JPH10334875A - リチウムイオン２次電池 - Google Patents
リチウムイオン２次電池Info
- Publication number
- JPH10334875A JPH10334875A JP9146552A JP14655297A JPH10334875A JP H10334875 A JPH10334875 A JP H10334875A JP 9146552 A JP9146552 A JP 9146552A JP 14655297 A JP14655297 A JP 14655297A JP H10334875 A JPH10334875 A JP H10334875A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- shape memory
- memory alloy
- collecting terminal
- current
- 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.)
- Pending
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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
Landscapes
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池の温度上昇により速やかに内部圧力の開
放を行うことができるリチウムイオン２次電池を提供す
る。 【解決手段】 リチウムイオン２次電池の集電端子１０
の内部に、所定の温度で収縮変形する形状記憶合金ばね
１２と、この形状記憶合金ばね１２により開閉される封
止駒１４が設けられている。集電端子１０は、電池ケー
ス１６に絶縁シールパッキン１８、２０を介して締め付
けナット２２で固定されてる。電池内部で短絡等が生じ
発熱した場合には、この熱が集電体２４から集電端子１
０を介して形状記憶合金ばね１２に伝達される。また、
電池の外部で短絡等が生じた場合には、集電端子１０に
接続された電線から集電端子１０を介して形状記憶合金
ばね１２に熱が伝達される。これらの熱により形状記憶
合金ばね１２が収縮し、封止駒１４が開となって電池内
部の圧力を外部に開放する。
放を行うことができるリチウムイオン２次電池を提供す
る。 【解決手段】 リチウムイオン２次電池の集電端子１０
の内部に、所定の温度で収縮変形する形状記憶合金ばね
１２と、この形状記憶合金ばね１２により開閉される封
止駒１４が設けられている。集電端子１０は、電池ケー
ス１６に絶縁シールパッキン１８、２０を介して締め付
けナット２２で固定されてる。電池内部で短絡等が生じ
発熱した場合には、この熱が集電体２４から集電端子１
０を介して形状記憶合金ばね１２に伝達される。また、
電池の外部で短絡等が生じた場合には、集電端子１０に
接続された電線から集電端子１０を介して形状記憶合金
ばね１２に熱が伝達される。これらの熱により形状記憶
合金ばね１２が収縮し、封止駒１４が開となって電池内
部の圧力を外部に開放する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はリチウムイオン２次
電池、特に内部の圧力が上昇した場合に、外部に圧力を
開放することができるリチウムイオン２次電池の改良に
関する。
電池、特に内部の圧力が上昇した場合に、外部に圧力を
開放することができるリチウムイオン２次電池の改良に
関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン２次電池等においては、
内部で短絡が発生したときなどに大電流が流れ、電池内
部の温度が急上昇する場合がある。この場合、電解液が
気化したり、電池内部に存在する気体の熱膨張等によ
り、電池の内部圧力が上昇するおそれがある。従って、
このような場合には、電池内部の圧力を外に開放する必
要がある。
内部で短絡が発生したときなどに大電流が流れ、電池内
部の温度が急上昇する場合がある。この場合、電解液が
気化したり、電池内部に存在する気体の熱膨張等によ
り、電池の内部圧力が上昇するおそれがある。従って、
このような場合には、電池内部の圧力を外に開放する必
要がある。
【０００３】特開平７−１６９４５２号公報には、電池
の内部圧力が上昇した際に、その圧力を外部に放出する
装置の例が開示されている。本従来例においては、電池
の容器の一部に孔をあけ、この孔に、薄肉部が形成され
たステンレス鋼板材を取り付けたものである。このよう
な構成により、電池の内部圧力が上昇した場合、上記薄
肉部が外方に突出変形され、破断されることにより内部
の圧力を外部に放出することができる。
の内部圧力が上昇した際に、その圧力を外部に放出する
装置の例が開示されている。本従来例においては、電池
の容器の一部に孔をあけ、この孔に、薄肉部が形成され
たステンレス鋼板材を取り付けたものである。このよう
な構成により、電池の内部圧力が上昇した場合、上記薄
肉部が外方に突出変形され、破断されることにより内部
の圧力を外部に放出することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例に
おいては、短絡等が発生した場合に、電池内部の圧力が
上昇することを利用して上述した薄肉部を破断させ、電
池の内圧を外部に開放しているので、薄肉部の破断に時
間がかかり、電池の内部圧力を速やかに開放できないと
いう問題があった。
おいては、短絡等が発生した場合に、電池内部の圧力が
上昇することを利用して上述した薄肉部を破断させ、電
池の内圧を外部に開放しているので、薄肉部の破断に時
間がかかり、電池の内部圧力を速やかに開放できないと
いう問題があった。
【０００５】また、圧力開放に時間がかかるので、内部
圧力が開放される時までに圧力が相当程度高くなってし
まい、爆発的に内部圧力が開放されることになる。この
ため、圧力開放の際に周辺のケース等に歪みを与える場
合がある。
圧力が開放される時までに圧力が相当程度高くなってし
まい、爆発的に内部圧力が開放されることになる。この
ため、圧力開放の際に周辺のケース等に歪みを与える場
合がある。
【０００６】本発明は上記従来の課題に鑑みなされたも
のであり、その目的は、電池の温度上昇により速やかに
内部圧力の開放を行うことができるリチウムイオン２次
電池を提供することにある。
のであり、その目的は、電池の温度上昇により速やかに
内部圧力の開放を行うことができるリチウムイオン２次
電池を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、リチウムイオン２次電池であって、所定
温度以上となった時に伸長または収縮する金属を駆動源
として弁を開とする圧力開放弁を有することを特徴とす
る。
に、本発明は、リチウムイオン２次電池であって、所定
温度以上となった時に伸長または収縮する金属を駆動源
として弁を開とする圧力開放弁を有することを特徴とす
る。
【０００８】また、上記金属は集電端子内に配置された
ばね形状の形状記憶合金であることを特徴とする。
ばね形状の形状記憶合金であることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態（以下
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
実施形態という）について、図面に基づいて説明する。
【００１０】図１には、本発明に係るリチウムイオン２
次電池が示され、図１（ａ）にはその斜視図が、また図
１（ｂ）には圧力開放弁が内蔵された集電端子の拡大断
面図がそれぞれ示される。
次電池が示され、図１（ａ）にはその斜視図が、また図
１（ｂ）には圧力開放弁が内蔵された集電端子の拡大断
面図がそれぞれ示される。
【００１１】なお、図１においては、圧力開放弁が負極
側に設けられた例が示されているが、必ずしもこれに限
定されるものではなく、正極側あるいは正極及び負極の
両方に圧力開放弁を設ける構成とすることもできる。
側に設けられた例が示されているが、必ずしもこれに限
定されるものではなく、正極側あるいは正極及び負極の
両方に圧力開放弁を設ける構成とすることもできる。
【００１２】図１（ｂ）において、集電端子１０の内部
には、温度によって変形する形状記憶合金ばね１２及び
この形状記憶合金ばね１２によって開閉動作を行う封止
駒１４が設けられている。このような集電端子１０は、
電池ケース１６に、絶縁シールパッキン１８、２０を介
して、締め付けナット２２により固定されている。絶縁
シールパッキン１８、２０は、集電端子１０と電池ケー
ス１６との電気的絶縁及び気密性確保のために用いられ
ている。
には、温度によって変形する形状記憶合金ばね１２及び
この形状記憶合金ばね１２によって開閉動作を行う封止
駒１４が設けられている。このような集電端子１０は、
電池ケース１６に、絶縁シールパッキン１８、２０を介
して、締め付けナット２２により固定されている。絶縁
シールパッキン１８、２０は、集電端子１０と電池ケー
ス１６との電気的絶縁及び気密性確保のために用いられ
ている。
【００１３】リチウムイオン２次電池の場合、通常使用
時の温度は、−５０〜９０℃程度であり、形状記憶合金
ばね１２は、この温度領域においては収縮等の変形をし
ないように構成されている。この形状記憶合金ばね１２
は、内圧２気圧以上に対して密封効果がある長さを有
し、そのばね力によって密封性を保持している。
時の温度は、−５０〜９０℃程度であり、形状記憶合金
ばね１２は、この温度領域においては収縮等の変形をし
ないように構成されている。この形状記憶合金ばね１２
は、内圧２気圧以上に対して密封効果がある長さを有
し、そのばね力によって密封性を保持している。
【００１４】電池内部で短絡が発生した場合には、集電
体２４の温度が上昇し、集電体２４から集電端子１０を
介して、形状記憶合金ばね１２にこの熱が伝わる。ま
た、電池の外部で短絡等が発生した場合には、集電端子
１０に接続されている電線あるいは集電端子１０で発熱
が起こり、電線から集電端子１０を介して、この熱が形
状記憶合金ばね１２に伝わる。形状記憶合金ばね１２
は、以上のようにしてその温度が所定温度、例えば１２
０℃以上となった場合に収縮するように構成されてい
る。形状記憶合金ばね１２が熱により収縮した場合に
は、これにより封止駒１４が図の上方に持ち上げられ、
電池内部の圧力を外部に開放することができる。
体２４の温度が上昇し、集電体２４から集電端子１０を
介して、形状記憶合金ばね１２にこの熱が伝わる。ま
た、電池の外部で短絡等が発生した場合には、集電端子
１０に接続されている電線あるいは集電端子１０で発熱
が起こり、電線から集電端子１０を介して、この熱が形
状記憶合金ばね１２に伝わる。形状記憶合金ばね１２
は、以上のようにしてその温度が所定温度、例えば１２
０℃以上となった場合に収縮するように構成されてい
る。形状記憶合金ばね１２が熱により収縮した場合に
は、これにより封止駒１４が図の上方に持ち上げられ、
電池内部の圧力を外部に開放することができる。
【００１５】本実施形態においては、短絡等によって発
生した熱が、集電体２４、集電端子１０を介して形状記
憶合金ばね１２に伝えられる構成となっている。これら
の集電端子１０や集電体２４は、電気伝導性の観点か
ら、例えばＡｌやＣｕが使用される。これらの材料は、
熱的にも伝導性が高いので、短絡等で発生した熱を速や
かに形状記憶合金ばね１２に伝えることができる。従っ
て、電池内部あるいは外部で発生した短絡等の異常時
に、速やかに電池内部の圧力を開放することができる。
生した熱が、集電体２４、集電端子１０を介して形状記
憶合金ばね１２に伝えられる構成となっている。これら
の集電端子１０や集電体２４は、電気伝導性の観点か
ら、例えばＡｌやＣｕが使用される。これらの材料は、
熱的にも伝導性が高いので、短絡等で発生した熱を速や
かに形状記憶合金ばね１２に伝えることができる。従っ
て、電池内部あるいは外部で発生した短絡等の異常時
に、速やかに電池内部の圧力を開放することができる。
【００１６】さらに、集電端子１０を電池ケース１６に
固定する際に、絶縁シールパッキン１８、２０が使用さ
れているが、これらの材質は、例えばＰＴＦＥあるいは
カルレッツ（商品名）等、電解液に対する耐溶剤性の高
い樹脂が使用されている。これらの樹脂は、熱的伝導性
が低いので、内部あるいは外部の短絡時に発生する熱
は、集電端子１０あるいは集電体２４から電池ケース１
６側に放散しにくい。従って、これによっても発生した
熱が有効に形状記憶合金ばね１２に伝達されるので、従
来の方式に比べ、極めて短時間に異常時の圧力開放を行
うことができる。
固定する際に、絶縁シールパッキン１８、２０が使用さ
れているが、これらの材質は、例えばＰＴＦＥあるいは
カルレッツ（商品名）等、電解液に対する耐溶剤性の高
い樹脂が使用されている。これらの樹脂は、熱的伝導性
が低いので、内部あるいは外部の短絡時に発生する熱
は、集電端子１０あるいは集電体２４から電池ケース１
６側に放散しにくい。従って、これによっても発生した
熱が有効に形状記憶合金ばね１２に伝達されるので、従
来の方式に比べ、極めて短時間に異常時の圧力開放を行
うことができる。
【００１７】なお、本発明に係るリチウムイオン２次電
池に使用される圧力開放弁としては、図１（ｂ）に示さ
れるような、形状記憶合金ばね１２を使用したものに限
られない。例えば、所定温度以上となった時に、伸長又
は収縮するような金属を駆動源とし、これによって開閉
を行う圧力開放弁を使用することも可能である。
池に使用される圧力開放弁としては、図１（ｂ）に示さ
れるような、形状記憶合金ばね１２を使用したものに限
られない。例えば、所定温度以上となった時に、伸長又
は収縮するような金属を駆動源とし、これによって開閉
を行う圧力開放弁を使用することも可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
リチウムイオン２次電池の内部圧力の上昇により、圧力
弁を開放しあるいは薄肉部を破断する構成ではなく、圧
力上昇の原因となる温度上昇が生じた時点で圧力開放弁
を開放するので、より速やかに電池の内部圧力を開放す
ることができる。
リチウムイオン２次電池の内部圧力の上昇により、圧力
弁を開放しあるいは薄肉部を破断する構成ではなく、圧
力上昇の原因となる温度上昇が生じた時点で圧力開放弁
を開放するので、より速やかに電池の内部圧力を開放す
ることができる。
【図１】 本発明に係るリチウムイオン２次電池の斜視
図及び圧力開放弁の拡大断面図である。
図及び圧力開放弁の拡大断面図である。
１０ 集電端子、１２ 形状記憶合金ばね、１４ 封止
駒、１６ 電池ケース、１８，２０ 絶縁シールパッキ
ン、２２ 締め付けナット、２４ 集電体。
駒、１６ 電池ケース、１８，２０ 絶縁シールパッキ
ン、２２ 締め付けナット、２４ 集電体。
Claims (2)
- 【請求項１】 所定温度以上となった時に伸長または収
縮する金属を駆動源として弁を開とする圧力開放弁を有
することを特徴とするリチウムイオン２次電池。 - 【請求項２】 請求項１記載のリチウムイオン２次電池
において、前記金属は集電端子内に配置されたばね形状
の形状記憶合金であることを特徴とするリチウムイオン
２次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9146552A JPH10334875A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | リチウムイオン２次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9146552A JPH10334875A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | リチウムイオン２次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10334875A true JPH10334875A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=15410250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9146552A Pending JPH10334875A (ja) | 1997-06-04 | 1997-06-04 | リチウムイオン２次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10334875A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112993482A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-18 | 华景微纳科技(苏州)有限公司 | 一种电池包快速排气装置 |
| WO2023287056A1 (ko) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 벤팅 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372062A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-01 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 防爆型電池 |
| JPH0864234A (ja) * | 1994-08-23 | 1996-03-08 | Canon Inc | 二次電池及びその製造方法 |
-
1997
- 1997-06-04 JP JP9146552A patent/JPH10334875A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6372062A (ja) * | 1986-09-12 | 1988-04-01 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 防爆型電池 |
| JPH0864234A (ja) * | 1994-08-23 | 1996-03-08 | Canon Inc | 二次電池及びその製造方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112993482A (zh) * | 2021-03-05 | 2021-06-18 | 华景微纳科技(苏州)有限公司 | 一种电池包快速排气装置 |
| WO2023287056A1 (ko) * | 2021-07-14 | 2023-01-19 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 벤팅 장치 및 이를 포함하는 배터리 모듈 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040401 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050427 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050927 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060214 |