JP2000348700A

JP2000348700A - 電池の安全弁

Info

Publication number: JP2000348700A
Application number: JP11156440A
Authority: JP
Inventors: Tadamitsu Azema; 忠満畦間; Yoshinori Ishikawa; 吉紀石川
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 1999-06-03
Filing date: 1999-06-03
Publication date: 2000-12-15

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、組立性が良く、且つ開裂圧力にバ
ラツキのない高性能な電池の安全弁を提供することを目
的とする。【解決手段】本発明の電池の安全弁は、発電素子を内
部に収納した電池内部を気密に遮蔽する長方形の電池蓋
３と、この電池蓋３の表面の一部に電池蓋３の長手方向
に形成された所定の間隔を有して形成された２本の第１
溝３ａ、３ａと、この第１溝３ａと直交する方向に形成
された複数の第２溝３ｂとを備え、第１溝３ａが形成さ
れた部分の電池蓋３の肉厚を第２溝３ｂが形成されて部
分の電池蓋３の肉厚寄りも薄く形成している。そのため
に、電池の内圧が上昇した場合に、電池蓋３を第１と第
２の溝３ａ、３ｂが形成された部分から容易に開裂させ
ることができ、電池の爆発による事故を未然に防ぐこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電池の安全弁に係わ
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安全弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、形態機器用の電源として利用され
るニッカド、あるいはリチウムイオン等の電池では、電
池内部の何らかの異常が発生すると、電解液の分解や蒸
発等による多量のガスが発生し、密閉された電池内部の
圧力が上昇して、電池容器が破裂する危険性があった。
この対策として、電池蓋に安全弁を形成した物があり、
この安全弁は、例えば特開平９−１３９１９７号公報が
開示されている。このような電池の安全弁は、図７に示
すように、電池容器２１の容器本体２１ａの上部に円形
の通気孔２１ｂが形成されている。この通気孔２１ｂ
は、薄板の金属箔から成る弁部２２によって塞がれて、
電池容器２１の内部が気密に遮蔽されている。

【０００３】また、弁部２２には、図８に示すように、
円形状の通気孔２１ｂから露出する部分に、圧延形成さ
れた金属箔の圧延方向である矢印Ａ方向に延びる少なく
とも１本の溝２２ａが形成されている。また、図９に示
すしょうに、前記溝２２ａに対して十字状に交差する溝
２２ｂが形成され、それぞれの溝２２ａ、２２ｂは同じ
深さで形成されている。また、図１０に示すように、長
方形の通気孔２１ｃから露出する部分に、圧延方向であ
る矢印Ａ方向に延びる２本の溝２６ａ、２６ａと、この
２本の溝２６ａ、２６ａに挟まれた部分に溝２６ａと直
交する方向に溝２６ｂが形成され、それぞれの溝２６
ａ、２６ｂはＨ状に形成されている。また、それぞれの
溝２６ａ、２６ｂは同じ深さに形成されている。

【０００４】前記電池容器２１は、内部に、電解液およ
び発電素子（図示せず）等が配設されている。また通気
孔２１ｂ近傍には、周囲が絶縁体２６で絶縁された正極
端子２４が外部に突出した状態で配設されている。前記
正極端子２４は、内部にリード２４ａが接続され、この
リード２４ａは、前記発電素子に接続されている。

【０００５】このような構成の従来の電池の安全弁は、
金属箔から成る円形の弁部２２、あるいは長方形の弁部
２６が、矢印Ａの圧延方向を有して、通気孔２１ｂ、あ
るいは通気孔２１ｃに取り付けられている。このような
弁部２２、２６は、矢印Ａの圧延方向に対する機械的強
度に対して、矢印Ａと直交する方向の機械的強度の方が
劣っている。そのために、弁部に形成された溝の方向
を、圧延方向と一致させることにより電池内部の圧力上
昇で、溝を速やかに開裂させることができ、この開裂部
分から圧力上昇した内部のガスを、迅速に電池外部に放
出することができるようになっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電池の
安全弁は、弁部２２、２６を薄い金属箔で形成していた
ので弁部２２、２６を慎重に取り扱わないと、弁部２
２、２６が折れ曲がったりして取り扱いが面倒であっ
た。また、容器本体２１ａに薄い金属箔から成る弁部２
２、２６を溶接等で接続する組立作業が面倒であった。
また、前記十字状の溝、あるいはＨ状の溝は、それぞれ
同じ深さで形成されているので、溝加工時のバラツキ等
で、圧延方向に対して直交する方向の溝が深くなった場
合に、この溝の方が先に開裂することがあり、開裂圧力
が不安定で、圧力上昇が高圧にならないと溝が開裂しな
いということがあった。更に、本体部が薄型になってく
ると、十分な安全弁の径を確保することが困難になって
きた。本発明は、前述のような課題を解決して、組立性
が良く、且つ開裂圧力にバラツキのない、薄型にも対応
可能な高性能な電池の安全弁を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【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安全弁は、発電
素子を収納した電池内部を気密に遮蔽する電池蓋と、こ
の電池蓋表面の一部に形成された第１溝と、この第１溝
に接した状態で前記第１溝と直交する方向に形成された
第２溝とを備え、前記第１溝が形成された部分の前記電
池蓋の肉厚を前記第２溝が形成された部分の前記電池蓋
の肉厚よりも薄くした構成とした。

【０００８】また、前記課題を解決するための第２の解
決手段として、前記電池は角形電池から成り、前記電池
蓋は長方形に形成され、前記第１溝を前記電池蓋表面の
長手方向に形成した構成とした。

【０００９】また、前記課題を解決するための第３の解
決手段として、前記第１溝は、所定の間隔を有して２個
が平行に形成され、この２個の前記第１溝に挟まれた部
分に前記第２溝を形成した構成とした。

【００１０】また、前記課題を解決するための第４の解
決手段として、前記第２溝を複数個それぞれ平行に設け
た構成とした。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の電池の感圧電路
遮断機構の実施の形態について図面を用いて説明する。
まず、図１は本発明に係わる電池蓋の上面図であり、図
２は本発明の電池の安全弁を電池ケースに取り付けた断
面図であり、図３は図１の３−３断面図であり、図４は
図１の４−４断面図であり、図５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概略図である。

【００１１】本発明の電池の安全弁を角形電池に用いた
物で説明すると、図１、２に示すような、金属板から成
る電池ケース１が、長手方向の側板１ａと短手方向の側
板１ｂとにより四方が遮蔽され、また、底板（図示せ
ず）により下方が遮蔽されて、内部が空洞で上方が解放
されて立方体状に形成されている。また、電池ケース１
の内部には発電素子（図示せず）が収納されると共に、
電解液２が注入されている。そして、電池ケース１は負
極を兼ねている。また、電池ケース１の解放された上部
には、内部を機密に遮蔽する電池蓋３が溶接等で固着さ
れている。

【００１２】この電池蓋３は、鋼板等の導電性金属板か
ら成り、外形が電池ケース１に合わせて長方形に形成さ
れている。前記電池蓋３の中央部には金属から成る棒状
の正極端子４が取り付けられ、この正極端子４は絶縁体
５によって電池蓋３と絶縁され、電池蓋２の外部側から
頭部が突出した状態になっている。また、電池蓋３の内
部側の正極端子４には、リード５が溶接等で接続され、
このリード５が内部の発電素子（図示せず）に接続され
ている。

【００１３】前記電池蓋３の表面で正極端子３の図示右
側には、電池蓋３の長手方向にＶ字状の２個の第１溝３
ａ、３ａが所定の間隔を有して平行に形成されている。
前記第１溝３ａ、３ａは所定の深さと長さで形成されて
いる。また、前記２個の第１溝３ａ、３ａに挟まれた部
分に、第１溝３ａ、３ａに接した状態で第１溝と直交す
る方向に第２溝３ｂが形成されている。この第２溝３ｂ
は複数個、例えば３個の第２溝３ｂがそれぞれ平行に形
成されている。前記第２溝３ｂの深さは、第１溝３ａ、
３ａの深さより浅く形成されている。そして、図３、４
に示すように、第１溝３ａが形成された部分の電池蓋３
の肉厚Ｃは、例えば０．０３ｍｍに形成され、第２溝３
ｂが形成された部分の電池蓋３の肉厚Ｄは、０．０４ｍ
ｍに形成されている。即ち、第１溝３ａが形成された部
分の電池蓋３の肉厚が、第２溝３ｂが形成された部分の
電池蓋３の肉厚よりも薄く形成されている。

【００１４】また、電池蓋３は、第１と第２溝３ａ、３
ｂの右側で、電池蓋３の図示右端部寄りには、小径の注
入孔３ｃが形成され、この注入孔３ｃから所定の電解液
２を電池ケース１内部に注入するようになっている。ま
た、電解液２を注入した後の注入孔３ｃは、溶接等で塞
がれて電池ケース１の内部が気密に遮蔽されるようにな
っている。

【００１５】このような構成の本発明の電池の安全弁の
動作は、電池ケース１内部に異常が発生して、電池内部
の圧力が上昇する。この圧力上昇した内圧が、図１に示
す電池ケース１の短手方向の側壁１ａよりも長手方向の
側壁１ｂに大きく加わり、長手方向の側壁１ｂ、１ｂを
矢印Ｂ方向の外側に押し広げようとする力が働く。ま
た、圧力上昇した電池の内圧は、電池蓋３側にも加わ
り、電池蓋３を上方に押し上げようとする力が働く。前
記電池蓋３は、第１と第２の溝３ａ、３ｂが形成された
部分が弱くなっているので、この部分の電池蓋３が若干
上方に変形する。すると、この変形で肉厚の薄い第１溝
３ａの方に開裂が発生する。即ち、電池蓋３の開裂は、
長手方向の側壁１ｂ、１ｂに加わる矢印Ｂ方向の圧力
と、電池蓋３を上方へ押し上げようとする圧力とで、肉
厚の薄い第１溝３ａを開裂させることができる。

【００１６】本発明の実施の形態の説明では、電池蓋３
に第１溝３ａを２個、また、第２溝３ｂを３個形成した
物で説明したが、図５に示すように、電池蓋１３の表面
の一部には、電池蓋１３の長手方向に第１溝１３ａを形
成し、この第１溝１３ａと直交する方向に第２溝１３ｂ
を形成し、第１溝１３ａが形成された部分の電池蓋１３
の肉厚を第２溝１３ｂが形成された部分の電池蓋１３の
肉厚よりも薄くしたものでも良い。

【００１７】また、図６に示すように、電池蓋３３の長
手方向には、第１溝３３ａが所定の間隔を有して２個が
平行に形成され、この２個の第１溝３３ｂに挟まれた部
分に第１溝３３ａと直交する方向に第２溝３３ｂを形成
し、第１溝３３ａが形成された部分の電池蓋３３の肉厚
を第２溝３３ｂが形成された部分の電池蓋３３の肉厚よ
りも薄くしたものでも良い。

【００１８】また、本発明の実施の形態では、本発明の
電池の安全弁を角形電池に用いたもので説明したが、本
発明の電池の安全弁を、丸形電池（図示せず）に用いた
ものでも良い。このような丸形電池に用いる場合の、第
１溝の形成方向を、特に定めるならば、円形状の電池蓋
の接線方向と平行方向に第１溝を設け、第２溝を第１溝
と直交する方向の電池蓋の半径方向に形成したものでも
良い。

【００１９】

【発明の効果】本発明の電池の安全弁は、第１溝が形成
された部分の前記電池蓋の肉厚を前記第２溝が形成され
た部分の前記電池蓋の肉厚よりも薄くしたので、電池の
内圧が上昇した場合に、電池蓋は第１溝と第２溝とが形
成された部分が変形して、肉厚の薄い第１溝側を容易に
開裂させることができる。そのために、開裂圧力にバラ
ツキがなく、且つ、内圧上昇が低圧でも容易に電池蓋を
開裂させることができる。そのために、電池蓋の爆発に
よる危険を未然に防ぐことができ、安全性の高い電池の
安全弁を提供できる。また、電池蓋に直接第１と第２の
溝を形成することができるので、従来例のような電池蓋
に形成した通気孔に金属箔から成る薄い弁部を取り付け
る作業がなくなり組立性が良い。

【００２０】また、電池は角形電池から成り、電池蓋は
長方形に形成され、前記第１溝を前記電池蓋表面の長手
方向に形成したので、電池ケースの長手方向に加わる圧
力によって、電池の内圧上昇が低圧でも、電池蓋を第１
溝から確実に開裂させることができる。

【００２１】また、前記第１溝を所定の隙間を有して２
個が平行に形成され、この２個の前記第１溝に挟まれた
部分に前記第２溝を形成したので、電池の内圧上昇が低
圧でも、更に確実に電池蓋を開裂させることができる。

【００２２】また、前記２個の第１溝に挟まれた部分に
第２溝を複数個それぞれ平行に設けたので、電池の内圧
上昇が低圧でも、電池蓋を更に容易に変形させることが
できる。そのために、開裂圧力にバラツキのない電池の
安全弁を提供でき、電池の内圧が上昇しても電池が破裂
することのない、安全性の高い電池の安全弁を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる電池蓋の上面図である。

【図２】本発明の電池の安全弁を電池ケースに取り付け
た断面図である。

【図３】図１の３−３断面図である。

【図４】図１の４−４断面図である。

【図５】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。

【図６】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。

【図７】従来の電池の安全弁の要部断面図である。

【図８】従来の電池の安全弁の１実施例を説明する概略
図である。

【図９】従来の電池の安全弁の１実施例を説明する概略
図である。

【図１０】従来の電池の安全弁の１実施例を説明する概
略図である。

【符号の説明】

１電池ケース２電解液３電池蓋３ａ第１溝３ｂ第２溝３ｃ注入孔４リベット４ａ正極端子５絶縁体６リード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電素子を収納した電池内部を気密に遮
蔽する電池蓋と、この電池蓋表面の一部に形成された第
１溝と、この第１溝に接した状態で前記第１溝と直交す
る方向に形成された第２溝とを備え、前記第１溝が形成
された部分の前記電池蓋の肉厚を前記第２溝が形成され
た部分の前記電池蓋の肉厚よりも薄くしたことを特徴と
する電池の安全弁。
【請求項２】前記電池は角形電池から成り、前記電池
蓋は長方形に形成され、前記第１溝を前記電池蓋表面の
長手方向に形成したことを特徴とする請求項１記載の電
池の安全弁。
【請求項３】前記第１溝は、所定の間隔を有して２個
が平行に形成され、この２個の前記第１溝に挟まれた部
分に前記第２溝を形成したことを特徴とする請求項２記
載の電池の安全弁。
【請求項４】前記第２溝を複数個それぞれ平行に設け
たことを特徴とする請求項３記載の電池の安全弁。