JP2001143664A - 電 池 - Google Patents

電 池

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JP2001143664A
JP2001143664A JP32520899A JP32520899A JP2001143664A JP 2001143664 A JP2001143664 A JP 2001143664A JP 32520899 A JP32520899 A JP 32520899A JP 32520899 A JP32520899 A JP 32520899A JP 2001143664 A JP2001143664 A JP 2001143664A
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rectangular case
battery
case
lithium ion
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Morihiko Okuda
守彦 奥田
Masanori Kogure
正紀 小暮
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    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安全弁２の受圧面積を大きくすることによ
り、溝２ａの残厚が厚くても安定した低作動圧力が得ら
れる電池を提供する。 【解決手段】 角型ケース１の面積の広い側面に線状の
溝２ａを形成して安全弁２とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型ケースを用い
たリチウムイオン二次電池などの電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】リチウムイオン二次電池は、近年携帯機
器に多く用いられているので、小型薄型化が強く要請さ
れている。そこで、このリチウムイオン二次電池の電池
ケースは、図６に示すように、薄い角型ケース１が使わ
れることがある。この角型ケース１は、電池エレメント
を収納した薄い箱状の本体に、端子３を取り付けた蓋１
ａを嵌め込み密閉したものである。
【０００３】上記リチウムイオン二次電池は、角型ケー
ス１内に沸点の高い非水電解液が密閉されているため、
過充電や過放電時に内部が非常な高温・高圧となり、破
裂等の危険が生じる。そこで、従来から、この角型ケー
ス１には、蓋１ａを嵌め込んだ端子面に安全弁２が設け
られている。この安全弁２は、図７に示すように、蓋１
ａのアルミニウム板の一部をプレス加工等により長円形
に窪ませたものであり、例えば１．０ｍｍ程度の厚さの
アルミニウム板に窪みを設けて薄肉部とし、この薄肉部
の最も薄い部分の残厚が３０μｍ程度となるようにして
いる。
【０００４】また、このような安全弁２は、角型ケース
１における蓋１ａの端子面と対向する底面に設ける場合
もあった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、リチウムイ
オン二次電池は、年々薄型化の要請が強くなるので、角
型ケース１の厚さもさらに薄くなる傾向にある。しか
し、このように角型ケース１が薄くなると、蓋１ａの端
子面や底面の面積が狭くなるので、安全弁２もこれに伴
って薄肉部の形成面積を小さくせざるを得ない。特に、
角型ケース１は、蓋１ａに端子３が設けられるので、こ
の蓋１ａに安全弁２を設けると、薄肉部の形成面積がさ
らに小さくなる。そして、このように薄肉部の形成面積
が小さくなると、電池内部の圧力は同じでも、安全弁２
全体に加わる力が弱くなるので、薄肉部の残厚をさらに
薄くする必要が生じる。
【０００６】このため、従来は、安全弁２に極めて精密
な加工を施す必要があり、生産性が悪くなるという問題
があった。しかも、加工精度には限度があるため、薄肉
部の残厚にバラツキが生じたり、ピンホールが発生し易
くなるので、作動圧力にムラが出たり歩留まりが低下す
るという問題もあった。また、このように薄肉部の残厚
が極めて薄くなると、作動圧力は同じでも、残厚が厚い
ものに比べて、耐衝撃性が低下するので、電池の落下強
度が低下するという問題も生じていた。
【０００７】本発明は、かかる事情に対処するためにな
されたものであり、角型ケースの端子面と底面を除く側
面に薄肉部の安全弁を設けることにより、残厚が厚くて
も安定した低作動圧力を得ることができる電池を提供す
ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１の電池は、角型
ケースの端子面と底面を除くいずれかの側面に薄肉部を
形成して安全弁としたことを特徴とする。
【０００９】請求項１の発明によれば、角型ケースの端
子面と底面を除く側面に薄肉部を形成するので、この薄
肉部の形成面積を十分に大きくすることができ、薄肉部
の残厚が厚くても、低い作動圧力で確実に安定した動作
を行えるようにすることができる。
【００１０】請求項２の電池は、前記薄肉部が、１本以
上の線状の溝からなり、前記側面が、角型ケースの端子
面と底面を除く４面中において面積の最も広い対向面の
いずれか又は双方であることを特徴とする。
【００１１】請求項２の発明によれば、角型ケースの最
も広い側面に線状の溝からなる安全弁が形成されるの
で、この線状の溝の長さを十分に長くすることができ、
電池内部の圧力の受圧面積を広くして、残厚が厚くても
低い作動圧力で確実に安定した動作を行えるようにする
ことができる。
【００１２】請求項３の電池は、前記薄肉部の１本以上
の線状の溝が、角度の異なる２本の線状の溝を交差させ
たものであることを特徴とする。
【００１３】請求項３の発明によれば、線状の溝が交差
するので、これらの溝の端部を結んだ領域が電池内部の
圧力の受圧面積となり、この受圧面積が広くなるので、
残厚が厚くても低い作動圧力で確実に安定した動作を行
えるようにすることができる。
【００１４】請求項４の電池は、前記角型ケースの肉厚
が０．４５ｍｍ以下で、安全弁の作動圧が２０ｋｇ／ｃ
ｍ2 以下で、かつ、角型ケースの材質がアルミニウム合
金製又はステンレス鋼製であることを特徴とする。
【００１５】請求項４の発明によれば、安全弁の薄肉部
の残厚が厚くてもよいので、角型ケースの肉厚が薄い場
合にも、低い作動圧力で確実に安定した動作を行えるよ
うにすることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
【００１７】図１〜図５は本発明の一実施形態を示すも
のであって、図１は角型ケースの側面に交差状の安全弁
を設けたリチウムイオン二次電池の斜視図、図２は角型
ケースの側面に１本線状の安全弁を設けたリチウムイオ
ン二次電池の斜視図、図３は角型ケースの側面の他の位
置に１本線状の安全弁を設けたリチウムイオン二次電池
の斜視図、図４は角型ケースの側面のさらに他の位置に
１本線状の安全弁を設けたリチウムイオン二次電池の斜
視図、図５は角型ケースの面積が狭い方の側面に１本線
状の安全弁を設けたリチウムイオン二次電池の斜視図で
ある。なお、図６に示した従来例と同様の機能を有する
構成部材には同じ番号を付記する。
【００１８】本実施形態は、図６に示した従来例と同様
のリチウムイオン二次電池について説明する。このリチ
ウムイオン二次電池は、角型ケース１内に電池エレメン
トを収納し非水電解液を注入したものである。角型ケー
ス１は、０．４５ｍｍ以下の薄い箱状のアルミニウムケ
ースにアルミニウム板の蓋１ａをして溶接により密閉し
たものである。この角型ケース１は、箱状のアルミニウ
ムケースが正極となり、蓋１ａに封止して突出させた端
子３が負極となる。
【００１９】上記角型ケース１は、端子面となる蓋１ａ
とこれに対向する底面を除いた４面の側面を有してい
る。そして、これらの側面のうち、面積の広い方の対向
面の一方に安全弁２を設けている。この安全弁２は、角
型ケース１の側面のアルミニウム板に、表面からレーザ
溶接やプレス加工等によって線状の溝２ａを形成し、溝
２ａの底部の残厚を薄くしたものであり、作動圧が２０
ｋｇ／ｃｍ2 以下に設定されている。図１では、２本の
角度の異なる線状の溝２ａが交差した形状の安全弁２を
示す。この溝２ａは、図２に示すように、同じ側面の端
に長辺方向に沿って１本だけ設けてもよい。また、図３
及び図４に示すように、同じ側面の上下の端に短辺方向
に沿って１本だけ設けてもよい。
【００２０】上記構成のリチウムイオン二次電池は、角
型ケース１の最も広い側面に長い線状の溝２ａを形成す
ることにより安全弁２を形成しているので、角型ケース
１内部の圧力の受圧面積を十分に広くすることができ
る。特に、２本の線状の溝２ａを交差させた場合は、こ
れらの溝２ａの端部を結んだ領域が受圧部となるので、
受圧面積をさらに広げることができる。このため、同じ
作動圧力であっても、この安全弁２が全体で受ける力は
強くなるので、溝２ａの残厚がある程度厚い場合にも、
確実に破断してガス抜きの動作を行うことができるよう
になる。そして、このように残厚が厚くても受圧面積が
広ければ、溝２ａの加工精度を必要以上に高めなくて
も、低い作動圧力で確実な動作を行うことができるの
で、動作の安定性と歩留まりの向上を図ることができ
る。また、このように残厚がある程度以上厚いと、耐衝
撃性も向上するので、電池の落下強度を高めることにも
なる。
【００２１】なお、上記実施形態では、安全弁２を広い
方の側面の一方にだけ形成したが、双方に形成すること
もできる。また、この広い方の側面ではなく、図５に示
すように、狭い方の側面に形成することもできる。この
場合、線状の溝２ａが最も長くなるように、長辺方向に
沿って設けることが好ましい。
【００２２】また、上記実施形態では、角型ケース１の
側面に線状の溝２ａを設ける場合について説明したが、
必ずしも線状には限らず、面状に窪ませた薄肉部を形成
するようにしてもよい。
【００２３】さらに、上記実施形態では、角型ケース１
の肉厚が０．４５ｍｍ以下のように薄く、安全弁２の作
動圧も２０ｋｇ／ｃｍ2 以下の低圧である場合について
説明したが、角型ケース１の肉厚が厚い場合や安全弁２
の作動圧が高い場合に本発明を実施すれば、より安定し
た動作を行う安全弁２とすることができる。
【００２４】さらに、上記実施形態では、リチウムイオ
ン二次電池について説明したが、薄い角型ケース１を用
いる電池であれば、その種類は問わない。また、上記実
施形態では、アルミニウム製の角型ケース１について説
明したが、この角型ケース１は、電池の種類に応じてス
テンレス鋼等の任意の材質を用いることができる。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電池によれば、角型ケースの面積の広い側面に十分な
受圧面積を有する薄肉部を形成して安全弁とすることが
できるので、この薄肉部の残厚が厚くても低い作動圧力
で確実に動作することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すものであって、角型
ケースの側面に交差状の安全弁を設けたリチウムイオン
二次電池の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示すものであって、角型
ケースの側面に１本線状の安全弁を設けたリチウムイオ
ン二次電池の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示すものであって、角型
ケースの側面の他の位置に１本線状の安全弁を設けたリ
チウムイオン二次電池の斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態を示すものであって、角型
ケースの側面のさらに他の位置に１本線状の安全弁を設
けたリチウムイオン二次電池の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示すものであって、角型
ケースの面積が狭い方の側面に１本線状の安全弁を設け
たリチウムイオン二次電池の斜視図である。
【図６】従来例を示すものであって、角型ケースの蓋に
安全弁を設けたリチウムイオン二次電池の斜視図であ
る。
【図７】従来例を示すものであって、角型ケースの蓋に
設けた安全弁部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 角型ケース ２ 安全弁 ２ａ 溝
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA13 CC06 DD05 5H012 AA07 BB01 DD05 DD17 EE04 FF01 GG01 JJ10 5H029 AJ12 AL12 BJ27 DJ02 DJ11 DJ12 EJ01 HJ04 HJ12 HJ15

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 角型ケースの端子面と底面を除くいずれ
    かの側面に薄肉部を形成して安全弁としたことを特徴と
    する電池。
  2. 【請求項２】 前記薄肉部が、１本以上の線状の溝から
    なり、前記側面が、角型ケースの端子面と底面を除く４
    面中において面積の最も広い対向面のいずれか又は双方
    であることを特徴とする請求項１に記載の電池。
  3. 【請求項３】 前記薄肉部の１本以上の線状の溝が、角
    度の異なる２本の線状の溝を交差させたものであること
    を特徴とする請求項２に記載の電池。
  4. 【請求項４】 前記角型ケースの肉厚が０．４５ｍｍ以
    下で、安全弁の作動圧が２０ｋｇ／ｃｍ2 以下で、か
    つ、角型ケースの材質がアルミニウム合金製又はステン
    レス鋼製であることを特徴とする請求項１乃至請求項３
    のいずれかに記載の電池。
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