JP2000030681A - Battery - Google Patents

Battery

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JP2000030681A
JP2000030681A JP10197047A JP19704798A JP2000030681A JP 2000030681 A JP2000030681 A JP 2000030681A JP 10197047 A JP10197047 A JP 10197047A JP 19704798 A JP19704798 A JP 19704798A JP 2000030681 A JP2000030681 A JP 2000030681A
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JP
Japan
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sealing plate
vent hole
battery
elastic valve
valve body
Prior art date
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JP10197047A
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Japanese (ja)
Inventor
Yutaka Tsuga
裕 都賀
Keiji Takahashi
敬二 高橋
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery having improved safety in erroneous use such as overcharging or under an abnormally high temperature environment as in the case the battery is thrown into a fine. SOLUTION: This battery is provided with a sealing plate 7 having a vent hole 6, a terminal 8 arranged to surround the vent hole 6, and an elastic valve element 9 arranged in the compressed state to block the vent hole 6 in the space surrounded by the sealing plate 7 and the terminal 8. The elastic valve element 9 is provided with a groove section kept in contact with the sealing plate 7 astride the peripheral edge of the vent hole 6 of the sealing plate 7.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、安全弁機構として
弾性弁体を用いる電池に関するものである。
The present invention relates to a battery using an elastic valve body as a safety valve mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】携帯用電子機器に用いられる電池とし
て、ニッケルカドミウム蓄電池やニッケル水素蓄電池の
ようなアルカリ蓄電池が知られている。アルカリ蓄電池
は、過充電などの誤使用時あるいは火中投入などにより
異常高温環境下に晒されると、電池反応に伴う発生ガス
によって内圧が異常に上昇し、金属製容器の破裂や、封
口部材の飛び出しなどを生じる恐れがある。このため、
前記蓄電池には、電池内部でのガス発生による圧力上昇
に応動して内部のガスを放出し、電池の損傷あるいは破
裂を防止する防爆用安全弁機構が設けられている。
2. Description of the Related Art Alkaline storage batteries such as nickel cadmium storage batteries and nickel hydrogen storage batteries are known as batteries used in portable electronic equipment. If an alkaline storage battery is exposed to an abnormally high temperature environment due to misuse such as overcharging or thrown into a fire, the internal pressure rises abnormally due to the gas generated by the battery reaction, causing the metal container to rupture or the sealing member There is a risk of jumping out. For this reason,
The storage battery is provided with an explosion-proof safety valve mechanism that releases gas inside the battery in response to a pressure rise due to gas generation inside the battery and prevents damage or rupture of the battery.

【0003】この安全弁機構としては、電池内のガス圧
が所定の値以上に達すると開弁してガスを外部に放出
し、その後は再び密閉状態に戻る復帰式安全弁機構を用
いることが好ましい。復帰式安全弁機構を備える封口部
材の一例を図8に示す。封口板21の中央部付近には、
ガス抜き孔22が開口されている。前記封口板21上に
は、例えば合成ゴムなどを成分とする弾性弁体23を収
納した皿状の端子キャップ24が前記弾性弁体23で前
記孔22を圧接閉塞するように溶接されている。前記端
子キャップ24には複数のガス抜き孔25が形成されて
いる。
As this safety valve mechanism, it is preferable to use a return-type safety valve mechanism that opens when the gas pressure in the battery reaches a predetermined value or more, releases the gas to the outside, and thereafter returns to the closed state again. FIG. 8 shows an example of a sealing member provided with a return-type safety valve mechanism. Near the center of the sealing plate 21,
A gas vent hole 22 is opened. On the sealing plate 21, a dish-shaped terminal cap 24 containing an elastic valve body 23 made of, for example, synthetic rubber or the like is welded so as to press-close the hole 22 with the elastic valve body 23. The terminal cap 24 has a plurality of gas vent holes 25 formed therein.

【0004】このような封口部材を備えたアルカリ蓄電
池において、電池内部にガスが発生し、内圧が過度に上
昇すると、前記弾性弁体23が押し上げられ、前記弾性
弁体23と前記封口板21の間に隙間が生じ、この隙間
及び前記ガス抜き孔25を通してガスが外部に放出さ
れ、損傷ないし破裂が防止される。
In an alkaline storage battery provided with such a sealing member, when gas is generated inside the battery and the internal pressure rises excessively, the elastic valve body 23 is pushed up, and the elastic valve body 23 and the sealing plate 21 are closed. A gap is formed between the gaps, and gas is released to the outside through the gap and the gas vent hole 25, thereby preventing damage or rupture.

【0005】ところで、前記弾性弁体23は、例えば、
エチレン−プロピレン−非共役ジエン化合物との三元共
重合体(EPDM)を主体とするゴム系材料から形成さ
れる。EPDMを主体とする弾性弁体23は、耐アルカ
リ性、耐熱性及び耐久性に優れるという利点を有する。
Incidentally, the elastic valve body 23 is, for example,
It is formed from a rubber-based material mainly composed of a terpolymer (EPDM) with an ethylene-propylene-nonconjugated diene compound. The elastic valve body 23 mainly composed of EPDM has an advantage of being excellent in alkali resistance, heat resistance and durability.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、EPD
Mを主体とする弾性弁体を用いた安全弁機構を有する封
口部材を備えたアルカリ蓄電池は、過充電などの誤使用
時、あるいは火中投入などによる100℃を越えるよう
な異常高温下に晒されると、前記弾性弁体が硬化して硬
度や弾性率などが変化するため、電池内部のガス圧が所
定の作動圧に達しても安全弁機構が作動しなくなり、損
傷ないし破裂に至るという問題点がある。
SUMMARY OF THE INVENTION However, EPD
An alkaline storage battery provided with a sealing member having a safety valve mechanism using an elastic valve body mainly composed of M is exposed to an abnormally high temperature exceeding 100 ° C. due to misuse such as overcharging or throwing into a fire. Since the elastic valve body hardens and changes in hardness and elastic modulus, the safety valve mechanism does not operate even when the gas pressure inside the battery reaches a predetermined operating pressure, resulting in damage or rupture. is there.

【0007】本発明は、過充電などの誤使用時あるいは
火中投入などによる異常高温環境下における安全性が向
上された電池を提供しようとするものである。
An object of the present invention is to provide a battery with improved safety in an abnormally high temperature environment due to misuse such as overcharging or throwing into a fire.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電池は、ガ
ス抜き孔を有する封口板と、前記ガス抜き孔を囲むよう
に配置された端子と、前記封口板と前記端子で囲まれた
空間内に前記ガス抜き孔を塞ぐように圧縮状態で配置さ
れた弾性弁体とを具備し、前記弾性弁体は、前記封口板
のガス抜き孔の周縁を跨いで前記封口板と接する溝部を
有することを特徴とするものである。
A battery according to the present invention comprises a sealing plate having a gas vent hole, a terminal arranged to surround the gas vent hole, and a space surrounded by the sealing plate and the terminal. And a resilient valve body disposed in a compressed state so as to close the gas vent hole, wherein the elastic valve body has a groove that contacts the sealing plate across the periphery of the gas vent hole of the sealing plate. It is characterized by the following.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる電池を円筒
形アルカリ蓄電池を例にして説明する。図1は円筒形ア
ルカリ蓄電池の要部を示す断面図、図2は図1の蓄電池
に組み込まれる弾性弁体を示す側面図、図3は図2の弾
性弁体を示す平面図、図4は図1の蓄電池における封口
板と弾性弁体との関係を示す模式図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A battery according to the present invention will be described below by taking a cylindrical alkaline storage battery as an example. 1 is a cross-sectional view showing a main part of a cylindrical alkaline storage battery, FIG. 2 is a side view showing an elastic valve element incorporated in the storage battery of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view showing the elastic valve element of FIG. FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a relationship between a sealing plate and an elastic valve body in the storage battery of FIG. 1.

【0010】負極端子を兼ねる有底円筒状の金属製容器
1内には、正極2と負極3とをその間にセパレータ4を
介在してスパイラル状に捲回することにより作製された
電極群5が収納されている。前記負極3は、前記電極群
5の最外周に配置されて前記容器1と電気的に接触して
いる。アルカリ電解液は、前記容器1内に収容されてい
る。安全弁機構及び正極端子を兼ねる封口部材は、中央
に円形のガス抜き孔6が開口された円形の封口板7と、
前記封口板7上に前記ガス抜き孔6を囲むように配置さ
れた帽子形状の正極端子キャップ8と、前記封口板7と
前記正極端子キャップ8で囲まれた空間内に前記ガス抜
き孔6を塞ぐように圧縮状態で配置された弾性弁体9と
を有する。前記正極端子キャップ8は、複数のガス抜き
孔10を有する。前記封口板7は、環状の絶縁ガスケッ
ト11を介して前記容器1にかしめ固定されている。正
極リード12は、一端が前記正極2に接続され、他端が
前記封口板7に接続されている。
An electrode group 5 formed by spirally winding a positive electrode 2 and a negative electrode 3 between a positive electrode 2 and a negative electrode 3 with a separator 4 interposed therebetween is placed in a bottomed cylindrical metal container 1 also serving as a negative electrode terminal. It is stored. The negative electrode 3 is arranged at the outermost periphery of the electrode group 5 and is in electrical contact with the container 1. The alkaline electrolyte is contained in the container 1. A sealing member also serving as a safety valve mechanism and a positive electrode terminal includes a circular sealing plate 7 having a circular vent hole 6 opened in the center;
A hat-shaped positive electrode terminal cap 8 arranged on the sealing plate 7 so as to surround the gas vent hole 6, and the gas vent hole 6 in a space surrounded by the sealing plate 7 and the positive electrode terminal cap 8. And an elastic valve element 9 arranged in a compressed state so as to close it. The positive electrode terminal cap 8 has a plurality of gas vent holes 10. The sealing plate 7 is caulked and fixed to the container 1 via an annular insulating gasket 11. One end of the positive electrode lead 12 is connected to the positive electrode 2, and the other end is connected to the sealing plate 7.

【0011】図2及び図3に示すように、弾性弁体9
は、下部に円柱状の突起部を有する。前記弾性弁体9の
突起部の下面には前記突起部の中心を横切るように溝部
13が形成されている。前述した図1の蓄電池における
封口板7と弾性弁体9との位置関係を図4に示す。前記
封口板7の前記ガス抜き孔6は前記弾性弁体9の突起部
によって塞がれている。前記溝部13は、前記ガス抜き
孔6を跨いで前記封口板7の上面と接している。従っ
て、前記封口板7のガス抜き孔6の周縁のうち互いに対
向する2箇所に前記溝部13が接していることとなる。
As shown in FIG. 2 and FIG.
Has a columnar projection at the bottom. A groove 13 is formed on the lower surface of the protrusion of the elastic valve body 9 so as to cross the center of the protrusion. FIG. 4 shows the positional relationship between the sealing plate 7 and the elastic valve element 9 in the storage battery shown in FIG. The gas vent hole 6 of the sealing plate 7 is closed by a projection of the elastic valve body 9. The groove 13 is in contact with the upper surface of the sealing plate 7 across the gas vent hole 6. Accordingly, the groove 13 is in contact with two opposing edges of the gas vent hole 6 of the sealing plate 7.

【0012】次に、前記正極2、負極3、セパレータ
4、アルカリ電解液及び弾性弁体9について説明する。
Next, the positive electrode 2, the negative electrode 3, the separator 4, the alkaline electrolyte and the elastic valve 9 will be described.

【0013】1)正極2 この正極2は、水酸化ニッケルを含む。1) Positive electrode 2 This positive electrode 2 contains nickel hydroxide.

【0014】この正極2は、例えば、水酸化ニッケル粒
子、導電剤、結着剤および水を含むペーストを調製し、
前記ペーストを集電体に充填し、これを乾燥、加圧成形
することにより作製される。
The positive electrode 2 is prepared, for example, by preparing a paste containing nickel hydroxide particles, a conductive agent, a binder and water.
The paste is prepared by filling the current collector with the paste, drying and pressing the paste.

【0015】前記水酸化ニッケル粒子としては、例え
ば、水酸化ニッケルからなる粒子、または亜鉛および/
またはコバルトが共晶された水酸化ニッケル粒子を用い
ることができる。後者の水酸化ニッケル粒子を含む正極
は、高温状態における充電効率を更に向上することが可
能になる。
As the nickel hydroxide particles, for example, particles made of nickel hydroxide, or zinc and / or zinc hydroxide
Alternatively, nickel hydroxide particles having eutectic cobalt can be used. The latter positive electrode containing nickel hydroxide particles can further improve the charging efficiency in a high temperature state.

【0016】アルカリ二次電池の充放電効率を向上する
観点から、前記水酸化ニッケルのX線粉末回折法による
(101)面のピーク半価幅は、0.8゜/2θ(Cu
−Kα)以上にすることが好ましい。より好ましいピー
クの半価幅は、0.9〜1.1゜/2θ(Cu−Kα)
である。
From the viewpoint of improving the charge / discharge efficiency of the alkaline secondary battery, the peak half-value width of the (101) plane of the nickel hydroxide by X-ray powder diffraction method is 0.8 ゜ / 2θ (Cu
-Kα) or more. A more preferable half width of the peak is 0.9 to 1.1 ° / 2θ (Cu-Kα).
It is.

【0017】前記導電剤としては、例えば、金属コバル
ト、三酸化二コバルト(Co2 3)、一酸化コバルト
(CoO)、水酸化コバルト{Co(OH)2 }等を挙
げることができる。前記導電剤としては、前述した種類
の中から選ばれる1種または2種以上を用いることがで
きる。また、前記導電剤は、前記ペースト中に粉末の形
態で添加しても良いし、前記水酸化ニッケル粒子の表面
を前記導電剤で被覆し、これを前記ペースト中に添加し
ても良い。
Examples of the conductive agent include metallic cobalt, dicobalt trioxide (Co 2 O 3 ), cobalt monoxide (CoO), and cobalt hydroxide {Co (OH) 2 }. As the conductive agent, one or more selected from the above-described types can be used. The conductive agent may be added to the paste in the form of a powder, or the surface of the nickel hydroxide particles may be coated with the conductive agent and then added to the paste.

【0018】前記結着剤としては、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース、メチ
ルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニル
アルコール等を挙げることができる。
Examples of the binder include polytetrafluoroethylene, carboxymethylcellulose, methylcellulose, sodium polyacrylate, and polyvinyl alcohol.

【0019】前記集電体としては、例えばニッケル、ス
テンレス等の金属や、ニッケルメッキが施された樹脂な
どからなるスポンジ状、繊維状、フェルト状の多孔質構
造を有するものを挙げることができる。
Examples of the current collector include those having a sponge-like, fibrous, or felt-like porous structure made of a metal such as nickel or stainless steel, a nickel-plated resin, or the like.

【0020】2)負極3 この負極3は、負極活物質を含む。2) Negative electrode 3 The negative electrode 3 contains a negative electrode active material.

【0021】この負極3は、負極活物質、導電材、結着
剤および水と共に混練してペーストを調製し、前記ペー
ストを導電性基板に充填し、乾燥した後、成形すること
により製造される。
The negative electrode 3 is manufactured by kneading a paste with a negative electrode active material, a conductive material, a binder, and water to prepare a paste, filling the paste into a conductive substrate, drying, and then molding. .

【0022】前記負極活物質としては、例えば金属カド
ミウム、水酸化カドミウムなどのカドミウム化合物、水
素等を挙げることができる。水素のホスト・マトリック
スとしては、例えば、水素吸蔵合金を挙げることができ
る。
Examples of the negative electrode active material include cadmium compounds such as metal cadmium and cadmium hydroxide, and hydrogen. Examples of the host matrix of hydrogen include a hydrogen storage alloy.

【0023】中でも、前記水素吸蔵合金は、前記カドミ
ウム化合物を用いた場合よりも二次電池の容量を向上で
きるため、好ましい。前記水素吸蔵合金は、格別制限さ
れるものではなく、電解液中で電気化学的に発生させた
水素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容易に放
出できるものであればよい。例えば、LaNi5 、Mm
Ni5 (Mmはミッシュメタル)、LmNi5 (Lmは
Laを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種)、
これら合金のNiの一部をAl、Mn、Co、Ti、C
u、Zn、Zr、Cr、Bのような元素で置換した多元
素系のもの、またはTiNi系、TiFe系のものを挙
げることができる。特に、一般式LmNiw Cox Mn
y Alz (原子比w,x,y,zの合計値は5.00≦
w+x+y+z≦5.50である)で表される組成の水
素吸蔵合金は充放電サイクルの進行に伴う微粉化を抑制
して充放電サイクル寿命を向上できるための好適であ
る。
Above all, the hydrogen storage alloy is preferable because the capacity of the secondary battery can be improved as compared with the case where the cadmium compound is used. The hydrogen storage alloy is not particularly limited, and may be any as long as it can store hydrogen electrochemically generated in an electrolytic solution and can easily release the stored hydrogen during discharge. For example, LaNi 5 , Mm
Ni 5 (Mm is a misch metal), LmNi 5 (Lm is at least one selected from rare earth elements including La),
A part of Ni of these alloys is Al, Mn, Co, Ti, C
Examples thereof include a multi-element-based material substituted with an element such as u, Zn, Zr, Cr, and B, or a TiNi-based or TiFe-based material. In particular, the general formula LmNi w Co x Mn
y Al z (the total value of the atomic ratios w, x, y and z is 5.00 ≦
(W + x + y + z ≦ 5.50) The hydrogen storage alloy having the composition represented by the formula (1) is suitable because it can suppress the pulverization accompanying the progress of the charge / discharge cycle and improve the charge / discharge cycle life.

【0024】前記導電材としては、例えばカーボンブラ
ック、黒鉛等を挙げることができる。
Examples of the conductive material include carbon black and graphite.

【0025】前記結着剤としては、例えばポリアクリル
酸ソーダ、ポリアクリル酸カリウムなどのポリアクリル
酸塩、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などの
フッ素系樹脂、またはカルボキシメチルセルロース(C
MC)等を挙げることができる。
Examples of the binder include polyacrylates such as sodium polyacrylate and potassium polyacrylate, fluorine resins such as polytetrafluoroethylene (PTFE), and carboxymethyl cellulose (C).
MC) and the like.

【0026】前記導電性基板としては、例えばパンチド
メタル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケル
ネットなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、
スポンジ状金属多孔体などの三次元基板を挙げることが
できる。
Examples of the conductive substrate include a two-dimensional substrate such as a punched metal, an expanded metal, a perforated rigid plate, and a nickel net; a felt-like porous metal;
Examples include a three-dimensional substrate such as a sponge-like porous metal body.

【0027】3)セパレータ4 このセパレータ4としては、例えば、ポリアミド繊維製
不織布、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレ
フィン繊維製不織布に親水性官能基を付与したものを挙
げることができる。
3) Separator 4 Examples of the separator 4 include a nonwoven fabric made of a polyamide fiber and a nonwoven fabric made of a polyolefin fiber such as polyethylene and polypropylene provided with a hydrophilic functional group.

【0028】4)アルカリ電解液 前記アルカリ電解液としては、例えば、水酸化ナトリウ
ム(NaOH)の水溶液、水酸化リチウム(LiOH)
の水溶液、水酸化カリウム(KOH)の水溶液、NaO
HとLiOHの混合液、KOHとLiOHの混合液、K
OHとLiOHとNaOHの混合液等を用いることがで
きる。
4) Alkaline Electrolyte Examples of the alkaline electrolyte include an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH), lithium hydroxide (LiOH)
Aqueous solution, potassium hydroxide (KOH) aqueous solution, NaO
H and LiOH mixed solution, KOH and LiOH mixed solution, K
A mixed solution of OH, LiOH, and NaOH can be used.

【0029】5)弾性弁体9 この弾性弁体9は、例えば、エチレン−プロピレン−非
共役ジエン化合物の三元共重合体(EPDM)を主成分
とするゴム系材料から形成することができる。このゴム
系材料から形成された弾性弁体9は、耐アルカリ性及び
耐久性に優れ、ひび割れが生じにくく、軟化点が高いた
めに耐熱性にも優れるという利点を有する。
5) Elastic Valve 9 This elastic valve 9 can be formed, for example, from a rubber-based material whose main component is a terpolymer (EPDM) of an ethylene-propylene-non-conjugated diene compound. The elastic valve element 9 formed of this rubber-based material has advantages of being excellent in alkali resistance and durability, hardly causing cracks, and having a high softening point, and thus having excellent heat resistance.

【0030】なお、前述した図2及び図3においては、
弾性弁体の突起部の下面に溝部を1本形成し、前記溝部
を封口板のガス抜き孔を跨ぐかたちで前記ガス抜き孔の
上部周縁と接触させたが、前記溝部は前記封口板のガス
抜き孔を跨がなくとも良く、ガス抜き孔の周縁を跨いで
封口板と接することが可能であればどのような形状であ
っても良い。例えば図5に示すように弾性弁体の突起部
の下面に互いに所望の距離を隔てて対向するように2本
の溝部15a,15bを形成し、図6に示すように前記
各溝部15a,15bを封口板7のガス抜き孔6の周縁
を跨がせて封口板上面と接触させても良い。
In FIGS. 2 and 3 described above,
One groove was formed on the lower surface of the projection of the elastic valve body, and the groove was brought into contact with the upper periphery of the gas vent hole so as to straddle the gas vent hole of the sealing plate. It does not need to straddle the vent hole, and may have any shape as long as it can straddle the periphery of the gas vent hole and contact the sealing plate. For example, as shown in FIG. 5, two grooves 15a and 15b are formed on the lower surface of the protrusion of the elastic valve body so as to face each other at a desired distance, and as shown in FIG. 6, the respective grooves 15a and 15b are formed. May be straddled over the peripheral edge of the gas vent hole 6 of the sealing plate 7 to make contact with the upper surface of the sealing plate.

【0031】また、前述した図2,3においては、封口
板のガス抜き孔の周縁のうち2箇所に弾性弁体の溝部を
接触させたが、何箇所でも良く、1箇所あるいは3箇所
以上にすることができる。例えば図7に示すように、弾
性弁体9の突起部の下面に8本の溝部16a〜16hを
放射状に形成しても良い。
Further, in FIGS. 2 and 3 described above, the groove portion of the elastic valve body is brought into contact with two portions of the peripheral edge of the gas vent hole of the sealing plate. can do. For example, as shown in FIG. 7, eight grooves 16 a to 16 h may be radially formed on the lower surface of the projection of the elastic valve element 9.

【0032】以上説明した本発明に係る電池は、ガス抜
き孔を有する封口板と、前記ガス抜き孔を囲むように配
置された端子と、前記封口板と前記端子で囲まれた空間
内に前記ガス抜き孔を塞ぐように圧縮状態で配置された
弾性弁体とを具備し、前記弾性弁体は、前記封口板のガ
ス抜き孔の周縁を跨いで前記封口板と接する溝部を有す
ることを特徴とするものである。このような電池によれ
ば、過充電などの誤使用時あるいは火中投入などの異常
高温環境下に前記電池が晒され、弾性弁体の硬度や弾性
率等が変化し得る状況に置かれた際、この高温により発
生したガスは前記弾性弁体の表面に存在する前記溝部内
を通り、前記端子に形成されたガス抜き孔から徐々に外
部に放出されるため、弁作動圧の上昇を抑制することが
でき、損傷あるいは破裂に至るのを防止することができ
る。
The battery according to the present invention described above has a sealing plate having a gas vent hole, a terminal arranged so as to surround the gas vent hole, and a terminal disposed in a space surrounded by the sealing plate and the terminal. An elastic valve body disposed in a compressed state so as to close the gas vent hole, wherein the elastic valve body has a groove that contacts the sealing plate across the periphery of the gas vent hole of the sealing plate. It is assumed that. According to such a battery, the battery is exposed to an abnormally high temperature environment such as misuse such as overcharging or thrown into a fire, and is placed in a state where the hardness and elastic modulus of the elastic valve body may change. At this time, the gas generated by the high temperature passes through the groove existing on the surface of the elastic valve body and is gradually released to the outside through a gas vent hole formed in the terminal, thereby suppressing an increase in valve operating pressure. And damage or rupture can be prevented.

【0033】また、前述した図1においては、正極及び
負極の間にセパレータを介在し、これを渦巻状に捲回す
ることにより作製された電極群を容器内に収納する円筒
形電池に適用した例を説明したが、例えば、正極と負極
とをその間にセパレータを介在して交互に重ねることに
よって作製された積層物を有底矩形筒状の容器内に収納
する角形電池に適用してもよい。
In FIG. 1 described above, the present invention is applied to a cylindrical battery in which a separator is interposed between a positive electrode and a negative electrode, and the electrode group produced by spirally winding the separator is housed in a container. Although the example has been described, for example, the present invention may be applied to a prismatic battery in which a stack made by alternately stacking a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween is housed in a bottomed rectangular cylindrical container. .

【0034】[0034]

【実施例】以下、前述した図面を参照して本発明の実施
例を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0035】(実施例1)鋼製平板にプレス加工を施す
ことにより得られ、表面にニッケルメッキが施されてお
り、中央部に円形のガス抜き孔が開口された円形の封口
板を用意した。また、EPDMを主成分とし、有機過酸
化物、加硫促進剤及び加工助剤などとともに練り合わせ
た後、約170℃で加圧成形することにより、前述した
図2及び図3に示すように下部に円柱状の突起部を有
し、前記突起部の下面に中心を横切るように溝部が形成
された弾性弁体を作製した。前記弾性弁体のゴム硬度
は、70度にした。一方、鋼製平板にプレス加工を施す
ことにより得られ、表面にニッケルメッキが施されてい
る皿状(帽子状)の端子キャップを用意した。
(Example 1) A circular sealing plate obtained by subjecting a steel flat plate to press working and having a surface plated with nickel and having a circular vent hole opened in the center was prepared. . Further, after kneading with EPDM as a main component, an organic peroxide, a vulcanization accelerator, a processing aid, and the like, press molding at about 170 ° C. as shown in FIGS. An elastic valve body having a columnar projection and a groove formed so as to cross the center on the lower surface of the projection was manufactured. The rubber hardness of the elastic valve body was set to 70 degrees. On the other hand, a dish-shaped (hat-shaped) terminal cap obtained by pressing a steel flat plate and having its surface plated with nickel was prepared.

【0036】次いで、前記弾性弁体を前記端子キャップ
内に挿入した。この端子キャップを前記弾性弁体の突起
部が前記封口板のガス抜き孔を圧接閉塞し、かつ前述し
た図4に示すように前記溝部が前記ガス抜き孔を跨いで
前記封口板上面と接するように前記封口板に載置した。
ひきつづき、前記端子キャップの鍔部周縁と前記封口板
とをスポット溶接により一体化し、安全弁機構を有する
封口部材を作製した。
Next, the elastic valve body was inserted into the terminal cap. With this terminal cap, the projection of the elastic valve body presses and closes the gas vent hole of the sealing plate, and the groove contacts the upper surface of the sealing plate across the gas vent hole as shown in FIG. 4 described above. Was placed on the sealing plate.
Subsequently, the periphery of the flange portion of the terminal cap and the sealing plate were integrated by spot welding to produce a sealing member having a safety valve mechanism.

【0037】(実施例2)突起部の下面に前述した図5
に示すような2本の溝部を形成すること以外は、実施例
1と同様な弾性弁体を作製した。
(Embodiment 2) As shown in FIG.
An elastic valve body similar to that of Example 1 was produced except that two grooves were formed as shown in FIG.

【0038】次いで、前記弾性弁体を実施例1で説明し
たのと同様な端子キャップ内に挿入した。この端子キャ
ップを前記弾性弁体の突起部が実施例1で説明したのと
同様な封口板のガス抜き孔を圧接閉塞し、かつ前述した
図6に示すように前記各溝部が前記封口板のガス抜き孔
の周縁を跨いで前記封口板上面と接するように前記封口
板に載置した。ひきつづき、前記端子キャップの鍔部周
縁と前記封口板とをスポット溶接により一体化し、安全
弁機構を有する封口部材を作製した。
Next, the elastic valve body was inserted into a terminal cap similar to that described in the first embodiment. In this terminal cap, the projection of the elastic valve body presses and closes the gas vent hole of the sealing plate similar to that described in the first embodiment, and each of the grooves is formed of the sealing plate as shown in FIG. The sealing plate was placed on the sealing plate so as to be in contact with the upper surface of the sealing plate over the periphery of the gas vent hole. Subsequently, the periphery of the flange portion of the terminal cap and the sealing plate were integrated by spot welding to produce a sealing member having a safety valve mechanism.

【0039】(比較例)突起部の下面に溝部を形成しな
いこと以外は、実施例1と同様な弾性弁体を作製した。
(Comparative Example) An elastic valve body similar to that of Example 1 was manufactured except that no groove was formed on the lower surface of the projection.

【0040】次いで、前記弾性弁体を実施例1で説明し
たのと同様な端子キャップ内に挿入した。この端子キャ
ップを前記弾性弁体の突起部が実施例1で説明したのと
同様な封口板のガス抜き孔を圧接閉塞するように前記封
口板に載置した。ひきつづき、前記端子キャップの鍔部
周縁と前記封口板とをスポット溶接により一体化し、安
全弁機構を有する封口部材を作製した。
Next, the elastic valve body was inserted into a terminal cap similar to that described in the first embodiment. The terminal cap was placed on the sealing plate so that the projection of the elastic valve body pressed and closed the gas vent hole of the sealing plate similar to that described in Example 1. Subsequently, the periphery of the flange portion of the terminal cap and the sealing plate were integrated by spot welding to produce a sealing member having a safety valve mechanism.

【0041】得られた実施例1〜2及び比較例の安全弁
機構を有する封口部材について、雰囲気温度を25℃か
ら段階的に200℃まで上昇させた際の弁作動圧の推移
を図9に示す。
FIG. 9 shows the transition of the valve operating pressure when the ambient temperature was gradually increased from 25 ° C. to 200 ° C. for the obtained sealing members having the safety valve mechanism of Examples 1 and 2 and Comparative Example. .

【0042】図9から明らかなように、本発明の実施例
1,2の安全弁装置の200℃における弁作動圧が約1
5kgf/cm2 であるのに対し、比較例の安全弁装置
の200℃における弁作動圧が約25kgf/cm2
あり実施例1,2の安全弁装置は比較例に比べて温度
上昇に伴う弁作動圧の上昇を抑制できることがわかる。
また、より高温領域ではこの差は更に拡大するものと考
えられる。これは実施例1,2の安全弁装置によれば、
電池が異常高温に晒されることにより発生したガスによ
って内圧が過度に上昇しても弾性弁体表面に存在する溝
部内を通してガスが外部に徐々に放出されるため、弁作
動圧の極端な上昇を回避できるからである。
As is clear from FIG. 9, the valve operating pressure at 200 ° C. of the safety valve devices of the first and second embodiments of the present invention is about 1
Whereas a 5 kgf / cm 2, the valve operating pressure at 200 ° C. of the safety valve device of the comparative example is about 25 kgf / cm 2, the safety valve device in Examples 1 and 2 the valve with increasing temperature as compared with Comparative Example It can be seen that an increase in the operating pressure can be suppressed.
Further, it is considered that this difference is further increased in a higher temperature region. According to the safety valve devices of the first and second embodiments,
Even if the internal pressure rises excessively due to the gas generated by the battery being exposed to an abnormally high temperature, the gas is gradually released to the outside through the groove existing on the surface of the elastic valve body. This is because it can be avoided.

【0043】なお、前述した実施例では、封口板に端子
キャップを溶接によって固定したが、固定方法はこれに
限らず、例えばかしめ固定によって行っても良い。
In the above-described embodiment, the terminal cap is fixed to the sealing plate by welding. However, the fixing method is not limited to this. For example, the terminal cap may be fixed by caulking.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、過
充電などの誤使用や、火中投入などによって異常高温に
晒された際の損傷もしくは破裂を防止することができ、
安全性が向上された電池を提供することができる。
As described in detail above, according to the present invention, it is possible to prevent erroneous use such as overcharging, and damage or rupture when exposed to an abnormally high temperature due to being thrown into a fire.
A battery with improved safety can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る電池の要部を示す断面図。FIG. 1 is a sectional view showing a main part of a battery according to the present invention.

【図2】図1の電池に組み込まれる弾性弁体を示す側面
図。
FIG. 2 is a side view showing an elastic valve body incorporated in the battery of FIG.

【図3】図2の弾性弁体を示す平面図。FIG. 3 is a plan view showing the elastic valve body of FIG. 2;

【図4】図1の電池における封口板と弾性弁体との位置
関係を示す模式図。
FIG. 4 is a schematic diagram showing a positional relationship between a sealing plate and an elastic valve body in the battery of FIG.

【図5】本発明に係わる電池に組み込まれる別の弾性弁
体を示す平面図。
FIG. 5 is a plan view showing another elastic valve body incorporated in the battery according to the present invention.

【図6】図5の弾性弁体と封口板との位置関係を示す模
式図。
FIG. 6 is a schematic diagram showing a positional relationship between the elastic valve body and the sealing plate of FIG. 5;

【図7】本発明に係わる電池に組み込まれる更に別の弾
性弁体を示す平面図。
FIG. 7 is a plan view showing still another elastic valve body incorporated in the battery according to the present invention.

【図8】従来の電池に組み込まれる安全弁機構を備えた
封口部材を示す断面図。
FIG. 8 is a sectional view showing a sealing member provided with a safety valve mechanism incorporated in a conventional battery.

【図9】実施例1,2及び比較例の安全弁機構を備えた
封口部材における雰囲気温度を変化させた際の弁作動圧
の変化を示す特性図。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a change in valve operating pressure when an ambient temperature is changed in a sealing member provided with the safety valve mechanisms of Examples 1 and 2 and a comparative example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…容器、 2…正極、 3…負極、 4…セパレータ、 6…ガス抜き孔、 7…封口板、 9…弾性弁体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container, 2 ... Positive electrode, 3 ... Negative electrode, 4 ... Separator, 6 ... Gas vent hole, 7 ... Sealing plate, 9 ... Elastic valve body.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガス抜き孔を有する封口板と、前記ガス
抜き孔を囲むように配置された端子と、前記封口板と前
記端子で囲まれた空間内に前記ガス抜き孔を塞ぐように
圧縮状態で配置された弾性弁体とを具備し、前記弾性弁
体は、前記封口板のガス抜き孔の周縁を跨いで前記封口
板と接する溝部を有することを特徴とする電池。
1. A sealing plate having a gas vent hole, a terminal arranged to surround the gas vent hole, and a compression so as to close the gas vent hole in a space surrounded by the sealing plate and the terminal. And a resilient valve body disposed in a state, wherein the resilient valve body has a groove that straddles the periphery of a gas vent hole of the sealing plate and contacts the sealing plate.
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