JP2000077058A - 電池の電路遮断機構 - Google Patents
電池の電路遮断機構Info
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- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型化、薄型化が可能で、バラツキのないダ
イアフラム部の作動力を得ると共に、この作動力を容易
にアップさせることができる高性能な電池の電路遮断機
構を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の電池の電路遮断機構Ｔは、ダイ
アフラム部Ｄの凸部１１ｅを嵌合部１８ｆに圧入し、ダ
イアフラム部Ｄと内部電極１８を介して電池蓋１１と電
池内部の発電素子（図示せず）との間に電路を構成し、
電池ケースＫの内圧が所定値以上に上昇してダイヤフラ
ム部Ｄが変位すると、前記ダイアフラム部Ｄの凸部１１
ｅが前記嵌合部１８ｆから引き抜かれて、前記電路が遮
断するようになっている。
イアフラム部の作動力を得ると共に、この作動力を容易
にアップさせることができる高性能な電池の電路遮断機
構を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の電池の電路遮断機構Ｔは、ダイ
アフラム部Ｄの凸部１１ｅを嵌合部１８ｆに圧入し、ダ
イアフラム部Ｄと内部電極１８を介して電池蓋１１と電
池内部の発電素子（図示せず）との間に電路を構成し、
電池ケースＫの内圧が所定値以上に上昇してダイヤフラ
ム部Ｄが変位すると、前記ダイアフラム部Ｄの凸部１１
ｅが前記嵌合部１８ｆから引き抜かれて、前記電路が遮
断するようになっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電池の電路遮断機構
に係わり、電池ケース内部の圧力が上昇したときに安全
性を確保するために用いられる電池の電路遮断機構に関
する。
に係わり、電池ケース内部の圧力が上昇したときに安全
性を確保するために用いられる電池の電路遮断機構に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば電池ケースの内部に有機溶
媒系電解液を注入して密閉した、充電可能なリチウムイ
オン二次電池などが、携帯電話機やパソコン等の携帯用
機器の電源として広く使用されている。ところが、この
ような電池に再充電するときに過充電を行ったり、規定
された電流よりも大きな電流で充電を行ったりすると、
電池に異常が生じて電池ケース内に気体が発生し、電池
ケース内の圧力や温度が上昇して、電池ケースの膨張、
さらには亀裂等が発生し、内部の電解液が外部ににじみ
出して、電池が組み込まれた機器に悪影響を与えること
があった。また、これに至らなくとも、前述したような
異常状態のままで、電池の使用を継続すると、電池の膨
張が進行し、電池ケースが破裂したりする危険性があ
り、異常が生じた電池は速やかに使用を中止する必要が
あった。
媒系電解液を注入して密閉した、充電可能なリチウムイ
オン二次電池などが、携帯電話機やパソコン等の携帯用
機器の電源として広く使用されている。ところが、この
ような電池に再充電するときに過充電を行ったり、規定
された電流よりも大きな電流で充電を行ったりすると、
電池に異常が生じて電池ケース内に気体が発生し、電池
ケース内の圧力や温度が上昇して、電池ケースの膨張、
さらには亀裂等が発生し、内部の電解液が外部ににじみ
出して、電池が組み込まれた機器に悪影響を与えること
があった。また、これに至らなくとも、前述したような
異常状態のままで、電池の使用を継続すると、電池の膨
張が進行し、電池ケースが破裂したりする危険性があ
り、異常が生じた電池は速やかに使用を中止する必要が
あった。
【０００３】このような電池の破裂等を防止するため
の、従来の電池の電路遮断機構を、図１５、１６に示す
ような、例えば円形の電池で説明する。まず、電池ケー
ス１には、ガスケット２を介して周囲をカシメ、あるい
は溶接等で電池ケース１の内部を密閉して取り付けられ
た電池蓋３と、この電池蓋３の下部に、上方に変位可能
なアクチュエータ４とが、それぞれ配設されている。前
記電池蓋３には通気口３ａが形成され、下部のアクチュ
エータ４が上方に変位して開裂すると、電池蓋３とアク
チュエータ４とに挟まれた部分の空気が通気口３ａから
外部に逃げるようになっている。
の、従来の電池の電路遮断機構を、図１５、１６に示す
ような、例えば円形の電池で説明する。まず、電池ケー
ス１には、ガスケット２を介して周囲をカシメ、あるい
は溶接等で電池ケース１の内部を密閉して取り付けられ
た電池蓋３と、この電池蓋３の下部に、上方に変位可能
なアクチュエータ４とが、それぞれ配設されている。前
記電池蓋３には通気口３ａが形成され、下部のアクチュ
エータ４が上方に変位して開裂すると、電池蓋３とアク
チュエータ４とに挟まれた部分の空気が通気口３ａから
外部に逃げるようになっている。
【０００４】また、アクチュエータ４は、円環状の安全
弁部４ａが絞り加工等で形成され、この安全弁部４ａに
は、中央部に図示下方に突出する突起部４ｂと、この突
起部４ｂの周囲の面に放射状の溝４ｃとが形成されてい
る。また、アクチュエータ４の下方には絶縁板５が配設
され、この絶縁板５には安全弁部４ａの突起部４ａが挿
通する穴５ａと、他に通気穴５ｂとが貫通形成されてい
る。前記絶縁板５の下部には、リード固定部材６が配設
され、このリード固定部材６には、前記絶縁板５の穴５
ａに連通する穴６ａと、絶縁板５の通気穴５ｂに連通す
る通気穴６ｂとがそれぞれ設けられている。
弁部４ａが絞り加工等で形成され、この安全弁部４ａに
は、中央部に図示下方に突出する突起部４ｂと、この突
起部４ｂの周囲の面に放射状の溝４ｃとが形成されてい
る。また、アクチュエータ４の下方には絶縁板５が配設
され、この絶縁板５には安全弁部４ａの突起部４ａが挿
通する穴５ａと、他に通気穴５ｂとが貫通形成されてい
る。前記絶縁板５の下部には、リード固定部材６が配設
され、このリード固定部材６には、前記絶縁板５の穴５
ａに連通する穴６ａと、絶縁板５の通気穴５ｂに連通す
る通気穴６ｂとがそれぞれ設けられている。
【０００５】前記絶縁基板５とリード固定部材６との穴
５ａ、６ａには、安全弁部４ａの突起部４ｂが挿通さ
れ、この突起部４ｂの先端には金属板から成る薄板のリ
ード７が取り付けられている。この薄板のリード７は、
突起部４ｂの先端部に溶接等で接合される接合部７ａを
有し、アクチュエータ４とリード７とが電気的に導通し
ている。また、リード７の他端は図示下方の発電素子８
に接続されて、発電素子８と電池蓋３との間に電路が構
成されている。そして、電池内部に異常が発生して電池
ケース１内部の圧力が上昇した場合、圧力上昇した気体
が通気穴５ｂ、６ｂから、図１２に示す矢印Ａのように
流れて、安全弁部４ａの裏面を上方に押し上げようとす
る作動力が加わる。
５ａ、６ａには、安全弁部４ａの突起部４ｂが挿通さ
れ、この突起部４ｂの先端には金属板から成る薄板のリ
ード７が取り付けられている。この薄板のリード７は、
突起部４ｂの先端部に溶接等で接合される接合部７ａを
有し、アクチュエータ４とリード７とが電気的に導通し
ている。また、リード７の他端は図示下方の発電素子８
に接続されて、発電素子８と電池蓋３との間に電路が構
成されている。そして、電池内部に異常が発生して電池
ケース１内部の圧力が上昇した場合、圧力上昇した気体
が通気穴５ｂ、６ｂから、図１２に示す矢印Ａのように
流れて、安全弁部４ａの裏面を上方に押し上げようとす
る作動力が加わる。
【０００６】この安全弁部４ａに加わる作動力で、リー
ド７の接合部７ａに集中応力が加わり、この集中応力が
接合部７ａの剪断応力より大きくなると、接合部７ａが
リード７から破断され、リード７とアクチュエータ４と
の電気的接続が遮断されて、前記電池の電路が遮断され
るようになっている。この電路遮断で、電池内部の電流
の流れが遮断されて、電池ケース１内部の圧力上昇が抑
えられ、電池の破裂を事前に防止することができる。こ
のような従来の電池を用いた携帯電話機等の携帯用機器
類は小型化が進み、携帯用機器類に使用する電池も小
型、薄型の要求が強くなっていた。
ド７の接合部７ａに集中応力が加わり、この集中応力が
接合部７ａの剪断応力より大きくなると、接合部７ａが
リード７から破断され、リード７とアクチュエータ４と
の電気的接続が遮断されて、前記電池の電路が遮断され
るようになっている。この電路遮断で、電池内部の電流
の流れが遮断されて、電池ケース１内部の圧力上昇が抑
えられ、電池の破裂を事前に防止することができる。こ
のような従来の電池を用いた携帯電話機等の携帯用機器
類は小型化が進み、携帯用機器類に使用する電池も小
型、薄型の要求が強くなっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
な従来の電路遮断機構は、リード７が薄板とはいえ、１
枚の板材で形成されているので、リード７の板厚のバラ
ツキによってアクチュエータ４の作動力がバラツキ、電
池の内圧が所定の値まで上昇した時点で、接合部７ａを
リード７から確実に破断させることが難しかった。ま
た、電池の内圧が上昇して接合部７ａがリード７から破
断するときに、接合部７ａが引きちぎられるように破断
するので、リードから破断された後の接合部７ａの破断
孔７ｂの破断面と、破断孔７ｂの破断面とにひげ状のバ
リが発生し、上方に変位したアクチュエータ４とリード
７間の電路を、精度よく完全に遮断させることが難しか
った。本発明は、前述のような課題を解決して、小型
化、薄型化が可能で、電池内の圧力が所定の値まで上昇
すると、確実に電池内部の電路を遮断することができる
高性能な電池の電路遮断機構を提供することを目的とす
る。
な従来の電路遮断機構は、リード７が薄板とはいえ、１
枚の板材で形成されているので、リード７の板厚のバラ
ツキによってアクチュエータ４の作動力がバラツキ、電
池の内圧が所定の値まで上昇した時点で、接合部７ａを
リード７から確実に破断させることが難しかった。ま
た、電池の内圧が上昇して接合部７ａがリード７から破
断するときに、接合部７ａが引きちぎられるように破断
するので、リードから破断された後の接合部７ａの破断
孔７ｂの破断面と、破断孔７ｂの破断面とにひげ状のバ
リが発生し、上方に変位したアクチュエータ４とリード
７間の電路を、精度よく完全に遮断させることが難しか
った。本発明は、前述のような課題を解決して、小型
化、薄型化が可能で、電池内の圧力が所定の値まで上昇
すると、確実に電池内部の電路を遮断することができる
高性能な電池の電路遮断機構を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の第１の解決手段として本発明の電池の電路遮断機構
は、発電素子を内部に収納した電池ケースと、この電池
ケースの内部を気密に遮蔽する電池蓋と、この電池蓋に
接続され前記電池ケースの内圧に応じて変位する一部に
凸部を有するダイアフラム部と、このダイアフラム部の
前記凸部が嵌合する嵌合部を基部に有する内部電極とを
備え、前記ダイアフラム部の前記凸部を前記嵌合部に圧
入し、前記ダイアフラム部と前記内部電極とを介して前
記電池蓋と前記発電素子との間に電路を構成し、前記電
池ケースの内圧が所定値以上に上昇して前記ダイアフラ
ム部が変位すると、前記ダイアフラム部の前記凸部が前
記嵌合部から引き抜かれて、前記電路が遮断するように
した構成とした・
の第１の解決手段として本発明の電池の電路遮断機構
は、発電素子を内部に収納した電池ケースと、この電池
ケースの内部を気密に遮蔽する電池蓋と、この電池蓋に
接続され前記電池ケースの内圧に応じて変位する一部に
凸部を有するダイアフラム部と、このダイアフラム部の
前記凸部が嵌合する嵌合部を基部に有する内部電極とを
備え、前記ダイアフラム部の前記凸部を前記嵌合部に圧
入し、前記ダイアフラム部と前記内部電極とを介して前
記電池蓋と前記発電素子との間に電路を構成し、前記電
池ケースの内圧が所定値以上に上昇して前記ダイアフラ
ム部が変位すると、前記ダイアフラム部の前記凸部が前
記嵌合部から引き抜かれて、前記電路が遮断するように
した構成とした・
【０００９】また、前記課題を解決するための第２の解
決手段として、前記基部の中央部から放射状に延びる複
数のスリットを形成し、この複数のスリットに挟まれた
部分に三角形状の複数の舌片を有し、この複数の舌片を
略円錐形状に突き出して、前記複数の舌片の頂部間で前
記嵌合部を形成し、この嵌合部に前記ダイアフラム部の
前記凸部を圧入するようにした構成とした。
決手段として、前記基部の中央部から放射状に延びる複
数のスリットを形成し、この複数のスリットに挟まれた
部分に三角形状の複数の舌片を有し、この複数の舌片を
略円錐形状に突き出して、前記複数の舌片の頂部間で前
記嵌合部を形成し、この嵌合部に前記ダイアフラム部の
前記凸部を圧入するようにした構成とした。
【００１０】また、前記課題を解決するための第３の解
決手段として、前記凸部は、先端部の形状を前記嵌合部
に嵌合する根元部より幅広に形成した構成とした。
決手段として、前記凸部は、先端部の形状を前記嵌合部
に嵌合する根元部より幅広に形成した構成とした。
【００１１】また、前記課題を解決するための第４の解
決手段として、前記嵌合部は、入り口部が狭く内部が前
記入り口部より広い中空部を有する袋状に形成し、前記
凸部の前記幅広の先端部を前記嵌合部の前記中空部に圧
入するようにした構成とした。
決手段として、前記嵌合部は、入り口部が狭く内部が前
記入り口部より広い中空部を有する袋状に形成し、前記
凸部の前記幅広の先端部を前記嵌合部の前記中空部に圧
入するようにした構成とした。
【００１２】以下に、本発明の電池の電路遮断機構の１
実施の形態について説明する。図１は本発明に係わる上
面図であり、図２は電池ケースに取り付けた状態の本発
明に係わる要部断面図であり、図３は本発明に係わる下
面図であり、図４は本発明に係わる要部断面側面図であ
り、図５は本発明に係わるダイアフラム部の要部拡大断
面図であり、図６はその動作を説明する要部拡大断面図
であり、図７から図９は本発明に係わるその他の実施の
形態を説明する概略図である。
実施の形態について説明する。図１は本発明に係わる上
面図であり、図２は電池ケースに取り付けた状態の本発
明に係わる要部断面図であり、図３は本発明に係わる下
面図であり、図４は本発明に係わる要部断面側面図であ
り、図５は本発明に係わるダイアフラム部の要部拡大断
面図であり、図６はその動作を説明する要部拡大断面図
であり、図７から図９は本発明に係わるその他の実施の
形態を説明する概略図である。
【００１３】本発明の電池の電路遮断機構Ｔを、例えば
角形電池に用いたもので説明すると、図１〜図４に示す
ように、発電素子（図示せず）を内部に収納した電池ケ
ースＫと、この電池ケースＫの内部を機密に遮蔽する電
池蓋１１が、溶接等で電池ケースＫに取り付けられてい
る。前記電池蓋１１は、下部に取り付けられた絶縁部材
１２と、上部に取り付けられた押さえ部材１３とにより
狭持され、中央部のリベット１４にカシメ付けられて、
電池蓋１１と、絶縁部材１２と、押さえ部材１３とが一
体化されている。また、リベット１４の下方には正極端
子１５が、上方には導通ワッシャ１６が取り付けられて
いる。前記リベット１４の上方には導通ワッシャ１６に
接合されて、正極端子１５と導通する外部正極１７が配
設されている。また、絶縁部材１２の図示右側にはリー
ド１８ａを有する負極端子から成る内部電極１８がカシ
メ等で取り付けられて構成されている。
角形電池に用いたもので説明すると、図１〜図４に示す
ように、発電素子（図示せず）を内部に収納した電池ケ
ースＫと、この電池ケースＫの内部を機密に遮蔽する電
池蓋１１が、溶接等で電池ケースＫに取り付けられてい
る。前記電池蓋１１は、下部に取り付けられた絶縁部材
１２と、上部に取り付けられた押さえ部材１３とにより
狭持され、中央部のリベット１４にカシメ付けられて、
電池蓋１１と、絶縁部材１２と、押さえ部材１３とが一
体化されている。また、リベット１４の下方には正極端
子１５が、上方には導通ワッシャ１６が取り付けられて
いる。前記リベット１４の上方には導通ワッシャ１６に
接合されて、正極端子１５と導通する外部正極１７が配
設されている。また、絶縁部材１２の図示右側にはリー
ド１８ａを有する負極端子から成る内部電極１８がカシ
メ等で取り付けられて構成されている。
【００１４】前述したような電池の電路遮断機構Ｔの詳
細を説明すると、電池蓋１１が、外形が略矩形でステン
レス材等の導電性金属板から形成されている。この電池
蓋１１は、外周部に鍔部１１ａと、この鍔部１１ａの内
側を絞り加工等で下方に突出させた平坦状の底板１１ｂ
とが形成されている。前記底板１１ｂの一部には、例え
ば図２に示す右側にダイアフラム部Ｄと、図示左側に安
全弁部Ｚとが電池蓋１１と一体に形成されている。
細を説明すると、電池蓋１１が、外形が略矩形でステン
レス材等の導電性金属板から形成されている。この電池
蓋１１は、外周部に鍔部１１ａと、この鍔部１１ａの内
側を絞り加工等で下方に突出させた平坦状の底板１１ｂ
とが形成されている。前記底板１１ｂの一部には、例え
ば図２に示す右側にダイアフラム部Ｄと、図示左側に安
全弁部Ｚとが電池蓋１１と一体に形成されている。
【００１５】前記ダイアフラム部Ｄは図５の要部拡大断
面図に示すように、底板１１ｂの下面側から研削加工等
により形成された円環状の凹部１１ｃにより薄肉部１１
ｄが設けられている。この薄肉部１１ｄをプレス等で椀
状に電池ケースＫの図示下方の内方に向けて膨出形成
し、この膨出形成された薄肉部１１ｄの中央部には、図
示下方側に突出する凸部１１ｅが形成されている。
面図に示すように、底板１１ｂの下面側から研削加工等
により形成された円環状の凹部１１ｃにより薄肉部１１
ｄが設けられている。この薄肉部１１ｄをプレス等で椀
状に電池ケースＫの図示下方の内方に向けて膨出形成
し、この膨出形成された薄肉部１１ｄの中央部には、図
示下方側に突出する凸部１１ｅが形成されている。
【００１６】前記ダイアフラム部Ｄは、中央部に突出形
成した凸部１１ｅと、この凸部１１ｅの周囲の凹部１１
ｃにより形成された薄肉部１１ｄとで構成され、凹部１
１ｃの外周側である薄肉部１１ｄの根元部分を支点とし
て、中央部の凸部１１ｅが上下に変位可能になってい
る。また、安全弁部Ｚは、外形が円環状で図示上方に突
出形成された平坦状の厚肉の突出部１１ｆと、この突出
部１１ｆの根元部分を薄肉にした連結部１１ｇとから形
成されている。
成した凸部１１ｅと、この凸部１１ｅの周囲の凹部１１
ｃにより形成された薄肉部１１ｄとで構成され、凹部１
１ｃの外周側である薄肉部１１ｄの根元部分を支点とし
て、中央部の凸部１１ｅが上下に変位可能になってい
る。また、安全弁部Ｚは、外形が円環状で図示上方に突
出形成された平坦状の厚肉の突出部１１ｆと、この突出
部１１ｆの根元部分を薄肉にした連結部１１ｇとから形
成されている。
【００１７】前記電池蓋１１の底板１１ｂの下面には、
電池蓋１１の外形より小さく形成された矩形の樹脂材料
から成る絶縁部材１２が取り付けられている。前記絶縁
部材１２には、ダイアフラム部Ｄの凸部１１ｅの下方に
リード挿入孔１２ａが貫通形成され、このリード挿入孔
１２ａの周囲４箇所には第１通気口１２ｂが貫通形成さ
れている。また、安全弁部Ｚの下部には、安全弁部Ｚの
外径より大きめの第２通気口１２ｃが形成されている。
前記絶縁部材１２の中央部には、リベット１４が挿通さ
れる中央孔１２ｄを有する筒部１２ｅが上方に突出形成
されている。前記絶縁部材１２の図示右側端部寄りには
カシメ部１２ｆが下方に突出形成されている。
電池蓋１１の外形より小さく形成された矩形の樹脂材料
から成る絶縁部材１２が取り付けられている。前記絶縁
部材１２には、ダイアフラム部Ｄの凸部１１ｅの下方に
リード挿入孔１２ａが貫通形成され、このリード挿入孔
１２ａの周囲４箇所には第１通気口１２ｂが貫通形成さ
れている。また、安全弁部Ｚの下部には、安全弁部Ｚの
外径より大きめの第２通気口１２ｃが形成されている。
前記絶縁部材１２の中央部には、リベット１４が挿通さ
れる中央孔１２ｄを有する筒部１２ｅが上方に突出形成
されている。前記絶縁部材１２の図示右側端部寄りには
カシメ部１２ｆが下方に突出形成されている。
【００１８】また、電池蓋１１の底板１１ｂ上には、押
さえ部材１３が配設され、絶縁部材１２と押さえ部材１
３とで電池蓋１１をサンドイッチ状に狭持して支持する
ようにしている。前記押さえ部材１３は絶縁材料から成
り、中央部に絶縁部材１２の筒部１２ｅが挿通するため
の中央孔１３ａが貫通形成されている。またダイアフラ
ム部Ｄ上の押さえ部材１３には、ダイアフラム部Ｄが上
方に変位したときの逃げ部として第１凹部１３ｂが形成
され、この第１凹部１３ｂの上面には第３通気口１３ｃ
が貫通形成されている。この第３通気口１３ｃによっ
て、ダイアフラム部Ｄの薄肉部１１ｄが上方に変位した
ときに、第１凹部１３ｂ内の空気が外部に放出されて、
ダイアフラム部Ｄがスムーズに変位することができるよ
うになっている。また、押さえ部材１３は、安全弁部Ｚ
上方に第２凹部１３ｄが形成され、この第２凹部１３ｄ
の上面には、第４通気口１３ｅが貫通形成されている。
さえ部材１３が配設され、絶縁部材１２と押さえ部材１
３とで電池蓋１１をサンドイッチ状に狭持して支持する
ようにしている。前記押さえ部材１３は絶縁材料から成
り、中央部に絶縁部材１２の筒部１２ｅが挿通するため
の中央孔１３ａが貫通形成されている。またダイアフラ
ム部Ｄ上の押さえ部材１３には、ダイアフラム部Ｄが上
方に変位したときの逃げ部として第１凹部１３ｂが形成
され、この第１凹部１３ｂの上面には第３通気口１３ｃ
が貫通形成されている。この第３通気口１３ｃによっ
て、ダイアフラム部Ｄの薄肉部１１ｄが上方に変位した
ときに、第１凹部１３ｂ内の空気が外部に放出されて、
ダイアフラム部Ｄがスムーズに変位することができるよ
うになっている。また、押さえ部材１３は、安全弁部Ｚ
上方に第２凹部１３ｄが形成され、この第２凹部１３ｄ
の上面には、第４通気口１３ｅが貫通形成されている。
【００１９】前記絶縁部材１２の中央孔１２ｄには、ア
ルミ等から成るリベット１４が挿通され、このリベット
１４は下方に頭部１４ａと、上方には筒部１２ｅから突
出する先端部１４ｂとが形成されている。前記絶縁部材
１２の下面側には、リベット１４の頭部１４ａと絶縁部
材１２との間に、略Ｌ字状に折り曲げられた正極端子１
５が狭持され、押さえ部材１３の上面側には、リベット
１４の先端部１４ｂがカシメ付けられ、金属板から成る
略椀状の導通ワッシャ１６が取り付けられている。
ルミ等から成るリベット１４が挿通され、このリベット
１４は下方に頭部１４ａと、上方には筒部１２ｅから突
出する先端部１４ｂとが形成されている。前記絶縁部材
１２の下面側には、リベット１４の頭部１４ａと絶縁部
材１２との間に、略Ｌ字状に折り曲げられた正極端子１
５が狭持され、押さえ部材１３の上面側には、リベット
１４の先端部１４ｂがカシメ付けられ、金属板から成る
略椀状の導通ワッシャ１６が取り付けられている。
【００２０】また、リベット１４の先端部１４ｂがカシ
メ付けられた上方には外部正極１７が配設されている。
この外部正極１７は、導通ワッシャ１６の外周側の鍔部
にスポット溶接等により取り付けられている。前記外部
正極１７は鋼板等から成り、表面にニッケルメッキ等が
施されて、外部正極１７と正極端子１５とが、リベット
１４を介して電気的に導通されている。
メ付けられた上方には外部正極１７が配設されている。
この外部正極１７は、導通ワッシャ１６の外周側の鍔部
にスポット溶接等により取り付けられている。前記外部
正極１７は鋼板等から成り、表面にニッケルメッキ等が
施されて、外部正極１７と正極端子１５とが、リベット
１４を介して電気的に導通されている。
【００２１】前記内部電極１８は、リード部１８ａが平
坦状に形成され、図４に示すように、リード部１８ａの
端部から下方側にＬ字状に折り曲げられて端子部１８ｂ
が形成されている。前記リード部１８ａの、図５に示す
左側には絞り加工等により上方のリード挿入孔１２ａ内
に突出する円筒状の突出部１８ｃが形成されている。
坦状に形成され、図４に示すように、リード部１８ａの
端部から下方側にＬ字状に折り曲げられて端子部１８ｂ
が形成されている。前記リード部１８ａの、図５に示す
左側には絞り加工等により上方のリード挿入孔１２ａ内
に突出する円筒状の突出部１８ｃが形成されている。
【００２２】前記突出部１８ｃは、上部に天井部から成
る基部１８ｅと、この基部１８ｅの一部である中央部付
近に、プレス加工等により打ち抜き形成された貫通孔か
らなる嵌合部１８ｆが形成されている。そして、内部電
極１８は、突出部１８ｃがリード挿入孔１２ａに挿入さ
れて位置し、この状態の嵌合部１８ｆにダイアフラム部
Ｄの凸部１１ｅを圧入嵌合させて、凸部１１ｅと嵌合部
１８ｆとが電気的に導通した状態になっている。
る基部１８ｅと、この基部１８ｅの一部である中央部付
近に、プレス加工等により打ち抜き形成された貫通孔か
らなる嵌合部１８ｆが形成されている。そして、内部電
極１８は、突出部１８ｃがリード挿入孔１２ａに挿入さ
れて位置し、この状態の嵌合部１８ｆにダイアフラム部
Ｄの凸部１１ｅを圧入嵌合させて、凸部１１ｅと嵌合部
１８ｆとが電気的に導通した状態になっている。
【００２３】前記突出部１８ｃ周囲のリード部１８ａの
４箇所には、図３に示すように、絶縁部材１２の第１通
気孔１２ｂに連通する切り欠き部１８ｇが形成されてい
る。また、図３に示すリード部１８ａの右側には、カシ
メ孔１８ｈが貫通形成され、このカシメ孔１８ｈを、絶
縁部材１２のカシメ部１２ｆに挿入してカシメ付けて、
内部電極１８を絶縁部材１２に取り付けている。
４箇所には、図３に示すように、絶縁部材１２の第１通
気孔１２ｂに連通する切り欠き部１８ｇが形成されてい
る。また、図３に示すリード部１８ａの右側には、カシ
メ孔１８ｈが貫通形成され、このカシメ孔１８ｈを、絶
縁部材１２のカシメ部１２ｆに挿入してカシメ付けて、
内部電極１８を絶縁部材１２に取り付けている。
【００２４】このような構成の電池の電路遮断機構Ｔ
は、図２に示すように、電池蓋１１の外周部の鍔部１１
ａが、発電素子（図示せず）を内部に収納した電池ケー
スＫに、溶接等により取り付けられて、電池ケースＫの
内部が機密に遮蔽されている。そして、電池の電路遮断
機構Ｔを取り付けた電池は、ダイアフラム部Ｄと内部電
極１８とを介して、電池蓋１１と前記発電素子の負極素
子（図示せず）との間に電路が形成されている。
は、図２に示すように、電池蓋１１の外周部の鍔部１１
ａが、発電素子（図示せず）を内部に収納した電池ケー
スＫに、溶接等により取り付けられて、電池ケースＫの
内部が機密に遮蔽されている。そして、電池の電路遮断
機構Ｔを取り付けた電池は、ダイアフラム部Ｄと内部電
極１８とを介して、電池蓋１１と前記発電素子の負極素
子（図示せず）との間に電路が形成されている。
【００２５】このような本発明の電池の電路遮断機構Ｔ
の動作は、電池内部に異常が発生して電池内部の圧力が
上昇すると、図６に示すように、４個の第１通気孔１２
ｂから、圧力上昇した電池内部の気体が矢印Ｂのように
凹部１１ｃに侵入する。すると、圧力上昇した気体によ
り、ダイアフラム部Ｄには薄肉部１１ｄを上方に押し上
げようとする作動力が加わる。
の動作は、電池内部に異常が発生して電池内部の圧力が
上昇すると、図６に示すように、４個の第１通気孔１２
ｂから、圧力上昇した電池内部の気体が矢印Ｂのように
凹部１１ｃに侵入する。すると、圧力上昇した気体によ
り、ダイアフラム部Ｄには薄肉部１１ｄを上方に押し上
げようとする作動力が加わる。
【００２６】そして、電池の内部圧力が所定値以上に上
昇すると、前記ダイアフラム部Ｄに加わる作動力によ
り、嵌合部１８ｆに圧入されている凸部１１ｅを上方に
引き抜こうとする力が薄肉部１１ｄに加わる。そして、
凸部１１ｅが嵌合部１８ｆから引き抜かれて、ダイアフ
ラム部Ｄは、薄肉部１１ｄが一気に上方に変位して反転
する。そして、ダイアフラム部Ｄの上方への反転で、ダ
イアフラム部Ｄと内部電極１８とが離間して、電池蓋１
１と電池内部の発電素子の負極素子（図示せず）との間
の電路が遮断される。この電路遮断で、電池ケースＫ内
部の圧力上昇が抑えられ、電池の破裂を事前に防止する
ことができるようになっている。
昇すると、前記ダイアフラム部Ｄに加わる作動力によ
り、嵌合部１８ｆに圧入されている凸部１１ｅを上方に
引き抜こうとする力が薄肉部１１ｄに加わる。そして、
凸部１１ｅが嵌合部１８ｆから引き抜かれて、ダイアフ
ラム部Ｄは、薄肉部１１ｄが一気に上方に変位して反転
する。そして、ダイアフラム部Ｄの上方への反転で、ダ
イアフラム部Ｄと内部電極１８とが離間して、電池蓋１
１と電池内部の発電素子の負極素子（図示せず）との間
の電路が遮断される。この電路遮断で、電池ケースＫ内
部の圧力上昇が抑えられ、電池の破裂を事前に防止する
ことができるようになっている。
【００２７】また、もしも、電池蓋１１と電池内部の発
電素子（図示せず）との間の電路が遮断されても、電池
内部の圧力上昇がストップしないで、更に電池内圧が上
昇するような場合には、更に上昇した電池内圧が、安全
弁部Ｚの突出部１１ｆに加わり、突出部１１ｆを上方に
押し上げようとする作動力が働き、この作動力で薄肉に
形成された連結部１１ｇが破断し、この破断部分から、
電池内部の高圧の気体が外部に排出され、電池の破裂を
事前に防止することができるようになっている。
電素子（図示せず）との間の電路が遮断されても、電池
内部の圧力上昇がストップしないで、更に電池内圧が上
昇するような場合には、更に上昇した電池内圧が、安全
弁部Ｚの突出部１１ｆに加わり、突出部１１ｆを上方に
押し上げようとする作動力が働き、この作動力で薄肉に
形成された連結部１１ｇが破断し、この破断部分から、
電池内部の高圧の気体が外部に排出され、電池の破裂を
事前に防止することができるようになっている。
【００２８】前述したような本発明の電池の電路遮断機
構Ｔの、ダイアフラム部Ｄと内部電極１８のその他の実
施の形態を図７〜図９に基づいて説明する。まず、第１
のその他の実施の形態は、図７に示すように、突出部２
８ｃの基部２８ｅの中央部から放射状に延びる複数のス
リット２８ｊを形成し、複数のスリット２８ｊに挟まれ
た部分に複数の舌片２８ｋを有し、この複数の舌片２８
ｋを円錐形状に上方に突き出し形成し、この複数の舌片
２８ｋの頂部間で嵌合部２８ｆが形成されている。そし
て、円錐形状の複数の舌片２８ｋの下面に、同形状の図
示しない治具を位置させ、ダイアフラム部の凸部１１ｅ
を嵌合部２８ｆに圧入するようにしたものでもよい。
構Ｔの、ダイアフラム部Ｄと内部電極１８のその他の実
施の形態を図７〜図９に基づいて説明する。まず、第１
のその他の実施の形態は、図７に示すように、突出部２
８ｃの基部２８ｅの中央部から放射状に延びる複数のス
リット２８ｊを形成し、複数のスリット２８ｊに挟まれ
た部分に複数の舌片２８ｋを有し、この複数の舌片２８
ｋを円錐形状に上方に突き出し形成し、この複数の舌片
２８ｋの頂部間で嵌合部２８ｆが形成されている。そし
て、円錐形状の複数の舌片２８ｋの下面に、同形状の図
示しない治具を位置させ、ダイアフラム部の凸部１１ｅ
を嵌合部２８ｆに圧入するようにしたものでもよい。
【００２９】また、第２のその他の実施の形態は、図８
に示すように、ダイアフラム部Ｄの凸部２１ｅは、先端
部２１ｆを嵌合部１８ｆに嵌合する根元部２１ｇより幅
広に形成し、この幅広の先端部２１ｆを嵌合部１８ｆに
圧入するようにしたものたものでもよい。前記幅広の先
端部２１ｆの形成方法は、例えば、最初に先端部２１ｆ
と根元部２１ｇとを同じ直径寸法で形成して、嵌合部１
８ｆに圧入する。その後先端部２１ｆを図示しない治具
でつぶすようにして、先端部２１ｆを根元部２１ｇより
幅広にしたものでもよい。
に示すように、ダイアフラム部Ｄの凸部２１ｅは、先端
部２１ｆを嵌合部１８ｆに嵌合する根元部２１ｇより幅
広に形成し、この幅広の先端部２１ｆを嵌合部１８ｆに
圧入するようにしたものたものでもよい。前記幅広の先
端部２１ｆの形成方法は、例えば、最初に先端部２１ｆ
と根元部２１ｇとを同じ直径寸法で形成して、嵌合部１
８ｆに圧入する。その後先端部２１ｆを図示しない治具
でつぶすようにして、先端部２１ｆを根元部２１ｇより
幅広にしたものでもよい。
【００３０】また、第３のその他の実施の形態は、図９
に示すように、基部３８ｅに形成した嵌合部３８ｆは、
絞り加工等により入り口部３８ｇが狭く、内部が入り口
部３８ｇより広い中空部３８ｈを有する袋状に形成し、
ダイアフラム部Ｄの凸部３１ｅを根元部３１ｆより先端
部３１ｇ幅広に形成し、この幅広の先端部３１ｇを袋状
の嵌合部３８ｆの中空部３８ｈに圧入するようにしたも
のでもよい。
に示すように、基部３８ｅに形成した嵌合部３８ｆは、
絞り加工等により入り口部３８ｇが狭く、内部が入り口
部３８ｇより広い中空部３８ｈを有する袋状に形成し、
ダイアフラム部Ｄの凸部３１ｅを根元部３１ｆより先端
部３１ｇ幅広に形成し、この幅広の先端部３１ｇを袋状
の嵌合部３８ｆの中空部３８ｈに圧入するようにしたも
のでもよい。
【００３１】
【発明の効果】本発明の電池の電路遮断機構は、ダイア
フラム部の前記凸部を前記嵌合部に圧入し、前記ダイア
フラム部と前記内部電極とを介して前記電池蓋と前記発
電素子との間に電路を構成し、前記電池ケースの内圧が
所定値以上に上昇して前記ダイアフラム部が変位する
と、前記ダイアフラム部の前記凸部が前記嵌合部から引
き抜かれて、前記電路が遮断するようにしたので、凸部
と嵌合部との圧入代を調整することにより、ダイアフラ
ム部の作動力の強弱を容易に調整することができ、最適
な作動力を容易に得ることができる電池の遮断機構を提
供できる。また、凸部と嵌合部とをプレス加工で形成す
ることで寸法のバラツキを小さくすることができ、ダイ
アフラム部の作動力のバラツキを小さくすることができ
る。また、凸部を嵌合部から引き抜いて電路を遮断する
ので、凸部、あるいは嵌合部からひげ状の金属粉が発生
せず、前記電路を確実に遮断することができる。
フラム部の前記凸部を前記嵌合部に圧入し、前記ダイア
フラム部と前記内部電極とを介して前記電池蓋と前記発
電素子との間に電路を構成し、前記電池ケースの内圧が
所定値以上に上昇して前記ダイアフラム部が変位する
と、前記ダイアフラム部の前記凸部が前記嵌合部から引
き抜かれて、前記電路が遮断するようにしたので、凸部
と嵌合部との圧入代を調整することにより、ダイアフラ
ム部の作動力の強弱を容易に調整することができ、最適
な作動力を容易に得ることができる電池の遮断機構を提
供できる。また、凸部と嵌合部とをプレス加工で形成す
ることで寸法のバラツキを小さくすることができ、ダイ
アフラム部の作動力のバラツキを小さくすることができ
る。また、凸部を嵌合部から引き抜いて電路を遮断する
ので、凸部、あるいは嵌合部からひげ状の金属粉が発生
せず、前記電路を確実に遮断することができる。
【００３２】また、基部の中央部から放射状に延びる複
数のスリットを形成し、この複数のスリットに挟まれた
部分に複数の舌片を有し、この複数の舌片を略円錐形状
に突き出して、前記複数の舌片の頂部間で前記嵌合部を
形成し、この嵌合部に前記ダイアフラム部の前記凸部を
圧入するようにしたので、舌片頂部がダイアフラム部の
凸部に食い込んで、ダイアフラム部の作動力を大きくす
ることができる。
数のスリットを形成し、この複数のスリットに挟まれた
部分に複数の舌片を有し、この複数の舌片を略円錐形状
に突き出して、前記複数の舌片の頂部間で前記嵌合部を
形成し、この嵌合部に前記ダイアフラム部の前記凸部を
圧入するようにしたので、舌片頂部がダイアフラム部の
凸部に食い込んで、ダイアフラム部の作動力を大きくす
ることができる。
【００３３】また、前記凸部は、先端部の形状を前記嵌
合部に嵌合する根元部より幅広に形成したので、凸部が
嵌合部から抜け難くなり、ダイアフラム部の作動力を大
きくすることができる。
合部に嵌合する根元部より幅広に形成したので、凸部が
嵌合部から抜け難くなり、ダイアフラム部の作動力を大
きくすることができる。
【００３４】また、前記嵌合部は、入り口部が狭く内部
が前記入り口部より広い中空部を有する袋状に形成し、
前記凸部の前記幅広の先端部を前記嵌合部の前記中空部
に圧入するようにしたので、先端部が幅広の凸部が、袋
状の中空部から成る嵌合部から抜け難くなり、ダイアフ
ラム部の作動力を更に大きくすることができる。
が前記入り口部より広い中空部を有する袋状に形成し、
前記凸部の前記幅広の先端部を前記嵌合部の前記中空部
に圧入するようにしたので、先端部が幅広の凸部が、袋
状の中空部から成る嵌合部から抜け難くなり、ダイアフ
ラム部の作動力を更に大きくすることができる。
【図１】本発明に係わる上面図である。
【図２】本発明に係わる要部断面図である。
【図３】本発明に係わる下面図である。
【図４】本発明に係わる要部断面側面図である。
【図５】本発明に係わるダイアフラム部の要部拡大断面
図である。
図である。
【図６】本発明に係わるダイアフラム部の動作を説明す
る要部拡大断面図である。
る要部拡大断面図である。
【図７】本発明に係わるその他の実施の形態を説明する
概略図である。
概略図である。
【図８】本発明に係わるその他の実施の形態を説明する
概略図である。
概略図である。
【図９】本発明に係わるその他の実施の形態を説明する
概略図である。
概略図である。
【図１０】従来の電池の電路遮断機構を示す要部断面図
である。
である。
【図１１】従来の電池の電路遮断機構の動作を説明する
要部断面図である。
要部断面図である。
Ｔ 本発明の電池の電路遮断機構 １１ 電池蓋 １１ａ 鍔部 １１ｂ 底板 １１ｃ 凹部 １１ｄ 薄肉部 １１ｅ 凸部 １１ｆ 突出部 １１ｇ 連結部 １２ 絶縁部材 １２ａ リード挿入孔 １２ｂ 第１通気口 １２ｃ 第２通気孔 １２ｄ 中央孔 １２ｅ 筒部 １２ｆ カシメ部 １３ 押さえ部材 １３ａ 中央孔 １３ｂ 第１凹部 １３ｃ 第３通気口 １３ｄ 第２凹部 １３ｅ 第４通気口 １４ リベット １４ａ 頭部 １４ｂ 先端部 １５ 正極端子 １６ 導通ワッシャ １７ 外部正極 １８ 内部電極 １８ａ リード部 １８ｂ 端子部 １８ｃ 突出部 １８ｅ 基部 １８ｆ 嵌合部 １８ｇ 切り欠き部 １８ｈ カシメ孔 Ｋ 電池ケース Ｄ ダイヤフラム部 Ｚ 安全弁部
Claims (4)
- 【請求項１】 発電素子を内部に収納した電池ケース
と、この電池ケースの内部を気密に遮蔽する電池蓋と、
この電池蓋に接続され前記電池ケースの内圧に応じて変
位する一部に凸部を有するダイアフラム部と、このダイ
アフラム部の前記凸部が嵌合する嵌合部を基部に有する
内部電極とを備え、前記ダイアフラム部の前記凸部を前
記嵌合部に圧入し、前記ダイアフラム部と前記内部電極
とを介して前記電池蓋と前記発電素子との間に電路を構
成し、前記電池ケースの内圧が所定値以上に上昇して前
記ダイアフラム部が変位すると、前記ダイアフラム部の
前記凸部が前記嵌合部から引き抜かれて、前記電路が遮
断するようにしたことを特徴とする電池の電路遮断機
構。 - 【請求項２】 前記基部の中央部から放射状に延びる複
数のスリットを形成し、この複数のスリットに挟まれた
部分に複数の舌片を有し、この複数の舌片を略円錐形状
に突き出して、前記複数の舌片の頂部間で前記嵌合部を
形成し、この嵌合部に前記ダイアフラム部の前記凸部を
圧入するようにしたことを特徴とする請求項１記載の電
池の電路遮断機構。 - 【請求項３】 前記凸部は、先端部の形状を前記嵌合部
に嵌合する根元部より幅広に形成したことを特徴とする
請求項１、または２記載の電池の電路遮断機構。 - 【請求項４】 前記嵌合部は、入り口部が狭く内部が前
記入り口部より広い中空部を有する袋状に形成し、前記
凸部の前記幅広の先端部を前記嵌合部の前記中空部に圧
入するようにしたことを特徴とする請求項３記載の電池
の電路遮断機構。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10245497A JP2000077058A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電池の電路遮断機構 |
| US09/386,110 US6274264B1 (en) | 1998-08-31 | 1999-08-30 | Cell current cutoff mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10245497A JP2000077058A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電池の電路遮断機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077058A true JP2000077058A (ja) | 2000-03-14 |
Family
ID=17134557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10245497A Withdrawn JP2000077058A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電池の電路遮断機構 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6274264B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000077058A (ja) |
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| US9543563B2 (en) | 2012-07-19 | 2017-01-10 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Electric storage device including current interruption device |
| WO2017119421A1 (ja) * | 2016-01-06 | 2017-07-13 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
| JP2018029033A (ja) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
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| WO2005043650A2 (en) * | 2003-10-28 | 2005-05-12 | Johnson Controls Technology Company | Battery system with improved heat dissipation |
| KR100542677B1 (ko) * | 2004-06-25 | 2006-01-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| FR2881580B1 (fr) * | 2005-02-01 | 2010-11-19 | Accumulateurs Fixes | Accumulateur etanche muni d'un dispositif de securite |
| JP2008533682A (ja) * | 2005-03-14 | 2008-08-21 | ジョンソン コントロールズ テクノロジー カンパニー | リチウム電池システム |
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| US20080254343A1 (en) * | 2007-04-16 | 2008-10-16 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with thermal current interrupting switch |
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| KR101023880B1 (ko) * | 2009-06-08 | 2011-03-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
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