JP2012064447A - Enclosed battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極体及び電解液が封入される電池ケースの側面に、該電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に開裂する開裂溝が形成された密閉型電池に関する。 The present invention relates to a sealed battery in which a cleavage groove is formed on a side surface of a battery case in which an electrode body and an electrolytic solution are sealed, and is cleaved when a pressure in the battery case becomes larger than a threshold value.
従来より、電池ケースの側面に、該電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に開裂する開裂溝が形成された密閉型電池が知られている。このような密閉型電池では、例えば特許文献1に開示されるように、電池ケースの側面上で、且つ、該電池ケースが内圧の上昇によって膨らんだ際に形成される凸部稜線(稜線)と交差する位置に、開裂溝が形成されている。これにより、電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなると該電池ケースの変形によって開裂溝が開裂するため、電池ケース内のガス等を外部へ逃すことができ、該電池ケースの破裂を防止することができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a sealed battery is known in which a cleavage groove that is cleaved when a pressure in the battery case becomes larger than a threshold value is formed on a side surface of the battery case. In such a sealed battery, for example, as disclosed in
ところで、前記特許文献1の構成のように、電池ケースの側面に開裂溝を設ける構成では、電池の落下等の際に電池ケースが受ける衝撃によって開裂溝が開裂する可能性がある。そうすると、電池ケース内の電解液が漏れ出す可能性がある。
By the way, in the configuration in which the cleavage groove is provided on the side surface of the battery case as in the configuration of
これに対して、開裂溝の溝深さを浅くしたり、電池ケースの側面内方側の位置に開裂溝を形成したりすることで、落下による衝撃によって開裂溝が開裂しないようにすることが考えられる。しかしながら、開裂溝をこのような構成にすると、電池ケースが膨らんだ際に開裂溝が開裂しない可能性があり、開裂溝としての機能を損なうおそれがある。 On the other hand, by making the groove depth of the cleavage groove shallower or by forming the cleavage groove at the position on the inner side of the side surface of the battery case, it is possible to prevent the cleavage groove from being broken by an impact caused by dropping. Conceivable. However, when the cleavage groove has such a configuration, the cleavage groove may not be cleaved when the battery case swells, and the function as the cleavage groove may be impaired.
そのため、電極体及び電解液が封入された電池ケースの側面に開裂溝が形成された密閉型電池において、開裂溝としての機能を確保しつつ、落下等による衝撃を受けても開裂しにくい開裂溝の構成を得る。 Therefore, in a sealed battery in which a cleavage groove is formed on the side of a battery case in which an electrode body and an electrolyte solution are sealed, a cleavage groove that ensures a function as a cleavage groove and is not easily cleaved even when subjected to an impact due to dropping or the like. Get the configuration.
本発明の一実施形態にかかる密閉型電池は、内部に電極体及び電解液が封入される柱状の電池ケースを備え、該電池ケースの側面には、側面視で該電池ケースの側面内方に向かって突状に湾曲する内方湾曲部と、側面視で該電池ケースの側面外方に向かって突状に湾曲する外方湾曲部とを有する開裂線を構成するとともに、前記電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に前記開裂線に沿って開裂する、開裂溝が形成されている(第1の構成)。 A sealed battery according to an embodiment of the present invention includes a columnar battery case in which an electrode body and an electrolytic solution are enclosed, and the side surface of the battery case is inward of the side surface of the battery case in a side view. Forming a tear line having an inwardly curved portion that curves in a projecting manner and an outwardly curved portion that curves in a projecting manner toward the outside of the side surface of the battery case in a side view, A cleavage groove is formed that is cleaved along the cleavage line when the pressure is greater than a threshold value (first configuration).
以上の構成により、開裂溝によって構成される開裂線は、側面視で電池ケースの側面内方に向かって突状に湾曲する内方湾曲部と、側面視で該電池ケースの側面外方に向かって突状に湾曲する外方湾曲部とを有しているため、電池ケースに加わった衝撃によって開裂溝に開裂が生じにくい。すなわち、開裂溝が直線の場合、直線の延長線方向から外部衝撃が加わると、開裂溝に一気に開裂が生じる可能性があるが、上述の構成にすることで、特定の方向からの外部衝撃によって開裂が生じるのを抑制することができる。したがって、上述の構成により、電池ケースに加わる衝撃によって開裂溝が開裂して電池内部の電解液が漏れ出すのを防止することができる。 With the above configuration, the cleavage line formed by the cleavage groove is directed inwardly to the inner side of the battery case in a side view and toward the outer side of the battery case in a side view. Therefore, it is difficult for the cleavage groove to be cleaved by an impact applied to the battery case. That is, when the cleavage groove is a straight line, if an external impact is applied from the direction of the extended line of the straight line, there is a possibility that the cleavage groove will be broken at a stretch. It is possible to suppress the occurrence of cleavage. Therefore, with the above-described configuration, it is possible to prevent the cleavage groove from being cleaved by an impact applied to the battery case and leaking the electrolytic solution inside the battery.
また、上述のように、内方湾曲部と外方湾曲部とを組み合わせて開裂線を構成することにより、該開裂線に沿って開裂溝が開裂すると、内方湾曲部によって形成される突部と外方湾曲部によって形成される突部とがそれぞれ電池外方に向かって突出する。これにより、開裂溝の開裂によって形成される開口を大きくすることができ、電池内部のガス等を開裂部分から外部に効率良く排出することができる。しかも、上述の構成によって、開裂溝の開裂によって形成される突部が電池外方に位置付けられるため、開裂部分において電池内部と電池ケースとの間で短絡が生じるのを防止できる。 In addition, as described above, by forming a tear line by combining the inwardly curved portion and the outwardly curved portion, a protrusion formed by the inwardly curved portion when the cleavage groove is cleaved along the tear line. And a protrusion formed by the outward bending portion protrude toward the outside of the battery. Thereby, the opening formed by the cleavage of the cleavage groove can be enlarged, and the gas inside the battery can be efficiently discharged from the cleavage portion to the outside. In addition, with the above-described configuration, since the protrusion formed by the cleavage of the cleavage groove is positioned outside the battery, it is possible to prevent a short circuit from occurring between the inside of the battery and the battery case at the cleavage part.
前記第1の構成において、前記開裂溝は、前記内方湾曲部と前記外方湾曲部とが交互に位置する開裂線を構成するように、前記電池ケースの側面に形成されているのが好ましい(第2の構成)。 In the first configuration, it is preferable that the cleavage groove is formed on a side surface of the battery case so as to constitute a cleavage line in which the inward bending portion and the outward bending portion are alternately positioned. (Second configuration).
これにより、内方湾曲部によって形成される突部と外方湾曲部によって形成される突部とが交互に電池外方に突出するため、開裂溝の開裂によって形成される開口をより大きくすることができる。したがって、上述の構成により、電池内のガス等をより効率良く外部に排出することができる。 As a result, the protrusion formed by the inwardly curved portion and the protrusion formed by the outwardly curved portion alternately protrude outward from the battery, so that the opening formed by the cleavage of the cleavage groove is made larger. Can do. Therefore, with the above-described configuration, the gas in the battery can be discharged to the outside more efficiently.
しかも、内方湾曲部と外方湾曲部とを交互に設けることで、各湾曲部によって形成される突部はより確実に電池外方に向かって突出するため、該突部が電池内部に入り込んで短絡を生じるのをより確実に防止できる。 In addition, by alternately providing the inward bending portion and the outward bending portion, the protrusion formed by each bending portion protrudes more reliably toward the outside of the battery, so that the protrusion enters the inside of the battery. It is possible to prevent the short circuit from occurring more reliably.
特に、前記第2の構成において、前記開裂溝は、前記内方湾曲部と前記外方湾曲部とを一つずつ組み合わせた開裂線を構成するように、前記電池ケースの側面に形成されているのが好ましい(第3の構成)。 Particularly, in the second configuration, the cleavage groove is formed on a side surface of the battery case so as to constitute a tear line in which the inwardly curved portion and the outwardly curved portion are combined one by one. Is preferable (third configuration).
こうすることで、電池ケースが膨らんだ際に開裂溝をより容易に開裂させることができるとともに、該開裂溝の開裂によって大きな開口を容易に形成することができる。 By doing so, the cleavage groove can be more easily cleaved when the battery case swells, and a large opening can be easily formed by the cleavage of the cleavage groove.
前記第1から第3の構成のいずれか一つの構成において、前記開裂溝は、前記電池ケースが内圧の上昇によって膨らんだ際に該電池ケースの側面に形成される稜線に対して前記開裂線が交差するように、前記電池ケースの側面に形成されているのが好ましい(第4の構成)。 In any one of the first to third configurations, the cleavage groove has the cleavage line that is formed with respect to a ridge line formed on a side surface of the battery case when the battery case is expanded by an increase in internal pressure. It is preferable that the battery case is formed on a side surface so as to intersect (fourth configuration).
これにより、開裂溝は、電池ケースが内圧の上昇によって膨らんだ際に該電池ケースに形成される稜線と交差する部分から容易に開裂する。したがって、開裂溝を電池ケースの変形によって容易に開裂させることができる。 Thereby, the cleavage groove is easily cleaved from the portion intersecting with the ridgeline formed in the battery case when the battery case swells due to an increase in internal pressure. Therefore, the cleavage groove can be easily cleaved by deformation of the battery case.
前記第4の構成において、前記開裂溝は、前記開裂線の中央部分が前記稜線上に位置するように、前記電池ケースの側面に形成されているのが好ましい(第5の構成)。こうすることで、開裂溝は、まず該開裂溝の稜線上に位置する中央部分で開裂が生じて、それぞれの端部に向かって開裂が進行するため、該開裂溝全体をスムーズに開裂させることができる。 In the fourth configuration, it is preferable that the cleavage groove is formed on a side surface of the battery case so that a central portion of the cleavage line is located on the ridge line (fifth configuration). By doing so, the cleavage groove firstly occurs at the central portion located on the ridge line of the cleavage groove, and the cleavage proceeds toward each end, so that the entire cleavage groove can be smoothly opened. Can do.
前記第4の構成において、前記開裂溝は、前記開裂線における前記内方湾曲部と前記外方湾曲部との接続部分が前記稜線上に位置するように、前記電池ケースの側面に形成されているのが好ましい(第6の構成)。 In the fourth configuration, the cleavage groove is formed on a side surface of the battery case so that a connection portion between the inwardly curved portion and the outwardly curved portion in the tear line is located on the ridgeline. It is preferable (sixth configuration).
これにより、開裂溝は、まず該開裂溝の稜線上に位置する部分で開裂が生じて、内方湾曲部及び外方湾曲部のそれぞれに開裂が進行する。したがって、内方湾曲部および外方湾曲部を有する開裂溝をスムーズに開裂させることができる。 As a result, the cleavage groove is first cleaved at a portion located on the ridge line of the cleavage groove, and the cleavage proceeds to each of the inwardly curved portion and the outwardly curved portion. Therefore, the cleavage groove having the inward bending portion and the outward bending portion can be smoothly cleaved.
前記第4から第6の構成のうちいずれか一つの構成において、前記開裂溝は、前記稜線上に位置する部分の溝深さが他の部分よりも深くなるように形成されているのが好ましい(第7の構成)。こうすることで、電池ケースが膨らんだ際に、開裂溝の稜線上に位置する部分を容易に開裂させることができる。 In any one of the fourth to sixth configurations, it is preferable that the cleavage groove is formed so that a groove depth of a portion located on the ridge line is deeper than other portions. (Seventh configuration). By so doing, when the battery case swells, the portion located on the ridge line of the cleavage groove can be easily cleaved.
前記第1から第7の構成のうちいずれか一つの構成において、前記開裂溝は、互いに分断されていて且つ前記開裂線を形成するように並んで設けられた複数の溝部によって構成されているのが好ましい(第8の構成)。 In any one of the first to seventh configurations, the cleavage groove is constituted by a plurality of groove portions that are separated from each other and are arranged side by side so as to form the cleavage line. Is preferable (eighth configuration).
このように、開裂溝を、連続した溝ではなく互いに分断された複数の溝部によって構成することで、落下等の衝撃を受けた場合に開裂溝が開裂するのをより確実に防止できる。そして、電池ケースが膨らんだ場合には、複数の溝部が開裂した後、該溝部同士が繋がるように電池ケースが開裂する。これにより、電池ケースを開裂線に沿って容易に開裂させることができる。 In this way, by forming the cleavage groove with a plurality of groove portions that are separated from each other instead of a continuous groove, it is possible to more reliably prevent the cleavage groove from breaking when subjected to an impact such as dropping. When the battery case swells, after the plurality of grooves are cleaved, the battery case is cleaved so that the grooves are connected to each other. Thereby, the battery case can be easily cleaved along the cleavage line.
前記第1から第8の構成のうちいずれか一つの構成において、前記電池ケースは、長方形の短辺が円弧状に形成された底面を有し且つ内部に電極体及び電解液を収納可能な空間を有する柱状体であるのが好ましい(第9の構成)。 In any one of the first to eighth configurations, the battery case has a bottom surface in which a rectangular short side is formed in an arc shape, and a space in which an electrode body and an electrolytic solution can be stored. It is preferable that it is the columnar body which has (9th structure).
このような形状の電池ケースでは、側面が角のない滑らかな曲面であるため、電池ケースが膨らんでも、六面体の電池ケースに比べて角部での引張力が小さい。そうすると、開裂溝にかかる力も小さくなるため、従来の構成の開裂溝の場合には開裂溝が開裂してもその開口は小さくなる。これに対し、開裂溝を前記第1の構成のような形状にすることで、従来の構成に比べて、開裂溝の開裂による開口を大きくすることができる。 In the battery case having such a shape, since the side surface is a smooth curved surface having no corners, even if the battery case swells, the tensile force at the corners is smaller than that of the hexahedron battery case. Then, since the force applied to the cleavage groove is also reduced, in the case of the cleavage groove having the conventional configuration, the opening is reduced even if the cleavage groove is cleaved. On the other hand, by making the cleavage groove into the shape as in the first configuration, the opening due to the cleavage of the cleavage groove can be made larger than in the conventional configuration.
本発明の一実施形態にかかる密閉型電池によれば、電池ケースの側面に、該電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に、側面視でそれぞれ電池ケースの側面内方及び側面外方に向かって突状に湾曲する内方湾曲部及び外方湾曲部を有する開裂線に沿って開裂する、開裂溝を形成した。これにより、開裂溝の機能を確保しつつ、落下等による衝撃によって開裂溝が開裂するのを防止できる。 According to the sealed battery according to the embodiment of the present invention, when the pressure in the battery case becomes larger than the threshold value on the side surface of the battery case, the inner side surface and the outer side surface of the battery case in a side view, respectively. A cleavage groove was formed that was cleaved along a cleavage line having an inwardly curved portion and an outwardly curved portion that curved in a projecting manner. Thereby, it is possible to prevent the cleavage groove from being broken by an impact caused by dropping or the like while ensuring the function of the cleavage groove.
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中の同一または相当部分については同一の符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
<実施形態1>
(全体構成)
図1は、本発明の実施形態1にかかる密閉型電池1の概略構成を示す斜視図である。この密閉形電池1は、有底筒状の外装缶10と、該外装缶10の開口を覆う蓋板20と、該外装缶10内に収納される電極体30とを備えている。外装缶10に蓋板20を取り付けることによって、内部に空間を有する柱状の電池ケース2が構成される。なお、この電池ケース2内には、電極体30以外に、非水電解液(以下、単に電解液という)も封入されている。
<
(overall structure)
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a sealed
電極体30は、それぞれシート状に形成された正極31及び負極32を、例えば両者の間及び該負極32の下側にセパレータ33がそれぞれ位置するように重ね合わせた状態で、図2に示すように渦巻状に巻回することによって形成された巻回電極体である。電極体30は、正極31、負極32及びセパレータ33を重ね合わせた状態で巻回した後、押しつぶして扁平状に形成される。
As shown in FIG. 2, the
ここで、図2では、電極体30の外周側の数層分しか図示していない。しかしながら、この図2では電極体30の内周側部分の図示を省略しているだけであり、当然のことながら、電極体30の内周側にも正極31、負極32及びセパレータ33が存在する。また、図2では、蓋板20の電池内方に配置される絶縁体等の記載も省略している。
Here, in FIG. 2, only a few layers on the outer peripheral side of the
正極31は、正極活物質を含有する正極活物質層を、アルミニウム等の金属箔製の正極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、正極31は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能なリチウム含有酸化物である正極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む正極合剤を、アルミニウム箔などからなる正極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。正極活物質であるリチウム含有酸化物としては、例えば、LiCoO2などのリチウムコバルト酸化物やLiMn2O4などのリチウムマンガン酸化物、LiNiO2などのリチウムニッケル酸化物等のリチウム複合酸化物を用いるのが好ましい。なお、正極活物質として、1種類の物質のみを用いてもよいし、2種類以上の物質を用いてもよい。また、正極活物質は、上述の物質に限られない。
The
負極32は、負極活物質を含有する負極活物質層を、銅等の金属箔製の負極集電体の両面にそれぞれ設けたものである。詳しくは、負極32は、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な負極活物質、導電助剤及びバインダなどを含む負極合剤を、銅箔などからなる負極集電体上に塗布して乾燥させることによって形成される。負極活物質としては、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料(黒鉛類、熱分解炭素類、コークス類、ガラス状炭素類など)を用いるのが好ましい。負極活物質は、上述の物質に限られない。
In the
また、電極体30の正極31には、正極リード34が接続されている一方、負極32には負極リード35が接続されている。これにより、正極リード34及び負極リード35が、電極体30の外部に引き出されている。そして、この正極リード34の先端側は、蓋板20に接続されている。一方、負極リード35の先端側は、後述するように、リード板27を介して負極端子22に接続されている。
A
外装缶10は、アルミニウム合金製の有底筒状部材であり、蓋板20とともに電池ケース2を構成する。外装缶10は、図1に示すように、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面11を有する有底筒状の部材である。詳しくは、外装缶10は、底面11と、滑らかな曲面を有する扁平筒状の側壁12とを備えている。すなわち、外装缶10は、底面11の短辺方向に対応する厚み方向の寸法が、底面11の長辺方向に対応する幅方向よりも小さくなる(例えば、厚みが幅の1/10程度になる)ように、扁平形状に形成されている。また、この外装缶10は、後述するように正極リード34に接続される蓋板20と接合されているため、密閉型電池1の正極端子も兼ねている。
The outer can 10 is a bottomed cylindrical member made of an aluminum alloy, and constitutes the
図2に示すように、外装缶10の内側の底部には、該外装缶10を介して電極体30の正極31と負極32との間で短絡が発生するのを防止するためのポリエチレンシートからなる絶縁体15が配置されている。上述の電極体30は、該絶縁体15上に一方の端部が位置付けられるように配置されている。
As shown in FIG. 2, a polyethylene sheet for preventing a short circuit from occurring between the
蓋板20は、外装缶10の開口部を覆うように、該外装缶10の開口部に溶接によって接合されている。この蓋板20は、外装缶10と同様、アルミニウム合金製の部材からなり、該外装缶10の開口部の内側に嵌合可能なように長方形の短辺側が円弧状に形成されている。また、蓋板20には、その長手方向の中央部分に貫通孔が形成されている。この貫通孔内には、ポリプロピレン製の絶縁パッキング21及びステンレス鋼製の負極端子22が挿通されている。具体的には、概略柱状の負極端子22が挿通された概略円筒状の絶縁パッキング21が該貫通孔の周縁部に嵌合されている。負極端子22は、円柱状の軸部の両端に平面部がそれぞれ一体形成された構成を有している。負極端子22は、平面部が外部に露出する一方、該軸部が絶縁パッキング21内に位置付けられるように、該絶縁パッキング21に対して配置されている。この負極端子22には、ステンレス鋼製のリード板27が接続されている。これにより、負極端子22は、リード板27及び負極リード35を介して、電極体30の負極32に電気的に接続されている。なお、リード板27と絶縁パッキング21との間には、絶縁体26が配置されている。
The
蓋板20には、負極端子22と並んで電解液の注入口24が形成されている。注入口24は、平面視で略円形状に形成されている。また、注入口24は、蓋板20の厚み方向に径が2段階で変化するように小径部及び大径部を有している。この注入口24は、該注入口24の径の変化に対応して段状に形成された封止栓25によって封止されている。そして、封止栓25と注入口24の周縁部との間に隙間が生じないように、該封止栓25の大径部側の底面外周部と注入口24の周縁部とはレーザー溶接によって接合されている。
The
(ベント)
図1及び図3に示すように、外装缶10の側面には、ベント23を構成する開裂溝41が形成されている。詳しくは、外装缶10の側壁12のうち密閉型電池1の幅方向に延びる幅広部分に、略S字状の開裂線を構成する開裂溝41が形成されている。この開裂溝41は、電池ケース2内の圧力が閾値よりも大きくなると、開裂するように構成されている。
(Bento)
As shown in FIGS. 1 and 3, a
開裂溝41は、外装缶10の側面視で、側面内方に向かって突状に湾曲する内方湾曲部42と、側面外方に向かって突状に湾曲する外方湾曲部43とを有している。この開裂溝41は、内方湾曲部42の一端側に外方湾曲部43の一端側が接続されることによって、上述のように略S字状の開裂線を構成している。本実施形態では、内方湾曲部42と外方湾曲部43とが、ほぼ同じ大きさを有する半円状に形成されている。
The
上述のように、開裂溝41を、内方湾曲部42及び外方湾曲部43を有する略S字状に形成することで、開裂溝を直線によって構成する場合に比べて開裂溝41を狭い範囲内に形成することができる。開裂溝が直線の場合、直線の延長線方向から外部衝撃が加わると、開裂溝に一気に開裂が生じる可能性があるが、上述の構成の場合には、特定の方向からの外部衝撃によって開裂が生じるのを抑制することができる。したがって、開裂溝41は、落下等による衝撃が電池ケース2に加わっても開裂しにくい。
As described above, the
電池ケース2内の圧力が閾値よりも大きくなって該電池ケース2の変形によって開裂溝41が開裂すると、図5に示すように、該開裂溝41の内方湾曲部42及び外方湾曲部43によって、舌部44,45がそれぞれ形成される。すなわち、これらの舌部44,45は、開裂溝41の内方湾曲部42及び外方湾曲部43に対応した形状(本実施形態の場合には半円状)に形成される。開裂溝41が開裂すると、詳しくは後述するように、舌部44,45は電池外方に向かって突出するため、開裂部分には隙間46が形成される。これにより、隙間46から電池ケース2内のガス等が外部へ排出される。すなわち、開裂溝41を含む側壁12の一部がベント23として機能する。
When the pressure in the
したがって、上述の構成により、開裂溝41の機能を確保しつつ、落下等に対して耐衝撃性の高い密閉型電池1を得ることができる。
Therefore, with the above-described configuration, the sealed
また、本実施形態では、開裂溝41は、外装缶10をプレス成形する際に、該外装缶10とともにプレスによって形成される。これにより、プレス加工によって開裂溝41の周辺部分で加工硬化が生じることから、該開裂溝41の周辺部分の強度向上を図れる。したがって、密閉型電池1に落下等による衝撃が加わった場合でも、その衝撃によって開裂溝41が開裂するのを抑制することができる。
In the present embodiment, the
開裂溝41は、図3に示すように、密閉型電池1の内部短絡などによる内部圧力の上昇に伴って電池ケース2が膨らんだ場合に外装缶10に形成される稜線L上に、設けられている。具体的には、開裂溝41は、内方湾曲部42と外方湾曲部43との接続部分が稜線Lと交差するように、外装缶10の側壁12に設けられている。
As shown in FIG. 3, the
また、図4に示すように、開裂溝41の稜線Lとの交差部分(本実施形態では、内方湾曲部42と外方湾曲部43との接続部分)が、他の部分(内方湾曲部42や外方湾曲部43)に比べて、溝深さが深くなるように形成されている。すなわち、開裂溝41において、稜線Lと交差する部分の溝底面41aは、他の部分の溝底面(内方湾曲部42の溝底面42aや外方湾曲部43の溝底面43a)に比べて側壁12の厚み方向内方に形成されている。このように、開裂溝41における稜線Lとの交差部分の溝深さを、他の部分に比べて深くすることで、電池ケース2が膨らんだ際に、稜線Lと交差している部分から開裂溝41を容易に開裂させることができる。なお、図4の例では、稜線Lと交差する部分の溝底面41aと他の部分の溝底面42a,43aとの間には段差が形成されているが、この限りではなく、傾斜面を設けても良い。
Moreover, as shown in FIG. 4, the intersection part (the connection part of the
ここで、稜線Lは、電池ケース2が膨らんだ際に、該電池ケース2の外周部分(本実施形態のような形状の電池ケース2の場合には、4隅部分)に引っ張られて外装缶10の側壁12の一部が盛り上がることにより形成される。そのため、稜線Lは、図3に示すように、電池ケース2の側面視で、該電池ケース2の4隅から内方に向かって延びるように形成される。なお、図3では、稜線Lが電池ケース2の4隅から内方に向かって延びる直線状に形成されているが、上述のように電池ケース2が膨らんで外装缶10の側壁12に形成される盛り上がり部分が稜線になるので、稜線Lの形状は曲線であってもよく、また、稜線L同士が繋がっていてもよい。
Here, when the
稜線Lは、外装缶10において、電池ケース2が膨らんだ際に外装缶10に作用する応力が大きくなる部分であるため、上述のように、稜線Lに交差するように開裂溝41を設けることにより、外装缶10の変形に伴って開裂溝41が容易に開裂する。具体的には、電池ケース2が膨らむと、外装缶10の側壁12は、稜線Lに沿って引っ張られるため、該側壁12において強度の弱い開裂溝41で開裂する。特に、開裂溝41のうち稜線Lと交差する部分は、上述のように、他の部分に比べて溝深さが深くなるように形成されているため、外装缶10が変形すると、容易に開裂が生じる。
Since the ridge line L is a portion where the stress acting on the outer can 10 increases when the
このように、開裂溝41の稜線Lと交差する部分で開裂が生じると、開裂は内方湾曲部42及び外方湾曲部43に進行する。これにより、開裂溝41全体が開裂する。この開裂溝41の開裂によって、上述のように、半円状の舌部44,45が形成される。
As described above, when cleavage occurs at a portion intersecting the ridge line L of the
このとき、図6に示すように、外装缶10の側壁12は、開裂溝41の開裂によって、舌部44,45が他の部分に対して浮いた状態となり、隙間46が形成される。すなわち、開裂溝41の開裂によって外装缶10の側壁12に切れ込みが入ると、該外装缶10の隅に引っ張られる稜線L上の部分では、該隅に近い部分が外方へ引っ張られて舌部44,45が側壁12の他の部分に対して持ち上げられる(図中の白抜き矢印)。そして、この隙間46から、電池ケース2内に溜まったガス等が外部へ排出される。
At this time, as shown in FIG. 6, the
上述の構成により、舌部44,45が持ち上げられる分、開裂溝41が直線状の場合などに比べて、開裂部分の開口面積を大きくすることができ、電池ケース2内のガス等を外部へ効率良く排出することができる。
With the above-described configuration, the opening area of the cleavage portion can be increased by the amount of lifting of the
(実施形態1の効果)
以上より、本実施形態では、密閉型電池1の外装缶10の側壁12に、側面視で側面内方に向かって突状に湾曲する内方湾曲部42と側面外方に向かって突状に湾曲する外方湾曲部43とを有する開裂溝41を設けた。これにより、密閉型電池1の落下等によって電池ケース2に衝撃が加わった場合でも、開裂溝41で開裂が生じにくくすることができる。
(Effect of Embodiment 1)
As described above, in the present embodiment, the
また、上述の構成により、開裂溝41が開裂した場合には、該開裂溝41が直線状に形成されている場合などに比べて大きな隙間46を形成することができ、密閉型電池1の電池ケース2内からガス等を効率良く外部に排出することができる。しかも、開裂溝41を、内方湾曲部42と外方湾曲部43との接続部分が外装缶10の稜線L上に位置するように設けることで、開裂溝41全体を容易に開裂させることができる。
In addition, with the above-described configuration, when the
また、開裂溝41の稜線L上に位置している部分の溝深さを他の部分に比べて深くすることで、該稜線L上に位置している部分で容易に開裂を生じさせることができる。
Further, by making the groove depth of the portion located on the ridge line L of the
本実施形態における密閉型電池1の電池ケース2は、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面を有する柱状であり、六面体の電池ケースに比べて電池ケースが膨らんだ際の角部での引張力が小さくなる構成である。しかしながら、上述のような構成の開裂溝41を形成することで、該開裂溝41を容易に開裂させることができる。
The
<実施形態2>
図7に実施形態2にかかる密閉型電池の概略構成を示す。この実施形態では、密閉型電池1の電池ケース2に設けられる開裂溝51が3つの湾曲部52〜54を有している点で実施形態1とは異なる。なお、以下の説明において、実施形態1と同一の構成及び機能を有する部分には実施形態1と同一の符号を付して説明を省略する。
<
FIG. 7 shows a schematic configuration of a sealed battery according to the second embodiment. This embodiment differs from the first embodiment in that the
具体的には、開裂溝51は、外装缶10の側面視で側面内方に向かって突状に湾曲する内方湾曲部52と、側面外方に向かって突状に湾曲する外方湾曲部53,54とを備えている。開裂溝51は、内方湾曲部52の両端部にそれぞれ外方湾曲部53,54が繋がった、全体として概略M字状の形状を有している。この実施形態でも、実施形態1と同様、内方湾曲部52及び外方湾曲部53,54がほぼ同じ大きさを有する半円状に形成されている。
Specifically, the
開裂溝51は、内方湾曲部52が稜線L上に位置するように設けられている。したがって、電池ケース2内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に、稜線L上に位置する内方湾曲部52で開裂が生じた後、外方湾曲部53,54に開裂が進行する。
The
図8に示すように、開裂溝51が開裂すると、内方湾曲部52及び外方湾曲部53,54によってそれぞれ舌部55〜57が形成される。これらの舌部55〜57は、電池ケース2の外方に向かって突出するように形成される。これにより、開裂部分には、隙間58が形成される。この隙間58は、開裂溝51の開裂によって形成される舌部55〜57が電池ケース2の外方に向かって突出するため、開裂溝を直線状に形成した場合等に比べて開口面積が大きくなる。また、上述のように舌部55〜57が電池ケース2の外方に向かって突出することで、開裂部分が密閉型電池1の内部と接触しないため、短絡等が生じるのを防止できる。
As shown in FIG. 8, when the
上述の実施形態1と同様、開裂溝51のうち、稜線L上に位置する部分、すなわち内方湾曲部52の少なくとも一部は、他の部分に比べて溝深さが深くなるように形成されている。これにより、電池ケース2が膨らんだ際に、開裂溝51の稜線L上に位置する部分で容易に開裂が生じて、該開裂溝51全体を容易に開裂させることができる。
As in the first embodiment, at least a part of the
また、上述の実施形態1と同様、開裂溝51は、外装缶10をプレス成形する際に、該外装缶10とともにプレスによって形成される。これにより、プレス加工に伴う加工硬化によって開裂溝51の周辺部分の強度向上を図れる。したがって、密閉型電池1に落下等による衝撃が加わった場合でも、その衝撃によって開裂溝51が開裂するのを抑制することができる。
Similarly to the above-described first embodiment, the
(実施形態2の効果)
以上より、この実施形態では、外装缶10の側壁12に、内方湾曲部52と外方湾曲部53,54とを有する概略M字状の開裂溝51を設けた。これにより、開裂溝51が開裂した際の開裂部分の開口面積をより大きくすることができ、電池ケース2内のガス等を外部に効率良く排出することができる。
(Effect of Embodiment 2)
As described above, in this embodiment, the substantially M-shaped
(その他の実施形態)
以上、本発明の実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
(Other embodiments)
While the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments are merely examples for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the above-described embodiment can be appropriately modified and implemented without departing from the spirit of the invention.
前記実施形態1では、開裂溝41を、内方湾曲部42と外方湾曲部43との接続部分が稜線L上に位置するように設けている。しかしながら、開裂溝41を、内方湾曲部42や外方湾曲部43が稜線L上に位置するように設けてもよい。
In the first embodiment, the
前記実施形態2では、開裂溝51を、内方湾曲部52が稜線L上に位置するように設けている。しかしながら、開裂溝51を、外方湾曲部53,54が稜線L上に位置するように設けたり、内容湾曲部52と外方湾曲部53,54との接続部分が稜線L上に位置するように設けたりしてもよい。
In the second embodiment, the
また、上述のような構成に限らず、開裂線の中央部分が稜線L上に位置するように、開裂溝41,51を設けてもよい。これにより、開裂溝41,51の全体を効率良く開裂させることができる。
Further, the present invention is not limited to the above-described configuration, and the
さらに、開裂溝41,51の一部が稜線L上に位置すれば、該開裂溝41,51を外装缶10の側壁12のどの位置に設けてもよいし、該開裂溝41,51の延びる方向も上述の実施形態1,2の方向に限定されない。
Furthermore, if a part of the
さらにまた、外装缶10が膨らんで変形した際に開裂溝41,51が開裂するような位置であれば、開裂溝41,51を外装缶10の側壁12上のどの位置に設けてもよい。
Furthermore, the
前記実施形態1では、開裂溝41が2つの湾曲部42,43を有していて、前記実施形態2では、開裂溝51が3つの湾曲部52〜54を有している。しかしながら、開裂溝は4つ以上の湾曲部を有していてもよい。この場合には、湾曲部の数が偶数であれば、湾曲部同士の接続部分が稜線L上に位置するように開裂溝を設けるのが好ましく、湾曲部の数が奇数であれば、開裂溝の中央に位置する湾曲部が稜線L上に位置するように該開裂溝を設けるのが好ましい。
In the first embodiment, the
前記各実施形態では、開裂溝41,51を構成する内方湾曲部42,52及び外方湾曲部43,53,54がほぼ同じ大きさの円弧状に形成されている。しかしながら、各湾曲部を異なる大きさにしてもよいし、各湾曲部の形状を、円弧状ではなく、楕円の一部のような形状や、直線を含んだ形状としてもよい。
In each of the above-described embodiments, the inwardly
また、電池ケース2が膨らんだ場合に開裂溝41,51が開裂する構成であれば、該開裂溝41,51における内方湾曲部42,52と外方湾曲部43,53,54との組み合わせを、上述の各実施形態の組み合わせとは異なる組み合わせにしても良い。
Further, if the
前記各実施形態では、開裂溝41,51の溝深さは、稜線L上に位置する部分が他の部分よりも深くなっている。しかしながら、開裂溝41,51の溝深さはすべて同じ溝深さであってもよい。
In each of the above-described embodiments, the groove depth of the
前記各実施形態では、開裂溝41,51をプレス加工によって形成している。しかしながら、開裂溝41,51をレーザー加工や切削加工等によって形成してもよい。
In each said embodiment, the
前記各実施形態では、開裂溝41,51を連続した溝によって構成している。しかしながら、図9に示すように、開裂溝を複数に分断して、独立した複数の溝部61によって構成してもよい。この場合には、図3に示す開裂溝41の形状になるように、複数の溝部61を並べて設ければよい。このような構成では、溝部61が開裂した後、溝部61同士の間の部分が開裂し、開裂溝全体が開裂する。すなわち、開裂溝が連続していないので、密閉型電池1が落下等による衝撃を受けた場合でも、開裂溝全体が開裂するのを防止できる。したがって、この構成により、落下等による衝撃に対して開裂溝を開裂しにくくすることができる。なお、図9には、開裂溝41を複数の溝部61によって構成した場合を示しているが、開裂溝51や他の形状の開裂溝を、複数の溝部によって構成してもよい。
In each said embodiment, the
前記各実施形態では、密閉型電池1の電池ケース2を、長方形の短辺側が円弧状に形成された底面を有する柱状としている。しかしながら、電池ケースの形状は、六面体など他の形状であってもよい。
In each of the embodiments described above, the
前記各実施形態では、密閉型電池1をリチウムイオン電池として構成している。しかしながら、密閉型電池1はリチウムイオン電池以外の電池であってもよい。
In each of the embodiments, the sealed
本発明は、開裂溝が電池ケースの側面に形成される密閉型電池に利用可能である。 The present invention can be used for a sealed battery in which a cleavage groove is formed on a side surface of a battery case.
1 密閉型電池
2 電池ケース
10 外装缶
12 側壁
20 蓋板
23 ベント
24 注入口
30 電極体
41、51 開裂溝
41a 溝底面
42、52 内方湾曲部
42a 溝底面
43 外方湾曲部
43a 溝底面
44、45、55〜57 舌部
46、58 隙間
53 第1外方湾曲部
54 第2外方湾曲部
61 溝部
L 稜線
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記電池ケースの側面には、側面視で該電池ケースの側面内方に向かって突状に湾曲する内方湾曲部と、側面視で該電池ケースの側面外方に向かって突状に湾曲する外方湾曲部とを有する開裂線を構成するとともに、前記電池ケース内の圧力が閾値よりも大きくなった場合に前記開裂線に沿って開裂する、開裂溝が形成されている、密閉型電池。 Provided with a columnar battery case in which the electrode body and electrolyte are enclosed,
On the side surface of the battery case, an inwardly curved portion that curves in a projecting manner toward the inside of the side surface of the battery case in a side view, and in a projecting manner in a projecting manner toward the outside of the side surface of the battery case in a side view A sealed battery that forms a tear line having an outward curved portion and that is formed with a tear groove that tears along the tear line when a pressure in the battery case becomes greater than a threshold value.
前記開裂溝は、前記内方湾曲部と前記外方湾曲部とが交互に位置する開裂線を構成するように、前記電池ケースの側面に形成されている、密閉型電池。 The sealed battery according to claim 1,
The sealed battery, wherein the cleavage groove is formed on a side surface of the battery case so as to constitute a tear line in which the inwardly curved portion and the outwardly curved portion are alternately positioned.
前記開裂溝は、前記内方湾曲部と前記外方湾曲部とを一つずつ組み合わせた開裂線を構成するように、前記電池ケースの側面に形成されている、密閉型電池。 The sealed battery according to claim 2,
The sealed battery is formed in a side surface of the battery case so that the cleavage groove forms a tear line in which the inwardly curved part and the outwardly curved part are combined one by one.
前記開裂溝は、前記電池ケースが内圧の上昇によって膨らんだ際に該電池ケースの側面に形成される稜線に対して前記開裂線が交差するように、前記電池ケースの側面に形成されている、密閉型電池。 The sealed battery according to any one of claims 1 to 3,
The cleavage groove is formed on a side surface of the battery case so that the cleavage line intersects with a ridge line formed on the side surface of the battery case when the battery case is expanded by an increase in internal pressure. Sealed battery.
前記開裂溝は、前記開裂線の中央部分が前記稜線上に位置するように、前記電池ケースの側面に形成されている、密閉型電池。 The sealed battery according to claim 4,
The cleavage groove is a sealed battery formed on a side surface of the battery case so that a central portion of the cleavage line is located on the ridge line.
前記開裂溝は、前記開裂線における前記内方湾曲部と前記外方湾曲部との接続部分が前記稜線上に位置するように、前記電池ケースの側面に形成されている、密閉型電池。 The sealed battery according to claim 4,
The sealed groove is formed in a side surface of the battery case such that the cleavage groove is located on the ridge line so that a connection portion between the inwardly curved portion and the outwardly curved portion in the tear line.
前記開裂溝は、前記稜線上に位置する部分の溝深さが他の部分よりも深くなるように形成されている、密閉型電池。 The sealed battery according to any one of claims 4 to 6,
The cleaving groove is a sealed battery in which a groove depth of a portion located on the ridge line is deeper than other portions.
前記開裂溝は、互いに分断されていて且つ前記開裂線を形成するように並んで設けられた複数の溝部によって構成されている、密閉型電池。 The sealed battery according to any one of claims 1 to 7,
The sealed groove is constituted by a plurality of groove portions that are separated from each other and are arranged side by side so as to form the cleavage line.
前記電池ケースは、長方形の短辺が円弧状に形成された底面を有し且つ内部に電極体及び電解液を収納可能な空間を有する柱状体である、密閉型電池。 The sealed battery according to any one of claims 1 to 8,
The battery case is a sealed battery having a columnar body having a bottom surface in which a rectangular short side is formed in an arc shape and having a space in which an electrode body and an electrolyte can be stored.
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