JP2010520579A - 改良する電池封口アセンブリ及び電池 - Google Patents
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Abstract
電池封口アセンブリと電池封口アセンブリを組み込んだ電池が開示される。電池封口アセンブリは爆発防止アセンブリと封口板を含む。ケーシングは封口板から下に延びる。前記封口板の外側面はケーシングに対して外に突出する連結部を有する。前記ケーシング内に前記爆発防止アセンブリを収容する空洞を形成する。前記ケーシングの下部が内部に折り曲げられて前記爆発防止アセンブリを前記ケーシングの内側に絶縁的に密封して固定するように折り曲げ部を形成する。前記折り曲げ部の中心に第一貫通孔を有し、該第一貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリへ電極が接続され、前記ケーシングの頂部に配置された封口板に第二貫通孔を有し、該第二貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリから電極を延ばす。
Description
本発明は安全手段を備える電池封口アセンブリと電池に関する。
オーディオ、カメラ、パソコン等の電子製品の軽便化、可動化への急速な発展に連れて、高容量の多種のアルカリ乾電池、リチウム二次電池を代表とする非水電解液の二次電池はこれらの電子製品の駆動電源の主流になっている。
このような高容量の電池は気密容器に密閉されるので、充電器により充電しすぎたり、あるいは誤って使用された場合、常に電池の内部に異常な気体を生じることがあり、異常な気体の集中により電池内部の過大な圧力を生じ、それによって、電池の破裂による電子製品あるいは人に対する損傷をきたす危険がある。前記の事故を防止するため、このような電池に電池の内部の圧力が設定値を超える場合、弁をあけて気体を排出できる爆発防止手段（爆発防止アセンブリ）を設ける。
中国実用新案公告第2411578Y号明細書（円筒型リチウムイオン電池用爆発防止蓋）、中国特許公告第1142601C号明細書（気密型電池）、中国特許公告第1144302C号明細書（気密型電池用の爆発防止封口板及びその製造方法）と中国特許公告第1156037C号明細書（爆発防止安全弁手段及びこれを使用する気密型二次電池）には、多種の異なる構成の、電池を密封するための爆発防止手段を開示している。この爆発防止手段を使用した電池において電池内部の圧力が高まると、電流を遮断できる。電流を遮断後、電池内部の圧力が高まり続けて、爆発防止膜が耐えられる所定の圧力を超えた場合、爆発防止膜が破れて、電池内部の圧力が減少し、これによって、電池の爆発を防止することができる。
従来、前記爆発防止手段のある爆発防止蓋アセンブリと電池容器の間は機械的圧着バックルによって密封される。しかし、電池容器の壁の厚さによる制限があり、前記爆発防止手段を使用できる電池は機械強度高の電池容器の電池で、最も一般的なのは円柱型鋼殻の電池容器である。アルミニウム、アルミニウム合金等のような機械強度低の柔軟な材料で製造される電池容器を使用する電池に対しては、機械的圧着バックルは適切ではないので、そのような機械強度低の柔軟な材料で製造される電池容器を使用する電池には前記の爆発防止手段を使用することができない。
結果的に、機械強度低の電池容器の電池は機械的圧着バックルを採用せず、溶接封口を採用する。このような電池の蓋板アセンブリには安全手段を設置しないため、この種類の電池は安全面での潜在的欠陥がある。
さらに、従来の爆発防止手段と爆発防止蓋アセンブリを構成する他の部分（例えば、電池容器を密封するためのシール）との間には構造として相互依存性があるため、予め爆発防止手段を単独で作成することができず、組み立てが難しくなり、組み立ての効率に影響することになる。
本発明の目的は、従来の技術で機械強度低の電池容器の蓋アセンブリに安全手段を設置できないという欠陥を克服するために、例えば、鋼殻の電池容器など機械強度高の電池容器にとっても、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等で製造する電池容器など機械強度低の電池容器にとっても、適している安全手段を有する組み立てやすい電池封口アセンブリを提供することである。
さらに、本発明のもう一つの目的は封口ベースと爆発防止手段を含む電池封口アセンブリを提供することであり、かつ、当該封口ベースと爆発防止手段との構造はそれぞれ独立し、完全であるので、独立して製造しやすく、製造コストを低減し、組み立て効率を向上させることであり、封口ベースと爆発防止手段は各種形状の電池容器にも広く適用できることである。
上記の目的は下記の技術的解決手段により実現できる。
改良された電池封口アセンブリは爆発防止アセンブリを含む。改良された電池封口アセンブリは、更に、封口板と該封口板から下に延びるケーシングとを含む。前記封口板の外側面はケーシングに対して外に突出する連結部を有する。前記ケーシング内に前記爆発防止アセンブリを収容する空洞を形成する。前記ケーシングの下部が内部に折り曲げられて前記爆発防止アセンブリを前記ケーシングの内側に絶縁的に密封して固定するように折り曲げ部を形成する。前記折り曲げ部の中心に第一貫通孔を有し、該第一貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリへ電極が接続され、前記ケーシングの頂部に配置された封口板に第二貫通孔を有し、該第二貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリから電極を延ばす。
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、耐力板とを有する。前記絶縁体が前記第一貫通孔の方向に更に延びて第三貫通孔を有する絶縁体外側支持面を形成する。前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とは電気的に接続され、かつ、前記絶縁体により前記ケーシング内の前記封口板の一部と前記折り曲げ部との間に形成される環状密封溝に緊密固定される。前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成し、前記第三貫通孔を介して、前記第一爆発防止膜の中央部は、絶縁体の外側の支持面にある前記耐力板と電気的に接続する。
前記封口板の前記第二貫通孔の側壁の近くで、突起が、前記絶縁体の外側の支持面から垂直に延び、前記突起によって前記耐力板と前記封口板とを隔離する。
前記爆発防止アセンブリは、前記内部空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、環状絶縁体と、耐力板とを有する。前記第一絶縁体は、中空の空洞と、前記第一絶縁体の側壁に環状密封溝とを有する。前記孔のある帽蓋の周縁と、前記第一爆発防止膜の周縁と、前記環状絶縁体の周縁と、前記耐力板の周縁とは連続して積み重ねられ、前記環状密封溝に緊密圧接される。前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続する。前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成する。前記第一爆発防止膜の中央部は前記環状絶縁体を貫通して前記耐力板と電気的に接続する。
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、第二爆発防止膜と、ファスナーと、第二絶縁体とを有する。前記第一絶縁体と第二絶縁体とファスナーの各々は、中空の空洞と、それぞれの空洞の側壁に環状密封溝とを有する。前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続し、かつ、連続して積み重ね、前記第一絶縁体の前記環状密封溝内に緊密圧接する。前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成する。前記ファスナーの前記環状密封溝に前記第一絶縁体と第一絶縁体の下にある第二爆発防止膜の周縁を収容して緊密に固定する。前記第一爆発防止膜と第二爆発防止膜との中央部を電気的に接続する。前記第二絶縁体の前記環状密封溝に前記ファスナーの前記環状密封溝の外周を収容して緊密に固定する。
正温度係数素子は、前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁の間で圧接により直列に接続される。
前記耐力板に通気孔を設ける。
各々の前記爆発防止膜に刻み目を設ける。
電池は、容器と、該容器に収容される単位電池と、前記容器を密封し、かつ前記単位電池から電気を伝導するための電池封口アセンブリとを有する。前記電池封口アセンブリは爆発防止アセンブリを含む。前記電池封口アセンブリは、更に、封口板と該封口板から下に延びるケーシングとを含む。前記ケーシング内に前記爆発防止アセンブリを収容する空洞を形成する。前記ケーシングの下部が内部に折り曲げられて前記爆発防止アセンブリを前記ケーシングの内側に絶縁的に密封して固定するように折り曲げ部を形成する。前記折り曲げ部の中心に第一貫通孔を有し、該第一貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリへ電極が接続され、前記ケーシングの頂部に配置された前記封口板に第二貫通孔を有し、該第二貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリから電極を延ばす。前記封口板の外側面は前記ケーシングに対して外に突出する連結部を有し、前記ケーシングは、外に突出する前記連結部により前記容器と密封して固定連結する。
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、耐力板とを有する。前記絶縁体が前記第一貫通孔の方向に更に延びて第三貫通孔を有する絶縁体外側支持面を形成する。前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とは電気的に接続され、かつ、前記絶縁体により前記ケーシング内の前記封口板と前記折り曲げ部との間に形成される環状密封溝に緊密固定される。前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成し、前記第三貫通孔を介して、前記第一爆発防止膜の中央部は、絶縁体の外側の支持面にある前記耐力板と電気的に接続する。
前記封口板の前記第二貫通孔の側壁に沿って、突起が、前記絶縁体の外側の支持面から垂直に延び、前記突起によって前記耐力板と前記封口板とを隔離する。
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、環状絶縁体と、耐力板とを有する。前記第一絶縁体は、中空の空洞と、前記第一絶縁体の側壁に環状密封溝とを有する。絶縁体は前記第一貫通孔の方向へ更に延びて第三貫通孔を有する絶縁体の外側支持面を形成する。前記孔のある帽蓋の周縁と、前記第一爆発防止膜の周縁と、前記環状絶縁体の周縁と、耐力板の周縁とは連続して積み重ね、前記環状密封溝に緊密に圧接される。前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続する。前記帽蓋と前記第一爆発防止膜の間の中央に圧力除去室を形成する。前記第一爆発防止膜の中央部は前記環状絶縁体を貫通して前記耐力板と電気的に接続する。
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、第二爆発防止膜と、ファスナーと、第二絶縁体とを有する。前記第一絶縁体と第二絶縁体とファスナーの各々は、中空の空洞と、それぞれの空洞の側壁に環状密封溝とを有する。前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続し、かつ、連続して積み重ね、前記第一絶縁体の前記環状密封溝内に緊密圧接する。前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成する。前記ファスナーの前記環状密封溝に前記第一絶縁体と第一絶縁体の下にある第二爆発防止膜の周縁を収容して緊密に固定する。前記第一爆発防止膜と第二爆発防止膜との中央部を電気的に接続する。前記第二絶縁体の前記環状密封溝に前記ファスナーの前記環状密封溝の外周を収容して緊密に固定する。
正温度係数素子は、前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁の間で圧接により直列に接続される。
前記耐力板に通気孔を設ける。
各々の前記爆発防止膜に刻み目を設ける。
本発明の実施により、以下の有利な点を達成し得る。
１．封口ベースの設置により、爆発防止アセンブリを封口ベースの空洞に密封し得る。封口ベースの材料は必要に応じて自由に選択し得る。電池容器の材料に従って、適当な材料の封口ベースは、電池容器を溶接、あるいは機械的にフランジをつけることにより、封口するために選択し得る。そのため、本発明は機械強度高の電池容器（例えば、鋼殻）だけでなく、機械強度低の電池容器（例えば、アルミニウム、アルミニウム合金等）にも適用できる。従って、本発明は各種の電池容器の電池に適用し、例えば、円筒型アルミ殻電池、方形アルミ殻電池、円筒型鋼殻電池、方形鋼殻電池など、電池容器の機械的強度及び電池形状の制限を受けない。
２．封口ベースの設置により、封口ベースに爆発防止アセンブリを密封し、絶縁して固定する。爆発防止アセンブリと封口ベースは独立した完全な構造であり、独立した製造を容易にする。その上、封口ベースの構造が簡単で、技術上成熟しているので、製造コストが低く、封口ベースが低価格であり、及び、爆発防止アセンブリの組み立て効率を大幅に向上させるために、便利に、迅速に爆発防止アセンブリを組み立てることが容易となる。更に、封口ベースと爆発防止アセンブリは独立しているので、各種形状の電池容器にも広く適用することができる。
３．絶縁体に第三貫通孔を有する絶縁体外側支持面を設置することにより、耐力板は絶縁体外側支持面を当接し、耐力板は封口ベースに直接支持されず、そのため、爆発防止アセンブリは封口ベースに対して独立した完全な構造を簡便に実現する。
４．封口ベースは、封口板及びケーシングが封口板から垂直に上に延びる構造を有し得て、封口板の外側面から突出する連結部を介して容器を密封して連結する。それゆえに、一つは封口ベースの構造がより簡単であり、従って、爆発防止アセンブリの組み立てを容易にする。その上、封口板の構造は密封した電池の外観に影響しないことである。
５．封口ベースは封口板及びケーシングが封口板から垂直に下に延びる構造を有し得る。封口ベースの構造は以下のように有利である。ケーシングは溶接により電池容器と密封して接続されるのに、ケーシングの容器内への突き出しのため、封口板と容器との位置決めを助け、溶接を容易にし、折り曲げ部ではなく、封口板が、外に現れることにより、平らで斬新な外観の電池を製造する。
６．ケーシングの外側面の中央に、突出する環状密封連結部を設置し得る。この構造は、以下のような利点を有する。ケーシングは溶接により電池容器と密封して接続されるのに、ケーシングの一部の容器内への突き出しのため、封口板と容器との位置決めを助け、ケーシングの一部が容器から露出しているため、封口板と容器との溶接を容易にする。
７．必要に応じて、封口ベースを任意の形状に設計することが可能である。例えば、円形は、製造と組み立てを容易にする。
８．環状絶縁体の設置により、第一爆発防止膜は中央部だけで耐力板と電気的に接続することが確保できる。
９．第一爆発防止膜と、第二爆発防止膜と、ファスナーの設置により、安全で信頼性のある二重の爆発防止を実現できる。
１０．封口ベースの壁の厚さを都合よく調整できるため、空洞内の十分な密封が確保できる。
１１．爆発防止膜に刻み目を設置して、爆発防止膜の破裂圧力値をより精確に制御できる。
実施形態1
図1〜4は、本願の第１の実施形態による改良された電池封口アセンブリ及び電池を示す。電池封口アセンブリが封口ベースと爆発防止アセンブリを含む。封口ベースが封口板１と封口板１から上に延びるケーシング11を含む。封口板１の外側面はケーシング11に対し外に突出する連結部10を備える。ケーシング11の内部に空洞16を形成する。空洞16が爆発防止アセンブリを収容する。ケーシング11の中の封口板の一部が支持面14を形成する。封口板1は電極を導入するための第一貫通孔15を有する。ケーシング11の先端がケーシング1の中心に折り曲げて第二貫通孔13を有する折り曲げ部12を形成し、第二貫通孔13を通して爆発防止アセンブリから電極を延ばす。折り曲げ部12と支持面14の間に環状密封溝17が形成される。爆発防止アセンブリは図3に示すように、前記ケーシング11の内壁と適合する絶縁体6と、開口部41のある帽蓋4と、正温度係数（ＰＴＣ）素子5と、第一爆発防止膜３と、耐力板２とを含む。正温度係数素子5の作用は電池の温度が所定の温度に達する時、放電電力を削減、あるいは遮断することである。絶縁体6が第一貫通孔15の方向に延びて第三貫通孔62を有する絶縁体外側支持面61を形成する。絶縁体6に収容される帽蓋4の周縁と、正温度係数素子5と、第一爆発防止膜3の周縁とを電気的に接続する。爆発防止膜3の破裂性能をより精確に設定するため、アルミニウムあるいは銅などの導電性材料で爆発防止膜3を製造するのがよい。爆発防止膜3に刻み目31を設ける。刻み目31の深さの変化により第一爆発防止膜3の破裂性能を精確に制御できる。帽蓋4と第一爆発防止膜3との間の中央に圧力除去室42を形成する。第三貫通孔62を介して前記第一爆発防止膜3の中部は絶縁体6の外側の支持面61に当接する耐力板2と溶接する。更に第一爆発防止膜3を緊密に圧接固定するため、絶縁体6に突起部63を設置する。耐力板2に通気孔21を設置する。必要によって、耐力板2に通気孔21を設置しなくてもよい。例えば、耐力板2と絶縁体6の接触部分が起伏のある構造に設置され、それを通して圧力のバランスが保たれる。絶縁体6は折り曲げ部12と支持面14の間に形成する環状密封溝17の中に緊密に固定される。
図1〜4は、本願の第１の実施形態による改良された電池封口アセンブリ及び電池を示す。電池封口アセンブリが封口ベースと爆発防止アセンブリを含む。封口ベースが封口板１と封口板１から上に延びるケーシング11を含む。封口板１の外側面はケーシング11に対し外に突出する連結部10を備える。ケーシング11の内部に空洞16を形成する。空洞16が爆発防止アセンブリを収容する。ケーシング11の中の封口板の一部が支持面14を形成する。封口板1は電極を導入するための第一貫通孔15を有する。ケーシング11の先端がケーシング1の中心に折り曲げて第二貫通孔13を有する折り曲げ部12を形成し、第二貫通孔13を通して爆発防止アセンブリから電極を延ばす。折り曲げ部12と支持面14の間に環状密封溝17が形成される。爆発防止アセンブリは図3に示すように、前記ケーシング11の内壁と適合する絶縁体6と、開口部41のある帽蓋4と、正温度係数（ＰＴＣ）素子5と、第一爆発防止膜３と、耐力板２とを含む。正温度係数素子5の作用は電池の温度が所定の温度に達する時、放電電力を削減、あるいは遮断することである。絶縁体6が第一貫通孔15の方向に延びて第三貫通孔62を有する絶縁体外側支持面61を形成する。絶縁体6に収容される帽蓋4の周縁と、正温度係数素子5と、第一爆発防止膜3の周縁とを電気的に接続する。爆発防止膜3の破裂性能をより精確に設定するため、アルミニウムあるいは銅などの導電性材料で爆発防止膜3を製造するのがよい。爆発防止膜3に刻み目31を設ける。刻み目31の深さの変化により第一爆発防止膜3の破裂性能を精確に制御できる。帽蓋4と第一爆発防止膜3との間の中央に圧力除去室42を形成する。第三貫通孔62を介して前記第一爆発防止膜3の中部は絶縁体6の外側の支持面61に当接する耐力板2と溶接する。更に第一爆発防止膜3を緊密に圧接固定するため、絶縁体6に突起部63を設置する。耐力板2に通気孔21を設置する。必要によって、耐力板2に通気孔21を設置しなくてもよい。例えば、耐力板2と絶縁体6の接触部分が起伏のある構造に設置され、それを通して圧力のバランスが保たれる。絶縁体6は折り曲げ部12と支持面14の間に形成する環状密封溝17の中に緊密に固定される。
前述電池封口アセンブリを用いる電池は、図4に示すように、鋼殻の容器7と、鋼殻の容器7に収容される単位電池8と、容器7を密封し単位電池から電気を伝導するための電池封口アセンブリと、下蓋板9と、絶縁体91を介して下蓋板9に設ける端子91を含む。電池封口アセンブリの構造は、図1〜3に示すように、鋼殻の容器7と封口板1の外側面の突出する連結部10とを溶接し、単位電池8の一つの電極81と耐力板2とを、単位電池8の他の電極81と端子91とを電気的に接続する。
実施形態２
図5〜7は、本願の第２の実施形態による改良された電池封口アセンブリ及び電池を示す。別の改良する電池封口アセンブリ及び電池は、図5〜7に示すように、電池封口アセンブリが封口ベースと爆発防止アセンブリを含む。図5、6に示すように、封口ベースが封口板１と、封口板１から下へ延びるケーシング11とを有する。封口板１の外側面はケーシング11に対し外に突出する連結部10を備える。ケーシング11の内部に空洞16を形成し、空洞16が爆発防止アセンブリを収容する。ケーシング11の下部を内部に折り曲げて折り曲げ部12を形成することによって、爆発防止アセンブリをケーシング11に絶縁的に密封して固定する。折り曲げ部12の中心には第一貫通孔15を有する。第一貫通孔15を通して爆発防止アセンブリに電極を接続する。ケーシング11の頂部に配置された封口板1に第二貫通孔13を有し、第二貫通孔13を通して爆発防止アセンブリから電極を延ばす。第二貫通孔13を有する封口板1と折り曲げ部12の間に環状密封溝17を構成する。爆発防止アセンブリの構造は実施形態１と同様である。
図5〜7は、本願の第２の実施形態による改良された電池封口アセンブリ及び電池を示す。別の改良する電池封口アセンブリ及び電池は、図5〜7に示すように、電池封口アセンブリが封口ベースと爆発防止アセンブリを含む。図5、6に示すように、封口ベースが封口板１と、封口板１から下へ延びるケーシング11とを有する。封口板１の外側面はケーシング11に対し外に突出する連結部10を備える。ケーシング11の内部に空洞16を形成し、空洞16が爆発防止アセンブリを収容する。ケーシング11の下部を内部に折り曲げて折り曲げ部12を形成することによって、爆発防止アセンブリをケーシング11に絶縁的に密封して固定する。折り曲げ部12の中心には第一貫通孔15を有する。第一貫通孔15を通して爆発防止アセンブリに電極を接続する。ケーシング11の頂部に配置された封口板1に第二貫通孔13を有し、第二貫通孔13を通して爆発防止アセンブリから電極を延ばす。第二貫通孔13を有する封口板1と折り曲げ部12の間に環状密封溝17を構成する。爆発防止アセンブリの構造は実施形態１と同様である。
図７に示すのは前述の電池封口アセンブリを使用する電池であり、アルミニウム殻の容器7と、アルミニウム殻の容器7に収容される単位電池8と、容器7を密封し単位電池8から電気を伝導するための電池封口アセンブリと、下蓋板9と、絶縁体91を介して下蓋板9に設ける端子91を含む。電池封口アセンブリの構造は、図5,6に示される。アルミニウム殻の容器7と封口板1の外側面から突出する連結部10とを溶接する。単位電池8の一つの電極81と耐力板2とを、単位電池8の他の電極81と端子91とを電気的に接続する。
外形の構造から見れば、本実施形態の電池封口アセンブリは基本的に実施形態1の電池封口アセンブリを反転する構造である。本実施形態の電池封口アセンブリの構造は以下のような有益な効果を有する。（１）封口板1と容器7との位置決めを助け、ケーシング11は溶接により電池容器と密封して接続されるのに、ケーシング11の容器7内への突き出しのため、溶接を容易にする。（２）封口板1が、折り曲げ部12ではなく外に現れ、電池の外観が平らで、斬新な外観を提供する。
実施形態３
図８、９は、本願の第３の実施形態による改良された電池封口アセンブリ及び電池を示す。電池封口アセンブリは封口ベース１と爆発防止アセンブリを含む。封口ベース１は空洞16を有するケーシング11を含む。ケーシング11の上部を内部に折り曲げて折り曲げ部１２を形成する。ケーシング11の下部がケーシング11に内部に垂直に延びて支持面14を形成する。折り曲げ部12と支持面14の間に環状密封溝17を形成する。環状密封溝17で爆発防止アセンブリをケーシング11の中に絶縁的にかつ密封して固定する。ケーシング11の底部の中心に第一貫通孔15を有し、第一貫通孔15を通して爆発防止アセンブリに電極が接続される。ケーシング11の頂部に第二貫通孔13を有し、第二貫通孔13を通して爆発防止アセンブリから電極を延ばす。ケーシング11の外表面の中央には環状連結部10を有する。爆発防止アセンブリの構造は実施形態１と同様である。
図８、９は、本願の第３の実施形態による改良された電池封口アセンブリ及び電池を示す。電池封口アセンブリは封口ベース１と爆発防止アセンブリを含む。封口ベース１は空洞16を有するケーシング11を含む。ケーシング11の上部を内部に折り曲げて折り曲げ部１２を形成する。ケーシング11の下部がケーシング11に内部に垂直に延びて支持面14を形成する。折り曲げ部12と支持面14の間に環状密封溝17を形成する。環状密封溝17で爆発防止アセンブリをケーシング11の中に絶縁的にかつ密封して固定する。ケーシング11の底部の中心に第一貫通孔15を有し、第一貫通孔15を通して爆発防止アセンブリに電極が接続される。ケーシング11の頂部に第二貫通孔13を有し、第二貫通孔13を通して爆発防止アセンブリから電極を延ばす。ケーシング11の外表面の中央には環状連結部10を有する。爆発防止アセンブリの構造は実施形態１と同様である。
図10に示される前述の電池封口アセンブリを使用する電池は、アルミニウム殻の容器7と、アルミニウム殻の容器7に収容される単位電池8と、容器7を密封し単位電池8から電気を伝導するための電池封口アセンブリと、下蓋板9と、絶縁体91を介して下蓋板9に設ける端子91を含む。電池封口アセンブリの構造は、図8,9に示される。アルミニウム殻の容器7と封口板1の外側面の中央から突出する環状連結部10とを溶接する。単位電池8の一つの電極81と耐力板2とを、単位電池8の他の電極81と端子91とを電気的に接続する。
ケーシング11の外側面の中央に突出する環状連結部10を設置することは、以下のような利点を有する。ケーシング11は溶接により電池容器と密封して接続されるのに、ケーシング11の一部の容器7内への突き出しのため、封口板1と容器7との位置決めを助け、ケーシング11の一部が容器7から露出しているため、封口板１と容器7との溶接を容易にする。
実施形態４
図１１は、本願の第４の実施形態による爆発防止アセンブリを示す。爆発防止アセンブリは、第一絶縁体234と、孔210のある帽蓋233と、正温度係数素子238と、第一爆発防止膜225と、環状絶縁体240と、耐力板224とを含む。第一絶縁体234は中空の内部空洞と、第一絶縁体234の内部空洞の側壁に環状密封溝とを有する。孔210のある帽蓋233の周縁と、第一爆発防止膜225の周縁と、環状絶縁体240と耐力板224の周縁は連続して積み重ねられ、前記第一絶縁体の環状密封溝に緊密に圧接される。帽蓋233の周縁と第一爆発防止膜225の周縁とを電気的に接続する。帽蓋233と第一爆発防止膜225の間の中央に圧力除去室226を形成する。耐力板224には通気孔2241を設ける。耐力板224は絶縁体240に当接し、かつ、第一爆発防止膜225の中心と溶接する。爆発防止膜225には刻み目227を設置する。刻み目227の深さの変化により第一爆発防止膜225の破裂性能を精確に制御できる。
図１１は、本願の第４の実施形態による爆発防止アセンブリを示す。爆発防止アセンブリは、第一絶縁体234と、孔210のある帽蓋233と、正温度係数素子238と、第一爆発防止膜225と、環状絶縁体240と、耐力板224とを含む。第一絶縁体234は中空の内部空洞と、第一絶縁体234の内部空洞の側壁に環状密封溝とを有する。孔210のある帽蓋233の周縁と、第一爆発防止膜225の周縁と、環状絶縁体240と耐力板224の周縁は連続して積み重ねられ、前記第一絶縁体の環状密封溝に緊密に圧接される。帽蓋233の周縁と第一爆発防止膜225の周縁とを電気的に接続する。帽蓋233と第一爆発防止膜225の間の中央に圧力除去室226を形成する。耐力板224には通気孔2241を設ける。耐力板224は絶縁体240に当接し、かつ、第一爆発防止膜225の中心と溶接する。爆発防止膜225には刻み目227を設置する。刻み目227の深さの変化により第一爆発防止膜225の破裂性能を精確に制御できる。
本実施形態は構造が簡単で、製造しやすい爆発防止アセンブリを提供し、前述の各実施形態の前記封口ベースに都合よく組み立てることが可能である。
実施形態５
図１２は、本願の第５の実施形態による爆発防止アセンブリを示す。爆発防止アセンブリは、第一絶縁体423と、孔4271のある帽蓋437と、正温度係数素子424と、刻み目421ｂを有する第一爆発防止膜421と、刻み目422ｂを有する第二爆発防止膜422と、ファスナー428と、第二絶縁体430とを含む。第一絶縁体423と、第二絶縁体430と固定件428とは中空の内部空洞、かつ、それぞれの内部空洞の側壁に環状密封溝を有する。その中、帽蓋437の周縁と、正温度係数素子424の周縁と、第一爆発防止膜421の周縁とを連続して積み重ねて電気的に接続し、かつ、重ねた後管状構造の第一絶縁体423の環状密封溝に緊密に圧接される。帽蓋437と第一爆発防止膜421の間の中央に圧力除去室440を形成する。通気孔4281を有するファスナー428には第一絶縁体423と第一絶縁体423の下にある第二爆発防止膜422の周縁が収容され緊密に固定される。第一爆発防止膜421はその連結部421aを介して第二爆発防止膜422とその連結部422aを介して固定連結される。機械的にフランジをつける方式で第一管状絶縁体423はファスナー428に固定される。ファスナー428の外周は第二管状絶縁体に絶縁的に囲まれる。
図１２は、本願の第５の実施形態による爆発防止アセンブリを示す。爆発防止アセンブリは、第一絶縁体423と、孔4271のある帽蓋437と、正温度係数素子424と、刻み目421ｂを有する第一爆発防止膜421と、刻み目422ｂを有する第二爆発防止膜422と、ファスナー428と、第二絶縁体430とを含む。第一絶縁体423と、第二絶縁体430と固定件428とは中空の内部空洞、かつ、それぞれの内部空洞の側壁に環状密封溝を有する。その中、帽蓋437の周縁と、正温度係数素子424の周縁と、第一爆発防止膜421の周縁とを連続して積み重ねて電気的に接続し、かつ、重ねた後管状構造の第一絶縁体423の環状密封溝に緊密に圧接される。帽蓋437と第一爆発防止膜421の間の中央に圧力除去室440を形成する。通気孔4281を有するファスナー428には第一絶縁体423と第一絶縁体423の下にある第二爆発防止膜422の周縁が収容され緊密に固定される。第一爆発防止膜421はその連結部421aを介して第二爆発防止膜422とその連結部422aを介して固定連結される。機械的にフランジをつける方式で第一管状絶縁体423はファスナー428に固定される。ファスナー428の外周は第二管状絶縁体に絶縁的に囲まれる。
本実施形態は第一、第二爆発防止膜で二重に保護し、爆発防止アセンブリの信頼性と安全性を更に向上させる。
Claims (20)
- 爆発防止アセンブリを含む改良された電池封口アセンブリにおいて、
前記改良された電池封口アセンブリは、更に、封口板と該封口板から下に延びるケーシングとを含み、
前記封口板の外側面は前記ケーシングに対して外に突出する連結部を有し、
前記ケーシング内に前記爆発防止アセンブリを収容する空洞を形成し、
前記ケーシングの下部が内部に折り曲げられて前記爆発防止アセンブリを前記ケーシングの内側に絶縁的に密封して固定するように折り曲げ部を形成し、
前記折り曲げ部の中心に第一貫通孔を有し、該第一貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリへ電極が接続され、
前記ケーシングの頂部に配置された前記封口板に第二貫通孔を有し、該第二貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリから電極を延ばすことを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項１に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、耐力板とを有し、
前記絶縁体が前記第一貫通孔の方向に更に延びて第三貫通孔を有する絶縁体外側支持面を形成し、
前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とは電気的に接続され、かつ、前記絶縁体により前記ケーシング内の前記封口板の一部と前記折り曲げ部との間に形成される環状密封溝に緊密固定され、
前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成し、
前記第三貫通孔を介して、前記第一爆発防止膜の中央部は、絶縁体の外側の支持面にある前記耐力板と電気的に接続することを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項２に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
前記封口板の前記第二貫通孔の側壁の近くで、突起が、前記絶縁体の外側の支持面から垂直に延び、前記突起によって前記耐力板と前記封口板とを隔離することを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項１に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、環状絶縁体と、耐力板とを有し、
前記第一絶縁体は、中空の空洞と、前記第一絶縁体の側壁に環状密封溝とを有し、
前記孔のある帽蓋の周縁と、前記第一爆発防止膜の周縁と、前記環状絶縁体の周縁と、前記耐力板の周縁とは連続して積み重ねられ、前記環状密封溝に緊密圧接され、
前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続し、
前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成し、
前記第一爆発防止膜の中央部は前記環状絶縁体を貫通して前記耐力板と電気的に接続することを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項１に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、第二爆発防止膜と、ファスナーと、第二絶縁体とを有し、
前記第一絶縁体と第二絶縁体とファスナーの各々は、中空の空洞と、それぞれの空洞の側壁に環状密封溝とを有し、
前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続し、かつ、連続して積み重ね、前記第一絶縁体の前記環状密封溝内に緊密圧接し、
前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成し、
前記ファスナーの前記環状密封溝に前記第一絶縁体と第一絶縁体の下にある第二爆発防止膜の周縁を収容して緊密に固定し、
前記第一爆発防止膜と第二爆発防止膜との中央部を電気的に接続し、
前記第二絶縁体の前記環状密封溝に前記ファスナーの前記環状密封溝の外周を収容して緊密に固定することを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
正温度係数素子は、前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁の間で圧接により直列に接続されることを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
前記耐力板に通気孔を設けることを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項６に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
前記耐力板に通気孔を設けることを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項２から請求項５のいずれか１項に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
各々の前記爆発防止膜に刻み目を設けることを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 請求項８に記載の改良された電池封口アセンブリにおいて、
各々の前記爆発防止膜に刻み目を設けることを特徴とする、改良された電池封口アセンブリ。 - 容器と、該容器に収容される単位電池と、前記容器を密封し、かつ前記単位電池から電気を伝導するための電池封口アセンブリとを有する電池であって、前記電池封口アセンブリは爆発防止アセンブリを含む電池において、
前記電池封口アセンブリは、更に、封口板と該封口板から下に延びるケーシングとを含み、
前記ケーシング内に前記爆発防止アセンブリを収容する空洞を形成し、
前記ケーシングの下部が内部に折り曲げられて前記爆発防止アセンブリを前記ケーシングの内側に絶縁的に密封して固定するように折り曲げ部を形成し、
前記折り曲げ部の中心に第一貫通孔を有し、該第一貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリへ電極が接続され、
前記ケーシングの頂部に配置された前記封口板に第二貫通孔を有し、該第二貫通孔を通して前記爆発防止アセンブリから電極を延ばし、
前記封口板の外側面は前記ケーシングに対して外に突出する連結部を有し、
前記ケーシングは、外に突出する前記連結部により前記容器と密封して固定連結することを特徴とする、電池。 - 請求項１１に記載の電池において、
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、耐力板とを有し、
前記絶縁体が前記第一貫通孔の方向に更に延びて第三貫通孔を有する絶縁体外側支持面を形成し、
前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とは電気的に接続され、かつ、前記絶縁体により前記ケーシング内の前記封口板と前記折り曲げ部との間に形成される環状密封溝に緊密固定され、
前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成し、
前記第三貫通孔を介して、前記第一爆発防止膜の中央部は、絶縁体の外側の支持面にある前記耐力板と電気的に接続することを特徴とする、電池。 - 請求項１２に記載の電池において、
前記封口板の前記第二貫通孔の側壁に沿って、突起が、前記絶縁体の外側の支持面から垂直に延び、前記突起によって前記耐力板と前記封口板とを隔離することを特徴とする、電池。 - 請求項１１に記載の電池において、
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、環状絶縁体と、耐力板とを有し、
前記第一絶縁体は、中空の空洞と、前記第一絶縁体の側壁に環状密封溝とを有し、
絶縁体は前記第一貫通孔の方向へ更に延びて第三貫通孔を有する絶縁体の外側支持面を形成し、
前記孔のある帽蓋の周縁と、前記第一爆発防止膜の周縁と、前記環状絶縁体の周縁と、耐力板の周縁とは連続して積み重ね、前記環状密封溝に緊密に圧接され、
前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続し、
前記帽蓋と前記第一爆発防止膜の間の中央に圧力除去室を形成し、
前記第一爆発防止膜の中央部は前記環状絶縁体を貫通して前記耐力板と電気的に接続することを特徴とする、電池。 - 請求項１１に記載の電池において、
前記爆発防止アセンブリは、前記空洞の内壁と適合する第一絶縁体と、孔のある帽蓋と、第一爆発防止膜と、第二爆発防止膜と、ファスナーと、第二絶縁体とを有し、
前記第一絶縁体と第二絶縁体とファスナーの各々は、中空の空洞と、それぞれの空洞の側壁に環状密封溝とを有し、
前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁とを電気的に接続し、かつ、連続して積み重ね、前記第一絶縁体の前記環状密封溝内に緊密圧接し、
前記帽蓋と前記第一爆発防止膜との間の中央に圧力除去室を形成し、
前記ファスナーの前記環状密封溝に前記第一絶縁体と第一絶縁体の下にある第二爆発防止膜の周縁を収容して緊密に固定し、
前記第一爆発防止膜と第二爆発防止膜との中央部を電気的に接続し、
前記第二絶縁体の前記環状密封溝に前記ファスナーの前記環状密封溝の外周を収容して緊密に固定することを特徴とする、電池。 - 請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の電池において、
正温度係数素子は、前記帽蓋の周縁と前記第一爆発防止膜の周縁の間で圧接により直列に接続されることを特徴とする、電池。 - 請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の電池において、
前記耐力板に通気孔を設けることを特徴とする、電池。 - 請求項１６に記載の改良された電池において、
前記耐力板に通気孔を設けることを特徴とする、改良された電池。 - 請求項１２から請求項１５のいずれか１項に記載の改良された電池において、
各々の前記爆発防止膜に刻み目を設けることを特徴とする、改良された電池。 - 請求項１８に記載の改良された電池において、
各々の前記爆発防止膜に刻み目を設けることを特徴とする、改良された電池。
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