JPS5831312Y2 - Batteries with safety seals - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、電池の内部圧力が異常に高まったときに電
池内を密閉しているガスケットの一部を破裂させて爆発
等の危険を未然に防止するようにした、安全シール装置
を備えた電池に関する。[Detailed explanation of the invention] This invention prevents dangers such as explosion by bursting a part of the gasket that seals the inside of the battery when the internal pressure of the battery increases abnormally. Relating to a battery equipped with a safety seal device.

密閉構造の電池では、電池の内部圧力が異常に高まって
爆発する等の危険性がある。In a battery with a sealed structure, there is a risk that the internal pressure of the battery will rise abnormally and cause an explosion.

このため、従来は、例えば米国特許明細書第３３１４８
２４に見られるように、電池内部の圧力によって屈曲変
形させられるような金属部品を有する作動装置を電池内
に設けるとともに、この作動装置の作動端すなわち変形
にともなって移動する端部に封口ガスケットを破裂させ
るための鋭端部を形成して、電池の内部圧力が異常に高
まってくると、上記ガスケットを破裂させて、爆発等の
危険を未然に防止するような安全シール装置を備えた電
池があった。For this reason, conventionally, for example, US Patent Specification No. 33148
As shown in 24, an actuating device having a metal part that can be bent and deformed by the pressure inside the battery is provided inside the battery, and a sealing gasket is provided at the operating end of this actuating device, that is, the end that moves as the deformation occurs. Batteries are equipped with a safety sealing device that forms a sharp edge for rupture and ruptures the gasket when the internal pressure of the battery increases abnormally, preventing dangers such as explosions. there were.

しかしながら、このような従来の安全シール装置を備え
た電池は、上述したように、電池内に、該電池内部圧に
応動して上記ガスケットを破裂させるための金属製の作
動装置を内蔵させなければならないため、作動装置その
ものの構成が複雑であるとともに、電池の内部構造もい
たずらに複雑化して、部品点数が多く、また組立ても複
雑で生産適性に欠けるという欠点があった。However, as described above, a battery equipped with such a conventional safety seal device must have a built-in metal actuating device for rupturing the gasket in response to the internal pressure of the battery. As a result, the configuration of the actuating device itself is complicated, and the internal structure of the battery is also unnecessarily complicated, resulting in a large number of parts, and the assembly is also complicated, making it unsuitable for production.

また、上記作動装置では、金属部品を電池の内部圧で変
形させなければならないので、その変形によってガスケ
ットを破裂に至らしめるまでには、電池の内部圧力が１
５〜２０気圧という非常に高い圧力になってしまう欠点
があり、安全シール装置として必ずしも十分に機能でき
るものではなかった。In addition, in the above-mentioned actuating device, the metal parts must be deformed by the internal pressure of the battery, so the internal pressure of the battery must increase by 1 before the deformation causes the gasket to burst.
It has the drawback that the pressure is very high, 5 to 20 atmospheres, and it cannot necessarily function satisfactorily as a safety sealing device.

この考案は、以上のような欠点を解消するためになされ
たもので′、その目的とするところは、部品点数が少な
くかつ組立ても容易な構成でもって、確実に動作するこ
とができるとともに、金属部品を変形させる己となく低
い内部圧力でも機能す・るようにし、これにより爆発等
の危険性を確実に防止できるようにした、安全シール装
置を備える電池を提供することにある。This invention was devised to eliminate the above-mentioned drawbacks, and its purpose was to have a structure with a small number of parts and easy assembly, to be able to operate reliably, and to be made of metal. To provide a battery equipped with a safety sealing device that can function even at low internal pressure without causing deformation of parts, thereby reliably preventing dangers such as explosion.

′上記の目的を達成するために、この考案は、金属容器
内の発電要素を電気的に絶縁性でかつ柔軟性のあるプラ
スチックス製のガスケットで封口し、上記ガスケットの
二部は薄壁部を形成するとともに、上記金属容器の内側
に金属突起を設け、この金属突起の先端を上記ガスケッ
トの薄壁部に向けであらかじめ接近させてなる安全ン←
ル装装置を備：えた電池においで、上記：ガスケツ□Ｆ
’ｔま、棒状集電体の端部の囲すに形成されるボス部；
、上記容器の端部内側面に沿って形成され・る環状部、
および上記ボス部の外周端と上記環状部の内周端一との
間に介在して両者を互いに一体に連結するように形成さ
れた肉薄でかつ屈曲された筒状薄壁部とからなり、また
上記金属突起は、゛上記金属容器の内底に固定して立設
された金属筒の上端に一体に形成され、この固定金属突
起が上記ガスケットの薄壁部に向けられていることを特
徴とする。'In order to achieve the above object, this invention seals the power generation element inside the metal container with an electrically insulating and flexible plastic gasket, and the two parts of the gasket are thin-walled parts. At the same time, a metal protrusion is provided on the inside of the metal container, and the tip of the metal protrusion is brought close to the thin wall of the gasket in advance.
When the battery is equipped with the above gasket □F
't, a boss formed around the end of the rod-shaped current collector;
, an annular portion formed along the inner surface of the end of the container;
and a thin and bent cylindrical thin wall portion interposed between the outer circumferential end of the boss portion and the inner circumferential end of the annular portion to integrally connect the two to each other, The metal protrusion is formed integrally with the upper end of a metal tube that is fixedly erected on the inner bottom of the metal container, and the fixed metal protrusion is directed toward the thin wall of the gasket. shall be.

以下、この考案の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。Hereinafter, preferred embodiments of this invention will be described based on the drawings.

□第１図は、この考案の一実施例を示しだもので、
同図に示す電池において、前：記金属容器が円筒状に形
成されている。□Figure 1 shows an example of this invention.
In the battery shown in the figure, the metal container is formed into a cylindrical shape.

この円筒状金属容器１内には、その中央部に棒状の金属
集電体２ａが立設され、こめ集電体２１ａめ囲りは陰極
２ｂが配置さ五、さらにその外側にセパレータ２Ｃを介
′して陽極２ｄが配置されでいる。Inside this cylindrical metal container 1, a rod-shaped metal current collector 2a is set up in the center, and a cathode 2b is arranged around the current collector 21a, and a separator 2C is interposed on the outside of the cathode 2b. 'The anode 2d is arranged.

上記棒状金属集電体２′ａの下端は陰極端子板２Ｃ“に
接続されている。The lower end of the rod-shaped metal current collector 2'a is connected to the cathode terminal plate 2C''.

この陰極端子板２ｅには、小さな貫通孔２ｆが穿設され
ている。A small through hole 2f is bored in this cathode terminal plate 2e.

またミこの陰極端子板２ｅは、上記金属容器１の・底を
形成しているが、この陰極端子板２ｅと上記金属容器１
の間には、□電池内部を密閉するための封口ガスケット
３が介在して、両者を電気的に絶縁・隔離してν起る。Moreover, the cathode terminal plate 2e of the metal plate 2e forms the bottom of the metal container 1, and this cathode terminal plate 2e and the metal container 1
A sealing gasket 3 for sealing the inside of the battery is interposed between them to electrically insulate and isolate them.

：封口ガスケット３は、ポリエチレン、ポリプロピレン
、ナイロン等よりなる電気絶縁性でかつ柔軟性のあるプ
ラスチックス製で、上記棒状金属集電体２ａの下端部の
回すに形成されるボス・部３ａ’、上記容器Ｖの端部内
側面に沿って形成される環状部３ｂ、および上記糸ス部
３ａの外周端と上記環状部３ｂの内周端どの間に介在し
て両者を互いに一体に連結するように形成された筒状薄
壁部３′、Ｃ有する一体成型品であ□る。: The sealing gasket 3 is made of electrically insulating and flexible plastic made of polyethylene, polypropylene, nylon, etc., and includes a boss portion 3a' formed at the lower end of the rod-shaped metal current collector 2a; An annular part 3b formed along the inner surface of the end of the container V, and interposed between the outer peripheral end of the thread part 3a and the inner peripheral end of the annular part 3b to integrally connect them to each other. It is an integrally molded product having a cylindrical thin wall portion 3', C formed therein.

上記筒状薄壁部３Ｃは、上記ボス部３・、、・ｈの下端
から上方へ向かってホーン状に拡がる内筒部３ｄと、こ
の内筒部３ｄの上端で折返えされて上記環状部３ｂの下
端に達する外筒部３ｅとを有する。The cylindrical thin wall portion 3C includes an inner cylindrical portion 3d that expands upward into a horn shape from the lower end of the boss portions 3,...h, and an annular portion that is folded back at the upper end of the inner cylindrical portion 3d. It has an outer cylinder part 3e that reaches the lower end of the outer cylinder part 3b.

上記金属容器１の底を形成している陰極端子板２ｅの内
側面には、金属突起４が固定されている。A metal protrusion 4 is fixed to the inner surface of the cathode terminal plate 2e forming the bottom of the metal container 1.

この金属突起４は、円筒状に形成され、□その下端４ａ
は上記端子板２ｅに溶接・固定されている一方、その上
端４ｂは上記薄壁部３″′仁の内筒部３ｄの外側面に向
けて予め接近すべく内方べ折曲げられている。This metal protrusion 4 is formed in a cylindrical shape, and its lower end 4a
is welded and fixed to the terminal plate 2e, while its upper end 4b is bent inward in advance to approach the outer surface of the inner cylindrical portion 3d of the thin wall portion 3''.

上記金属突起４と上記内筒部３ｄの外側面との間には、
若干め１間隔が残さ五でいル′カけである。Between the metal protrusion 4 and the outer surface of the inner cylinder part 3d,
There is a slightly smaller interval of 5 digits left.

上記円筒状金属突起４の上端′４ｂ′は、要すれば、そ
こに複数の尖頭部を分割形或［て１よい。The upper end '4b' of the cylindrical metal protrusion 4 may have a plurality of divided points thereon, if necessary.

さて、以上のように構成された電池において、電池の内
部圧が異常に高まりでぐ゛ると、柔軟性のあるプラスチ
ックスで作らんた上記薄壁部３Ｃがその内部圧によって
外側へ膨出させられる。Now, in a battery configured as described above, when the internal pressure of the battery increases abnormally, the thin wall section 3C made of flexible plastic bulges outward due to the internal pressure. I am made to do so.

そして、内部圧が一定以上になるとミ上記内筒部３ ｄ
Ｇ’こ上記金属突起４の上端４ｂ′が突さ刺さって、
上記ガスケット３は、第２図に示すように、その薄壁部
３Ｃの内筒部３ｄにて破裂させられ、これ１こより、ガ
スケット３で封口された電気的の高圧ガスは、図中の矢
印で示すように、その破裂されて開口した部分を通り抜
け、さらに上記端子板２ｅの貫通孔２ｆを通って電池の
外部へ敬白される８これにより、電池゛内部圧の異常上
昇による爆発等の危険が未然に防止される訳けであるが
、ここで注目すべきことは、上述した構成においては、
ガスケット３を破裂させるための金属部品が予め固定さ
れていて、従来の金属部品を屈曲変形させるための作動
装置は全く使われていないということである。Then, when the internal pressure exceeds a certain level, the inner cylinder part 3 d
The upper end 4b' of the metal protrusion 4 above G' is stuck,
As shown in FIG. 2, the gasket 3 is ruptured at the inner cylindrical portion 3d of the thin wall portion 3C, and from this point, the electrical high pressure gas sealed by the gasket 3 is released by the arrow shown in the figure. As shown in , the battery passes through the ruptured open part and passes through the through hole 2f of the terminal plate 2e to the outside of the battery. However, what should be noted here is that in the above configuration,
The metal part for rupturing the gasket 3 is fixed in advance, and no conventional actuating device for bending and deforming the metal part is used.

このため、・安全シール機能を果す部分の構成が非常に
簡略化されているとともに、電池の内部構造も、安全シ
ール装置を備えたことによってそれ程複雑化することが
ない。Therefore, the configuration of the part that performs the safety seal function is extremely simplified, and the internal structure of the battery does not become so complicated due to the provision of the safety seal device.

従って；上述した如き構成ア電池においては、部品点数
も少なく、また組立て容易で生産適性にすぐれてシヘる
。Therefore, the battery constructed as described above has a small number of parts, is easy to assemble, and has excellent production suitability.

また、従来のように金属部品を電池の内部ｉｊ＋：、モ
゛変形させるということを行なわずに、柔軟性のあるガ
スケットの薄壁部が膨出することでガスケットを破裂さ
せるようにしたことにより、電池の内部圧が余り高くな
らないうちにガ２スケットを破裂させる二とができるよ
うになり、これにより爆発等の危険を確実に防止するこ
とができる。In addition, instead of deforming the metal parts inside the battery as in the past, the thin wall of the flexible gasket bulges and causes the gasket to burst. This makes it possible to rupture the gasket before the internal pressure of the battery becomes too high, thereby reliably preventing dangers such as explosions.

下表は、上述した如き構成の電池Ａと、従来の安全シー
ル装置を備えた電池Ｂの、それぞれのガスケットが破裂
するに至るまでの圧力測定を行なった結果を示したもの
である。The table below shows the results of pressure measurements taken until the respective gaskets burst for Battery A with the above-described configuration and Battery B equipped with a conventional safety seal device.

圧力測定は、各々５ケづつ行なった。Five pressure measurements were made for each.

上表からも明らかなように、この考案による電池Ａが、
従来の電池Ｂに比べて、ガスケットの破裂に至るまでの
圧力が低く、安全弁としてすぐれていることがわかる。As is clear from the table above, battery A according to this invention is
It can be seen that the pressure required to cause the gasket to burst is lower than that of conventional battery B, making it an excellent safety valve.

第３図は、この考案の他の実施例を示したもので、上記
実施例との相違点についてのみ述べ、るどガスケット３
の薄壁部３Ｃの内筒部１３ｄ、、が十様、を径の円筒状
に形成されている。FIG. 3 shows another embodiment of this invention, and only the differences from the above embodiment will be described.
The inner cylinder part 13d of the thin wall part 3C is formed into a cylindrical shape with a diameter of 10.

この実施例の 谷も、上記実施例と同様に、電池内部圧
の異 、によって内筒部３ｄが膨出し、金属突起４．
、ρ・・上・姻４ｂによって破裂することにより、安全
シニル装置が確実に機能する。Similarly to the above embodiment, the valley in this embodiment is caused by the inner cylinder portion 3d bulging due to the difference in battery internal pressure, and the metal protrusion 4.
, ρ... By bursting by the upper joint 4b, the safety sinil device functions reliably.

なお、図示はしなかったが、上記２つの実施例とも、ガ
スケット３が破裂させられたときのガスの放出をより円
滑に行なわし・めるために、上記円筒状金属突起４の下
端４ａに部分的な切欠を設けてもよい。Although not shown in the drawings, in both of the above two embodiments, the lower end 4a of the cylindrical metal protrusion 4 is designed to more smoothly release gas when the gasket 3 is ruptured. A partial cutout may also be provided.

以上のように、この考亨、、？こ、±１．．る宥全装置
を備えた電池は、ガスケットの薄壁部を破裂させるため
の金属突起を前記金属容器の内底に固定して立設された
金属筒の上端に一体に形威し、この固定金属突起によっ
て上記ガスケットの薄壁部を破裂さヰる１うにしたこと
により、構成を複雑化し、かつ動作を不安牢にしやすい
可動部品を使用すること′：す〈＼さらにこれとともに
部品点数が少くかつ組□立も・容易な構成でもって、そ
の安全シール装置が：蝉宋：に□動作することができる
とともに、低い内部圧でもｄ十分に機能することができ
、これにより爆′発等、の危険性を確実になくすことが
できる。As mentioned above, this thought...? This, ±1. ．． In a battery equipped with a moderation device, a metal protrusion for rupturing the thin wall portion of the gasket is integrally formed on the upper end of a metal tube that is fixed to the inner bottom of the metal container and is erected. By making the thin wall part of the gasket rupture by the metal protrusion, the structure becomes complicated and the operation becomes unstable due to the use of movable parts. In addition, the safety seal device is easy to assemble and has a structure that allows it to operate and function satisfactorily even at low internal pressure, thereby preventing explosions, etc. The danger of this can be definitely eliminated.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの考案の一実施例を示す一部破断断面図、第
２図はガスケット部が破裂したときの状態を示す部分断
面図、第５図は他の実施例を示す部分断面図である。 １・・・・・・金属容器、３・・・・・・ガスケット、
３Ｃ・・・・・・薄壁部、４・・・１・・・金属突起、
４ｂ・・・・・・金属突起の上端。 □、、、：：１Fig. 1 is a partially broken sectional view showing one embodiment of this invention, Fig. 2 is a partially sectional view showing the state when the gasket part ruptures, and Fig. 5 is a partially sectional view showing another embodiment. be. 1...Metal container, 3...Gasket,
3C...Thin wall part, 4...1...Metal protrusion,
4b...Top end of metal protrusion. □、、、：：１

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] （１）金属容器内の発電要素を電気的に絶縁性でかつ柔
軟性のあるプラスチックス製のガスケットで封口し、上
記ガスケットの一部に薄壁部を形成するとともに、上記
金属容器の内側に金属突起を設け、この金属突起の先端
を上記ガスケットの薄壁部に向けてあらかじめ接近させ
てなる安全シール装置を備えた電池において、上記ガス
ケットは、棒状集電体の端部の回りに形成されるボス部
、上記容器の端部内側面に沿って形成される環状部、お
よび上記ボス部の外周端と上記環状部の内周端との間に
介在して両者を互いに一体に連結するように形成された
肉薄でかつ屈曲された筒状薄壁部とからなり、また上記
金属突起は、上記金属容器の内底に固定して立設された
金属筒の上端に一体に形成され、この固定金属突起が上
記ガスケットの薄壁部に向けられていることを特徴とす
る安全シール装置を備えた電池。(1) The power generation element inside the metal container is sealed with an electrically insulating and flexible plastic gasket, a thin wall is formed in a part of the gasket, and the inside of the metal container is sealed. In a battery equipped with a safety sealing device in which a metal protrusion is provided and the tip of the metal protrusion is brought close to the thin wall portion of the gasket in advance, the gasket is formed around the end of the rod-shaped current collector. a boss portion formed along the inner surface of the end portion of the container; and a ring portion interposed between the outer circumferential end of the boss portion and the inner circumferential end of the annular portion to integrally connect the two to each other. The metal protrusion is formed integrally with the upper end of the metal tube that is fixed and erected on the inner bottom of the metal container. A battery equipped with a safety sealing device, characterized in that the metal protrusions are directed towards the thin wall of the gasket. （２）上記固定金属突起の先端は、複数に分割された尖
頭部を有することを特徴とする実用新案登録請求の範囲
第１項記載の安全シール装置を備えた電池。(2) A battery equipped with a safety seal device according to claim 1, wherein the tip of the fixed metal protrusion has a plurality of pointed parts.