WO2019039422A1 - 封口板 - Google Patents

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WO2019039422A1
WO2019039422A1 PCT/JP2018/030623 JP2018030623W WO2019039422A1 WO 2019039422 A1 WO2019039422 A1 WO 2019039422A1 JP 2018030623 W JP2018030623 W JP 2018030623W WO 2019039422 A1 WO2019039422 A1 WO 2019039422A1
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WO
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groove
valve opening
valve
length
thin plate
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/030623
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English (en)
French (fr)
Inventor
正博 塩谷
泰知 堀江
悠介 山脇
Original Assignee
大和製罐株式会社
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Publication date
Application filed by 大和製罐株式会社 filed Critical 大和製罐株式会社
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Priority to US16/641,039 priority patent/US11444356B2/en
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147—Lids or covers
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    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a sealing plate for sealing a container for a sealed battery, and more particularly to a sealing plate provided with an explosion-proof valve for releasing the gas inside when the internal pressure of the container is equal to or higher than a set pressure.
  • a container for a non-aqueous electrolyte secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery) is known as a battery container of a sealed structure having an explosion-proof valve.
  • the non-aqueous electrolyte is contained inside the closed container. Therefore, when the charge and discharge are repeated or a short circuit or an overcharge occurs, the non-aqueous electrolyte may be decomposed to generate a gas, and the gas may increase the internal pressure of the container. Therefore, the container is provided with a safety valve (explosion-proof valve) that breaks and releases the internal pressure when the internal pressure is equal to or higher than the set pressure (see, for example, Patent Document 1).
  • a safety valve explosion-proof valve
  • a thin valve body is formed on a plate-like sealing plate for sealing a container, and when the internal pressure becomes equal to or higher than a set pressure, the valve body is crushed and gas inside the container Released to the outside.
  • a dome-shaped dome portion is formed, and in the central portion of the valve body or in the vicinity thereof, a crushing groove is formed to facilitate crushing of the valve body.
  • a sealing plate what formed the recessed part in the predetermined area
  • the groove extends from the center of the recess to near the boundary of the recess and substantially surrounds two adjacent regions, and at least a part thereof is formed to be flush with the bottom of the recess.
  • the bulging portion is formed such that the two regions respectively bulge to the surface side of the metal plate.
  • a sealing plate a plate provided with a plate portion constituting an outer shell of a battery container and a safety valve integrally formed on the plate portion is known (see, for example, Patent Document 3).
  • This type of safety valve has an outer recess, an inner recess, an outer peripheral curved portion, two hatch portions, a ligament portion, a first peripheral groove, a first transverse groove, and a second peripheral groove.
  • the outer recess is recessed from the outer surface of the plate portion.
  • the inner recess is recessed from the inner surface of the plate portion at a position corresponding to the outer recess.
  • the outer peripheral curved portion is formed continuously from the plate portion between the outer recess and the inner recess and has a constant width along the inner periphery of the outer recess and bulges toward the outer recess.
  • the hatch portion is formed continuously from the outer peripheral curved portion inside the outer peripheral curved portion, and bulges toward the outer concave portion.
  • the ligament portion connects each of the hatch portions to the outer peripheral curved portion.
  • the first circumferential groove is disposed between the outer peripheral curved portion and the hatch portion, and is recessed from the outer recess side.
  • the first transverse groove is disposed between the two hatches, is recessed from the outer recess side, and is continuous with the first circumferential groove.
  • the second circumferential groove is formed in the first circumferential groove except for at least the ligament portion.
  • lithium ion secondary batteries are not limited to electronic devices, but high capacity, high power, high performance, and high performance capable of repeating high frequency charge and discharge as power sources for electric vehicles and hybrid vehicles etc. It has been demanded. Containers for such high-performance secondary batteries are required to have higher safety and stability than containers for conventional secondary batteries.
  • secondary batteries for electric vehicles are frequently subjected to charge and discharge, which causes generation of gas, repeated condensation, thermal expansion, and contraction, or increases in pressure difference and volume change.
  • the conventional container suffers fatigue due to repeated stress in which the internal stress is changed, and the groove formed as a part of the safety valve (explosion-proof valve), and the internal pressure Even if the valve opening pressure is not reached, the groove may break or break.
  • the opening area of the safety valve is increased as the battery capacity is increased, the length of the groove is increased, and the groove is prone to fatigue failure. If the residual thickness of the groove is increased in order to prevent this, the setting of the valve opening pressure becomes difficult, for example, it does not break at the target set pressure, but a problem tends to occur.
  • the present invention has been made against the background described above, and it is easy to set the valve opening pressure, and an explosion-proof valve that can suppress breakage of the groove due to repeated stress before reaching the valve opening pressure. It aims at providing a sealing board provided.
  • the present invention has a seal in which a part of a plate which forms a part of an outer shell of a container of a sealed battery is provided with an explosion-proof valve which opens by increasing the internal pressure of the container.
  • the explosion-proof valve is a thin plate portion thinner than the plate and formed in a part of the plate, and a portion of the thin plate portion is convex in the thickness direction of the thin plate portion to enhance bending rigidity.
  • a groove that functions as a break line while partitioning the valve opening from the thin plate, and the groove does not completely surround the valve opening and both ends are separated
  • the both ends are provided at a position where a straight line connecting the both ends crosses the valve opening, and the opposite side to the central part in the length direction of the groove across the straight line.
  • a bending line substantially parallel to the straight line is set at a position outside the valve opening.
  • a portion between the both end portions of the groove and the bending line is a free fracture region in which the groove is fractured free following the fracture of the groove, and the fracture of the groove and fracture of the groove It is characterized in that the explosion-proof valve is opened by bending the open valve portion at the bending line due to the free break of the thin plate portion in the subsequent free break region.
  • valve opening portion may be formed in a circular arc shape in which a convex is directed to the outside of the container with the same thickness as the thickness of the thin plate portion.
  • valve opening portion and the groove portion may be disposed at symmetrical positions with respect to a central portion in the length direction of the groove portion.
  • the symmetrically arranged grooves may overlap at the central portion.
  • the thin plate portion may be provided in a recess recessed from the plate.
  • the length of the valve opening in the direction orthogonal to the straight line is a first length D
  • the length between the both end portions and the bending line is a second length N.
  • the ratio of the second length N to the length D may be 18 to 42%.
  • a ridge may be formed on the surface or the back of the plate so as to surround the thin plate.
  • the thin plate portion may be formed at the center of the thickness obtained by adding the thickness of the protrusion to the thickness of the plate.
  • the valve opening portion is bent and deformed in the thickness direction to increase its bending rigidity. Therefore, the valve opening maintains its shape even if breakage occurs in a part of the groove, so that the part is bent or the other part of the valve opening is connected to the thin plate. There is no such thing as That is, the valve opening portion is torn from the thin plate portion by being bent at the bending line by the fracture of the groove and the free fracture at the free fracture following the both ends of the groove.
  • the load required for the fracture at the groove and the free fracture at the free fracture acts as a reaction force in the tearing of the valve opening, that is, the opening of the explosion-proof valve.
  • the force (rigidity) required for fracture at the groove can be mainly determined by the remaining thickness of the groove, and the force (rigidity) required for fracture at the free fracture is mainly the length of the free fracture (groove length It can be determined by the distance from the both ends to the folding line). Therefore, in the present invention, the valve opening pressure can be adjusted or set not only by the remaining thickness of the groove but also by the length of the free breaking portion, and even if the groove becomes long due to the increase of the area of the valve opening The valve opening pressure can be set accurately.
  • the length of the groove becomes shorter because the free fracture is provided, and the cyclic stress caused by the change of the internal pressure of the container is received not only by the groove but also by the free fracture, so the fatigue of the groove Breakage can be prevented or suppressed.
  • valve opening portion is formed in a circular arc shape in which the convex is directed outward
  • the internal stress is applied almost equally to the inner surface of the valve opening portion, so that the variation in valve opening pressure can be suppressed. it can.
  • valve opening portion and the groove portion are provided at symmetrical positions sandwiching the central portion, two valve opening portions are opened when the explosion-proof valve is opened, so a large opening area can be obtained.
  • the two valve opening portions can be opened almost simultaneously.
  • the valve opening portion can be disposed inside the concave portion, so that the disadvantage such as scratching the valve opening portion can be prevented.
  • both accurate setting of the valve opening pressure and prevention or suppression of fatigue fracture of the groove are secured under optimum conditions. be able to.
  • the ridges can be formed using the surplus portion that occurs when the thin plate is produced by compression processing by forging, for example. Processing can be facilitated.
  • the convex height of the valve opening portion can be obtained within a range not exceeding the height of the plate. For this reason, the freedom degree of convex shape of a valve-opening part can be increased.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 3; It is an expanded sectional view showing an example of the 1st slot.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 3; It is an expanded sectional view showing an example of the 1st slot.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 3; It is an expanded sectional view showing an example of the 1st slot.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line IV-IV shown in FIG. 3; It is an expanded sectional view showing an example of the 1st slot.
  • It is a perspective view which shows the explosion-proof valve of the open state, and is seen from the surface.
  • It is a perspective view which shows the state which looked at the explosion-proof valve shown in FIG. 6 from the back surface.
  • It is a top view which shows other embodiment of a 1st groove part and a 2nd groove part
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the valve opening shown in FIG. 11 taken along the line XII-XII.
  • FIG. 1 shows an example of a sealed battery 10 employing a sealing plate 13 according to the present invention.
  • the container 11 for the sealed battery 10 includes a container body 12 and a sealing plate 13.
  • the container body 12 is made of, for example, a metal plate, has an opening 14 on the upper surface, and accommodates therein a battery structure including an electrode body, a non-aqueous electrolyte, and the like.
  • the sealing plate 13 is made of, for example, a metal plate such as aluminum or an aluminum alloy, and is joined to the opening 14 so that the inside of the container body 12 is airtight.
  • the container body 12 made of, for example, aluminum alloy manufactured by deep drawing may be adopted.
  • the sealing plate 13 may be made airtight by, for example, joining the entire periphery of the opening 14 by, for example, laser welding using a plate manufactured by forging an aluminum alloy plate.
  • the symbol H shown in the figure indicates the height direction of the container 11
  • the symbol L indicates the long side (lateral) direction of the container 11
  • the symbol W indicates the short side (width) direction of the container 11.
  • the container 11 stores the core together with the electrolyte.
  • the core is manufactured by interposing a separator and laminating or winding a positive electrode and a negative electrode.
  • the positive electrode terminal 16 and the negative electrode terminal 17 are respectively exposed to the outside through the sealing plate 13 from the inside of the container 11 and are respectively fixed to the sealing plate 13 through the insulating member 18.
  • the positive electrode terminal 16 and the negative electrode terminal 17 are arranged side by side in the long side direction L of the battery 10.
  • the container 11 is formed in a rectangular parallelepiped in which the long side direction L in which the positive electrode terminal 16 and the negative electrode terminal 17 are arranged is flat in the short side direction W.
  • the positive electrode terminal 16 and the negative electrode terminal 17 are exposed on both sides of the center of the sealing plate 13 in the long side direction L of the container 11.
  • the shape of the container 11 may be, for example, a cylindrical shape.
  • the sealing plate 13 has a plate 19, a surface recess 20, and a liquid injection hole 21.
  • the surface recess 20 is integrally formed with the plate 19 at a central position in the long side direction L and the short side direction W of the container 11, and the explosion-proof valve 22 is formed inside the surface recess 20.
  • the injection hole 21 is a hole for injecting the non-aqueous electrolyte, and is formed next to the explosion-proof valve 22 at a predetermined distance. After injection of the non-aqueous electrolyte, the injection hole 21 is sealed by the plug 23 so that the injection valve 21 is not opened even by a pressure higher than a predetermined internal pressure (opening pressure) when the explosion-proof valve 22 is opened. Ru.
  • FIG. 2 shows an example of the explosion-proof valve 22.
  • the surface concave portion 20 has an oval shape (oval shape) whose contour is long in the long side direction L of the container 11.
  • a thin plate portion 24 integrally formed with the plate 19 is provided inside the surface concave portion 20.
  • the explosion-proof valve 22 is integrally formed with the thin plate portion 24 in a predetermined region of the surface 24 a of the thin plate portion 24 (bottom surface of the surface recess 20).
  • the thin plate portion 24 has a first valve opening portion 25, a second valve opening portion 26, a first contour region 27, a second contour region 28, a first groove portion 29, a second groove portion 30, a first free break region 31 and a first portion. 2 has a free break area 32.
  • the first valve-opening portion 25 and the second valve-opening portion 26 are each formed so that a portion of the thin plate portion 24 is convex in the thickness direction of the thin plate portion 24, and from the surface 24 a of the thin plate portion 24 to the plate It is made at a height not exceeding 19 surfaces 19a. By making the height not to exceed the surface 19a, the external force is less likely to act directly on the first valve opening 25 and the second valve opening 26, which is preferable.
  • the heights of the first valve opening 25 and the second valve opening 26 may be greater than the surface 19 a of the plate 19.
  • FIG. 3 shows an example of the explosion-proof valve 22.
  • the first valve opening portion 25 has a closed first contour area 27 in plan view, and the inside of the first contour area 27 protrudes toward the outside of the container 11, that is, the container It has height towards 11 out. Therefore, the first valve opening portion 25 has rigidity such that no bending or deformation occurs in the first contour area 27 when the explosion-proof valve 22 is opened.
  • a line surrounding a point at which the surface 24 a starts to rise is represented as a first contour area 27.
  • the first contour area 27 may be, for example, circular in plan view.
  • the shape of the first contour region 27 is not limited to a circular shape, and may be an oval shape (oval shape) long in the long side direction L of the container 11, for example, as long as it is a closed contour region.
  • the first groove 29 partitions the first valve opening 25 from the thin plate portion 24 and functions as a break line.
  • the first groove portion 29 is provided so as to surround the first contour region 27, and the both end portions (one end portion 34, the other end portion) without completely surrounding the first valve opening portion 25. 35) are formed in the shape of a distant curve.
  • the first groove portion 29 is not limited to being formed in a curved shape in which both end portions 34 and 35 are separated, for example, a linear shape or a plurality of straight lines combining a straight line and a curve in which both end portions 34 and 35 are separated. It may be formed in the shape of a combination of
  • the one end 34 and the other end 35 are provided at a position where a first straight line 37 connecting the one end 34 and the other end 35 crosses the first valve opening 25.
  • a first straight line 37 connecting the one end 34 and the other end 35 crosses the first valve opening 25.
  • a surrounding range X1 on the side surrounded by the first groove 29 and The end portions 34 and 35 may be provided such that the first straight line 37 crosses the opposite open side range X2.
  • the first straight line 37 is an example of a straight line in the embodiment of the present invention.
  • One end 34 is located on one side of the center 27 a of the first contour region 27 (above the center 27 a shown in the same drawing).
  • the other end 35 is located on the other side of the center 27 a (below the center 27 a shown in the figure). That is, the one end 34 and the other end 35 are provided at symmetrical positions with respect to the second straight line 39 passing through the center 27 a and orthogonal to the first straight line 37.
  • the first valve opening portion 25 is bent at a bending line 38 when the explosion-proof valve 22 is opened.
  • the bending line 38 is substantially opposite to the first straight line 37 at a position opposite to the central portion 50 in the length direction of the first groove portion 29 across the first straight line 37 and at a position outside the first valve opening 25. It is set to parallel lines.
  • a first free fracture area 31 is provided in the thin plate portion 24 between the both ends 34 and 35 of the first groove portion 29 and the bending line 38 in the thin plate portion 24.
  • the first free fracture region 31 is a region where free fracture occurs following the fracture of the first groove 29 when the first valve opening 25 is bent at the bending line 38.
  • the bending line 38 passes through the left intersection 40 in the range X2 on the open side among the intersections of the first contour region 27 and the second straight line 39 (left intersection 40, right intersection 41), and the first straight line 37 It is assumed to be a line parallel to.
  • the fold of the first valve opening 25 is not limited to the bending line 38, and for example, deviates from the bending line 38 to the opposite side to the first contour region 27. There is. This is because the first valve opening portion 25 has a rigidity that does not deform inside the first contour region 27. Therefore, the bending line 38 shown in the figure is a virtual line.
  • the first free break area 31 is an area surrounded by the first contour area 27, the outer periphery 24b of the surface 24a, the first straight line 37, and the bending line 38, and the first upper free break portion 43 and the first lower free break. And a portion 44.
  • the first upper free break portion 43 is a region where free break occurs following the break of the first groove 29 between the one end portion 34 and the bending line 38.
  • the first lower free break portion 44 is a region in which a free break occurs subsequent to the break of the first groove 29 between the other end 35 and the bending line 38.
  • the first groove portion 29 has a first contour such that a curved portion 29 a including a central portion 50 in the lengthwise direction of the first groove portion 29 across the first straight line 37 maintains a predetermined distance from the first contour region 27.
  • region 27, for example, circular arc shape is made.
  • the first groove 29 is a straight line parallel to the second straight line 39 so that one end 29b between the upper intersection 46 and one end 34 of the intersections intersecting the center line 45 maintains a predetermined distance from the outer periphery 24b. It is made of Similarly, the other end 29c between the lower intersection point 47 and the other end 35 is formed in a straight line parallel to the second straight line 39 so as to maintain a predetermined distance from the outer periphery 24b.
  • the free breaking portion is broken in a substantially straight line when opening the valve. Becomes easier.
  • Ratio of the length (second length) N of the first free break area 31 where the first groove 29 is not formed to the length (first length) D of the area where the first valve opening portion 25 is opened Is larger than the predetermined value, the length along the long side direction L of the first free break area 31 becomes long.
  • the first length D is the shortest distance between the center line 49 parallel to the first straight line 37 and the folding line 38, passing through the intersection point (central area 50) where the first groove 29 and the second straight line 39 intersect.
  • the length of The second length N is the length of the shortest distance between the end portions 34 and 35 and the folding line 38.
  • the length along the long side direction L of the first free break area 31 becomes short.
  • the length along the long side direction L of the first groove portion 29 becomes long.
  • the force (rigidity) required for the fracture in the first free fracture area 31 becomes weak, and the first valve opening portion 25 becomes easy to open. That is, the force (rigidity) required for the fracture in the first free fracture area 31 can be mainly determined by the second length N.
  • the length of the first groove 29 (first length D ⁇ second length N) is shorter because the first free fracture region 31 is provided, so that the repeated stress can be made not only for the first groove 29 but also for the first free Since it is also handled by the fracture region 31, it becomes a parameter for preventing or suppressing the fatigue fracture of the first groove 29.
  • the ratio of the second length N to the first length D is preferably 18 to 42%, for example.
  • the ratio of the second length N to the first length D varies with conditions such as the strength of the plate 19, for example.
  • the strength of the plate 19 is attributed to the material and the thickness of the thin plate portion 24.
  • the strength of the material includes elastic strength, yield strength, strength against fracture, maximum (tensile) strength, strength against creep deformation (temporal change with small load), strength against fatigue, and friction (wear). There are parameters such as tolerance. That is, the ratio of the second length N to the first length D can be adjusted by changing the above-described parameters.
  • the second valve opening portion 26, the second groove portion 30, the second free fracture region 32, and the second bending line 33 correspond to the first valve opening portion 25, the first groove portion 29, the first free fracture region 31, and the first bending portion.
  • the line 38 it is made to have a symmetrical shape inverted about the center line 49.
  • the first groove 29 and the second groove 30 are formed to overlap on the center line 49.
  • the central portion 50 may be a central point of the surface recess 20.
  • FIG. 4 is a view cut along the line IV-IV shown in FIG.
  • the thin plate portion 24 is formed by forging which is plastically deformed by compression between an upper mold and a lower mold so as to have a thickness T2 smaller than the thickness T1 of the plate 19.
  • the back surface recess 51 is formed at a position where the contour matches the surface recess 20 in plan view.
  • a coining process is performed, and the first valve opening portion 25, the second valve opening portion 26, the first groove portion 29, and the second groove portion 30 are formed in the thin plate portion 24 by the coining process.
  • the first valve-opening portion 25 and the second valve-opening portion 26 have an arc-like cross-sectional shape with the convex facing the outside of the container 11, and the first valve-opening portion 25 and the second valve-opening portion 26
  • the thickness is substantially the same as the thickness T2.
  • an excess portion is generated on the plate 19.
  • the surplus portion generated by the compression processing is extruded toward the outer periphery of the front surface recess 20 and the outer periphery of the rear surface recess 51 by the inclined portions formed on the upper and lower dies, for example, to facilitate the processing.
  • the extruded extra portion increases in volume as the compression ratio in compression processing increases, that is, as the ratio of the thickness T2 of the thin plate portion 24 to the thickness T1 of the plate 19 decreases, and the outer periphery of the surface recess 20 and The amount of expansion on the outer periphery of the back surface recess 51 is increased.
  • the bulging surplus portion is formed into a projected ridge 52 by a trimmer (correction processing) performed after compression processing.
  • the ridge portion 52 is formed to surround the back concave portion 51 with a predetermined width and to project from the back surface 19 b of the plate 19 toward the inside of the container 11 with a predetermined amount of projection, and It is arranged so that the surface is smooth. As a result, the appearance of the projection 52 can be improved, and the finish of the surface of the projection 52 can be improved to secure the safety for the operator.
  • the surface 24 a of the thin plate portion 24 is formed within the range of the thickness T 1 of the plate 19 and at a position closer to the back surface recess 51 than the center of the thickness T 1. That is, since the ridge portion 52 is formed on the back surface 19 b, the thin plate portion 24 has substantially the same depth as the depth h 1 of the back surface recess 51 including the thickness T 3 of the ridge portion 52 and the depth h 2 of the surface recess 20. It may be formed at the opposite position. That is, the thin plate portion 24 may be formed at the center of the thickness T 1 of the plate 19 plus the thickness T 2 of the protruding portion 52.
  • the thin plate portion 24 can form the surface 24 a at a position deeper than the depth when it is formed substantially at the center of the thickness T 1 of the plate 19. Therefore, the heights of the first valve opening 25 and the second valve opening 26 can be increased inside the surface recess 20. Thereby, the freedom degree of the cross-sectional shape to which internal pressure is uniformly loaded can be increased about the 1st valve opening part 25 and the 2nd valve opening part 26.
  • the ridges 52 may be formed on the surface 19 a of the plate 19. Further, on the side surface of the surface recess 20 (the side surface rising from the surface 24 a to the surface 19 a of the plate 19), there is a surface slope 54 to which the upper mold inclined portion is transferred for pushing out the surplus portion toward the outer periphery of the surface recess 20. It is formed. Similarly, on the side surface of the back surface recess 51, there is formed a back surface slope 55 to which the lower mold inclined portion is transferred in order to push the surplus portion toward the outer periphery of the back surface recess 51.
  • FIG. 5 shows an example of the first groove.
  • the first groove 29 shown in FIG. 5 is an example, and the present invention is not limited to the shape shown in FIG.
  • stepped portions are respectively formed on the surface 24 a and the back surface 24 c of the thin plate portion 24 by, for example, compression processing.
  • a first stepped portion 57 and a second stepped portion 58 are formed on the surface 24 a.
  • the first step portion 57 is formed such that the length W1 of the container 11 in the long side direction L is relatively long.
  • the second step portion 58 is formed in the first step portion 57 by setting the length W2 in the long side direction L to be shorter than the length W1.
  • the depth of the second step 58 is, for example, made deeper than the depth of the first step 57.
  • a third stepped portion 59 and a fourth stepped portion 60 are formed on the back surface 24c.
  • the third step portion 59 is formed to have a length W3 in the long side direction L.
  • the fourth step portion 60 is formed in the first step portion 57 such that the length W4 in the long side direction L is shorter than the length W3.
  • the length W4 of the fourth step portion 60 is formed to be longer than the expected length of the center deviation between the upper and lower dies, that is, the length W2 of the second step portion 58.
  • the length W3 of the third step portion 59 is formed to be longer than the length that allows the estimated center deviation between the upper and lower dies, that is, the length W1 of the first step portion 57.
  • the depths of the third step portion 59 and the fourth step portion 60 are formed to be shallower than the depth of the first step portion 57.
  • the remaining thickness S of the first groove portion 29 corresponds to the thickness between the bottom surface 58 a of the second step portion 58 and the bottom surface 60 a of the fourth step portion 60, and the force required to break the first groove portion 29 ( Control parameter).
  • the cross-sectional shape of the 2nd groove part 30 is the same as that of the 1st groove part 29, or a cross-sectional shape, detailed description here is abbreviate
  • the cross sectional shape in the long side direction L of the first groove portion 29 and the second groove portion 30 overlapping in the central portion 50 shown in FIG. 3 also has the same cross sectional shape as the cross sectional shape shown in FIG.
  • FIG. 6 shows the explosion-proof valve in an open state.
  • the first valve opening portion 25 and the second valve opening portion 26 are respectively bent from the central portion 50 toward both sides in the long side direction L at the first bending line 38 and the second bending line 33. It opens in a double door style.
  • the central portion 50 is a butted portion (near the central line 49) 62, 63 including the central portion 50 of the first groove portion 29 and the second groove portion 30.
  • the central region 24d from the butted portion 62, 63 to the outer periphery 24b is easily bent because it is wider than the first groove portion 29 excluding the butted portions 62, 63 and the outer circumferential region 24e from the second groove 30 to the outer periphery 24b. Therefore, it is hard to break.
  • the outer peripheral region 24e is hard to bend because the outer peripheral 24b is near, and therefore, it is easy to break.
  • the butt joints 62 and 63 are easily bent, so they are elastically deformed by swelling and contraction due to repeated stress, and when opening a valve, the load required to break against the elastic force acts as a reaction force. Do.
  • the tensile strength to resist the load acting on the butt joints 62 and 63 is the force required to break the first groove 29 and the second groove 30 other than the butts 62 and 63, and the first free fracture area 31 and the second free It becomes stronger than the force required for the free fracture 65 of the fracture region 32.
  • first groove 29 and the second groove 30 of the butt portions 62 and 63 are fractures of the first groove 29 and the second groove 30 other than the butt portions 62 and 63, and the first free fracture region 31 and the second free The fracture is finally delayed slightly later than the free fracture 65 of the fracture region 32.
  • the internal stress of the container 11 or the load of the repeated stress on the inner surfaces of the first valve opening 25 and the second valve opening 26 causes the butt joints 62 and 63 to break. Very high pressure is applied almost equally. For this reason, when the butted parts 62 and 63 exceed the limit of the tensile strength, the first groove 29 and the second groove 30 of the butted parts 62 and 63 break, and the first valve opening 25 and the second valve opening Part 26 opens at a stretch.
  • the opening timings of the first valve opening 25 and the second valve opening 26 can be made almost simultaneously by opening the first valve opening 25 and the second valve opening 26 at once.
  • the first valve opening portion 25 and the second valve opening portion 26 may be largely opened so that the opening angle of the butt portions 62 and 63 after opening the valve with respect to the surface 24 a is, for example, 45 degrees or more. it can.
  • FIG. 7 shows the explosion-proof valve 22 shown in FIG. 6 as viewed from the back.
  • the open area of the thin plate portion 24 is indicated by hatching.
  • the first valve opening 25 folds the first bending line 38 by breakage of the first groove 29 other than the butt joint 62, free breakage 65 of the first free fracture area 31, and breakage of the butt joint 62. It is opened as
  • the second valve opening portion 26 is formed at the second bending line 33 by breakage of the second groove 30 other than the butt joint portion 63, free breakage 65 of the second free fracture region 32, and free breakage of the butt joint portion 63. It is bent and opened.
  • the central region 24 d has a wider gap to the outer periphery 24 b than the outer peripheral region 24 e.
  • FIG. 8 shows another embodiment of the first groove 29 and the second groove 30.
  • one end portion 29 b between the upper intersection 46 and the one end portion 34 is formed in an arc shape similar to the first contour region 27.
  • the other end portion 29 c between the lower intersection point 47 and the other end 35 is formed in an arc shape similar to the first contour area 27.
  • the one end portion 29 b and the other end portion 29 c are not limited to the arc shape similar to the first contour region 27 but may be a curved line close to the arc shape.
  • the second groove 30 in the embodiment of FIG. 8 has the same shape as the shape in which the first groove 29 is disposed symmetrically with respect to the center line 49.
  • the same or similar parts as those described in FIG. 3 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted.
  • Table 1 shows the verification result for demonstrating the effect show
  • the dimensions (mm) of the second length N described in FIG. 3 are 1.2, 1.4, 1.8, and 2.2 ( No. 6 in which the remaining thickness S ( ⁇ m) of the first groove 29 and the second groove 30 is changed by 20 ( ⁇ m) in the range of 100 to 40 ( ⁇ m). 1 to No.
  • the sealing plate 13 of No. 4 was made, and the internal pressure (breaking internal pressure (MPa)) when the explosion-proof valve 22 was opened, and the number of repeated breakages were measured using an experimental device.
  • MPa breaking internal pressure
  • the pressure applied to the explosion-proof valve 22 was switched between a predetermined pressure higher than the atmospheric pressure and the atmospheric pressure at predetermined intervals and measured.
  • the number of repeated breakages is determined by counting the number of cycles until the air pressure is switched to the atmospheric pressure after applying air pressure at a predetermined pressure as the number of times “1”, and the number of times opening or breaking of the explosion-proof valve 22 is visible
  • the lifetime is described in Table 1.
  • the experimental apparatus used in the verification sets the sealing plate 13 in the positioning portion 68 of the table 67 as shown in FIG. 9 and presses the sealing plate 13 against the table 67 from above with the pressing plate 69.
  • a pipe 70 for supplying air to the explosion-proof valve 22 is attached to the table 67.
  • the air supplied via the pipe 70 is loaded from the inside to the explosion-proof valve 22 through the outlet 79 provided on the table 67.
  • the holding plate 69 is formed with an opening 71 for visually recognizing the open state of the explosion-proof valve 22.
  • the compressor 72 produces compressed air.
  • the compressed air is sent to the pressure intensifier 73 and the pressure control valve 74 and adjusted to a predetermined pressure by the pressure intensifier 73 and the pressure control valve 74 and then supplied to the solenoid valve 75.
  • the solenoid valve 75 includes a first port 76 switched when supplying the air pressure adjusted to a predetermined pressure to the pipe 70 and a second port 77 switched when supplying the atmospheric pressure to the pipe 70.
  • the control unit 78 controls the solenoid valve 75, and repeatedly applies stress to the explosion-proof valve 22 by switching the ports 76 and 77 of the solenoid valve 75 at predetermined intervals.
  • the sealing plate 13 used in the verification has a length of 16.2 mm in the long side direction L and a length of the short side direction W by compression processing in which an aluminum alloy plate having a thickness T1 of 2.0 mm is compressed from both sides.
  • the thin plate portion 24 having a thickness of 8.2 mm and a thickness T2 of 0.25 mm is formed, and thereafter, is formed by applying external shearing to a size opposite to the opening portion 14.
  • a first valve opening portion 25 and a second valve opening portion 26 are integrally formed.
  • the first valve opening portion 25 is formed in a dome shape having a height from the surface 24 a of 1.3 mm and a first contour region 27 having a radius of 2.8 mm.
  • the second valve opening portion 26 is formed to have the same shape as the first valve opening portion 25.
  • the internal pressure (opening pressure) required for the sealing plate 13 used in the verification is set to 2 MPa, and the number of repeated breakages is set to about 30,000 or more.
  • No. used in verification. 1 to No. The sealing plate 13 of 4 sets the dimensions of the second length N to a plurality of values in advance, and thereafter determines the remaining thickness S for securing the internal pressure of 2 MPa for the second length N of each value, For the sealing plate 13 made of a combination of the dimension of the second length N and the residual thickness S which secures the internal pressure at 2 MPa for 2 MPa, the number of repeated breakages is verified.
  • the rigidity against the force for breaking the first groove 29 and the second groove 30 becomes strong, that is, the first groove 29 and the second groove 30 become difficult to break.
  • the dimension of the second length N that is, the ratio of the second length N to the first length D is relatively reduced, the first valve opening portion 25 and the second valve opening portion 26 are opened. The rigidity against the load is reduced, that is, the first valve opening 25 and the second valve opening 26 can be easily opened.
  • the combination of the ratio (%) of the second length N to the first length D and the remaining thickness S ( ⁇ m) is No. 1
  • the sealing plate 13 of No. 1 21.4% and 100 ⁇ m
  • the third sealing plate 13 of No. 4 has 39.3% and 40 ⁇ m.
  • the sealing plate 13 of Comparative Example 1 shown in Table 1 has a combination of the second length N (mm) and the remaining thickness S ( ⁇ m) of 1 mm and 120 ⁇ m, and in the verification, the internal pressure for cleavage is 2 MPa. . At this time, the number of repeated breakages fell below 30,000. As the second length N becomes shorter, the proportion of the internal pressure of the internal pressure and the cyclic stress to take on becomes larger depending on the size of the remaining thickness S. Therefore, in the sealing plate 13 of Comparative Example 1, the remaining thickness S rather than the first free fracture area 31 and the second free fracture area 32 will be responsible for the rigidity against the stress repeatedly, and as a result, the number of times of repeated fracture decreases.
  • the sealing plate 13 of Comparative Example 2 shown in Table 1 has a second length N of 2.4 mm.
  • the second length N is made longer than the sealing plate 13 and the rigidity against the opening of the first valve opening 25 and the second valve opening 26 is strengthened.
  • the second valve opening 26 and the second groove 30 provided in the surface recess 20 described in FIGS. 3 and 8 may be omitted, and the explosion-proof valve 22 may be a first valve opening (hereinafter simply referred to as “valve opening”. It is also possible to provide only the first groove portion 29 (hereinafter simply referred to as a "groove portion") 25 and the first groove portion 25.
  • FIG. 10 shows another embodiment of the explosion-proof valve 22.
  • the thin plate portion 24 has one valve opening portion 25 and one groove portion 29.
  • the outer periphery 24 b of the thin plate portion 24 is formed on the side of the central portion 50 in the longitudinal direction of the groove 29 with respect to the first straight line 37 so that the gap 80 with the first groove 29 is uniform.
  • valve opening portion 82 may be formed in a cross-sectional table shape.
  • FIG. 11 shows a valve opening portion 82 of another embodiment.
  • FIG. 12 shows the valve opening portion 82 cut along the line XII-XII shown in FIG.
  • the valve opening portion 82 is formed in a shape in which a part of the thin plate portion 24 is convex in the thickness direction of the thin plate portion 24 and the bending rigidity is enhanced.
  • the bead 83 is formed along a circularly closed outline region centering on the intersection point 82a in a plan view.
  • the interior of the bead 83 has a table-like flat portion 84 in a sectional view.
  • the flat portion 84 has a rigidity that does not cause bending or deformation.
  • the flat portion 84 is made higher than the surface 24a by the height h3.
  • the thickness of the valve opening portion 82 is made substantially the same as the thickness of the thin plate portion 24.
  • FIGS. 11 and 12 the same or similar parts as those described in FIGS. 3 and 10 are assigned the same reference numerals and detailed explanations thereof will be omitted here.
  • valve opening part 25 As another form of the valve opening part 25, you may make it the shape which abbreviate
  • a plurality of, for example, two thin plate portions 24 provided with only one valve opening portion 25, 82 may be provided at different positions of the plate 19.
  • the sealing plate 13 is attached to the upper surface of the surfaces constituting the outer shell of the container 11 as described in FIG. 1, the present invention is not limited to this, and the sealing plate 13 may be a surface constituting the outer shell of the container 11 , May be attached to any surface.

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Abstract

開弁圧力の設定が容易で、開弁圧力に達する前の繰り返し応力による溝部の破断が抑制された防爆弁を備えた封口板を提供する。防爆弁２２は薄板部２４と、薄板部２４の一部が凸となって曲げ剛性を高められた開弁部２５と、破断線として機能する溝部２９とを有する。溝部２９はその両端部３４，３５が離れた線状に形成されており、両端部３４，３５を結んだ直線３７が開弁部２５を横切る位置に設けられている。直線３７を挟んで溝部２９の長さ方向での中央部５０とは反対側で開弁部２５を外れた位置に直線３７とほぼ平行な折り曲げ線３８が設定されている。薄板部２４のうち両端部３４，３５と折り曲げ線３８との間の部分が溝部２９の破断に続いて自由破断する自由破断領域３１である。溝部２９の破断とそれに続く自由破断領域３１での薄板部２４の自由破断とによって開弁部２５が折り曲げ線３８で折れ曲がり防爆弁が開弁する。

Description

封口板
　本発明は、密閉型電池用の容器を封口する封口板に関し、さらに詳しくは容器の内部圧力が設定圧以上の場合に内部のガスを外部に放出する防爆弁を備えた封口板に関する。
　従来、防爆弁を有する密封構造の電池用容器として、非水電解質二次電池（例えば、リチウムイオン二次電池）用の容器が知られている。この種の容器は、非水電解質が密閉容器の内部に収容されている。このため、充放電を繰り返したり、短絡や過充電などが生じた場合に、非水電解質が分解されてガスが発生し、そのガスで容器の内部圧力が上昇することがある。そこで、容器には、内部圧力が設定圧以上の場合に、開裂して内部圧力を解放する安全弁（防爆弁）が設けられている(例えば、特許文献１参照)。
　特許文献１に記載の安全弁は、容器を封口する板状の封口板に薄肉の弁体が形成されており、内部圧力が設定圧以上となったときに弁体が破砕して容器内部のガスを外部に放出する。弁体には、ドーム形状を成すドーム部が形成され、かつ、弁体の中央部、またはその近傍には、弁体の破砕を容易にするための破砕溝が形成されている。
　また、封口板としては、容器の開口部を閉塞する金属板の表面の所定領域に凹部を形成し、凹部の底面に溝、および膨出部を備えたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。その溝は、凹部の中央から凹部の境界近傍に延在し、隣接する二つの領域をほぼ囲繞するとともに、少なくとも一部が凹部の底面と同一面となるように形成されている。膨出部は、二つの領域が夫々金属板の表面側に膨出するように形成されている。
　さらに、封口板としては、電池容器の外殻を構成するプレート部と、プレート部に一体に形成された安全弁とを備えたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。この種の安全弁は、外側凹部、内側凹部、外周湾曲部、２つのハッチ部、リガメント部、第１の周溝、第１の横断溝、および第２の周溝を有している。外側凹部は、プレート部の外表面から凹んでいる。内側凹部は、外側凹部に一致する位置にプレート部の内表面から凹んでいる。外周湾曲部は、外側凹部と内側凹部との間にプレート部から一続きに、かつ外側凹部の内周に沿って一定の幅に形成され、外側凹部の方へ膨出している。ハッチ部は、外周湾曲部の内側に外周湾曲部から一続きに形成され、外側凹部の方へそれぞれ膨出している。リガメント部は、ハッチ部のそれぞれを外周湾曲部に連結させる。第１の周溝は、外周湾曲部とハッチ部との間に配置され、外側凹部側から凹んでいる。第１の横断溝は、２つのハッチ部の間に配置され、外側凹部側から凹み、第１の周溝に連続する。第２の周溝は、少なくともリガメント部を除いて第１の周溝の中に形成される。
特開２００１－３２５９３４号公報 特許第４９５５８６５号公報 特許第６０８８５６６号公報
　特許文献１ないし特許文献３に記載された安全弁あるいは封口板では、いずれも開弁される弁体の厚みやその周りに設けられた溝の残厚の管理によって、電池毎の安全弁の作動圧力（開弁圧力）を管理している。
　ところで、近年、リチウムイオン二次電池は、電子機器に限らず、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として、大容量、および高出力で、かつ高頻度の充放電の繰り返し可能な高性能のものが求められている。このように高性能な二次電池用の容器には、従来の二次電池用の容器よりもさらに高い安全性、および安定性が要求される。
　例えば、電気自動車用の二次電池は、充電および放電が頻繁に実行され、それに伴ってガスが発生と、凝縮、熱膨張、および収縮が繰り返し生じ、またはその圧力差や容積変化量が大きくなる。このような二次電池の特性により従来の容器は、内部応力が変化される繰り返し応力により、安全弁（防爆弁）の一部として形成されている溝が疲労し、長期的に使用すると内部圧力が開弁圧力に到達しなくても溝が破断したり、開裂したりすることがある。
　特に、電池容量の増大に伴って安全弁の開口面積を大きくすると、溝の長さが長くなって溝が疲労破断し易くなる。これを防ぐために溝の残厚を厚くすると、目標とする設定圧力で破断しないなど、開弁圧力の設定が難しくなるが課題が生じやすい。
　本発明は上記の事情を背景としてなされたものであって、開弁圧力の設定が容易で、かつ開弁圧力に達する前に繰り返し応力によって溝が破断するのを抑制することができる防爆弁を備えた封口板を提供することを目的とするものである。
　上記の目的を達成するために、本発明は、密閉型電池の容器の外殻の一部を形成するプレートの一部に、前記容器の内部圧力の増大によって開弁する防爆弁を備えた封口板において、前記防爆弁は、前記プレートの一部に形成された、前記プレートより薄肉の薄板部と、前記薄板部の一部が前記薄板部の厚さ方向に凸となって曲げ剛性を高められた開弁部と、前記開弁部を前記薄板部から区画するとともに破断線として機能する溝部とを有し、前記溝部は、前記開弁部を完全には囲繞せずに両端部が離れた線状に形成され、前記両端部は、前記両端部を結んだ直線が前記開弁部を横切る位置に設けられ、前記直線を挟んで前記溝部の長さ方向での中央部とは反対側でかつ前記開弁部を外れた位置に前記直線とほぼ平行な折り曲げ線が設定され、前記薄板部のうち前記溝部の前記両端部と前記折り曲げ線との間の部分が前記溝部の破断に続けて自由破断する自由破断領域とされており、前記溝部の破断と前記溝部の破断に続く前記自由破断領域での前記薄板部の自由破断とによって前記開弁部が前記折り曲げ線で折り曲がることにより前記防爆弁が開弁するように構成されていることを特徴とするものである。
　本発明においては、前記開弁部は、前記薄板部の厚みと同じ厚みで、凸を前記容器の外に向けた断面円弧状に形成されていてよい。
　本発明においては、前記開弁部、および前記溝部は、前記溝部の長さ方向での中央部を挟んで対称な位置に配置されていてもよい。
　本発明においては、前記対称に配置された溝部は、前記中央部で重なっていてよい。
　本発明においては、前記薄板部は、前記プレートから窪んだ凹部に設けられてよい。
　本発明においては、前記直線に直交する方向における前記開弁部の長さを第１長さＤ、前記両端部と前記折り曲げ線との間の長さを第２長さＮとすると、前記第１長さＤに対する前記第２長さＮの割合が１８～４２％であってよい。
　本発明においては、前記プレートの表面または裏面には、前記薄板部を囲繞するように突条部が形成されていてよい。
　本発明においては、前記薄板部は、前記プレートの厚みに前記突条部の厚みを加えた厚みの中央に作られていてよい。
　本発明においては、容器の内部圧力が増大すると、溝部に作用する剪断力が増大し、ついには、溝部で破断が生じる。その場合、開弁部は厚さ方向に曲げ変形させられてその曲げ剛性が高くなっている。このため、開弁部は、溝部の一部に破断が生じてもその形状を維持しており、一部が曲がってしまったり、そのために開弁部の他の部分が薄板部に繋がったままとなるなどの事態は生じない。すなわち、開弁部は、溝部の破断と、溝部の両端部に続く自由破断部での自由破断とによって、折り曲げ線で折り曲がることにより、薄板部から切り裂かれる。そのため、開弁部の切り裂き、すなわち防爆弁の開弁には、溝部での破断と、自由破断部での自由破断とに要する荷重が反力として作用する。溝部での破断に要する力（剛性）は、主として、溝部の残厚によって決めることができ、また自由破断部での破断に要する力（剛性）は、主として、自由破断部の長さ（溝部の両端から折り曲げ線までの距離）によって決めることができる。したがって、本発明では、開弁圧力を溝部の残厚だけでなく、自由破断部の長さによって調整もしくは設定でき、開弁部の面積の増大によって溝部が長くなるとしても、開弁圧力のバラツキを抑制して正確に開弁圧力を設定することができる。また、溝部の長さは、自由破断部を設けてある分、短くなる上に、容器の内部圧力の変化に起因する繰り返し応力を溝部だけでなく、自由破断部によっても受け持つので、溝部の疲労破断を防止もしくは抑制することができる。
　凸を外に向けた断面円弧状に開弁部を形成した発明によれば、開弁部の内面にほぼ均等に内部応力が負荷されるようになるため、開弁圧力のバラツキを抑えることができる。
　開弁部、および溝部が中央部を挟む対称な位置に設けた発明によれば、防爆弁が開弁する際に２つの開弁部が開くため、大きな開口面積を得ることができる。
　溝部を中央部で重ねた発明によれば、２つの開弁部をほぼ同時に開弁させることができる。
　薄板部をプレートから窪んだ凹部に設けた発明によれば、開弁部を凹部の内部に配置することができるので、開弁部に傷を付けるなどの不都合を防止することができる。
　第１長さＤに対する第２長さＮの割合を１８～４２％にした発明によれば、正確な開弁圧力の設定と溝部の疲労破断の防止もしくは抑制と両方を最適な条件に確保することができる。
　プレートの表面または裏面に突条部を設けた発明によれば、薄板部を、例えば鍛造による圧縮加工で作る場合に生じる余剰部分を使用して突条部を作ることができ、よって薄板部の加工をし易くすることができる。
　プレートの厚みに突条部の厚みを加えた厚みの中央に薄板部を作る発明によれば、プレートの高さを超えない範囲で開弁部の凸高さを稼ぐことができる。このため、開弁部の凸形状の自由度を増やすことができる。
本発明に係る封口板を採用した密閉型電池の一例を示す斜視図である。 防爆弁の一例を示す斜視図である。 防爆弁の一例を示す平面図である。 図３に示したＩＶ－ＩＶ線に沿って切断した断面図である。 第１溝部の一例を示す拡大断面図である。 開弁した状態の防爆弁を示す斜視図であり、表面から視ている。 図６に示した防爆弁を裏面から視た状態を示す斜視図である。 第１溝部および第２溝部の他の実施形態を示す平面図である。 検証で使用した実験装置の一例を示す説明図である。 防爆弁の他の実施形態を示す平面図である。 開弁部の他の実施形態を示す平面図である。 図１１に示す開弁部をＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿って切断した断面図である。
　以下、本発明を適用した密閉型電池の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明に係る封口板１３を採用した密閉型電池１０の一例を示す。図１に示すように密閉型電池１０用の容器１１は、容器本体１２および封口板１３を備える。容器本体１２は、例えば金属板で作られており、上面に開口部１４を有し、かつ内部に電極体および非水電解液などを含む電池構造体が収納される。封口板１３は、例えばアルミニウムあるいはアルミニウム合金などの金属板で作られており、容器本体１２の内部が気密になるように開口部１４に接合される。
　例えば密閉型電池１０がリチウムイオン二次電池の場合には、深絞り加工により製造された、例えばアルミニウム合金製の容器本体１２を採用してもよい。封口板１３は、例えばアルミニウム合金板に鍛造加工を施して作られたものを使用し、例えばレーザ溶接によって開口部１４の全周に亘って接合されることで気密にされてよい。なお、同図に示す符号Ｈは容器１１の高さ方向を、符号Ｌは容器１１の長辺（横）方向を、そして符号Ｗは容器１１の短辺（幅）方向をそれぞれ示す。
　容器１１は、コアを電解液とともに格納している。コアは、セパレータを介在させ、正極および負極を積層して、あるいは捲回して造られている。正極端子１６および負極端子１７は、容器１１の内部から封口板１３を貫通して外部にそれぞれ露呈されており、絶縁部材１８を介して封口板１３にそれぞれ固定されている。正極端子１６および負極端子１７は、電池１０の長辺方向Ｌに並んで配置されている。容器１１は、正極端子１６および負極端子１７が並ぶ長辺方向Ｌを短辺方向Ｗに偏平した直方体に形成されている。正極端子１６および負極端子１７は、容器１１の長辺方向Ｌにおける封口板１３の中央を挟んだ両側にそれぞれ露出している。なお、容器１１の形状としては、例えば円筒状などであってもよい。
　封口板１３には、プレート１９、表面凹部２０、および注液孔２１を有する。表面凹部２０は、容器１１の長辺方向Ｌおよび短辺方向Ｗにおける中央の位置にプレート１９と一体的に形成されており、表面凹部２０の内部には、防爆弁２２が形成されている。注液孔２１は、非水電解液を注入するための孔であり、防爆弁２２から所定間隔を離した隣に形成されている。非水電解質を注入した後には、防爆弁２２が開弁する際の所定の内部圧力（開弁圧）よりも高い圧力によっても開かないように、封栓２３により注液孔２１が封止される。
　図２は、防爆弁２２の一例を示す。図２に示すように表面凹部２０は、輪郭が容器１１の長辺方向Ｌに長い小判形状（オーバル形状）になっている。表面凹部２０の内部には、プレート１９と一体に形成された薄板部２４を有する。防爆弁２２は、薄板部２４の表面（表面凹部２０の底面）２４ａの所定領域に薄板部２４と一体に形成されている。薄板部２４は、第１開弁部２５、第２開弁部２６、第１輪郭領域２７、第２輪郭領域２８、第１溝部２９、第２溝部３０、第１自由破断領域３１、および第２自由破断領域３２を有する。第１開弁部２５、および第２開弁部２６は、薄板部２４の一部を薄板部２４の厚さ方向に凸になるようにそれぞれ形成されており、薄板部２４の表面２４ａからプレート１９の表面１９ａを越えない高さに作られている。表面１９ａを越えない高さに作られることにより、第１開弁部２５および第２開弁部２６に外力が直接作用しにくくなるので好ましい。なお、第１開弁部２５、および第２開弁部２６の高さとしては、プレート１９の表面１９ａを越える高さで作ってもよい。
　図３は、防爆弁２２の一例を示す。図３に示すように第１開弁部２５は、平面視にて閉じた第１輪郭領域２７を有し、第１輪郭領域２７の内部が容器１１の外に向けて突出しており、つまり容器１１の外に向けて高さを有している。したがって、第１開弁部２５は、防爆弁２２が開弁する際に、第１輪郭領域２７の内部で曲がりや変形が生じない剛性を有する。同図では、表面２４ａから***し始める地点を囲った線を第１輪郭領域２７として表している。第１輪郭領域２７としては、平面視にて、例えば円形としてよい。なお、第１輪郭領域２７の形状としては、円形に限らず、閉じた輪郭領域であれば、例えば容器１１の長辺方向Ｌに長い小判形状（オーバル形状）であってもよい。
　第１溝部２９は、第１開弁部２５を薄板部２４から区画するとともに破断線として機能する。具体的に、第１溝部２９は、第１輪郭領域２７を囲繞するように設けられており、かつ第１開弁部２５を完全には囲繞せずに両端部（一端部３４，他端部３５）が離れた曲線状に形成されている。なお、第１溝部２９は、両端部３４，３５が離れた曲線状に形成されることに限らず、例えば両端部３４，３５が離れた直線と曲線とを組み合わせた線状、あるいは複数の直線を組み合わせた線状に形成されていてよい。
　一端部３４および他端部３５は、一端部３４および他端部３５を結ぶ第１直線３７が第１開弁部２５を横切る位置に設けられている。好ましくは同図に示すように、第１輪郭領域２７のうちの中心２７ａを通り、かつ第１直線３７に平行な中心線４５に対して、第１溝部２９が囲繞する側の囲繞範囲Ｘ１とは逆側の開放側の範囲Ｘ２を第１直線３７が横切るように両端部３４，３５を設けてもよい。なお、第１直線３７は、本発明の実施形態における直線の一例である。
　一端部３４は、第１輪郭領域２７の中心２７ａに対して一方側（同図に示す中心２７ａの上側）に位置する。他端部３５は、中心２７ａに対して他方側（同図に示す中心２７ａの下側）に位置する。つまり、一端部３４および他端部３５は、中心２７ａを通り、かつ第１直線３７に直交する第２直線３９を軸として対称な位置に設けられている。
　第１開弁部２５は、防爆弁２２が開弁する際に、折り曲げ線３８で折り曲げられる。折り曲げ線３８は、第１直線３７を挟んで第１溝部２９の長さ方向での中央部５０とは反対側で、かつ第１開弁部２５を外れた位置に、第１直線３７とほぼ平行な線に設定されている。薄板部２４のうち第１溝部２９の両端部３４，３５と折り曲げ線３８との間の薄板部２４には、第１自由破断領域３１が設けられている。第１自由破断領域３１は、第１開弁部２５が折り曲げ線３８で折れ曲がる際に、第１溝部２９の破断に続けて自由破断する領域である。なお、折り曲げ線３８は、第１輪郭領域２７と第２直線３９との交点（左側交点４０、右側交点４１）のうち、開放側の範囲Ｘ２にある左側交点４０を通り、かつ第１直線３７に平行な線に仮定している。
　実際には、防爆弁２２が開弁の際に、第１開弁部２５の折れ目は、折り曲げ線３８上に限らず、例えば折り曲げ線３８から第１輪郭領域２７とは逆側にずれることがある。これは、第１開弁部２５が第１輪郭領域２７の内部で変形しない剛性を持っているためである。このため、同図に示す折り曲げ線３８は仮想的な線である。
　第１自由破断領域３１は、第１輪郭領域２７、表面２４ａの外周２４ｂ、第１直線３７、および折り曲げ線３８で囲まれた領域であり、第１上自由破断部４３と第１下自由破断部４４とを有する。第１上自由破断部４３は、一端部３４と折り曲げ線３８との間に第１溝部２９の破断に続けて自由破断が生じる領域である。また、第１下自由破断部４４は、他端部３５と折り曲げ線３８との間に第１溝部２９の破断に続けて自由破断が生じる領域である。
　第１溝部２９は、第１直線３７を挟んで第１溝部２９の長さ方向での中央部５０を含む曲線部分２９ａが、第１輪郭領域２７から所定の間隔を保つように、第１輪郭領域２７に相似する形状、例えば円弧状に作られている。第１溝部２９は、中心線４５に交差する交点のうちの上側交点４６と一端部３４との間の一端部分２９ｂが、外周２４ｂから所定の間隔を保つように第２直線３９に平行な直線状で作られている。同様に下側交点４７と他端部３５との間の他端部分２９ｃは、外周２４ｂから所定の間隔を保つように、第２直線３９に平行な直線状に作られている。このように、一端部分２９ｂおよび他端部分２９ｃを第２直線３９に平行な直線状とすることで、開弁の際に、自由破断部が略直線状に破断するので、開弁圧の調整が容易になる。
　第１開弁部２５が開弁される領域の長さ（第１長さ）Ｄに対する第１溝部２９が形成されていない第１自由破断領域３１の長さ（第２長さ）Ｎの比率が所定値よりも大きいと、第１自由破断領域３１の長辺方向Ｌに沿う長さが長くなる。第１長さＤは、第１溝部２９と第２直線３９とが交差する交点（中央部５０）を通り、かつ第１直線３７に平行な中央線４９と折り曲げ線３８との間の最短距離の長さである。第２長さＮは、両端部３４，３５と折り曲げ線３８との間の最短距離の長さである。第１自由破断領域３１の長辺方向Ｌに沿う長さが長いと、第１溝部２９の長辺方向Ｌに沿う長さが短くなる。このため、第１自由破断領域３１での破断に要する力（剛性）が強くなり、第１開弁部２５が開き難くなる。
　逆に、第１長さＤに対する第２長さＮの比率が所定値よりも小さいと、第１自由破断領域３１の長辺方向Ｌに沿う長さが短くなる。第１自由破断領域３１の長辺方向Ｌに沿う長さが短くなると、第１溝部２９の長辺方向Ｌに沿う長さが長くなる。このため、第１自由破断領域３１での破断に要する力（剛性）が弱くなり、第１開弁部２５が開き易くなる。つまり、第１自由破断領域３１での破断に要する力（剛性）は、主として、第２長さＮによって決めることができる。第１溝部２９の長さ（第１長さＤ－第２長さＮ）は、第１自由破断領域３１を設けてある分短くなるため、繰り返し応力を第１溝部２９だけでなく第１自由破断領域３１によっても受け持つので、第１溝部２９の疲労破断を防止もしくは抑制するパラメータになる。
　つまり、第１長さＤに対する第２長さＮの割合を調整することで、開弁圧を所定圧に維持させる剛性と、繰り返し応力により第１溝部２９が破断するのを抑制する剛性との両立を管理することができる。なお、第２長さＮの第１長さＤに対する割合は、例えば１８～４２％が好適である。
　第２長さＮの第１長さＤに対する割合は、例えばプレート１９の強さなどの条件で変わる。プレート１９の強さは、材料や薄板部２４の厚みに起因する。材料の強さには、弾性的強度、降伏強度、破断（破壊）に対する強度、最大（引張）強度、クリープ変形（小さな負荷における経時変化）に対する強度、疲労に対する強度、および摩擦（摩耗）への耐性などのパラメータがある。つまり、第２長さＮの第１長さＤに対する割合は、前述したパラメータを変えることでも調整可能である。
　第２開弁部２６、第２溝部３０、第２自由破断領域３２、および第２折り曲げ線３３は、第１開弁部２５、第１溝部２９、第１自由破断領域３１、および第１折り曲げ線３８に対して、中央線４９を軸として反転した対称の形状になるように作られている。そして、第１溝部２９、および第２溝部３０は、中央線４９上で重なるように作られている。なお、中央部５０は、表面凹部２０の中心点であってよい。
　図４は、図３に示したＩＶ－ＩＶ線に沿って切断した図である。図４に示すように薄板部２４は、プレート１９の厚みＴ１よりも薄い厚みＴ２になるように、例えば上型と下型との間で圧縮することで塑性変形させる鍛造加工により作られる。この鍛造加工により平面視にて表面凹部２０に輪郭が一致する位置に裏面凹部５１が形成される。その後に、例えばコイニング加工が行われ、そのコイニング加工により第１開弁部２５、第２開弁部２６、第１溝部２９、および第２溝部３０が薄板部２４に形成される。第１開弁部２５、および第２開弁部２６は、凸を容器１１の外に向けた円弧状の断面形状になっており、第１開弁部２５、および第２開弁部２６の厚みは、厚みＴ２とほぼ同じ厚みになっている。
　薄板部２４を作る圧縮加工では、プレート１９に余剰部分が生じる。圧縮加工により生じる余剰部分は、加工をし易くするために、例えば上型および下型に作られた傾斜部により表面凹部２０の外周、および裏面凹部５１の外周に向けて押し出される。押し出された余剰部分は、圧縮加工での圧縮率が大きくなるにつれて、つまりプレート１９の厚みＴ１に対する薄板部２４の厚みＴ２の割合が小さくなるにつれて体積が増加して、表面凹部２０の外周、および裏面凹部５１の外周に膨出する量が増加する。膨出された余剰部分は、圧縮加工後に行われるトリマー（矯正加工）により形が整えられた突条部５２に形成される。この突条部５２は、所定の幅で裏面凹部５１を囲繞し、かつプレート１９の裏面１９ｂから容器１１の内部に向けて所定の突出量で突出する形状になるように形成されており、そして表面が滑らかになるように整えられる。これにより、突条部５２の見栄えを良くすることができるとともに、突条部５２の表面の仕上りを良好にして作業者への安全性を確保することができる。
　薄板部２４の表面２４ａは、プレート１９の厚みＴ１の範囲内で、かつ厚みＴ１の中央よりも裏面凹部５１側に寄った位置に作られている。つまり、突条部５２が裏面１９ｂに形成されているため、薄板部２４は、突条部５２の厚みＴ３を含む裏面凹部５１の深さｈ１と表面凹部２０の深さｈ２とがほぼ同じ深さになる位置に形成されてよい。つまり、薄板部２４は、プレート１９の厚みＴ１に突条部５２の厚みＴ２を加えた厚みの中央に作られてよい。このため、薄板部２４は、プレート１９の厚みＴ１のほぼ中央に作った際の深さよりも深い位置に表面２４ａを作ることができる。よって、表面凹部２０の内部で第１開弁部２５、および第２開弁部２６の高さを稼ぐことができる。これにより、第１開弁部２５、および第２開弁部２６について、内部圧力が均一に負荷される断面形状の自由度を増やすことができる。
　なお、突条部５２としては、プレート１９の表面１９ａに形成されていてもよい。また、表面凹部２０の側面（表面２４ａからプレート１９の表面１９ａに立ち上がる側面）には、余剰部分を表面凹部２０の外周に向けて押し出すための上型の傾斜部が転写される表面斜面５４が形成されている。同様に裏面凹部５１の側面には、余剰部分を裏面凹部５１の外周に向けて押し出すための下型の傾斜部が転写される裏面斜面５５が形成されている。
　図５は、第１溝部の一例を示す。なお、図５に示す第１溝部２９は一例であり、本発明では図５に示す形状に限定されることはない。図５に示すように第１溝部２９には、残厚Ｓの寸法精度を向上させるために、例えば圧縮加工により薄板部２４の表面２４ａ、および裏面２４ｃにそれぞれ段差部が形成されている。表面２４ａには、第１段差部５７、および第２段差部５８が形成されている。第１段差部５７は、容器１１の長辺方向Ｌの長さＷ１が相対的に長くなるように作られている。第２段差部５８は、長辺方向Ｌの長さＷ２を長さＷ１よりも短くして、第１段差部５７内に作られている。第２段差部５８の深さは、例えば第１段差部５７の深さよりも深く作られている。
　裏面２４ｃには、第３段差部５９、および第４段差部６０が形成されている。第３段差部５９は、長辺方向Ｌの長さＷ３で作られている。第４段差部６０は、長辺方向Ｌの長さＷ４が長さＷ３よりも短くなるように第１段差部５７内に作られている。第４段差部６０の長さＷ４は、上型および下型の間に予測される中心ずれを許容する長さ、つまり、第２段差部５８の長さＷ２よりも長くなるように形成されている。第３段差部５９の長さＷ３は、上型および下型の間に予測される中心ずれを許容する長さ、つまり第１段差部５７の長さＷ１よりも長くなるように形成されている。第３段差部５９、および第４段差部６０の深さは、第１段差部５７の深さよりも浅くなるように作られている。
　第１溝部２９の残厚Ｓは、第２段差部５８の底面５８ａと第４段差部６０の底面６０ａとの間の厚みに相当するものであり、第１溝部２９での破断に要する力（剛性）を管理するパラメータになる。なお、第２溝部３０の断面形状は、第１溝部２９と同じまたは同様な断面形状であるため、ここでの詳しい説明を省略する。また、図３に示した中央部５０で重なる第１溝部２９、および第２溝部３０の長辺方向Ｌにおける断面形状も図５に示した断面形状と同じ断面形状になる。
　図６は、開弁した状態の防爆弁を示す。図６に示すように第１開弁部２５、および第２開弁部２６は、第１折り曲げ線３８、および第２折り曲げ線３３で中央部５０から長辺方向Ｌの両側に向けてそれぞれ折れ曲がる観音開き式に開弁される。中央部５０は、第１溝部２９、および第２溝部３０における中央部５０を含む突き合わせ部（中央線４９上の付近）６２，６３になっている。突き合わせ部６２，６３から外周２４ｂまでの中央領域部２４ｄは、突き合わせ部６２，６３を除く第１溝部２９、および第２溝部３０から外周２４ｂまでの外周領域部２４ｅよりも広いため、撓みやすく、よって破断し難い。逆に外周領域部２４ｅは、外周２４ｂが近くにあるため撓み難く、よって破断し易い。
　突き合わせ部６２，６３には、撓み易いため、繰り返し応力により膨出や収縮により弾性的に変形し、開弁の際には、弾性力に抗して破断させるのに要する荷重が反力として作用する。突き合わせ部６２，６３に作用する荷重に抗する引張強さは、突き合わせ部６２，６３以外の第１溝部２９および第２溝部３０の破断に要する力や、第１自由破断領域３１および第２自由破断領域３２の自由破断６５に要する力よりも強くなる。このため、突き合わせ部６２，６３の第１溝部２９および第２溝部３０は、突き合わせ部６２，６３以外の第１溝部２９および第２溝部３０の破断、ならびに第１自由破断領域３１および第２自由破断領域３２の自由破断６５よりも僅かに遅れて最後に破断する。
　開弁する際には、第１開弁部２５、および第２開弁部２６の内面に、容器１１の内部応力、または繰り返し応力の負荷により、突き合わせ部６２，６３が破断するまでの間に非常に高い圧力がほぼ均等に負荷されている。このため、突き合わせ部６２，６３が引張強度の限界を超えると、突き合わせ部６２，６３の第１溝部２９および第２溝部３０に破断が生じて、第１開弁部２５、および第２開弁部２６が一気に開く。このように第１開弁部２５、および第２開弁部２６が一気に開くことで第１開弁部２５、および第２開弁部２６の開きタイミングをほぼ同時に行わせることができる。また、開弁した後の突き合わせ部６２，６３の表面２４ａに対する開き角度が、例えば４５度以上の角度になるように第１開弁部２５、および第２開弁部２６を大きく開かせることができる。
　図７は、図６に示した防爆弁２２を裏面から視た状態を示す。図７では、薄板部２４における開口された領域をハッチィングで表している。第１開弁部２５は、突き合わせ部６２以外での第１溝部２９の破断、第１自由破断領域３１の自由破断６５、および突き合わせ部６２の破断がそれぞれ生じることによって第１折り曲げ線３８を折り目として開弁される。第２開弁部２６は、突き合わせ部６３以外での第２溝部３０の破断、第２自由破断領域３２の自由破断６５、および突き合わせ部６３の自由破断がそれぞれ生じることによって第２折り曲げ線３３で折り曲げられて開弁される。中央領域部２４ｄは、外周領域部２４ｅよりも外周２４ｂまでの隙間が広くなっている。
　図８は、第１溝部２９および第２溝部３０の他の実施形態を示す。図８に示すように第１溝部２９は、上側交点４６と一端部３４との間の一端部分２９ｂが第１輪郭領域２７と相似の円弧状に作られている。同様に、下側交点４７と他端部３５との間の他端部分２９ｃは、第１輪郭領域２７と相似の円弧状に作られている。なお、一端部分２９ｂおよび他端部分２９ｃは、第１輪郭領域２７と相似の円弧状に限らず、円弧状に近い曲線であってよい。図８の実施形態における第２溝部３０は、第１溝部２９を、中央線４９に対して対称に配置した形状と同じ形状になっている。なお、図８では、図３で説明したと同じまたは同様な部分には同符号を付与してここでの詳しい説明を省略する。
　表１は、本発明を適用した封口板１３により奏する効果を説明するための検証結果を示す。本発明者などが行った検証では、表１に示すように、図３で説明した第２長さＮの寸法（ｍｍ）を１．２、１．４、１．８、および２．２（ｍｍ）に変化させ、かつ第１溝部２９、および第２溝部３０の残厚Ｓ（μｍ）を１００～４０（μｍ）の範囲で２０（μｍ）ずつ変化させたＮｏ．１～Ｎｏ．４の封口板１３をそれぞれ作り、防爆弁２２が開弁する際の内部圧力（開裂内圧（ＭＰａ））、および繰り返し破断回数を、実験装置を使用して測定した。実験装置では、防爆弁２２に負荷する圧力を大気圧よりも高い所定の圧力と大気圧とに所定の間隔で切り替えて負荷して測定した。繰り返し破断回数は、空気圧を所定の圧力で負荷した後に、空気圧を大気圧に切り替えるまでのサイクルを回数「１」として計数し、防爆弁２２の開弁または開裂が視認されるまでの回数（疲労寿命）を表１に記載した。
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　検証で使用した実験装置は、図９に示すようにテーブル６７の位置決め部６８に封口板１３をセットし、押さえ板６９で上方から封口板１３をテーブル６７に押さえ付ける。テーブル６７には、防爆弁２２に空気を供給する配管７０が取り付けられている。配管７０を介して供給される空気は、テーブル６７に設けられた吹出し口７９を介して防爆弁２２に内側から負荷される。押さえ板６９には、防爆弁２２の開弁状態を視認するための開口７１が形成されている。コンプレッサ７２は、圧縮空気を作る。圧縮空気は、増圧器７３および圧力調整弁７４に送られて、増圧器７３および圧力調整弁７４により所定の圧力に調整された後に電磁弁７５に供給される。電磁弁７５は、所定の圧力に調整された空気圧を配管７０に供給するときに切り替えられる第１ポート７６と、大気圧を配管７０に供給するときに切り替えられる第２ポート７７とを備える。制御部７８は、電磁弁７５を制御しており、電磁弁７５のポート７６，７７を所定の間隔で切り替えることで防爆弁２２に繰り返し応力を負荷する。
　検証で使用した封口板１３は、厚みＴ１が２．０ｍｍのアルミ合金板を表裏の両面から圧縮する圧縮加工により、長辺方向Ｌの長さが１６．２ｍｍ、短辺方向Ｗの長さが８．２ｍｍ、および厚みＴ２が０．２５ｍｍの薄板部２４を形成し、その後に、開口部１４に対向するサイズに外形剪断加工を施して作られている。薄板部２４には、第１開弁部２５、および第２開弁部２６が一体に作られている。第１開弁部２５は、表面２４ａからの高さが１．３ｍｍ、第１輪郭領域２７が半径２．８ｍｍのドーム状に形成されている。第２開弁部２６は、第１開弁部２５と同じ形状になるように作られている。
　検証で使用する封口板１３に要求される開裂内圧（開弁圧力）は２ＭＰａ、および繰り返し破断回数はほぼ３万回以上に設定されている。検証で使用するＮｏ．１～Ｎｏ．４の封口板１３は、第２長さＮの寸法を予め複数の値に決め、その後に、各値の第２長さＮに対して開裂内圧が２ＭＰａを確保する残厚Ｓを決定し、開裂内圧が２ＭＰａを確保する第２長さＮの寸法と残厚Ｓとの組み合わせで作った封口板１３に対して、繰り返し破断回数を検証している。
　残厚Ｓを相対的に大きくすると、第１溝部２９、および第２溝部３０を破断させる力に抗する剛性が強くなる、つまり第１溝部２９、および第２溝部３０が破断し難くなる。また、第２長さＮの寸法、つまり第２長さＮの第１長さＤに対す割合を相対的に小さくすると、第１開弁部２５、および第２開弁部２６を開弁する荷重に抗する剛性が低くなる、つまり第１開弁部２５、および第２開弁部２６が開弁し易くなる。
　検証では、第２長さＮの第１長さＤに対する割合（％）と残厚Ｓ（μｍ）との組み合わせは、Ｎｏ．１の封口板１３では２１．４％および１００μｍ、Ｎｏ．２の封口板１３では２５％および８０μｍ、Ｎｏ．３の封口板１３では３２．１％および６０μｍ、Ｎｏ．４の封口板１３では３９．３％および４０μｍとしている。
　表１に示すように、Ｎｏ．１～Ｎｏ．４の封口板１３については、２ＭＰａの開裂内圧を確保したうえで、３万回以上の繰り返し破断回数を満足していることが分かった。
　表１に示す比較例１の封口板１３は、第２長さＮ（ｍｍ）および残厚Ｓ（μｍ）が１ｍｍおよび１２０μｍの組み合わせになっており、検証では開裂内圧が２ＭＰａを満足している。このとき、繰り返し破断回数が３万回を下回った。第２長さＮが短くなると、残厚Ｓの寸法によって開裂内圧と繰り返し応力とを受け持つ割合が大きくなる。よって、比較例１の封口板１３では、第１自由破断領域３１、および第２自由破断領域３２よりも残厚Ｓによって繰り返し応力に抗する剛性を受け持つことになり、結果、繰り返し破断回数が低下したと考えられる。繰り返し破断回数を目標値の３万回に近づけるためには、残厚Ｓを厚くすることが考えられる。そこで、残厚Ｓを厚くすると、開裂内圧の値が目標値（２ＭＰａ）を超える値に上昇して、防爆弁２２が開裂内圧の目標値で開弁しなくなった。このため、Ｎｏ．１の封口板１３よりも第２長さＮが短くなる方向の値、および残厚Ｓが厚くなる方向の値での組み合わせにより作った封口板１３に対しては、開裂内圧を目標の設定圧力に確保することができなかった。
　表１に示す比較例２の封口板１３は、比較例１とは逆に、第２長さＮを２．４ｍｍにし、かつＮｏ．４の封口板１３よりも第２長さＮを長くして、第１開弁部２５、および第２開弁部２６の開弁に抗する剛性を強くした。検証では、２ＭＰａの開裂内圧で第１開弁部２５、および第２開弁部２６が開弁するように残厚Ｓを小さくしたものを使用したが、３０μｍの残厚Ｓでも開弁しなかった。３０μｍの残厚Ｓは、厚みが非常に薄くなる。このため、第１溝部２９、および第２溝部３０に割れが生じ易く、よって、残厚Ｓをこれ以上薄くすることができなかった。また、検証では、比較例２の繰り返し破断回数は、第１溝部２９、および第２溝部３０に割れが生じて目標値から激減した値になった。
　結果として、残厚Ｓで開裂内圧を調整するとともに、第２長さＮの値で第１開弁部２５、および第２開弁部２６の開弁に抗する剛性を保ち、繰り返し破断回数を向上させるように、両者を満足させる領域が存在することが分かった。これらは、図８で説明した封口板１３でも表１で説明したと同じまたは同様な効果が得られた。
　以上、上記で説明した各実施例は本発明の例示であり、ある実施例に特有の構造および機能は他の実施例にも適用できる。また、本発明は、上述した各実施例に限定されないのであって、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。
　例えば図３および図８で説明した表面凹部２０に設けた第２開弁部２６、および第２溝部３０を省略して、防爆弁２２としては、第１開弁部（以下、単に「開弁部」と称す）２５、および第１溝部２９（以下、単に「溝部」と称す）のみを設けた形態にしてもよい。図１０は、防爆弁２２の他の実施形態を示す。図１０に示すように薄板部２４は、１つの開弁部２５および一つの溝部２９を有する。薄板部２４は、第１直線３７に対して溝部２９の長さ方向の中央部５０側にて、第１溝部２９との間の隙間８０が均一になるように外周２４ｂが形成されている。
　また、図３に示した第１開弁部２５、第２開弁部２６、および図１０に示した開弁部２５は、凸を外に向けた円弧状の断面形状になるように作っているが、本発明ではこれに限らず、例えば図１１および図１２に示すように、開弁部８２を断面テーブル状に作ってもよい。図１１は、他の実施形態の開弁部８２を示す。図１２は、図１１に示すＸＩＩ－ＸＩＩ線に沿って切断した開弁部８２を示す。開弁部８２は、薄板部２４の一部が薄板部２４の厚さ方向に凸となって曲げ剛性を高められた形状に作られている。つまり、開弁部８２は、平面視にて交点８２ａを中心とする円状に閉じた輪郭領域に沿ってビード８３が作られている。断面視にてビード８３の内部は、テーブル状の平面部８４を有する。平面部８４は、曲がりや変形を生じさせない剛性を有する。この平面部８４は、表面２４ａよりも高さｈ３の分だけ高くして作られている。開弁部８２の厚みは、薄板部２４の厚みとほぼ同じに作られている。なお、図１１および図１２では、図３および図１０で説明したと同じまたは同様な部分には同符号を付与してここでの詳しい説明を省略する。また、開弁部２５の他の形態としては、図１１および図１２に示した開弁部８２の形態に対して、ビード８３を省略した形状に作ってもよい。さらに、図１１および図１２に示した開弁部８２の形態に対して、ビード８３の内側に同様なビードを同心円状に１本または複数本作った形状にしてもよい。さらにまた、ビード８３の内部の平面部８４を、図３で説明したように凸を外に向けた円弧状に作ってもよい。
　また、例えば図１０および図１１に示したように、開弁部２５，８２を１つだけ設けた薄板部２４を、プレート１９の異なる位置に複数、例えば２つ設けてもよい。例えば２つ設ける場合には、封口板１３における長辺方向Ｌの中央に対して対称の位置に設けるのが好適である。さらに封口板１３は、図１で説明したように容器１１の外殻を構成する面のうちの上面に取り付けられているが、これに限らず、容器１１の外殻を構成する面であれば、いずれの面に取り付けられてよい。
　１０…電池、　１１…容器、　１３…封口板、　１９…プレート、　２０…表面凹部、　２２…防爆弁、　２４…薄板部、　２５…第１開弁部、　２６…第２開弁部、　２７…第１輪郭領域、　２８…第２輪郭領域、　２９…第１溝部、　３０…第２溝部、　３１…第１自由破断領域、　３２…第２自由破断領域、　３３…第２折り曲げ線、　３４…一端部、　３５…他端部、　３８…第１折り曲げ線、　５２…突条部、　８２…開弁部。

Claims (8)

  1. 　密閉型電池の容器の外殻の一部を形成するプレートの一部に、前記容器の内部圧力の増大によって開弁する防爆弁を備えた封口板において、
    　前記防爆弁は、
    　前記プレートの一部に形成された、前記プレートより薄肉の薄板部と、
    　前記薄板部の一部が前記薄板部の厚さ方向に凸となって曲げ剛性を高められた開弁部と、
    　前記開弁部を前記薄板部から区画するとともに破断線として機能する溝部とを有し、
    　前記溝部は、前記開弁部を完全には囲繞せずに両端部が離れた線状に形成され、
    　前記両端部は、前記両端部を結んだ直線が前記開弁部を横切る位置に設けられ、
    　前記直線を挟んで前記溝部の長さ方向での中央部とは反対側でかつ前記開弁部を外れた位置に前記直線とほぼ平行な折り曲げ線が設定され、
    　前記薄板部のうち前記溝部の前記両端部と前記折り曲げ線との間の部分が前記溝部の破断に続けて自由破断する自由破断領域とされており、
    　前記溝部の破断と前記溝部の破断に続く前記自由破断領域での前記薄板部の自由破断とによって前記開弁部が前記折り曲げ線で折り曲がることにより前記防爆弁が開弁するように構成されていることを特徴とする封口板。
  2. 　前記開弁部は、前記薄板部の厚みと同じ厚みで、凸を前記容器の外に向けた断面円弧状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の封口板。
  3. 　前記開弁部、および前記溝部は、前記溝部の長さ方向での中央部を挟む対称な位置に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の封口板。
  4. 　前記溝部は、前記対称に配置された溝部は、前記中央部で重なっていることを特徴とする請求項３に記載の封口板。
  5. 　前記薄板部は、前記プレートから窪んだ凹部に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の封口板。
  6. 　前記直線に直交する方向における前記開弁部の長さを第１長さＤ、前記両端部と前記折り曲げ線との間の長さを第２長さＮとすると、前記第１長さＤに対する前記第２長さＮの割合が１８～４２％であることを特徴とする請求項５に記載の封口板。
  7. 　前記プレートの表面または裏面には、前記薄板部を囲繞するように突条部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の封口板。
  8. 　前記薄板部は、前記プレートの厚みに前記突条部の厚みを加えた厚みの中央に作られていることを特徴とする請求項７に記載の封口板。
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