TWI574445B - 電池殼體用蓋體 - Google Patents

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Description

電池殼體用蓋體
本發明係關於一種由構成電池之電池殼體之金屬板所構成的電池殼體用蓋體，特別關於一種藉由在環狀薄壁部之兩側設置一對肋部，或是在蓋體本體之短邊與肋部之間設置環狀薄壁部，來避免應力過度集中於環狀薄壁部的一部分，以使安全閥更確實裂開之新穎的改良。
就習知使用的該種電池殼體用蓋體而言，例如有專利文獻1等所示的構成。圖8係為顯示使用以往之蓋體之電池殼體的分解斜視圖。在圖中，蓋體1係與有底筒狀之殼體本體2一同構成電池殼體3者。蓋體1及殼體本體2係藉由鋁、鋁合金、鍍鎳鋼板或不鏽鋼等的金屬板所構成。在蓋體1係設有蓋體本體4與安全閥5。蓋體本體4係為形成為平面觀看時具有短邊40與長邊41之矩形狀的平面部。安全閥5係為了防止電池殼體3內的壓力(以下稱為殼體內壓力)上升而使電池殼體3破裂，用以在電池殼體3內之壓力超過預定值時裂開而將電池殼體3內之壓力釋放至外部者。此安全閥5係包括藉由將刻印衝頭(punch)抵緊於成為蓋體1之素材之金屬板的壓印加工(衝壓(press)加工)而與蓋體本體4一體形成的環狀薄壁部50。當電池殼體3內之壓力超過預定值時使環狀薄壁部50的整體或大部分破裂，使得安全閥5裂開。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2000-285892號公報
本案發明人在重複進行如上所述之電池殼體3的試作及安全閥5的動作確認中間，發現會有因為藉由壓印加工將環狀薄壁部50一體形成於由金屬板所構成之蓋體本體4所引起之特有的問題。
圖9係為說明殼體內壓力上升時之圖8之蓋體1之變形的說明圖。如圖9所示，當殼體內壓力上升時，蓋體1的蓋體本體4係以在沿著蓋體本體4之短邊方向4a之大致中央形成沿著蓋體本體4之長邊方向4b延伸之稜線4c之方式變形為拋物線形。因此，施加於配置在蓋體本體4之中央部之安全閥5之環狀薄壁部50的拉伸應力，係以短邊方向較長邊方向更高。另一方面，由於環狀薄壁部50的內周區域受到壓印加工的影響而厚度增加，因此殼體內壓力上升時之環狀薄壁部50之內周區域的變形，會較蓋體本體4整體之變形更緩慢地進行。因此，應力會過度集中在更遠離稜線4c之環狀薄壁部50的一部分(蓋體本體4之長邊41側的部分)。
當作用於環狀薄壁部50的應力過度集中在環狀薄壁部50的一部分時，僅該一部分會破裂。此時，由於電池殼體3內的壓力會從破裂的一部分逸散，因此安全閥5不會正常裂開，殼體內壓力的釋放速度會變慢(茲將此狀態稱為緩慢洩漏(slow leak))。亦即，在如上所述的習知構成中，由於並未對於殼體內壓力上升時之蓋體本體4之變形所伴隨的應力集中採取對策，因此會有安全閥5無法正常裂開的情形。
本發明係為了解決上述的問題而研創者，其目的係提供一種可避免應力過度集中於環狀薄壁部之一部分，而可使安全閥更確實裂開的電池殼體用蓋體。
本發明之電池殼體用蓋體係由構成電池殼體的金屬板所構成的電池殼體用蓋體，其具備：蓋體本體，其形成為平面觀看時具有短邊及長邊的矩形狀；安全閥，其包括藉由壓印加工而與蓋體本體一體形成的環狀薄壁部，當電池殼體內之壓力超過預定值時安全閥裂開而將電池殼體內之壓力釋放至外部；及一對肋部，其與蓋體本體一體形成為自蓋體本體突出，沿著蓋體本體之短邊方向延伸，並且配置在沿著蓋體本體之長邊方向之環狀薄壁部的兩側。
此外，本發明之電池殼體用蓋體係由構成電池殼體的金屬板所構成的電池殼體用蓋體，其具備：蓋體本體，其形成為平面觀看時具有短邊及長邊的矩形狀；及安全閥，其包括藉由壓印加工與蓋體本體一體形成的環狀薄壁部，當電池殼體內之壓力超過預定值時裂開而將電池殼體內之壓力釋放至外部；在短邊係包含彼此相對的第1短邊與第2短邊；環狀薄壁部被配置在較第1短邊更接近第2短邊的位置；在沿著蓋體本體之長邊方向之環狀薄壁部的兩側，係配置有第2短邊、及肋部，其中該肋部係與蓋體本體一體形成為自蓋體本體突出，並且沿著蓋體本體之短邊方向延伸。
依據本發明之電池殼體用蓋體，由於在沿著蓋體本體之長邊方向之環狀薄壁部的兩側，配置沿著蓋體本體之短 邊方向延伸之一對肋部，或配置蓋體本體的短邊與肋部，因此即使殼體內壓力上升時，也可將環狀薄壁部之周邊區域的變形抑制得較小。藉此，即可避免應力過度集中於環狀薄壁部的一部分，而可使安全閥更確實地裂開。
以下參照圖式來說明用以實施本發明的形態。
〔實施形態1〕
圖1係為顯示本發明之實施形態1之電池殼體3用之蓋體1的斜視圖，圖2係為顯示圖1之蓋體1的平面圖，圖3係為沿著圖2之線III-III的剖面圖。另外，對於與習知之電池殼體用蓋體(參照圖8及圖9)相同或相等部分係使用相同的符號進行說明。圖1所示之蓋體1，係與有底筒狀之殼體本體2(參照圖8)一同構成在例如鋰離子(lithium-ion)電池等之電池中用以收容電解液之電池殼體3(參照圖8)者。蓋體1之整體係藉由不鏽鋼製的金屬板所構成。
蓋體1係具有蓋體本體4、安全閥5、及一對肋部6、7。如圖2所示，蓋體本體4係形成為平面觀看時具有短邊40及長邊41之矩形狀之大致平面狀的平板部。自蓋體本體4的外緣，係沿著蓋體本體4的板厚方向立設有側壁部42。從側壁部42的前端部，係大略直角地彎曲有凸緣(flange)部43。
安全閥5係包括環狀薄壁部50與彎曲部51。環狀薄壁部50係為構成安全閥5之緣部之長圓形的溝，藉由對屬於蓋體1之素材的金屬板進行複數段的壓印加工而與蓋體本體4一體形成。如圖3所示，此環狀薄壁部50之壁厚係設 為較蓋體1內之其他板面還薄，其係當電池殼體3之殼體內壓力超過預定值時最先破裂，而使安全閥5整體裂開者。彎曲部51係為環狀薄壁部50之內周部的板部，其係吸收藉由壓印加工形成環狀薄壁部50時的壁過厚，藉此而沿著板厚方向彎曲變形(參照圖3)。
在此，如習知構成般，當殼體內壓力(電池殼體3內的壓力)上升時，當蓋體本體4整體以在沿著蓋體本體4之短邊方向4a之大致中央形成沿著蓋體本體4之長邊方向4b延伸之稜線4c之方式變形為拋物線形之情形下(參照圖9)，安全閥5會有無法正常裂開的可能性。在本實施形態中，係藉由將與蓋體本體4一體形成為自蓋體本體4突出的一對肋部6、7，配置在沿著蓋體本體4之長邊方向4b之環狀薄壁部50的兩側，使得安全閥5可更為確實地裂開。
如圖1及圖2所示，各肋部6、7係沿著蓋體本體4的短邊方向4a延伸。具體而言，如圖2所示，各肋部6、7係形成為平面觀看時，對角落(corner)部賦予R的長方形狀。如此，藉由使各肋部6、7沿著短邊方向4a延伸，即可在肋部6、7間的區域，亦即環狀薄壁部50的周邊區域，獲得相對於圖9所示之蓋體本體4之變形的剛性。
在將蓋體本體4之短邊40的長度為W時，沿著長邊方向4b之肋部6、7間的分隔距離8係設為3W以下。在將蓋體本體4的板厚為t時，沿著蓋體本體4之板厚方向之各肋部6、7的肋部高度9(參照圖3)係設為1.25t以上。沿著短邊方向4a之各肋部6、7的肋部長度10(參照圖2)係設為0.6W以上。沿著長邊方向4b之各肋部6、7的肋部寬度11(參照圖3)係設為1t以上。關於此等尺寸的意義， 係如後述的實施例所示。
另外，分隔距離8係為各肋部6、7之突出邊緣部6a、7a之彼此接近之側邊彼此的距離。肋部高度9係為自蓋體本體4之板面至最遠離之突出頂部6d、7d之外端面的高度。肋部長度10係為沿著短邊方向4a之突出邊緣部6a、7a之兩端間的距離。肋部寬度11係為沿著長邊方向4b之突出邊緣部6a、7a之兩端間的距離。
各肋部6、7係形成為藉由蓋體1及殼體本體2構成電池殼體3時，朝向電池殼體3的內部突出。藉由以此種方向使肋部6、7突出，相對於由於殼體內壓力之上升而作用於肋部6、7的應力，可獲得更大的剛性。
在本實施形態中，環狀薄壁部50係設為點對稱的形狀，環狀薄壁部50之中心位置50a(中心點)，係配置為與連結各肋部6、7之端部間之2個線段6b之交點6c一致(參照圖2)。如此，藉由使線段6b之交點6c與環狀薄壁部50之中心位置50a一致，於環狀薄壁部50之周邊區域變形時，可使應力均等地分散於環狀薄壁部50整體。
接著說明作用。圖4係為顯示殼體內壓力上升時之圖1之蓋體1之變形的說明圖。如圖4所示，在環狀薄壁部50的兩側設有肋部6、7，使得藉由肋部6、7來切斷殼體內壓力上升時之蓋體本體4的變形。因此，相較於習知構成，可將環狀薄壁部50之周邊區域的變形抑制得較小，而可避免應力伴隨著殼體內壓力上升時之蓋體本體4的變形而過度集中於環狀薄壁部50的一部分。藉此，即可防止環狀薄壁部50的一部分破裂，可使安全閥5更確實地裂開。
接著如實施例所示。本發明人等係以壁厚0.8mm之 SUS430的板為素材，製作如圖1所示的蓋體1，且將該蓋體1熔接於殼體本體2來製作電池殼體3。另外，蓋體本體4之長邊41係設為160mm，蓋體本體4之短邊40係設為40mm，電池殼體3整體之高度係設為100mm。安全閥5之環狀薄壁部50係設為10mm×15mm的長橢圓，且藉由多段壓印將環狀薄壁部50之最薄部的厚度設為50μm。安全閥5的動作內壓係以0.8至1.4MPa的範圍為目標。
各肋部6、7係形成為在圖1所示之位置朝向電池殼體3的內部突出。各肋部6、7的尺寸係設為高度2mm、寬度4mm、長度32mm、及分隔距離26mm。另外，肋部6、7之端的半徑係設為2R，肋部6之衝孔(punch)R及相當於模具(die)R的部位，考慮成形性而設為肋部高度的1/2。此外，為了比較，亦製作了使用未設有肋部6、7之習知之蓋體的電池殼體3。
如上所述在製作電池殼體3之後，將水壓試驗機連接於電池殼體3的底面(與蓋體1相對向的面)，不限制電池殼體3的周圍，將壓力賦予至電池殼體3內。以下的表1顯示安全閥5之動作狀態與動作壓的結果。另外，安全閥5的裂開狀態係以目視來判定。
如表1所示，在使用未設有肋部6、7之習知之蓋體1 的電池殼體3中，環狀薄壁部50之一部分在賦予有0.8MPa之壓力的階段破裂而產生緩慢洩漏。另一方面，在使用設有肋部6、7之蓋體1的電池殼體3中，在賦予有1.2MPa之壓力的階段可確認安全閥5之正常的裂開。
接著從上述之肋部6、7之尺寸僅將肋部6、7間的分隔距離8變更為下述表2所示，並進行相同的試驗。
如表2所示，在將分隔距離8設為120mm以下時(將短邊40之長度設為W時將分隔距離8設為3W以下時)，雖可確認安全閥5之正常的裂開，但當將分隔距離8設為140mm時(當將分隔距離8設為較3W更大時)，環狀薄壁部50的一部分會破裂而產生緩慢洩漏。此係由於當分隔距離8較大時，於殼體內壓力上升時變形會在環狀薄壁部50之周邊較寬的區域進行，無法將該區域的變形抑制為較小，而施加於環狀薄壁部50之拉伸應力會在短邊方向遠較長邊方向變得還高，而無法將該應力均等地分散之故。
接著從上述之肋部6、7的尺寸僅將肋部高度9變更為下述表3所示，且進行相同的試驗。
如表3所示，將肋部高度9設為1.0mm以上時(將蓋體本體4之壁厚設為t時將肋部高度9設為1.25t以上時)，雖可確認安全閥5之正常的裂開，但當將肋部高度9設為0.8mm時(當將肋部高度9設為較1.25t更小時)，環狀薄壁部50的一部分會破裂而產生緩慢洩漏。此係由於當肋部高度9較小時，於蓋體本體4因為殼體內壓力而變形時，肋部6、7無法承受該變形的應力，而無法將環狀薄壁部50之周邊區域的變形抑制為較小之故。
接著從上述之肋部6、7的尺寸僅將肋部長度10變更為下述表4所示，且進行相同的試驗。
如表4所示，將肋部長度10設為24mm以上時(將短邊40之長度設為W時將肋部長度10設為0.6W以上時)，雖可確認安全閥5之正常的裂開，但當將肋部長度10設為 20mm、16mm時(當將肋部長度10設為較0.6W更小時)，環狀薄壁部50的一部分會破裂而產生緩慢洩漏。此係由於當肋部長度10較短時，無法確保環狀薄壁部50之周邊區域的剛性，而無法將該區域之變形抑制得較小之故。
接著從上述之肋部6、7的尺寸僅將肋部寬度11變更為下述表5所示，且進行相同的試驗。
如表5所示，將肋部寬度11設為0.8mm以上時(將蓋體本體4之壁厚設為t時將肋部寬度11設為1t以上時)，雖可正常形成肋部6、7，且可確認安全閥5之正常的裂開，但當將肋部寬度11設為0.6mm時(當將肋部寬度11設為較1t更小時)，在肋部6、7的形成階段產生加工破裂，無法實施試驗。此係由於當肋部寬度11過於狹窄時，形成肋部6、7時的加工條件變得嚴苛之故。
在此種電池殼體3用的蓋體1中，由於沿著蓋體本體4之短邊方向4a延伸之一對肋部6、7係配置在沿著蓋體本體4之長邊方向4b之環狀薄壁部50的兩側，因此即使殼體內壓力上升時，也可將環狀薄壁部50之周邊區域的變形 抑制得較小。藉此，即可避免應力過度集中於環狀薄壁部50的一部分，而可使安全閥5更確實地裂開。另外，構成蓋體1之金屬板為不鏽鋼時，雖會產生不鏽鋼相較於鋁等由於高強度之故而難以使環狀薄壁部50穩定地裂開的問題，但如本實施形態藉由在環狀薄壁部50的兩側配置肋部6、7，即可使安全閥5更確實地裂開。亦即，本發明在構成蓋體1之金屬板為不鏽鋼時尤其有效。
此外，由於沿著長邊方向4b之肋部6、7間的分隔距離8，係在以短邊40之長度為W時設為3W以下，而沿著蓋體本體4之板厚方向之各肋部6、7之肋部高度9，係在以蓋體本體4之板厚為t時設為1.25t以上，而沿著短邊方向4a之各肋部6、7的肋部長度10係設為0.6W以上，因此可更確實地避免應力過度集中於環狀薄壁部50的一部分，而可使安全閥5更確實地裂開。
再者，由於沿著長邊方向4b之各肋部6、7的肋部寬度11係設為1t以上，因此可更確實地避免在各肋部6、7的形成階段產生加工破裂。
再者，由於各肋部6、7係形成為自蓋體本體4朝向電池殼體3的內部突出，因此相對於因為殼體內壓力的上升而作用於肋部6、7的應力，可獲得更大的剛性，而可更確實地避免應力過度集中於環狀薄壁部50的一部分。
〔實施形態2〕
圖5係為顯示本發明之實施形態2之電池殼體用之蓋體1的平面圖。在實施形態1中，雖已說明配置為連結肋部6、7之端部間之2個線段6b之交點6c與環狀薄壁部50之中心位置50a一致(參照圖2)，但在本實施形態2中， 環狀薄壁部50則係配置為線段6b之交點6c落在環狀薄壁部50之內周區域內，並且從環狀薄壁部50之中心位置50a偏離。另外，所謂環狀薄壁部50之內周區域，不僅包括環狀薄壁部50之內側，亦為包括環狀薄壁部50本身的區域。其他構成係與實施形態1相同。
接著說明作用。殼體內壓力上升時，如圖4等所示，環狀薄壁部50之周邊區域係以肋部6、7的端部為基端而變形。因此，如實施形態1所示，只要使線段6b之交點6c與環狀薄壁部50之中心位置50a一致，環狀薄壁部50之周邊區域變形時的應力，就會均等分散於環狀薄壁部50整體。
另一方面，如圖5所示，在環狀薄壁部50配置為連結肋部6、7之端部間之2個線段6b之交點6c從環狀薄壁部50之中心位置50a偏離時，會隨著中心位置50a自交點6c偏離的方向與偏離量，在對於環狀薄壁部50的應力產生梯度。藉由此應力梯度，即可調整環狀薄壁部50之破裂的進行。
具體而言，如圖5所示，在配置環狀薄壁部50為中心位置50a較交點6c更接近肋部6時，可構成為從肋部7側開始環狀薄壁部50的破裂。此時，藉由調整偏離量，即可使環狀薄壁部50的大部分破裂，又可使環狀薄壁部50的一部分為連接在蓋體本體4的狀態。藉由以此方式構成，即使安全閥5裂開時，仍可防止安全閥5自電池殼體3脫落。
在此種電池殼體3用的蓋體1中，由於環狀薄壁部50係配置為以在肋部6、7間彼此交叉之方式連結肋部6、7 之端部間的2個線段6b之交點6c自環狀薄壁部50之中心位置50a偏離，因此可使作用於環狀薄壁部50的應力產生意圖性的梯度，而可藉由此應力梯度來調整環狀薄壁部50之破裂的進行。
〔實施形態3〕
圖6係為顯示本發明之實施形態3之電池殼體用之蓋體1的平面圖。在實施形態1、2中，各肋部6、7雖係設為完全沿著蓋體本體4之短邊方向4a，但各肋部6、7只要整體沿著短邊方向4a延伸，亦可形成為其他形狀，例如圖6所示亦可形成為各肋部6、7之長邊方向相對於蓋體本體4之短邊方向4a傾斜。
如此，即使各肋部6、7不設為完全沿著蓋體本體4之短邊方向4a，只要各肋部6、7整體沿著短邊方向4a延伸，即可使各肋部6、7具有相對於殼體內壓力上升時之蓋體本體4之變形的剛性。藉此，即可將環狀薄壁部50之周邊區域的變形抑制得較小，因此可使安全閥5更確實地裂開。
另外，在實施形態1至3中，雖已說明了僅設有一對肋部6、7，但亦可與該等肋部6、7平行地進一步設置至少1個肋部。
〔實施形態4〕
圖7係為顯示本發明之實施形態4之電池殼體用之蓋體1的平面圖。在圖中，於蓋體本體4的短邊40，係包含彼此相對之第1短邊40a與第2短邊40b。在實施形態1至3中，雖已說明了在沿著長邊方向4b之第1短邊40a與第2短邊40b之間的大致中央位置配置有環狀薄壁部50，但如圖7所示，環狀薄壁部50亦可配置在較第1短邊40a更 接近第2短邊40b的位置。
在環狀薄壁部50配置在接近第2短邊40b之位置時，只要與第2短邊40b平行設置肋部6為在與第2短邊40b之間夾著環狀薄壁部50，就可藉由第2短邊40b與肋部6將環狀薄壁部50之周邊區域的變形抑制得較小。在平行設置肋部6為在與第2短邊40b之間夾著環狀薄壁部50時，第2短邊40b與肋部6之間的分隔距離8係設為3W以下。此外，環狀薄壁部50係配置為以在第2短邊40b與肋部6之間彼此交叉之方式連結第2短邊40b與肋部6之端部間之2個線段6b之交點6c與環狀薄壁部50之中心位置50a一致。亦即，在本實施形態中，係構成為在沿著蓋體本體4之長邊方向4b之環狀薄壁部50的兩側，配置第2短邊40b、及與蓋體本體4一體形成為自蓋體本體4突出並且沿著蓋體本體4之短邊方向4a延伸的肋部6，而使第2短邊40b發揮與實施形態1至3之肋部7相同的功能。
另外，在圖7中，雖係顯示環狀薄壁部50係配置為以在第2短邊40b與肋部6之間彼此交叉之方式連結第2短邊40b及肋部6之端部間之2個線段6b之交點6c與環狀薄壁部50之中心位置50a一致，但與實施形態2相同，環狀薄壁部50亦可配置為交點6c自中心位置50a偏離。此外，亦可與肋部6平行更進一步設置至少1個肋部。其他構成係與實施形態1至3相同。
在此種電池殼體用之蓋體1中，由於在沿著蓋體本體4之長邊方向4b之環狀薄壁部50的兩側配置有第2短邊40b及沿著蓋體本體4之短邊方向4a延伸的肋部6，因此與實施形態1等的構成相同，即使殼體內壓力上升時亦可將環 狀薄壁部50之周邊區域的變形抑制得較小。藉此，即可避免應力過度集中於環狀薄壁部50的一部分，而可使安全閥5更確實地裂開。
另外，在實施形態1至4中，雖已說明了肋部6、7係形成為朝向電池殼體3的內部突出，但各肋部亦可形成為朝向電池殼體的外部突出。
此外，在實施形態1至4中，雖已說明了環狀薄壁部50係為長圓形的溝，但環狀薄壁部之外形只要是具有關閉的外緣者，亦可為例如正圓形、多角形(包含非點對稱的形狀)等。此外，環狀薄壁部例如由長圓形等之正圓以外的形狀構成時，環狀薄壁部的方向係為任意。例如，亦可使與實施形態1相同之長圓形之環狀薄壁部從圖1之方向旋轉90度設置(亦可使環狀薄壁部之長徑方向沿著蓋體本體的短邊方向)。
再者，在實施形態1至4中，雖已說明了構成蓋體1的金屬板為不鏽鋼，但金屬板亦可為例如鋁、鋁合金、及鎳鍍覆鋼板等的其他金屬。
1‧‧‧蓋體
2‧‧‧殼體本體
3‧‧‧電池殼體
4‧‧‧蓋體本體
4a‧‧‧短邊方向
4b‧‧‧長邊方向
4c‧‧‧稜線
5‧‧‧安全閥
6、7‧‧‧肋部
6a、7a‧‧‧突出邊緣部
6b‧‧‧線段
6c‧‧‧交點
6d、7d‧‧‧突出頂部
8‧‧‧分隔距離
9‧‧‧肋部高度
10‧‧‧肋部長度
11‧‧‧肋部寬度
40‧‧‧短邊
40a‧‧‧第1短邊
40b‧‧‧第2短邊
41‧‧‧長邊
42‧‧‧側壁部
43‧‧‧凸緣部
50‧‧‧環狀薄壁部
50a‧‧‧中心位置
51‧‧‧彎曲部
R‧‧‧衝孔
t‧‧‧板厚
圖1係為顯示本發明之實施形態1之電池殼體用蓋體的斜視圖。
圖2係為顯示圖1之蓋體的平面圖。
圖3係為沿著圖2之線III-III的剖面圖。
圖4係為顯示殼體內壓力上升時之圖1之蓋體之變形的說明圖。
圖5係為顯示本發明之實施形態2之電池殼體用蓋體的平面圖。
圖6係為顯示本發明之實施形態3之電池殼體用蓋體的平面圖。
圖7係為顯示本發明之實施形態4之電池殼體用蓋體的平面圖。
圖8係為顯示使用習知之蓋體之電池殼體的分解斜視圖。
圖9係為顯示殼體內壓力上升時之圖8之蓋體之變形的說明圖。
1‧‧‧蓋體
4‧‧‧蓋體本體
4a‧‧‧短邊方向
4b‧‧‧長邊方向
5‧‧‧安全閥
6、7‧‧‧肋部
40‧‧‧短邊
41‧‧‧長邊
42‧‧‧側壁部
43‧‧‧凸緣部
50‧‧‧環狀薄壁部
51‧‧‧彎曲部

Claims (7)

  1. 一種電池殼體用蓋體，其係由構成電池殼體(3)的金屬板所構成的電池殼體用蓋體，其具備：蓋體本體(4)，其形成為平面觀看時具有短邊(40)及長邊(41)的矩形狀；安全閥(5)，其包括藉由壓印加工而與前述蓋體本體(4)一體形成的環狀薄壁部(50)，當前述電池殼體(3)內之壓力超過預定值時安全閥(5)裂開而將前述電池殼體(3)內之壓力釋放至外部；及一對肋部(6、7)，其與前述蓋體本體(4)一體形成為從前述蓋體本體(4)突出，沿著前述蓋體本體(4)之短邊方向(4a)延伸，並且配置在沿著前述蓋體本體(4)之長邊方向(4b)之前述環狀薄壁部(50)的兩側。
  2. 如申請專利範圍第1項之電池殼體用蓋體，其中在將前述短邊(40)之長度為W時，沿著前述長邊方向(4b)之前述肋部(6、7)間的分隔距離(8)係設為3W以下；在將前述蓋體本體(4)之板厚為t時，沿著前述蓋體本體(4)之板厚方向之各肋部(6、7)之肋高度(9)係設為1.25t以上；沿著前述短邊方向(4a)之各肋部(6、7)之肋長度(10)係設為0.6W以上。
  3. 如申請專利範圍第1項之電池殼體用蓋體，其中前述環狀薄壁部(50)係配置為連結各肋部(6、7)之端部間之2個線段(6b)的交點(6c)自前述環狀薄壁部(50)的中心位置(50a)偏離。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之電池殼體用蓋體，其中沿著 前述長邊方向(4b)之各肋部(6、7)之肋寬度(11)係設為1t以上。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之電池殼體用蓋體，其中各肋部(6、7)被形成為自前述蓋體本體(4)向前述電池殼體(3)之內部突出。
  6. 一種電池殼體用蓋體，其係由構成電池殼體(3)的金屬板所構成的電池殼體用蓋體，其具備：蓋體本體(4)，其形成為平面觀看時具有短邊(40)及長邊(41)的矩形狀；及安全閥(5)，其包括藉由壓印加工而與前述蓋體本體(4)一體形成的環狀薄壁部(50)，當前述電池殼體(3)內之壓力超過預定值時裂開而將前述電池殼體(3)內之壓力釋放至外部；在前述短邊(40)係包含彼此相對的第1短邊(40a)與第2短邊(40b)；前述環狀薄壁部(50)被配置在較前述第1短邊(40a)更接近前述第2短邊(40b)的位置；在沿著前述蓋體本體(4)之長邊方向(4b)之前述環狀薄壁部(50)的兩側，係配置有前述第2短邊(40b)、及肋部(6)，其中該肋部(6)係與前述蓋體本體(4)一體形成為自前述蓋體本體(4)突出，並且沿著前述蓋體本體(4)之短邊方向(4a)延伸。
  7. 如申請專利範圍第1或6項之電池殼體用蓋體，其中前述金屬板係為不鏽鋼。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5250138B2 (ja) * 2011-08-09 2013-07-31 日新製鋼株式会社 電池ケース用の蓋体
JP5542192B2 (ja) * 2012-12-11 2014-07-09 日新製鋼株式会社 電池ケース用の蓋体
KR102087600B1 (ko) * 2013-10-17 2020-03-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6275621B2 (ja) * 2014-10-22 2018-02-07 株式会社神戸製鋼所 容器の防爆弁の構造
JP2019133742A (ja) * 2016-05-31 2019-08-08 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 封口体及びこれを用いた非水電解質二次電池
JP6760045B2 (ja) * 2016-12-21 2020-09-23 三洋電機株式会社 角形二次電池及びその製造方法
JP6963964B2 (ja) * 2017-01-27 2021-11-10 株式会社Ｇｓユアサ 破裂弁および蓄電素子
JP7247893B2 (ja) * 2017-12-12 2023-03-29 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
CN209401683U (zh) * 2018-12-29 2019-09-17 宁德时代新能源科技股份有限公司 二次电池和电池模组
JP7234908B2 (ja) * 2019-11-26 2023-03-08 株式会社豊田自動織機 圧力調整弁構造及び蓄電モジュール
JPWO2021192544A1 (zh) * 2020-03-27 2021-09-30
JP7508865B2 (ja) * 2020-06-03 2024-07-02 住友電装株式会社 配線部材及び配線部材の製造方法
DE102020207110A1 (de) 2020-06-05 2021-12-09 Elringklinger Ag Berstvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Berstvorrichtung
CN112563628B (zh) * 2020-12-09 2023-02-28 维沃移动通信有限公司 电池模组和电子设备
DE102021129752A1 (de) 2021-11-15 2023-05-17 Mann+Hummel Gmbh Entgasungseinheit, Membran, Gehäuse, insbesondere Batteriegehäuse, und Herstellungsverfahren einer Membran
DE102022212333A1 (de) * 2022-11-18 2024-05-23 Aft Automotive Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Zellgehäuses für eine prismatische Batteriezelle einer Traktionsbatterie eines Kraftfahrzeugs, Verfahren zum Herstellen einer Zellgehäuseanordnung sowie Zellgehäuse und Zellgehäuseanordnung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007179793A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Denso Corp 密閉型電池用蓋体

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6132900A (en) * 1996-12-25 2000-10-17 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Method of production of non-aqueous electrolyte battery and seal plate thereof
JP2000285892A (ja) 1999-03-31 2000-10-13 Toshiba Electronic Engineering Corp 非水電解液二次電池
JP4486223B2 (ja) 2000-06-16 2010-06-23 三菱重工業株式会社 非水電解質二次電池の安全弁の形成方法及び非水電解質二次電池
JP3840896B2 (ja) 2000-12-01 2006-11-01 新神戸電機株式会社 角形非水電解液電池
JP4015414B2 (ja) 2001-12-14 2007-11-28 三菱重工業株式会社 二次電池及び二次電池用容器
JP4155734B2 (ja) * 2001-12-20 2008-09-24 三洋電機株式会社 電池の安全弁
CN1233050C (zh) * 2002-09-02 2005-12-21 李祥库 密闭式电池的安全阀构造
JP4643176B2 (ja) 2004-05-20 2011-03-02 トヨタ自動車株式会社 缶型電池およびその製造方法
JP5198723B2 (ja) 2005-06-13 2013-05-15 冨士発條株式会社 密閉型電池用封口板
JP4468290B2 (ja) 2005-11-15 2010-05-26 株式会社ゼロム 二次電池の防爆構造
CN101132061A (zh) * 2006-08-25 2008-02-27 比亚迪股份有限公司 一种二次电池
JP5379958B2 (ja) * 2007-03-30 2013-12-25 三洋電機株式会社 電池
KR20090099241A (ko) * 2008-03-17 2009-09-22 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지
US8658296B2 (en) * 2010-02-25 2014-02-25 Samsung Sdi Co., Ltd. Rechargeable battery
EP2677565A4 (en) * 2011-02-16 2015-06-10 Shin Kobe Electric Machinery SECONDARY BATTERY
JP5250138B2 (ja) * 2011-08-09 2013-07-31 日新製鋼株式会社 電池ケース用の蓋体

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007179793A (ja) * 2005-12-27 2007-07-12 Denso Corp 密閉型電池用蓋体

Also Published As

Publication number Publication date
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