JP3222962B2 - 防爆型の密閉電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、防爆型の密閉電池に関
し、とくに、電池の内圧が上昇すると電流を遮断した
後、安全弁を開弁する防爆型の密閉電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】密閉電池は、使用条件によって内圧が異
常に上昇することがある。たとえば、リチウムイオン二
次電池は、過充電すると内圧が異常に上昇する。また、
ショートして過大な電流が流れるときにも内圧が上昇す
る性質がある。内圧が異常に上昇して、電池の外装缶が
破裂すると、電池を収納する電気機器を損傷することが
ある。また、破裂した外装缶から腐食性のガスや電解液
が漏れると、これが電気機器を腐食する弊害もある。こ
の欠点を避けるために、防爆型の密閉電池は、内圧の異
常な上昇を防止するための機構が設けられる。過充電し
た時における内圧の異常な上昇は、電池の内部で電流を
遮断することによって防止できる。電流が遮断される
と、電池の内部で化学反応が起こらなくなるからであ
る。

【０００３】このようなことを実現する防爆型の密閉電
池は、特開平２−１１２１５１号公報と、特開平２−２
８８０６３号公報とに記載されている。これ等の公報に
記載される密閉電池は、図１ないし図３に示す構造の封
口体１を装備している。この封口体１は、リード線４を
接続する弁体２と、リード線４と弁体２との間に設けら
れたストッパ３とを備える。リード線４と弁体２とは、
弁体２が異常な圧力で変形されると分離できる強度で接
続されている。弁体２はキャップ６に電気的に接続され
ており、キャップ６は、弁体２を介してリード線４に接
続されている。ストッパ３は、電池の内圧が異常に上昇
したときに、弁体２をリード線４から強制的に分離する
ために設けられる。いいかえると、ストッパ３は、異常
な圧力で弁体２が変形するとき、リード線４が弁体２と
一緒に移動するのを防止して、弁体２とリード線４との
接続を切り離すものである。したがって、ストッパ３は
貫通孔５を有し、貫通孔５を通過したガスで、弁体２の
内面を押圧して変形させるようにしている。

【０００４】この構造の密閉電池は、下記の動作をして
内圧の異常な上昇を防止する。 電池の内圧が異常上昇しない通常の状態 この状態において、弁体２はリード線４に接続される。
それは、電池の内圧で弁体２が変形されないからであ
る。電池のキャップ６は、弁体２とリード線４とを介し
て発電素子７に接続され、通電できる状態となってい
る。 電池の内圧が設定圧力よりも高く上昇した状態 電池の内圧が上昇すると、図２に示すように、弁体２が
圧力で押し上げられる。リード線４の上昇は、ストッパ
３で阻止される。したがって、リード線４は定位置にあ
り、弁体２のみが上昇されて、弁体２はリード線４から
切り離される。弁体２がリード線４から切り離される
と、電池内部で電流が遮断される。この状態になると、
電池に電流が流れなくなり、電池内部の化学反応は停止
する。したがって、内圧の上昇は制限される。 電流を遮断してもさらに内圧が上昇する場合 電池の内圧がさらに高くなると、図３に示すように弁体
２の変形量はさらに大きくなって弁体２の一部が破壊さ
れる。破壊した弁体２は電池内のガスを排気する。弁体
２を通過したガスは、キャップ６のガス抜き孔８から電
池の外部に排気される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】以上の構造を有する防
爆型の密閉電池は、内圧が上昇したときに、弁体を破断
して電池内部のガスを排気するが、このように弁体の一
部を内圧で破断する構造は、破断圧力を正確に制御する
のが難しい。弁体の一部は、内圧で破断しやすいよう
に、Ｖ溝を設けて薄くしている。Ｖ溝の深さで弁体の厚
さを調整し、弁体の厚さで破断圧力を調整する。しかし
ながら、このようＶ溝を設けて弁体の残りの膜圧を制御
する構造は、Ｖ溝のわずかな深さの変化が、弁体の膜圧
を大きく変化させる。それは、膜厚が相当に薄いからで
ある。この構造で、弁体破断部の膜厚を均一に調整する
には、極めて高精度な加工技術を必要する。加工精度が
低下すると、破断部分の膜厚にバラツキができ、破断圧
力が変動する。したがって、この構造で、弁体を破断す
る防爆型の密閉電池は、安価に多量生産して、破断圧力
を均一に制御するのが難しい欠点がある。

【０００６】この欠点は、図４に示すように、弁体２に
積層して可撓性薄板２Ａを密着することによって解消で
きる。可撓性薄板２Ａは、一定の圧力が作用すると破断
するように設計されている。この構造の防爆型の密閉電
池は、弁体２を切り離して電流を遮断し、可撓性薄板２
Ａを破断して内圧の上昇を防止する。可撓性薄板２Ａ
は、一定の圧力で破断する材質と膜厚とに設計するの
で、破断圧力を正確にできる特長がある。

【０００７】ところが、この構造の電池は、電流を遮断
する前に可撓性薄板が破断してしまうことがある。それ
は、弁体を中間接続体に溶着する強度を正確に制御する
のが難しいことが理由である。弁体と中間接続体との接
続強度が強すぎると、電池の内圧が相当に上昇しても、
弁体が中間接続体から離れない。したがって、弁体が中
間接続体から離れる前に、可撓性薄板が破断して安全弁
を開弁することがある。この状態は、決して好ましい状
態でない。それは、可撓性薄板が破断すると電池の内圧
が低下するので、その後に弁体を中間接続体から切り離
すことができず、電池の電流を遮断できないからであ
る。弁体を中間接続体から切り離す電池の内圧は、可撓
性薄板を破断する圧力よりも低くする必要がある。電流
を遮断しても電池の内圧が上昇するときに、可撓性薄板
を破断して内圧の上昇を防止するからである。

【０００８】一定の圧力が作用したときに、弁体が切り
離されるように中間接続体に接続するためには、極めて
高精度な加工技術を必要とする。それは、弁体を中間接
続体に溶着する強度で接続強度を調整するからである。
接続強度のバラツキは、弁体の作動圧、すなわち、弁体
が中間接続体から切り離される圧力を変動させる。弁体
の接続強度が弱いと、弁体は中間接続体から外れ易くな
る。このため、電池の内圧が低いときに電流が遮断され
て電池を再使用できなくなる。反対に接続強度が強すぎ
ると、電池の内圧が設定圧力に上昇しても弁体を中間接
続体から切り離すことができず、電池の内圧を著しく上
昇させる。弁体と中間接続体との接続強度は、弁体を中
間接続体に溶接する強度で制御される。困ったことに、
弁体の一部を溶融して接続すると、溶着部分で金属が高
温に加熱されて物性と形状とが変化して、溶着強度にバ
ラツキができる。このため、弁体と中間接続体との接続
強度を均一にすることは相当に難しいことである。

【０００９】本発明は、弁体と中間接続体との接続強度
に影響を受けることなく、電流を遮断した後、安全弁を
開弁して内圧上昇を防止できる防爆型の密閉電池を提供
することを目的に開発されたものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の密閉電池は、前
述の目的を達成するために下記の構成を備える。密閉電
池は、所定の圧力になると開弁して電池内のガスを放出
する安全弁を内蔵している。安全弁は、外装缶１０の開
口部を気密に閉塞すると共に、電池内の圧力上昇に伴い
変形し、一部が破断されて開口される強度である導電性
の弁体２と、この弁体の上面を気密に閉塞すると共に、
弁体を通過したガスに押圧されて、ガスが一定の圧力に
なると破断して開弁される可撓性薄板２Ａとを備える。
破断された弁体２を通過した電池内のガスが可撓性薄板
２Ａを押圧して破断して、安全弁を開弁するように構成
している。

【００１１】弁体２は、外装缶１０の開口部を閉塞する
状態で、発電素子７に接続された中間接続体に接続され
ている。すなわち、通常の状態で弁体２は、破断される
ことなく中間接続体に接続されている。中間接続体は、
発電素子７に接続されたリード線４、あるいは、リード
線４を接続した中間板９である。電池の内圧が上昇する
と、弁体２は、中間接続体から切り離されて、一部が破
断される。弁体２の破断部分には開口部ができる。破断
された開口部を通過して、電池内のガスが可撓性薄板２
Ａを押圧して破断する。

【００１２】

【作用】本発明の防爆型の密閉電池は、従来の電池のよ
うに、弁体にガス孔を開口したものではない。弁体は通
常の使用状態では、ガス孔が開口されずに密閉されてい
る。密閉構造の弁体は、電池の内圧が上昇して、中間接
続体から切り離されるときに破断して開口される。この
開口部を電池内のガスが通過して、可撓性薄板２Ａを押
圧して破断させる。

【００１３】本発明の好ましい実施例を示す図５ないし
図７の密閉電池は、下記の状態で電流を遮断する。 電池の内圧が上昇しない通常の状態 この状態においては、弁体２は、中間板９に接続されて
いる。したがって、電池のキャップ６は、弁体２と中間
板９とを介して発電素子７に接続されて通電状態とな
る。この状態で、弁体２は外装缶１０の開口部を気密に
閉塞している。 電池の内圧が設定圧力よりも高く上昇した状態 電池の内圧が上昇すると、図６に示すように、弁体２は
圧力で押し上げられ、中間板９との接続部分が切り離さ
れる。中間板９から切り離された弁体２は、中間板９と
の接続部分で破断され、あるいはその近傍で破断され
る。中間板９から切り離された弁体２は、電流を遮断す
る。 電流を遮断してもさらに内圧が上昇する場合 電池の内圧がさらに高くなると、図７に示すように、弁
体２の破断開口部を通過したガスが、可撓性薄板２Ａを
著しく変形して破断する。破断した可撓性薄板２Ａは、
安全弁を開弁する状態として、電池内のガスを排気す
る。すなわち、弁体２を通過したガスは、キャップ６の
ガス抜き孔８から電池の外部に排気される。このよう
に、防爆型の密閉電池は、最初に電流を遮断して弁体２
の一部を開口した後、さらに圧力が上昇すると可撓性薄
板２Ａを破壊して内圧の上昇を防止して、外装缶１０の
破裂を阻止する。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための密閉電池を例示するものであって、
本発明の密閉電池は、構成部品の種類、タイプ、材質、
形状、構造、配置を下記のものに特定するものでない。
本発明の密閉電池は、特許請求の範囲において、種々の
変更を加えることができる。

【００１５】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１６】図５ないし図７に示す防爆型の密閉電池
は、外装缶１０と、外装缶１０に収納された＋−の電極
板からなる発電素子７と、外装缶１０の開口部を閉塞す
る安全弁を装備する封口体１とを備える。外装缶１０は
底を閉塞した円筒状で、上端の開口部に封口体１をかし
めて固定している。

【００１７】封口体１は、絶縁パッキン１１を介して外
装缶１０にかしめて固定されて、外装缶１０を気密に閉
塞している。封口体１は、電池の内圧が上昇すると電流
を遮断する。電流を遮断した後、さらに内圧が上昇する
と内部のガスを排気する。

【００１８】このことを実現するために、封口体１は、
キャップ６と、弁体２と、中間接続体とを備える。中間
接続体は弁体２を発電素子７に接続するもので、図に示
す電池は、中間接続体を、中間板９とリード線４とで構
成している。キャップ６と弁体２と中間板９には導電性
が要求されるので、金属板をプレス成形して製造されて
いる。この構造の封口体１は、キャップ６を＋電極とし
ている。キャップ６は、弁体２と中間板９とリード線４
とを介して発電素子７である＋電極板に接続される。キ
ャップ６と弁体２と中間板９とは円盤状に切断されてい
る。金属板である中間板９の周縁は、上方に折曲され
て、弁体２とキャップ６とを挟着する状態にかしめられ
て３枚の金属板を連結している。キャップ６と弁体２と
は直接に接触するが、弁体２と中間板９との間には絶縁
パッキン１２を挟着している。

【００１９】キャップ６は中央凸にプレス加工されて、
ガス抜き孔８を開口している。弁体２は、圧力がかかる
と図８に示すように、凸部を上方に反転させるラプチャ
ーディスクである。ラプチャーディスクの弁体２は、中
央部分に、下方に突出する湾曲部を有する。湾曲部の下
端は、スポット溶接、あるいは超音波溶接して、中間板
９の上面にスポット状に溶着されている。ラプチャーデ
ィスクである弁体２の湾曲部は、電池の内圧が高くなる
と、図８に示すように上方に反転して変形する。湾曲部
が反転されると、弁体２は中間板９から切り離される。

【００２０】さらに、弁体２は、図５に示す状態で、電
池内のガスを上方に透過させないように、外装缶１０の
上端開口部を密閉している。すなわち、弁体２は、中間
板９に接続された状態ではガス孔が開口されず、中間板
９の上方を気密に密閉して、安全弁を閉弁状態とする。
弁体２は、電池の内圧で変形されて、中間板９から切り
離された状態で、図６に示すように、一部が破断されて
開口される強度に設計される。

【００２１】図１０は、図９に示す状態で中間板９に接
続された弁体２が、中間板９から切り離される状態を示
している。この弁体２は、中間板９に溶着される部分を
残して破断される。弁体２は、溶着部分の外周に沿って
リング状に溝を設けている。溝は、中間板９から切り離
される弁体２の破断位置を特定し、さらに、弁体２を破
断しやすくする効果がある。

【００２２】通常の状態で中間板９に溶着される弁体２
を図１１に示している。この図に示す弁体２は、弁体２
の厚さｄと、中間板９との溶着面積Ｂ１とで溶着強度が
決定される。弁体２が厚く、溶着面積Ｂ１が大きいと、
弁体２が中間板９に溶着される強度が大きくなる。この
ため、弁体２が中間板９から切り離される圧力が高くな
る。この構造で、弁体２を中間板９に溶着する面積Ｂ１
を小さくすると共に、面積を正確に調整することは難し
い。それは、弁体２の湾曲部の曲率半径が大きく、しか
も、中間板９が接線方向に接するからである。

【００２３】図１２は、弁体２と中間板９との溶着面積
を小さくできる具体例を示している。この図に示す中間
板９は、弁体２に溶着する部分に円錐状の極小凸起１６
を設けている。極小凸起１６は、先端の曲率半径（θ
1）を調整して、その先端に溶着する弁体２の溶着面積
を調整できる。曲率半径（θ2）を、図１３に示すよう
に小さくすると、弁体２と中間板９との溶着面積を小さ
くできる。反対に、極小凸起１６の先端の曲率半径を大
きくるすと溶着面積を大きくできる。中間板９に極小凸
起１６を設けるには、図１３に示すように、中間板９
を、プレス型の凸起２２で押し上げる。プレス型の凸起
２２は、先端で中間板９をプレスするときに、図１４に
示すように、雌金型２３とで挟着して正確な曲率半径に
プレス成形できる。

【００２４】弁体２に薄い金属板を使用するときは、図
１５に示すように、中間板９を弁体２の湾曲部に沿って
凹に成形して、溶着面積を大きくすることもできる。こ
の場合、中間板９の凹部に弁体２の湾曲部を嵌入する状
態で溶着する。この構造は、中間板９のプレス成形する
凹部の面積を調整して、弁体２と中間板９との溶着面積
を特定できる。

【００２５】さらに、図１６に示すように、弁体２の湾
曲部の下端に極小凸起１９を設けて、中間板９と弁体２
との溶着面積を小さくすることもできる。この形状の弁
体２は、極小凸起１９先端の曲率半径を調整して、弁体
２と中間板９との溶着面積を特定できる。極小凸起１９
の曲率半径を小さくすると、弁体２と中間板９との溶着
面積は小さくなる。

【００２６】さらにまた、図１７に示すように、弁体２
の湾曲部と中間板９の両方に極小凸起１６、１９を設け
て、弁体２と中間板９との溶着面積を小さくすることも
できる。

【００２７】以上のように、弁体と中間板９とに極小凸
起を設けて、弁体と中間板９との溶着面積を小さく調整
する安全弁は、極小凸起によって弁体を中間板９から切
り離す電池内の圧力を正確に調整できると共に、極小凸
起の曲率半径を小さくすることによって、弁体を中間板
９から切り離す電池内圧力を高くすることなく、弁体を
厚くできる特長がある。

【００２８】以上の構造の弁体は、上面に、一定の圧力
で破断する可撓性薄板を積層している。可撓性薄板は、
弁体を中間板から切り離して破断した後、さらに電池の
内圧が上昇すると破断されて安全弁を開弁する。可撓性
薄板は、弁体の上面を気密に閉塞する状態で、弁体の上
面に気密に密着される。弁体の一部が破断すると、弁体
を通過したガスで可撓性薄板が押圧される。ガスで押圧
される可撓性薄板は、一定の圧力になると破断する。弁
体と可撓性薄板とが破断すると、電池内のガスは弁体と
可撓性薄板とを通過して電池の外部に排気される。すな
わち、封口体の安全弁が開口した状態となる。可撓性薄
板は、圧力が設定値以上になると破断するものが使用で
きる。さらに、可撓性薄板は、好ましくは、温度が上昇
すると破断強度が低下するように設計される。過充電し
て電池温度が上昇したときに、可撓性薄板を確実に破断
させるためである。

【００２９】この特性の可撓性薄板２Ａには、図５に示
すうに、金属薄膜２ａにプラスチック膜２ｂを積層した
積層板を使用する。金属薄膜２ａには、チタン、ステン
レス、アルミニウム等の耐腐食性の金属箔が使用でき
る。これ等の金属薄膜２ａではアルミニウムが最適であ
る。それは、安価で薄膜にするのが簡単で、最適な強度
にできるからである。金属薄膜２ａにアルミニウムを使
用する場合、金属薄膜２ａの膜厚は通常１０μｍ〜３０
０μｍ、好ましくは１５μｍ〜５０μｍの範囲に設計さ
れる。プラスチック膜２ｂには、ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の熱可塑性合成樹脂を使用できる。プラスチ
ック膜２ｂの膜厚は、通常１０μｍ〜５００μｍ、好ま
しくは２０μｍ〜１００μｍの範囲に設計される。この
構造の可撓性薄板２Ａは、金属薄膜２ａの表面にプラス
チックをコーティングして製造できる。また、金属薄膜
２ａとプラスチック膜２ｂとを接着剤で接着して製造す
ることもできる。最も簡単な可撓性薄板２Ａは、金属薄
膜２ａの片面にプラスチック膜２ｂを積層した２層の積
層板である。ただ、金属薄膜２ａの両面にプラスチック
膜２ｂを積層したもの、あるいは、プラスチック膜２ｂ
の両面に金属薄膜２ａを積層したもの、あるいは、複数
の金属薄膜２ａおよびプラスチック膜２ｂを積層した積
層板も使用できる。

【００３０】図５に示す電池の可撓性薄板２Ａは、下面
をプラスチック膜２ｂとして弁体２の上面に気密に溶着
している。可撓性薄板２Ａは、キャップ６と弁体２との
間に挟着されたポリスイッチ（以下ＰＴＣと記述する）
２０よりも小さい円盤状に裁断している。キャップ６と
弁体２の間には、リング状のＰＴＣ２０を挟着し、ＰＴ
Ｃ２０の内側に可撓性薄板２Ａを配設している。ＰＴＣ
２０は、弁体２とキャップ６とを電気的に接続する。Ｐ
ＴＣ２０は、温度が高くなると抵抗が急激に増加して、
電池の電流を減少させる。

【００３１】ただし、図示しないが、キャップと弁体と
の間に、可撓性薄板を挟着することも可能である。ただ
し、この場合は、可撓性薄板に導電製の金属箔を使用
し、あるいは、可撓性薄板を貫通してキャップと弁体と
をスポット溶接し、あるいは、外周で電気的に接続す
る。

【００３２】中間板９は、これを貫通してガス透過孔１
４を開口している。ガス透過孔１４は、ガスを中間板９
に貫通させて、電池の内圧で弁体２を変形させる。中間
板９の下面にはリード線４を接続している。リード線４
は、中間板９を発電素子７に接続する。すなわち、図５
に示す封口体１は、キャップ６を、弁体２と、中間板９
と、リード線４とを介して発電素子７に接続している。

【００３３】図５ないし図８に示す封口体１は、中間板
９をかしめて弁体２とキャップ６とを固定している。図
１８に示す封口体１は、弁体２と中間板９との間に絶縁
板２１を挟着している。絶縁板２１は、上面の中心部分
にリング溝を設け、ここに弁体２を嵌着している。この
構造は、弁体２を正確に位置決めできる特長がある。さ
らに、絶縁板２１には、耐熱製のプラスチックが使用さ
れる。耐熱プラスチック製の絶縁板２１を使用した封口
体１は、弁体２を中間板９に溶接するときに、溶接時の
熱で溶融するのを防止できる特長がある。

【００３４】さらに、図１９に示す封口体１は、弁体２
の中心部分を下方に柱状に突出し、下端に金属箔を気密
に溶着して密閉している。金属箔にはアルミニウム箔が
使用できる。金属箔は中間板９の極小凸起１６の上面に
溶着している。この構造の弁体２は、柱状部分の直径
（Ｄ）と、極小凸起１６の上端の曲率半径とを調整し
て、電流を遮断する圧力を調整できる。柱状部分の直径
（Ｄ）を大きくして、極小凸起１６の曲率半径を小さく
すると、金属箔が中間板９から切り離される圧力は低く
なる。それは、柱状部分の直径を大きくすると受圧面積
が大きくなって金属箔が変形しやすく、また、極小凸起
１６の曲率半径を小さくすることによって、金属箔が中
間板９に溶着される強度が弱くなるからである。

【００３５】さらに、弁体２が中間板９から切り離され
る圧力は、図５の破線で示すように、弁体２とキャップ
６との間に設けたリング１７で調整することもできる。
リング１７は、弁体２の上面を弾性的に押圧して、弁体
２を中間板９に押圧する。リング１７の内径を小さくし
て、弁体２の押圧力を強くすると、弁体２は変形し難
く、弁体２を中間板９から離れる電池の圧力が高くな
り、電流を遮断する設定圧が高くなる。リング１７に
は、弾性変形する円筒やコイルスプリングを使用する。

【００３６】キャップ６と弁体２と中間板９とを有する
図５ないし図８に示す封口体１は、下記の工程で組立で
きる。 周縁を上方に折曲した中間板９に絶縁パッキンを介
して、弁体２をセットする。 弁体２の中心を中間板９に溶着する。 弁体２の上面に可撓性薄板２Ａを溶着する。 弁体２の外周にＰＴＣ２０を載せ、ＰＴＣ２０の上
にキャップ６を載せる。 中間板９の周縁を折り曲げ、中間板９でもって、絶
縁パッキン１２を介して、弁体２とＰＴＣ２０とキャッ
プ６の周縁をかしめて固定する。

【００３７】さらに、弁体とキャップとの間にリングを
介在させる封口体は、中間板の上面に、順番に、絶縁パ
ッキン、弁体、ＰＴＣ、リング、キャップを積層し、中
間板の周縁を折り曲げて、絶縁パッキンを介して、弁体
とＰＴＣとキャップの周縁をかしめて固定する。

【００３８】以上の実施例は、中間接続体に中間板とリ
ード線とを使用している。ただ、本発明の密閉電池は、
必ずしも中間接続体を中間板とリード線とする必要はな
い。中間板を使用することなく、弁体を直接にリード線
に接続することもできる。この場合、弁体が電極の内圧
で変形するときに、リード線が弁体と一緒に変形しない
強度とし、あるいはリード線を別の部材で保持して変形
しないようにする。

【００３９】

【発明の効果】本発明の防爆型の密閉電池は、電流を遮
断する前に安全弁が開弁する弊害を防止し、最初に電流
を遮断し、その後に安全弁を開弁できる特長がある。さ
らに、安全弁の開弁圧を正確に制御できる特長も実現で
きる。それは、本発明の防爆型の密閉電池が、安全弁の
弁体に積層して可撓性薄板を備え、しかも、弁体にガス
孔を設けることなく、弁体が中間接続体から切り離され
て一部を破断するように設計しているからである。すな
わち、本発明の防爆型の密閉電池は、弁体を密閉構造と
して可撓性薄板を積層している。弁体は、中間接続体か
ら切り離されて一部を破断するまでは、密閉構造となっ
ている。いいかえると、弁体は、中間接続体から切り離
されて電流を遮断するまでは、密閉構造を保持する。こ
のため、弁体が破断するまでは、可撓性薄板に電池の圧
力が作用しない。電池の内圧が作用しない可撓性薄板
は、電池の内圧が異常に上昇しても、破断することはな
い。可撓性薄板が電池の内圧に押圧されて破断するの
は、弁体が中間接続体から切り離されて、一部が破断し
て後である。この動作をする本発明の防爆型の密閉電池
は、電池の内圧が上昇すると、最初に電流が遮断され、
その後に安全弁が開弁される。電流を遮断する前に、安
全弁が開弁する誤動作が防止される。

【００４０】さらに本発明の防爆型の密閉電池は、電池
の内圧で破断する可撓性薄板を弁体とは別部材とするの
で、可撓性薄板の破断圧力を正確にすることができる。
また、弁体にＶ溝を設ける等の方法で安全弁の開弁圧を
調整しないので、高精度な加工技術を必要とせず、設定
圧で正確に開弁できる安全弁の防爆型の密閉電池を安価
に多量生産できる特長も実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の防爆型の密閉電池の封口体部分を示す断
面図

【図２】図１に示す密閉電池の封口体部分であって電池
の内圧が上昇して電流を遮断する状態を示す断面図

【図３】図１に示す密閉電池の封口体部分であって電池
の内圧がさらに上昇して安全弁を開弁した状態を示す断
面図

【図４】改良された密閉電池の封口体部分を示す断面図

【図５】本発明の防爆型の密閉電池の封口体部分であっ
て電池の内圧が低いときの状態を示す断面図

【図６】図５に示す密閉電池の封口体部分であって電池
の内圧が上昇して電流が遮断された状態を示す断面図

【図７】図５に示す密閉電池の封口体部分であって電池
の内圧がさらに上昇して安全弁が開口された状態を示す
断面図

【図８】図５に示す密閉電池の封口体部分であって電池
の内圧がさらに上昇して安全弁が開口された状態を示す
断面図

【図９】弁体を中間接続体である中間板に溶着する部分
の拡大断面図

【図１０】図９に示す弁体が中間板から破断して切り離
された状態を示す断面図

【図１１】弁体を中間板に溶着する部分の拡大断面図

【図１２】弁体と中間板との溶着部分の具体例を示す断
面図

【図１３】弁体と中間板との溶着部分の具体例を示す断
面図

【図１４】中間板に極小凸起を設けるプレス状態を示す
断面図

【図１５】湾曲部のある中間板に弁体を溶着した例を示
す断面図

【図１６】極小凸起のある弁体を中間板に溶着した状態
を示す断面図

【図１７】極小凸起のある弁体と極小凸起のある中間板
とを溶着する状態を示す断面図

【図１８】絶縁板を介して中間板と弁体とを挟着した封
口体の断面図

【図１９】金属箔のある弁体を使用した封口体の断面図

【符号の説明】

１…封口体 ２…弁体 ２Ａ…可撓性薄板 ２ａ…金属薄膜 ２ｂ…プラスチック膜 ３…ストッパ ４…リード線 ５…貫通孔 ６…キャップ ７…発電素子 ８…ガス抜き孔 ９…中間板 １０…外装缶 １１…絶縁パッキン １２…絶縁パッキン １３…切欠 １４…ガス透過孔 １５…破断接続子 １６…極小凸起 １７…リング １８…ガス孔 １９…極小凸起 ２０…ＰＴＣ ２１…絶縁板 ２２…凸起 ２３…雌金型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森脇 和朗 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 雨堤 徹 大阪府守口市京阪本通２丁目18番地 三 洋電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平５−343043（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−24262（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01M 2/12 101

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の圧力になると開弁して電池内のガ
   スを放出する安全弁を内蔵し、安全弁が、外装缶(10)の
   開口部を気密に閉塞すると共に、電池内の圧力上昇に伴
   い変形し、一部が破断されて開口される強度である導電
   性の弁体(2)と、この弁体の上面を気密に閉塞すると共
   に、弁体を通過したガスに押圧されて、ガスが一定の圧
   力になると破断して開弁される可撓性薄板(2A)とを備
   え、破断された弁体(2)を通過した電池内のガスが可撓
   性薄板(2A)を押圧して破断するように構成された防爆型
   の密閉電池であって、 弁体は、外装缶(10)の開口部を閉塞する状態で発電素子
   (7)に接続された中間接続体に接続されており、電池の
   内圧が上昇すると中間接続体から切り離されて一部が破
   断され、破断された開口部を通過する電池内のガスが可
   撓性薄板(2A)を押圧して破断するように構成されたこと
   を特徴とする防爆型の密閉電池。