CN1303703C - 封口板及密闭型电池 - Google Patents
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Abstract
一种密闭型电池(1),备有容器(2)和封口板(3)。容器(2)具有开口部(2a)。封口板(3)将开口部(2a)闭塞住,与容器(2)一起形成外壳的一部分。封口板(3)备有板部(4)、阀(5)和槽(6)。板部(4)的外周部(4a)与上述容器(2)接合。阀(5)形成在板部(4)的一部分上,是将该板部(4)的板厚减薄而形成的,并且,具有朝板厚方向弯曲的弯曲部(5b)。槽(6)从阀(5)的外周缘(5a)延伸,并设置在至少将一个上述的弯曲部(5b)隔开的位置。
Description
技术领域
本发明涉及备有释放容器内部压力的阀的封口板及密闭型电池。
背景技术
日本特开2002-367583号公报揭示了一种密闭型电池。该密闭型电池,在封口板上设有阀(压力释放阀)功能,当容器内部的压力过大时,可以将内部的气体放出。阀是由凹部、膨出部和槽构成的。凹部设在封口板的一部分上,是将板厚减薄而形成的。膨出部在凹部的底面上配置有2个,以中心为对称。槽从凹部的底面中央部一直延伸到边界附近(边缘部附近),并且,分别围绕着2个膨出部。
当密闭型电池内的压力上升并超过了设定的破断压力时,阀从位于凹部中央部的槽顺次开始破断。槽向着相互相向的边界附近破断,这样,阀成为开放状态。即,阀动作。
但是,在凹部与其它部分的边界部,封口板的板厚急剧变化,应力容易集中。槽处的板厚比底部还要减小,设在边界部附近的底面的边缘部。因此,当密闭型电池坠落等的冲击使封口板变形时,应力集中在槽上。结果,即使是低于设定动作压力的内部压力,也会使得凹部的底面沿着槽裂开。即,由于坠落时的冲击有时导致阀动作。
为此,必须将阀的强度提高到比设定的动作压力高。另外,由于作用到槽上的内部压力的应力容许量,随着外部变形的应力而变化,所以,使阀的动作压力产生偏差。
发明内容
本发明的目的是提供备有阀的封口板及密闭型电池,该阀能在设定的动作压力下精度良好地动作。
本发明的封口板,其特征在于,备有板部、阀和槽;所述板部将容器的开口部闭塞住,与所述容器一起形成密闭型电池的外壳;所述阀形成在所述板部的一部分上,是将该板部的板厚减薄而以固定的厚度形成的,并且具有朝着所述板厚方向弯曲的弯曲部,外周部从所述弯曲部开始以相同厚度连接于所述板部;所述槽从所述阀的外周缘开始延伸,并连续到至少将一个所述的弯曲部隔开的位置,并且沿全长在两侧配置有所述弯曲部。
另外,为了使阀容易打开,在与槽交叉的方向,设有从槽的端部朝着阀的外周缘延伸的至少一个辅助槽。或者,设有从槽的端部分叉的至少2个辅助槽。这时,辅助槽是从槽的端部朝着外周缘延伸,在弯曲部的中途结束。或者从槽的端部横切弯曲部一直延伸到外周缘。
安装封口板时,为了防止碰到阀而将其弄破,阀收容在板的板厚方向内侧。
与容器组装成为密闭型电池时,为了防止内压的应力集中在阀和板部的边界部分的内面侧,阀的外周缘与面临着容器内部的板部的内侧面是齐平连续的。或者,阀的外周缘与板部的板厚中间平滑地连续。
本发明的密闭型电池,由容器和封口板构成外壳,容器具有开口部,封口板将该开口部闭塞住;其特征在于,所述的封口板备有板部、阀和槽;所述板部的外周部与所述容器接合;所述阀形成在所述板部的一部分上,是将该板部的板厚减薄而以固定的厚度形成的,并且具有朝所述板厚方向弯曲的弯曲部,外周部从所述弯曲部开始以相同厚度连接于所述板部;所述槽从所述阀的外周缘开始延伸,并连续到至少将一个所述的弯曲部隔开的位置,并且沿全长在两侧配置有所述弯曲部。
根据本发明的封口板和密闭型电池,可以用阀的弯曲部的变形,来缓和坠落时的冲击或变形等来自外部的应力,可以抑制应力集中在槽上。即,相对于设定的动作压力,实际上阀动作的内部压力,不容易受坠落的冲击及变形等外部应力的影响。因此,可以防止阀实际动作时的内部压力产生偏差。
另外,作用在槽上的应力,主要是内部压力产生的应力。因此,不必考虑变形等外部应力,不必提高槽的强度。因此,阀实际动作时的内部压力相对于设定的动作压力的差小,可减小动作压力的偏差。
附图说明
图1是本发明第1实施形态之密闭型电池的立体图。
图2是沿着设在图1中所示封口板上的阀的F2-F2线的断面图。
图3是从密闭型电池的外侧看图1所示阀的平面图。
图4是从密闭型电池的内侧看图1所示阀的平面图。
图5是沿着设在图3中所示封口板上的阀的F5-F5线的断面图。
图6是表示图1所示的阀在动作压力下开阀状态的局部剖切立体图。
图7是本发明第2实施形态的密闭型电池,是表示设在封口板上的阀的断面图。
图8是本发明第3实施形态的密闭型电池,是将设在封口板上的阀局部剖切的立体图。
图9A~图9Z是表示设在本发明封口板上的阀的构造和辅助槽配置的例子的示意图。
具体实施方式
下面,参照图1至图6,说明本发明的第1实施形态。如图1所示,密闭型电池1备有形成外壳的容器2和封口板3。如图2所示,封口板3备有板部4、阀5和槽6。
板部4,在其外周部4a设有与容器2的开口部2a嵌合的台阶。外周部4a和开口部2a的边缘吻合的部分,用激光焊接等密封焊接W。如图1所示,在板部4的中央部,夹着垫圈7地安装着端子8。端子8沿着板厚方向贯通板部4,与收容在容器2内部的电极连接。
如图2所示,阀5形成在板部4的一部分上,是将该板部4的板厚减薄而形成的。阀5是用冲压成形方法,将板部4的一部分去掉,将板厚减薄而形成的。阀5的外周缘5a,与面临着容器2内部的板部4的内侧面4b齐平地连续。另外,阀5具有朝着板厚方向弯曲的弯曲部5b。这时,弯曲部5b,从外周缘5a向着中央部往容器2的外侧弯曲后,再在中央部往容器2的内侧弯曲。阀5收容在板部4的板厚方向内侧。
如图2至图5所示,槽6从阀5的外周缘5a开始延伸,并连续到在将弯曲部5b隔开的位置。如图2和图5所示,槽6处的板厚比阀5的板厚还要薄。另外,在与槽6交叉的方向,设有从槽6的端部6a朝着阀5的外周缘5a延伸的辅助槽9。
本实施形态中,如图3和图4所示,阀5是长度方向,槽6沿着长度方向配置在阀5的中央部。辅助槽9从槽6的端部6a分成2支,横切弯曲部5b,一直延伸到长方形阀5的四角外周缘5a。
槽6和辅助槽9,与板部4的内侧面4b齐平。槽6和辅助槽9以外的部分,朝着容器2的外侧,朝着板部4的板厚方向膨出。
上述构造的密闭型电池1中,当容器2的内部压力作用时,阀5被朝着容器2外侧推压。张拉应力作用在槽6和辅助槽9上。当内部压力高于设定的动作压力时,以槽6的端部6a为起点,沿着槽6和辅助槽9产生龟裂。如图6所示,阀5裂开。即,阀5作为压力释放阀而动作。由于阀5的外周缘5a与板部4是连续的,所以,在裂开(动作)后阀5也不从板部4上脱落下来。
另外,由于在阀5上设有弯曲部5b,并且设有从阀5的外周缘5a延伸的、将弯曲部5b隔开的槽6,当密闭型电池1坠落等时,即使封口板3受到外部的冲击和变形,由于该弯曲部5b也变形,所以,可以防止应力集中在槽6上。即,使阀5动作的内部压力,不容易受外部作用在封口板3上的冲击和变形的应力的影响。
因此,作用在槽6上的应力,主要是内部压力引起的应力,所以,实际动作时的内部压力,相对于设定的动作压力的偏差小,即,阀5能在设定的动作压力下精度良好地动作。另外,不必考虑从外部作用在封口板3上的冲击和变形,不必提高槽6的强度,所以,可以将阀5的动作压力设定得比较低。
下面,参照图7说明本发明的第2实施形态。对于与第1实施形态相同功能的构造,注以相同标记,其说明从略。如图7所示,在封口板3的板部4的一部分上,设有阀5。该阀5的外周缘5a与板部4的板厚中间部4c平滑连续。另外,槽6和辅助槽9从阀5的外周缘5a延伸,设置在将弯曲部5b隔开的位置。槽6和辅助槽9设在面临容器2的内部一侧。另外,从容器的外侧看槽6和辅助槽9的平面图,与图3是大体同样的状态。
上述构造的密闭型电池1的封口板3,其阀5的外周缘5a与板部4的板厚中间部4c平滑连续。因此,可以防止内部压力的张拉应力集中作用在外周缘5a和板部4的边界。另外,由于槽6和辅助槽9设在面临着容器2的内部一侧,所以,当内部压力作用在密闭型电池1上、阀5朝外侧挠曲时,压缩应力作用在槽6和辅助槽9上。
这样,即使阀5反复地受到不足动作压力的内部压力而挠曲时,也不容易累积疲劳。因此,把该封口板3用于反复充电、放电的二次电池时,可得到以下的效果。由于阀5具有弯曲部5b,所以,不受外部作用到封口板3上的变形的影响。因此,阀5能在设定的动作压力下精度良好地动作。另外,即使反复地充电、放电,反复地受到不足动作压力的内部压力,阀5的槽6也不会疲劳。结果,可以提供耐久性好的密闭型电池1。
下面,参照图8说明本发明第3实施形态。对于与第1及第2实施形态相同功能的构造,注以相同标记,其说明从略。如图8所示,阀5的外周缘5a与板部4的内侧面4b齐平地连续。从容器2外侧看的阀5的形状,是长圆形。阀5具有朝容器2的外侧弯曲的弯曲部5b,整体***成为穹状。槽6从阀5的外周缘5a延伸,将弯曲部5b隔开地设在长圆形的中央部。另外,在封口板3的阀5上,不具有第1及第2实施形态那样的辅助槽。
该构造的密闭型电池1,即使从外部对封口板3施加冲击或变形,也能被弯曲部5b的变形应力缓和。因此,可防止应力集中在槽6上。作用在阀5上的应力,不受外部施加在封口板3上的冲击或变形的影响,主要是内部压力引起的应力。结果,实际使阀5动作的内部压力相对于设定的动作压力的偏差小。即,阀5在设定的动作压力下能精度良好地动作。另外,不必考虑从外部施加到封口板3上的冲击或变形的影响,不必提高槽6的强度。因此,可以把使阀5动作的内部压力设定得比较低。
另外,设在本发明封口板3及密闭型电池1的阀5上的槽6,只要从阀5的外周缘5a延伸,并将弯曲部5b隔开即可。另外,也可以如下述那样地设置辅助槽9。在与槽6交叉的方向,设置从槽6的端部6a朝着阀5的外周缘5a延伸的至少一个辅助槽9。或者,如第1实施形态那样,备有从槽6的端部6a分支的至少2个辅助槽。这时,辅助槽9可以从槽6的端部6a朝着阀5的外周缘5a延伸,在弯曲部5b的中途结束;也可以从槽6的端部6a横切弯曲部5b,一直延伸到外周缘5a。
图9A~图9Z分类地示意表示槽6和辅助槽9的各种配置形式。各图中,最外周的线表示板部4与阀5的边界。另外,用阴影线表示的范围是弯曲部5b。
图9A~图9J所示的阀5,是长圆形。图9K~图9T、及图9Z所示的阀5,是长方形。图9U和图9V所示的阀5,是圆形。图9W~图9Y所示的阀5,是正方形。
图9A~图9E、图9K~图9O以及图9U所示的阀5中,辅助槽9横切弯曲部5b。图9F~图9J、图9P~图9T以及图9Y所示的阀5中,辅助槽9的端部在弯曲部5b的中途结束。图9V所示的阀5,从一个槽6的一方端部6a延伸出2个辅助槽9,与弯曲部5b不交叉。图9W、图9X、图9Z所示的阀5,没有辅助槽9。
图9A、图9C~图9F、图9H~图9K、图9M~图9P以及图9R~图9T所示的阀5中,从槽6的两端部6a分别延伸出2个辅助槽9。图9B、图9G、图9L、图9Q、图9U、图Y所示的阀5中,从槽6的两端部6a分别延伸出一个辅助槽9。
图9A、图9B、图9E、图9F、图9G、图9J、图9K、图9L、图9O、图9P、图9Q、图9T、图9U、图9V及图9Y所示的阀5中,辅助槽9形成为直线状。图9C、图9D、图9H、图9I、图9M、图9N、图9R、图9S所示的阀5中,辅助槽9形成为圆弧形。图9E、图9J、图9O、图9T所示的阀5中,辅助槽9相对于槽6直交地配置着。
Claims (10)
1.封口板(3),其特征在于,备有板部(4)、阀(5)和槽(6);
所述板部(4)将容器(2)的开口部(2a)闭塞住,与所述容器(2)一起形成密闭型电池(1)的外壳;
所述阀(5)形成在所述板部(4)的一部分上,是将该板部(4)的板厚减薄而以固定的厚度形成的,并且具有朝着所述板厚方向弯曲的弯曲部(5b),外周缘(5a)从所述弯曲部(5b)开始以相同厚度连接于所述板部(4);
所述槽(6)从所述阀(5)的外周缘(5a)开始延伸,并连续到至少将一个所述的弯曲部(5b)隔开的位置,并且沿全长在两侧配置有所述弯曲部(5b)。
2.如权利要求1所述的封口板(3),其特征在于,在与所述槽(6)交叉的方向,备有从所述槽(6)的端部(6a)朝着所述阀(5)的外周缘(5a)延伸的至少一个辅助槽(9)。
3.如权利要求1所述的封口板(3),其特征在于,备有从所述槽(6)的端部(6a)分支的至少2个辅助槽(9)。
4.如权利要求2或3所述的封口板(3),其特征在于,所述辅助槽(9)从所述槽(6)的端部(6a)朝着所述外周缘(5a)延伸,在所述的弯曲部(5b)的中途结束。
5.如权利要求2或3所述的封口板(3),其特征在于,所述辅助槽(9)从所述槽(6)的端部(6a)横切所述弯曲部(5b),一直延伸到所述外周缘(5a)。
6.如权利要求1所述的封口板(3),其特征在于,所述阀(5)收容在所述板部(4)的板厚方向内侧。
7.如权利要求1所述的封口板(3),其特征在于,所述阀(5)的外周缘(5a),从面临所述容器(2)内部的所述板部(4)的内侧面(4b)齐平地连续。
8.如权利要求1所述的封口板(3),其特征在于,所述阀(5)的外周缘(5a),与所述板部(4)的板厚中间部平滑连续。
9.密闭型电池(1),由容器(2)和封口板(3)构成外壳,容器(2)具有开口部(2a),封口板(3)将该开口部(2a)闭塞住;其特征在于,所述的封口板(3)备有板部(4)、阀(5)和槽(6);
所述板部(4)的外周缘(4a)与所述容器(2)接合;
所述阀(5)形成在所述板部(4)的一部分上,是将该板部(4)的板厚减薄而以固定的厚度形成的,并且具有朝所述板厚方向弯曲的弯曲部(5b),外周缘(5a)从所述弯曲部(5b)开始以相同厚度连接于所述板部(4);
所述槽(6)从所述阀(5)的外周缘(5a)开始延伸,并连续到至少将一个所述的弯曲部(5b)隔开的位置,并且沿全长在两侧配置有所述弯曲部(5b)。
10.如权利要求9所述的封口板(3),其特征在于,在与所述槽(6)交叉的方向,备有从所述槽(6)的端部(6a)朝着所述阀(5)的外周缘(5a)延伸的至少一个辅助槽(9)。
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