JPH09161753A - 密閉型電池 - Google Patents

密閉型電池

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JPH09161753A
JPH09161753A JP7321989A JP32198995A JPH09161753A JP H09161753 A JPH09161753 A JP H09161753A JP 7321989 A JP7321989 A JP 7321989A JP 32198995 A JP32198995 A JP 32198995A JP H09161753 A JPH09161753 A JP H09161753A
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JP
Japan
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safety valve
sealing plate
battery
plate
sealed battery
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JP7321989A
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English (en)
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Haruhiko Tsuji
治彦 辻
Shin Yamaguchi
伸 山口
Michio Ono
通夫 大野
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 発電要素に異常が発生した場合に、所定の圧
力で確実に安全弁を作動させるようにすること。 【解決手段】 発電要素を収納した外装缶1の開口端部
に、それぞれガス抜き孔7a,8aを有する電池蓋8と
封口板7との間に開裂性の安全弁8を介在させた封口体
2を取り付けた密閉型電池において、封口板7の少なく
とも中央部分を弾性材料で構成し、この中央部分を安全
弁8側に湾曲変形させ、その湾曲変形面7cを安全弁8
の表面に弾性力により接圧する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、端子に防爆機能を
有する封口体を備えた密閉型電池に関する。
【0002】
【従来の技術】リチウム電池やリチウムイオン電池等の
非水電解液を使用した二次電池では、外装缶内に収納さ
れた発電要素が過充電状態にされたり、或いは誤使用に
より大電流が流されたりすると、上記非水電解液が分解
してガスを発生して、密閉された外装缶内の内圧を上昇
させて電池を破裂させることがある。
【0003】このため従来の密閉型電池には、上記のよ
うな異常が生じた場合の防爆対策として、例えば図8に
示すような機構にすることが提案されている。図8は従
来の密閉型電池の封口体部分の縦断面図であり、61は
外装缶、62は外装缶61の開口端部に取り付けられた
封口体である。外装缶61の内部に発電要素63が収納
され、その発電要素63は、正極64、セパレータ6
5、負極66の積層物がスパイラルに巻回されると共
に、非水電解液が充填されて構成されている。他方、封
口体62は、ガス抜き孔67aを設けた封口板67と同
じくガス抜き孔68aを設けた電池蓋68との間に安全
弁69を介在させ、かつ封口板67と安全弁69との間
に絶縁性のディスクホルダー74を介在させて構成され
ている。また、安全弁69の中央部には下向きの突部6
9aが形成され、この突部69aが封口板67の中央に
設けた貫通孔を介して、下面側に溶接された金属薄板7
0の面に溶接されている。
【0004】これら封口板67、電池蓋68、安全弁6
9、金属薄板70はいずれも導電性材料からなるので、
外装缶61の開口端部に絶縁性のガスケット71を介し
て固定され、また金属薄板70と発電要素63の正極6
4との間にリード72が接続され、このリード72を介
して電流が金属薄板70から安全弁69を経て電池蓋6
8へ流れるようになっている。
【0005】上記構成において、発電要素63の異常に
よって発生したガスによって外装缶61内の内圧が急激
に上昇すると、封口板67のガス抜き孔67aから進入
したガスが安全弁69を押し上げるため、突部69aと
金属薄板70との溶接を剥離させ、安全弁69側への電
流を遮断する。しかし、上記の従来構造では、安全弁6
9の突部69aを金属薄板70に溶接により固定してい
るため、その溶接状態の如何によって剥離可能になる圧
力にバラツキを生じ、異常発生時の作動圧力が安定しな
いという欠点があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、発電
要素に異常が発生した場合に、所定の圧力で確実に安全
弁を作動させることができる密閉型電池を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、発電要素を収納した外装缶の開口端部に、それぞ
れガス抜き孔を有する電池蓋と封口板との間に開裂性の
安全弁を介在させた封口体を取り付けた密閉型電池にお
いて、前記封口板の少なくとも中央部分を弾性材料で構
成し、この中央部分を前記安全弁側に湾曲変形させ、そ
の湾曲変形面を前記安全弁の表面に弾性力により接圧す
るか、或いは前記封口板の中央部分に弾性材料からなる
湾曲板を取り付け、該湾曲板の湾曲面を前記安全弁の表
面に弾性力により接圧するようにしたことを特徴とする
ものである。
【0008】このように弾性材料からなる封口板の中央
部分を湾曲変形させるか、或いは弾性材料からなる湾曲
板を取り付け、それを弾性力だけで安全弁に接圧するよ
うにしたため、定常時には支障のない通電を可能にしな
がら、異常発生時に接圧力以上の異常内圧が負荷する
と、安全弁を封口板から確実に離間させて電流を遮断す
ることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
を参照して具体的に説明する。図1に示す密閉型電池に
おいて、外装缶1はステンレス鋼、ニッケルメッキを施
した炭素鋼等の導電性材料から構成され、その内部に発
電要素3が収容されている。発電要素3は、シート状の
正極4、セパレータ5、負極6が積層物となって、例え
ばスパイラル状に巻回され、その中に非水電解液を充填
して構成されている。外装缶1の開口端部には、発電要
素3の上面との間を仕切る絶縁シート13が設けられ、
その絶縁シート13にはガス抜き孔13aが設けられて
いる。
【0010】封口体2は、1乃至複数個のガス抜き孔7
aを設けた封口板7と、同じく1乃至複数個のガス抜き
孔8aを設けた電池蓋8との間に安全弁9を介在させて
構成されている。これら封口板7、電池蓋8、安全弁9
はいずれもステンレス鋼、ニッケルメッキを施した炭素
鋼或いはアルミニウム等の導電性材料から構成され、外
装缶1の開口端部に対してゴムやプラスチック等の絶縁
性材料のガスケット10を介してカシメ固定されてい
る。
【0011】安全弁9は化学的に安定なステンレス鋼の
ほか、アルミニウム、バネ鋼などの弾性導電体或いは弾
性導電体膜とアルミニウム等の導電性の高い金属膜との
積層体などを使用することができる。この安全弁9に
は、封口板7と電池蓋8とにそれぞれ設けられているよ
うなガス抜き孔は設けられておらず、表面に円形、多角
形、H形等の任意の形状をした溝9aが刻設された薄肉
部が形成されている。この安全弁9の薄肉部は、発電要
素3の異常によりガスが発生して急激に内圧が上昇した
とき容易に開裂するようになっている。
【0012】また、電池蓋8と安全弁9との間には、遮
蔽体11とPTC15とが介挿されている。PTCとは
正温度係数抵抗体(Positive Temperature Coefficien
t) 、すなわち温度が上昇するほど電気抵抗を増大する
材料のことであり、この材料自体は公知である。このよ
うに電池蓋8と遮蔽体11との間にPTC14を介挿す
ることにより、発電要素3が異常によって温度上昇する
とPTC14の電気抵抗が増大し、電池蓋8に対する電
流を遮断するようになっている。
【0013】遮蔽体11は、筒形の遮蔽板11aと、こ
の遮蔽板11aの外周から半径方向に張り出したフラン
ジ11bとから構成されている。筒形の遮蔽板11a
は、電池蓋8の中央に形成された筒状突起部8tの天井
内面に対し、狭隘に絞られた小隙間gを介在させるよう
に挿入され、かつ電池蓋8のガス抜き孔8aに対して対
面するようになっている。また、フランジ11bは、縁
部が電池蓋8と安全弁9の外周縁部の間に挟持固定され
るが、この場合、特に安全弁9とフランジ11bとの間
は溶接または接着により一体化することが望ましい。
【0014】封口板7はバネ鋼等の弾性材料から構成さ
れ、中央部分が安全弁9側に向けて湾曲変形面7cを形
成するように成形されている。湾曲変形面7cは弾性力
によって回復可能に変形し、安全弁9の内面に対して溶
接されることなく、弾性力だけで接圧している。その接
圧力としては、好ましくは安全弁9の開裂圧力(開裂す
るときの内圧の大きさ)の0.1〜0.5倍の大きさに
設定される。
【0015】また、封口板7の内面にはリード12が溶
接され、その他端が仕切り板13のガス抜き孔13aを
介して発電要素3の正極4に接続されている。発電要素
3で発電された電流は、上記リード2を介して封口板
7、安全弁9を経て端子となる電池蓋8へ流れるように
なっている。上述した構成からなる密閉型電池におい
て、発電要素3の異常によりガスが発生して内圧が急激
に上昇すると、その内圧は封口板7のガス抜き孔7aを
介して安全弁9を押し上げ、封口板7の湾曲変形面7c
から離間させるため、封口板7から安全弁9への異常電
流の流れが遮断される。このときの離間作動は、封口板
7の湾曲変形面7cが安全弁9に弾性力だけで接圧する
だけであるので、内圧が一定値を越えれば確実にかつ正
確に起こるようにすることができる。特に、接圧力を安
全弁9の開裂圧力の0.1〜0.5倍に設定すれば、上
記効果は一層良好である。
【0016】また、内圧がさらに上昇すると、安全弁9
が溝9aの薄肉部から開裂し、内部のガスを電池蓋8の
ガス抜き孔8aから外部へ放出させて外装缶1の破裂を
防止することができる。また、上記実施形態では安全弁
9と電池蓋8との間に遮蔽体11を挿入していて、安全
弁9側から電池蓋8側への通路を小間隙gで狭隘にして
いるため、安全弁9が開裂して複数の小破片に***した
場合でも、その破片が電池蓋8側へ通り抜けて電池蓋8
のガス抜き孔8aを閉塞するのを防止し、確実なガス抜
きを保証する。このような破片の通り抜け防止のため、
小間隙gの大きさとしては1mm以下、さらに好ましく
は0.5mm以下に設定することが望ましい。
【0017】本発明による封口板7は、上記のように弾
性材料からなる湾曲変形面7cを弾性変形させ、その弾
性力により安全弁9に対し接圧するようにするが、その
構造としては、図2(A),(B)〜図6(A),
(B)に示すような形態を例示することができる。図2
(A),(B)に示す封口板7は、左右両側にスリット
21,21を打ち抜いて円筒状に湾曲変形面7cを成形
するものである。この構造によれば加工精度が向上し、
かつ湾曲変形面7cが安全弁9の表面に対し線状に接す
るため安定した接触圧を得ることができ、湾曲変形面7
cから安全弁9への通電を安定化することができる。
【0018】図3(A),(B)に示す封口板7は、
「コ」の字状にスリット22を打ち抜いて円筒状に湾曲
変形面7cを成形するものである。この構造も、図2の
形態と同様に加工精度が向上し、かつ湾曲変形面7cが
安全弁9の表面に線状または面状に接するため安定した
接触圧を得ることができ、湾曲変形面7cから安全弁9
への通電を安定化する。
【0019】図4(A),(B)に示す封口板7は、4
個の柿の種状の開口23を円形に配置するように打ち抜
くことにより半球状の湾曲変形面7cを成形したもので
ある。この構造では、開口23が湾曲変形面成形だけで
なくガス抜き孔を兼用するようになっているため、更め
てガス抜き孔を加工する必要がなくなり、加工コストの
低減を図ることができる。
【0020】図5(A),(B)に示す封口板7は、ガ
ス抜き孔を兼ねた「コ」の状の開口24を打ち抜くこと
により円筒状に湾曲変形面7cを成形したものであり、
また図6(A),(B)に示す封口板7は、同じくガス
抜き孔を兼ねた左右2個の開口25,25を打ち抜いて
円筒状に湾曲変形面7cを成形したものである。いずれ
の場合も、湾曲変形面7cが安全弁9の表面に対し線状
または面状に接するため安定した接触圧を得ることがで
き、かつ加工コストを低減することができる。
【0021】また、封口板7における湾曲変形面7c
は、必ずしも一体成形物である必要はなく、互いに独立
した部品の組合せから構成するようにしてもよい。図7
に示す実施形態は、封口板7に対し導電性弾性材料から
なる湾曲板17を組み付け、この湾曲板17を弾性変形
により生ずる弾性力により安全弁9に接圧するようにし
たものである。他の構成については、図1の密閉型電池
とほぼ同様の構造になっており、同様の作用効果を奏す
ることができる。
【0022】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、弾性
材料からなる封口板の中央部分を湾曲変形させるか、或
いは弾性材料からなる湾曲板を取り付けて、それを弾性
力だけで安全弁に接圧するようにしたため、定常時の通
電は支障なく作用しながら、異常発生時に接圧力以上の
内圧が負荷したときには、安全弁を封口板から確実に離
間させて電流を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態からなる密閉型電池の封口体
部分の縦断面図である。
【図2】(A)は本発明の密閉型電池における封口板と
安全弁との組合せを示す縦断面図、(B)は同組合せに
おける封口板の平面図である。
【図3】(A)は本発明の密閉型電池の他の実施形態に
おける封口板と安全弁との組合せを示す縦断面図、
(B)は同組合せにおける封口板の平面図である。
【図4】(A)は本発明の密閉型電池のさらに他の実施
形態における封口板と安全弁との組合せを示す縦断面
図、(B)は同組合せにおける封口板の平面図である。
【図5】(A)は本発明の密閉型電池のさらに他の実施
形態における封口板と安全弁との組合せを示す縦断面
図、(B)は同組合せにおける封口板の平面図である。
【図6】(A)は本発明の密閉型電池のさらに他の実施
形態における封口板と安全弁との組合せを示す縦断面
図、(B)は同組合せにおける封口板の平面図である。
【図7】本発明の他の実施形態からなる密閉型電池の封
口体部分の縦断面図である。
【図8】従来の密閉型電池の封口体部分の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
1 外装缶 2 封口体 3 発電要素 7 封口板 7c 湾曲変形面 8 電池蓋 7a,8a ガス抜き孔 9 安全弁 9a 溝 11 遮蔽体 11a 筒形の遮蔽板 11b フランジ 17 湾曲板

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発電要素を収納した外装缶の開口端部
    に、それぞれガス抜き孔を有する電池蓋と封口板との間
    に開裂性の安全弁を介在させた封口体を取り付けた密閉
    型電池において、前記封口板の少なくとも中央部分を弾
    性材料で構成し、この中央部分を前記安全弁側に湾曲変
    形させ、その湾曲変形面を前記安全弁の表面に弾性力に
    より接圧した密閉型電池。
  2. 【請求項2】 発電要素を収容した外装缶の開口端部
    に、それぞれガス抜き孔を有する電池蓋と封口板との間
    に開裂性の安全弁を介在させた封口体を取り付けた密閉
    型電池において、前記封口板の中央部分に弾性材料から
    なる湾曲板を取り付け、該湾曲板の湾曲面を前記安全弁
    の表面に弾性力により接圧した密閉型電池。
  3. 【請求項3】 前記湾曲変形面または前記湾曲板の前記
    安全弁に対する弾性力による接圧力を、前記安全弁の開
    裂圧力の0.1〜0.5倍にした請求項1または2に記
    載の密閉型電池。
  4. 【請求項4】 前記封口板がステンレス鋼、ニッケルメ
    ッキを施した炭素鋼またはアルミニウムから構成されて
    いる請求項1〜3のいずれか1項に記載の密閉型電池。
  5. 【請求項5】 前記電池蓋と前記安全弁との間に、前記
    電池蓋側への通路を狭隘に絞り込んだ遮蔽体を介在させ
    た請求項1〜4のいずれか1項に記載の密閉型電池。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103896A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型電池用防爆封口板
JPH1131490A (ja) * 1997-07-09 1999-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防爆型密閉電池
JP2010056082A (ja) * 2008-08-31 2010-03-11 Lenovo Singapore Pte Ltd バッテリー・セルの放出機構
US7687189B2 (en) 2004-04-28 2010-03-30 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US7763375B2 (en) 2006-05-24 2010-07-27 Eveready Battery Company, Inc. Current interrupt device for batteries
US7833647B2 (en) 2004-04-28 2010-11-16 Eveready Battery Company, Inc. Closure vent seal and assembly
US8147999B2 (en) 2008-06-11 2012-04-03 Eveready Battery Company, Inc. Closure assembly with low vapor transmission for electrochemical cell
CN107403895A (zh) * 2017-08-30 2017-11-28 安徽环鑫电子有限公司 一种新型电池盖帽拉断开启结构
CN109417134A (zh) * 2016-06-29 2019-03-01 三洋电机株式会社 二次电池

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH103896A (ja) * 1996-06-14 1998-01-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd 密閉型電池用防爆封口板
JPH1131490A (ja) * 1997-07-09 1999-02-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 防爆型密閉電池
US7833647B2 (en) 2004-04-28 2010-11-16 Eveready Battery Company, Inc. Closure vent seal and assembly
US7687189B2 (en) 2004-04-28 2010-03-30 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US7824790B2 (en) 2004-04-28 2010-11-02 Eveready Battery Co., Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US7923138B2 (en) 2004-04-28 2011-04-12 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical battery cell
US8173284B2 (en) 2004-04-28 2012-05-08 Eveready Battery Company, Inc. Housing for a sealed electrochemical cell
US7763375B2 (en) 2006-05-24 2010-07-27 Eveready Battery Company, Inc. Current interrupt device for batteries
US8147999B2 (en) 2008-06-11 2012-04-03 Eveready Battery Company, Inc. Closure assembly with low vapor transmission for electrochemical cell
JP2010056082A (ja) * 2008-08-31 2010-03-11 Lenovo Singapore Pte Ltd バッテリー・セルの放出機構
CN109417134A (zh) * 2016-06-29 2019-03-01 三洋电机株式会社 二次电池
CN109417134B (zh) * 2016-06-29 2021-12-03 三洋电机株式会社 二次电池
CN107403895A (zh) * 2017-08-30 2017-11-28 安徽环鑫电子有限公司 一种新型电池盖帽拉断开启结构
CN107403895B (zh) * 2017-08-30 2024-05-07 南京善若网络科技有限公司 一种新型电池盖帽拉断开启结构

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