JP2001351609A - 貫通型封口端子および電池 - Google Patents

貫通型封口端子および電池

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JP2001351609A JP2000174151A JP2000174151A JP2001351609A JP 2001351609 A JP2001351609 A JP 2001351609A JP 2000174151 A JP2000174151 A JP 2000174151A JP 2000174151 A JP2000174151 A JP 2000174151A JP 2001351609 A JP2001351609 A JP 2001351609A
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属製電池ケースを気密封止しながらそのケ
ースを貫通する通電路を形成するとともに、上記ケース
の内圧が所定限度を越えた場合に上記通電路の遮断とケ
ース内圧の解放を段階的に行う貫通型封口端子におい
て、ディスク中央面部の破断乖離による通電路遮断の作
動感度を簡単な構成でもって正確かつ再現性良く高め
る。 【解決手段】 ディスク中央面部141の破断乖離を誘
起する薄肉部142を、両面からのプレス加工によって
表裏対称に形成された両面溝によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は貫通型封口端子に
関し、とくに金属製ケースを気密封止しながらそのケー
スを貫通する通電路を形成するとともに、上記ケースの
内圧が所定限度を越えた場合に上記通電路の遮断とケー
ス内圧の解放を段階的に行うものであって、たとえば電
池に使用してとくに有効な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば電子機器の内蔵電池として使用
されるリチウムイオン電池の大部分は、一方極端子を兼
ねる金属製ケース内に発電要素を密閉収納した構造を有
する。この場合、他方極端子には、その金属製ケースを
気密封止しながら端子通電路を形成する貫通型封口端子
が使用される。この種の電池では、短絡等によって異常
電流が流れると、発電要素が発ガスして電池ケース内圧
が異常上昇し、場合によっては、ケース破裂等の危険を
生じることがある。
【0003】そこで、従来においては、次のような電流
遮断機能を備えた貫通型封口端子が提供されていた(特
開2000−48801号公報)。この貫通型封口端子
は、ケース内圧が所定限度を越えたときに作動する感圧
破断部材を組み込んだものであって、その感圧破断部材
は、金属製ダイヤフラムと金属製ディスクを電気絶縁性
の環状スペーサ部材を介して対面させるとともに、それ
ぞれの中央面部を互いに溶接接合して形成される。
【0004】この場合、ダイヤフラムとディスクは溶接
接合された中央面部にてケースを貫通する端子通電路を
形成する。ディスクには、中央面部の破断乖離を誘起す
る薄肉部が形成されていて、ケース内圧の異常上昇によ
ってダイヤフラムが受圧変形させられると、ディスク中
央面部が破断乖離させられて上記通電路が遮断される。
このあと、ケース内圧がさらに上昇すると、ダイヤフラ
ムも破断されてケース内圧が解放される。
【0005】しかし、上述した技術には次のような問題
があった。すなわち、上述した遮断動作を所定のケース
内圧でもって確実に行わせるためには、その作動感度を
高める必要がある。そのためには、上記薄肉部での破断
強度を低く設定する必要がある。その薄肉部は、従来の
場合、ディスク片面からのプレス加工によって形成され
ていた。したがって、上記破断強度を低くするには、そ
のプレス加工の条件設定によって薄肉部の厚みを小さく
すれば良さそうである。ところが、そのようにして厚み
を小さくしていくと、上記破断強度はたしかに低くなる
が、それにともなってバラツキが拡大して、所定の破断
強度を正確かつ再現性良く得ることができなくなってし
まうことが判明した。つまり、作動感度を高くしようと
すると、感度バラツキが大きくなって誤作動が多くなっ
てしまうという問題があった。
【0006】そこで、上記薄肉部での破断強度は上記プ
レス加工条件によってある程度正確に設定できる範囲と
する代りに、上記ディスク中央面部の破断乖離をスプリ
ングの弾圧力で補助させるようにした貫通型封口端子が
開発された(特開平11−224658号公報)。
【0007】この貫通型封口端子は、金属製のハット状
外側端子、金属製の環状押えリング、金属製ダイヤフラ
ム、電気絶縁性の環状スペーサ部材、金属製ディスク、
金属製のハット状内側端子、および金属製の補強リング
等を順次重ね合わせた複合部材を、電気絶縁性のガスケ
ットを介して貫通筒状の金属製端子ケースに収納および
固定するとともに、上記ハット状内側端子の容器部内に
コイルスプリングを縮設したものであって、そのスプリ
ングの作用端を上記ディスクの中央面部に当接させるこ
とにより、その中央面部の破断乖離を補助し、これによ
って上記作動感度を高めることが可能になる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが判明した。す
なわち、コイルスプリングを使用した上述の貫通型封口
端子では、そのコイルスプリングを組み込むために部品
点数および構造が複雑になってしまうとともに、そのコ
イルを縮設状態で組み込む作業が繁雑で、スプリングが
正しい状態で組み込まれないといった作業ミスも発生し
やすい、という問題があった。
【0009】また、ディスク中央面部がコイルスプリン
グからの補助力を確実に受けるためには、その中央面部
の径をコイルスプリングの径よりも大きくする必要があ
る。しかし、このためには、破断乖離される部分の径を
相対的に大きくせざるを得ず、これにより、ダイヤフラ
ムの受圧変形ストロークが小さくなって確実な通電路遮
断状態を得ることが難しくなる、という問題が生じる。
【0010】この場合、スプリング径を小さくすること
も考えられるが、スプリング径の縮小には限度があり、
また、スプリング径の縮小によって必要な補助力が得ら
れなくなるという背反も生じる。さらに、外側端子と環
状押えリング、内側端子と補強リングはそれぞれ金属同
士の接触をなすが、この金属同士の接触界面は漏液を誘
発しやすいという問題があった。
【0011】この発明は、以上のような問題に鑑みてな
されたもので、第1の目的は、ディスク中央面部の破断
乖離による通電路遮断の作動感度を、コイルスプリング
の補助に依存することなく、簡単な構成でもって正確か
つ再現性良く高めることができる貫通型封口端子を提供
することにある。
【0012】第2の目的は、上記貫通型封口端子におい
て通電路遮断後のケース内圧解放動作を確実にすること
にある。
【0013】第3の目的は、上記貫通型封口端子の封止
効果を高めて漏液を確実に防止できるようにすることに
ある。
【0014】第4の目的は、上記貫通型封口端子によっ
て安全性および信頼性を向上させた電池を提供すること
にある。
【0015】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の第1の手段では、金属製ケースを気密封止
しながらそのケースを貫通する通電路を形成するととも
に、上記ケースの内圧が所定限度を越えた場合に上記通
電路の遮断とケース内圧の解放を段階的に行う貫通型封
口端子において、(1)金属製ダイヤフラムと金属製デ
ィスクを電気絶縁性の環状スペーサ部材を介して対面さ
せた状態で、それぞれの中央面部を互いに溶接接合して
端子通電路を形成するとともに、上記ディスクに、上記
ダイヤフラムの受圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とデ
ィスク中央面部の破断乖離を誘起する薄肉部を形成した
感圧破断部材、(2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆
い被さって気圧開放された空洞を形成する容器部と、そ
のダイヤフラムの周辺面部に着座して電気接触する環状
鍔部とが一体形成された金属製のハット状外側端子、
(3)上記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合さ
れるとともに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧
を伝える伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端
子、(4)上記(1)(2)(3)からなる複合部材を
電気絶縁性のガスケットを介して収納および固定する貫
通筒状の金属製端子ケースを有し、上記ディスクの薄肉
部が、両面からのプレス加工によって表裏対称に形成さ
れた両面溝によって形成されている構成とした(請求項
1)。
【0016】このような構成とすれば、ディスク中央面
部の破断乖離を誘起する薄肉部での破断強度を精度良く
下げることが可能になる。これにより、ディスク中央面
部の破断乖離による通電路遮断の作動感度を、コイルス
プリングの補助に依存することなく、簡単な構成で正確
かつ再現性良く高めることができる。また、コイルスプ
リングの補助力を使用しないので、破断乖離される部分
の径を相対的に小さくしてダイヤフラムの受圧変形スト
ロークを大きくすることができる。これにより、遮断動
作後は、再接触の恐れがない確実な遮断状態を得ること
ができる。
【0017】第2の手段では、第1の手段において、前
記ディスクの薄肉部が、両面からのプレス加工によって
表裏対称に形成された第1の両面溝と、この第1の両面
溝が形成する第1の薄肉部に対してさらに両面からのプ
レス加工によって表裏対称に形成された第2の両面溝と
によって形成されている構成とした(請求項2)。この
構成によれば、上記薄肉部での破断強度をさらに低く、
かつ精度良く設定することが可能になる。
【0018】第3の手段では、第1または第2の手段に
おいて、前記ディスクの伝圧穴と薄肉部が交互に配置さ
れて円陣をなすとともに、隣り合う伝圧穴と薄肉部とが
互いに連接してディスク中央面部を環状に囲繞している
構成とした(請求項3)。この構成によれば、前記両面
溝の構成と相俟ってディスク中央面の破断乖離による通
電路遮断の作動感度をさらに高めることができる。
【0019】第4の手段では、金属製ケースを気密封止
しながらそのケースを貫通する通電路を形成するととも
に、上記ケースの内圧が所定限度を越えた場合に上記通
電路の遮断とケース内圧の解放を段階的に行う貫通型封
口端子において、(1)金属製ダイヤフラムと金属製デ
ィスクを電気絶縁性の環状スペーサ部材を介して対面さ
せた状態で、それぞれの中央面部を互いに溶接接合して
端子通電路を形成するとともに、上記ディスクに、上記
ダイヤフラムの受圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とデ
ィスク中央面部の破断乖離を誘起する薄肉部を形成した
感圧破断部材、(2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆
い被さって気圧開放された空洞を形成する容器部と、そ
のダイヤフラムの周辺面部に着座して電気接触する環状
鍔部とが一体形成された金属製のハット状外側端子、
(3)上記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合さ
れるとともに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧
を伝える伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端
子、(4)上記(1)(2)(3)からなる複合部材を
電気絶縁性のガスケットを介して収納および固定する貫
通筒状の金属製端子ケースを有し、上記外側端子の環状
鍔部には平坦な環状端面を形作る段部が形成されてい
て、その環状端面が上記ダイヤフラムの周辺面部を押圧
固定する構成とした(請求項4)。
【0020】このような構成とすれば、ダイヤフラムの
受圧変形範囲を上記段部の径によって正確に定めること
ができる。このことは、通電路遮断およびケース内圧解
放の動作精度を高めるのに非常に有効である。また、上
記構成では、外側端子とダイヤフラム間に押えリングを
介在させる必要がないので、その分だけ部品点数を減ら
して構成を簡単化することができるとともに、漏液経路
となりやすい接触界面の形成個所を少なくすることがで
きる。
【0021】第5の手段では、第4の手段において、前
記段部の内側にテーパ面部を形成する構成とした(請求
項5)。この構成によれば、ダイヤフラムの受圧変形動
作を円滑に行わせることができる。
【0022】第6の手段では、金属製ケースを気密封止
しながらそのケースを貫通する通電路を形成するととも
に、上記ケースの内圧が所定限度を越えた場合に上記通
電路の遮断とケース内圧の解放を段階的に行う貫通型封
口端子において、(1)金属製ダイヤフラムと金属製デ
ィスクを電気絶縁性の環状スペーサ部材を介して対面さ
せた状態で、それぞれの中央面部を互いに溶接接合して
端子通電路を形成するとともに、上記ディスクに、上記
ダイヤフラムの受圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とデ
ィスク中央面部の破断乖離を誘起する薄肉部を形成した
感圧破断部材、(2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆
い被さって気圧開放された空洞を形成する容器部と、そ
のダイヤフラムの周辺面部に着座して電気接触する環状
鍔部とが一体形成された金属製のハット状外側端子、
(3)上記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合さ
れるとともに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧
を伝える伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端
子、(4)上記(1)(2)(3)からなる複合部材を
電気絶縁性のガスケットを介して収納および固定する貫
通筒状の金属製端子ケースを有し、上記ディスク中央面
部は、上記伝圧穴と上記薄肉部とによって尖頭形状を有
する異径環状に縁取られている構成とした(請求項
6)。
【0023】このような構成とすれば、ディスク中央面
部の破断乖離による遮断動作が行なわれたあとで、ケー
ス内圧がさらに上昇したときに、ダイヤフラムが上記尖
頭形状によって確実に破断されるようになる。これによ
り、通電路遮断とケース内圧解放の段階的動作を確実に
行わせることができる。
【0024】第7の手段では、第6の手段において、前
記尖頭形状が伝圧穴の形状によって与えられる構成とし
た(請求項7)。この構成によれば、破断乖離させられ
たディスク中央面部に所定の尖頭形状を確実に形成させ
ることができる。
【0025】第8の手段では、金属製ケースを気密封止
しながらそのケースを貫通する通電路を形成するととも
に、ケース内圧が所定限度を越えた場合に上記通電路の
遮断とケース内圧の開放を段階的に行う貫通型封口端子
において、(1)金属製ダイヤフラムと金属製ディスク
を電気絶縁性の環状スペーサ部材を介して対面させた状
態で、それぞれの中央面部を互いに溶接接合して端子通
電路を形成するとともに、上記ディスクに、上記ダイヤ
フラムの受圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とディスク
中央面部の破断乖離を誘起する薄肉部を形成した感圧破
断部材、(2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆い被さ
って気圧開放された空洞を形成する容器部と、そのダイ
ヤフラムの周辺面部に着座して電気接触する環状鍔部と
が一体形成された金属製のハット状外側端子、(3)上
記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合されるとと
もに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧を伝える
伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端子、(4)
上記(1)(2)(3)からなる複合部材を電気絶縁性
のガスケットを介して収納および固定する貫通筒状の金
属製端子ケースを有し、上記感圧遮断部材のケース内側
にシール剤を塗布する構成とした(請求項8)。
【0026】このような構成とすれば、ケース内が正圧
になったときに、上記シール剤が漏液経路となりそうな
接触界面に先駆的に充填されてシール効果を高めるよう
に作用する。これにより、ケースの気密封止効果をさら
に確実に高めることができる。
【0027】第9の手段では、第8の手段において、前
記ハット状内側端子の容器部には、その容器部内にシー
ル剤を注入するための底穴と、注入されたシール剤を側
方へ拡散させる側穴が形成されている構成とした(請求
項9)。この構成によれば、必要範囲へのシール剤塗布
を簡単かつ確実に行わせることができる。
【0028】第10の手段では、一方極の端子を兼ねる
金属製電池ケース内に発電要素を密閉収納するととも
に、その発電要素の他方極の端子を第1〜9のいずれか
の手段の貫通型封口端子を用いる構成の電池とした(請
求項10)。このような構成の電池とすれば、封口部の
組立ておよび構成が簡単になるとともに、ケース内圧が
異常上昇したときに、負荷電流または充電電流を確実に
遮断して上記異常上昇の原因を解消させることができ、
さらに、電流遮断後にもケース内圧の異常上昇が続いた
場合には、そのケース内圧を確実に解放させることがで
きる。この構成によれば、二重の安全機能を有する信頼
性の高い電池とすることができる。
【0029】第11の手段では、第10の手段におい
て、電池ケースが偏平箱型の金属缶とこの金属缶の開口
を閉塞する金属製封口板とによって形成され、その封口
板に前記貫通型封口端子が取り付けられる構成とした
(請求項11)。この構成によれば、偏平箱型の電池ケ
ースが膨張変形する前の低い作動圧でもって負荷電流ま
たは充電電流の遮断を確実に行わせることができる。
【0030】第12の手段では、第10または11の手
段において、電池ケースの開口端部が前記貫通型封口端
子の端子ケースを兼ねる構成とした(請求項12)。こ
の構成によれば、電池の構成とくに封口部での構成部品
をそれほど増やすことなく上記二重の安全機能をもたせ
ることができる。
【0031】
【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について、添付図面に基づき詳細に説明する。なお、各
図間にて同一符号を付した部分は同一または相当部分を
示すものとする。図1はこの発明の技術が適用された貫
通型封口端子の一実施形態を示す。
【0032】同図において、(a)は非作動状態、
(b)は通電路遮断の作動状態、(c)はケース内圧解
放の作動状態をそれぞれ示す。また、同図では、図示を
省略するが、下側がケース内側、上側がケース外側とな
る。同図に示す貫通型封口端子1は、金属製のハット状
外側端子11、金属製ダイヤフラム12、電気絶縁性の
環状スペーサ部材13、金属製ディスク14、金属製の
ハット状内側端子15、環状絶縁板16、および金属製
補強リング17からなる複合部材が、電気絶縁性のガス
ケット18を介して貫通筒状の金属製端子ケース19に
収納および固定されることにより構成されている。
【0033】ここで、ダイヤフラム12、スペーサ部材
13、ディスク14は感圧破断部材2を構成する。この
感圧破断部材2は、ダイヤフラム12とディスク14を
スペーサ部材13を介して対面させるとともに、それぞ
れの中央面部121と141を互いに溶接接合すること
により構成される。
【0034】ダイヤフラム12とディスク14は溶接接
合された中央面部121と141にて端子通電路を形成
している。ディスク14には、ダイヤフラム12の受圧
面にケース内圧を伝える伝圧穴143と、ディスク中央
面部141の破断乖離を誘起する薄肉部142が形成さ
れている。
【0035】ハット状外側端子11は容器部111と環
状鍔部112が一体形成され、上記感圧破断部材2のダ
イヤフラム12側面に覆い被さる形で配設されている。
容器部111は、側面に伝圧穴113が形成されてい
て、ダイヤフラム12の上方に気圧開放された空洞を形
成する。環状鍔部112は、ダイヤフラム12の周辺面
部に着座して電気接触をなす。
【0036】ハット状内側端子15は容器部151と鍔
部152が一定形成され、その鍔部152の部分にてデ
ィスク14に溶接接合されている。容器部151には、
シール剤を注入するための底穴153と、注入されたシ
ール剤を側方へ拡散させる側穴154が形成されてい
る。底穴153から注入されたシール剤は、側穴154
からディスク4の周辺部へ広がって塗布される。この2
つの穴153,154は伝圧穴も兼ねる。
【0037】端子ケース19は一方の開口端側に小径筒
部が形成された貫通形状の筒体であって、その内側にガ
スケット18を介在させた状態で上記複合部材(11〜
17)を収納するとともに、他方の開口端が内側にかし
め加工されることにより、その複合部材(11〜17)
を締結固定している。
【0038】図2は上記貫通型封口端子1のディスク1
4部分を取り出して示す。同図において、(a)は平面
図、(b)は断面図をそれぞれ示す。同図に示すよう
に、上記ディスク14の薄肉部142は、両面からの同
時プレス加工によって表裏対称に形成された両面溝(両
面ノッチ)によって形成されている。さらに、その両面
溝は2段階の両面同時プレス加工によって形成されてい
る。すなわち、両面からのプレス加工によって表裏対称
に形成された第1の両面溝と、この第1の両面溝が形成
する第1の薄肉部に対してさらに両面からのプレス加工
によって表裏対称に形成された第2の両面溝とによって
形成されている。
【0039】表裏対称な両面溝による薄肉部142は、
同じ厚みであっても、片面溝による薄肉部よりも小さな
力で破断させることができるとともに、その破断を生じ
させる力にバラツキが生じにくいことが判明した。その
理由については、片面溝の場合は溝が形成されていない
平坦側面にて荷重が分散されやすいが、両面溝の場合は
その荷重分散が生じにくく、むしろその両面溝に集中し
やすくなにる、ということが考えられる。このようなこ
とにより、ディスク中央面部121の破断乖離を低圧で
行わせることができるとともに、その作動圧を正確かつ
再現性良く設定することが可能になる。つまり、作動感
度の大幅な向上と安定化をはかることが可能になる。
【0040】さらに、上記両面溝による薄肉部142
は、上述した2段階の両面プレス加工によって厚み等の
状態を精密に設定することができる。これにより、上記
作動感度をさらに高感度かつ高精度に設定することがで
きる。
【0041】上記ディスク14の伝圧穴143と薄肉部
142は交互に配置されて円陣をなすとともに、隣り合
う伝圧穴143と薄肉部142とが互いに連接してディ
スク中央面部141を環状に囲繞している。さらに、伝
圧穴143による囲繞の長さが薄肉部142のそれより
も大きくなるように形成されている。
【0042】この構成によれば、薄肉部142の破断を
さらに低い作動圧で行わせることができるとともに、そ
の薄肉部142の破断によるディスク中央面部141の
破断乖離をさらに確実に行わせることができる。
【0043】また、上記ディスク14の中央面部141
は、上記伝圧穴143と上記薄肉部142とによって尖
頭形状144を有する異径環状に縁取られている。これ
により、ディスク中央面部141は尖頭形状144を有
する形に破断乖離されるようになるが、その尖頭形状1
44は、ケース内圧がさらに上昇したときにダイヤフラ
ム12を確実に破断させる。これにより、ディスク中央
面部141の破断乖離による遮断動作と、ダイヤフラム
12の破断による内圧解放動作を確実に行わせることが
できる。
【0044】上記尖頭形状144は、薄肉部142の破
断パターンによって与えるようにしてもよいが、伝圧穴
143の穴形状によって与えるようにすれば、先端部が
径方向へ大きく張り出した尖頭形状144を形成するこ
とができる。この形状はダイヤフラム12の破断を確実
に行わせるのに有利である。
【0045】図3は、上記貫通型封口端子1の外側端子
11部分を取り出して示す。同図において、(a)は断
面図、(b)は(a)の下側面図をそれぞれ示す。同図
に示すように、外側端子11の環状鍔部112には平坦
な環状端面115を形作る段部114が形成されてい
る。この環状端面115が上記ダイヤフラム12の周辺
面部を押圧固定することにより、ダイヤフラム12の受
圧変形範囲が正確に定められる。さらに、上記段部11
4の内側にはテーパ面部116が形成されていて、上記
段部114の内側にてダイヤフラム12が受圧変形する
ための空間を確保している。
【0046】図4は、上記貫通型封口端子1の組立手順
を示す分解断面図である。同図に示すように、上述した
貫通型封口端子1の組立てに際しては、まず、ダイヤフ
ラム12、スペーサ部材13、ディスク14、内側端子
15を一体化した部材を構成する。この部材(12〜1
5)の内側端子15側に環状絶縁板16と金属製補強板
17を嵌着するとともに、そのダイヤフラム12側面に
外側端子11に重ね合わせた複合部材を、ガスケット1
2を介在させながら端子ケース19内に収納する。この
収納のあと、端子ケース19の開口端をかしめて上記複
合部材(11〜17)締結固定する。この場合、同図に
示すように、端子ケース19はあらかじめケース2側に
レーザ溶接等によって固定されている。
【0047】図5は、上記貫通型封口端子1を偏平箱型
電池4に用いた例を示す。同図において、(a)は端子
上方から見た平面図、(b)は正面断面図、(c)は側
面断面図をそれぞれ示す。同図に示す偏平箱型電池4
は、偏平箱型の金属缶31とこの金属缶31の開口を閉
塞する金属製封口板32とによって電池ケース3が形成
され、その封口板32に上記貫通型封口端子1の端子ケ
ース19がレーザ溶接により取り付けられている。19
1はその溶接個所を示す。電池ケース3内には発電要素
(図示省略)が密閉収納されている。その発電要素の一
方極端子は上記電池ケース3が兼ねている。また、その
発電要素の他方極端子はリードタブ34を介して上記貫
通型封口端子1の内側端子15に接続されている。
【0048】図6は、上記貫通型封口端子1だけで封口
された電池4の例を示す。同図に示す例では、電池ケー
ス3が有底筒状金属缶31とこの金属缶31の開口を閉
塞する封口体33とによって形成されるとともに、その
封口体33の全体が上記貫通型封口端子1によって構成
されている。この場合、電池ケース3の開口端部は前記
貫通型封口端子1の端子ケース19を兼ねている。
【0049】以上、本発明をその代表的な実施形態に基
づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の形
態が可能である。また、本発明の貫通型封口端子は電池
以外の用途、たとえ密閉構造の電解コンデンサなどにも
適用することができる。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、前記第
1〜5の手段により、ディスク中央面部の破断乖離によ
る通電路遮断の作動感度を、コイルスプリングの補助に
依存することなく、簡単な構成でもって正確かつ再現性
良く高めることができる貫通型封口端子を得ることがで
きる。
【0051】また、前記第6,7の手段によれば、通電
路遮断後のケース内圧解放動作を確実に行うことができ
る貫通型封口端子を得ることができる。
【0052】さらに、前記4、8,9の手段によれば、
漏液防止に有効な高い封止効果を有する貫通型封口端子
を得ることができる。
【0053】そして、前記10〜12の手段により、安
全性および信頼性にすぐれた電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に一実施形態よる貫通型封口端子の状
態別断面図である。
【図2】上記貫通型封口端子のディスク部分を取り出し
て示す図である。
【図3】上記貫通型封口端子の外側端子部分を取り出し
て示す図である。
【図4】上記貫通型封口端子の組立手順を示す分解断面
図である。
【図5】上記貫通型封口端子を偏平箱型電池に用いた実
施形態を示す図である。
【図6】上記貫通型封口端子の端子ケースを電池缶で形
成した実施形態を示す図である。
【符号の説明】
1 貫通型封口端子 11 金属
製ハット状外側端子 111 容器部(外側端子) 112 環状
鍔部(外側端子) 113 伝圧穴(外側端子) 114 段部 115 環状端面 116 テー
パ面部 12 金属製ダイヤフラム 121 中央
面部(ダイヤフラム) 13 電気絶縁性の環状スペーサ部材 14 金属製ディスク 141 中央
面部(ディスク) 142 薄肉部(ディスク) 143 伝圧
穴(ディスク) 144 尖頭形状 15 内側端子 151 容器
部(内側端子) 152 鍔部(内側端子) 153 底穴
(内側端子) 154 側穴(内側端子) 16 環状絶縁板 17 金属製補強リング 18 ガスケット 19 端子ケース 191 ケー
ス側への溶接個所 2 感圧破断部材 3 電池
ケース 31 金属缶 32 封口
板 33 封口体 34 リー
ドタブ 4 電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01M 2/34 H01M 2/34 A Fターム(参考) 5H011 AA09 AA13 CC06 DD15 EE04 FF03 FF04 GG02 GG05 HH00 JJ11 JJ15 5H012 AA07 BB02 BB11 DD01 DD05 EE04 FF01 GG01 JJ08 5H022 AA09 BB03 BB11 BB19 CC03 CC12 EE01 KK01

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属製ケースを気密封止しながらそのケ
    ースを貫通する通電路を形成するとともに、上記ケース
    の内圧が所定限度を越えた場合に上記通電路の遮断とケ
    ース内圧の解放を段階的に行う貫通型封口端子におい
    て、 (1)金属製ダイヤフラムと金属製ディスクを電気絶縁
    性の環状スペーサ部材を介して対面させた状態で、それ
    ぞれの中央面部を互いに溶接接合して端子通電路を形成
    するとともに、上記ディスクに、上記ダイヤフラムの受
    圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とディスク中央面部の
    破断乖離を誘起する薄肉部を形成した感圧破断部材、 (2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆い被さって気圧
    開放された空洞を形成する容器部と、そのダイヤフラム
    の周辺面部に着座して電気接触する環状鍔部とが一体形
    成された金属製のハット状外側端子、 (3)上記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合さ
    れるとともに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧
    を伝える伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端
    子、 (4)上記(1)(2)(3)からなる複合部材を電気
    絶縁性のガスケットを介して収納および固定する貫通筒
    状の金属製端子ケースを有し、 上記ディスクの薄肉部が、両面からのプレス加工によっ
    て表裏対称に形成された両面溝によって形成されている
    ことを特徴とする貫通型封口端子。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記ディスクの薄肉
    部が、両面からのプレス加工によって表裏対称に形成さ
    れた第1の両面溝と、この第1の両面溝が形成する第1
    の薄肉部に対してさらに両面からのプレス加工によって
    表裏対称に形成された第2の両面溝とによって形成され
    ていることを特徴とする貫通型封口端子。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、前記ディス
    クの伝圧穴と薄肉部が交互に配置されて円陣をなすとと
    もに、隣り合う伝圧穴と薄肉部とが互いに連接してディ
    スク中央面部を環状に囲繞していることを特徴とする貫
    通型封口端子。
  4. 【請求項4】 金属製ケースを気密封止しながらそのケ
    ースを貫通する通電路を形成するとともに、上記ケース
    の内圧が所定限度を越えた場合に上記通電路の遮断とケ
    ース内圧の解放を段階的に行う貫通型封口端子におい
    て、 (1)金属製ダイヤフラムと金属製ディスクを電気絶縁
    性の環状スペーサ部材を介して対面させた状態で、それ
    ぞれの中央面部を互いに溶接接合して端子通電路を形成
    するとともに、上記ディスクに、上記ダイヤフラムの受
    圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とディスク中央面部の
    破断乖離を誘起する薄肉部を形成した感圧破断部材、 (2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆い被さって気圧
    開放された空洞を形成する容器部と、そのダイヤフラム
    の周辺面部に着座して電気接触する環状鍔部とが一体形
    成された金属製のハット状外側端子、 (3)上記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合さ
    れるとともに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧
    を伝える伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端
    子、 (4)上記(1)(2)(3)からなる複合部材を電気
    絶縁性のガスケットを介して収納および固定する貫通筒
    状の金属製端子ケースを有し、 上記外側端子の環状鍔部には平坦な環状端面を形作る段
    部が形成されていて、その環状端面が上記ダイヤフラム
    の周辺面部を押圧固定していることを特徴とする貫通型
    封口端子。
  5. 【請求項5】 請求項4において、前記段部の内側にテ
    ーパ面部を形成したことを特徴とする貫通型封口端子。
  6. 【請求項6】 金属製ケースを気密封止しながらそのケ
    ースを貫通する通電路を形成するとともに、上記ケース
    の内圧が所定限度を越えた場合に上記通電路の遮断とケ
    ース内圧の解放を段階的に行う貫通型封口端子におい
    て、 (1)金属製ダイヤフラムと金属製ディスクを電気絶縁
    性の環状スペーサ部材を介して対面させた状態で、それ
    ぞれの中央面部を互いに溶接接合して端子通電路を形成
    するとともに、上記ディスクに、上記ダイヤフラムの受
    圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とディスク中央面部の
    破断乖離を誘起する薄肉部を形成した感圧破断部材、 (2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆い被さって気圧
    開放された空洞を形成する容器部と、そのダイヤフラム
    の周辺面部に着座して電気接触する環状鍔部とが一体形
    成された金属製のハット状外側端子、 (3)上記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合さ
    れるとともに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧
    を伝える伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端
    子、 (4)上記(1)(2)(3)からなる複合部材を電気
    絶縁性のガスケットを介して収納および固定する貫通筒
    状の金属製端子ケースを有し、 上記ディスク中央面部は、上記伝圧穴と上記薄肉部とに
    よって尖頭形状を有する異径環状に縁取られていること
    を特徴とする貫通型封口端子。
  7. 【請求項7】 請求項6において、前記尖頭形状が伝圧
    穴の形状によって与えられることを特徴とする貫通型封
    口端子。
  8. 【請求項8】 金属製ケースを気密封止しながらそのケ
    ースを貫通する通電路を形成するとともに、上記ケース
    の内圧が所定限度を越えた場合に上記通電路の遮断とケ
    ース内圧の解放を段階的に行う貫通型封口端子におい
    て、 (1)金属製ダイヤフラムと金属製ディスクを電気絶縁
    性の環状スペーサ部材を介して対面させた状態で、それ
    ぞれの中央面部を互いに溶接接合して端子通電路を形成
    するとともに、上記ディスクに、上記ダイヤフラムの受
    圧面にケース内圧を伝える伝圧穴とディスク中央面部の
    破断乖離を誘起する薄肉部を形成した感圧破断部材、 (2)上記ダイヤフラムの中央面部に覆い被さって気圧
    開放された空洞を形成する容器部と、そのダイヤフラム
    の周辺面部に着座して電気接触する環状鍔部とが一体形
    成された金属製のハット状外側端子、 (3)上記ディスクのケース内側を向く面に溶接接合さ
    れるとともに、上記ダイヤフラムの受圧面にケース内圧
    を伝える伝圧穴が形成された金属製のハット状内側端
    子、 (4)上記(1)(2)(3)からなる複合部材を電気
    絶縁性のガスケットを介して収納および固定する貫通筒
    状の金属製端子ケースを有し、 上記感圧遮断部材のケース内側にシール剤を塗布したこ
    とを特徴とする貫通型封口端子。
  9. 【請求項9】 請求項8において、前記ハット状内側端
    子の容器部には、その容器部内にシール剤を注入するた
    めの底穴と、注入されたシール剤を側方へ拡散させる側
    穴が形成されていることを特徴とする貫通型封口端子。
  10. 【請求項10】 一方極の端子を兼ねる金属製電池ケー
    ス内に発電要素を密閉収納するとともに、その発電要素
    の他方極の端子を請求項1〜9のいずれかに記載の貫通
    型封口端子を用いて構成したことを特徴とする電池。
  11. 【請求項11】 請求項10において、電池ケースが偏
    平箱型の金属缶とこの金属缶の開口を閉塞する金属製封
    口板とによって形成され、その封口板に前記貫通型封口
    端子を取り付けたことを特徴とする電池。
  12. 【請求項12】 請求項10または11において、電池
    ケースの開口端部が前記貫通型封口端子の端子ケースを
    兼ねていることを特徴とする電池。
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