CN102623657A - 蓄电装置 - Google Patents
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Abstract
一种蓄电装置，能够防止灰尘等附着在安全阀上，并使安全阀在规定的内压下准确地工作，从而确保在安全阀打开时使空气适当地流向周围。该蓄电装置具有：外部端子(14)，其具有从外装体(1，3)向外部露出的露出面；集电体(13)，其配置在外装体内部，与外部端子(14)连接；发电单元(2)，其配置在外装体内部，与集电体(13)连接。外装体(1，3)具有安全阀(9)和覆盖安全阀(9)的保护构件(44)。保护构件(44)具有形成在其与安全阀(9)之间的空间部和连通空间部与保护构件(44)周围的连通部。
Description
技术领域
本发明涉及电池、电容器等蓄电装置。
背景技术
目前，公知一种作为蓄电装置的一例的电池，其构成为：用保护膜覆盖形成在电池封口板(盖)上的排气孔，在该保护膜上形成舌状切割线，由此能够使电池的内部压力下降(例如参照专利文献1)。
另外，公知另一种电池，其构成为：将安全阀罩与封闭盖部的贯穿孔的橡胶制阀构件一体化，由于电池的内压上升而使阀构件弹性变形形成间隙，从而能够使流体通过形成在安全阀罩上的贯穿孔向周围流出。
专利文献1：国际公开98/56052号公报
专利文献2：(日本)特开2007-018968号公报
但是，在专利文献1公开的结构中，仅在保护膜上形成切口，因此存在因受热等影响而使切割线熔接等，不能很好地缓和上升的内压的危险。
另外，在专利文献2公开的结构中，用安全阀罩将橡胶制阀构件按压，因此难以在预先设定的内压下使安全阀准确地打开。
发明内容
本发明提供一种蓄电装置，其课题在于，能够防止灰尘等附着在安全阀上，并且安全阀在规定的内压下准确地工作，从而在安全阀被打开时确保空气适当地流向周围。
为了解决上述技术课题，本发明提供一种蓄电装置，具有：外部端子，具有从外装体向外部露出的露出面；集电体，配置在外装体内部，与所述外部端子连接；发电单元，配置在所述外装体内部，与所述集电体连接；所述蓄电装置的特征在于，所述外装体具有安全阀和覆盖该安全阀的保护构件，所述保护构件具有形成在该保护构件与所述安全阀之间的空间部和连通该空间部与所述保护构件周围的连通部。
通过该结构，覆盖安全阀的保护构件预先通过连通部与周围连通。因此，如果由于内压上升而使安全阀打开，能够可靠地使喷到周围的流体流出。
优选使所述保护构件具有多个所述连通部。
优选使所述连通部形成在相对所述安全阀的中心呈点对称的位置。
通过该结构，即使内部的流体从安全阀喷出，也能够容易地使压力均匀地作用在保护构件上，从而不易发生因应力集中在一处而导致的从外装体上分离的故障。
优选使所述保护构件构成为：通过流体因所述安全阀打开而喷出，该保护构件与所述外装体连接的部分的局部能够从所述外装体上分离。
优选使所述保护构件包括从所述外装体突出的底座部和与该底座部形成为一体的片状部。
通过该结构，能够简化所述保护构件的结构，从而使所述保护构件容易制造，成为廉价的构件。
优选使所述底座部由所述外装体的一部分构成。
通过该结构，能够进一步简化保护构件的结构，使其成为廉价的构件。
优选使所述底座部由多个突出部形成，所述连通部是形成在突出部之间且在外装体与片状部之间的区域。
通过该结构，即使底座部的一部分从外装体脱落，或者片状部的一部分从底座部脱落，也能够通过剩余的部分维持连接状态，使保护构件本身难以从外装体脱落。
此时，优选使所述连通部形成在相对的位置。
根据该结构，能够使安全阀打开而喷出的流体由连通部顺畅地流出，因此能够有效防止因喷出的流体的压力作用在底座部而使底座部从外装体分离。
优选使所述底座部由覆盖安全阀的周围的筒状部形成，所述连通部是形成在所述筒状部的贯穿孔或切口。
优选使所述片状部具有可分离部。作为可分离部，只要从安全阀喷出的流体以规定压力以上的压力作用在切割线(直线或点线)上时能够分离，就可以采用任何结构。
通过该结构，如果安全阀被打开而喷出的流体以所需以上的压力作用在片状部，则能够由可分离部在片状部形成开口。因此，能够使底座部等不受损伤，使喷出的流体适当地向周围流动。
优选使所述安全阀构成为：因内压的上升而裂开为在局部上保留连接部，所述保护构件的片状部至少在安全阀的连接部侧与底座部连接。
根据该结构，即使安全阀裂开，因为片状部在位移小的连接部侧与底座部连接，所以不易受到裂开的部分的影响，片状部不会从底座部脱离。
优选使所述安全阀因内压的上升而裂开为在局部上保留连接部，裂开的部分具有接触不到所述片状部的长度。
根据该结构，因为安全阀上裂开的部分接触不到片状部，所以不会有多余的负荷作用到保护构件。因此，能够防止片状部从底座部脱离或者底座部从外装体脱离。
优选使所述外装体具有在沿所述安全阀的配置区域的外边缘的位置向外方突出的突出部。
根据该结构，能够确保在突出部内侧形成安全阀的区域，从而容易制造。
优选使所述外装体大致呈长方体形状，包括构成该外装体的一面的盖体和构成除该一面以外的其他面的蓄电装置容器，所述安全阀和所述保护构件设置在所述盖体上。
根据本发明，由于在覆盖安全阀的保护构件的底座部上形成有与周围连通的连通部，因此，当内压上升而使安全阀打开时，能够使喷出的流体可靠地流到周围。
附图说明
图1为本实施例所涉及的电池的立体图。
图2为本实施例所涉及的电池的正面剖面图。
图3为表示从上方侧看到的图1的盖体的立体图。
图4为图3的分解立体图。
图5为表示从下方侧看到的图1的盖体的立体图，以及其局部放大剖面图。
图6为图5的分解立体图。
图7(a)、(b)为表示图4的负极外部端子的制造工序的剖面图。
图8(a)、(b)为表示图4的负极外部端子的其他制造工序的剖面图。
图9中(a)为表示其他实施例涉及的安全阀的保护结构的立体图，(b)为其仰视图，(c)为表示又一其他实施例所涉及的安全阀的保护结构的立体图。
图10中(a)和(b)为表示又一其他实施例所涉及的安全阀的保护结构的立体图，(c)为表示又一其他实施例所涉及的安全阀的保护结构的俯视图。
图11中(a)为表示又一其他实施例所涉及的盖体结构的安全阀和盖体的一部分的立体图，(b)为其剖面图，(c)为其组装后的剖面图。
附图标记说明
1电池容器(外装体)；2发电单元；3盖体(外装体)；4负极；5正极；6分离膜；7夹具；8开口部；9安全阀；10注液孔；11栓体；12被卡合部；12a卡合凹部；12b导向凹部；12c贯穿孔；13集电体；14外部端子；15上密封垫；16下密封垫；16a贯穿孔；16A负极侧下密封垫；16B正极侧下密封垫；17卡止突部；18负极集电体；19正极集电体；20被连接部；21脚部；22嵌合部；22a贯穿孔；23底座部；24导向边缘部；25连接部；28负极外部端子；29正极外部端子；30平板部；31轴部；32板状体；32a贯穿孔；33铆钉；33a轴部；33b 凸缘部；34板状体；34a 凹部；35铆钉；35a 凸缘部；35b轴部；36隔板；36a贯穿孔；37端子保持凹部；38安装用凹部；39舌片；39a卡止孔；40突起部；41平坦部；42底座部；42a槽部；42b贯穿孔；43片状部；44保护构件；45突出部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。需要说明的是，在以下说明中，按照需要使用表示特定的方向和位置的术语(例如包括“上”、“下”、“侧”、“端”的术语)，但是，使用这些术语只是为了参照附图容易地理解发明，而不是用这些术语来限制本发明的技术范围。另外，以下的说明只是本质性的举例，而不是要限制本发明及其应用对象和用途。
图1表示作为蓄电装置的一个例子的非水电解质二次电池。如图2所示，该非水电解质二次电池将发电单元2收纳在电池容器1内并用盖体3封闭而构成。在此，由电池容器1与盖体3构成外装体。
电池容器1是上面开口的长方体形状，由铝或铝合金等形成。
对发电单元2的详细结构没有进行图示，但是与以往相同，在由铜箔形成的负极4和由铝箔形成的正极5之间，配置有由多孔性树脂膜形成的分离膜6。以上这些构件都呈带状，负极4和正极5在分离膜6的宽度方向上的相反两侧分别以错开位置的状态卷绕成扁平状以便能够收纳在所述电池容器1中。如下所述，负极4通过夹具7与负极集电体18连接，正极5通过夹具7与正极集电体19连接。
如图3至图6所示，盖体3为俯视时呈矩形的金属制长板状，在中央部从上表面侧形成呈阶梯状的大致椭圆状的开口部8，在开口部8中安装有金属制安全阀9。安全阀9上形成有大致H形的薄片状部，使得能够在内压异常地上升时薄片状部裂开从而减压。
再如图9(a)及(b)所示，在安全阀9周围，在长度方向上相对的位置分别形成有底座部42。并且，在两个底座部42的上表面横跨粘贴有片状部43。由底座部42和片状部43构成覆盖安全阀9的保护构件44。该保护构件44防止周围空气中的灰尘和尘土等附着在安全阀9的表面上。由此，能够防止附着物导致安全阀9产生劣化等故障。另外，如果因为异常使得电池的内压上升，致使安全阀9的薄片状部破裂而打开，则喷出的流体通过利用底座部42形成在安全阀9和片状部43之间的间隙顺畅地流向周围。因此，保护构件44不会妨碍流体的流动，在异常的情况下也能够确切地应对。
在盖体3的一端侧，形成有小直径注液孔10，注液后用栓体11封闭。
在盖体3的两端部下表面，分别形成有向上方鼓出的俯视时大致矩形的被卡合部12，在各被卡合部12中，在下表面侧的除卡合凹部12a的一边以外的其他周围分别形成有浅的导向凹部12b。并且，在构成卡合凹部12a的顶面的中心部分形成有贯穿孔12c。在被卡合部12上隔着上密封垫15安装有外部端子14，在导向凹部12b中隔着下密封垫16安装有集电体13。
另外，在盖体3上，在各被卡合部12的内侧附近，分别形成有从宽度方向上的两处向上突出的卡止突部17。各卡止突部17为有底筒状，在对盖体3进行冲压加工时同时形成。下述中的上密封垫15卡止在各卡止突部17上，进行旋转方向上的定位。
集电体13包括铜制的负极集电体18和铝制的正极集电体19。这些每一个集电体13通过对长金属制板材进行冲压加工而形成有被连接部20和分别从被连接部20的两侧部延伸的脚部21。被连接部20由配置在所述盖体3的凹部内的嵌合部22和与该嵌合部22连续的底座部23构成。嵌合部22为平面状，在其中央部分形成有贯穿孔22a，并且在除与底座部23连续的一边以外的其他周边缘上形成有向正交方向延伸的导向边缘部24，嵌合部22中靠近底座部23侧的部分形成比导向边缘部24进一步延伸的连续部25而到达底座部23。通过这样的导向边缘部24和连接部25，充分提高了集电体的被连接部20的刚性。
脚部21从底座部23两侧边缘部向正交的方向延伸，沿着发电单元2的两侧面配置。另外，用夹具7将脚部21与发电单元2的正极5或负极4夹持连接。
外部端子14包括负极外部端子28和正极外部端子29，由平板部30和从平板部30的下表面中央部分向下方延伸的轴部31构成。在平板部30的表面(露出的面)上通过焊接连接有未图示的母线。
如图7所示，负极外部端子28能够由俯视时呈矩形的铝制板状体32和铜制铆钉33构成。即，将铆钉33的轴部33a***形成在板状体32的中央部分的贯穿孔32a，通过冲压加工将凸缘部33b压入贯穿孔32a。板状体32的贯穿孔32a的内径尺寸仅比铆钉33的轴部33a的外径尺寸稍大，而比凸缘部33b的外径尺寸足够小。因此，通过压入，凸缘部33b使贯穿孔32a挤压张开而处于压接状态以外，被挤压张开的部分压接在轴部33a上，从而两者形成一体。并且，在铆钉33的轴部33a的前端中央部形成圆形的凹部33c。另外，如下所述，将轴部33a***上密封垫15、盖体3的被卡合部12、下密封垫16及负极集电体18的各贯穿孔后，以使这些构件夹入的状态使所述凹部33c挤压张开以进行铆接固定。
上密封垫15是将俯视时呈矩形的框体由隔板36划分为上方侧的端子保持凹部37和下方侧的安装用凹部38的树脂制构件，构成其下方开口边缘部的一边形成进一步向侧方延伸的舌片39。隔板36的中央部分形成有从顶面向下方侧延伸的筒状部36a。将筒状部36***被卡合部12的贯穿孔12c，并嵌入下密封垫16的贯穿孔40a。在舌片39上的两处形成有卡止孔39a，盖体3的卡止突部17***该卡止孔39a中。上密封垫15的形状与俯视时呈矩形的盖体3的被卡合部12匹配，通过仅放置在被卡合部12上，就可以防止旋转方向上的位移。并且，通过将卡止突部17***卡止孔39a，能够可靠地防止旋转方向上的位移。
下密封垫16为俯视时呈矩形的板状的树脂制构件，且在其中央部分形成有贯穿孔16a。下密封垫16在负极侧和正极侧的形状略有不同。
负极下密封垫16A包括配置在形成于盖体3的被卡合部12的卡合凹部12内的突出部40和与该突出部40连续的平坦部41。突出部40的形状与被卡合部12的卡合凹部12a的除一边侧以外的部分内面匹配，中央部形成有贯穿孔40a。平坦部41配置在被卡合部12的导向凹部12b上。负极侧下密封垫16A从下方侧配置在构成盖体3的被卡合部12的卡合凹部12a，被夹持在盖体3和负极集电体18之间。在这样的夹持状态下，谋求负极集电体18与盖体3的绝缘，并且与所述上密封垫15一同谋求封闭形成在盖体3的被卡合部12的贯穿孔12c。
另一方面，正极侧下密封垫16B为平板状，中央部分形成有贯穿孔16a，该正极侧下密封垫16B配置在构成被卡合部12的卡合凹部12a内。正极侧下密封垫16B与所述上密封垫15一同谋求封闭形成在盖体3的被卡合部12的贯穿孔12c。
根据具有上述构成的电池，仅通过将上密封垫15的安装凹部38放置在盖体3的被卡合部12上，就可以防止旋转方向上的位移。因此，将外部端子14的轴部31***上密封垫15、盖体3、下密封垫16及集电体13的各贯穿孔并铆接固定时，上密封垫15不会产生位移。所以，能够提高这一系列的组装作业的操作性。
需要说明的是，本发明不限定在上述实施例所记载的构成，可以进行多种变更。
在上述实施例中，安全阀9的保护结构由保护构件44构成，该保护构件44包括在长度方向上相对地配置的一对底座部42和横跨粘贴在一对底座部42上表面上的片状部43，该保护构件44也可以构成为如下。
例如，如图9(c)所示，以包围安全阀9的方式形成底座部42。然后，通过在底座部42的上面设置沿宽度方向延伸的槽部42a，在底座部42的上面与片状部43之间形成与安全阀9连通的连通部。
另外，如图10(a)所示，形成在底座部42上的槽部42a不是设置在底座部42的上面而是设置在下面，由此也可以在底座部42的下面与盖体3之间形成与安全阀9连通的连通部。
进一步地，如图10(b)所示，也可以在底座部42上形成由多个贯穿孔42b(也可以只设置一个贯穿孔，其形状可以是深孔等)形成的连通部。
根据这些结构，能够更进一步使周围的灰尘等难以附着在安全阀9上，维持安全阀9长期的良好状态。
另外，在所述底座部42的多处形成连通部时，优选将这些连通部配置成相对安全阀9的中心位置形成点对称。
根据该结构，即使内部的流体从安全阀9喷出，也能够容易地使压力均匀地作用在保护构件44上，从而不易发生作用力集中在一处所导致的从外装体上分离的故障。
并且，如图10(c)所述，也可以在安全阀9上形成能够呈舌片状破裂的薄片状部，并且在由于内压上升而使安全阀9破裂时流体喷出的方向上形成贯穿孔42b等连通部(该连通部可以采用上述的任一结构)。
此时，破裂的薄片状部的前端的长度优选接触不到片状部43。
并且，优选至少将保护构件44的底座部42和片状部43的连接部分配置在破裂的薄片状部的基部(连接部)侧。即，底座部42和片状部43不一定需要全部连接，可以采用使一部分可脱离的结构。但是，优选通过使破裂的薄片状部的基部侧连接，防止保护构件44的一部分或全部脱落。
另外，可以在底座部42的一部分形成相比其他部分与外装体的粘接弱的部分。根据该结构，通过从安全阀9喷出的流体的压力，可以使粘接弱的部分先分离，从而使连通部的开口面积提前扩大。因此，能够防止保护构件44整体从外装体脱落。
另外，也可以在上述保护构件44的片状部43上形成可分离部。作为可分离部，可以例举在片状部43形成切割线(直线、点线)。可分离部形成为：当安全阀9破裂使内部流体喷出时，在压力作用下该可分离部在保护构件44从盖体3脱落之前破裂即可。由此，即使安全阀9破裂使内部流体喷出，对片状部43作用很大的压力，也能够防止保护构件44脱落而飞散到周围。
另外，如图11所示，可以在所述盖体3上的安装安全阀9的区域周围形成呈环状突出的突出部45。突出部45能够在对盖体3进行冲压加工时同时形成。这种情况下，如图11(c)所示，突出部45的高度设定成比保护构件44的底座部42的高度低，由此在突出部45与片状部43之间形成规定的间隙。
根据该结构，安全阀9在盖体3上的安装位置通过突出部45变得明确，能够高效地安装安全阀9。另外，不是采用将薄膜直接粘着在安全阀9上的结构，而是通过在突出部45的周围经由底座部42在比突出部45高的位置设置片状部43，从而能够不歪斜地配置片状部43，并能够适当地保护安全阀9的上方。
另外，所述底座部42也可以与所述突出部45同样地通过对盖体3进行冲压加工等大致呈环状地突出。当然，为了形成连通部，在环状部分至少切除一处。根据该结构，因为使底座部42形成在盖体3上，能够不增加部件件数，从而廉价地制造。
工业实用性
本发明提供的蓄电装置的安全阀9的保护结构，除了可以应用于锂离子电池、铅蓄电池等电池之外，还能够应用于电容器等。
Claims (15)
1.一种蓄电装置，具有：
外部端子，具有从外装体向外部露出的露出面；
集电体，配置在外装体内部，与所述外部端子连接；
发电单元，配置在所述外装体内部，与所述集电体连接；
所述蓄电装置的特征在于，
所述外装体具有安全阀和覆盖该安全阀的保护构件，
所述保护构件具有形成在该保护构件与所述安全阀之间的空间部和连通该空间部与所述保护构件周围的连通部。
2.如权利要求1所述的蓄电装置，其特征在于，
所述保护构件具有多个所述连通部。
3.如权利要求2所述的蓄电装置，其特征在于，
所述连通部形成在相对所述安全阀的中心呈点对称的位置。
4.如权利要求1所述的蓄电装置，其特征在于，
所述保护构件构成为：通过流体因所述安全阀打开而喷出，该保护构件与所述外装体连接的部分的局部能够从所述外装体上分离。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述保护构件包括从所述外装体突出的底座部和与该底座部形成为一体的片状部。
6.如权利要求5所述的蓄电装置，其特征在于，
所述底座部由所述外装体的一部分构成。
7.如权利要求5或6所述的蓄电装置，其特征在于，
所述底座部由多个突出部形成，
所述连通部是形成在所述突出部之间且在所述外装体与所述片状部之间的区域。
8.如权利要求7所述的蓄电装置，其特征在于，
所述连通部形成在相对的位置。
9.如权利要求5至8中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述底座部由覆盖所述安全阀的周围的筒状部形成，
所述连通部是形成在所述筒状部的贯穿孔或切口。
10.如权利要求5至9中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述片状部具有可分离部。
11.如权利要求5至10中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述安全阀构成为：因内压的上升而裂开为在局部上保留连接部，
所述保护构件的所述片状部至少在所述安全阀的连接部侧与所述底座部连接。
12.如权利要求5至10中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述安全阀因内压的上升而裂开为在局部上保留连接部，裂开的部分具有接触不到所述片状部的长度。
13.如权利要求1至12中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述安全阀的构成为：因内压的上升而裂开为在局部上保留连接部，
所述连通部形成在所述连接部的相反侧。
14.如权利要求1至13中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述外装体具有在沿所述安全阀的配置区域的外边缘的位置向外方突出的突出部。
15.如权利要求1至14中的任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述外装体大致呈长方体形状，包括构成该外装体的一面的盖体和构成除该一面以外的其他面的蓄电装置容器，
所述安全阀和所述保护构件设置在所述盖体上。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20120801 |