続して
なる電池１において、前記積層体の両外側に、電極板と
ほぼ同一形状で少なくとも一方の主面に活物質の形成さ
れていない一対の金属板を、セパレータを挟んで活物質
の形成されていない主面同士が対向するように配置し、
それら金属板の一種を正極端子に、他の一種を負極端子
に接続したことを特徴とする電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、安全性に優れた
電池、特に大容量、大型であって安全性に優れた非水電
解質電池に属する。
電池、特に大容量、大型であって安全性に優れた非水電
解質電池に属する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン二次電池などの非水電解
質電池は、安全性が高く、しかも高エネルギー密度且つ
長寿命という特徴を有するため、小型のものは携帯用の
電気機器の電源として実用化されているほか、電気自動
車用や夜間電力を貯えるロードレベリング（電力の負荷
平準化）用として大容量大型のものも要望されている。
電池容量を大きくするためには、活物質層の厚さを厚く
する、活物質層の厚さは変えずに面積を大きくするなど
の方法が設計上考えられるが、活物質の塗布厚には限界
があるので、大容量化の要請に伴って電極面積が大きく
なる傾向にある。
質電池は、安全性が高く、しかも高エネルギー密度且つ
長寿命という特徴を有するため、小型のものは携帯用の
電気機器の電源として実用化されているほか、電気自動
車用や夜間電力を貯えるロードレベリング（電力の負荷
平準化）用として大容量大型のものも要望されている。
電池容量を大きくするためには、活物質層の厚さを厚く
する、活物質層の厚さは変えずに面積を大きくするなど
の方法が設計上考えられるが、活物質の塗布厚には限界
があるので、大容量化の要請に伴って電極面積が大きく
なる傾向にある。
【０００３】一般に、リチウムイオン二次電池は、正負
の電極、電極間に介在するセパレータ及び電解質（通常
は有機電解液）と、それら蓄電要素を収納し、端面に外
部回路と接続するための端子が設けられた容器とからな
る。電極としては近年、軽量化のために、金属箔や金属
薄膜と樹脂膜との積層体などからなる集電体に電極活物
質が形成された形式が用いられている。蓄電要素は、正
極となる複数の電極板が袋状の同数のセパレータに個別
に入れられて、負極となる複数の電極板と交互に重ね合
わせられて積層体とし、極性を同じくする各電極板の端
部同士が束ねられてストラップを解して外部端子と接続
される構造を有している。
の電極、電極間に介在するセパレータ及び電解質（通常
は有機電解液）と、それら蓄電要素を収納し、端面に外
部回路と接続するための端子が設けられた容器とからな
る。電極としては近年、軽量化のために、金属箔や金属
薄膜と樹脂膜との積層体などからなる集電体に電極活物
質が形成された形式が用いられている。蓄電要素は、正
極となる複数の電極板が袋状の同数のセパレータに個別
に入れられて、負極となる複数の電極板と交互に重ね合
わせられて積層体とし、極性を同じくする各電極板の端
部同士が束ねられてストラップを解して外部端子と接続
される構造を有している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電池が大容量
化、大型化するに伴って、薄型電池とは異なる特有の問
題が生じる。即ち、薄型電池では近年、蓄電要素自体が
軽いことから、これを収納する容器として金属樹脂ラミ
ネートフィルムが用いられているのに対して、大型電池
では依然として定形の箱状の電槽に蓄電要素を収納しな
ければならない。しかもエネルギー密度や電池寿命を向
上させる必要上から、蓄電要素に対する箱の内容積はあ
まり余裕が無く、むしろ電極板同士が圧迫されるぐらい
にきちっと電槽に収納される。このため、収納途中に電
極板が電槽の端縁や内面と当たって損傷したり、活物質
が脱落したりする。その結果、電極板の圧迫度が面方向
に不均一となり、微小短絡し、抵抗発熱という危険を伴
っていた。それ故、この発明の課題は、大型電池であっ
ても微小短絡の生じにくい安全性に優れた電池を提供す
ることにある。
化、大型化するに伴って、薄型電池とは異なる特有の問
題が生じる。即ち、薄型電池では近年、蓄電要素自体が
軽いことから、これを収納する容器として金属樹脂ラミ
ネートフィルムが用いられているのに対して、大型電池
では依然として定形の箱状の電槽に蓄電要素を収納しな
ければならない。しかもエネルギー密度や電池寿命を向
上させる必要上から、蓄電要素に対する箱の内容積はあ
まり余裕が無く、むしろ電極板同士が圧迫されるぐらい
にきちっと電槽に収納される。このため、収納途中に電
極板が電槽の端縁や内面と当たって損傷したり、活物質
が脱落したりする。その結果、電極板の圧迫度が面方向
に不均一となり、微小短絡し、抵抗発熱という危険を伴
っていた。それ故、この発明の課題は、大型電池であっ
ても微小短絡の生じにくい安全性に優れた電池を提供す
ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】その課題を解決するため
に、この発明の電池は、主面に正極活物質が形成された
正極板と、主面に負極活物質が形成された負極板とをセ
パレータを介して積層し、その積層体を定形の電槽に収
納し、正極板を正極端子に、負極板を負極端子に接続し
てなる電池において、前記積層体の両外側に、電極板と
ほぼ同一形状で少なくとも一方の主面に活物質の形成さ
れていない一対の金属板を、セパレータを挟んで活物質
の形成されていない主面同士が対向するように配置し、
それら金属板の一種を正極端子に、他の一種を負極端子
に接続したことを特徴とする。
に、この発明の電池は、主面に正極活物質が形成された
正極板と、主面に負極活物質が形成された負極板とをセ
パレータを介して積層し、その積層体を定形の電槽に収
納し、正極板を正極端子に、負極板を負極端子に接続し
てなる電池において、前記積層体の両外側に、電極板と
ほぼ同一形状で少なくとも一方の主面に活物質の形成さ
れていない一対の金属板を、セパレータを挟んで活物質
の形成されていない主面同士が対向するように配置し、
それら金属板の一種を正極端子に、他の一種を負極端子
に接続したことを特徴とする。
【０００６】上記のように蓄電要素となる積層体の両外
側に一対の金属板を配置しているので、蓄電要素を電槽
に収納する際に電極板が電槽に当たることはない。従っ
て、電極板の損傷や活物質の脱落を防ぐことができ、微
小短絡を防止することができる。又、常時は上記金属板
同士はセパレータによって絶縁されているので、それら
金属板の一種が正極端子に接続され、他の一種が負極端
子に接続されていても何ら支障無い。そして、外部から
衝撃を受けて不意に短絡したときでも、両金属板間に活
物質が存在しないので、抵抗発熱することなく全電流が
瞬時に流れる。このため異常に高温になることがない。
側に一対の金属板を配置しているので、蓄電要素を電槽
に収納する際に電極板が電槽に当たることはない。従っ
て、電極板の損傷や活物質の脱落を防ぐことができ、微
小短絡を防止することができる。又、常時は上記金属板
同士はセパレータによって絶縁されているので、それら
金属板の一種が正極端子に接続され、他の一種が負極端
子に接続されていても何ら支障無い。そして、外部から
衝撃を受けて不意に短絡したときでも、両金属板間に活
物質が存在しないので、抵抗発熱することなく全電流が
瞬時に流れる。このため異常に高温になることがない。
【０００７】上記の金属板は電極板の集電体と同一の金
属、換言すれば活物質の形成されていない集電体であっ
てもよい。上記の作用を発揮する限り金属板として特別
に設計する必要がないからである。又、各金属板は２面
ともに活物質が形成されていないものを用いても良い
し、一面に活物質が形成されて他面に活物質が形成され
ていないものを用いても良い。活物質が形成されていな
い面同士が対向するように配置すれば上記の作用を生じ
るからである。
属、換言すれば活物質の形成されていない集電体であっ
てもよい。上記の作用を発揮する限り金属板として特別
に設計する必要がないからである。又、各金属板は２面
ともに活物質が形成されていないものを用いても良い
し、一面に活物質が形成されて他面に活物質が形成され
ていないものを用いても良い。活物質が形成されていな
い面同士が対向するように配置すれば上記の作用を生じ
るからである。
【０００８】
【発明の実施の形態】−実施形態１− この発明の電池の第一の実施形態を図面と共に説明す
る。電池１は、図１に断面図として示すように蓄電要素
２となる積層体と、積層体を収納するプラスチックから
なる定形の電槽３とを備える。蓄電要素２は、図２に正
負一対の電極の拡大断面図として示すように袋状のセパ
レータ４に方形の正極板５が包まれ、それと負極板６と
が交互に重ね合わせられた積層構造を有する。各極板
５、６の両面には上端に位置する図略の耳部を除いて活
物質層７、８がほぼ均一な厚みで形成されている。電極
板の枚数は、負極板６が正極板５より１枚多い奇数とな
っている。
る。電池１は、図１に断面図として示すように蓄電要素
２となる積層体と、積層体を収納するプラスチックから
なる定形の電槽３とを備える。蓄電要素２は、図２に正
負一対の電極の拡大断面図として示すように袋状のセパ
レータ４に方形の正極板５が包まれ、それと負極板６と
が交互に重ね合わせられた積層構造を有する。各極板
５、６の両面には上端に位置する図略の耳部を除いて活
物質層７、８がほぼ均一な厚みで形成されている。電極
板の枚数は、負極板６が正極板５より１枚多い奇数とな
っている。
【０００９】この実施形態では、活物質層の全く形成さ
れていない正極板５、セパレータ４及び負極板６の組み
合わせが、蓄電要素２の両外側に１組づつ重ね合わせら
れている。そして、活物質層が形成された電極板も活物
質層が形成されていない電極板も併せて、極性を同じく
する各耳がストラップで束ねられて図略の正極端子又は
負極端子と接続されている。
れていない正極板５、セパレータ４及び負極板６の組み
合わせが、蓄電要素２の両外側に１組づつ重ね合わせら
れている。そして、活物質層が形成された電極板も活物
質層が形成されていない電極板も併せて、極性を同じく
する各耳がストラップで束ねられて図略の正極端子又は
負極端子と接続されている。
【００１０】正極板５の活物質はリチウムコバルト複合
酸化物で、アルミニウム箔からなる集電体にロールプレ
スすることにより所定の厚みに形成されている。負極板
６の活物質は黒鉛で、銅箔からなる集電体にロールプレ
スすることにより所定の厚みに形成されている。
酸化物で、アルミニウム箔からなる集電体にロールプレ
スすることにより所定の厚みに形成されている。負極板
６の活物質は黒鉛で、銅箔からなる集電体にロールプレ
スすることにより所定の厚みに形成されている。
【００１１】電池１は、蓄電要素２を活物質層の形成さ
れていない電極の組み合わせで挟んだ状態で電槽３に収
納し、各電極板の耳を極性毎にストラップで束ねて正極
端子又は負極端子と接続し、その後に電解液を注入し、
封口することによって完成される。蓄電要素２を電槽３
に収納するとき、蓄電要素２が活物質層の形成されてい
ない電極板で保護されているので、蓄電要素２内の電極
板が損傷を受けることも活物質が脱落することもない。
従って、局部的な微小短絡は発生しない。
れていない電極の組み合わせで挟んだ状態で電槽３に収
納し、各電極板の耳を極性毎にストラップで束ねて正極
端子又は負極端子と接続し、その後に電解液を注入し、
封口することによって完成される。蓄電要素２を電槽３
に収納するとき、蓄電要素２が活物質層の形成されてい
ない電極板で保護されているので、蓄電要素２内の電極
板が損傷を受けることも活物質が脱落することもない。
従って、局部的な微小短絡は発生しない。
【００１２】又、蓄電要素２の外側に位置する一対の電
極板の間は、常時はセパレータ４で絶縁されており、電
池１が支障無く機能する。そして、電池１が衝撃を受け
て蓄電要素２の外側の電極板同士が短絡するときは、そ
れらの間に活物質が無いので瞬時に全電流が流れる。こ
のため異常に温度が上昇するおそれはない。
極板の間は、常時はセパレータ４で絶縁されており、電
池１が支障無く機能する。そして、電池１が衝撃を受け
て蓄電要素２の外側の電極板同士が短絡するときは、そ
れらの間に活物質が無いので瞬時に全電流が流れる。こ
のため異常に温度が上昇するおそれはない。
【００１３】−実施形態２− この発明の電池の第二の実施形態を図面と共に説明す
る。図３は第二実施形態の電池を示す断面図である。こ
の実施形態の電池１０は、第一実施形態とは逆に、電極
板の枚数は正極板１５が負極板１６より１枚多い奇数と
なっている。そして、最も外側の正極板１５には活物質
層１７が形成されていない。又、その直ぐ内側の負極板
１６の表面のうち、一方には活物質層１８が形成されて
いるが、外側の正極板１５と対向する他方には活物質層
１８が形成されていない。
る。図３は第二実施形態の電池を示す断面図である。こ
の実施形態の電池１０は、第一実施形態とは逆に、電極
板の枚数は正極板１５が負極板１６より１枚多い奇数と
なっている。そして、最も外側の正極板１５には活物質
層１７が形成されていない。又、その直ぐ内側の負極板
１６の表面のうち、一方には活物質層１８が形成されて
いるが、外側の正極板１５と対向する他方には活物質層
１８が形成されていない。
【００１４】この実施形態の電池１０においても、蓄電
要素１２を電槽１３に収納するとき、蓄電要素１２が活
物質層の形成されていない電極板で保護されているの
で、蓄電要素１２内の電極板が損傷を受けることも活物
質が脱落することもない。従って、局部的な微小短絡は
発生しない。又、蓄電要素１２の外側に位置する電極板
の間は、常時はセパレータ１４で絶縁されており、電池
１０が支障無く機能する。そして、電池１０が衝撃を受
けて蓄電要素１２の外側の電極板同士が短絡するとき
は、それらの間に活物質が無いので瞬時に全電流が流れ
る。このため異常に温度が上昇するおそれはない。
要素１２を電槽１３に収納するとき、蓄電要素１２が活
物質層の形成されていない電極板で保護されているの
で、蓄電要素１２内の電極板が損傷を受けることも活物
質が脱落することもない。従って、局部的な微小短絡は
発生しない。又、蓄電要素１２の外側に位置する電極板
の間は、常時はセパレータ１４で絶縁されており、電池
１０が支障無く機能する。そして、電池１０が衝撃を受
けて蓄電要素１２の外側の電極板同士が短絡するとき
は、それらの間に活物質が無いので瞬時に全電流が流れ
る。このため異常に温度が上昇するおそれはない。
【００１５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、電池
使用中に微小短絡が発生しにくいし、不意に短絡しても
ほとんど発熱しないので、安全である。
使用中に微小短絡が発生しにくいし、不意に短絡しても
ほとんど発熱しないので、安全である。
【図１】実施形態１の電池を示す断面図である。
【図２】上記電池の一対の電極を示す拡大断面図であ
る。
る。
【図３】実施形態２の電池を示す断面図である。
１、１０ 電池 ２、１２ 蓄電要素 ３、１３ 電槽 ４、１４ セパレータ ５、１５ 正極板 ６、１６ 負極板 ７、８、１７、１８ 活物質層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H022 AA09 BB03 CC04 CC12 CC24 EE01 5H024 AA01 AA02 CC07 DD11 5H028 AA01 CC08 CC20 CC24 EE01 5H029 AJ12 AK03 AL07 AM01 BJ02 BJ12 DJ02 DJ05 DJ07 EJ01 HJ12
Claims (1)
- 【請求項１】主面に正極活物質が形成された正極板と、
主面に負極活物質が形成された負極板とをセパレータを
介して積層し、その積層体を定形の電槽に収納し、正極
板を 正極端子に、負極板を負極端子に接続してなる電池にお
いて、前記積層体の両外側に、電極板とほぼ同一形状で
少なくとも一方の主面に活物質の形成されていない一対
の金属板を、セパレータを挟んで活物質の形成されてい
ない主面同士が対向するように配置し、それら金属板の
一種を正極端子に、他の一種を負極端子に接続したこと
を特徴とする電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171832A JP2001351670A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 安全性に優れた電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000171832A JP2001351670A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 安全性に優れた電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001351670A true JP2001351670A (ja) | 2001-12-21 |
Family
ID=18674334
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000171832A Pending JP2001351670A (ja) | 2000-06-08 | 2000-06-08 | 安全性に優れた電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001351670A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011119264A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Sb Limotive Co Ltd | 二次電池 |
-
2000
- 2000-06-08 JP JP2000171832A patent/JP2001351670A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011119264A (ja) * | 2009-12-07 | 2011-06-16 | Sb Limotive Co Ltd | 二次電池 |
| US9178204B2 (en) | 2009-12-07 | 2015-11-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20051213 |