JP2000113873A - 電池の電路遮断機構 - Google Patents

電池の電路遮断機構

Info

Publication number
JP2000113873A
JP2000113873A JP10280365A JP28036598A JP2000113873A JP 2000113873 A JP2000113873 A JP 2000113873A JP 10280365 A JP10280365 A JP 10280365A JP 28036598 A JP28036598 A JP 28036598A JP 2000113873 A JP2000113873 A JP 2000113873A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
insulating member
battery
diaphragm
internal terminal
electric circuit
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.)
Withdrawn
Application number
JP10280365A
Other languages
English (en)
Inventor
Tadamitsu Azema
忠満 畦間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Alps Alpine Co Ltd
Original Assignee
Alps Electric Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Alps Electric Co Ltd filed Critical Alps Electric Co Ltd
Priority to JP10280365A priority Critical patent/JP2000113873A/ja
Priority to US09/408,625 priority patent/US6165637A/en
Publication of JP2000113873A publication Critical patent/JP2000113873A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • H01M50/30—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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • 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
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/10—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ダイアフラム部に接合する内部端子の高さ方
向の位置バラツキをなくすることによって、ダイアフラ
ム部への接合力のバラツキをなくし、電池の内圧が所定
値以上になると、ダイアフラム部と内部端子を介して電
池蓋と発電素子との間の電路を、適正に遮断することが
できる電池の電路遮断機構を提供することを課題とす
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と内部端子１６を介して電池蓋１１と発電
素子との間に電路を形成し、前記内部端子１６の接合部
１６ｂを絶縁部材１２のダイアフラム部Ｄ側の表面と同
一平面になるように、内部端子１６の基部１６ａをイン
サート成型等により絶縁部材１２に埋設して取り付ける
ようにしたので、内部端子１６の接合部１６ｂの位置寸
法のバラツキをなくすることができ、ダイアフラム部Ｄ
との接合強度のバラツキをなくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【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。
【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。
【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７、８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がプレス等による絞り加工等で略水平の平坦状
に形成されている。この安全弁部４ａは、中央部が図示
下方に突出する凸部４ｂが形成されると共に、凸部４ｂ
周囲の前記平坦状部の上面に放射状の溝４ｃが形成され
ている。前記凸部４ｂは、プレス等で形成しているの
で、バラツキの小さい高さ寸法を得ることができる。ま
た、アクチュエータ４の下方には、成型加工等で形成さ
れた樹脂材料から成るストリッパ５が配設され、このス
トリッパ５には安全弁部４ａの突起部４ｂ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
ストリッパ５の下部には、成型加工等で形成された樹脂
材料等から成る絶縁部材６が配設され、この絶縁部材６
には、前記ストリッパ５の穴５ａ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】前記絶縁部材６の裏面には金属から成る薄
板のリード７が取り付けられ、ストリッパ５と絶縁部材
６との穴５ａ、６ａには、安全弁部４ａの突起部４ｂが
挿入され、この凸部４ｂの先端にリード７の接合部７ａ
がスポット溶接等で取り付けられている。また、リード
７の図示右側の他端には接続部７ｂが下方に延長形成さ
れている。そして、前記アクチュエータ４とリード７と
が電気的に導通すると共に、リード７の他端の接続部７
ｂが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
８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
突起部４ｂから破断、あるいは剥離され、安全弁部４ａ
が上方に変位して、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、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。
【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、ストリッパ５と絶縁部材６と
を成型加工等で形成していたので、成型加工時の条件の
バラツキ等で、板厚寸法のバラツキが大きかった。この
ストリッパ５と絶縁部材６との板厚寸法のバラツキが大
きいと、アクチュエータ４とリード７との間の隙間寸法
のバラツキも大きくなる問題があった。即ち、ストリッ
パ５と絶縁部材６との板厚寸法が、どちらもマイナス側
にばらついた場合、アクチュエータ４をリード７に接合
するときに、突起部４ｂがリード７にぶつかって、図９
に示すように、安全弁部４ａが若干上方に変位し、スト
リッパ５と安全弁部４ａの下面との間に若干の隙間が発
生する。この安全弁部４ａが若干上方に変位した状態に
なると、安全弁部を変位させるための作動力がバラツ
キ、前記電池内部の圧力が所定値以上に上昇しても、確
実に安全弁部４ａを作動させることができないことがあ
った。
【０００８】また、ストリッパ５と絶縁部材６との板厚
寸法が、どちらもプラス側にばらついた場合、図１０に
示すように、突起部４ｂ先端とリード７との間に隙間が
発生し、突起部４ｂを接合部７ａに接合することができ
なくて、前記電路を形成することができないことがあっ
た。また、突起部４ｂを接合部７ａに無理に接合したと
しても、その接合強度が所望の値より弱くなり、電池の
内圧が所定値以下で安全弁部４ａが作動してしまう問題
があった。また、従来の電池の電路遮断機構を組み立て
る時に、リード７から下方に延長される接続部７ｂの取
り扱い上のミス等で、リード７が絶縁部材６から剥離し
たり、あるいは変形したりして、突起部４ｂと接合部７
ａとの接合強度にバラツキが生じたりする問題があっ
た。本発明は、前述のような課題を解決して、アークチ
ュエータ４とリード７との接合を確実に行うことができ
て、電池ケース１内部の電路を確実に遮断することがで
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。
【０００９】
【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、この電池蓋の
一部に形成した前記電池ケースの内圧変化に応じて上方
に変位可能なダイアフラム部と、前記発電素子に接続す
ると共に前記ダイアフラム部の中央部付近に接合した内
部端子と、この内部端子および前記電池蓋と前記発電素
子とを絶縁する絶縁部材とを備え、前記ダイアフラム部
と前記内部端子を介して前記電池蓋と前記発電素子との
間に電路を形成し、前記内部端子の一部を前記絶縁部材
に埋設して取り付けるような構成とした
【００１０】また、前記課題を解決するための第２の解
決手段として、前記内部端子は、前記ダイアフラム部に
接合する接合部を有し、この接合部を前記絶縁部材から
露出させた状態で、前記内部端子の一部を前記絶縁部材
に埋設して取り付け、前記内部端子の前記接合部と前記
ダイアフラム部とを接合するような構成とした。
【００１１】また、前記課題を解決するための第３の解
決手段として、前記内部端子の前記接合部を前記絶縁部
材の前記ダイアフラム部側の表面と同一平面になるよう
な構成とした。
【００１２】また、前記課題を解決するための第４の解
決手段として、前記ダイアフラム部に形成した下方に向
けて突出する凸部と、前記内部端子に形成した接合部を
有する平坦状の基部と、前記絶縁部材に形成した接合孔
とを備え、前記内部端子の前記接合部を前記接合孔内に
位置させた状態で前記基部を前記絶縁部材に埋設して取
り付け、前記接合孔内に位置する前記接合部に前記ダイ
アフラム部の前記凸部を接合するような構成とした。
【００１３】また、前記課題を解決するための第５の解
決手段として、前記絶縁部材に埋設されて取り付けられ
た前記内部端子において、前記絶縁部材の一方の端面か
ら外方に延出するリード取付部を有し、このリード取付
部を前記一方の端面から前記絶縁部材の下面側に接する
ように折り返した構成とした。
【００１４】また、前記課題を解決するための第６の解
決手段として、前記ダイアフラム部側の前記絶縁部材の
表面に、前記絶縁部材の端面から前記ダイアフラム部の
下部まで連通する通気口を形成した構成とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】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図
であり、図５は本発明に係わる動作を説明する要部断面
図であり、図６は本発明に係わるその他の実施の形態を
説明する要部断面図である。
【００１６】本発明の電池の電路遮断機構Ｔの概略構成
を、例えば角形電池に用いたもので図１〜図４に基づい
て説明する。まず、内部に発電素子（図示せず）を収納
する電池ケースＫが配設され、この電池ケースＫの内部
を機密に遮蔽する電池蓋１１が電池ケースＫの開口部側
に取り付けられている。この電池蓋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保持
部材１３とにより狭持され、中央部のリベット１４をカ
シメ付けることにより、電池蓋１１と、絶縁部材１２
と、保持部材１３とが一体化されるようになっている。
前記電池蓋１１の一部には、電池ケースＫの内方に向け
て膨出形成され、電池ケースＫの内圧変化に応じて上方
に変位可能なダイアフラム部Ｄが形成されている。
【００１７】また、リベット１４が、保持部材１３に取
り付けられた外部正極１５に接続され、絶縁部材１２に
は内部負極から成る内部端子１６の一部がインサート成
型等により埋設されて一体化されている。前記内部端子
１６はダイアフラム部Ｄに接合部１６ｂが接合されて、
内部端子１６と電池蓋１１とが電気的に接続されてい
る。また、図示しない電池ケースＫ内部の発電素子の負
極から延びる負極リード（図示せず）に内部端子１６が
接続されて、ダイアフラム部Ｄと内部端子１６とを介し
て、電池蓋１１と発電素子との間に電路が形成されて、
本発明の電路遮断機構が概略構成されている。
【００１８】前述の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は、材質がステンレス等の導
電性金属板から成り、外形が略矩形に形成されている。
このような電池蓋１１は、外周部に平坦状の鍔部１１
ａと、この鍔部１１ａの内側を絞り加工等で下方に突出
した平坦状の底板１１ｂとが形成されている。この底板
１１ｂの一部には、図２に示す左側にダイアフラム部Ｄ
と、右側に安全弁部Ｚとが一体形成されている。前記ダ
イアフラム部Ｄは、図４の要部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した円環状
の凹部１１ｃと、この凹部１１ｃの外寄りの底板１１ｂ
の板厚を薄肉にした薄肉部１１ｄと、凹部１１ｃの中央
部付近の板厚を厚肉にした厚肉部１１ｅとから構成され
ている。そして、薄肉部１１ｄは、プレス等で皿状に図
示下方に向けて膨出形成され、厚肉部１１ｅが薄肉部１
１ｄの根元部分より図示下方側に位置するようになって
いる。
【００１９】前記ダイアフラム部Ｄは、凹部１１ｃの外
周側である薄肉部１１ｄの根元部分を支点として、下方
側に位置する中央部の厚肉部１１ｅが上方に変位可能に
なっている。また、図２に示す電池蓋１１の図示右側に
形成された安全弁部Ｚは、外形が略円環状で図示上方に
突出する厚肉で平坦状の突出部１１ｆと、この突出部１
１ｆの外周側の根元部分を薄肉にした連結部１１ｇとで
構成されている。また、電池蓋１１の中央部には、後述
する絶縁部材１２のボス部１２ｅを挿通する中央孔１１
ｈが形成されている。また、鍔部１１ａの図示右側が、
やや広めに形成され、この鍔部１１ａに電解液注入口１
１ｊが貫通形成されている。
【００２０】前記電池蓋１１の底板１１ｂの下面には、
樹脂材料から成り、外形が絶電池蓋１１より小さい絶縁
部材１２が配設されている。この絶縁部材１２には、ダ
イアフラム部Ｄの厚肉部１１ｅが位置する部分に、所定
の大きさの接合孔１２ａが貫通形成されている。また、
ダイアフラム部Ｄが位置する部分の絶縁部材１２の表面
に、図４に示すような、絶縁部材１２の短手方向の左右
の端面１２ｂ、１２ｃから、ダイアフラム部Ｄの下部ま
で連通する、溝状の通気口から成る第１通気口１２ｄ、
１２ｄが水平方向に形成されている。そして、電池ケー
スＫ内部の圧力が上昇すると、圧力上昇した気体が第１
通気口１２ｄ、１２ｄを水平方向に通過して、ダイアフ
ラム部Ｄの薄肉部１１ｄ下部の横方向から侵入し、薄肉
部１１ｄを上方に押し上げようとする作動力が働くよう
になっている。
【００２１】また、図２に示す安全弁部Ｚ下部の絶縁部
材１２には、２個の第２通気口１２ｅが貫通形成され、
この第２通気口１２ｅから電池内部の高圧になった気体
が安全弁部Ｚに伝達されるようになっている。前記絶縁
部材１２の中央部には、座グリ穴１２ｆが所定の深さで
形成され、この座グリ穴１２ｆの中央部に、リベット孔
１２ｇを有するボス部１２ｈが上方に突出形成されてい
る。また、絶縁部材１２は、ダイアフラム部Ｄに接合す
る内部端子１６を埋設した位置よりも図示左端部寄りの
外側に、所定の大きさの溶接孔１２ｊが貫通形成されて
いる。
【００２２】また、電池蓋１１の底板１１ｂ上面には、
保持部材１３が配設され、絶縁部材１２と保持部材１３
とで電池蓋１１を狭持するようになっている。前記保持
部材１３は絶縁性の樹脂材料から成り、ダイアフラム部
Ｄの上部には、ダイアフラム部Ｄが上方に変位可能なよ
うに空洞部１３ａが形成され、この空洞部１３ａの上部
に連通して貫通孔１３ｂが形成され、この貫通孔１３ｂ
で空洞部１３ａが外部とつながっている。そして、電池
ケースＫ内部の圧力が高圧になって、ダイアフラム部Ｄ
が上方に変位すると、空洞部１３ａ内の空気が貫通孔１
３ｂから外部に放出されるので、ダイアフラム部Ｄがス
ムーズに変位できるようになっている。また、安全弁部
Ｚには、開放されて何も遮蔽する物がない状態になって
いる。
【００２３】前記保持部材１３には、絶縁部材１２のボ
ス部１２ｈが挿通する貫通孔１３ｃが形成されている。
前記絶縁部材１２のリベット孔１２ｇ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
方側に頭部１４ａが形成され、この頭部１４ａが座グリ
穴１２ｆに位置するようになっている。また、頭部１４
ａから上方に伸びる軸部先端にカシメ部１４ｂが形成さ
れ、軸部がリベット孔１２ｇから挿通されてカシメ部１
４ｂがリベット孔１２ｇから突出するようになってい
る。
【００２４】前記リベット１４は、カシメ部１４ｂが図
示しないカシメ治具でカシメられて、略円形に外側に広
げられ、前記貫通孔１３ｃ周辺のニッケル板等から成る
外部正極１５に電気的に導通するようになっている。そ
して、リベット１４は、内部の頭部１４ａと発電素子
（図示せず）の正極とが、図示しない接続リードで接続
され、外部正極１５と発電素子とが電気的に接続された
状態になっている。
【００２５】前記リベット１４の頭部１４ａが座グリ穴
１２ｆの底部に接する部分に、例えば合成ゴム系等から
成る封止材（図示せず）が塗布されて、電池ケースＫの
内部を密閉するようになっている。前記外部正極１５
は、リベット１４のカシメ前のカシメ部１４ｂが挿通可
能なリベット孔１５ａを有し、保持部材１３の表面から
所定の深さで彫り込みされた位置に、インサート成型等
により保持部材１３に埋設されて取り付けられている。
【００２６】前記ダイアフラム部Ｄの下方側には、一部
を絶縁部材１２に埋設して取り付けた内部負極から成る
内部端子１６が配設されている。この内部端子１６は、
ニッケル板等から成り、プレス加工等により、平坦状の
基部１６ａと、この基部１６ａからダイアフラム部Ｄ側
に突出する接合部１６ｂとを有して配設されている。前
記内部端子１６は、内部端子１６の一部である基部１６
ａを絶縁部材１２にインサート成型等により埋設して取
り付けている。
【００２７】即ち、内部端子１６は、ダイアフラム部Ｄ
に接合する接合部１６ｂを有し、この接合部１６ｂを絶
縁部材１２のダイアフラム部Ｄ側の表面と同一平面にな
るように絶縁部材１２から露出させた状態で、内部端子
１６の一部である基部１６ａを絶縁部材１２にインサー
ト成型等により埋設して取り付け、接合部１６ｂをダイ
アフラム部Ｄの厚肉部１１ｅに溶接等で接合するように
なっている。前記内部端子１６は、絶縁部材１２の一方
の端面１２ｂから外方に延出する面積の広いリード取付
部１６ｃが形成され、このリード取付部１６ｃを端面１
２ｂから、絶縁部材１２の下面側に接するように折り返
しされている。前記リード取付部１６ｃと内部の発電素
子（図示せず）の負極とが、図示しない接続リードで接
続され、内部端子１６と発電素子とが電気的に接続され
た状態になっている。
【００２８】前記絶縁部材１２の図２に示す溶接孔１２
ｊ上には、内部端子１６とは絶縁された金属板１７が配
接され、この金属板１７は内部端子１６の接合部１６ｂ
と同一面上に表面が露出されて配設され、一部が絶縁部
材１２にインサート成型等で埋設されて取り付けられて
いる。そして、金属板１７は、電池蓋１１の底板１１ｂ
にスポット溶接等で溶接止めされ、絶縁部材１２の左端
部が電池蓋１１に固定され、絶縁部材１２がリベット１
４と金属板１７とで電池蓋１１に取り付けられている。
そのために、電池内部の圧力が上昇し、この高圧の気体
がダイアフラム部Ｄの凹部１１ｃに流れ込んでも、絶縁
部材１２が下方側に変形することがなく、絶縁部材１２
の下方側への変形による、電池内部の図示しない発電素
子に内部端子１６が接触してショートしたりする障害を
防止することができる。
【００２９】このような構成の本発明の電池の電路遮断
機構Ｔは、図２に示すように、電池蓋１１の外周部の鍔
部１１ａを、電池ケースＫの開口部に位置させ、鍔部１
１ａの外周部を電池ケースＫに溶接等で取り付け、その
後、電解液注入孔１１ｊから所定の電解液（図示せず）
を注入し、電解液注入孔１１ｊを溶接等で塞ぐと、電池
ケースＫの内部が機密に遮蔽されるようになっている。
そして、本発明の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と内部端子１６とを介して、電
池蓋１１と内部の発電素子（図示せず）との間に電路が
形成されるようになっている。
【００３０】また、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、電池ケースＫの内圧が
上昇すると、図５に示すように、圧力上昇した電池ケー
スＫ内部の気体が、第１通気口１２ｄ、１２ｄから、矢
印Ｂのように水平方向に凹部１１ｃ内に侵入する。する
と、凹部１１ｃ内に侵入した高圧の気体により、薄肉部
１１ｄを上方に押し上げようとする作動力が加わる。
【００３１】そして、電池ケースＫ内部の圧力が所定値
以上に上昇すると、内部端子１６の接合部１６ｂに接合
しているダイアフラム部Ｄの厚肉部１１ｅが、内部端子
１６から剥離、または内部端子１６を破断してダイアフ
ラム部Ｄが上方に反転して変位する。このダイアフラム
部Ｄの上方への反転で、電池蓋１１と発電素子との間の
電路が遮断される。この電路が遮断されると、電池内部
のガス等の発生が停止して、電池ケースＫ内部の圧力上
昇が抑えられ、電池ケースＫの破裂、あるいは亀裂等の
障害を事前に防止することができる。
【００３２】また、もしも、前記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
力が加わる。この作動力で薄肉に形成された連結部１１
ｇの一部が破断し、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、電池の破裂等の障害を未然に
防止することができるような、２重の安全構造になって
いる。
【００３３】また、本発明のその他の実施の形態とし
て、図６に示すように、ダイアフラム部Ｄは、薄肉部２
１ｄの中央部の厚肉に形成した部分に、下方に向けて突
出する凸部２１ｅが設けられている。また、内部端子２
６は接合部２６ａを有する平坦状の基部２６ｂを有し、
接合部２６ｂを絶縁部材１２の接合孔１２ａ内に位置さ
せた状態で、基部２６ｂを絶縁部材１２にインサート成
型等で埋設して取り付けている。 前記基部２６ａは、
絶縁部材１２の接合孔１２ａ内に位置させ、接合孔１２
ａ内に位置した基部２６ａに、ダイアフラム部Ｄの凸部
２１ｅをスポット溶接等で接合するようにしたものでも
よい。
【００３４】
【発明の効果】本発明の電池の電路遮断機構は、ダイア
フラム部と内部端子とを介して電池蓋と前記発電素子と
の間に電路を形成し、前記内部端子の一部を絶縁部材に
インサート成型等で埋設して取り付けたので、内部端子
の表面を基準にしてインサート成型することで、内部端
子の位置のバラツキをなくすることができ、ダイアフラ
ム部を適正な強度で、確実に内部端子に接合することが
できる。そのために、電池の内圧変化に応じて、適正に
ダイアフラム部を上方に変位させることができる、電池
の電路遮断機構を提供することができる。また、内部端
子の一部を絶縁部材にインサート成型等により埋設して
取り付けたので、組立時の絶縁部材の取り扱い性がよく
なると共に、内部端子に変形等が発生せず、ダイアフラ
ム部と内部端子との接合強度を安定させることができ
る。
【００３５】また、前記内部端子は、前記ダイアフラム
部に接合する接合部を有し、この接合部を前記絶縁部材
から露出させた状態で、前記内部端子の一部を前記絶縁
部材に埋設して取り付け、前記内部端子の前記接合部と
前記ダイアフラム部とを接合するようにしたので、内部
端子の一部を絶縁部材にインサート成型等によって確実
に取り付けることができ、電池内部の圧力上昇でダイア
フラム部が上方に変位するときに、ダイアフラム部と内
部端子とを確実に剥離、または破断させることができ
る。
【００３６】また、前記内部端子の前記接合部を前記絶
縁部材の前記ダイアフラム部側の表面と同一平面になる
ようにしたので、内部端子の接合部の位置のバラツキを
抑えることができ、ダイアフラム部と内部端子との接合
強度のバラツキをなくすることができる。
【００３７】また、前記ダイアフラム部に形成した下方
に向けて突出する凸部と、前記内部端子に形成した接合
部を有する平坦状の基部と、前記絶縁部材に形成した接
合孔とを備え、前記内部端子の前記接合部を前記接合孔
内に位置させた状態で前記基部を前記絶縁部材に埋設し
て取り付け、前記接合孔内に位置する前記接合部に前記
ダイアフラム部の前記凸部を接合するようにしたので、
内部端子は、接合部を有する基部を平坦状に成ってお
り、内部端子の加工が簡単である。
【００３８】また、前記絶縁部材に埋設されて取り付け
られた前記内部端子において、前記絶縁部材の一方の端
面から外方に延出するリード取付部を有し、このリード
取付部を前記一方の端面から前記絶縁部材の下面側に接
するように折り返すようにしたので、リード取付部の面
積を大きくすることができ、この面積の大きなリード取
付部の自由な位置に発電素子の接続リードを接続するこ
とができ、小型の電池等を設計するときの電池内部のレ
イアウト等の自由度を向上させることができる。
【００３９】また、前記ダイアフラム部側の前記絶縁部
材の表面に、前記絶縁部材の端面から前記ダイアフラム
部の下部まで連通する通気口を形成したので、電池内部
の圧力上昇した気体が、絶縁部材の表面の通気口からダ
イアフラム部の薄肉部と略平行方向にゆっくり侵入す
る。そのために、電池を落下させたときに発生する内部
の電解液の衝撃を、前記通気口で吸収することができ、
電池を落下させたとしても、電解液の衝撃等でダイアフ
ラム部が作動することがない電池の電路遮断機構を提供
できる。
【図面の簡単な説明】
【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図である。
【図５】本発明に係わるダイアフラム部の動作を説明す
る要部断面図である。
【図６】本発明に係わるその他の実施の形態を説明する
要部断面図である。
【図７】従来の電池の電路遮断機構を示す要部断面図で
ある。
【図８】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。
【図９】従来の電池の電路遮断機構の課題を説明する要
部断面図である。
【図１０】従来の電池の電路遮断機構の課題を説明する
要部断面図である。
【符号の説明】
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 厚肉部 １１ｆ 突出部 １１ｇ 連結部 １１ｈ 中央孔 １１ｊ 電解液注入口 １２ 絶縁部材 １２ａ 接合孔 １２ｂ 端面 １２ｃ 端面 １２ｄ 第１通気口 １２ｅ 第２通気口 １２ｆ 座グリ孔 １２ｇ リベット孔 １２ｈ ボス部 １２ｊ 溶接孔 １３ 保持部材 １３ａ 空洞部 １３ｂ 貫通孔 １３ｃ 貫通孔 １４ リベット １４ａ 頭部 １４ｂ カシメ部 １５ 外部正極 １６ 内部端子 １６ａ 基部 １６ｂ 接合部 １６ｃ リード取付部 １７ 金属板 Ｋ 電池ケース Ｄ ダイヤフラム部 Ｚ 安全弁部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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、
    この電池蓋の一部に形成した前記電池ケースの内圧変化
    に応じて上方に変位可能なダイアフラム部と、前記発電
    素子に接続すると共に前記ダイアフラム部の中央部付近
    に接合した内部端子と、この内部端子および前記電池蓋
    と前記発電素子とを絶縁する絶縁部材とを備え、前記ダ
    イアフラム部と前記内部端子を介して前記電池蓋と前記
    発電素子との間に電路を形成し、前記内部端子の一部を
    前記絶縁部材に埋設して取り付けるようにしたことを特
    徴とする電池の電路遮断機構。
  2. 【請求項２】 前記内部端子は、前記ダイアフラム部に
    接合する接合部を有し、この接合部を前記絶縁部材から
    露出させた状態で、前記内部端子の一部を前記絶縁部材
    に埋設して取り付け、前記内部端子の前記接合部と前記
    ダイアフラム部とを接合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。
  3. 【請求項３】 前記内部端子の前記接合部を前記絶縁部
    材の前記ダイアフラム部側の表面と同一平面になるよう
    にしたことを特徴とする請求項２記載の電池の電路遮断
    機構。
  4. 【請求項４】 前記ダイアフラム部に形成した下方に向
    けて突出する凸部と、前記内部端子に形成した接合部を
    有する平坦状の基部と、前記絶縁部材に形成した接合孔
    とを備え、前記内部端子の前記接合部を前記接合孔内に
    位置させた状態で前記基部を前記絶縁部材に埋設して取
    り付け、前記接合孔内に位置する前記接合部に前記ダイ
    アフラム部の前記凸部を接合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。
  5. 【請求項５】 前記絶縁部材に埋設されて取り付けられ
    た前記内部端子において、前記絶縁部材の一方の端面か
    ら外方に延出するリード取付部を有し、このリード取付
    部を前記一方の端面から前記絶縁部材の下面側に接する
    ように折り返したことを特徴とする請求項１、２、３、
    または４記載の電池の電路遮断機構。
  6. 【請求項６】 前記ダイアフラム部側の前記絶縁部材の
    表面に、前記絶縁部材の端面から前記ダイアフラム部の
    下部まで連通する通気口を形成したことを特徴とする請
    求項１、２、３、４または５記載の電池の電路遮断機
    構。
JP10280365A 1998-10-01 1998-10-01 電池の電路遮断機構 Withdrawn JP2000113873A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10280365A JP2000113873A (ja) 1998-10-01 1998-10-01 電池の電路遮断機構
US09/408,625 US6165637A (en) 1998-10-01 1999-09-30 Current path cut-off mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10280365A JP2000113873A (ja) 1998-10-01 1998-10-01 電池の電路遮断機構

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000113873A true JP2000113873A (ja) 2000-04-21

Family

ID=17624006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10280365A Withdrawn JP2000113873A (ja) 1998-10-01 1998-10-01 電池の電路遮断機構

Country Status (2)

Country Link
US (1) US6165637A (ja)
JP (1) JP2000113873A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030058009A (ko) * 2001-12-29 2003-07-07 주식회사 진우엔지니어링 리튬이온전지용 캡 조립방법 및 그 구조
JP2009543293A (ja) * 2006-06-27 2009-12-03 ボストン−パワー，インコーポレイテッド リチウムイオンセル用一体型電流遮断デバイス
JP5083326B2 (ja) * 2009-06-19 2012-11-28 トヨタ自動車株式会社 電池，その電池を搭載した車両および機器
US8679670B2 (en) 2007-06-22 2014-03-25 Boston-Power, Inc. CID retention device for Li-ion cell
WO2016104734A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5147206B2 (ja) * 2006-08-11 2013-02-20 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
KR100978092B1 (ko) * 2008-05-30 2010-08-25 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및 이를 구비하는 이차 전지
US8642195B2 (en) * 2008-12-19 2014-02-04 Boston-Power, Inc. Modular CID assembly for a lithium ion battery
US20140342198A1 (en) * 2013-05-15 2014-11-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
CN107123774B (zh) * 2016-02-25 2019-10-11 比亚迪股份有限公司 单体电池、电池模组、动力电池及电动汽车
KR102357319B1 (ko) * 2017-02-10 2022-01-27 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3706617A (en) * 1970-11-23 1972-12-19 Gates Rubber Co Resealable safety valve
CA2000873C (en) * 1988-10-21 1999-12-14 Shigeru Oishi Cell having current cutoff valve
JP3306257B2 (ja) * 1995-08-11 2002-07-24 アルプス電気株式会社 ２次電池の安全装置
KR100386394B1 (ko) * 1996-02-16 2003-08-14 후지 덴키 가가쿠 가부시키가이샤 방폭기능을갖는전지

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030058009A (ko) * 2001-12-29 2003-07-07 주식회사 진우엔지니어링 리튬이온전지용 캡 조립방법 및 그 구조
JP2009543293A (ja) * 2006-06-27 2009-12-03 ボストン−パワー，インコーポレイテッド リチウムイオンセル用一体型電流遮断デバイス
US8679670B2 (en) 2007-06-22 2014-03-25 Boston-Power, Inc. CID retention device for Li-ion cell
JP5083326B2 (ja) * 2009-06-19 2012-11-28 トヨタ自動車株式会社 電池，その電池を搭載した車両および機器
WO2016104734A1 (ja) * 2014-12-26 2016-06-30 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
JPWO2016104734A1 (ja) * 2014-12-26 2017-10-05 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
US10381630B2 (en) 2014-12-26 2019-08-13 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device

Also Published As

Publication number Publication date
US6165637A (en) 2000-12-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3693844B2 (ja) 電池の感圧電路遮断機構
JP3306257B2 (ja) ２次電池の安全装置
US6376120B1 (en) Current cutoff mechanism for cell
EP3321998B1 (en) Secondary battery
JP2000090911A (ja) 電池の電路遮断機構
CN107112492B (zh) 蓄电元件
EP3333931B1 (en) Secondary battery
US6274264B1 (en) Cell current cutoff mechanism
KR19990067165A (ko) 밀폐형전지용방폭실링판 및 그 제조방법
JP5866621B2 (ja) 蓋体、密閉型電池、および密閉型電池の製造方法
CN107887563B (zh) 二次电池
JPH11154504A (ja) 圧力遮断センサ
US6228523B1 (en) Current path cut-off component of cell
JP2010272389A (ja) 密閉型電池
JP2000113873A (ja) 電池の電路遮断機構
JP2000113912A (ja) 電池の電路遮断機構
JPH08171898A (ja) 防爆安全装置を備えた角形電気化学素子とその製造方法
JP6821309B2 (ja) 二次電池および二次電池集合体
JP2000235872A (ja) 電池の感圧電路遮断機構
JPH11154505A (ja) 圧力遮断センサ
JP2000090960A (ja) 電 池
JP2000260421A (ja) 電池の感圧電路遮断機構
JPH11329402A (ja) 電池の電路遮断部品
JP2000113874A (ja) 電池の電路遮断機構
KR20020021888A (ko) 이차전지의 안전장치

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050324

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050614

A761 Written withdrawal of application

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761

Effective date: 20050725