JP2001307705A - 密閉型電池 - Google Patents
密閉型電池Info
- Publication number
- JP2001307705A JP2001307705A JP2000123435A JP2000123435A JP2001307705A JP 2001307705 A JP2001307705 A JP 2001307705A JP 2000123435 A JP2000123435 A JP 2000123435A JP 2000123435 A JP2000123435 A JP 2000123435A JP 2001307705 A JP2001307705 A JP 2001307705A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- thin
- container
- safety valve
- lid
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電池がより薄くなっても安全弁の動作圧の低い
電池、安全弁の品質管理の容易な電池、コストの低い電
池を提供することにある。 【解決手段】開口部を有する金属製の電池容器２と、電
池容器内に発電要素を収納した後、開口部に溶接されて
電池容器を密閉する金属製の蓋３とを備える密閉型電池
１において、溶接部分に近接する電池容器または蓋の一
部区間を薄肉に形成するとともに、上記溶接後も当該区
間において薄肉部４が保持されていることを特徴とす
る。
電池、安全弁の品質管理の容易な電池、コストの低い電
池を提供することにある。 【解決手段】開口部を有する金属製の電池容器２と、電
池容器内に発電要素を収納した後、開口部に溶接されて
電池容器を密閉する金属製の蓋３とを備える密閉型電池
１において、溶接部分に近接する電池容器または蓋の一
部区間を薄肉に形成するとともに、上記溶接後も当該区
間において薄肉部４が保持されていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、密閉型電池に属
し、特に防爆構造を備えた密閉型電池に属する。
し、特に防爆構造を備えた密閉型電池に属する。
【０００２】
【従来の技術】電池の多くは、安全弁を電池容器に備え
ていて、万一、大電流の過充電、周囲温度の異常上昇、
内部短絡などによって電池内圧が異常に上昇した場合で
も安全弁からガスを放出して電池全体の破損を防止する
ように設計されている。安全弁には復帰式と非復帰式と
があり、特にリチウムイオン二次電池のような有機電解
質電池やアルカリ電池の場合、電解液が可燃性又は浸透
性を有することから、電池容器の耐漏液性を高めるため
に非復帰式の安全弁が採用されている。
ていて、万一、大電流の過充電、周囲温度の異常上昇、
内部短絡などによって電池内圧が異常に上昇した場合で
も安全弁からガスを放出して電池全体の破損を防止する
ように設計されている。安全弁には復帰式と非復帰式と
があり、特にリチウムイオン二次電池のような有機電解
質電池やアルカリ電池の場合、電解液が可燃性又は浸透
性を有することから、電池容器の耐漏液性を高めるため
に非復帰式の安全弁が採用されている。
【０００３】非復帰式の最も簡単な構造の安全弁は、プ
レス加工又は切削加工により電池容器の一部分を薄肉と
したものである。即ち、最も典型的には図６に平面図、
図７図６の７−７断面図で各々示すように、電池容器１
２を封口する蓋１３の一部分、例えば少なくとも直径３
ｍｍ程度の円形部分の薄肉部１４を形成し、更に内周に
沿って溝１５を切ったものである。非復帰式安全弁の第
二の例は、図８に断面図で示すように電池容器又は蓋の
一部分、典型的には蓋１３の一箇所に貫通孔を設け、そ
こに溝１５の形成された金属箔１６を溶接又は圧接した
ものである。第三の例は、第二の例の金属箔を溶接又は
圧接することに代えて金属箔と樹脂とのラミネートシー
トを溶着したものである。
レス加工又は切削加工により電池容器の一部分を薄肉と
したものである。即ち、最も典型的には図６に平面図、
図７図６の７−７断面図で各々示すように、電池容器１
２を封口する蓋１３の一部分、例えば少なくとも直径３
ｍｍ程度の円形部分の薄肉部１４を形成し、更に内周に
沿って溝１５を切ったものである。非復帰式安全弁の第
二の例は、図８に断面図で示すように電池容器又は蓋の
一部分、典型的には蓋１３の一箇所に貫通孔を設け、そ
こに溝１５の形成された金属箔１６を溶接又は圧接した
ものである。第三の例は、第二の例の金属箔を溶接又は
圧接することに代えて金属箔と樹脂とのラミネートシー
トを溶着したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】電池の安全性を向上さ
せるためには、安全弁の面積を増大させるか又は弁部の
厚みを薄くするかして作動圧を低下させることが考えら
れる。しかし、携帯用機器の電源としての電池は、ます
ます小型化薄型化の傾向にあり、携帯電話などに用いら
れているリチウムイオン二次電池は、厚さ５ｍｍ以下の
ものもある。このような薄型電池の場合、蓋や容器の端
面に安全弁となる薄肉部の面積を十分に確保することが
できない。従って、安全弁の動作圧をせいぜい１５ｋｇ
／ｃｍ2程度までしか下げることができず、機器メーカ
ーの要求通り低くすることができない。一方、弁部の厚
みを薄くすると、ピンホールやクラックが生じやすくな
るし、プレス成形の場合は、生産量の増大に伴ってプレ
ス金型や切削刃が劣化し、薄肉部の厚さにばらつきが生
じ、動作圧の品質管理が困難となる。更に、上記第二、
第三の例の場合、金属箔やラミネートシートの分だけ部
品点数が増すので、生産コストが高くなる。
せるためには、安全弁の面積を増大させるか又は弁部の
厚みを薄くするかして作動圧を低下させることが考えら
れる。しかし、携帯用機器の電源としての電池は、ます
ます小型化薄型化の傾向にあり、携帯電話などに用いら
れているリチウムイオン二次電池は、厚さ５ｍｍ以下の
ものもある。このような薄型電池の場合、蓋や容器の端
面に安全弁となる薄肉部の面積を十分に確保することが
できない。従って、安全弁の動作圧をせいぜい１５ｋｇ
／ｃｍ2程度までしか下げることができず、機器メーカ
ーの要求通り低くすることができない。一方、弁部の厚
みを薄くすると、ピンホールやクラックが生じやすくな
るし、プレス成形の場合は、生産量の増大に伴ってプレ
ス金型や切削刃が劣化し、薄肉部の厚さにばらつきが生
じ、動作圧の品質管理が困難となる。更に、上記第二、
第三の例の場合、金属箔やラミネートシートの分だけ部
品点数が増すので、生産コストが高くなる。
【０００５】それ故、この発明の第一の課題は、電池が
より薄くなっても安全弁の動作圧の低い電池を提供する
ことにある。第二の課題は、安全弁の品質管理の容易な
電池を提供することにある。第三の課題は、コストの低
い電池を提供することにある。
より薄くなっても安全弁の動作圧の低い電池を提供する
ことにある。第二の課題は、安全弁の品質管理の容易な
電池を提供することにある。第三の課題は、コストの低
い電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、この発明の密閉型電池は、開口部を有する金属製の
電池容器と、電池容器内に発電要素を収納した後、開口
部に溶接されて電池容器を密閉する金属製の蓋とを備え
る密閉型電池において、溶接部分に近接する電池容器ま
たは蓋の一部区間を薄肉に形成するとともに、上記溶接
後も当該区間において薄肉部が保持されていることを特
徴とする。
に、この発明の密閉型電池は、開口部を有する金属製の
電池容器と、電池容器内に発電要素を収納した後、開口
部に溶接されて電池容器を密閉する金属製の蓋とを備え
る密閉型電池において、溶接部分に近接する電池容器ま
たは蓋の一部区間を薄肉に形成するとともに、上記溶接
後も当該区間において薄肉部が保持されていることを特
徴とする。
【０００７】容器と蓋を溶接した電池の場合、電池内圧
が上昇すると、図１に断面図で示す（内部機構は省略す
る）ように容器Ｂ及び蓋Ｃの少なくとも一方（通常、容
器）が外側（図の仮想線方向）に変形することから、溶
接部分Ａに応力が集中する。従って、その溶接部分に連
なる一部区間を薄肉に形成し、溶接後もその薄肉部を保
持することで、電池内圧上昇時にその薄肉部が低い動作
圧で作動する安全弁として機能する。また、安全弁と容
器や蓋の端部との間に厚肉部を設ける必要がないので、
薄い電池の端面にも安全弁とすべき薄肉部の面積を確保
しやすい。更にまた、上記のように溶接部分Ａに応力が
集中し、それに伴う変形によって弁が作動することか
ら、著しく薄くする必要はないし薄肉部の厚さが製品間
で少々ばらついても動作圧があまり変わらず、品質が安
定する。
が上昇すると、図１に断面図で示す（内部機構は省略す
る）ように容器Ｂ及び蓋Ｃの少なくとも一方（通常、容
器）が外側（図の仮想線方向）に変形することから、溶
接部分Ａに応力が集中する。従って、その溶接部分に連
なる一部区間を薄肉に形成し、溶接後もその薄肉部を保
持することで、電池内圧上昇時にその薄肉部が低い動作
圧で作動する安全弁として機能する。また、安全弁と容
器や蓋の端部との間に厚肉部を設ける必要がないので、
薄い電池の端面にも安全弁とすべき薄肉部の面積を確保
しやすい。更にまた、上記のように溶接部分Ａに応力が
集中し、それに伴う変形によって弁が作動することか
ら、著しく薄くする必要はないし薄肉部の厚さが製品間
で少々ばらついても動作圧があまり変わらず、品質が安
定する。
【０００８】前記薄肉部は、蓋の長辺に沿って形成され
ていると好ましい。薄肉部の面積を確保しやすいし、面
積誤差が少なくもなるからである。尚、薄肉部の厚さは
０．０２〜０．３ｍｍが好ましい。０．０２ｍｍより薄
いと内圧が上昇していないのに衝撃などで動作する可能
性があるし、０．３ｍｍより厚いと動作圧を十分低く設
定しにくいからである。また、薄肉部の奥行きは０．３
ｍｍ以上設けるのが好ましい。０．３ｍｍあれば、溶接
の肉盛りが生じても薄肉部が残るからである。
ていると好ましい。薄肉部の面積を確保しやすいし、面
積誤差が少なくもなるからである。尚、薄肉部の厚さは
０．０２〜０．３ｍｍが好ましい。０．０２ｍｍより薄
いと内圧が上昇していないのに衝撃などで動作する可能
性があるし、０．３ｍｍより厚いと動作圧を十分低く設
定しにくいからである。また、薄肉部の奥行きは０．３
ｍｍ以上設けるのが好ましい。０．３ｍｍあれば、溶接
の肉盛りが生じても薄肉部が残るからである。
【０００９】
【発明の実施の形態】−実施形態１− この発明の密閉型電池の実施形態を図面と共に説明す
る。図２は実施形態の電池を示す正面図、図３は同じく
平面図、図４は図３の内部機構を省略した４−４断面図
である。
る。図２は実施形態の電池を示す正面図、図３は同じく
平面図、図４は図３の内部機構を省略した４−４断面図
である。
【００１０】電池１は容器２及び蓋３を備え、容器２の
上端部内周に蓋３が嵌合された状態で溶接されている。
容器２は金属板を絞り加工することによって肉厚０．３
〜０．５ｍｍ程度の一面のみが開口した角筒状をなし、
高さ４５〜５０ｍｍ、幅３０ｍｍ、奥行き５ｍｍの外形
をなしている。蓋３は肉厚０．８〜１ｍｍの平面視長方
形の金属板からなり、中央に端子取り出し部５が設けら
れ、下面の周縁部は面取りされている。そして、一方の
長辺に沿う方向に延びる長さ１０ｍｍの薄肉部４がプレ
ス又は切削加工により溶接部分から奥行き０．５ｍｍに
至るまで形成されている。薄肉部４の厚さは０．０５ｍ
ｍである。
上端部内周に蓋３が嵌合された状態で溶接されている。
容器２は金属板を絞り加工することによって肉厚０．３
〜０．５ｍｍ程度の一面のみが開口した角筒状をなし、
高さ４５〜５０ｍｍ、幅３０ｍｍ、奥行き５ｍｍの外形
をなしている。蓋３は肉厚０．８〜１ｍｍの平面視長方
形の金属板からなり、中央に端子取り出し部５が設けら
れ、下面の周縁部は面取りされている。そして、一方の
長辺に沿う方向に延びる長さ１０ｍｍの薄肉部４がプレ
ス又は切削加工により溶接部分から奥行き０．５ｍｍに
至るまで形成されている。薄肉部４の厚さは０．０５ｍ
ｍである。
【００１１】この電池容器１に発電要素を収納して完成
される電池の動作圧は、７ｋｇ／ｃｍ2であり、薄肉部
の位置と形状が異なる以外は同形同質の従来の電池の動
作圧の１／２以下である。
される電池の動作圧は、７ｋｇ／ｃｍ2であり、薄肉部
の位置と形状が異なる以外は同形同質の従来の電池の動
作圧の１／２以下である。
【００１２】−実施形態２− この発明の電池の第二の実施形態を図５の断面図（内部
機構は省略）とともに説明する。実施形態１では、蓋３
が容器２の内周に嵌合していたが、本実施形態では容器
２の開口端面に蓋３が載せられた状態で溶接されてい
る。そして、安全弁となる薄肉部４は、容器２の開口端
に連なる部分に形成されている。
機構は省略）とともに説明する。実施形態１では、蓋３
が容器２の内周に嵌合していたが、本実施形態では容器
２の開口端面に蓋３が載せられた状態で溶接されてい
る。そして、安全弁となる薄肉部４は、容器２の開口端
に連なる部分に形成されている。
【００１３】
【発明の効果】本発明によれば、電池を薄くしても安全
弁の動作圧を低くすることができ、安全弁の品質管理も
容易であり、生産コストも低いので、電池をますます薄
くすることができる。
弁の動作圧を低くすることができ、安全弁の品質管理も
容易であり、生産コストも低いので、電池をますます薄
くすることができる。
【図１】 本発明の作用を説明する断面図である。
【図２】 実施形態の電池を示す正面図である。
【図３】 上記電池の平面図である。
【図４】 図３の４−４断面図である。
【図５】 第二の実施形態の電池を示す断面図である。
【図６】 従来の電池を示す平面図である。
【図７】 図６の７−７断面図である。
【図８】 もう一つの従来の電池を示す断面図である。
１ 電池 Ｂ、２、１２ 容器 Ｃ、３、１３ 蓋 ４、１４ 薄肉部
Claims (2)
- 【請求項１】開口部を有する金属製の電池容器と、電池
容器内に発電要素を収納した後、開口部に溶接されて電
池容器を密閉する金属製の蓋とを備える密閉型電池にお
いて、 溶接部分に近接する電池容器または蓋の一部区間を薄肉
に形成するとともに、上記溶接後も当該区間において薄
肉部が保持されていることを特徴とする密閉型電池。 - 【請求項２】前記薄肉部が、蓋の長辺に沿って形成され
ている請求項１に記載の密閉型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123435A JP2001307705A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 密閉型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000123435A JP2001307705A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 密閉型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001307705A true JP2001307705A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18633737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000123435A Pending JP2001307705A (ja) | 2000-04-25 | 2000-04-25 | 密閉型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001307705A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7459232B2 (en) | 2003-06-19 | 2008-12-02 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery having safety valve and method of manufacturing same |
| US7553581B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-06-30 | Hitachi Maxell, Ltd. | Sealed prismatic battery |
| CN103165839A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 三菱自动车工业株式会社 | 二次电池 |
| JP2015018810A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 二次電池 |
| DE102015224302A1 (de) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Gehäuse für Batteriesysteme |
-
2000
- 2000-04-25 JP JP2000123435A patent/JP2001307705A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7459232B2 (en) | 2003-06-19 | 2008-12-02 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery having safety valve and method of manufacturing same |
| CN100452483C (zh) * | 2003-06-19 | 2009-01-14 | 三星Sdi株式会社 | 具有安全阀的二次电池及其制造方法 |
| US7553581B2 (en) | 2003-11-21 | 2009-06-30 | Hitachi Maxell, Ltd. | Sealed prismatic battery |
| CN103165839A (zh) * | 2011-12-16 | 2013-06-19 | 三菱自动车工业株式会社 | 二次电池 |
| JP2013125737A (ja) * | 2011-12-16 | 2013-06-24 | Mitsubishi Motors Corp | 二次電池 |
| KR101412344B1 (ko) | 2011-12-16 | 2014-06-25 | 미쯔비시 지도샤 고교 가부시끼가이샤 | 2차 전지 |
| JP2015018810A (ja) * | 2013-07-12 | 2015-01-29 | 三星エスディアイ株式会社Ｓａｍｓｕｎｇ ＳＤＩ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | 二次電池 |
| DE102015224302A1 (de) * | 2015-12-04 | 2017-06-08 | Robert Bosch Gmbh | Gehäuse für Batteriesysteme |
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