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JP4608721B2 - Non-aqueous electrolyte secondary battery - Google Patents

Non-aqueous electrolyte secondary battery Download PDF

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JP4608721B2
JP4608721B2 JP2000016108A JP2000016108A JP4608721B2 JP 4608721 B2 JP4608721 B2 JP 4608721B2 JP 2000016108 A JP2000016108 A JP 2000016108A JP 2000016108 A JP2000016108 A JP 2000016108A JP 4608721 B2 JP4608721 B2 JP 4608721B2
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electrolyte secondary
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  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非水電解液二次電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ラップトップコンピュータ、ワープロ等の携帯情報機器、カメラ一体型ビデオテープレコーダ、液晶テレビジョン等のAV機器や、携帯電話等の移動体通信機器等の発展はめざましく、電源として用いられる電池に対して、小型、軽量、高エネルギー密度の二次電池が要求されている。これまで、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等の水溶液系二次電池が使用されていたが、軽量化、高エネルギー密度等の要求に対して、十分でない。
【0003】
最近、高エネルギー密度を有しクリーンな電池として、非水電解液二次電池に大きな関心と期待が持たれている。
ここで、従来の非水電解液二次電池について、図4および5を参照しながら説明する。
【0004】
図4Aは、従来の非水電解液二次電池の断面図である。この非水電解液二次電池においては、円筒型の有底外装缶1内に、電極素子2が収容され、外装缶1内に非水電解液(図示せず)が注入され、この非水電解液が電極素子2に含浸されてなる。
【0005】
電極素子2は、それぞれフィルム状の正極電極と負極電極とが、フィルム状のセパレータを介して積層され、この積層フィルムが、例えば円筒状の巻芯の周囲に渦巻き状に巻回されてなる。
【0006】
電極素子2を挟んでその両側には、絶縁薄板が配置され、その外側に、電極素子2の各リード9および10の遊端を導出する。そして、負極リード10の遊端は、電極端子導出部となる外装缶1の底面に溶接される。
【0007】
外装缶1の一端側には、蓋体7、PTC素子3、及び安全弁6がガスケット8を介してかしめつけられて封口される。これにより、蓋体7、PTC素子3、及び安全弁6は、電気的に接続される。
【0008】
安全弁6は、その中央部に、電極素子2側に向かって突出する突起部6aが形成されている。この突起部6aは、ディスク11の中心孔11cを通して、サブディスク4に溶接されている。これにより、突起部6aはサブディスク4と電気的に接続される。
【0009】
ディスク11は、ディスクホルダ12を介して安全弁6の内側に固定されている。
ここで、ディスク11の形状について詳述する。図4Bは、従来の非水電解液二次電池に用いるディスクの平面図である。
【0010】
図4Bにおいて、外縁部11aは、ディスク11の一部でありその外側が円形をなす帯状の板である。また、この外縁部11aは、それ自身がガスケット8に固定されることにより、ディスク11全体を支持している。
【0011】
凹部11bは、ディスク11の一部であり、その形状は平板で外縁部11aに連続するものである。
また、ディスク11は中心孔11cを有している。この中心孔11cは、ディスク11の対称点を中心とする円形の孔である。
外周孔11dは、中心孔11c側に半円形部を有するほぼ長方形状の孔であり、その中心軸が放射方向を向いている。
【0012】
図4Aに示すサブディスク4は、その形状が薄い円板であり、ディスク11の中心でかつディスク11の電極素子2側に溶接されている。
また、サブディスク4の電極素子2側には、正極リード9が溶接されている。
これにより、サブディスク4と正極リード9は電気的に接続される。
【0013】
つぎに、従来の非水電解液二次電池に用いる安全弁の動作について図5を参照しながら説明する。ここで、安全弁は電流遮断機構と開裂機構の2つの機構を有している。
まず、電流遮断機構およひ開裂機構を説明する前に、安全弁の通常状態について説明する。図2Aは、従来の非水電解液二次電池についての、通常状態における安全弁6の様子を示す断面図である。
【0014】
図2Aにおいて、サブディスク4はディスク11の中心孔11cを塞いでいるものの、サブディスク4の径は小さいので、ディスク11の外周近くに設けられている外周孔11dを塞いでいない。このように、ディスク11の外周孔11dは塞がれていないので、電池内に存在する気体は通過することができる。これに対して、安全弁6は孔が存在しないので、電池内に存在する気体は外部に出ることができず気密の状態が保たれる。
【0015】
つぎに、安全弁の電流遮断機構における動作について説明する。図5Bは、従来の非水電解液二次電池についての、電流遮断状態における安全弁の働きを示す断面図である。
【0016】
何らかの原因で外装缶1内にガスが発生したとき、内部の圧力が高くなる。このとき、発生したガスは、ディスク11の外周孔11dを通過し、安全弁6の内側の面に圧力をかける。これにより安全弁6は外側に変形する。
【0017】
この安全弁6の変形により、安全弁6の突起部6aとサブディスク4との溶接部において、その溶接部の周囲に存在するサブディスク4がせん断力により引きちぎられる。このように、突起部6aとサブディスク4とが離れることにより、正極リード9と蓋体7との間の電気的接続が切断される。
【0018】
つぎに、安全弁の開裂機構における動作について説明する。図2Cは、従来の非水電解液二次電池についての開裂状態における安全弁の働きを示す断面図である。
外装缶1内の圧力が、上述した電流遮断状態における圧力よりも、さらに高くなると安全弁6自体が開裂する。このように、安全弁6が開裂すると、電池内部で発生したガスは、まずディスク11の外周孔11dを通過し、つぎに安全弁6の開裂部6bを通過し、さらに蓋体7の通気孔7aを通過して外部に解放される。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、発生したガスは、安全弁6の開裂部6bを容易に通過することができる。しかし、ディスク11においては、ガスが通過できる所は外周孔11dのみであり、ガスの通過は困難である。
【0020】
この解決手段として、外周孔11dの開口面積を大きくすることが考えられるが、開口面積を大きくすると、ディスク11自体の機械的強度を確保することが困難になる。また、この機械的強度を確保するために、ディスク11の厚さを厚くすることも考えられるが、厚さを厚くすることにより電池の容量を小さくしなければならない。これらのことから、外周孔11dの開口面積を大きくすることは現実的には困難である。
【0021】
この結果、外装缶1内にガスが発生した場合、従来用いられていたディスクでは、発生ガスを短時間に外部に解放することができないという問題がある。
【0022】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、安全弁の開裂時においてガスを短時間に解放できる非水電解液二次電池を提供することを目的とする。
【0023】
【課題を解決するための手段】
本発明の非水電解液二次電池は、電極素子と、電極素子が収納された筒状外装缶と、
筒状外装缶の一端側に設けられた安全弁と、ディスクホルダを介して安全弁の内側に固定されている薄板状のディスクとを備える。安全弁は、中心部に突起部とを有し、突起部がディスクの中心孔を通して電極素子のリードと接続される。ディスクは、ディスクの外周に設けられた複数の切り欠き穴部からなる外周孔と、ディスク内において他の部分よりも薄く、中心孔を中心とする円周に沿って、外周孔を介して連続した線状に形成される肉薄部とを有する。そして、ディスク内に肉薄部と外周孔とにより囲まれた分離部が設けられ、肉薄部及び肉薄部と連続する外周孔において、ディスクと分離部とが開列可能である。
【0024】
また、本発明の非水電解液二次電池は、ディスクの電極素子側の中心に溶接されている薄い円板状のサブディスクを備える。サブディスクは、ディスク側の面に安全弁の突起が溶接され、電極素子側の面にリードの遊端が溶接されている
【0025】
本発明の非水電解液二次電池によれば、ディスクが線状の肉薄部を有するので、安全弁の開裂時におけるガスの通過面積が大きくなる。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、非水電解液二次電池に係る発明の実施の形態について、図1〜3を参照しながら説明する。
まず、本実施の形態に係る非水電解液二次電池の構成について説明する。図1Aは、本実施の形態に係る非水電解液二次電池の断面図である。この実施の形態は、リチウムをドープ、脱ドープ可能な材料を正極及び(または)負極に備え、非水電解液を備えてなる、非水電解液リチウム二次電池に適用した場合であるが、本発明はこの実施の形態および図1Aの例に限られるものではない。
【0027】
この実施の形態においては、ニッケル(Ni)メッキが施された鉄製の円筒型の有底外装缶1内に、電極素子2が収容され、外装缶1内に非水電解液(図示せず)が注入され、この非水電解液が電極素子2に含浸されてなる。
なお、外装缶1は上述のように円筒型のものに限定されるわけではない。このほか角形等他の筒状の電池であってもかまわない。
【0028】
電極素子2は、それぞれフィルム状の正極電極と負極電極とが、フィルム状のセパレータを介して積層され、この積層フィルムが、例えば円筒状の巻芯の周囲に渦巻き状に巻回されてなる。
【0029】
電極素子2の正極電極および負極電極は、それぞれ例えばアルミニウム(Al)箔および銅(Cu)箔よりなる帯状の集電体箔の両面に正極活物質および負極活物質が塗布されてなる。
【0030】
各正極電極および負極電極の、各集電体箔の互いの反対側の端部からAlよりなる正極リード9およびNiよりなる負極リード10の一端が溶接され、図1Aに示すように、例えば電極素子2の中心部から正極リード9が電極素子2外に導出され、電極素子2の外周側から負極リード10が導出される。
【0031】
この電極素子2は、外装缶1内に、負極リード10の導出側を、外装缶1の底部側にして挿入される。
電極素子2を挟んでその両側には、絶縁薄板が配置され、その外側に、電極素子2の各リード9および10の遊端を導出する。そして、負極リード10の遊端は、例えば電極端子導出部となる外装缶1の底面に溶接される。
【0032】
上述の電極素子2において、正極電極の正極活物質は、例えばLiを脱ドープ、再ドープ可能な物質、例えばリチウム遷移金属複合酸化物による活物質Lix MO2 (Mは、Co,Ni,Mnの1種以上の遷移金属で、0.4≦x≦1.1)で表せる複合酸化物、中でもLiCoO2 、LiNiO2 、LiMn2 4 等が好ましい。このようなリチウム遷移金属酸化物は、例えばLi、Co、Ni、Mnの炭酸塩、硝酸塩、酸化物、水酸化物等を出発原料として、これらを組成に応じた量で混合し、600℃〜1000℃の温度範囲で焼成することにより得られる。
【0033】
また、負極電極の負極活物質は、例えばLiをドープ、脱ドープ可能な物質例えば2000℃以下の比較的低い温度で焼成して得られる低結晶性炭素材料や、結晶化しやすい原料を3000℃近くの高温で処理した人造黒鉛や天然黒鉛等の高結晶性材料等が用いられる。例えば、熱分解炭素類、コークス類、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体(フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの)、炭素繊維、活性炭などが使用可能である。
【0034】
低結晶性炭素材料として好ましくはフラン樹脂や、石油ピッチ等を1500℃未満で焼成して炭素化したもので、広角X線回折法による(002)面の面間隔が3.70オングストローム以上、真密度が1.70g/cm3 未満であり、かつ空気気流中の示差熱分析で700℃以上に発熱ピークを有していない炭素質材料を用いる。黒鉛粉末として好ましくは、広角X線回折法による(002)面の面間隔が3.42オングストローム未満である炭素質材料を用いる。これらの炭素質材料は、Liのドープ、脱ドープ量が大きく、かつ充放電サイクル寿命性能にすぐれている材料であり、また負極材料は、正極材料との組み合せで、使用する機器に最も適合する組み合せを選定することができる。
【0035】
セパレータは、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、テフロンの微多孔膜によって構成することができる。
【0036】
また、非水電解液は、有機溶媒とこれに溶解した電解質からなる。あるいは、非水電解液を高分子化合物と混合させたいわゆるポリマー電解質や、高分子化合物に電解質を混合もしくは結合させたポリマー電解質を用いることもできる。
有機溶媒としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等の環状カーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート等の鎖状カーボネート、γ−ブチロラクトン、γ−パレロラクトン等の環状エステル、酢酸エチル、プロピオン酸メチル等の鎖状エステル、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシエタン等のエーテル等の1種以上を用いることができる。
電解質としては、用いる溶媒に溶解し、イオン導電性を示すリチウム塩の例えばLiPF6 、LiBF4 、LiClO4 、LiCF3 SO3 、LiN(CF3 SO2 2 、LiC(CF3 SO2 3 等の1種以上を用いることができる。
【0037】
外装缶1の一端側には、蓋体7、PTC素子3、及び安全弁6がガスケット8を介してかしめつけられて封口される。すなわち、例えばステンレス、Ni、Feによる正極側端子導出部となる蓋体7と、例えば正温度特性を有するリング状のPTC素子3と、その内側に配置された例えばAlによる安全弁6が、ガスケット8によって挟み込まれて外装缶1の開口端にかしめつけられて封止される。これにより、蓋体7、PTC素子3、及び安全弁6は、電気的に接続される。
【0038】
安全弁6は、その中央部に、電極素子2側に向かって突出する突起部6aが形成されている。この突起部6aは、ディスク11(後に詳述する)の中心孔11cを通して、サブディスク4(後に詳述する)に溶接されている。これにより、突起部6aはサブディスク4と電気的に接続される。
【0039】
ディスク11は、ディスクホルダ12を介して安全弁6の内側に固定されている。このディスク11は、例えばAl等の金属板よりなる。なお、ディスクホルダ12は、安全弁6とディスク11を電気的に絶縁する機能を有する。
【0040】
ここで、ディスク11の形状について詳述する。図1Bは、本実施の形態に係る非水電解液二次電池に用いるディスクの平面図である。
ディスク11の外縁部11aは、ディスク11の一部でありその外側が円形をなす帯状の板である。また、この外縁部11aは、それ自身がガスケット8に固定されることにより、ディスク11全体を支持している。
【0041】
外周部11fおよび分離部11gは、ディスク11の一部であり、肉薄部11e(後に詳述する)を介して、連続する板である。また、この外周部11fおよび分離部11gは、外縁部11aに連続するものであり、外縁部11aより電極素子2側に凹部を形成している。
【0042】
ディスク11は中心孔11cを有している。この中心孔11cは、ディスク11の対称点を中心とする円形の孔であり、ディスク11の分離部11gに形成されている。また、この中心孔11cは、安全弁6の突起部6aを通す機能を有している。
【0043】
外周孔11dは、外周部11f、肉薄部11e、および分離部11gに渡って、6箇所に形成されている。この外周孔11dは、中心孔11c側に半円形部を有するほぼ長方形状の孔であり、その中心軸が放射方向を向いている。また、この外周孔11dは、電池内に発生したガス(後に詳述する)を通過させる機能を有する。
【0044】
ディスク11は線状の肉薄部11eを有している。この肉薄部11eは、中心孔11cの対称点を中心とする円にほぼ沿っている。また、この肉薄部11eは外周孔11dと交わっている。
【0045】
なお、肉薄部11eの位置は、上述の位置に限定されるわけではない。すなわち、肉薄部11eは、サブディスク4の外側であり、かつ外周部11fの最外周よりも内側の領域内にあることが好ましい。肉薄部11eがサブディスク4の内側にあると薄肉部11eのせん断が不可能となるからであり、また、肉薄部11eが外周部11fの最外周よりも外側にあると薄肉部11eのせん断が不可能となるからである。
【0046】
また、薄肉部11eは、上述したようにそれ自身が外周孔11dと交わっているか、または、外周孔と交わらずに完全な円形を形成しているかを問わない。また、薄肉部11eは、上述したようにその形状が円形であることに限定されるわけではない。要するに、分離部11gが外周部11fから分離できる形状であればいかなる形状をも採用することができる。
【0047】
また、肉薄部11eの厚さは0.2mmである。これに対して、外周部11fおよび分離部11gの厚さは0.4mmである。なお、ここでは肉薄部11eの厚さとして0.2mmを採用したが、この厚さに限定されるわけではない。開裂させるべき圧力の値により適宜厚さを変更することができることはもちろんである。さらに、肉薄部11eの厚さは肉薄部全体に一様にするばかりでなく、その一部について厚さを異ならせることにより、開裂が発生しやすい箇所を設けることもできる。
【0048】
つぎに、サブディスク4について、図1Aを参照しながら説明する。サブディスク4は、その形状が薄い円板であり、例えばAlなどの金属からなっている。このサブディスク4は、ディスク11の中心で、かつディスク11の電極素子2側に溶接されている。
また、サブディスク4の、電極素子2側の面には正極リード9の遊端が溶接されている。これにより、サブディスク4と正極リード9は電気的に接続される。この結果、安全弁6の突起部6aは正極リード9と電気的に接続されることになる。
【0049】
つぎに、本実施の形態に係る非水電解液二次電池に用いる安全弁とディスクの動作について説明する。ここで、安全弁は電流遮断機構と開裂機構の2つの機構を有している。また、ディスクは開裂機構を有している。
【0050】
まず、電流遮断機構およひ開裂機構を説明する前に、安全弁とディスクの通常状態について説明する。図2Aは、本実施の形態に係る非水電解液二次電池についての、通常状態における安全弁6とディスク11の様子を示す断面図である。この図2Aは、図1Aのうちその上部を示したものである。
【0051】
図2Aにおいて、サブディスク4はディスク11の中心孔11cを塞いでいるものの、サブディスク4の径は小さいので、ディスク11の外周近くに設けられている外周孔11dを塞いでいない。また、ディスク11は上述のようにその外周孔11dが塞がれていないので、電池内に存在する気体は通過することができる。これに対して、安全弁6は孔が存在しないので、電池内に存在する気体は外部に出ることができず気密の状態が保たれる。この状態が、図2Aの通常状態である。
【0052】
つぎに、安全弁の電流遮断機構における動作について説明する。図2Bは、本実施の形態に係る非水電解液二次電池についての、電流遮断状態における安全弁の働きを示す断面図である。
【0053】
何らかの原因で外装缶1内にガスが発生したとき、内部の圧力が高くなる。このとき、発生したガスは、ディスク11の外周孔11dを通過し、安全弁6の内側の面に圧力をかける。その結果、安全弁6は外側に押されて外側方向に膨らんで変形する。この変形により、電池内部の容積が増加し、その分だけ内圧を緩和することができる。
【0054】
この安全弁6の変形により、安全弁6の突起部6aとサブディスク4との溶接部において、その溶接部の周囲に存在するサブディスク4がせん断力により引きちぎられる。このように、突起部6aとサブディスク4とが離れることにより、電極素子2の正極リード9と、蓋体7との間の電気的接続が切断される。すなわち、正極リード9は、サブディスク4および突起部6aを通じて安全弁6と、さらにPTC素子3および蓋体7を通じて電気的に接続されているが、上述のようにサブディスク4と突起部6aとが離れることにより、正極リード9と蓋体7の電気的接続も切断されることになる。
【0055】
ここで、安全弁6の変形についてさらに詳細に説明する。図2Bからわかるように、安全弁6が変形するときは、6kおよび6lの所で大きく変形する。すなわち、安全弁6の内側の平坦領域の最外周である6kと、突起部6aのごく近くの6lの所である。これら以外の部分、すなわち、突起部6aはほとんど変形せず、また突起部6sの外側の平坦部分も僅かな変形にとどまっている。
【0056】
また、図2Bからわかるように、屈曲点である6kと6lの距離は大きい。そのため、安全弁6の変形により、突起部6aは、サブディスク4から大きく離れることになる。このように、突起部6aとサブディスク4が大きく離れるので、電流遮断が確実に行えるという効果が発生する。
【0057】
つぎに、安全弁の開裂機構における動作について説明する。図2Cは、本実施の形態に係る非水電解液二次電池についての開裂状態における安全弁とディスクの働きを示す断面図である。
外装缶1内の圧力が、上述した電流遮断状態における圧力よりも、さらに高くなると安全弁6自体が開裂する。
このように、安全弁6は開裂しているが、ディスク11が開裂していない状態においては、電池内部で発生したガスは、まずディスク11の外周孔11dを通過し、つぎに安全弁6の開裂部6bを通過し、さらに蓋体7の通気孔7aを通過して外部に解放される。
【0058】
つぎに、ディスクの開裂機構における動作について、図2Cを参照しながら説明する。
上述した安全弁の開裂機構が動作する圧力よりも、さらに圧力が高くなると、ディスク11の開裂機構が動作する。すなわち、ディスク11の分離部11gがディスク11から分離する。これにより、分離部11gが浮き上がり、この分離部11gのまわりに開裂部11hができる。この結果、電池内部に発生したガスは、ディスクの外周孔11dに加えて、ディスク11の開裂部11hも同時に通過することができる。さらに、発生したガスは、安全弁6の開裂部6bを通過し、つぎに蓋体7の通気孔7aを通過して外部に解放される。
【0059】
ここで、ディスク11の開裂の様子を図3を参照しながら詳細に説明する。図3は、本実施の形態に係る非水電解液二次電池に用いるディスクの、開裂状態における様子を示す平面図である。
電池内部でガスが発生すると、まずガスはディスク11の外周孔11dを通過する。さらに、ガスの圧力が高くなると、分離部11gの、電極素子2側の面に大きな圧力が作用する。このように大きな圧力が作用するとディスク11の肉薄部11eに大きなせん断応力が作用する。ここで、肉薄部11eは機械的に最も弱いので、このせん断力により容易にせん断される。この結果、分離部11gは図3Bに示すような状態で、ディスク11から分離される。そして、この分離部11gの周囲のうち薄肉部11eあった部分には開裂部11hが形成される。
【0060】
このように、ディスク11が開裂することにより、安全弁の開裂時におけるガスの通過面積が大きくなる。なお、上述では安全弁の開裂の後にディスクが開裂すると説明したが、この順序に限定されるわけではない。すなわち、電池内部の圧力の発生の状態により、安全弁の開裂と同時にディスクが開裂する場合であってもかまわない。これらのいかなる状態においても、ディスクの開裂機構は有効に働き、ガスの通過面積を増大させることができる。この結果、安全弁の開裂時においてガスを短時間に解放できる。
【0061】
なお、ディスクが開裂する場合は、ディスクの分離部が、ディスクから浮上することにより安全弁に接触し電気的に接続される場合がある。しかし、電池内からガスが外部に解放されるような場合は、電池自体が電池としての機能を発揮できなくなっている状態であるので、分離部と安全弁が電気的に接続されても問題は生じない。
また、上述の実施の形態では、筒状の非水電解液二次電池についた説明したが、本発明の適用範囲はこの筒状の非水電解液二次電池に限定されるものではない。すなわち、その他、圧力解放機構を有する他の電池に適用できることはもちろんである。
また、本発明は上述の実施の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【0062】
【発明の効果】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
ディスクが線状の肉薄部を有するので、安全弁の開裂時においてガスを短時間に解放できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る非水電解液二次電池の断面図と、この非水電解液二次電池に用いるディスクの平面図である。
【図2】本発明に係る非水電解液二次電池についての、通常状態、電流遮断状態、および開裂状態における安全弁とディスクの働きを示す断面図である。
【図3】本発明に係る非水電解液二次電池に用いるディスクの、開裂状態における様子を示す平面図である。
【図4】従来の非水電解液二次電池の断面図と、この非水電解液二次電池に用いるディスクの平面図である。
【図5】従来の非水電解液二次電池についての、通常状態、電流遮断状態、および開裂状態における安全弁の働きを示す断面図である。
【符号の説明】
1‥‥外装缶、2‥‥電極素子、3‥‥PTC素子、4‥‥サブディスク、6‥‥安全弁、6a‥‥突起部、6b‥‥開裂部、7‥‥蓋体、7a‥‥通気孔、8‥‥ガスケット、9‥‥正極リード、10‥‥負極リード、11‥‥ディスク、11a‥‥外縁部、11b‥‥凹部、11c‥‥中心孔、11d‥‥外周孔、11e‥‥肉薄部、11f‥‥外周部、11g‥‥分離部、11h開裂部、12‥‥ディスクホルダ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a non-aqueous electrolyte secondary battery.
[0002]
[Prior art]
In recent years, portable information devices such as laptop computers and word processors, AV tape devices such as camera-integrated video tape recorders, liquid crystal televisions, and mobile communication devices such as mobile phones have been remarkably developed. Therefore, a secondary battery having a small size, light weight and high energy density is required. Up to now, aqueous secondary batteries such as lead batteries, nickel cadmium batteries, and nickel metal hydride batteries have been used, but this is not sufficient for demands such as weight reduction and high energy density.
[0003]
Recently, as a clean battery having a high energy density, there has been great interest and expectation in a non-aqueous electrolyte secondary battery.
Here, a conventional non-aqueous electrolyte secondary battery will be described with reference to FIGS.
[0004]
FIG. 4A is a cross-sectional view of a conventional non-aqueous electrolyte secondary battery. In this non-aqueous electrolyte secondary battery, an electrode element 2 is accommodated in a cylindrical bottomed outer can 1, and a non-aqueous electrolyte (not shown) is injected into the outer can 1. The electrode element 2 is impregnated with the electrolytic solution.
[0005]
The electrode element 2 is formed by laminating a film-like positive electrode and a negative electrode via a film-like separator, and the laminated film is wound around, for example, a cylindrical core.
[0006]
Insulating thin plates are arranged on both sides of the electrode element 2, and the free ends of the leads 9 and 10 of the electrode element 2 are led out to the outside. The free end of the negative electrode lead 10 is welded to the bottom surface of the outer can 1 serving as an electrode terminal lead-out portion.
[0007]
The lid 7, the PTC element 3, and the safety valve 6 are caulked on one end side of the outer can 1 via a gasket 8 and sealed. Thereby, the cover body 7, the PTC element 3, and the safety valve 6 are electrically connected.
[0008]
The safety valve 6 is formed with a protrusion 6a at the center thereof that protrudes toward the electrode element 2 side. The protrusion 6 a is welded to the sub disk 4 through the center hole 11 c of the disk 11. As a result, the protrusion 6 a is electrically connected to the sub disk 4.
[0009]
The disk 11 is fixed inside the safety valve 6 via a disk holder 12.
Here, the shape of the disk 11 will be described in detail. FIG. 4B is a plan view of a disk used in a conventional nonaqueous electrolyte secondary battery.
[0010]
In FIG. 4B, the outer edge portion 11a is a belt-like plate that is a part of the disk 11 and whose outer side forms a circle. Further, the outer edge portion 11 a itself is fixed to the gasket 8 to support the entire disk 11.
[0011]
The concave portion 11b is a part of the disk 11, and the shape thereof is a flat plate and is continuous with the outer edge portion 11a.
The disk 11 has a center hole 11c. The center hole 11 c is a circular hole centered on the symmetry point of the disk 11.
The outer peripheral hole 11d is a substantially rectangular hole having a semicircular portion on the side of the central hole 11c, and the central axis thereof faces the radial direction.
[0012]
The sub disk 4 shown in FIG. 4A is a thin disk, and is welded to the center of the disk 11 and the electrode element 2 side of the disk 11.
A positive electrode lead 9 is welded to the electrode element 2 side of the sub disk 4.
Thereby, the sub disk 4 and the positive electrode lead 9 are electrically connected.
[0013]
Next, the operation of the safety valve used in the conventional nonaqueous electrolyte secondary battery will be described with reference to FIG. Here, the safety valve has two mechanisms, a current interruption mechanism and a cleavage mechanism.
First, before explaining the current interruption mechanism and the cleavage mechanism, the normal state of the safety valve will be explained. FIG. 2A is a cross-sectional view showing the state of the safety valve 6 in a normal state for a conventional nonaqueous electrolyte secondary battery.
[0014]
In FIG. 2A, although the sub disk 4 blocks the center hole 11c of the disk 11, the diameter of the sub disk 4 is small, so that the outer hole 11d provided near the outer periphery of the disk 11 is not blocked. Thus, since the outer peripheral hole 11d of the disk 11 is not blocked, the gas present in the battery can pass through. On the other hand, since the safety valve 6 does not have a hole, the gas present in the battery cannot be discharged to the outside and is kept airtight.
[0015]
Next, the operation of the current cutoff mechanism of the safety valve will be described. FIG. 5B is a cross-sectional view showing the function of the safety valve in a current interruption state for a conventional nonaqueous electrolyte secondary battery.
[0016]
When gas is generated in the outer can 1 for some reason, the internal pressure increases. At this time, the generated gas passes through the outer peripheral hole 11 d of the disk 11 and applies pressure to the inner surface of the safety valve 6. As a result, the safety valve 6 is deformed outward.
[0017]
Due to the deformation of the safety valve 6, in the welded portion between the projection 6 a of the safety valve 6 and the subdisk 4, the subdisk 4 existing around the welded portion is torn off by the shearing force. Thus, the electrical connection between the positive electrode lead 9 and the lid body 7 is cut by separating the protrusion 6a and the sub disk 4 from each other.
[0018]
Next, the operation of the safety valve tearing mechanism will be described. FIG. 2C is a cross-sectional view showing the operation of the safety valve in a cleaved state for a conventional nonaqueous electrolyte secondary battery.
When the pressure in the outer can 1 becomes higher than the pressure in the above-described current interruption state, the safety valve 6 itself is cleaved. Thus, when the safety valve 6 is cleaved, the gas generated inside the battery first passes through the outer peripheral hole 11d of the disk 11, then passes through the cleaving portion 6b of the safety valve 6, and further passes through the vent hole 7a of the lid body 7. Passed and released to the outside.
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
Here, the generated gas can easily pass through the cleavage portion 6 b of the safety valve 6. However, in the disk 11, only the outer peripheral hole 11d can pass gas, and it is difficult to pass gas.
[0020]
As a solution to this, it is conceivable to increase the opening area of the outer peripheral hole 11d. However, if the opening area is increased, it becomes difficult to ensure the mechanical strength of the disk 11 itself. In order to ensure this mechanical strength, it is conceivable to increase the thickness of the disk 11, but the capacity of the battery must be reduced by increasing the thickness. Therefore, it is practically difficult to increase the opening area of the outer peripheral hole 11d.
[0021]
As a result, when gas is generated in the outer can 1, the conventionally used disk has a problem that the generated gas cannot be released to the outside in a short time.
[0022]
This invention is made | formed in view of such a subject, and it aims at providing the nonaqueous electrolyte secondary battery which can release gas in a short time at the time of cleavage of a safety valve.
[0023]
[Means for Solving the Problems]
Nonaqueous electrolyte secondary battery of the present invention, an electrode element, a cylindrical outer can in which the electrode element is housed,
A safety valve provided on one end side of the cylindrical outer can and a thin plate-like disk fixed inside the safety valve via a disk holder. The safety valve has a protrusion at the center, and the protrusion is connected to the lead of the electrode element through the center hole of the disk. The disc is an outer peripheral hole made up of a plurality of cutout holes provided on the outer periphery of the disc, and is thinner than the other portions in the disc, and continues through the outer peripheral hole along the circumference centering on the central hole. And a thin portion formed in a linear shape. A separation portion surrounded by the thin portion and the outer peripheral hole is provided in the disc, and the disc and the separation portion can be opened in the outer peripheral hole continuous with the thin portion and the thin portion.
[0024]
The non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention includes a thin disk-shaped sub-disk welded to the center of the disk on the electrode element side. The sub disk has a safety valve protrusion welded to the disk side surface and a lead free end welded to the electrode element side surface .
[0025]
According to the non-aqueous electrolyte secondary battery of the present invention, since the disk has a linear thin portion, the gas passage area when the safety valve is opened increases.
[0026]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the invention relating to a non-aqueous electrolyte secondary battery will be described with reference to FIGS.
First, the configuration of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment will be described. FIG. 1A is a cross-sectional view of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment. This embodiment is a case where a lithium-doped lithium secondary battery comprising a non-aqueous electrolyte comprising a material capable of doping and undoping lithium in a positive electrode and / or a negative electrode and a non-aqueous electrolyte is provided. The present invention is not limited to this embodiment and the example of FIG. 1A.
[0027]
In this embodiment, an electrode element 2 is accommodated in an iron cylindrical bottomed outer can 1 plated with nickel (Ni), and a nonaqueous electrolyte (not shown) is contained in the outer can 1. The electrode element 2 is impregnated with this nonaqueous electrolytic solution.
The outer can 1 is not limited to a cylindrical one as described above. In addition, other cylindrical batteries such as a square may be used.
[0028]
The electrode element 2 is formed by laminating a film-like positive electrode and a negative electrode via a film-like separator, and the laminated film is wound around, for example, a cylindrical core.
[0029]
The positive electrode and the negative electrode of the electrode element 2 are respectively formed by applying a positive electrode active material and a negative electrode active material on both surfaces of a strip-shaped current collector foil made of, for example, an aluminum (Al) foil and a copper (Cu) foil.
[0030]
One end of the positive electrode lead 9 made of Al and the negative electrode lead 10 made of Ni is welded from the opposite ends of the respective current collector foils of each positive electrode and negative electrode, and as shown in FIG. A positive electrode lead 9 is led out from the electrode element 2 from the center of the element 2, and a negative electrode lead 10 is led out from the outer peripheral side of the electrode element 2.
[0031]
The electrode element 2 is inserted into the outer can 1 with the lead-out side of the negative electrode lead 10 being the bottom side of the outer can 1.
Insulating thin plates are arranged on both sides of the electrode element 2, and the free ends of the leads 9 and 10 of the electrode element 2 are led out to the outside. And the free end of the negative electrode lead 10 is welded to the bottom face of the armored can 1 used as an electrode terminal derivation | leading-out part, for example.
[0032]
In the electrode element 2 described above, the positive electrode active material of the positive electrode is, for example, a material that can be dedoped or redoped with Li, for example, an active material Li x MO 2 (M is Co, Ni, Mn Of these, at least one kind of transition metal is preferably a complex oxide represented by 0.4 ≦ x ≦ 1.1), among which LiCoO 2 , LiNiO 2 , LiMn 2 O 4 and the like are preferable. Such a lithium transition metal oxide is prepared by mixing, for example, Li, Co, Ni, Mn carbonates, nitrates, oxides, hydroxides, and the like in amounts corresponding to the composition, It is obtained by firing in a temperature range of 1000 ° C.
[0033]
The negative electrode active material of the negative electrode is, for example, a material that can be doped or dedoped with Li, for example, a low crystalline carbon material obtained by firing at a relatively low temperature of 2000 ° C. or less, or a material that is easily crystallized, and is close to 3000 ° C. Highly crystalline materials such as artificial graphite and natural graphite processed at a high temperature are used. For example, pyrolytic carbons, cokes, graphites, glassy carbons, organic polymer compound fired bodies (furan resin etc. fired at a suitable temperature and carbonized), carbon fiber, activated carbon, etc. can be used. is there.
[0034]
The low crystalline carbon material is preferably carbonized by firing furan resin or petroleum pitch at less than 1500 ° C., and has a (002) plane spacing of 3.70 angstroms or more by the wide angle X-ray diffraction method. A carbonaceous material having a density of less than 1.70 g / cm 3 and having no exothermic peak at 700 ° C. or higher by differential thermal analysis in an air stream is used. As the graphite powder, a carbonaceous material having a (002) plane spacing of less than 3.42 angstroms by wide angle X-ray diffraction is preferably used. These carbonaceous materials are materials that have a large amount of Li doping and dedoping and have excellent charge / discharge cycle life performance, and the negative electrode material is most suitable for the equipment to be used in combination with the positive electrode material. A combination can be selected.
[0035]
The separator can be composed of, for example, a microporous film of polyethylene, polypropylene, or Teflon.
[0036]
The nonaqueous electrolytic solution is composed of an organic solvent and an electrolyte dissolved in the organic solvent. Alternatively, a so-called polymer electrolyte in which a nonaqueous electrolytic solution is mixed with a polymer compound, or a polymer electrolyte in which an electrolyte is mixed or bonded to a polymer compound can also be used.
Examples of the organic solvent include cyclic carbonates such as ethylene carbonate and propylene carbonate, chain carbonates such as dimethyl carbonate and diethyl carbonate, cyclic esters such as γ-butyrolactone and γ-parerolactone, and chain esters such as ethyl acetate and methyl propionate. One or more of ethers such as tetrahydrofuran, 1,2-dimethoxyethane and the like can be used.
As the electrolyte, lithium salts that dissolve in the solvent to be used and exhibit ionic conductivity, such as LiPF 6 , LiBF 4 , LiClO 4 , LiCF 3 SO 3 , LiN (CF 3 SO 2 ) 2 , LiC (CF 3 SO 2 ) 3 1 or more types can be used.
[0037]
The lid 7, the PTC element 3, and the safety valve 6 are caulked on one end side of the outer can 1 via a gasket 8 and sealed. That is, for example, a lid 7 serving as a positive electrode side terminal lead portion made of stainless steel, Ni, Fe, for example, a ring-shaped PTC element 3 having a positive temperature characteristic, and a safety valve 6 made of Al, for example, disposed inside the gasket 8 Is sealed by being crimped to the open end of the outer can 1. Thereby, the cover body 7, the PTC element 3, and the safety valve 6 are electrically connected.
[0038]
The safety valve 6 is formed with a protrusion 6a at the center thereof that protrudes toward the electrode element 2 side. The protrusion 6a is welded to the sub disk 4 (detailed later) through a center hole 11c of the disk 11 (detailed later). As a result, the protrusion 6 a is electrically connected to the sub disk 4.
[0039]
The disk 11 is fixed inside the safety valve 6 via a disk holder 12. The disk 11 is made of a metal plate such as Al. The disc holder 12 has a function of electrically insulating the safety valve 6 and the disc 11.
[0040]
Here, the shape of the disk 11 will be described in detail. FIG. 1B is a plan view of a disk used in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment.
The outer edge portion 11a of the disk 11 is a strip-shaped plate that is a part of the disk 11 and whose outer side forms a circle. Further, the outer edge portion 11 a itself is fixed to the gasket 8 to support the entire disk 11.
[0041]
The outer peripheral part 11f and the separating part 11g are a part of the disk 11, and are continuous plates via a thin part 11e (described in detail later). Moreover, this outer peripheral part 11f and the isolation | separation part 11g are following the outer edge part 11a, and form the recessed part in the electrode element 2 side from the outer edge part 11a.
[0042]
The disk 11 has a center hole 11c. The center hole 11 c is a circular hole centered on the symmetry point of the disk 11, and is formed in the separation part 11 g of the disk 11. Further, the center hole 11c has a function of allowing the protrusion 6a of the safety valve 6 to pass through.
[0043]
11 d of outer peripheral holes are formed in six places over the outer peripheral part 11f, the thin part 11e, and the isolation | separation part 11g. The outer peripheral hole 11d is a substantially rectangular hole having a semicircular portion on the center hole 11c side, and the center axis thereof is directed in the radial direction. Further, the outer peripheral hole 11d has a function of allowing gas generated in the battery (described in detail later) to pass therethrough.
[0044]
The disk 11 has a linear thin portion 11e. The thin portion 11e is substantially along a circle centered on the symmetry point of the center hole 11c. The thin portion 11e intersects the outer peripheral hole 11d.
[0045]
In addition, the position of the thin part 11e is not necessarily limited to the above-mentioned position. That is, it is preferable that the thin part 11e is outside the sub-disk 4 and inside the outermost part of the outer peripheral part 11f. This is because if the thin portion 11e is inside the sub-disk 4, shearing of the thin portion 11e is impossible, and if the thin portion 11e is outside the outermost periphery of the outer peripheral portion 11f, the thin portion 11e is sheared. Because it becomes impossible.
[0046]
Moreover, it does not ask | require whether the thin part 11e itself has crossed the outer peripheral hole 11d as mentioned above, or has formed the perfect circle without intersecting with the outer peripheral hole. Further, the thin portion 11e is not limited to the circular shape as described above. In short, any shape can be adopted as long as the separating portion 11g can be separated from the outer peripheral portion 11f.
[0047]
Moreover, the thickness of the thin part 11e is 0.2 mm. On the other hand, the thickness of the outer peripheral part 11f and the separation part 11g is 0.4 mm. In addition, although 0.2 mm was employ | adopted as the thickness of the thin part 11e here, it is not necessarily limited to this thickness. Of course, the thickness can be appropriately changed depending on the value of the pressure to be cleaved. Furthermore, the thickness of the thin portion 11e is not only uniform over the entire thin portion, but also by making the thickness different for a part of the thin portion, it is possible to provide a portion where cleavage is likely to occur.
[0048]
Next, the sub disk 4 will be described with reference to FIG. 1A. The sub disk 4 is a thin disk having a thin shape, and is made of a metal such as Al. The sub disk 4 is welded to the center of the disk 11 and to the electrode element 2 side of the disk 11.
The free end of the positive electrode lead 9 is welded to the surface of the sub disk 4 on the electrode element 2 side. Thereby, the sub disk 4 and the positive electrode lead 9 are electrically connected. As a result, the protrusion 6 a of the safety valve 6 is electrically connected to the positive electrode lead 9.
[0049]
Next, the operation of the safety valve and the disk used in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment will be described. Here, the safety valve has two mechanisms, a current interruption mechanism and a cleavage mechanism. The disc also has a cleavage mechanism.
[0050]
First, before explaining the current interruption mechanism and the cleavage mechanism, the normal state of the safety valve and the disc will be explained. FIG. 2A is a cross-sectional view showing the state of the safety valve 6 and the disk 11 in a normal state for the non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment. FIG. 2A shows the upper part of FIG. 1A.
[0051]
In FIG. 2A, although the sub disk 4 blocks the center hole 11c of the disk 11, the diameter of the sub disk 4 is small, so that the outer hole 11d provided near the outer periphery of the disk 11 is not blocked. Further, since the outer peripheral hole 11d of the disk 11 is not blocked as described above, the gas present in the battery can pass through. On the other hand, since the safety valve 6 does not have a hole, the gas present in the battery cannot be discharged to the outside and is kept airtight. This state is the normal state of FIG. 2A.
[0052]
Next, the operation of the current cutoff mechanism of the safety valve will be described. FIG. 2B is a cross-sectional view showing the operation of the safety valve in the current interruption state for the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment.
[0053]
When gas is generated in the outer can 1 for some reason, the internal pressure increases. At this time, the generated gas passes through the outer peripheral hole 11 d of the disk 11 and applies pressure to the inner surface of the safety valve 6. As a result, the safety valve 6 is pushed outward and bulges outward and deforms. Due to this deformation, the internal volume of the battery increases, and the internal pressure can be relaxed accordingly.
[0054]
Due to the deformation of the safety valve 6, in the welded portion between the projection 6 a of the safety valve 6 and the subdisk 4, the subdisk 4 existing around the welded portion is torn off by the shearing force. Thus, the electrical connection between the positive electrode lead 9 of the electrode element 2 and the lid body 7 is cut by separating the protrusion 6a from the sub disk 4. That is, the positive electrode lead 9 is electrically connected to the safety valve 6 through the sub disk 4 and the protrusion 6a, and further through the PTC element 3 and the lid 7, but the sub disk 4 and the protrusion 6a are connected as described above. By separating, the electrical connection between the positive electrode lead 9 and the lid 7 is also disconnected.
[0055]
Here, the deformation of the safety valve 6 will be described in more detail. As can be seen from FIG. 2B, when the safety valve 6 deforms, it deforms greatly at 6k and 6l. That is, it is 6k which is the outermost periphery of the flat area inside the safety valve 6, and 6l very close to the projection part 6a. The portions other than these, that is, the protruding portion 6a are hardly deformed, and the flat portion outside the protruding portion 6s is only slightly deformed.
[0056]
Further, as can be seen from FIG. 2B, the distance between the bending points 6k and 6l is large. Therefore, the protrusion 6 a is greatly separated from the sub disk 4 due to the deformation of the safety valve 6. As described above, since the protruding portion 6a and the sub disk 4 are largely separated from each other, there is an effect that current interruption can be reliably performed.
[0057]
Next, the operation of the safety valve tearing mechanism will be described. FIG. 2C is a cross-sectional view showing the functions of the safety valve and the disc in the cleaved state of the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment.
When the pressure in the outer can 1 becomes higher than the pressure in the above-described current interruption state, the safety valve 6 itself is cleaved.
As described above, when the safety valve 6 is cleaved but the disk 11 is not cleaved, the gas generated inside the battery first passes through the outer peripheral hole 11d of the disk 11 and then the cleaved portion of the safety valve 6. 6 b passes through the vent hole 7 a of the lid 7 and is released to the outside.
[0058]
Next, the operation of the disc tearing mechanism will be described with reference to FIG. 2C.
When the pressure becomes higher than the pressure at which the safety valve tearing mechanism operates, the disk 11 tearing mechanism operates. That is, the separation part 11 g of the disk 11 is separated from the disk 11. Thereby, the separation part 11g floats, and the cleavage part 11h is made around this separation part 11g. As a result, the gas generated inside the battery can simultaneously pass through the cleaved portion 11h of the disk 11 in addition to the outer peripheral hole 11d of the disk. Further, the generated gas passes through the cleaving portion 6b of the safety valve 6, and then passes through the vent hole 7a of the lid 7 and is released to the outside.
[0059]
Here, how the disk 11 is cleaved will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a plan view showing a state of the disc used in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present embodiment in a cleaved state.
When gas is generated inside the battery, the gas first passes through the outer peripheral hole 11 d of the disk 11. Furthermore, when the gas pressure increases, a large pressure acts on the surface of the separation portion 11g on the electrode element 2 side. When such a large pressure acts, a large shear stress acts on the thin portion 11 e of the disk 11. Here, since the thin part 11e is mechanically weakest, it is easily sheared by this shearing force. As a result, the separation unit 11g is separated from the disk 11 in the state shown in FIG. 3B. And the cleavage part 11h is formed in the part which was the thin part 11e among the circumference | surroundings of this isolation | separation part 11g.
[0060]
As described above, when the disk 11 is cleaved, the gas passage area when the safety valve is cleaved increases. In the above description, the disc is cleaved after the safety valve is cleaved, but the order is not limited. In other words, depending on the state of pressure generation inside the battery, the disc may be cleaved simultaneously with the cleaving of the safety valve. In any of these states, the disk cleaving mechanism works effectively, and the gas passage area can be increased. As a result, the gas can be released in a short time when the safety valve is opened.
[0061]
When the disk is torn, the separation part of the disk may come into contact with the safety valve and be electrically connected by rising from the disk. However, when gas is released to the outside from the battery, the battery itself is in a state where it cannot function as a battery, so a problem arises even if the separation part and the safety valve are electrically connected. Absent.
Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery, the application range of this invention is not limited to this cylindrical non-aqueous electrolyte secondary battery. That is, of course, the present invention can be applied to other batteries having a pressure release mechanism.
Further, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
[0062]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
Since the disc has a linear thin portion, the gas can be released in a short time when the safety valve is opened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a non-aqueous electrolyte secondary battery according to the present invention and a plan view of a disk used in the non-aqueous electrolyte secondary battery.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the functions of a safety valve and a disk in a normal state, a current interruption state, and a cleavage state for a nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a state of a disk used in the nonaqueous electrolyte secondary battery according to the present invention in a cleaved state.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a conventional non-aqueous electrolyte secondary battery and a plan view of a disk used in the non-aqueous electrolyte secondary battery.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the function of a safety valve in a normal state, a current interruption state, and a cleavage state, for a conventional nonaqueous electrolyte secondary battery.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exterior can, 2 ... Electrode element, 3 ... PTC element, 4 ... Sub disk, 6 ... Safety valve, 6a ... Projection part, 6b ... Cleavage part, 7 ... Cover, 7a ... Vent hole, 8 ... Gasket, 9 ... Positive electrode lead, 10 ... Negative electrode lead, 11 ... Disc, 11a ... Outer edge, 11b ... Recess, 11c ... Center hole, 11d ... Outer hole, 11e ... ... Thin part, 11f ... Outer peripheral part, 11g ... Separation part, 11h cleavage part, 12 ... Disc holder

Claims (7)

電極素子と、An electrode element;
前記電極素子が収納された筒状外装缶と、A cylindrical outer can containing the electrode element;
前記筒状外装缶の一端側に設けられた安全弁と、A safety valve provided on one end of the cylindrical outer can,
ディスクホルダを介して前記安全弁の内側に固定されている薄板状のディスクとを備え、A thin plate-like disc fixed to the inside of the safety valve via a disc holder,
前記安全弁が中心部に突起部とを有し、The safety valve has a protrusion at the center,
前記突起部が前記ディスクの中心孔を通して前記電極素子のリードと接続され、The protrusion is connected to the lead of the electrode element through the center hole of the disk;
前記ディスクは、前記ディスクの外周に設けられた複数の切り欠き穴部からなる外周孔と、The disc has an outer peripheral hole composed of a plurality of cutout holes provided on the outer periphery of the disc;
前記ディスク内において他の部分よりも薄く、前記中心孔を中心とする円周に沿って、前記外周孔を介して連続した線状に形成される肉薄部とを有し、A thin part formed in a linear shape through the outer peripheral hole along the circumference centered on the central hole, thinner than other parts in the disk,
前記ディスク内に前記肉薄部と前記外周孔とにより囲まれた分離部が設けられ、A separation part surrounded by the thin part and the outer peripheral hole is provided in the disk,
前記肉薄部及び前記肉薄部と連続する前記外周孔において、前記ディスクと前記分離部とが開列可能であるThe disk and the separating portion can be opened in the thin hole and the outer peripheral hole continuous with the thin portion.
非水電解液二次電池。Non-aqueous electrolyte secondary battery.
前記外周孔は、前記中心孔側に半円形部を有するほぼ長方形状の孔であり、中心軸が放射方向を向いている請求項1に記載の非水電解液二次電池。The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein the outer peripheral hole is a substantially rectangular hole having a semicircular portion on the side of the center hole, and the center axis faces the radial direction. 前記ディスクの前記電極素子側の中心に溶接されている薄い円板状のサブディスクを備え、前記サブディスクは、前記ディスク側の面に前記安全弁の前記突起が溶接され、前記電極素子側の面に前記リードの遊端が溶接されている請求項1に記載の非水電解液二次電池。A thin disk-shaped sub-disk welded to the center of the disk on the electrode element side of the disk, the sub-disk being welded with the protrusion of the safety valve on the disk-side surface; The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein a free end of the lead is welded to the battery. 前記サブディスクは、前記ディスクよりも径が小さい請求項3に記載の非水電解液二次電池。The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 3, wherein the sub disk has a smaller diameter than the disk. 前記肉薄部は、前記サブディスクが溶接された部分よりも外側に設けられている請求項4に記載の非水電解液二次電池。The non-aqueous electrolyte secondary battery according to claim 4, wherein the thin portion is provided outside a portion where the sub disk is welded. 前記安全弁の前記突起部と前記サブディスクとの溶接部において、溶接部の周囲に存在するサブディスクが開列可能に構成されている請求項5に記載の非水電解液二次電池。The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 5, wherein a sub-disk existing around the welded portion is configured to be openable at a welded portion between the protrusion of the safety valve and the sub-disk. 上記ディスクの外側に円形の帯状の板による外縁部が設けられ、前記外縁部がガスケットに固定されている請求項1に記載の非水電解液二次電池 2. The nonaqueous electrolyte secondary battery according to claim 1, wherein an outer edge portion of a circular belt-like plate is provided outside the disk, and the outer edge portion is fixed to a gasket .
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