JP2004079399A

JP2004079399A - 電池の安全装置

Info

Publication number: JP2004079399A
Application number: JP2002240140A
Authority: JP
Inventors: Toshikatsu Miyake; 三宅　利勝; Yoshinori Ishikawa; 石川　吉紀
Original assignee: Alps Electric Co Ltd
Current assignee: Alps Alpine Co Ltd
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-03-11

Abstract

【課題】電池の落下時にクラックが生じず、信頼性の高い電池の安全装置を提供する。
【解決手段】本発明の電池の安全装置において、安全弁部６は、蓋体３の一部に設けられた弁部７と、この弁部７の全外周部に形成され、蓋体３に弁部７を連結するための薄肉からなる連結部８とを有し、連結部８は、蓋体３と弁部７との間で弛みを持たせるように屈曲して形成されたため、電池が落下した場合、蓋体３に衝撃を受けるが、この時、その衝撃は、弛みのある連結部８が変形する等して吸収されるため、連結部８にクラック（割れやひび）が生じることのないものが得られると共に、信頼性の高いものが提供できる。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は繰り返しの再充電が可能な二次電池に使用して好適な電池の安全装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電池の安全装置の図面を説明すると、図５は従来の電池の安全装置を示す電池の要部の斜視図、図６は従来の電池の安全装置を示す要部の拡大断面図である。
【０００３】
従来の電池の安全装置の構成を図５，図６に基づいて説明すると、電池（二次電池）５１は、内部に電解液（図示せず）が満たされた箱形のケース５２と、このケース５２の内部を気密に遮蔽する蓋体５３と、蓋体５３から突出する外部負極５４とから構成されている。
【０００４】
アルミニウムからなるケース５２は、上部が開口した有底の角筒状で形成され、このケース５２が外部正極となっている。
蓋体５３は、矩形状のアルミニウム製の金属板で形成され、その中央部に設けた貫通孔（図示せず）に外部負極５４が差し込まれてカシメ固定されている。
【０００５】
蓋体５３の片側には、外部負極５４と隣接位置に電解液の注入口５３ａが形成され、安全弁部５６は、外部負極５４を挟んで注入口５３ａと反対側に設けられている。
そして、蓋体５３は、ケース５２の上部の開口部を塞ぐように配置され、溶接等によってケース５２に固着されている。
【０００６】
なお、電池５１の内部は、電解液で満たされており、この電解液は蓋体５３の注入口５３ａからケース５２内に注入され、注入後の注入口５３ａは、カバー５５によって塞がれている。
【０００７】
そして、前記の安全弁部５６は、蓋体５３の一部に設けられた円形状の弁部５７と、この弁部５７の全外周部に形成され、蓋体５３と弁部５７とを連結するための薄肉からなる連結部５８と、弁部５７の全外周部の位置で、弁部５７と連結部５８との間に設けられた薄肉からなる破断誘発部５９とで構成されており、この安全弁部５６は、蓋体５３に設けられた凹部５３ｂ内に配置されて状態となっている。
【０００８】
また、連結部５８は、蓋体５３に板厚よりも薄肉で形成されて、更に、破断誘発部５９は、連結部５８よりも薄肉で形成されていると共に、蓋体５３と弁部５７との間に位置する連結部５８と破断誘発部５９は、ゆとりが無く、直線状で蓋体５３と弁部５７とを結合した状態となっている。
【０００９】
このような構成を有する電池の安全装置は、過充電や短絡等により、ケース５２内の圧力が所定値以上になると、破断誘発部５９が破断して、ケース５２の内部のガスを外部に放出することで電池５１の安全性を確保するようになっている。
【００１０】
また、電池５１が落下した場合、蓋体５３に衝撃を受けるが、この時、その衝撃がゆとりのない破断誘発部５９や連結部５８にかかって、破断誘発部５９や連結部５８にクラック（割れやひび）が生じるものであった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電池の安全装置は、蓋体５３と弁部５７とが連結部５８と破断誘発部５９によって直線状に連結されているため、電池５１が落下した場合、その衝撃がゆとりのない破断誘発部５９や連結部５８に伝わって、破断誘発部５９や連結部５８にクラック（割れやひび）が生じるという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明は電池の落下時にクラックが生じ難く、信頼性の高い電池の安全装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の解決手段として、電池のケースの内部を気密に遮蔽する蓋体と、この蓋体の一部に形成されて、前記ケース内の圧力が所定値以上に上昇すると破壊する安全弁部とを備え、前記安全弁部は、前記蓋体の一部に設けられた弁部と、この弁部の全外周部に形成され、前記蓋体に前記弁部を連結するための薄肉からなる連結部とを有し、前記連結部は、前記蓋体と前記弁部との間で弛みを持たせるように屈曲して形成された構成とした。
【００１４】
また、第２の解決手段として、前記連結部がＵ字状に形成された構成とした。また、第３の解決手段として、Ｕ字状の前記連結部の底部側が電池の内部側に向けて突出した構成とした。
【００１５】
また、第４の解決手段として、前記連結部の一部には、前記連結部の他の部分よりも薄肉の破断誘発部が形成された構成とした。
また、第５の解決手段として、前記破断誘発部は、前記弁部の外周部寄りの前記連結部に設けられた構成とした。
【００１６】
また、第６の解決手段として、前記連結部が曲げ加工によって形成された構成とした。
また、第７の解決手段として、前記蓋体には凹部が設けられ、前記安全弁部が前記凹部内に配置された構成とした。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の電池の安全装置の図面を説明すると、図１は本発明の電池の安全装置を示す電池の要部の斜視図、図２は本発明の電池の安全装置を示す要部の拡大断面図、図３は本発明の電池の安全装置に係り、その製造方法の第１工程を示す説明図、図４は本発明の電池の安全装置に係り、その製造方法の第２工程を示す説明図である。
【００１８】
次に、本発明の電池の安全装置の構成を図１、図２に基づいて説明すると、電池（二次電池）１は、内部に電解液（図示せず）が満たされた箱形のケース２と、このケース２の内部を気密に遮蔽する蓋体３と、蓋体３から突出する外部負極４とから構成されている。
【００１９】
ケース２は、アルミニウムからなり、上部が開口した有底の角筒状で形成され、このケース２が外部正極となっている。
蓋体３は、矩形状のアルミニウム製の金属板で形成され、その中央部に設けた貫通孔（図示せず）に外部負極４が差し込まれてカシメ固定されている。
【００２０】
蓋体３の片側には、外部負極４と隣接位置に電解液の注入口３ａが形成され、安全弁部６は、外部負極４を挟んで注入口３ａと反対側に設けられている。
そして、蓋体３は、ケース２の上部の開口部を塞ぐように配置され、溶接等によってケース２に固着されている。
【００２１】
なお、電池１の内部は、電解液で満たされており、この電解液は蓋体３の注入口３ａからケース２内に注入され、注入後の注入口３ａは、カバー５によって塞がれている。
【００２２】
そして、前記の安全弁部６は、蓋体３の一部に設けられた円形状の弁部７と、この弁部７の全外周部に形成され、蓋体３と弁部７とを連結するための薄肉からなる連結部８と、弁部７の全外周部の位置で、弁部７と連結部８との間に設けられた薄肉からなる破断誘発部９とで構成されており、この安全弁部６は、蓋体３に設けられた凹部３ｂ内に配置された状態となっている。
なお、破断誘発部９も連結部８の一部を構成している。
【００２３】
また、連結部８は、蓋体３にその板厚よりも薄肉で形成されて、蓋体３と弁部７との間で弛みを持たせるように、断面Ｕ字状に屈曲して形成されると共に、連結部８の一部である破断誘発部９は、弁部７の根本部で、連結部８の他の部分よりも薄肉で形成されたものとなっている。
この時、Ｕ字状の連結部８の底部側は、電池１の内部側に向けて突出した状態となっている。
【００２４】
なお、連結部８の破断誘発部９が形成されていない側の一端は、凹部３ｂの内壁面に繋がっており、内壁面と連結部とが直結していない場合に比べて、破断誘発部９が開裂した際の開口面積を大きくとれるようになっている。
【００２５】
このような構成を有する電池の安全装置は、過充電や短絡等により、ケース２内の圧力が所定値以上になると、破断誘発部９が破断して、ケース２の内部のガスを外部に放出することで電池１の安全性を確保するようになっている。
【００２６】
また、電池１が落下した場合、蓋体３に衝撃を受けるが、この時、その衝撃は、弛みのある連結部８が変形する等して吸収されるため、破断誘発部９や連結部８にクラック（割れやひび）が生じることがない。
【００２７】
次に、本発明の電池の安全装置における安全弁部６の製造方法を図３，図４に基づいて説明すると、先ず、図３に示すように第１工程で、蓋体３には、プレス加工等によって、凹部３ｂを設けて、薄肉部３ｃを形成する。
【００２８】
そして、図３に示すように、下面に環状の凸部１０ａを有する第１治具１０が蓋体３の上部に配置されると共に、上部に環状の凹部１１ａを有する第２治具１１が蓋体３の下部に配置される。
【００２９】
次に、図４に示すように第２工程で、第１，第２の治具１０，１１によって、薄肉部３ｃが加工される。
この加工時、薄肉部３ｃで形成される連結部８は、第１治具１０の断面略半円状をなした凸部１０ａで、断面Ｕ字状に曲げ伸ばされて形成されると共に、破断誘発部９は、凸部１０ａの一部１０ｂと凹部１１ａの曲面状をなした一部１１ｂとで、薄肉部３ｃが潰されると共に、潰された肉が連結部８側に引き伸ばされて形成された薄肉で構成されている。
【００３０】
この加工時、破断誘発部９は、薄肉部３ｃが潰されて薄肉となるため、加工硬化を生じるが、連結部８は、薄肉部３ｃが曲げ伸ばされて形成されるため、加工硬化が極めて少なく、バネ性があって、粘りのあるものが得られる。
そして、加工後、第１，第２の治具１０，１１を取り去ると、安全弁部６の製造が完了する。
【００３１】
なお、本実施例では、連結部８を断面Ｕ字状のもので説明したが、連結部はこれに限らず、断面Ｓ字状やＷ字状等の他の形状であっても良く、要するに、山部、或いは谷部を有する形状であれば良い。
また、実施例では、弁部７寄りの連結部８に破断誘発部９を設けたもので説明したが、連結部８の中間部を破断誘発部としても良く、また、弁部７は、円形状の他に楕円形状や瓢箪型等の形状としても良い。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の電池の安全装置は、電池のケースの内部を気密に遮蔽する蓋体と、この蓋体の一部に形成されて、ケース内の圧力が所定値以上に上昇すると破壊する安全弁部とを備え、安全弁部は、蓋体の一部に設けられた弁部と、この弁部の全外周部に形成され、蓋体に弁部を連結するための薄肉からなる連結部とを有し、連結部は、蓋体と弁部との間で弛みを持たせるように屈曲して形成された構成とした。
このような構成によって、電池が落下した場合、蓋体が衝撃を受けるが、この時、その衝撃は、弛みのある連結部が変形する等して吸収されるため、連結部にクラック（割れやひび）が生じ難いものが得られると共に、信頼性の高いものが提供できる。
【００３３】
また、連結部がＵ字状に形成されたため、製造が容易であると共に、衝撃の吸収が良好なものが得られる。
【００３４】
また、Ｕ字状の連結部の底部側が電池の内部側に向けて突出したため、ケース内部の圧力が上昇して、安全弁部が動作する際、連結部が反転するような動きを伴わないため、安全弁部の破断する動作圧力のバラツキを小さくすることができる。
【００３５】
また、連結部の一部には、連結部の他の部分よりも薄肉の破断誘発部が設けられたため、安全弁部の破壊位置が定まり、動作圧力のバラツキの小さい安全弁を提供できる。
【００３６】
また、破断誘発部は、前記弁部の外周部寄りの前記連結部に設けられたため、電池を落下させた場合に、蓋体が受ける衝撃は連結部により吸収されて、破断誘発部に伝わりにくくなり、破断誘発部を設けたものにおいても、耐衝撃性に優れたものが得られる。
【００３７】
また、連結部が曲げ加工によって形成されたため、バネ性があって、粘りのある連結部が得られ、衝撃吸収の良好なものが得られる。
【００３８】
また、蓋体には凹部が設けられ、安全弁部が凹部内に配置されたため、安全弁部が蓋体外部に突出せず、外力が不用意に安全弁部にかからず、組立時の取り扱いが容易で、信頼性の高い安全弁が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池の安全装置を示す電池の要部の斜視図。
【図２】本発明の電池の安全装置を示す要部の拡大断面図。
【図３】本発明の電池の安全装置に係り、その製造方法の第１工程を示す説明図。
【図４】本発明の電池の安全装置に係り、その製造方法の第２工程を示す説明図。
【図５】従来の電池の安全装置を示す電池の要部の斜視図。
【図６】従来の電池の安全装置を示す要部の拡大断面図。
【符号の説明】
１　電池
２　ケース
３　蓋体
３ａ　注入口
３ｂ　凹部
３ｃ　薄肉部
４　外部負極
５　カバー
６　安全弁部
７　弁部
８　連結部
９　破断誘発部
１０　第１の冶具
１０ａ　凸部
１０ｂ　一部
１１　第２の冶具
１１ａ　凹部
１１ｂ　一部

Claims

電池のケースの内部を気密に遮蔽する蓋体と、この蓋体の一部に形成されて、前記ケース内の圧力が所定値以上に上昇すると破壊する安全弁部とを備え、前記安全弁部は、前記蓋体の一部に設けられた弁部と、この弁部の全外周部に形成され、前記蓋体に前記弁部を連結するための薄肉からなる連結部とを有し、前記連結部は、前記蓋体と前記弁部との間で弛みを持たせるように屈曲して形成されたことを特徴とする電池の安全装置。
前記連結部がＵ字状に形成されたことを特徴とする請求項１記載の電池の安全装置。
Ｕ字状の前記連結部の底部側が電池の内部側に向けて突出したことを特徴とする請求項２記載の電池の安全装置。
前記連結部の一部には、前記連結部の他の部分よりも薄肉の破断誘発部が形成されたことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の電池の安全装置。
前記破断誘発部は、前記弁部の外周部寄りの前記連結部に設けられたことを特徴とする請求項４記載の電池の安全装置。
前記連結部が曲げ加工によって形成されたことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の電池の安全装置。
前記蓋体には凹部が設けられ、前記安全弁部が前記凹部内に配置されたことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の電池の安全装置。