JP2002367583A - 密閉型電池の封口板及びその製造方法 - Google Patents
密閉型電池の封口板及びその製造方法Info
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Abstract
いに支障のない剛性を確保しつつ、容器内の圧力が設定
破断圧力を越えたときには確実に破断して外部に連通し
得る封口板を提供する。 【解決手段】 封口板(2)を構成する金属板に対し所
定領域を圧縮加工して金属板の表面に凹部(2c)を形
成する。そして、凹部内の底面(20)に、凹部の中央
部から凹部の相互に対向する境界(21)近傍に延在
し、隣接する二つの領域を略囲繞するように圧縮加工し
て、例えば平面視S字状の溝(22)を形成すると共
に、前記二つの領域に、夫々金属板の表面側に膨出する
ように膨出部(23,24)を形成する。
Description
板及びその製造方法に関し、特に電池内の圧力が過大と
なったときに外部に連通する弁機能を有する封口板及び
該封口板の製造方法に係る。
関し、特開平11−273640号には、密閉型電池の
容器の開口部を閉塞する金属板から成り、この金属板の
表面に、所定の領域を囲繞する輪郭に沿って溝を形成す
ると共に、この溝の内側に、金属板の表面側に膨出する
膨出部を形成するように構成した封口板が開示されてい
る。更に、金属板の表面の溝及び膨出部を包含する領域
に凹部を形成すると共に、この凹部の底面に、溝及び膨
出部を形成するように構成されている。
は、金属板に対し第1の所定領域を圧縮加工して金属板
の表面に凹部を形成し、この凹部の底面に、第2の所定
領域を囲繞する輪郭に沿って圧縮加工して溝を形成する
と共に、この溝の内側に、金属板の表面側に膨出する膨
出部を形成する封口板の製造方法が開示されている。
73640号に記載の封口板によれば、密閉型電池の内
圧が過大になり膨出部で受圧する圧力が所定の圧力を越
えると、封口板は溝部分で破断し、膨出部が開放され外
部空間と連通する。従って、溝部分の金属板の肉厚を適
宜設定することによって破断圧力を調整することができ
る。同様に、同公報記載の製造方法によれば、封口板の
溝部分での破断圧力を、凹部及び溝部分の金属板の肉厚
を順次適宜設定することによって調整することができ
る。然し乍ら、設定破断圧力が低い場合には,溝部分の
金属板の肉厚が薄くなっているので、完成品の取り扱い
に慎重さが要求されることになり、密閉型電池への組付
けも容易ではない。
口部を閉塞する封口板において、設定破断圧力が低い場
合でも、通常の取り扱いに支障のない剛性を確保しつ
つ、容器内の圧力が設定破断圧力を越えたときには確実
に破断して外部に連通し得る密閉型電池の封口板を提供
することを課題とする。
ない剛性を確保しつつ、容器内の圧力が設定破断圧力を
越えたときには確実に破断する密閉型電池の封口板を容
易に製造し得る製造方法を提供することを課題とする。
め、本発明の密閉型電池の封口板は、請求項1に記載の
ように、密閉型電池の容器の開口部を閉塞する金属板か
ら成り、該金属板の表面の所定領域に形成した凹部と、
該凹部内の底面に、該凹部の中央部から該凹部の相互に
対向する境界近傍に延在し、隣接する二つの領域を略囲
繞するように形成した溝と、前記二つの領域が夫々前記
金属板の表面側に膨出するように形成した膨出部を備え
ることとしたものである。
密閉型電池の内圧が過大になり、各膨出部で受圧する圧
力が設定破断圧力を越えると、封口板は最も歪みが大き
くなる凹部底面の中央部の溝から順次破断し、凹部の境
界近傍に向かって破断することになる。これにより、上
記の二つの領域が開放され外部空間と連通する。
を、前記二つの領域の各々を略囲繞し、前記凹部の相互
に対向する境界近傍で自由端となるように形成すれば、
二つの領域が開放され外部空間と連通するときにも、各
膨出部に破断されない部分が存在するので、封口板から
脱落することなく開放される。
に、一つの連続した溝とし、前記二つの領域の各々を略
囲繞し、前記凹部の中央部で両端が自由端となるように
形成してもよく、例えば、請求項4に記載のように、平
面視でS字状に形成することもできる。
うに、前記二つの領域の全てを囲繞するように形成して
もよく、この場合には、二つの領域が開放され外部空間
と連通するときには、各膨出部は封口板から脱落する。
製造方法としては、請求項6に記載のように、金属板に
対し所定領域を圧縮加工して前記金属板の表面に凹部を
形成し、該凹部内の底面に、該凹部の中央部から該凹部
の相互に対向する境界近傍に延在し、隣接する二つの領
域を略囲繞するように圧縮加工して溝を形成すると共
に、圧縮加工による前記溝の形成に伴い前記二つの領域
を夫々前記金属板の表面側に膨出させて膨出部を形成す
ることとしたものである。
の溝部分での破断圧力が、凹部及び溝部分の金属板の肉
厚を順次適宜設定することによって調整されるが、最も
歪みが大きくなる凹部の中央部から順次破断するように
調整することができるので、溝部分を過度に薄くするこ
となく、封口板の製造時に容易に設定破断圧力を低圧に
調整することができる。
を、前記二つの領域の各々を略囲繞し、前記凹部の境界
近傍で自由端となるように形成すれば、膨出部が脱落し
ない封口板を形成することができる。また、前記溝を、
請求項8に記載のように、前記二つの領域の各々を略囲
繞し、前記凹部の中央部で両端が自由端となるように形
成してもよく、例えば、請求項9に記載のように、平面
視でS字状に形成することもできる。
記溝を、前記二つの領域の全てを囲繞する閉じた経路に
沿って形成することとすれば、二つの領域が開放される
ときに膨出部が脱落し得る封口板を製造することができ
る。
参照しながら説明する。図1及び図2は一実施形態に係
る封口板を備えた密閉型電池を示すもので、金属製の容
器1の開口部1aに封口板2が嵌合され、容器1と封口
板2は開口部1aの全周に亘ってレーザ溶接によって気
密的に接合されている。本実施形態の容器1は、アルミ
ニウム合金製の板材を深絞り加工によって直方体に形成
したもので、その内部に例えば非水電解液電池の構成要
素(図示せず)が収容される。
製で、容器1の開口部1aの形状に合致するように略矩
形に形成されている。図2に示すように、封口板2の中
央には略矩形の凹部2aが形成され、その中央に孔2b
が穿設されている。この孔2bにガスケット3が嵌着さ
れ、リベット端子4によってカシメ結合されており、こ
れにより孔2bはガスケット3によって密封されてい
る。尚、容器1及び封口板2は何れも他の金属材料で形
成することとしてもよい。
長手方向の何れか一方側に画定された平面視小判形状の
所定領域に、凹部2cが形成されている。この凹部2c
内の底面20に、凹部2cの中央部から凹部2cの相互
に対向する境界21近傍に延在し二つの領域を略囲繞す
るように溝22が形成されている。そして、凹部2c内
の二つの領域が封口板2の表面側に膨出するように膨出
部23及び24が形成されている。本実施形態において
は、特に、一つの連続して形成された溝22に形成さ
れ、凹部2cの中央部で両端が自由端となるように、平
面視でS字状(図1)に形成されている。尚、これら溝
22、膨出部23及び24については詳細に後述する。
アルミニウム合金製の素板が圧縮されて形成され、この
ときの圧縮量によって溝22部分における封口板2の破
断圧力が調整される。以下、封口板2の製造工程を説明
しつつ、凹部2c、溝22及び膨出部23について詳細
に説明する。
の製造方法における工程を示すもので、矢印は工程の流
れを示す。先ず、外形剪断加工の工程において、所謂プ
レス機械及び金型を含みプレス加工を行なうプレス装置
(図示せず)によって剪断加工が行なわれ、アルミニウ
ム合金製の板材から素板Mが打ち抜かれる。続いて、圧
縮加工の工程において、素板Mの中央部R1と所定領域
R2に対しプレス装置によって圧縮加工が行なわれる。
具体的には、コイニング(圧印加工)が行なわれ、次の
穴明け加工の工程に示すように、平面視略矩形の凹部2
aと略小判形状の凹部2cが形成される。この段階での
凹部2cの底面20は図4乃至図6に示すように平坦に
形成され薄板部とされている。そして、穴明け加工の工
程において、凹部2aに孔2bが形成される。
装置によって再度コイニングが行なわれ、凹部2c内の
底面20に平面視でS字状の溝22(図1)が形成され
る。このとき、凹部2c内の底面20(平坦な薄板部)
は、コイニングによる溝22の形成に伴い凹部2cの開
口部側に膨出する。具体的には、前掲の特開平11−2
73640号に記載のように封口板2(実際には図3の
素板M)が圧縮される。このとき、底面20の上方(凹
部2cの開口部側)は上型(図示せず)によって押圧さ
れていないので、底面20(薄板部)は図7乃至図9の
上方に膨出し、上方の開口部側が凸部で下方の受圧側が
凹部の膨出部23及び24が形成される。
は曲面凹部形状に形成されるので、図3の溝圧縮加工の
工程前の凹部2cの底面20(平坦な薄板部)より大き
な面積を有する。最後に、外形剪断加工の工程にて、プ
レス装置によって剪断加工が行なわれ、素板Mから、図
7乃至図9に示す封口板2が打ち抜かれる。
の底面20に溝22並びに膨出部23及び24が形成さ
れた封口板2が、容器1に装着され、孔2bがガスケッ
ト3によって密封されると、凹部2c、溝22並びに膨
出部23及び24によって所定の弁機能が確保される。
即ち、二つの領域に形成された膨出部23及び24が受
圧部として機能し、封口板2は溝22部分で肉厚が最小
となっている。そして、容器1の内圧が上昇すると封口
板2の凹部2cに歪みが生ずるが、凹部2cの中央部の
歪みが最も大きくなる。従って、容器1の内圧が過大と
なり、膨出部23及び24で受圧する圧力が設定破断圧
力を越えると、凹部2cの中央部に位置する溝22から
順次破断し、相互に対向する境界21近傍に向かって破
断する。これにより、膨出部23及び24が形成された
二つの領域が開放され外部空間と連通し、容器1内が外
部空間と連通し、一気に内圧が低下する。
底面20(薄板部)の肉厚を適宜設定すると共に、溝2
2部分の封口板2の肉厚を適宜設定することによって容
易に調整することができる。この場合において、溝22
は、最も歪みが大きくなる凹部2cの中央部から順次破
断するので、溝22部分を過度に薄くすることなく、容
易に設定破断圧力を低圧に調整することができる。ま
た、本実施形態の溝22は図8に示すようにS字状に形
成されているので、図10に破断後の状態を示すように
膨出部23及び24が脱落することはなく、封口板2に
残置される。
による連続した加工によって封口板2に凹部2a及び2
cが形成されると共に、凹部2cの20に溝22が形成
され、この溝22の形成に伴い膨出部23及び24が形
成されるので、弁機能を有する封口板2を単一の部品で
形成することができる。而して、密閉型電池に対する安
全弁として機能し得る封口板を安価に提供することがで
きる。
を示すもので、本実施形態においては、封口板2の凹部
2c内の底面20に溝25及び26が形成されると共
に、膨出部27及び28が形成されている。溝25及び
26は、二つの領域を略囲繞し夫々凹部2cの相互に対
向する境界21近傍で自由端となるように形成されてい
る。即ち、本実施形態においては、図12に示すよう
に、平面視C字状に形成された溝25及び26が中央部
で接合された形態で、夫々凹部2cの中央部から境界2
1近傍(図12の左右)に延在し、各々の両端が境界2
1近傍で自由端となるように形成されている。
域に形成された膨出部27及び28が受圧部として機能
し、容器1の内圧が上昇したときの封口板2の歪みは、
凹部2cの中央部に位置する溝25及び26の重合部で
最も大きくなる。従って、容器1の内圧が過大となり、
膨出部27及び28で受圧する圧力が設定破断圧力を越
えると、溝25及び26の重合部から順次破断し、夫々
境界21近傍に向かって破断する。これにより、膨出部
27及び28が形成された二つの領域が開放され外部空
間と連通し、容器1内が外部空間と連通し、一気に内圧
が低下する。
及び26部分の封口板2の肉厚を適宜設定することによ
って調整することができ、しかも、溝25及び26は最
も歪みが大きくなる凹部2cの中央部から順次破断する
ので、溝25及び26部分を過度に薄くすることなく、
容易に設定破断圧力を低圧に調整することができる。ま
た、図14に破断後の状態を示すように、膨出部27及
び28が脱落することなく封口板2に残置されている。
び24、又は27及び28)が脱落しないように構成さ
れているが、例えば、溝を、二つの領域の全てを囲繞す
るように形成すれば、溝の破断後に膨出部が脱落するよ
うに構成することができる。また、上記の実施形態にお
ける溝は、平面視S字状の溝、又はC字状の溝を組合せ
た形状に形成されているが、平面視E字状、平面視H字
状、平面視6状、平面視8状等(鏡面対称の文字及び数
字を含む)の形状に形成することもできる。これらの形
態を分類分けして示すと図15及び図16のようにな
る。
態及び図11乃至図14に示した実施形態のように、溝
の破断後に膨出部が脱落しない形態に係るもので、図1
6は、溝の破断後に膨出部が脱落する形態に係るもので
ある。また、図15及び図16においては、平面視略小
判形状(楕円形状)の凹部に対し、溝が中央部から長軸
方向に延びる場合と、短軸方向に延びる場合の夫々の実
施例を示している。
及び溝の封口板の肉厚を適宜設定することによって破断
圧力を適切に調整することができ、膨出部で受圧する圧
力が設定破断圧力を越えたときには、凹部の中央部に位
置する溝から順次破断し、円滑且つ確実に破断が行なわ
れるので、溝部分を過度に薄くすることなく、容易に設
定破断圧力を低圧に調整することができる。
で以下に記載の効果を奏する。即ち、請求項1に記載の
密閉型電池の封口板においては、金属板の表面の所定領
域に形成した凹部と、該凹部内の底面に、該凹部の中央
部から該凹部の相互に対向する境界近傍に延在し、隣接
する二つの領域を略囲繞するように形成した溝と、二つ
の領域が夫々金属板の表面側に膨出するように形成した
膨出部を備えることとしたものであるので、凹部及び溝
部分の金属板の肉厚を適宜設定することによって封口板
の設定破断圧力を容易に調整することができ、容器内の
圧力が設定破断圧力を越えたときには確実に破断して外
部に連通させることができる。特に、最も歪みが大きく
なる凹部の中央部から順次破断するので、溝部分を過度
に薄くすることなく、容易に設定破断圧力を低圧に調整
することができる。従って、通常の取り扱いに支障のな
い高い剛性を確保することができる。しかも、金属板で
形成された単一の部品のみによって構成されているので
安価である。
れておれば、各膨出部が封口板から脱落することなく開
放されるので、脱落後の部材について懸念する必要はな
い。また、前記溝を、請求項3に記載のように一つの連
続した溝とし、更に、請求項4に記載のように、平面視
でS字状に形成すれば、均一の溝を容易に形成すること
ができるので、封口板の設定破断圧力を容易に調整し得
る構成とすることができる。あるいは、前記溝を、請求
項5に記載のように形成すれば、開放時に各膨出部が封
口板から脱落するように構成することができる。
においては、金属板に対し所定領域を圧縮加工して金属
板の表面に凹部を形成し、該凹部内の底面に、該凹部の
中央部から該凹部の相互に対向する境界近傍に延在し、
隣接する二つの領域を略囲繞するように圧縮加工して溝
を形成すると共に、圧縮加工による前記溝の形成に伴い
二つの領域を夫々金属板の表面側に膨出させて膨出部を
形成することとしており、単一の部品に対するプレス加
工のみによって封口板を製造することができるので、安
価に製造することができる。特に、封口板の溝部分での
破断圧力を、凹部及び溝部分の金属板の肉厚を順次適宜
設定することによって調整することができ、しかも、溝
部分を過度に薄くすることなく、容易に低圧の設定破断
圧力に調整することができるので、製造及び組付けが容
易であり、所望の設定破断圧力の封口板を量産すること
ができる。
れば、各膨出部が脱落しない封口板を容易に製造するこ
とができる。また、前記溝を、請求項8に記載のように
一つの連続した溝とし、更に、請求項9に記載のよう
に、平面視でS字状に形成すれば、封口板を製造するた
めの型を容易且つ正確に形成することができるので、均
一の溝を有する封口板を容易に量産することができる。
従って、封口板の設定破断圧力を容易に調整することが
できる。あるいは、前記溝を、請求項10に記載のよう
に形成すれば、開放時に各膨出部が脱落可能な封口板を
容易に製造することができる。
型電池の平面図である。
型電池の断面図であって、電池構成要素を省略した断面
図である。
示す工程図である。
成した状態を示す正断面図である。
成した状態を示す平面図である。
成した状態を示す側断面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す正断面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す側断面図である。
断した後の状態を示す斜視図である。
及び膨出部を形成した状態を示す正断面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す平面図である。
及び膨出部を形成した状態を示す側断面図である。
破断した後の状態を示す斜視図である。
脱落しない形態の溝の例を分類分けして示した説明図で
ある。
脱落する形態の溝の例を分類分けして示した説明図であ
る。
孔,3 ガスケット, 4 リベット端子, 20
底面, 21 境界,22,25,26 溝, 23,
24,27,28 膨出部
Claims (10)
- 【請求項1】 密閉型電池の容器の開口部を閉塞する金
属板から成り、該金属板の表面の所定領域に形成した凹
部と、該凹部内の底面に、該凹部の中央部から該凹部の
相互に対向する境界近傍に延在し、隣接する二つの領域
を略囲繞するように形成した溝と、前記二つの領域が夫
々前記金属板の表面側に膨出するように形成した膨出部
を備えたことを特徴とする密閉型電池の封口板。 - 【請求項2】 前記溝が、前記二つの領域の各々を略囲
繞し、前記凹部の相互に対向する境界近傍で自由端とな
るように形成されていることを特徴とする請求項1記載
の密閉型電池の封口板。 - 【請求項3】 前記溝が一つの連続した溝であって、前
記二つの領域の各々を略囲繞し、前記凹部の中央部で両
端が自由端となるように形成されていることを特徴とす
る請求項1記載の密閉型電池の封口板。 - 【請求項4】 前記溝が、平面視でS字状に形成されて
いることを特徴とする請求項3記載の密閉型電池の封口
板。 - 【請求項5】 前記溝が、前記二つの領域の全てを囲繞
するように形成されていることを特徴とする請求項1記
載の密閉型電池の封口板。 - 【請求項6】 金属板に対し所定領域を圧縮加工して前
記金属板の表面に凹部を形成し、該凹部内の底面に、該
凹部の中央部から該凹部の相互に対向する境界近傍に延
在し、隣接する二つの領域を略囲繞するように圧縮加工
して溝を形成すると共に、圧縮加工による前記溝の形成
に伴い前記二つの領域を夫々前記金属板の表面側に膨出
させて膨出部を形成することを特徴とする密閉型電池の
封口板の製造方法。 - 【請求項7】 前記溝を、前記二つの領域の各々を略囲
繞し、前記凹部の境界近傍で自由端となるように形成す
ることを特徴とする請求項6記載の密閉型電池の封口板
の製造方法。 - 【請求項8】 前記溝を、前記二つの領域の各々を略囲
繞し、前記凹部の中央部で両端が自由端となるように形
成することを特徴とする請求項6記載の密閉型電池の封
口板の製造方法。 - 【請求項9】 前記溝を、平面視でS字状に形成するこ
とを特徴とする請求項8記載の密閉型電池の封口板の製
造方法。 - 【請求項10】 前記溝を、前記二つの領域の全てを囲
繞する閉じた経路に沿って形成することを特徴とする請
求項6記載の密閉型電池の封口板の製造方法。
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