JP2003187774A - 電池の安全弁 - Google Patents
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Abstract
に、当該圧力上昇時に電池内部のガスを速やかに排気で
き、且つ、落下衝撃を受ける等の場合には作動しない電
池の安全弁を提供することを目的とする。 【解決手段】 電池に、電池内部圧力が所定値以上とな
ったときに上記弁体が開放して電池内のガスを電池外に
放出する電池の安全弁において、上記弁体には弁体を開
放する環状の破砕溝4と、この破砕溝4の内方側領域に
設けられた破砕補助溝1とが形成され、且つ、上記破砕
補助溝1は上記破砕溝4より残肉厚が大きくなるように
構成されると共に、破砕補助溝1の両端は上記破砕溝4
に連結されていることを特徴とする。
Description
状の封口板の開放孔に薄肉の弁体が形成されて、電池内
部圧力が所定値以上となったときに上記弁体が破砕して
電池内のガスを電池外に放出する電池の安全弁に関す
る。
リチウム含有複合酸化物を正極材料とする一方、リチウ
ムイオンを吸蔵、放出し得るリチウム−アルミニウム合
金、炭素材料等を負極材料とする非水電解液電池が、高
容量化が可能な電池として注目されている。
り、異常条件での充放電を行う等、誤った取り扱いによ
り電池内で多量のガスが発生することがあるが、この場
合、電池内のガスを速やかに電池外に放出する必要があ
る。そこで、上記電池には、異常時に、電池内のガスを
速やかに電池外に放出するための安全弁が設けられてお
り、このような安全弁には、主として、以下に示すよう
な機能を有することが求められている。
に速やかに作動すること。 (2)電池内部のガスを速やかに排気すること。 (3)落下衝撃を受ける等の場合に作動しないこと。 ここで、従来は、以下に示すような安全弁が提案されて
いる。
(図16及び図17参照)に示すように、封口板50に
梯子状の破砕溝51が形成され、異常時にその破砕溝5
1から開裂させる安全弁。このような構造の安全弁で
は、電池内部圧力上昇時に安全弁近傍の変形量が微小で
あるため、電池内部圧力が低圧の場合に作動させるのが
難しく、作動圧の制御も困難である。加えて、開裂時の
ガス排出面積が極めて小さく、ガス排出スピードが遅
い。したがって、上記(1)(2)の機能を満たすこと
ができないという課題を有していた。
(図18及び図19参照)に示されるように、封口板5
0の開放孔53にドーム状を成す薄肉の弁体54が形成
され、この弁体54の周縁近傍に破砕溝55を形成した
もの。一般に、封口板に薄肉部を設けて、その薄肉部に
破砕溝を形成するタイプの安全弁においては、電池内部
圧力が上昇した時に、薄肉の弁体54が電池内部の圧力
を受けて変形することにより安全弁を作動させるため、
比較的低圧で安全弁を作動させることができる。しか
し、上記構造の如く薄肉の弁体54の周縁に破砕溝55
を形成したタイプの安全弁では、薄肉の弁体54におけ
る周縁の変形量が小さく、しかも薄肉の弁体54が受け
る力が破砕溝55に均一に加わるため、低作動圧で安全
弁を作動させることができず、且つ安全弁の作動圧バラ
ツキも大きくなる。したがって、上記(1)の機能を満
たすことができないという課題を有していた。
934号公報で先に提案したように(図20及び図21
参照)、封口板50の開放孔53に、ドーム形状を成す
ドーム部56が2個形成され、これらドーム部56・5
6の周縁には弁体の破砕を容易にするための破砕溝55
・55が、安全弁の略中央部で隣接するように形成した
もの。上記構造の安全弁では、安全弁の略中央部(変形
量が大きい部分)に破砕溝55・55が配置されている
ので、電池内部圧力による応力が当該部分に集中する。
したがって、低作動圧で安全弁が作動し、且つ、安全弁
の作動圧のバラツキが低減される。しかしながら、変形
量の大きい安全弁の中央部に過度の落下衝撃等が加わっ
た場合には、当該位置の破砕溝55・55が破砕して、
電解液の漏液を招く可能性がある。したがって、上記
(3)の機能を満たすことができないという課題を有し
ていた。
に鑑みなされたものであって、電池内部圧力上昇時に速
やかに作動すると共に、当該圧力上昇時に電池内部のガ
スを速やかに排気でき、且つ、落下衝撃を受ける等の場
合には作動しない電池の安全弁を提供することを目的と
する。
に、本発明のうちで請求項1記載の発明は、電池を封口
する板状の封口板に薄肉の弁体が形成されて、電池内部
圧力が所定値以上となったときに上記弁体が開放して電
池内のガスを電池外に放出する電池の安全弁において、
上記弁体には弁体を開放する環状の破砕溝と、この破砕
溝の内方側領域に設けられた破砕補助溝とが形成され、
且つ、上記破砕溝は上記弁体の周縁近傍に設けられる一
方、上記破砕補助溝は上記破砕溝より残肉厚が大きくな
るように構成されると共に、少なくとも破砕補助溝の一
端は上記破砕溝に連結されていることを特徴とする。
の内方側領域に破砕補助溝が形成されていれば、電池内
部圧力が加わった場合には、破砕溝の内方側領域が変形
しようとする力を受けて、破砕補助溝に大きな応力が加
わることになる。そして、少なくとも破砕補助溝の一端
は破砕溝に連結されていることから、破砕補助溝と破砕
溝との交点に上記応力が集中することになる。この結
果、電池内部圧が上昇した際に破砕補助溝と破砕溝との
交点から弁体が確実に破砕して、安全弁が速やかに作動
する。また、破砕補助溝と破砕溝との交点への応力集中
を利用するため、若干弁体の厚みにバラツキがあっても
電池毎の安全弁の作動圧力差が小さくなる。したがっ
て、電池毎の作動圧のバラツキも小さくなる。更に、弁
体の製造にあたって、破砕溝の肉厚に対する公差を緩和
することができ、品質管理や金型調整が容易となるの
で、生産性が向上する。
砕開始点として破砕溝全体が破砕されて、安全弁の開放
面積が大きくなる。したがって、電池内部のガスを速や
かに排気することも可能となる。
砕溝の内方側領域に形成された破砕補助溝には破砕溝に
比べて大きな力が加わるが、破砕補助溝は破砕溝より残
肉厚が大きくなるように構成されているので、このよう
な落下等の衝撃が加わった場合であっても破砕補助溝が
破砕するのを抑制できる。したがって、落下衝撃を受け
る等の場合において、安全弁が作動することによる電解
液の漏れ等を阻止できる。
明において、上記破砕補助溝の他端も上記破砕溝に連結
されていることを特徴とする。前述の如く、破砕補助溝
と破砕溝との交点に応力が集中することになるが、上記
構成の如く、破砕補助溝の他端も破砕溝に連結されてい
れば、応力が集中する点が2点となるため、より円滑に
安全弁が作動することになる。
載の発明において、上記破砕補助溝が弁体の中心を通っ
ていることを特徴とする。弁体の中心は最も弁体の変形
量が大きな点であるので、上記構成の如く、当該部位に
破砕補助溝が存在していれば、弁体の変形による破砕補
助溝が受ける応力も極めて大きくなる。したがって、破
砕補助溝と破砕溝との交点により大きな応力が集中する
ので、弁体がより確実に破砕して、安全弁が一層速やか
に作動する。
載の発明において、上記破砕溝と破砕補助溝とで2以上
に分割された各領域のうち、少なくとも1つの領域がド
ーム形状を成すことを特徴とする。上記構成の如く、破
砕溝と破砕補助溝とで2以上に分割された各領域のう
ち、少なくとも1つの領域がドーム形状を成していれ
ば、ドーム形状を形成する際の残留応力の効果によって
破砕溝全体が確実に破砕されるので、電池内部のガスを
一層確実且つ速やかに排気することも可能となる。
の発明において、上記弁体の平面形状が真円状、楕円状
又は小判状であることを特徴とする。弁体の平面形状
が、四角形状等の多角形状であると、破砕補助溝と破砕
溝との交点を有する部位の破砕溝は円滑に破砕するが、
この破砕が角部で止まることがあるため、破砕補助溝と
破砕溝との交点を有しない部位の破砕溝は円滑に破砕し
ないことがあるからである。
13に基づいて、以下に説明する。図1は本発明に係る
安全弁の平面図、図2は図1のA−A線矢視断面図、図
3は本発明に係る安全弁を用いた非水電解液電池の平面
図、図4は図3のB−B線矢視断面図、図5は破砕補助
溝近傍の拡大断面図、図6は破砕溝近傍の拡大断面図、
図7は本発明に係る安全弁において電池内部圧力が増大
したときの破砕溝に加わる応力の状態を示す説明図、図
8は他の例に係る安全弁の平面図、図9は他の例に係る
安全弁の平面図、図10は他の例に係る安全弁の平面
図、図11は安全弁が平板状である場合の安全弁の断面
図、図12は安全弁がドーム状である場合の安全弁の断
面図、図13は他の例に係る安全弁の平面図である。
池は、有底筒状の外装缶8を有しており、この外装缶8
内には、アルミニウム合金から成る芯体にLiCoO2
を主体とする活物質層が形成された正極と、銅から成る
芯体に黒鉛を主体とする活物質層が形成された負極と、
これら両電極を離間するセパレータとから成る偏平渦巻
き状の電極体7が収納されている。また、上記外装缶8
内には、エチレンカーボネート(EC)とジメチルカー
ボネート(DMC)とが体積比で4:6の割合で混合さ
れた混合溶媒に、LiPF6 が1M(モル/リットル)
の割合で溶解された電解液が注入されている。更に、上
記外装缶8の開放孔口にはアルミニウム合金から成る封
口板6(厚さ:1mm)がレーザー溶接されており、こ
れによって電池が封口される。
12及び導電板14と共に、挟持部材16により挟持さ
れており、この挟持部材16上には負極端子キャップ1
0が固定されている。また、上記負極から延設される負
極タブ15は、上記導電板14と挟持部材16とを介し
て、上記負極端子キャップ10と電気的に接続される一
方、上記正極は正極タブ(図示せず)を介して、上記外
装缶8と電気的に接続されている。
には、開放孔17が形成されており、この開放孔17に
は、図1及び図2に示すように、薄肉の弁体(厚み70
μm)から成り上記封口板6と一体形成された安全弁9
(封口板6と同様にアルミニウム合金から成る)が設け
られている。この安全弁9の平面形状は小判状であり、
電池内部圧力が所定値以上となったときに破砕溝4が破
砕して開放口が開き、電池内のガスを電池外に放出する
構造となっている。上記弁体には電池外側方向に膨らん
でドーム形状を成すドーム部2が2個形成されており、
これらドーム部2・2の周縁には弁体の破砕を容易にす
るための破砕溝4が形成されている。この破砕溝4の平
面形状は小判状であり、また、断面形状は、電池内部圧
力が高くなった場合に破砕溝4の破砕を容易にするた
め、図6に示すようにV字状に形成されている。更に、
上記ドーム部2・2間で弁体の中央部を通る部位には、
直線状の破砕補助溝1が形成されており、この破砕補助
溝1の終端1a・1bは上記破砕溝4と連結されてい
る。また、破砕補助溝1の断面形状は、電池内部圧力が
高くなった場合に破砕補助溝1の破砕を防止にするた
め、図5に示すようにU字状に形成されている。上記破
砕補助溝1が形成されている部位の残肉厚(図5におけ
るt1であり、以下、破砕補助溝の残肉厚と略す)は4
1μmであり、上記破砕溝4が形成されている部位の残
肉厚(図6におけるt2であり、以下、破砕溝の残肉厚
と略す)は31μmとなっており、破砕補助溝の残肉厚
は破砕溝の残肉厚より大きくなるように形成されてい
る。
の中央部を通る部位に、直線状の破砕補助溝1が形成さ
れていれば、電池内部圧力が加わった場合には、破砕溝
4の内方側領域が変形しようとする力を受けて、破砕補
助溝1に大きな応力が加わることになる。そして、破砕
補助溝1の終端1a・1bは上記破砕溝4と連結されて
いることから、図7に示すように、破砕補助溝1と破砕
溝4との交点18・18に上記応力が集中することにな
る。この結果、電池内部圧が上昇した際に破砕補助溝1
と破砕溝4との交点から弁体が確実に破砕して、安全弁
が速やかに作動する。
下のようにして作製した。先ず、正極活物質としてのL
iCoO2 を90質量%と、導電剤としてのカーボンブ
ラックを5質量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリ
デンを5質量%と、溶剤としてのN−メチル−2−ピロ
リドン(NMP)溶液とを混合してスラリーを調製した
後、上記スラリーを正極集電体としてのアルミニウム箔
の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、ローラーで
所定の厚みにまで圧縮した後、所定の幅及び長さになる
ように切断し、更にアルミニウム合金製の正極集電タブ
を溶接した。
粉末を95質量%と、結着剤としてのポリフッ化ビニリ
デンを5質量%と、溶剤としてのNMP溶液とを混合し
てスラリーを調製した後、上記スラリーを負極集電体と
しての銅箔の両面に塗布した。その後、溶剤を乾燥し、
ローラーで所定の厚みにまで圧縮した後、所定の幅及び
長さになるように切断し、更にニッケル製の負極集電タ
ブを溶接した。
微多孔膜から成るセパレータを介して巻回して偏平渦巻
き状の電極体7を作製した後、この電極体7を外装缶8
内に挿入した。一方、上記の工程と並行して、封口板の
所定位置に鍛造加工(塑性加工の一種)により薄い平板
部分を形成した後、その平坦部分にコイニング加工(塑
性加工の一種)を施し破砕溝4と破砕補助溝1とを形成
すると共にドーム部2・2を設け、これにより、封口板
6と一体形成された安全弁9を作成した。この後、封口
板6、ガスケット11、絶縁板12及び導電板14を挟
持部材16により挟持した。
ー溶接した後、挟持部材16に設けた透孔より外装缶8
内に電解液を注入し、更に挟持部材16上に負極端子キ
ャップ10を固定することにより非水電解液電池を作製
した。
1a・1bが破砕溝4と連結されているが、このような
構造に限定するものではなく、例えば、図8に示すよう
に、破砕補助溝1の一端1aのみが破砕溝4と連結され
ている構造であっても良い。但し、実施の形態の如く、
破砕補助溝1の両端1a・1bが破砕溝4と連結されて
いれば、弁体が変形した際の応力が集中する点が2点と
なるため、より円滑に安全弁が作動することになる。
助溝1は1つしか設けられていないが、このような構造
に限定するものではなく、例えば、図9に示すように、
破砕補助溝1を2つ設けてもよく、更に3以上設けても
良い。上記の如く破砕補助溝が2つ設けられていれば、
破砕補助溝と破砕溝との交点18…が4つ形成されるの
で、応力が集中する点が4点となり、より一層円滑に安
全弁9を作動させることができる。
助溝1が弁体の中心を通っているが、このような構造に
限定するものではなく、例えば、図10に示すように、
破砕補助溝1が弁体の中心を通っていなくても良い。但
し、実施の形態の如く、破砕補助溝1が弁体の中心を通
っていれば、弁体の中心は最も弁体の変形量が大きな点
であるので、弁体の変形によって破砕補助溝1が受ける
応力も極めて大きくなる。したがって、破砕補助溝1と
破砕溝4との交点18・18により大きな応力が集中す
るので、弁体がより確実に破砕して、安全弁9が一層速
やかに作動する。
4と破砕補助溝1とで分割された各領域はドーム形状を
成しているが、このような形状に限定するものではな
く、例えば、図11に示すように、平面状であっても良
い。但し、実施の形態の如く、破砕溝4と破砕補助溝1
とで分割された各領域はドーム形状を成していれば、ド
ーム形状を形成する際の残留応力が、安全弁9の作動時
に破砕溝4に有効に働くため、破砕溝4全体が確実に破
砕される。加えて、破砕溝4と破砕補助溝1とで分割さ
れた各領域が、図11に示すように平面形状である場
合、安全弁9に内部圧力が加わると、破砕溝内方側領域
に作用する内部圧力は、まず安全弁9の変形のために作
用するので、作動圧はやや大きくなる。これに対して、
破砕溝4と破砕補助溝1とで分割された各領域が、図1
2に示すようにドーム状である場合、破砕溝内方側領域
に内部圧力が作用しても、ドーム部分は変形しにくく、
ほぼ破砕溝を破砕する力として作用する。したがって、
破砕溝4と破砕補助溝1とで分割された各領域がドーム
状である場合の方が、破砕補助溝1と破砕溝4との交点
18・18により大きな応力が集中して、安全弁9がよ
り円滑に作動する。これらのことから、破砕溝4と破砕
補助溝1とで分割された各領域がドーム形状を成してい
る方が、電池内部のガスを一層確実且つ速やかに排気す
ることが可能となる。
4と破砕補助溝1との残肉厚の差を10μmとしたが、
これに限定するものではなく、破砕溝4と破砕補助溝1
との残肉厚の差は5μm以上であれば、上記と同様の作
用効果を得ることができる。
平面形状を小判状としたが、これに限定するものではな
く、真円状、楕円状、又は四角形状等の多角形状であっ
ても良い。但し、弁体の平面形状が四角形状等の多角形
状であると、図13に示すように、破砕補助溝1と破砕
溝4との交点18・18を有する部位の破砕溝4a・4
bは円滑に破砕するが、この破砕が角部19…で止まる
ことがあるため、破砕補助溝1と破砕溝4との交点18
・18を有しない部位の破砕溝4c・4dは円滑に破砕
しないことがある。したがって、弁体の平面形状は小判
状、真円状、楕円状等の角部を有しない形状であること
が望ましい。
4の断面形状を略V字状とし、破砕補助溝1の断面形状
を略U字状としたが、このような形状に限定するもので
はない。但し、電池内部圧が上昇した際に、破砕溝4は
確実に破砕する必要があるので、破砕し易いように断面
V字状とするのが好ましく、また、電池内部圧が上昇し
た際に、破砕補助溝1は破砕するのを防止する必要があ
るので、破砕し難いように断面U字状とするのが好まし
い。
はアルミニウム合金に限定するものではなく、純アルミ
ニウム等を用いても良く、また本発明は上記非水電解液
電池に限定するものではなく、薄肉状の安全弁9を備え
た電池であれば適用しうることは勿論である。
する場合には、正極材料としては上記LiCoO2 の
他、例えば、LiNiO2 、LiMn2 O4 或いはこれ
らの複合体等のリチウム含有複合酸化物が好適に用いら
れ、また負極材料としては上記炭素材料の他、リチウム
金属、リチウム合金、或いは金属酸化物(スズ酸化物
等)等が好適に用いられる。更に、電解液の溶媒として
は上記のものに限らず、プロピレンカーボネート、エチ
レンカーボネート、ビニレンカーボネート、γ−ブチロ
ラクトンなどの比較的比誘電率が高い溶液と、ジエチル
カーボネート、ジメチルカーボネート、メチルエチルカ
ーボネート、テトラヒドロフラン、1,2−ジメトキシ
エタン、1,3−ジオキソラン、2−メトキシテトラヒ
ドロフラン、ジエチルエーテル等の低粘度低沸点溶媒と
を適度な比率で混合した溶媒を用いることができる。ま
た、電解液の電解質としては、上記LiPF6 の他、L
iAsF6 、LiClO4 、LiBF4 、LiCF3 S
O3 等を用いることができる。 (9)薄肉状の安全弁9の形成部分は封口板6上に限ら
ず、例えば、外装缶8の底部など電池の他の部分に形成
しても良い。また、上記実施の形態では安全弁9は封口
板6を塑性加工することで形成しているが、封口板6と
安全弁9を別の部品で用意し、封口板6に安全弁9を溶
接等で接合することで形成しても良い。量産性を勘案す
ると上記実施の形態の如く安全弁9を形成することが好
ましい。
ける第1の形態に示す方法と同様の方法にて作製した電
池を用いた。このようにして作製した電池を、以下、本
発明電池Aと称する。
−273640号公報(図18及び図19参照)に示さ
れるように、破砕補助溝1を設けない他は上記実施例と
同様の電池を用いた。このようにして作製した電池を、
以下、比較電池Xと称する。
において、負極キャップ10を外し、挟持部材16の透
孔から電池内部に空気圧をかけて安全弁の作動圧を調べ
たので、それらの結果を下記表1に示す。尚、試料数
は、各電池20個である。
肉厚は本発明電池Aと比較電池Xとでは同じであるのに
係わらず、本発明電池Aは比較電池Xに比べて、平均作
動圧が約0.05MPa程度低く、しかも、作動圧のバ
ラツキも低減していることが認められた。
理由によるものと考えられる。即ち、本発明電池Aの如
く、ドーム部2・2間で弁体の中央部を通る部位に、直
線状の破砕補助溝1が形成されていれば、電池内部圧力
が加わった場合には、破砕溝4の内方側領域が変形しよ
うとする力を受けて、破砕補助溝1に大きな応力が加わ
ることになる。そして、破砕補助溝1の終端1a・1b
は上記破砕溝4と連結されていることから、図7に示す
ように、破砕補助溝1と破砕溝4との交点18・18に
上記応力が集中することになる。この結果、電池内部圧
が上昇した際に破砕補助溝1と破砕溝4との交点から弁
体が確実に破砕して、安全弁が速やかに作動する。これ
に対して、比較電池Xの如く破砕補助溝が形成されてい
ないと、電池内部圧力が加わった場合には、図14に示
すように、破砕溝4には均等に応力が加わることにな
る。この結果、電池内部圧が大きく上昇しなければ弁体
が破砕しないので、安全弁が速やかに作動し難いという
理由によるものと考えられる。
(以下、破砕補助溝の残肉厚と略す)を35μmとし、
破砕溝が形成されている部位の残肉厚(以下、破砕溝の
残肉厚と略す)を25μmとした他は、上記実施の形態
と同様にして電池を作製した。このようにして作製した
電池を、以下、本発明電池B1と称する。
mとし、破砕溝の残肉厚を42μmとした他は、上記実
施の形態と同様にして電池を作製した。このようにして
作製した電池を、以下、本発明電池B2と称する。 (実施例3)図15に示すように、安全弁の長手方向に
破砕補助溝1を形成した他は、上記実施の形態と同様に
して電池を作製した。このようにして作製した電池を、
以下、本発明電池B3と称する。
人が特開2001−325934号公報で先に提案した
ように(図20及び図21参照)、封口板50の開放孔
53に、ドーム形状を成すドーム部56が2個形成され
ており、これらドーム部56・56の周縁には弁体の破
砕を容易にするための破砕溝55・55が、安全弁の略
中央部で隣接するように形成された電池を用いた。尚、
破砕溝の残肉厚は22μmとした。このようにして作製
した電池を、以下、比較電池Y1と称する。 (比較例2)破砕溝の残肉厚を32μmとした他は、上
記比較例1と同様にして電池を作製した。このようにし
て作製した電池を、以下、比較電池Y2と称する。
較電池Y1〜Y3について、耐衝撃試験を行ったので、
その結果を表2に示す。尚、落下試験は2つの方法で行
った。耐衝撃試験(1)は電池の各面をそれぞれ下向き
にして落下させるのを1セット(即ち、6回の落下を1
セット)として、何セットで安全弁が開放するかを調べ
た。また、耐衝撃試験(2)は電池の安全弁が形成され
た面を下向きにして落下させ、何回落下すると安全弁が
開放するかを調べた。尚、試料数は各電池10個であ
る。
発明電池B1・B3と、比較電池Y1とを比べたとこ
ろ、本発明電池B1・B3では耐衝撃試験(1)におい
て、それぞれ25〜47セット、20〜38セットで安
全弁が作動しているのに対して、比較電池Y1では7〜
12セットで安全弁が作動していることが認められ、ま
た、本発明電池B1・B3では耐衝撃試験(2)におい
て、それぞれ39〜55回、33〜42回で安全弁が作
動しているのに対して、比較電池Y1では19〜24回
で安全弁が作動していることが認められた。更に、安全
弁の作動圧が2.26MPaである本発明電池B2と、
比較電池Y2とを比べたところ、本発明電池B2では耐
衝撃試験(1)において、44〜71セットで安全弁が
作動しているのに対して、比較電池Y2では12〜21
セットで安全弁が作動していることが認められ、また、
本発明電池B2では耐衝撃試験(2)において、70〜
91回で安全弁が作動しているのに対して、比較電池Y
2では28〜38回で安全弁が作動していることが認め
られた。
あっても、本発明電池B1〜B3は比較電池Y1・Y2
に比べて耐衝撃性に優れていることが分かる。これは、
本発明電池B1〜B3では破砕補助溝が設けられている
ので、比較電池Y1・Y2に比べて破砕溝の残肉厚を大
きくすることができるという理由によるものと考えられ
る。
ける破砕溝の残肉厚の差は10μm〔比較電池Y2(3
2μm)−比較電池Y1(22μm)〕であり、また、
比較電池Y1と比較電池Y2とにおける安全弁の作動圧
の差は0.79MPa〔比較電池Y2(2.26MP
a)−比較電池Y1(1.47MPa)〕である。した
がって、比較電池Y1・Y2の形状の安全弁では、破砕
溝の残肉厚1μmに対して、安全弁の作動圧は0.08
MPaも変動する。
における破砕溝の残肉厚の差は17μm〔本発明電池B
2(42μm)−本発明電池B1(25μm)〕であ
り、また、本発明電池B1と本発明電池B2とにおける
安全弁の作動圧の差は0.79MPa〔本発明電池B2
(2.26MPa)−本発明電池B1(1.47MP
a)〕である。したがって、本発明電池B1・B2の形
状の安全弁では、破砕溝の残肉厚1μmに対して、安全
弁の作動圧は0.05MPaしか変動していないことが
分かる。したがって、本発明電池B1・B2の方が比較
電池Y1・Y2に比べて、破砕溝の残肉厚のバラツキに
対する安全弁の作動圧のバラツキが小さくなるので、弁
体の製造にあたって、破砕溝の肉厚に対する公差を緩和
することができる。この結果、品質管理や金型調整が容
易となるので、生産性が向上する。
電池内部圧力上昇時に速やかに作動し、当該圧力上昇時
に電池内部のガスを速やかに排気できると共に、耐落下
衝撃性に優れ、且つ生産性を向上させることができると
いった優れた効果を奏する。
平面図。
増大したときの破砕溝に加わる応力の状態を示す説明
図。
図。
図。
が増大したときの破砕溝に加わる応力の状態を示す説明
図。
の平面図。
の平面図。
の平面図。
Claims (5)
- 【請求項1】 電池に薄肉の弁体が形成されて、電池内
部圧力が所定値以上となったときに上記弁体が開放して
電池内のガスを電池外に放出する電池の安全弁におい
て、 上記弁体には弁体を開放する環状の破砕溝と、この破砕
溝の内方側領域に設けられた破砕補助溝とが形成され、
且つ、上記破砕補助溝は上記破砕溝より残肉厚が大きく
なるように構成されると共に、少なくとも破砕補助溝の
一端は上記破砕溝に連結されていることを特徴とする電
池の安全弁。 - 【請求項2】 上記破砕補助溝の他端も上記破砕溝に連
結されている、請求項1記載の電池の安全弁。 - 【請求項3】 上記破砕補助溝が弁体の中心を通ってい
る、請求項1又は2記載の電池の安全弁。 - 【請求項4】 上記破砕溝と破砕補助溝とで2以上に分
割された各領域のうち、少なくとも1つの領域がドーム
形状を成す、請求項2又は3記載の電池の安全弁。 - 【請求項5】 上記破砕溝の環状形状が真円状、楕円状
又は小判状である、請求項1〜4記載の電池の安全弁。
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