CN113497306A - 电池盖 - Google Patents
电池盖 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113497306A CN113497306A CN202110263352.6A CN202110263352A CN113497306A CN 113497306 A CN113497306 A CN 113497306A CN 202110263352 A CN202110263352 A CN 202110263352A CN 113497306 A CN113497306 A CN 113497306A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- plate portion
- groove
- pressure
- valve
- battery cover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 26
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims abstract description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 16
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 2
- QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N (r)-(6-ethoxyquinolin-4-yl)-[(2s,4s,5r)-5-ethyl-1-azabicyclo[2.2.2]octan-2-yl]methanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C([C@H]([C@H](C1)CC)C2)CN1[C@@H]2[C@H](O)C1=CC=NC2=CC=C(OCC)C=C21 QNRATNLHPGXHMA-XZHTYLCXSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000012778 molding material Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- -1 nickel metal hydride Chemical class 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/15—Lids or covers characterised by their shape for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- 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
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/155—Lids or covers characterised by the material
- H01M50/157—Inorganic material
- H01M50/159—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
- H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
本发明提供一种电池盖,能够容易地进行用于以规定压力使电池盖的阀开裂的管理。电池盖由金属板构成,且该电池盖是将阀、以及与该阀的周围的板部进行一体成形而成的,阀(1)由在压力的作用下从折槽(4)开始弯曲的承压板部(5)、以及薄板部(6)构成,该薄板部比周围的板部(2)的厚度薄,并将该承压板部与该周围的板部连接起来,薄板部具备:以从折槽的延长线上的部位通过的方式被雕刻出的破裂槽(7),作用于阀的压力使得承压板部从折槽开始弯曲变形,伴随该弯曲变形,在该阀之中,延长线上的部位比其他部位更加强烈地被拉伸,由此,在规定压力之时,阀以破裂槽的延长线上的部位为起点而进行开裂。
Description
技术领域
本发明涉及一种使用于电池壳体的封口的金属板制的电池盖。
背景技术
以往,关于锂离子电池、镍氢电池等,作为用于收容上述电池的发电器件的电池壳体,采用了:将电池盖安装于有底筒状的壳体主体的筒口部的密闭形壳体。
作为其电池盖,普遍采用了由金属板构成的电池盖,该电池盖是将在规定压力之时开裂的阀、以及与该阀相连的周围的板部进行一体成形而成的。这种电池盖一般是通过使用了传递模具的冲压加工而被大量生产的。该阀是在电池内压的异常上升时为了避免电池壳体的爆炸而作为安全阀发挥作用。
以往,在该阀的冲压加工中,采用了对朝向一侧突出的突起部和薄板部进行成形的半切加工,其中,该薄板部具有比突起部的最大厚度薄且比周围的板部薄的厚度,并将突起部和周围的板部连接起来(例如,专利文献1)。在使用半切加工来成形阀部的情况下,能够与利用使突起部朝向金属板的一侧突出的量相应地抑制因为阀部的成形而向金属板的传递方向和宽度方向逃逸的无用的板料量,此外,也不用提高模具强度或冲压加压能力,就能够应对:采用更厚的金属板的情形、或者采用材料强度更高的金属板的情形。
对于专利文献1的电池盖,成形有:一侧的板面整个面被成形为一定高度的圆形状的突起部、以及与突起部的周围整周相连的薄板部。薄板部的一侧的板面以及另一侧的板面各自的横截面形状成形为凹圆弧状。在薄板部雕刻有:具有一定槽深的且延伸成圆周状的破裂槽。破裂槽的槽底部的厚度在该阀之中被设定在最小。由于阀的周围的板部比薄板部厚,故刚性优异,所以,作用于阀的压力(电池内压)上升将使得圆环状的薄板部整周朝向外部侧被拉伸,致使阀呈现膨胀。在规定压力时,破裂槽的槽底部的任意一个部位耐不住前述的拉伸应力,破裂槽的裂痕就会以此为起点而急速扩展,使得阀急速开裂。因此,能够将异常上升的电池内压急速地排除到外部。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-102023号公报
即便现在也还在追求着电池容量的增大。伴随着电池容量的增大,提高应对异常发生时电池内压急剧上升的电池的防爆性就会变得很重要。因此,有可能出现:电池壳体变得大型化、增大前述阀的开放面积的事态。
然而,在专利文献1这种电池盖的情况下,为了大幅增加打开阀的容易性而一旦增大包括破裂槽在内的薄板部的全长,就可预测到:用于将阀开裂之时的压力(开裂压力)管理在规定压力的成本增加。
即,在薄板部上雕刻出破裂槽之时的料的塑性流动会使得在破裂槽附近,薄板部的厚度和形状呈现出不规则变化,这种变化在冲压加工方面是不可避免的。所以,例如,即便是在圆环状的薄板部上雕刻出圆周状的破裂槽,作用于破裂槽的前述拉伸应力或薄板部的变形程度在整周上会不同,些许的偏差是在所难免的。考虑到这种不规则性,通过在周向上分散的多个部位来测定相对于拉伸应力而为最弱的破裂槽的槽底部的厚度,来进行用于保障开裂压力的品质管理。
在与专利文献1那样的电池壳体的大型化相对应地增大阀的开裂面积的情况下,一旦以同种程度来制造模具的精度,前述的不规则变化就会加大,出现开裂压力不稳定的倾向。因此,需要模具的精度达到现有水平以上,从而模具制作变得困难,对制造成本带来较大影响。此外,由于破裂槽的全长变长,因此,需要厚度管理的范围变长,用于保障开裂压力的品质管理所需要的测定部位就会增加,从而对品质管理成本带来影响。
发明内容
鉴于上述情形,本发明所要解决的课题在于,提供一种能够容易地进行以规定压力使电池盖的阀开裂的管理。
为了解决上述课题,本发明采用了下述的构成:电池盖由金属板构成,该电池盖是将在规定压力之时开裂的阀、以及与该阀相连的周围的板部进行一体成形而成的,所述阀是由通过压力的作用而从折槽开始弯曲的承压板部、以及薄板部构成,该薄板部比所述周围的板部的厚度薄,并将该承压板部与该周围的板部连接起来,所述薄板部具备:在厚度方向上具有槽深、且以从所述折槽的延长线上的部位通过的方式雕刻出的破裂槽,作用于所述阀的压力使得所述承压板部从所述折槽开始弯曲变形,伴随该弯曲变形,在该阀之中,所述延长线上的部位比其他部位更加强烈地被拉伸,由此,在所述规定压力之时,所述阀以所述破裂槽的所述延长线上的部位为起点而进行开裂。
本发明所涉及的电池盖通过采用上述构成,能够将阀的薄板部的破裂槽处的厚度的测定对象限定在承压板部的折槽的延长线上,能够缓和其他部位的厚度管理,因此,能够容易地进行用于以规定压力而使阀开裂的管理。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的电池盖的主视图。
图2是将图1的阀放大表示的部分主视图。
图3是沿着图2中的Ⅲ-Ⅲ线的截面图。
图4是沿着图2中的Ⅳ-Ⅳ线的截面图。
图5是表示对图2的折槽进行成形的雕刻工序的截面图。
图6是表示对图2的承压板部以及薄板部进行成形的工序的截面图。
图7是表示对图2的破裂槽进行成形的雕刻工序的截面图。
图8是表示使图1的承压板部弯曲的状态的截面图。
图9是表示图8的状态的阀的部分主视图。
图10是表示图8的阀开裂的形态的部分立体图。
图11是表示破裂槽的变更例的截面图。
图12是表示本发明的第二实施方式涉及的电池盖的部分主视图。
图13是图12的阀的截面图。
图14是表示使图13的承压板部弯曲的状态的截面图。
图15是表示本发明的第三实施方式涉及的电池盖的部分主视图。
图16是图15的阀的截面图。
图17是表示本发明的第四实施方式涉及的电池盖的部分主视图。
图18是图17的阀的截面图。
图19是表示本发明的第五实施方式涉及的电池盖的部分主视图。
图20是图19的阀的截面图。
附图标记说明
1、10、20、30、40 阀
2、13 周围的板部
4、15、22、23、32、42、43 折槽
5、11、21、31、41 承压板部
6、12 薄板部
7、14 破裂槽
具体实施方式
下面,结合附图来说明:作为本发明所涉及的电池盖一例的第一实施方式。
图1所示的电池盖是由金属板构成的,该电池盖是将在规定压力之时开裂的阀1、以及与该阀1相连的周围的板部2进行一体成形而成的。该电池盖例示了方形电池用的盖。电池盖的周缘3接合于有底筒状的壳体主体的筒口部(省略图示)。
该金属板一般情况是从展卷机放出并能够利用传递模具进行冲压加工的材料,具有代表性的可以列举出铝合金板等。
如图2~图4所示,阀1包括:在压力的作用下从折槽4开始弯曲的承压板部5、以及比周围的板部2的厚度t1薄且将承压板部5与周围的板部2连接起来的薄板部6。
周围的板部2的厚度t1是与阀1邻接的部位的厚度,被设定在实质上与原材料的金属板的板厚同等的厚度。该金属板的板厚为2.0mm以上,更优选为大于3.0mm,再优选为5.0mm以下。只要金属板的板厚为2.0mm以上,就能够制造出适合于电池壳体大型化那种强度的电池盖,如果大于3.0mm,就能够应对至今为止都难以实现的电池壳体的大型化,如果在5.0mm以下,就能够应对由传递模具实施的冲压加工。
承压板部5是从薄板部6朝向一侧较高地突出出来,而且,相对于周围的板部2而言在一侧具有突出高度。在此,所谓的“一侧”是指:在厚度方向上朝向一侧突出的方向,将朝向与该一侧相反一侧突出的方向称为“另一侧”。在图3、图4中,厚度方向相当于上下方向,一侧相当于上方侧,另一侧相当于下方侧。
折槽4是从承压板部5的一侧最高的板面开始起在厚度方向上具有槽深而延伸成直线状。折槽4的槽横截面形状成形为V字状,其具有:在与厚度方向成直角的方向上延伸的平坦面状的槽底部。作为折槽4,虽然例示了以直线状横穿承压板部5的槽,但是也可以利用承压板部的外周来对折槽的两端部或者一端部进行封堵。下面,将在与厚度方向成直角的方向上延伸的表面形状仅称为“平坦面状”。
承压板部5仅具有1个折槽4。承压板部5以及薄板部6成形为:关于在槽4的槽宽的中央通过且沿着厚度方向的对称面而呈面对称形状。该对称面相当于包括图2的Ⅲ-Ⅲ线的横截面在内的假想平面。在图2~图4中,作为承压板部5,虽然例示了折槽4以外的突出部分成形为圆锥台状的承压板部,但是也可以成变更成圆柱状、长椭圆状、菱形等其他形状。
承压板部5以及薄板部6的另一侧的板面形成从周围的板部2的另一侧的板面朝向一侧具有深度的凹状的底面部,并且成形为平坦面状。
薄板部6沿着承压板部5而延伸成圆环状。薄板部6具备:在厚度方向上具有槽深且以通过折槽4的延长线上的部位的方式而被雕刻出来的破裂槽7。在此,所谓折槽4的延长线上的部位是指:当考虑到朝向折槽4延伸的方向而从折槽4的端部延长出来的假想延长线之时,在厚度方向上与该假想延长线相对置或者相交差的区域,如图所例示的那样,在折槽4的槽底部与薄板部6之间存在有高低差的情况下,在厚度方向上与该假想延长线相对置的区域就属于上述的部位,在没有该高低差的情况下,与该假想延长线相交差的区域就属于上述的部位。
图示的破裂槽7是在薄板部6的一侧而被雕刻成圆周槽状的。该圆周槽状被设定成与承压板部5的外周的圆周状同心。破裂槽7的槽横截面形状是具有平坦面状的槽底部的V字状。
在薄板部6之中,连在破裂槽7与承压板部5之间的板面、以及、连在破裂槽7与周围的板部2之间的板面分别成形为平坦面状。连在该破裂槽7与周围的板部2之间的板面与该板部2的一侧的板面成为同一面状。
承压板部5的最小厚度t2就是折槽4的槽底部的厚度,大于薄板部6的最大厚度t3,而小于周围的板部2的厚度t1。薄板部6的最小厚度t4就是破裂槽7的槽底部的厚度,与厚度t1~t3的各厚度相比足够小。由于将阀1开裂的起点可靠地限定在破裂槽7上而不需要管理折槽4的槽底部的厚度,因此,只要承压板部5的最小厚度t2大于破裂槽7的槽底部的厚度t4即可。只要承压板部5在超过规定压力之前不开裂,也可以将承压板部5的最小厚度t2变更为与薄板部6的最大厚度t3相同或者比它小的尺寸。
利用传递模具对上述阀1进行冲压加工的方法如图5~图7所例示的那样。首先,如图5所示,将带状的金属板的工件部W送到上模M1与下模M2之间,利用上模M1的雕刻模具M3来雕刻折槽4。将该工件部W送到图6所示的上模M4与下模M5之间,利用下模的冲模M6和上模M4的凹模而在工件部W成形出承压板部5,并且成形出薄板部6的两侧的板面。将该工件部W送到图7所示的上模M7与下模M8之间,利用上模M7的雕刻模具M9而雕刻出破裂槽7。在之后的工序中,对工件部W实施裁剪,成形出图1所示的电池盖的周缘3。另外,阀1的制法并不限定于此,例如,还可以对折槽4和破裂槽7同时进行加工。
关于图3、图4所示的各厚度t1~t4,厚度(t1-t3)的差值、厚度(t2-t3)的差值、以及厚度(t3-t4)的差值的各差值考虑到破裂槽7雕刻时的不规则变形而设定在:用于缓和破裂槽7的槽底部以外的其他部位的厚度管理所需要的足够正值。
例如,在周围的板部2的厚度t1设定为2mm以上的情况下,可以将压力所作用的阀1的面积的50%以上的区域作为承压板部5而成形为前述金属板的板厚的50%以上的厚度。另外,阀1的最大直径D1例如可以设定在22mm以上。承压板部5的突出部分的最大直径D2例如小于直径D1,可以设定为大于18mm。另外,薄板部6的最大厚度t3可以设定为0.3mm以下,薄板部6的最小厚度t4可以设定为0.06mm以下,承压板部5的最小厚度t2可以设定为0.3mm以上且1mm以下。
当具备图1所示的电池盖的电池(省略图示)的内压上升时,压力(电池内压)P从另一侧朝向一侧而作用于该阀1,承压板部5以及薄板部6被相对于周围的板部2而向一侧按压。因此,如图8、图9所示,在该压力P的作用下,承压板部5从折槽4开始被弯曲。伴随着该弯曲变形,承压板部5的折槽4的部位在阀1之中,其变形量比较大,因此,在阀1之中,折槽4的延长线上的部位比其他部位更加强烈地被拉伸。即,薄板部6之中,折槽4的延长线上的部位(图9中,与以折槽4的槽宽在上下方向延伸的假想延长线重叠的部位)在阀1之中被最强烈地向折槽4侧拉伸。该最大的拉伸应力根据作用于阀1的压力P的大小而变化。当作用于阀1的压力P达到规定压力时,破裂槽7的槽底部之中,折槽4的延长线上的部位中的任意一处经受不住拉伸应力而破裂,阀1以此为起点而开始开裂,随着破裂沿着破裂槽7的槽底部而急速地进展下去,如图10所示,阀1的开裂面积变大。
假设在偏离用于测定薄板部6的最小厚度t4(破裂槽7的槽底部的厚度)的对象区域、亦即偏离折槽4的延长线上的部位的部位,存在比该测定对象区域内的最小厚度还要薄的部位,存在伴随着承压板部5的弯曲变形的拉伸应力强弱差,因此,不会有:阀1以折槽4的延长线上的部位以外的区域为起点开始开裂的情形。
如上所述的那样,图1所示的电池盖在阀1之中,破裂槽7相对于拉伸应力而言是特别弱的部位。当压力作用于该阀1而使得承压板部5从折槽4开始弯曲时,在阀1之中,折槽4的延长线上的部位比其他部位更加强烈地被拉伸,因此,在规定压力时阀1开始开裂的起点的部位即便是位于破裂槽7中也是被限定在折槽4的延长线上的部位。据此,关于用于以规定压力而使阀1开裂的管理所需要的破裂槽7的槽底部的厚度测定,只要是折槽4的延长线上的部位就可以完成,另外,可以增大其他部位的厚度、或者可以在所增厚的方向上降低管理精度。所以,该电池盖可以将薄板部6的破裂槽7中的厚度的测定对象限定在承压板部5的折槽4的延长线上,从而能够缓和其他部位的厚度管理,因此,能够容易地进行用于以规定压力而使阀1开裂的管理。
另外,即便是为了应对电池壳体的大型化而增厚金属板的板厚,增大阀1的开裂面积的情况下,利用成形加工而使承压板部5突出出来,由此能够抑制冲压压力、向宽度方向逃逸的无用的板料量、模具精度等,从而抑制制造成本,而且提供一种能够抑制用于管理阀1的开裂压力的品质管理成本的电池盖。
特别是,该电池盖的折槽4的延长线上的部位只处于承压板部5的周围的2处,该电池盖成形为:关于在折槽4的槽宽的中央通过且沿着厚度方向的对称面而呈面对称状,由此,使进行厚度测定的部位为最小限度的2处即可,而且,能够抑制伴随着折槽4成形的板料部的塑性流动,从而能够抑制冲压加工的难度。
虽然例如也可以在承压板部成形出在相互交叉的方向上延伸的2个折槽,但是,这样的话,在承压板部5的周围,位于折槽4的延长线上的部位就会变成4处,在管理上很麻烦,因为塑性流动而逃逸的板料部的量就会变多等等,从而不利于制造。
另外,该电池盖的承压板部5的外周在整周上从薄板部6朝向一侧突出,由此,与将承压板部5的最小厚度t2与薄板部6的最大厚度t3做成同等大小的情况相比,在成形承压板部5以及薄板部6的加工之时板料部能够向承压板部5的突出部分逃逸,抑制了塑性流动,从而能够抑制冲压加工的难度。
另外,由于该电池盖的薄板部6的与破裂槽7相反一侧的板面成形为在与厚度方向成直角的方向上延伸的平坦面状,因此,破裂槽7的槽底部的厚度的测定不是三维的,能够容易地进行厚度的测定。另外,在图3、图4的例子中,虽然在薄板部6的一侧雕刻出破裂槽7,但如图11所示,也可以在薄板部6的另一侧雕刻出破裂槽7,还可以将薄板部6的一侧的板面成形为同样的平坦面状,这种情况下,也能够容易地进行厚度的测定。
另外,该电池盖的金属板的板厚(周围的板部2的板厚t1)为2.0mm以上且5.0mm以下,由此,能够利用传递模具进行制造而抑制单价,而且能够获得适合于电池壳体大型化的充分的强度、以及充分的阀1的开裂面积。
在第一实施方式中,描述了使承压板部只向成为壳体主体外侧的那一侧突出出来,但是,承压板部是在允许通过破裂槽的开裂而被断开的金属板部分中,由折槽、以及与折槽的两侧连续地从薄板部突出出来的厚板部构成的,该承压板部只要形成为:在超过规定压力之前不开裂而从折槽开始弯曲即可。例如,可以使承压板部只在成为壳体主体内侧的那一侧突出出来,优选向两侧突出出来。作为其一个例子的第二实施方式如图12~图14所示。另外,下面,集中说明与第一实施方式的不同之处。
如图12、图13所示,阀10的承压板部11的外周从薄板部12朝向一侧和另一侧这两侧突出出来。承压板部11从薄板部12朝向一侧突出出来的高度大于:承压板部11从薄板部12朝向另一侧突出出来的高度。
把另一侧作为外侧而把一侧作为内侧来使用该电池盖。在此,外侧是指:安装于壳体主体(省略图示)时成为壳体外侧的那一侧,内侧是指:成为壳体内侧的那一侧。
阀10是从周围的板部13的外侧板面13a向内侧凹陷。破裂槽14是被雕刻在薄板部12的外侧。折槽15在承压板部11的内侧延伸。
当具备图13所示的电池盖的电池(省略图示)的内压上升时,如图14所示,压力(电池内压)P作用于阀10,承压板部11以及薄板部12相对于周围的板部13而被按压向外侧,承压板部11从折槽15开始被弯曲,伴随着该弯曲变形,折槽15的槽宽变得狭窄,但在折槽15被闭合而弯曲变形被阻挠之前,压力P成为规定压力,阀10开裂。
该电池盖通过阀10从周围的板部13的外侧板面13a朝向内侧凹陷,能够在电池组装之后难以受到来自外部的针对阀10的机械性损伤。
另外,该电池盖的承压板部11的最小厚度大于薄板部12的最大厚度,承压板部11的外周在整周上从薄板部12向两侧突出,由此,与仅仅向一侧突出的第一实施方式相比,来自单侧的成形材料的体积移动量(销钉伸出的凹陷)变小,能够更容易地进行冲压加工,从而能够减轻模具的负荷,另外,能够抑制承压板部11向外侧突出的高度,从而能够在电池组装后难以受到来自外部的针对阀10的机械性损伤。
特别是,与承压板部11从薄板部12向外侧突出的高度相比,通过增大承压板部11从薄板部12向内侧突出的高度,能够容易地相对于周围的板部13的外侧板面13a将阀10向内侧配置。
在上述的第一、第二实施方式中,只以折槽的槽深来设定折槽的槽底部的厚度,但是,也可以通过在与折槽相反一侧的部位成形出凹部而使槽底部的厚度进一步变薄。作为其一个例子的第三实施方式如图15、图16所示。
只有图15、图16所示的阀20在承压板部21的两侧具有折槽22、23这一点不同于第二实施方式。两侧的折槽22、23的一方成形为:相对于另一方而在相反侧的部位且在厚度方向上具有深度的凹部。
外侧的折槽23未横穿承压板部21,承压板部21具有外侧的封闭折槽23的实心的外周部分23a。
该电池盖通过承压板部21在与折槽22或者23相反一侧的部位具备作为在厚度方向上具有深度的凹部的折槽23或者22,能够缓和成形折槽22、23之时的体积移动对薄板部12的成形带来的影响。即,虽说越减薄折槽22、23的厚度,就越能够容易折弯承压板部21,但是,只在承压板部的单侧具有折槽的第二实施方式的情况下,在单侧深深地成形出折槽之时的体积移动量就仅仅在单侧向板面方向逃逸,比较容易给薄板部的成形带来影响,像该电池盖这样,通过从两侧较浅地成形出折槽22、23,能够抑制在各单侧向板面方向逃逸的体积移动量。
另外,虽然也可以使单侧的折槽23不在外周部分23a形成终端地横穿承压板部21,但具有外周部分23a这一结构在容易缓和折槽23的延长线上的部位附近的体积移动量这方面是有利的。
另外,该电池盖虽然在承压板部21的两侧具有折槽22、23,但因为都只是槽宽的中央在对称面上通过的折槽22、23,因此折槽22、23的延长线上的部位可以限定在承压板部21的周围的2处。
作为将凹部成形于与折槽相反一侧的部位的其他例子,本发明的第四实施方式如图17、图18所示。
图17、图18所示的阀30的承压板部31只是仅在内侧具有折槽32,而在外侧具有凹陷成圆形的凹部33这一点不同于第三实施方式。
凹部33的凹底面为平坦面状,凹部33的凹内周与承压板部31的中心同心,且呈现为朝向外侧扩径的圆锥状。凹部33的厚度方向的深度由凹底面规定。凹部33的凹底面在比其凹内周更靠向中心侧的整个区域,比折槽32的槽宽宽阔。
该电池盖由于承压板部31在与折槽32相反一侧的部位也具备在厚度方向上具有深度的凹部33,因此,能够缓和成形折槽32之时的体积移动给薄板部12的成形带来的影响。凹部33不是槽状,只在平坦面状的凹底面,是在厚度方向上与折槽32对置的形状,因此,在进行成形时,与第三实施方式相比,虽说外侧的体积移动量较多,但是,反过来,具有折槽32的槽底难以产生裂纹的优点。
作为在与折槽相反一侧的部位成形凹部的又一其他例子,本发明的第五实施方式如图19、图20所示。
图19、图20所示的阀40的承压板部41在使承压板部41的最小厚度(折槽42、43的槽底部的厚度)小于薄板部12的最大厚度这一点,是对第三实施方式进行的变更。这样,折槽42、43的槽底部的厚度小于薄板部12的最大厚度适合于:将阀40的开裂压力设定得较小的情形。
在该阀40中,为了减小承压板部41的最小厚度,承压板部41从薄板部12只朝向内侧突出,外侧的折槽43与破裂槽14之间成为平坦面状。另外,内侧的折槽42的深度大于外侧的折槽43的深度。外侧的折槽43的两端分别通过实心部分43a来封堵。两端的实心部分43a是:抵抗来自承压板部41的折槽42、43的弯曲变形的部位。因此,即便使承压板部41的最小厚度小于薄板部12的最大厚度,也能够使承压板部41具有:针对电池内压或来自外部的负荷的所需要的耐弯曲变形性。
另外,在上述的各实施方式中,承压板部5、11、21、31、41具有:折槽4、15、22、23、32、42、43、以及与折槽4、15、22、23、32、42、43连续而在厚度方向上从薄板部6、12朝向一侧或者两侧突出出来的突出部分,承压板部5、11、21、31、41以及薄板部6、12的厚度方向上的另一侧的板面形成:在周围的板部2、13的厚度方向上从另一侧的板面朝向厚度方向的一侧而具有深度的凹状的底面部,通过承压板部5、11、21、31、41的突出部分的厚度大于薄板部6、12的厚度而具有下面的优点。即,在承压板部5、11、21、31、41以及薄板部6、12的厚度方向上的另一侧的板面形成:从周围的板部2、13的厚度方向上的另一侧的板面朝向一侧而具有深度的凹状的底面部的情况下,当进行承压板部5、11、21、31、41以及薄板部6、12的成形时,通过对金属板在厚度方向上进行按压而形成凹状的底面部,此时,进行塑性流动的板料部向厚度方向逃逸,能够将承压板部5、11、21、31、41的突出部分成形为比薄板部6、12厚。因此,能够抑制冲压压力、向宽度方向逃逸的无用的板料量、模具精度等。当电池内压P作用于阀1、10、20、30、40之时,较厚而难以变形的承压板部5、11、21、31、41的突出部分与折槽4、15、22、23、32、42、43连续地呈前述的面对称状,因此,能够可靠地使承压板部5、11、21、31、41从折槽4、15、22、23、32、42、43开始进行弯曲。所以,即便是为了应对电池壳体的大型化而增厚金属板的板厚,增大阀1、10、20、30、40的开放面积的情况下,通过利用成形加工而使承压板部5、11、21、31、41突出出来,也能够抑制冲压压力、向宽度方向逃逸的无用的板料量、模具精度等,从而抑制制造成本,而且能够抑制阀1、10、20、30、40的品质管理成本。
另外,在第三、第五实施方式中,由于折槽23、43的一端或者两端通过承压板部21、41的外周部分23a或者实心部分43a来封堵,因此,在进行冲压加工时,能够缓和折槽23、43的延长线上附近的体积移动量。这还有利于:抑制在折槽23、43的延长线上的部位对薄板部6、12的成形带来的影响,并抑制破裂槽7、14的不规则变化。
另外,在上述的各实施方式中,折槽4、15、22、23、32、42、43、和破裂槽7、14是非连续的,由此,能够抑制成形折槽时的塑性流动,或增厚包含折槽4、15、22、23、32、42、43在内的承压板部5、11、21、31、41。
另外,在第一~第三实施方式中,承压板部5、11、21的外周在整周且厚度方向上从薄板部6、12朝向一侧或者两侧突出,所述折槽4、15、22、23的槽底部的厚度、亦即承压板部5、11、21的最小厚度t2大于薄板部6、12的最大厚度,由此,可以使折槽与破裂槽连续而不设置交差部,并能够限定开裂起点的位置,能够增厚包括折槽4、15、22、23在内的承压板部5、11、21。这样,由于承压板部5、11、21在整体上比薄肉部6、12厚,且在厚度方向上向一侧或者两侧突出,因此,能够抑制利用塑性流动而使冲压加工时的板料部逃逸的体积移动量,能够抑制冲压加工的难度,从而特别适合于:采用较厚金属板时的制造成本抑制。
另外,在上述的各实施方式中,薄板部6、12具有:连在破裂槽7、14与承压板部5、11、21、31、41之间的板面、连在破裂槽7、14与周围的板部2、13之间的板面、以及、相对于上述两板面以及破裂槽7、14而在厚度方向上处于相反侧的板面,上述3个板面分别成形为:在与厚度方向成直角的方向上延伸的平坦面状,周围的板部2、13的厚度方向上的一侧的板面、与薄板部6、12的厚度方向上的一侧的板面为同一面状,由此能够使模具简单化,而且,开裂压力也容易变得稳定。
即,当薄板部与周围的板部在一侧呈非同一面状的情况下,为了使薄板部相对于周围的板部而从厚度方向的两侧进行凹陷,需要利用模具从上下进行冲压,这就需要追加用于冲压的模具部件,另外,因为该追加,对薄板部厚度的加工精度带来影响的模具部件的数量也就会增加,对薄板部从上下进行冲压的模具部件容易破损。对此,在上述的各实施方式中,由于没有使薄板部6、12从两侧凹陷,因此能够采用图6所示那样的简单模具构造,提高模具的刚性,而且还能够廉价地制作模具,另外,能够容易地使得薄板部6、12的厚度精度良好。
另外,为了使薄板部相对于周围的板部而从厚度方向的两侧进行凹陷,利用模具从上下进行冲压时,当薄板部相对于周围的板部在厚度方向上的位置发生错位的情况下,在此后的工序中,在薄板部雕刻破裂槽时就会出现雕刻模具使薄板部变形成不正确,据此,有可能导致开裂压力不稳定。对此,在上述的各实施方式中,由于不是上下冲压薄板部6、12,因此,薄板部相对于周围的板部在厚度方向上的位置容易变得稳定,进而,开裂压力容易变得稳定。
此次公开的实施方式的所有方面只是例示而已,并非是限定性的实施方式。所以,本发明的范围由权利要求书给出,意图包含与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
Claims (12)
1.一种电池盖,该电池盖由金属板构成,所述电池盖是将在规定压力时开裂的阀、以及与该阀相连的周围的板部进行一体成形而成的,其特征在于,
所述阀由在压力的作用下从折槽开始弯曲的承压板部、以及薄板部构成,所述薄板部比所述周围的板部的厚度薄,并将该承压板部与该周围的板部连接起来,
所述薄板部具备:在厚度方向上具有槽深、且以从所述折槽的延长线上的部位通过的方式被雕刻出的破裂槽,
作用于所述阀的压力使得所述承压板部从所述折槽开始弯曲变形,伴随该弯曲变形,在该阀之中,所述延长线上的部位比其他部位更加强烈地被拉伸,由此,在所述规定压力之时,所述阀以所述破裂槽的所述延长线上的部位为起点而进行开裂。
2.根据权利要求1所述的电池盖,其特征在于,
所述折槽的延长线上的部位只处于所述承压板部的周围的2处,所述承压板部以及所述薄板部成形为:关于在所述折槽的槽宽的中央通过且沿着厚度方向的对称面而呈面对称状。
3.根据权利要求1或2所述的电池盖,其特征在于,
所述承压板部的外周在整周上从所述薄板部朝向一侧或者两侧突出。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述薄板部的与所述破裂槽相反一侧的板面成形为:在与厚度方向成直角的方向上延伸的平坦面状。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述阀从所述周围的板部的外侧板面向内侧凹陷。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述承压板部在与所述折槽相反一侧的部位具备在厚度方向上具有深度的凹部。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述金属板的板厚为2.0mm以上且5.0mm以下。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述承压板部具有:所述折槽、以及与所述折槽连续地在厚度方向上从所述薄板部朝向一侧或者两侧突出出来的突出部分,
所述承压板部以及所述薄板部的厚度方向上的另一侧的板面形成:在所述周围的板部的厚度方向上从另一侧的板面朝向厚度方向的一侧而具有深度的凹状的底面部,
所述承压板部的突出部分的厚度大于所述薄板部的厚度。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述折槽的一端或者两端由所述承压板部的外周部分或者实心部分封堵。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述折槽和所述破裂槽是非连续的。
11.根据权利要求3所述的电池盖,其特征在于,
所述折槽的槽底部的厚度、亦即所述承压板部的最小厚度大于所述薄板部的最大厚度。
12.根据权利要求1至11中任意一项所述的电池盖,其特征在于,
所述薄板部具有:连在所述破裂槽与所述承压板部之间的板面、连在所述破裂槽与所述周围的板部之间的板面、以及相对于上述两板面以及破裂槽而在厚度方向上处于相反侧的板面,
上述3个板面分别成形为:在与厚度方向成直角的方向上延伸的平坦面状,
所述周围的板部的厚度方向上的一侧的板面与所述薄板部的厚度方向上的一侧的板面为同一面状。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020047160 | 2020-03-18 | ||
JP2020-047160 | 2020-03-18 | ||
JP2020-126227 | 2020-07-27 | ||
JP2020126227 | 2020-07-27 | ||
JP2020142541A JP6935955B1 (ja) | 2020-03-18 | 2020-08-26 | 電池蓋 |
JP2020-142541 | 2020-08-26 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113497306A true CN113497306A (zh) | 2021-10-12 |
Family
ID=77657912
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202120514316.8U Active CN214378736U (zh) | 2020-03-18 | 2021-03-11 | 电池盖 |
CN202110263352.6A Pending CN113497306A (zh) | 2020-03-18 | 2021-03-11 | 电池盖 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202120514316.8U Active CN214378736U (zh) | 2020-03-18 | 2021-03-11 | 电池盖 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230048535A1 (zh) |
JP (1) | JP6935955B1 (zh) |
CN (2) | CN214378736U (zh) |
DE (1) | DE112021001687T5 (zh) |
WO (1) | WO2021187089A1 (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117832745A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 广州众山精密科技有限公司 | 盖片、电池、电池包及冲压模具 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7325474B2 (ja) * | 2021-03-31 | 2023-08-14 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | ガス排出弁を備えた封口板及びそれを用いた二次電池 |
CN216120624U (zh) * | 2021-10-12 | 2022-03-22 | 厦门海辰新能源科技有限公司 | 一种二次电池的防爆片、顶盖组件及二次电池 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11297292A (ja) * | 1998-04-08 | 1999-10-29 | Alps Electric Co Ltd | 安全弁付密閉装置 |
JP2001325934A (ja) * | 2000-03-09 | 2001-11-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の安全弁及びその製造方法 |
JP4955865B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2012-06-20 | ミヤマツール株式会社 | 密閉型電池の封口板及びその製造方法 |
JP5110958B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2012-12-26 | 三洋電機株式会社 | 密閉型電池 |
JP6260093B2 (ja) * | 2013-03-19 | 2018-01-17 | 株式会社Gsユアサ | 蓄電素子 |
JP6088566B2 (ja) * | 2015-02-24 | 2017-03-01 | 東芝照明プレシジョン株式会社 | 封口板、封口板の製造方法、及び、密閉型電池 |
WO2018123578A1 (ja) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 封口体及び非水電解質二次電池 |
JP7025861B2 (ja) * | 2017-08-22 | 2022-02-25 | 大和製罐株式会社 | 封口板 |
-
2020
- 2020-08-26 JP JP2020142541A patent/JP6935955B1/ja active Active
-
2021
- 2021-03-02 US US17/912,397 patent/US20230048535A1/en active Pending
- 2021-03-02 WO PCT/JP2021/007949 patent/WO2021187089A1/ja active Application Filing
- 2021-03-02 DE DE112021001687.3T patent/DE112021001687T5/de active Pending
- 2021-03-11 CN CN202120514316.8U patent/CN214378736U/zh active Active
- 2021-03-11 CN CN202110263352.6A patent/CN113497306A/zh active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117832745A (zh) * | 2024-03-05 | 2024-04-05 | 广州众山精密科技有限公司 | 盖片、电池、电池包及冲压模具 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112021001687T5 (de) | 2023-01-05 |
WO2021187089A1 (ja) | 2021-09-23 |
JP2022007852A (ja) | 2022-01-13 |
CN214378736U (zh) | 2021-10-08 |
JP6935955B1 (ja) | 2021-09-15 |
US20230048535A1 (en) | 2023-02-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN214378736U (zh) | 电池盖 | |
CA2908760C (en) | Battery case | |
US11444356B2 (en) | Sealing plate | |
JP4955865B2 (ja) | 密閉型電池の封口板及びその製造方法 | |
KR101881627B1 (ko) | 전지 케이스용의 덮개체 | |
JP5806641B2 (ja) | 電池ケース蓋の防爆弁の形成方法 | |
WO2000069004A1 (en) | Square cell container and method of manufacturing the cell container | |
KR101616621B1 (ko) | 전지 케이스 및 전지 케이스의 안전 밸브의 형성 방법 | |
US12011753B2 (en) | Forming tool and forming method for producing an overpressure predetermined breaking point in a battery cover | |
US20230091675A1 (en) | Rupture device and method for producing a rupture device | |
WO2022163491A1 (ja) | 安全弁、電池ケース、及び安全弁の形成方法 | |
KR101861907B1 (ko) | 전지 케이스용의 덮개체 | |
WO2023276558A1 (ja) | 電池ケース | |
JP7325474B2 (ja) | ガス排出弁を備えた封口板及びそれを用いた二次電池 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |