JP3392656B2 - 防爆型電池缶 - Google Patents
防爆型電池缶Info
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- JP3392656B2 JP3392656B2 JP24732396A JP24732396A JP3392656B2 JP 3392656 B2 JP3392656 B2 JP 3392656B2 JP 24732396 A JP24732396 A JP 24732396A JP 24732396 A JP24732396 A JP 24732396A JP 3392656 B2 JP3392656 B2 JP 3392656B2
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- thin portion
- groove
- explosion
- thin
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電池
等に用いられる防爆型電池缶に関するものである。
等に用いられる防爆型電池缶に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】有機電解液を用いたリチウム電池、特に
リチウム二次電池においては、密閉型アルカリ二次電池
等と同様の高効率充放電特性を確保するために、その電
極の反応面積をできるだけ大きくする設計努力がなされ
ている。このような電池に対して異常電流負荷、異常加
熱、破壊的な衝撃等が加えられたとき、電池内で急激な
充放電反応もしくは化学反応による急激なガス発生が起
こり易く、電池が破裂する危険性が大きい。そのため防
爆安全機構が付加される。
リチウム二次電池においては、密閉型アルカリ二次電池
等と同様の高効率充放電特性を確保するために、その電
極の反応面積をできるだけ大きくする設計努力がなされ
ている。このような電池に対して異常電流負荷、異常加
熱、破壊的な衝撃等が加えられたとき、電池内で急激な
充放電反応もしくは化学反応による急激なガス発生が起
こり易く、電池が破裂する危険性が大きい。そのため防
爆安全機構が付加される。
【０００３】防爆安全機構の一例は、電池缶の底面部に
溝を設けて薄肉部を形成し、電池内で急激なガス発生が
起こり内部の圧力が異常に高くなったとき、その薄肉部
が破断して高圧になったガスを逃がすことによって電池
の破裂を防ぎ安全性を確保するように構成されている。
従来このような薄肉部の平面形状には、実開昭５８−１
７３２２号公報が開示する＋形状のもの、特開平１−３
０９２５２号公報が開示する直線と曲線との組合せから
なるもの、特開平３−５５７５４号公報が開示する−形
状のもの、実開昭６０−６５９７０号公報や特開平６−
３３５４８号公報が開示する環状あるいは円弧状のもの
等がある。
溝を設けて薄肉部を形成し、電池内で急激なガス発生が
起こり内部の圧力が異常に高くなったとき、その薄肉部
が破断して高圧になったガスを逃がすことによって電池
の破裂を防ぎ安全性を確保するように構成されている。
従来このような薄肉部の平面形状には、実開昭５８−１
７３２２号公報が開示する＋形状のもの、特開平１−３
０９２５２号公報が開示する直線と曲線との組合せから
なるもの、特開平３−５５７５４号公報が開示する−形
状のもの、実開昭６０−６５９７０号公報や特開平６−
３３５４８号公報が開示する環状あるいは円弧状のもの
等がある。
【０００４】上記従来例の薄肉部は、溝形成によるもの
であるため、環状のものを除き端部を有する。従来の電
池缶の一例を図５〜図７に示す。金属製電池缶１１の底
面部１３に円弧状の薄肉部１２を有する。図６のＢ−Ｂ
断面図を図７に示す。円弧溝の端部１４近傍の薄肉部１
２延長方向の断面形状は、図７に示すように、溝深さＨ
に相当する半径の曲面を設けて、溝加工時に端部に発生
する端部特有のストレスを緩和するようにしている。
であるため、環状のものを除き端部を有する。従来の電
池缶の一例を図５〜図７に示す。金属製電池缶１１の底
面部１３に円弧状の薄肉部１２を有する。図６のＢ−Ｂ
断面図を図７に示す。円弧溝の端部１４近傍の薄肉部１
２延長方向の断面形状は、図７に示すように、溝深さＨ
に相当する半径の曲面を設けて、溝加工時に端部に発生
する端部特有のストレスを緩和するようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電池缶においては、前記端部特有のストレスの緩和が十
分でないため、製造工程で前記端部１４の破損が発生し
たり、薄肉部１２の破断圧力のバラツキが大きくなって
いた。このような破断圧力のバラツキの大きいものにつ
いて、電池缶の破断圧力を安全側である低い側に設計す
ると、電池組立時に薄肉部１２の端部１４近傍が破損し
て生産工程を中断させたり、組立後の製品落下テストに
おいて薄肉部１２の端部１４近傍が破損して当該製品ロ
ットが不合格となるということが問題であった。
電池缶においては、前記端部特有のストレスの緩和が十
分でないため、製造工程で前記端部１４の破損が発生し
たり、薄肉部１２の破断圧力のバラツキが大きくなって
いた。このような破断圧力のバラツキの大きいものにつ
いて、電池缶の破断圧力を安全側である低い側に設計す
ると、電池組立時に薄肉部１２の端部１４近傍が破損し
て生産工程を中断させたり、組立後の製品落下テストに
おいて薄肉部１２の端部１４近傍が破損して当該製品ロ
ットが不合格となるということが問題であった。
【０００６】本発明は、かかる問題を解決するため、薄
肉部の破断圧力のバラツキの少ない防爆型電池缶を提供
することを目的とする。
肉部の破断圧力のバラツキの少ない防爆型電池缶を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、金属製電池缶の底面部に円弧状等の非環状
の溝を設けて薄肉部を形成した防爆型電池缶において、
前記薄肉部の端部は、前記薄肉部の延長方向に前記溝の
底面から前記底面部へ向かって肉厚を漸増する傾斜部を
有し、この傾斜部の前記薄肉部の延長方向の長さが前記
溝の深さの１．５〜６．０倍であることを特徴とする。
成するため、金属製電池缶の底面部に円弧状等の非環状
の溝を設けて薄肉部を形成した防爆型電池缶において、
前記薄肉部の端部は、前記薄肉部の延長方向に前記溝の
底面から前記底面部へ向かって肉厚を漸増する傾斜部を
有し、この傾斜部の前記薄肉部の延長方向の長さが前記
溝の深さの１．５〜６．０倍であることを特徴とする。
【０００８】本発明の防爆型電池缶によれば、薄肉部の
端部が、薄肉部の延長方向に溝の底面から電池缶の底面
部へ向かって肉厚を十分緩やかに漸増する傾斜部を有す
るため、この薄肉部の塑性加工時に発生する端部におけ
るストレスを十分小さくすることができるので、薄肉部
の破断圧力のバラツキを少なくすることができた。
端部が、薄肉部の延長方向に溝の底面から電池缶の底面
部へ向かって肉厚を十分緩やかに漸増する傾斜部を有す
るため、この薄肉部の塑性加工時に発生する端部におけ
るストレスを十分小さくすることができるので、薄肉部
の破断圧力のバラツキを少なくすることができた。
【０００９】なお、傾斜部の前記長さが溝の深さの１．
５倍に満たないと、前記端部特有のストレスの緩和が十
分でないため、破断圧力のバラツキが大きくなり、好ま
しくない。又、傾斜部の前記長さが溝の深さの６．０倍
を越えると、傾斜部の前記長さが大きくなり過ぎて薄肉
部の十分な長さを確保できなくなるため、薄肉部が防爆
安全機構としての機能を果たせなくなり、好ましくな
い。
５倍に満たないと、前記端部特有のストレスの緩和が十
分でないため、破断圧力のバラツキが大きくなり、好ま
しくない。又、傾斜部の前記長さが溝の深さの６．０倍
を越えると、傾斜部の前記長さが大きくなり過ぎて薄肉
部の十分な長さを確保できなくなるため、薄肉部が防爆
安全機構としての機能を果たせなくなり、好ましくな
い。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面に基づい
て説明する。
て説明する。
【００１１】本発明の第１の実施形態は、図１、図２に
示すように、外径１７ｍｍ、底面部３の肉厚０．４５ｍ
ｍの金属製電池缶１の底面部３に、金属製電池缶１の中
心軸を中心とした円弧状の溝を設け薄肉部２を形成し、
薄肉部２の溝の深さＨを０．４０ｍｍ（薄肉部２の肉厚
を０．０５ｍｍ）、前記溝の幅を０．５ｍｍ、直径を
７．５ｍｍ、円弧角度を２３０度とし、この薄肉部２の
両端部４、４夫々に、薄肉部２の延長方向に長さＬの傾
斜部５を設けて構成される。傾斜部５は、図３に示すよ
うに、薄肉部２の溝の底面８から金属製電池缶１の底面
部３に向かって肉厚を漸増するように形成されている。
示すように、外径１７ｍｍ、底面部３の肉厚０．４５ｍ
ｍの金属製電池缶１の底面部３に、金属製電池缶１の中
心軸を中心とした円弧状の溝を設け薄肉部２を形成し、
薄肉部２の溝の深さＨを０．４０ｍｍ（薄肉部２の肉厚
を０．０５ｍｍ）、前記溝の幅を０．５ｍｍ、直径を
７．５ｍｍ、円弧角度を２３０度とし、この薄肉部２の
両端部４、４夫々に、薄肉部２の延長方向に長さＬの傾
斜部５を設けて構成される。傾斜部５は、図３に示すよ
うに、薄肉部２の溝の底面８から金属製電池缶１の底面
部３に向かって肉厚を漸増するように形成されている。
【００１２】傾斜部の薄肉部の延長方向の長さＬと溝の
深さＨとの比αを、表１に示すように、１．４〜１０の
間で種々変化させて電池缶を試作して、夫々の前記比α
毎に１０個ずつ薄肉部２の破断圧力を測定し、その平均
値である平均破断圧力とバラツキである標準偏差とを求
めた。なお、前記比αが１０である電池缶のみ、薄肉部
２の円弧角度を１８０度として試作した。
深さＨとの比αを、表１に示すように、１．４〜１０の
間で種々変化させて電池缶を試作して、夫々の前記比α
毎に１０個ずつ薄肉部２の破断圧力を測定し、その平均
値である平均破断圧力とバラツキである標準偏差とを求
めた。なお、前記比αが１０である電池缶のみ、薄肉部
２の円弧角度を１８０度として試作した。
【００１３】
【表１】
【００１４】その結果、表１に示すように、実施例１〜
５の前記比αが１．５〜６．０の電池缶における破断圧
力の標準偏差は０．５〜０．８ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、
従来例１の１／４以下という極めてバラツキの少ないも
のとなった。又、本実施例１〜５の前記比αが１．５〜
６．０のものにおいては平均破壊圧力が前記比αに依存
せず同程度となっているので、設計上も好適である。
５の前記比αが１．５〜６．０の電池缶における破断圧
力の標準偏差は０．５〜０．８ｋｇｆ／ｃｍ2 となり、
従来例１の１／４以下という極めてバラツキの少ないも
のとなった。又、本実施例１〜５の前記比αが１．５〜
６．０のものにおいては平均破壊圧力が前記比αに依存
せず同程度となっているので、設計上も好適である。
【００１５】比較例１の前記比αが１０のものでは、薄
肉部２の円弧長さが短いためと思われるが、平均破壊圧
力が高くなり、又破断圧力のバラツキも大きくなった。
比較例２、３の前記比αが夫々１．４、１．０のもの
は、端部特有のストレスの緩和が十分でないためと思わ
れるが、破断圧力のバラツキが大きくなった。
肉部２の円弧長さが短いためと思われるが、平均破壊圧
力が高くなり、又破断圧力のバラツキも大きくなった。
比較例２、３の前記比αが夫々１．４、１．０のもの
は、端部特有のストレスの緩和が十分でないためと思わ
れるが、破断圧力のバラツキが大きくなった。
【００１６】本発明の第２の実施形態は、図４に示すよ
うに、金属製電池缶１の底面部３に、＋形状の溝を設け
薄肉部６を形成し、薄肉部６の溝の深さＨを０．４０ｍ
ｍ（肉厚を０．０５ｍｍ）、前記溝の幅を０．５ｍｍ、
縦横両溝夫々の長さを１０ｍｍとし、この薄肉部６の両
端部７、７に前記長さＬの傾斜部５を設けて構成され
る。この両端部７、７及びその他の基本構成は上記第１
の実施形態のものと同様である。
うに、金属製電池缶１の底面部３に、＋形状の溝を設け
薄肉部６を形成し、薄肉部６の溝の深さＨを０．４０ｍ
ｍ（肉厚を０．０５ｍｍ）、前記溝の幅を０．５ｍｍ、
縦横両溝夫々の長さを１０ｍｍとし、この薄肉部６の両
端部７、７に前記長さＬの傾斜部５を設けて構成され
る。この両端部７、７及びその他の基本構成は上記第１
の実施形態のものと同様である。
【００１７】この第２の実施形態において、両端部７、
７の前記比αを、表２に示すように、１．４〜６．０の
間で種々変化させて電池缶を試作して、夫々の前記比α
毎に１０個ずつ薄肉部６の破断圧力を測定し、その平均
値である平均破断圧力とバラツキである標準偏差とを求
めた。
７の前記比αを、表２に示すように、１．４〜６．０の
間で種々変化させて電池缶を試作して、夫々の前記比α
毎に１０個ずつ薄肉部６の破断圧力を測定し、その平均
値である平均破断圧力とバラツキである標準偏差とを求
めた。
【００１８】
【表２】
【００１９】その結果、表２に示すように、実施例６〜
１０の前記比αが１．５〜６．０の電池缶における破断
圧力の標準偏差は１．１〜１．２ｋｇｆ／ｃｍ2 とな
り、従来例２の１／３以下というバラツキの少ないもの
となった。又、比較例４、５の前記比αが夫々１．４、
１．０のものでは、上記比較例２、３のものと同様に、
破断圧力のバラツキが大きくなった。
１０の前記比αが１．５〜６．０の電池缶における破断
圧力の標準偏差は１．１〜１．２ｋｇｆ／ｃｍ2 とな
り、従来例２の１／３以下というバラツキの少ないもの
となった。又、比較例４、５の前記比αが夫々１．４、
１．０のものでは、上記比較例２、３のものと同様に、
破断圧力のバラツキが大きくなった。
【００２０】
【発明の効果】本発明の防爆型電池缶によれば、薄肉部
の端部が、薄肉部の延長方向に溝の底面から電池缶の底
面部へ向かって肉厚を十分緩やかに漸増する傾斜部を有
するため、この薄肉部の塑性加工時に発生する端部にお
けるストレスを十分小さくすることができるので、薄肉
部の破断圧力のバラツキを少なくすることができた。
の端部が、薄肉部の延長方向に溝の底面から電池缶の底
面部へ向かって肉厚を十分緩やかに漸増する傾斜部を有
するため、この薄肉部の塑性加工時に発生する端部にお
けるストレスを十分小さくすることができるので、薄肉
部の破断圧力のバラツキを少なくすることができた。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す下方からの斜視
図。
図。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す底面図。
【図３】図１のＡ−Ａ断面の部分拡大図。
【図４】本発明の第２の実施形態を示す底面図。
【図５】従来例を示す下方からの斜視図。
【図６】従来例を示す底面図。
【図７】図６のＢ−Ｂ断面の部分拡大図。
１ 金属製電池缶
２、６ 薄肉部
３ 底面部
４、７ 端部
５ 傾斜部
８ 溝の底面
Ｈ 溝深さ
Ｌ 傾斜部長さ
α 傾斜部長さと溝深さとの比
フロントページの続き
(72)発明者 飯田 守
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電
器産業株式会社内
(56)参考文献 特開 昭59−154743（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−115497（ＪＰ，Ａ)
特開 平１−309252（ＪＰ，Ａ)
実開 昭60−65970（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 2/02
H01M 2/12 101
Claims (2)
- 【請求項１】 金属製電池缶の底面部に非環状の溝を設
けて薄肉部を形成した防爆型電池缶において、前記薄肉
部の端部は、前記薄肉部の延長方向に前記溝の底面から
前記底面部へ向かって肉厚を漸増する傾斜部を有し、こ
の傾斜部の前記薄肉部の延長方向の長さが前記溝の深さ
の１．５〜６．０倍であることを特徴とする防爆型電池
缶。 - 【請求項２】 溝形状が円弧状である請求項１記載の防
爆型電池缶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24732396A JP3392656B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 防爆型電池缶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24732396A JP3392656B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 防爆型電池缶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092397A JPH1092397A (ja) | 1998-04-10 |
| JP3392656B2 true JP3392656B2 (ja) | 2003-03-31 |
Family
ID=17161697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24732396A Expired - Lifetime JP3392656B2 (ja) | 1996-09-19 | 1996-09-19 | 防爆型電池缶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3392656B2 (ja) |
Families Citing this family (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265096B1 (en) * | 1998-08-21 | 2001-07-24 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell having collector electrically insulated from cover |
| KR20010108194A (ko) | 1999-12-17 | 2001-12-07 | 다니구찌 이찌로오, 기타오카 다카시 | 전지 및 휴대기기 |
| JP3863351B2 (ja) | 2000-02-18 | 2006-12-27 | 松下電器産業株式会社 | 角形電池および角形電池の安全機構の製造方法 |
| US7435395B2 (en) | 2003-01-03 | 2008-10-14 | The Gillette Company | Alkaline cell with flat housing and nickel oxyhydroxide cathode |
| US6833215B2 (en) | 2003-01-03 | 2004-12-21 | The Gillette Company | Alkaline cell with flat housing |
| US7491464B2 (en) | 2003-01-03 | 2009-02-17 | The Gillette Company | Alkaline cell with flat housing |
| US7294429B2 (en) * | 2003-01-03 | 2007-11-13 | The Gillette Company | Alkaline cell with flat housing |
| US7195839B2 (en) | 2003-02-11 | 2007-03-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Battery cell with improved pressure relief vent |
| CN100466336C (zh) * | 2003-11-26 | 2009-03-04 | 吉莱特公司 | 具有平外壳的碱性电池 |
| KR101304125B1 (ko) * | 2005-09-02 | 2013-09-05 | 에이일이삼 시스템즈 인코포레이티드 | 전지 셀의 구조와 그 구성 방법 |
| JP5096671B2 (ja) * | 2005-09-13 | 2012-12-12 | 日立マクセルエナジー株式会社 | 密閉角形電池 |
| JP4346637B2 (ja) | 2006-11-24 | 2009-10-21 | 日立ビークルエナジー株式会社 | 円筒型二次電池 |
| JP5379958B2 (ja) * | 2007-03-30 | 2013-12-25 | 三洋電機株式会社 | 電池 |
| JP5623089B2 (ja) * | 2010-01-28 | 2014-11-12 | 冨士発條株式会社 | 電池用封口板と前記封口板の製造方法及び製造金型 |
| KR101907215B1 (ko) * | 2012-08-08 | 2018-10-11 | 삼성에스디아이 주식회사 | 원통형 리튬 이온 이차 전지 |
| KR101975389B1 (ko) * | 2013-01-04 | 2019-05-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지 |
| US10256444B2 (en) | 2014-07-15 | 2019-04-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Electricity storage device |
| WO2016203708A1 (ja) * | 2015-06-16 | 2016-12-22 | ソニー株式会社 | 電池、電池缶、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム |
| US10790490B2 (en) | 2015-09-09 | 2020-09-29 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery, battery can, battery pack, electronic device, electric vehicle, electricity storage device, and electric power system |
| JP7043086B2 (ja) * | 2020-01-29 | 2022-03-29 | 株式会社アプトデイト | コンデンサ用ケース及びコンデンサ用ケース製造方法 |
| CN115336088B (zh) * | 2020-03-31 | 2024-07-09 | 松下新能源株式会社 | 圆筒形电池 |
| US20240055719A1 (en) | 2021-03-25 | 2024-02-15 | Panasonic Energy Co., Ltd. | Sealed battery |
-
1996
- 1996-09-19 JP JP24732396A patent/JP3392656B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1092397A (ja) | 1998-04-10 |
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