CN116802760A - 蓄电设备 - Google Patents

Abstract

本公开的蓄电设备具备：蓄电要素；有底筒形状的壳体，容纳蓄电要素，在一端具有开口部；和封口体，将开口部密封。壳体在开口部附近，具有：第1按压部，按压封口体的侧面并向壳体的内侧突出；和第2按压部，按压封口体的上表面。在封口体的上表面，形成有狭缝，该狭缝比第2按压部更向壳体的径向内侧延伸并且在封口体的侧面开口。

Description

蓄电设备

技术领域

本公开涉及蓄电设备。

背景技术

以往，已知一种蓄电设备(例如，电解电容器)，具备：蓄电要素；容纳蓄电要素的有底筒形状的壳体；和将壳体的开口密封的封口体。在这样的蓄电设备中，存在在壳体底面形成作为防爆机构的十字槽等的槽的情况。该槽的底部的强度比其周边部差。因此，在壳体内压上升时，以该槽为起点，壳体裂开，壳体内的气体从该裂纹排出。由此，可阻止蓄电设备的封口部的破裂。

为了由槽构成的防爆机构可靠地动作，在允许的壳体内压与防爆机构的动作压之间、以及防爆机构的动作压与封口强度之间这两者，设置安全允许量。但是，若封口体劣化，则蓄电设备的封口强度降低，因此封口部破裂时的壳体内压降低。另一方面，由槽构成的防爆机构进行动作的壳体内压不变。因此，根据封口体的劣化状态，存在防爆机构进行动作前封口部可能破裂的这种弊端。

另一方面，专利文献1提出的蓄电设备在封口体的侧面，形成从其上端缘以及下端缘的一者向另一者延伸的槽或者狭缝。该槽或者狭缝通常时关闭，另一方面，在壳体的内压异常上升时打开，由此，作为排出壳体内的气体的防爆机构而发挥功能。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP专利第6191015号公报

发明内容

但是，专利文献1的槽或者狭缝从封口体的上端缘形成至下端缘，因此在封口体经年劣化等情况下，担心即使壳体内压并未那么上升封口体也打开。换句话说，专利文献1的防爆机构在其构造上，担心随着时间的经过而动作可靠性降低。在这样的状况下，本公开的目的之一在于，提供一种具备能够维持高动作可靠性的防爆机构的蓄电设备。

本公开所涉及的一方面涉及蓄电设备。该蓄电设备具备：蓄电要素；有底筒形状的壳体，容纳所述蓄电要素，在一端具有开口部；和封口体，将所述开口部密封，所述壳体在所述开口部附近，具有：第1按压部，按压所述封口体的侧面并向所述壳体的内侧突出；和第2按压部，按压所述封口体的上表面，在所述封口体的上表面，形成有狭缝(slit)，所述狭缝比所述第2按压部更向所述壳体的径向内侧延伸并且在所述封口体的侧面开口。

根据本公开，能够得到具备能够维持高动作可靠性的防爆机构的蓄电设备。

附图说明

图1是示意性地表示本公开所涉及的蓄电设备的一个例子的穿过狭缝的剖视图。

图2是示意性地表示封口体的俯视图。

图3是表示壳体的内压提高时的蓄电设备的主要部位的放大剖视图。

具体实施方式

以下，举例来说明本公开所涉及的蓄电设备的实施方式。但是，本公开并不限定于以下说明的例子。在以下的说明中，可能示例具体的数值、材料，但只要能够得到本公开的效果，也可以应用其他数值、材料。

(蓄电设备)

本公开所涉及的蓄电设备具备蓄电要素、壳体、封口体。以下，对其进行说明。

(蓄电要素)

蓄电要素包含电极、电解液等。例如，在蓄电设备是电解电容器的情况下，蓄电要素包含卷绕体。卷绕体通过将一对电极隔着隔离件卷绕而形成。一对电极可以均为极化电极，或者也可以一个是阳极另一个是阴极。例如，在蓄电设备是二次电池、锂离子电容器的情况下，蓄电要素包含电极组。电极组通过将正极和负极隔着隔离件卷绕而形成。蓄电要素能够还包含电解液或者液状成分。

(壳体)

壳体是有底筒形状，在一端具有开口部，并且容纳蓄电要素。壳体例如可以由包含铝、铁、镍等的金属构成。壳体的形状并不被特别限定，但是例如可以是有底圆筒状。

(封口体)

封口体将壳体的开口部密封。封口体由弹性材料(例如，包含弹性树脂的材料)构成。封口体的形状可以对应于壳体的形状。例如，在壳体是有底圆筒状的情况下，封口体可以是圆板状，在壳体是有底方筒状的情况下，封口体可以是方板状。

作为弹性树脂，期望是橡胶成分。作为橡胶成分，能够单独或者混合使用丁基橡胶(IIR)、丁腈橡胶(NBR)、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、氯丁橡胶(CR)、异戊二烯橡胶(IR)、海帕龙橡胶、硅酮橡胶、氟橡胶等。其中，期望是丁基橡胶、乙丙橡胶、氟橡胶等。弹性材料除了弹性树脂，作为任意成分，也可以包含填充剂、炭黑、加工助剂、交联助剂等。

上述壳体在开口部附近，具有第1按压部和第2按压部。

第1按压部按压封口体的侧面并向壳体的内侧突出。第1按压部的最突出的顶点处的内径可以比未施加负荷的状态的封口体的外径小。第1按压部例如也可以通过将开口部的一部分缩径的开槽加工而形成。

第2按压部被配置于比第1按压部更靠壳体的一端侧、即开口侧，将封口体的缘部向壳体的内侧按压。第2按压部例如也可以通过对开口部的最端部侧的一部分进行卷曲加工而形成。

在上述封口体的上表面，形成狭缝。狭缝向比第2按压部更向壳体的径向内侧延伸。狭缝在封口体的侧面开口。在此，狭缝也可以在封口体的侧面，仅在比第1按压部的最突出的顶点更靠上侧(开口侧)开口。狭缝在封口体的下表面(壳体内侧的面)不开口。狭缝也可以在壳体的内压升高导致从封口体向第1按压部作用的力低于规定值的情况下使壳体的内外连通。

在此，若壳体的内压升高，则封口体在壳体的轴向，向壳体外膨胀。在产生该轴向的膨胀时，封口体之中与第1按压部接触的区域向远离第1按压部的方向移位，因此从封口体向第1按压部作用的力(相对于压缩的弹性斥力)减弱。若该作用力减弱到低于规定值，则壳体内的气体通过封口体与第1按压部之间。通过该气体经由狭缝而从壳体内排出至壳体外，蓄电设备的内压减少，可确保安全性。

这样，本公开的蓄电设备的狭缝并不是根据壳体内压的高低而开闭。这方面与专利文献1的蓄电设备的槽或者狭缝不同。或者，本公开的蓄电设备的狭缝其本身一直处于打开的状态。因此，不会产生封口体经年劣化时本来关闭的狭缝打开这种专利文献1那样的问题。换句话说，即使封口体经年劣化，作为本公开的狭缝的防爆机构的功能也不会实质受损。

如以上那样，根据本公开，可得到具备能够维持高动作可靠性的防爆机构的蓄电设备。此外，根据本公开，通过防爆机构进行动作，能够阻止封口体等飞散这样的蓄电设备的假定外的破裂。

狭缝也可以设置多个。在狭缝被设置多个的情况下，多个狭缝也可以在壳体的周向，被等间隔地配置。由此，可抑制封口体非对称地变形，由狭缝构成的防爆机构的动作可靠性提高。

以下，参照附图来具体说明本公开所涉及的蓄电设备的一个例子。能够将上述的结构要素应用于以下说明的一个例子的蓄电设备的结构要素。以下说明的一个例子的蓄电设备的结构要素能够基于上述的记载而变更。此外，也可以将以下说明的事项应用于上述的实施方式。也可以省略以下说明的一个例子的蓄电设备的结构要素之中、本公开所涉及的蓄电设备中非必须的结构要素。另外，以下所示的图是示意性的，并不准确地反映实际的构件的形状、数量。

如图1所示，蓄电设备10构成为电解电容器，具备蓄电要素11、壳体20、封口体30。

蓄电要素11具备卷绕体。卷绕体通过将阳极箔与阴极箔隔着隔离件卷绕而形成。在阳极箔和阴极箔，分别连接引线接头12A以及12B的一个端部。卷绕体将引线接头12A以及12B卷入而构成。在引线接头12A以及12B的另一个端部，分别连接引线13A以及13B。

壳体20是有底筒形状，在一端具有开口部21，并且容纳蓄电要素11。本实施方式的壳体20由铝构成，但并不限定于此。本实施方式的壳体20是有底圆筒状，但并不限定于此。壳体20的轴向长度在形成后述的第1按压部22以及第2按压部23之前的状态下，例如可以是60～80mm。壳体20的外径例如可以是16～20mm。

封口体30将壳体20的开口部21密封。本实施方式的封口体30是圆板状，但并不限定于此。封口体30的厚度(壳体20的轴向上的长度)例如也可以是3～7mm。封口体30也可以包含以橡胶为主成分的弹性体。

上述壳体20的开口部21具有第1按压部22和第2按压部23。

第1按压部22在开口部21附近，按压封口体30的侧面，并且向壳体20的内侧突出。第1按压部22的顶点22a处的内径比未施加负荷的状态的封口体30的外径小。本实施方式的第1按压部22通过将开口部21的一部分缩径的开槽加工而形成，但并不限定于此。

第2按压部23配置于比第1按压部22更靠壳体20的一端侧(即，开口侧)，按压封口体30的缘部。换言之，第2按压部23在开口部21附近，按压封口体30的上表面30a。本实施方式的第2按压部23通过对开口部21的一部分进行卷曲加工而形成，但并不限定于此。

如图1以及图2所示，在上述封口体30的上表面30a，形成狭缝31。狭缝31向比第2按压部23更靠壳体20的径向内侧延伸，与壳体20的外部空间连通。狭缝31例如也可以比第2按压部23的径向内侧端更向径向内侧延伸0.2～2.0mm。狭缝31沿着壳体20的径向延伸。但是，狭缝31也可以不沿着壳体20的径向延伸。

狭缝31在封口体30的侧面开口。在此，狭缝31在封口体30的侧面，仅在比第1按压部22的最突出的顶点22a更靠上侧开口。第1按压部22的顶点22a是确保壳体20的气密性的重要部位，从确保该气密性的观点出发，在该处狭缝31不开口是有利的。狭缝31在封口体30的下表面不开口。

如图2所示，在本实施方式中，狭缝31被设置4个，但狭缝31的数量也可以是3个以下，也可以是5个以上。4个狭缝31在壳体20的周向，被等间隔地(在本例中相隔90°)配置。但是，多个狭缝31也可以不等间隔地配置。另外，在图2中，省略了用于穿过引线接头12A以及12B的贯通孔的图示。

比开口部21的第1按压部22的顶点22a更靠开口侧的部分也可以不局部地与封口体30接触。即，在比第1按压部22的顶点22a更靠开口侧，也可以在开口部21的内表面与封口体30的侧面之间存在空隙。在存在该空隙的情况下，上述狭缝31也可以与该空隙连通。

将从封口体30的上表面到第1按压部22的顶点22a的距离设为D，狭缝31的深度(与壳体20的轴向平行的方向上的长度)例如可以是0.25×D～0.9×D。本实施方式的该距离D例如可以是2～5mm。狭缝31的宽度(壳体20的周向上的长度)例如可以是0.2～0.5mm。

在由于壳体20的内压升高而从封口体30作用于第1按压部22的力低于规定值的情况下，狭缝31使壳体20的内外连通。另一方面，在该作用力为规定值以上的情况下，狭缝31不使壳体20的内外连通。

在此，如图3所示，若壳体20的内压升高，则封口体30在壳体20的轴向，向壳体20外膨胀。在产生该轴向的膨胀时，封口体30之中与第1按压部22接触的区域在远离第1按压部22的方向(即，径向的内侧)移位，因此从封口体30向第1按压部22作用的力(针对压缩的弹性斥力)减弱。若该作用力减弱到低于规定值，则壳体20内的气体通过封口体30与第1按压部22之间。该气体经由狭缝31而从壳体20内排出到壳体20外，从而可确保蓄电设备10的安全性。

实施例

针对以下所示的实施例1～3以及比较例1、2的蓄电设备10，测定狭缝31的深度与防爆机构的动作压的关系。在此，所谓防爆机构的动作压，是指壳体20的内压上升时经由狭缝31而壳体20的内外连通时的壳体20的内压。

《实施例1》

将铝制的壳体20的外径设为18mm，将形成第1按压部22以及第2按压部23之前的壳体20的轴向长度设为70mm，将从封口体30的上表面30a到第1按压部22的顶点22a的轴向距离设为3.5mm。将丁基橡胶制的封口体30的厚度设为7mm，将压缩前的封口体30的外径设为17.1mm。将狭缝31的宽度设为0.3mm，将狭缝31的深度设为1.11mm。防爆机构的动作压是2.15MPa。

《实施例2》

将狭缝31的深度设为2.56mm，其以外的结构与实施例1相同。防爆机构的动作压是1.94MPa。

《实施例3》

将狭缝31的深度设为3.20mm，其以外的结构与实施例1相同。防爆机构的动作压是1.86MPa。

《比较例1》

将狭缝31的深度设为3.87mm，其以外的结构与实施例1相同。防爆机构的动作压是0.42MPa。

《比较例2》

将狭缝31的深度设为5.09mm，其以外的结构与实施例1相同。防爆机构的动作压是0.19MPa。

如以上那样，在实施例1～3与比较例1、2之间，可看到防爆机构的动作压有较大差异。只要能够得到所希望的动作，优选防爆机构的动作压较高，可以说示出实施例1～3的优越性。

产业上的可利用性

本公开能够利用于蓄电设备。

-符号说明-

10：蓄电设备

11：蓄电要素

12A、12B：引线接头

13A、13B：引线

20：壳体

21：开口部

22：第1按压部

22a：顶点

23：第2按压部

30：封口体

30a：上表面

31：狭缝。

Claims (4)

1.一种蓄电设备，具备：

蓄电要素；

有底筒形状的壳体，容纳所述蓄电要素，在一端具有开口部；和

封口体，将所述开口部密封，

所述壳体在所述开口部附近，具有：

第1按压部，按压所述封口体的侧面并向所述壳体的内侧突出；和

第2按压部，按压所述封口体的上表面，

在所述封口体的上表面形成有狭缝，所述狭缝比所述第2按压部更向所述壳体的径向内侧延伸并且在所述封口体的侧面开口。

2.根据权利要求1所述的蓄电设备，其中，

所述狭缝在所述封口体的侧面，仅在比所述第1按压部的最突出的顶点更靠上侧开口。

3.根据权利要求1或者2所述的蓄电设备，其中，

所述狭缝被设置多个。

4.根据权利要求3所述的蓄电设备，其中，

多个所述狭缝在所述壳体的周向被等间隔地配置。