JP5819051B2 - 二次電池 - Google Patents
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Description
図1に示す二次電池は、電池容器を構成するケース1および蓋6を備える。ケース1内には発電体3(図2)が収納され、ケース1は蓋6によって封止される。蓋6はケース1に溶接されて電池容器が構成される。蓋6には、正極外部端子8Aと、負極外部端子8Bとが設けられている。発電体3から外部端子8A,8Bを介して外部負荷に電力が供給される。また、外部で発電された電力が外部端子8A,8Bを介して発電体3に充電される。
セパレータ4としては、中実あるいは微孔性のセパレータを採用することができる。
また、図15に示す第2比較例のように、内側凹部126を、内側凹部116より大きな角度とした場合にも、同様に、大きな開裂力は生じない。
電池容器内部の圧力が上昇すると、弁体10bの各弁素片D1,D2,S1,S2は外方に膨張し、内側凹部11に引張応力が発生する。内圧が所定値以上に達すると、内側凹部11が開裂し弁素片が開弁する。すなわち、容器内圧により、ガス排出弁10は、2個の台形領域D1、D2と2個の三角形領域S1、S2とに分割される。すなわち、台形領域D1、D2、三角形領域S1、S2は分断されつつ、外側にめくれ上がることによって、ガス排出弁10には大きな開口が生じる。
本発明によるガス排出弁の第2実施形態を図16を参照して説明する。なお、図中、第1実施形態と同一若しくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
第2実施形態の二次電池は、V溝やU溝に比べて受圧面積を大きくしているので、第1実施形態と同様の効果を奏する。
本発明によるガス排出弁の第4実施形態を図17を参照して説明する。なお、図中、第1実施形態と同一若しくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
第4実施形態の二次電池は第1実施形態と同様の効果を奏する。
試験(過充電時)では、比較例の250℃に対し実施形態は100℃と低かった。すなわち、以上の実施形態はガス排出弁10が有効に機能し、開裂が早期に生じたため、温度の上昇を抑制することができた。
本発明によるガス排出弁を有する二次電池は次のように変形して実施することができる。
(1)ガス排出弁10を蓋6と一体に形成したが、別体に製作し、蓋6の開口を覆うように設置してもよい。この場合も、ガス排出弁10の形状、機能は、第1実施の形態のガス排出弁10と同様に構成することができる。
(3)蓋6をアルミニウム製として説明したが、SUSで蓋を作製した場合、ガス排出弁をニッケルにより製作し、蓋に穿設したガス排出口を弁体で塞ぐように装着する。
(8)V溝やU溝に比べて受圧部の面積を大きくできる形状であれば、内側凹部11と外周凹部12の形状は実施形態に限定されない。ここで、受圧部である薄肉部は、少なくとも均一の厚みの受圧領域を有することにより、V溝やU溝に比べて受圧部の面積を大きくしている。
3:発電体
6:電池蓋
10:ガス排出弁
10a:窪み
10b:弁体
11:内側凹部
11a,11b,11c::内側薄肉要素
11E:外周端部
12:外周凹部
12S1〜S4,12D1〜D4:外周薄肉要素
13A:不連続部(飛散抑止部)
13B:不連続部(開裂進展遅延部)
D1,D2,S1,S2:領域(弁素片)
Claims (8)
- 発電体が収容された電池容器にガス排出弁を設けた二次電池において、
前記ガス排出弁は、楕円形状または凸多角形状であり、外周部が前記電池容器に接続され、前記電池容器の内圧によって外部に膨張する弁体を含み、
前記弁体は、前記電池容器の内圧で開裂するように区画された複数の弁素片を有し、
前記弁素片は、それぞれが前記電池容器の外方に膨出した受圧部と、前記電池容器と接続された外周接続部と、複数の弁素片同士が互いに接続された内側接続部とを有し、
前記内側接続部は、前記楕円形状または凸多角形状のガス排出弁の短軸、長軸両方向について対称形状であり、
前記外周接続部および前記内側接続部は、それぞれ前記受圧部の周縁に設けられた凹部であり、
前記外周接続部と前記内側接続部には、それぞれ前記受圧部よりも薄く、かつ、均一の厚みを有する薄肉部が形成され、
前記凹部である前記外周接続部の底部および前記凹部である前記内側接続部の底部は、それぞれ平面状に形成され、
隣接する前記受圧部同士が、前記内側接続部に形成された前記薄肉部を介して接続されていることを特徴とする二次電池。 - 請求項1に記載の二次電池において、
前記弁素片の各々の外周接続部に形成した薄肉部は、前記内圧を受けた前記受圧部が電池容器外方へ変形する際の軸部として機能する変形促進部であることを特徴とする二次電池。 - 請求項2に記載の二次電池において、
前記各弁素片の内側接続部は、隣接する受圧部の周縁が前記電池容器の内側に突出して互いに接続された部位であり、前記電池容器の内圧で電池容器の外方へ開裂力が働くことを特徴とする二次電池。 - 請求項2または3に記載の二次電池において、
前記各弁素片には、前記変形促進部が一対形成されることを特徴とする二次電池。 - 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の二次電池において、
前記弁体には、前記弁素片が変形する過程において、前記内側接続部から前記外周接続部への開裂の進展速度を遅延させる遅延部がさらに設けられていることを特徴とする二次
電池。 - 請求項5に記載の二次電池において、
前記遅延部は、隣接する弁素片に形成された前記変形促進部の間に設けられることを特徴とする二次電池。 - 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の二次電池において、
前記発電体は、セパレータを介して正極板と負極板を捲回した捲回群を含み、
前記電池容器内には電解液が充填されていることを特徴とする二次電池。 - 請求項7に記載の二次電池において、
前記電池容器は、扁平形状のケースと、前記ケースの開口端を塞ぐ蓋とを含み、前記ガス排出弁は前記蓋に設けられていることを特徴とする二次電池。
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