JPS6174257A

JPS6174257A - 電池

Info

Publication number: JPS6174257A
Application number: JP59195710A
Authority: JP
Inventors: Kohei Yamamoto; 浩平山本; Toshio Mizuno; 水野　利男; Yasuhiro Ishiguro; 康裕石黒; Masanori Nakanishi; 正典中西
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1984-09-20
Filing date: 1984-09-20
Publication date: 1986-04-16

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。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の分野）この発明は電池の改良（こ関し、１：￥に、雷池乃絡時
などの異常発熱に２＝ｆづる安全対策についての技術に
関する。

（発明の背を）一般に電池は、放電反応によりある程度の発熱およびガ
ス発生を伴う。通常の使用状態では電池の発熱やガス発
生は特に問題になる程ではないが、電池の両極を誤って
短絡したりして非常に大きな電流が流れると、電池内部
が過熱して異常な高温となり、またガス発生も激しくな
る。この安常な過熱・ガス発生は長時間続くと電池の磁
製といった危険をももたらす。

また、リチウムなどの軽金属を負極とする非水電解液電
池においては、放電反応によるガス発生はないものの、
上記のような過熱状態が続くと軽金属は溶融し、電解液
がガス化して爆発を伴うことがある。

電池の過電流による過熱の灼策として、本発明者らは先
に、内部の電流経路に低融点合金からなる温度ヒユーズ
を介在させることを提案した。つまり、電池が過熱する
と温度ヒユーズが溶断し、電流経路が遮断され、電池の
放電を停止さけ、さらに高温になるのを防止する。

ところがｉ一度ヒユーズを内蔵した゛電池の大きな欠点
として、ヒユーズが一度溶断すると電流経路が完全に′
＆断されてしまい、ヒユーズを交換しない限りその電池
を再刊用することができないという問題があった。通？
ルの円筒形電池などに適用した場合、電池ケース内の温
度ヒユーズを交換するというのは全く現寅的でない。ま
た、温度ヒユーズによって電流経路を遮断する構造には
ある程度大きなスペースを必要とし、小ざな電池に適用
するには不適当であるという問題もあった。

（発明の目的）この発明の目的は、短絡などによる過電流が流れても、
電池の温度上昇がある程度までで押えられ、また過電流
の原因が取り除かれて温度が低下すれば、回度でも繰り
返して通常どおり使用するができるようにした電池を提
供することにある。

（発明の構成）上記の目的を達成するために、この発明に係る電池は、
外部接続用の端子部に至る電池ケース内の電流経路中に
、温度上昇により抵抗値が急増する導電性ポリマー片を
電気的に直列に介在させたことを特徴とする。

（実　施　例）第１図はこの発明を適用した円筒形の非水電解液電池で
ある。この電池は、負俺缶１と正ル喘子板３およびガス
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が非水電解液つととも
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、
セパレータ５を挾んで交互に正極６．負極７が配買され
るように重り合わされ、渦巻状に巻かれている。

負極７としてはリチウムなどの軽金属が使用され、これ
と負極缶１が負極リード板１１で結線されている。正極
６としては二酸化マンガンなどが使用され、これと正極
端子板３が正極リード線１０と本発明の要部である導電
性ポリマー片１２で接続されている。

つまり、正極端子板３の外表面が外部接続用の端子部で
あり、ｉｌ−極リード板１０が端子板３と正ｇ！６を内
部接続する主要な配線質素であるが、この正極リート板
１０と正極端子板３との間にＳ電性ポリマー片１２が電
気的に直列に介在されている。

導電ｆ［ポリマー片１２は、例えばポリオレフィン系の
ポリマーにカーボンブラックなどの導電粒子を混合した
もので、常ン扁ではその抵抗値は十分低く、温度上昇に
伴って抵抗値が急増する性質を持つ。特にポリマーの融
点近くのｉ資度になると、ポリマーが膨張し、これに含
まれているカーボンブラック粒子相互間の電気的接触性
が低下し、電気抵抗は茗しく増加する。また再び温度が
低下すれば、導電ｆ（］ポリマー片１２の抵抗１ｉｆｆ
はほぼ初期状態と同じ低い値に戻る、この導電性ポリマ
ー片１２の温度特性の一例を第３図に示している。

導電性ポリマー片１２の表面にメッキを施し、そのメッ
キによって正極端子板３の内面側にハンダ付するととも
に、反ズ・１側の面に正極リード板１０の一端をハンダ
付（）づ−る。あるいは導電性接着剤を用い、導電性ポ
リマー片１２を正極端子板３および正極リード板１０に
それぞれ接合してもよい。

このように構成された電池では、両極を短絡して過電流
が流れ、発電要素２が激しく発熱し、電池内部の温度が
上昇してくると、その温度は導電性ポリマー片１２にも
直ぐに伝わり、導電性ポリマー片１２の抵抗値が急増す
る。導電性ポリマー片１２は電池の電流経路中に直列に
介在されているので、これの抵抗値が増大すると、外部
からみた電池の内部抵抗が急増したことになり、電池電
流は減少する。従って電池の発熱は抑制され、電池が異
常な高温になることはない。また、過′電流の原因とな
っていた短絡状態が解消され、電池の内部温度が常温程
度まで低下すれば、′ａ電電性ポリマ柱片１２抵抗値は
十分低い値に戻る。従って初期状態と同様にこの電池を
使用することができる。

図の実施例でも明らかなように、正極リード板１０と正
（引喘子４Ｎ　３との接合部の間に尋心性ポリマー片１
２を介在させるだけの構成は、殆どスペースを必要とせ
ｆ、電池形状や寸法に与える影響は殆どない。

第２図は本発明の他の実施例である集合電池を示してい
る。この実施例の電池ケースは、内面に絶縁体２１を配
した筒状外装体２０と、この筒状外装体２０の両端開口
部にそれぞれ絶縁ワッシャー２４．２５を介して配され
た正極端子板２２゜負ｔｌ　ＱＮ子仮２３によって構成
され、その内部に４個のボタン型素電池２６，２６．・
・・が直列状態で積層して収納されている。

０極端子板２３の内側には導電性金属からなる板バネ２
７が接合されており、この板バネ２７の凸部が最下段の
素電池２６の負極端子部に圧接している。これで紫電ｉ
１！２６と外部接続用の端子部である負極端子部２３と
の電気的接続がなされている。

また、最上段の素電池２６の上面の正極端子部には）９
電性ポリ７−片２８が接合されており、この導電性ポリ
マー片２８がさらに正極端子板２２の内面に接合されて
いる。つまり、素電池２６と外部接続用の端子部である
正極端子板２２とを結ぶ電流経路に導電性ポリマー片２
８が介在されている。

先の実施例と同様に、この電池に過電流が流れて過熱す
ると、導電性ポリマー片２８の抵抗値が急増し、電流を
減少さけ、発熱を抑え、異常な高温になるのを防ぐ。電
池の温度が常温程度まで下がれば導電性ポリマー片２８
の抵抗値も小さくなり、初期状態と同様に電池を使用す
ることができる。

なお、導電性ポリマー片の配設態様は図示した二つの実
施例に限定されないのは勿論であり、外部接続用の端子
部に至る電池ケース内の電流経路中で、かつ電池の発熱
による温度の影響を受けやすい個所に導電性ポリマー片
を電気的に直列に介在させればよい。

（発明の効果）以上詳細に説明したように、この発明による電池では、
短絡などによって過電流が流れても、電池の温度上界は
ある程度までで抑ｔｉｌ＋され、過′心流ら流れ＜’）
＜＜Ａす、電（世の安仝ｆ！Ｉが固体される。また萌述
した温度ヒユーズの場合と異なり、異常発熱があった後
でも、温度が低ドしさえすれば、電池を初期状態と同様
に使用することができる。また導電ゼしポリマー片の配
設には殆どスペースを必用とせず、電池の構造１寸τム
に与える影響は殆どない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例である円筒形非水電解液電
池の断面図、第２図は本発明の第２実施）９１である集
合電池の断面図、第３図は導電性ポリマー片の抵抗一温
度特性の一例を示すグラフである。３・・・・・・正極端子板　　　６・・・・・・正　極
１０・・正極リード板　　１２・・・導電性ポリマー片
２２・・・１（本端子板　　　２６・・・素電池２７・
・・仮バネ　　　　　２８・・・導電性ポリマー片第１
図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）外部接続用の端子部に至る電池ケース内の電流経
路中に、温度上昇により抵抗値か急増する導電性ポリマ
ー片を電気的に直列に介在させたことを特徴とする電池
。
（２）上記導電性ポリマー片が上記端子部と電極活物質
とを接続する経路に介在されていることを特徴とする特
許請求の範囲第１頂記載の電池。
（３）上記電池ケース内に複数の素電池が内蔵され、こ
れら素電池の端子部と上記外部接続用端子部とを結ぶ経
路中に上記導電性ポリマー片が介在されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の電池。