JP2000106160A - 電池用防爆弁装置とその製造法ならびにその防爆弁装置を備えた角形電池 - Google Patents
電池用防爆弁装置とその製造法ならびにその防爆弁装置を備えた角形電池Info
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- JP2000106160A JP2000106160A JP10277209A JP27720998A JP2000106160A JP 2000106160 A JP2000106160 A JP 2000106160A JP 10277209 A JP10277209 A JP 10277209A JP 27720998 A JP27720998 A JP 27720998A JP 2000106160 A JP2000106160 A JP 2000106160A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池の誤使用や異常事態等での電池内圧の上
昇に対して精度よくガスを排出することができ、かつ耐
漏液性に優れた高い安全性と信頼性を有する防爆弁装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 角形ケース１の開口部を封口し、防爆弁
３の孔部４をアルミニウム製箔膜２ａで覆われた封口板
２を備えており、角形ケース１と封口板２はレーザ溶接
された構造を有し、前記封口板２は封口板２に下面から
防爆弁３の孔部４を打ち抜き、その後、アルミニウム製
箔膜２ａで孔部４を覆った防爆弁装置。
昇に対して精度よくガスを排出することができ、かつ耐
漏液性に優れた高い安全性と信頼性を有する防爆弁装置
を提供することを目的とする。 【解決手段】 角形ケース１の開口部を封口し、防爆弁
３の孔部４をアルミニウム製箔膜２ａで覆われた封口板
２を備えており、角形ケース１と封口板２はレーザ溶接
された構造を有し、前記封口板２は封口板２に下面から
防爆弁３の孔部４を打ち抜き、その後、アルミニウム製
箔膜２ａで孔部４を覆った防爆弁装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は薄型の角形電池の、
特にその封口板の防爆弁装置に関するものである。
特にその封口板の防爆弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、通信機，ＡＶ機器，パソコンのコ
ードレス化・ポータブル化に伴い、その駆動用電源であ
る電池に対して小型・軽量・高エネルギー密度化の要望
が強まっている。特にリチウム二次電池は高エネルギー
密度を有する電池であり、その潜在的市場規模も大き
い。また形状としては機器の薄型化あるいは機器のスペ
ースの有効利用の観点からも角形電池の要望が高まって
いる。
ードレス化・ポータブル化に伴い、その駆動用電源であ
る電池に対して小型・軽量・高エネルギー密度化の要望
が強まっている。特にリチウム二次電池は高エネルギー
密度を有する電池であり、その潜在的市場規模も大き
い。また形状としては機器の薄型化あるいは機器のスペ
ースの有効利用の観点からも角形電池の要望が高まって
いる。
【０００３】しかし、リチウム二次電池は電池の誤使用
や、異常事態において電解液や活物質の分解により電池
内でガスが発生し、蓄積されて電池内圧が急激に上昇す
ることにより電池に悪影響を与えることがあるため、一
般にはこれを防止する措置が施されている。
や、異常事態において電解液や活物質の分解により電池
内でガスが発生し、蓄積されて電池内圧が急激に上昇す
ることにより電池に悪影響を与えることがあるため、一
般にはこれを防止する措置が施されている。
【０００４】このような電池の急激な内圧上昇を未然に
防止する例としては、特開平２−１１２１５１号公報に
示されたように内圧の上昇に伴い変形する防爆弁があ
り、電池内圧値が所定の値に達したとき、防爆弁が作動
して電池内に蓄積されたガスを電池外に放出する防爆弁
装置が提案されている。
防止する例としては、特開平２−１１２１５１号公報に
示されたように内圧の上昇に伴い変形する防爆弁があ
り、電池内圧値が所定の値に達したとき、防爆弁が作動
して電池内に蓄積されたガスを電池外に放出する防爆弁
装置が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような防爆弁装
置を備えた電池は、電池内部の電解液が外部に漏れた
り、電池内部の上昇に伴い防爆弁が作動する圧力が一定
でなかったりして、信頼性の高い防爆弁装置を得ること
が困難であった。
置を備えた電池は、電池内部の電解液が外部に漏れた
り、電池内部の上昇に伴い防爆弁が作動する圧力が一定
でなかったりして、信頼性の高い防爆弁装置を得ること
が困難であった。
【０００６】本発明は、防爆弁が作動する圧力を安定化
し、高い信頼性を有する防爆弁を提供しようとするもの
である。
し、高い信頼性を有する防爆弁を提供しようとするもの
である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記する課題を
解決するために、極板群と電解液を内部に収納する角形
ケースの開口部を封口する封口板には、電池の誤使用や
異常事態等での電池内圧の上昇に対してガスを排出する
防爆弁の孔部が設けられ、その孔部の下部のみをアルミ
ニウム製箔膜で覆うか、あるいは前記封口板の下面全体
をアルミニウム製箔膜で覆って構成された防爆弁装置に
おいて、防爆弁の孔部は前記アルミニウム製箔膜で覆わ
れている面の方向から打ち抜いて形成することとしたも
のである。
解決するために、極板群と電解液を内部に収納する角形
ケースの開口部を封口する封口板には、電池の誤使用や
異常事態等での電池内圧の上昇に対してガスを排出する
防爆弁の孔部が設けられ、その孔部の下部のみをアルミ
ニウム製箔膜で覆うか、あるいは前記封口板の下面全体
をアルミニウム製箔膜で覆って構成された防爆弁装置に
おいて、防爆弁の孔部は前記アルミニウム製箔膜で覆わ
れている面の方向から打ち抜いて形成することとしたも
のである。
【０００８】そして、本発明の手段によれば、防爆弁の
孔部の打ち抜く面とアルミニウム製箔膜を覆う面を規制
し、防爆弁の孔部を打ち抜く際に発生するバリ等による
アルミニウム製箔膜の亀裂・破断を抑制する。これによ
り、電池内部の電解液が外部に漏れるのを防ぎ、電池の
誤使用や、異常事態における電池内部の上昇に伴い防爆
弁が作動する圧力を安定させることができる。
孔部の打ち抜く面とアルミニウム製箔膜を覆う面を規制
し、防爆弁の孔部を打ち抜く際に発生するバリ等による
アルミニウム製箔膜の亀裂・破断を抑制する。これによ
り、電池内部の電解液が外部に漏れるのを防ぎ、電池の
誤使用や、異常事態における電池内部の上昇に伴い防爆
弁が作動する圧力を安定させることができる。
【０００９】また、封口板に防爆弁の孔部を打ち抜き、
その打ち抜く方向は上面からであるか、または下面から
であるかを特定しないで孔部の下面にアルミニウム製箔
膜で覆った後、熱処理することで、封口板とアルミニウ
ム製箔膜との密着性を向上させ、その後、前記封口板の
組み立てを行う。これにより、電池内部の電解液が外部
に漏れるのを防ぎ、短絡，過充電・逆充電等の電池の誤
使用や、異常事態における電池内圧の上昇に伴い防爆弁
が作動する圧力を安定させることができる。
その打ち抜く方向は上面からであるか、または下面から
であるかを特定しないで孔部の下面にアルミニウム製箔
膜で覆った後、熱処理することで、封口板とアルミニウ
ム製箔膜との密着性を向上させ、その後、前記封口板の
組み立てを行う。これにより、電池内部の電解液が外部
に漏れるのを防ぎ、短絡，過充電・逆充電等の電池の誤
使用や、異常事態における電池内圧の上昇に伴い防爆弁
が作動する圧力を安定させることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の防爆弁装置では、極板群
と電解液を内部に収納する角形ケースと、前記角形ケー
スの開口部を封口し、防爆弁の孔部にアルミニウム製箔
膜を覆った封口板と、封口板の中央部に挿入された端子
を兼ねるリベットと、封口板とリベットを絶縁する上部
絶縁ガスケットと、リベットの下部絶縁ガスケットを介
してリベットと極板群の同極性のリード板とを電気的に
接続する金属製のワッシャを備え、角形ケースと封口板
はレーザ溶接によって溶接する。そして、その防爆弁を
有する封口板に、封口板の下面より防爆弁の孔部を打ち
抜く工程を持ち、さらに防爆弁の孔部の下面のみ、ある
いは封口板の下面全体をアルミニウム製箔膜で覆い、そ
の後、熱処理を行う工程を持つものを実施形態とするこ
とができる。
と電解液を内部に収納する角形ケースと、前記角形ケー
スの開口部を封口し、防爆弁の孔部にアルミニウム製箔
膜を覆った封口板と、封口板の中央部に挿入された端子
を兼ねるリベットと、封口板とリベットを絶縁する上部
絶縁ガスケットと、リベットの下部絶縁ガスケットを介
してリベットと極板群の同極性のリード板とを電気的に
接続する金属製のワッシャを備え、角形ケースと封口板
はレーザ溶接によって溶接する。そして、その防爆弁を
有する封口板に、封口板の下面より防爆弁の孔部を打ち
抜く工程を持ち、さらに防爆弁の孔部の下面のみ、ある
いは封口板の下面全体をアルミニウム製箔膜で覆い、そ
の後、熱処理を行う工程を持つものを実施形態とするこ
とができる。
【００１１】以下、本発明の好ましい実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の防
爆弁装置を装着した角形電池の断面図の一例である。１
はアルミニウム製の角形ケースである。２はアルミニウ
ム製の平板状の封口板で、防爆弁３が設けられている。
そして封口板２の防爆弁３の孔部４は下面より打ち抜か
れており、この面にアルミニウム製箔膜２ａで覆われた
構造をしている。この封口板２は角形ケース１とレーザ
溶接されている。５はニッケルメッキされた鉄製の端子
を兼ね、封口板２の中央部に配設されたリベット、６は
封口板２とリベット５を絶縁する上部絶縁ガスケット、
７はニッケルメッキされた鉄製のワッシャ、８は封口板
２とワッシャ７を絶縁する下部絶縁ガスケットである。
このリベット５は封口板２の中央部の開口部に下部絶縁
ガスッケト８を介してワッシャ７を配設した後、リベッ
ト５をかしめることによりリベット５とワッシャ７の電
気的接続をとるとともに、封口板２との絶縁も確保して
いる。９は封口板２に開けられた注液口で、１０は注液
口９を塞ぐ栓である。１１は正極板，負極板をセパレー
タを介して巻回し、長円形にプレス圧縮された極板群で
ある。１２は正極板から取り出したアルミニウム製の集
電用リードで、封口板２に溶接されている。また、１３
は負極板から取り出したニッケル製の集電用リードで、
ワッシャ７に溶接されている。
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の防
爆弁装置を装着した角形電池の断面図の一例である。１
はアルミニウム製の角形ケースである。２はアルミニウ
ム製の平板状の封口板で、防爆弁３が設けられている。
そして封口板２の防爆弁３の孔部４は下面より打ち抜か
れており、この面にアルミニウム製箔膜２ａで覆われた
構造をしている。この封口板２は角形ケース１とレーザ
溶接されている。５はニッケルメッキされた鉄製の端子
を兼ね、封口板２の中央部に配設されたリベット、６は
封口板２とリベット５を絶縁する上部絶縁ガスケット、
７はニッケルメッキされた鉄製のワッシャ、８は封口板
２とワッシャ７を絶縁する下部絶縁ガスケットである。
このリベット５は封口板２の中央部の開口部に下部絶縁
ガスッケト８を介してワッシャ７を配設した後、リベッ
ト５をかしめることによりリベット５とワッシャ７の電
気的接続をとるとともに、封口板２との絶縁も確保して
いる。９は封口板２に開けられた注液口で、１０は注液
口９を塞ぐ栓である。１１は正極板，負極板をセパレー
タを介して巻回し、長円形にプレス圧縮された極板群で
ある。１２は正極板から取り出したアルミニウム製の集
電用リードで、封口板２に溶接されている。また、１３
は負極板から取り出したニッケル製の集電用リードで、
ワッシャ７に溶接されている。
【００１２】本発明の請求項１は、アルミニウム製箔膜
２ａが封口板２の防爆弁の孔部４の下部のみ、あるいは
封口板２の下面全体を覆うように構成されており、アル
ミニウム製箔膜２ａで覆われている面の方向から打ち抜
かれて孔部４が構成されていることを特徴とするもので
ある。本発明の請求項３は、防爆弁の孔部４の打ち抜き
方向を問わず孔部４をアルミニウム製箔膜２ａで覆った
後、熱処理することを特徴とする製造法である。そして
封口板２に上部絶縁ガスケット６と下部絶縁ガスケット
８を挿入し、リベット５をワッシャ７を介して封口板２
をかしめる。組み立てた封口板２は極板群１１が収納さ
れているアルミニウム製の角形ケース１と溶接部１４に
おいてレーザ溶接される。
２ａが封口板２の防爆弁の孔部４の下部のみ、あるいは
封口板２の下面全体を覆うように構成されており、アル
ミニウム製箔膜２ａで覆われている面の方向から打ち抜
かれて孔部４が構成されていることを特徴とするもので
ある。本発明の請求項３は、防爆弁の孔部４の打ち抜き
方向を問わず孔部４をアルミニウム製箔膜２ａで覆った
後、熱処理することを特徴とする製造法である。そして
封口板２に上部絶縁ガスケット６と下部絶縁ガスケット
８を挿入し、リベット５をワッシャ７を介して封口板２
をかしめる。組み立てた封口板２は極板群１１が収納さ
れているアルミニウム製の角形ケース１と溶接部１４に
おいてレーザ溶接される。
【００１３】
【実施例】本発明の電池用防爆弁装置において、封口板
の下面の方向から防爆弁の孔部を打ち抜き、その孔部の
下面をアルミニウム製箔膜で覆った後、熱処理した封口
板を実施例Ａ、封口板の下面から防爆弁の孔部を打ち抜
き、その下面をアルミニウム製箔膜で覆った封口板、す
なわち熱処理をしない封口板を実施例Ｂとし、また、封
口板の上面の方向から防爆弁の孔部を打ち抜き、その孔
部の下面をアルミニウム製箔膜で覆った後、３００℃の
高温槽で５時間熱処理した封口板を実施例Ｃ、封口板の
上面の方向から防爆弁の孔部を打ち抜き、その孔部の下
面をアルミニウム製箔膜で覆った従来の封口板を従来例
Ｄとし、それぞれの封口板の防爆弁作動圧を測定した。
作動圧の評価方法は図２に示すような評価装置を用い、
防爆弁を組み立てた封口板１５を封口板固定用治具１６
ａ，１６ｂの間に防爆弁であるアルミニウム製箔膜が下
側になるように挟み込み、防爆弁を組み立てた封口板１
５の底部より、毎秒０．６ｋｇｆ／ｃｍ2 で昇圧しなが
ら高圧空気１７を送り、防爆弁の孔部を覆ったアルミニ
ウム製箔膜の作動する圧力を圧力センサー１８を用いて
測定した。その結果を表１に示す。
の下面の方向から防爆弁の孔部を打ち抜き、その孔部の
下面をアルミニウム製箔膜で覆った後、熱処理した封口
板を実施例Ａ、封口板の下面から防爆弁の孔部を打ち抜
き、その下面をアルミニウム製箔膜で覆った封口板、す
なわち熱処理をしない封口板を実施例Ｂとし、また、封
口板の上面の方向から防爆弁の孔部を打ち抜き、その孔
部の下面をアルミニウム製箔膜で覆った後、３００℃の
高温槽で５時間熱処理した封口板を実施例Ｃ、封口板の
上面の方向から防爆弁の孔部を打ち抜き、その孔部の下
面をアルミニウム製箔膜で覆った従来の封口板を従来例
Ｄとし、それぞれの封口板の防爆弁作動圧を測定した。
作動圧の評価方法は図２に示すような評価装置を用い、
防爆弁を組み立てた封口板１５を封口板固定用治具１６
ａ，１６ｂの間に防爆弁であるアルミニウム製箔膜が下
側になるように挟み込み、防爆弁を組み立てた封口板１
５の底部より、毎秒０．６ｋｇｆ／ｃｍ2 で昇圧しなが
ら高圧空気１７を送り、防爆弁の孔部を覆ったアルミニ
ウム製箔膜の作動する圧力を圧力センサー１８を用いて
測定した。その結果を表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１の記載より本発明の実施例Ａ，実施例
Ｂ，実施例Ｃは、防爆弁の作動する圧力のバラツキが従
来例Ｄに比較して全て少ないことがわかる。また防爆弁
作動圧が従来例Ｄよりも実施例Ｃの方が、また実施例Ｃ
よりも実施例Ｂの方が、そして実施例Ｂよりも実施例Ａ
の方が大きく、実施例Ａが最も好適であることを示して
いる。すなわち請求項４に特定されるように、封口板の
下面から防爆弁の孔部を打ち抜き、その下面をアルミニ
ウム製箔膜で覆った後、さらに熱処理する手段が最も優
れていることがわかる。
Ｂ，実施例Ｃは、防爆弁の作動する圧力のバラツキが従
来例Ｄに比較して全て少ないことがわかる。また防爆弁
作動圧が従来例Ｄよりも実施例Ｃの方が、また実施例Ｃ
よりも実施例Ｂの方が、そして実施例Ｂよりも実施例Ａ
の方が大きく、実施例Ａが最も好適であることを示して
いる。すなわち請求項４に特定されるように、封口板の
下面から防爆弁の孔部を打ち抜き、その下面をアルミニ
ウム製箔膜で覆った後、さらに熱処理する手段が最も優
れていることがわかる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電池の誤
使用や異常事態等での電池内圧の上昇に対して精度よく
ガスを排出することができ、かつ耐漏液性に優れた高い
安全性と信頼性を有する電池用の防爆弁装置を提供する
ことができる。
使用や異常事態等での電池内圧の上昇に対して精度よく
ガスを排出することができ、かつ耐漏液性に優れた高い
安全性と信頼性を有する電池用の防爆弁装置を提供する
ことができる。
【図１】本発明の防爆弁装置を備えた角形電池の一部縦
断面図
断面図
【図２】防爆弁の作動圧の簡易的な評価装置の概略図
【符号の説明】 １ 角形ケース ２ 封口板 ２ａ アルミニウム製箔膜 ３ 防爆弁 ４ 孔部 ５ リベット ６ 上部絶縁ガスケット ７ ワッシャ ８ 下部絶縁ガスケット ９ 注液口 １０ 栓 １１ 極板群 １２，１３ 集電用リード １４ 溶接部 １５ 防爆弁を組み立てた封口板 １６ａ，１６ｂ 封口板固定用治具 １７ 高圧空気 １８ 圧力センサー
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H012 AA07 BB02 CC08 DD01 EE04 FF01 GG01 JJ02 5H022 AA09 AA18 BB02 BB03 BB06 CC02 CC08 CC12 CC30 EE01
Claims (5)
- 【請求項１】 極板群と電解液を内部に収容する角形ケ
ースの開口部を封口する封口板には、電池の誤使用や異
常事態等での電池内圧の上昇に対してガスを排出する防
爆弁の孔部を設け、その孔部の下部のみをアルミニウム
製箔膜で覆うか、あるいは封口板の下面全体をアルミニ
ウム製箔膜で覆うことにより構成された防爆弁装置にお
いて、前記封口板の防爆弁の孔部は、前記アルミニウム
製箔膜で覆われている面の方向から打ち抜かれて形成さ
れたものであることを特徴とする電池用防爆弁装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電池用防爆弁装置を備え
た角形電池。 - 【請求項３】 極板群と電解液を内部に収容する角形ケ
ースの開口部を封口する封口板には、電池の誤使用や異
常事態等での電池内圧の上昇に対してガスを排出する防
爆弁の孔部を設け、その孔部の下部のみをアルミニウム
製箔膜で覆うか、あるいは封口板の下面全体をアルミニ
ウム製箔膜で覆うことにより構成された防爆弁装置にお
いて、前記封口板の防爆弁は、前記防爆弁の孔部をアル
ミニウム製箔膜で覆った後、熱処理することを特徴とす
る電池用防爆弁装置の製造法。 - 【請求項４】 極板群と電解液を内部に収容する角形ケ
ースの開口部を封口する封口板は、封口板に電池の誤使
用や異常事態等での電池内圧の上昇に対してガスを排出
する防爆弁の孔部を設け、その孔部の下部のみをアルミ
ニウム製薄膜で覆うか、あるいは封口板の下面全体をア
ルミニウム製薄膜で覆うことにより構成された防爆弁装
置において、前記封口板の防爆弁の孔部は、アルミニウ
ム製箔膜で覆われている面の方向から打ち抜かれ、さら
に前記防爆弁の孔部はアルミニウム製薄膜で覆った後、
熱処理することを特徴とする電池用防爆弁装置の製造
法。 - 【請求項５】 請求項３または請求項４により製造され
た防爆弁装置を備えた角形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27720998A JP4625993B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 電池用防爆弁装置とその製造法ならびにその防爆弁装置を備えた角形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27720998A JP4625993B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 電池用防爆弁装置とその製造法ならびにその防爆弁装置を備えた角形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000106160A true JP2000106160A (ja) | 2000-04-11 |
| JP4625993B2 JP4625993B2 (ja) | 2011-02-02 |
Family
ID=17580341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27720998A Expired - Fee Related JP4625993B2 (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 電池用防爆弁装置とその製造法ならびにその防爆弁装置を備えた角形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4625993B2 (ja) |
Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
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| JPH11126594A (ja) * | 1997-10-21 | 1999-05-11 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 密閉型電池 |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP27720998A patent/JP4625993B2/ja not_active Expired - Fee Related
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