JP3693844B2 - 電池の感圧電路遮断機構 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は感圧電路遮断機構に係わり、電池ケースの内部の圧力が上昇したときに安全性を確保するために用いられる電池の感圧電路遮断機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電池ケースの内部に有機溶媒系電解液を注入して密閉した、充電可能なリチウムイオン二次電池などが、携帯電話機やパソコン等の携帯用機器の電源として広く使用されている。
ところが、このような電池に再充電するときに過充電を行ったり、規定された電流よりも大きな電流で充電を行ったりすると、電池に異常が生じて電池ケース内に気体が発生し、電池ケース内の圧力や温度が上昇して、電池ケースの膨張、さらには亀裂等が発生し、内部の電解液が外部ににじみ出して、電池が組み込まれた機器に悪影響を与えることがあった。
また、これに至らなくてとも、前述したような異常状態のままで、電池の使用を継続すると、電池の膨張が進行し、電池ケースが破裂したりする危険性があり、異常が生じた電池は速やかに使用を中止する必要があった。
【０００３】
このような障害を解決するために、従来の電池の感圧電路遮断機構を、例えば図８、９に示すような円形の電池に用いたもので説明すると、電池ケース１にガスケット２を介して、周囲をカシメ等で電池ケース１の内部を密閉するように取り付けた電池蓋３と、この電池蓋３の下部に、上方に変位可能なアクチュエータ４とが、それぞれ配設されている。
前記電池蓋３には通気口３ａが形成され、電池ケース１内部の圧力上昇によりアクチュエータ４が開裂すると、内部の圧力上昇した気体が通気口３ａから外部に逃げられるようになっている。
【０００４】
また、アクチュエータ４は、円環状の安全弁部４ａが絞り加工等で形成され、この安全弁部４ａには、中央部に図示下方に突出する突起部４ｂと、この突起部４ｂの周囲の下面に放射状の溝４ｃが形成されている。この溝４ｃが形成された部分のアクチュエータ４は薄肉になっており、電池ケース１内部の圧力上昇によりアクチュエータ４が開裂可能になっている。
また、アクチュエータ４の下方には絶縁板５が配設され、この絶縁板５には安全弁部４ａの突起部４ａが挿通する穴５ａと、他に通気穴５ｂとが貫通形成されている。
前記絶縁板５の下部には、リード固定部材６が配設され、このリード固定部材６には、前記絶縁板５の穴５ａに連通する穴６ａと、絶縁板５の通気穴５ｂと連通する通気穴６ｂとがそれぞれ設けられている。
【０００５】
前記絶縁基板５とリード固定部材６との穴５ａ、６ａには、安全弁部４ａの突起部４ｂが挿通され、この突起部４ｂの先端には金属板から成る薄板のリード７が取り付けられている。
この薄板のリード７は、突起部４ｂの先端部にスポット溶接等で接合される接合部を有し、アクチュエータ４とリード７とが電気的に導通している。また、リード７の他端は図示下方の発電素子８に接続されて、発電素子８と電池蓋３との間に電路が構成されている。
そして、電池内部の異常で電池ケース１内部の圧力が上昇した場合、圧力上昇した気体が通気穴５ｂ、６ｂから、図９に示す矢印Ａのように流れて、安全弁部４ａの裏面を上方に押し上げようとする力が加えられる。
【０００６】
この力で、安全弁部４ａが上方に変位し、リード７の接合部７ａに集中応力が働く。この集中応力で接合部７ａが破断され、リード７とアクチュエータ４との電気的接続が遮断されて、前記電池の電路が遮断されるようになっている。
この電路遮断で、電池内部の電流の流れが遮断されて、電池ケース１内部の圧力上昇が抑えることができる。また、もしも、前記電路が遮断されても、電池内部の圧力上昇がストップしなで更に内圧が上昇した場合には、更に上昇した電池内圧が安全弁部４ａに形成された放射状の溝４ｃに加わり、この溝４ｃによって薄肉に形成されたアクチュエータ４が開裂され、この開裂部分から内部の圧力上昇した気体が、通気口３ａから外部に逃げて、電池の破裂を事前に防ぐことができるようになっている。
このような従来の電池を用いた携帯電話機等の携帯用機器類は小型化が進み、このような携帯用機器に使用する電池も小型の要求が強くなっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来の電池の感圧電路遮断機構は、電池の内圧が低圧で上昇した場合でも、アクチュエター４が支障なく作動するように、アクチュエター４の形状を大きくしなければならなかった。そのために、従来の感圧電路遮断機構を小型にするのが難しく、電池の小型化が困難であった。
また、リード７は、全体が薄板で形成されているので、電池の内圧上昇によって接合部７ａがリード７から破断するときに、接合部７ａがアクチュエター４に引っ張られて延びて、引きちぎられるように破断する。
そのために、破断後の接合部７ａの破断面と、接合部７ａが破断されてできた破断孔７ｂの破断面とには、髭状の長いバリ等が発生する。このバリのために、上方に変位したアクチュエータ４とリード７間の電路を、完全に遮断することができないおそれがあった。
本発明は、前述のような課題を解決して、小型化が可能であると共に、電池の内圧上昇が低圧でも、確実に電路を遮断することができる高性能な電池の感圧電路遮断機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の電池の感圧電路遮断機構は、発電素子を内部に収納した電池ケースと、この電池ケースの内部を気密に遮蔽する電池蓋と、この電池蓋に形成され前記電池ケースの内方に向けて膨出形成したダイアフラム部と、前記発電素子に接続されると共に外部に露出する端子部と破断容易なリード部とを有する外部電極と、この外部電極を埋設して一体化すると共に、前記リード部を露出させる開口部を有する絶縁性の保持部材とを備え、前記ダイアフラム上に対向して前記リード部を配設し、前記開口部内に位置する前記リード部に、前記ダイアフラム部側に突出する絶縁体を一体形成し、前記発電素子と前記外部電極の前記端子部との間に前記リード部を介して電路を設け、前記電池ケースの内圧が所定値以上に上昇すると、前記ダイアフラム部の変位により、前記絶縁体が押圧され、前記リード部が破断して、前記電路を遮断するような構成とした。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記外部電極は、前記端子部と前記リード部とが一体化されている構成とした。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記絶縁体に前記リード部を埋設して一体化するような構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記保持部材には、前記絶縁体を連結する連結部を備え、この連結部を切断して前記絶縁体と前記保持部材とを切り離すような構成とした。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記リード部は、前記絶縁体の両端から延出する部分が前記開口部内に露出し、いずれか一方の前記露出部分の肉厚を薄肉にする切り込み部を形成した構成とした。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、前記リード部は、前記切り込み部を形成した部分の幅寸法を切り欠いて幅狭に形成した構成とした。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第７の解決手段として、前記開口部内に露出する前記切り込み部が形成された側と反対側の前記リード部に、前記絶縁体が上方に変位可能な内部応力を加え、前記リード部が前記切り込み部から破断すると、破断後のリード部が互いに大きく離間するような構成とした。
【００１５】
また、前記課題を解決するための第８の解決手段として、前記絶縁体は、前記ダイアフラム部側に突出する突出面を円弧状に形成し、前記切り込み部から遠い側に位置する前記突出面の端部近傍に、凸部を突出形成し、前記ダイアフラム部が変位して前記リード部を破断した時、前記凸部が前記ダイアフラム部により押圧されるような構成とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の電池の感圧電路遮断機構の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、図１は本発明の上面図であり、図２は本発明の電池の感圧電路遮断機構を電池ケースに取り付けた断面図であり、図３は本発明の下面図であり、図４は本発明の要部断面側面図であり、図５は本発明の要部拡大平面図であり、図６は本発明の要部拡大断面図であり、図７は本発明に関する動作を説明する要部断面図である。
【００１７】
本発明の電池の感圧電路遮断機構Ｔを、図１〜図４に示すような、例えば角形電池に用いたもので説明すると、発電素子（図示せず）を内部に収納した電池ケースＫには、内部を機密に遮蔽する電池蓋１１が溶接等で固着されている。
この電池蓋１１は、下部に取り付けられた固定部材１２と、上部に取り付けられた保持部材１３とにより狭持され、図示右端部寄りに配設されたリベット１４によって、電池蓋１１と、固定部材１２と、保持部材１３とが一体化されている。
前記リベット１４のカシメによって、固定部材１２の下方側の内部電極１５と、保持部材１３に一体化された外部電極１６とがリベット１４を介して電気的に導通して、電池内部の発電素子（図示せず）と外部電極１６との間に電路が形成されて、本発明の電池の感圧電路遮断機構Ｔが概略構成されている。
【００１８】
前述したような電池の感圧電路遮断機構Ｔの電池蓋１１は、アルミ等の導電性金属板から成り、図１〜図４に示すように、外形が楕円状に形成され、この楕円状の外周部には、帯状の鍔部１１ａと、図示左側に幅広で平坦状の鍔部１１ｂとを有し、この鍔部１１ａ、１１ｂの内側を絞り加工等で下方に突出して、平坦状の底部１１ｃが形成されている。
前記底部１１ｃの一部には、例えば図示右側にダイアフラム部Ｄと、図示左側に安全弁部Ｚとが形成されている。
【００１９】
前記ダイアフラム部Ｄは、図６に示すように、底部１１ｃの下面側から研削加工等により形成された円環状の凹部１１ｄにより薄肉部１１ｅが設けられている。
この薄肉部１１ｅがプレス等で椀状に電池ケースＫの図示下方の内方に向けて膨出形成されている。このようなダイアフラム部Ｄは、電池ケースＫの内圧変化で、薄肉部１１ｅの外周側の根元部分を支点として中央部が上下に変位可能になっている。
また、安全弁部Ｚは、外形が円環状に図示上方に突出形成された平坦状の厚肉の突出部１１ｆと、この突出部１１ｆの根元部分を薄肉にした連結部１１ｇとが形成されて構成されている。
【００２０】
また、底部１１ｃの図示右寄りには後述する固定部材１２の筒部１２ｂが挿入可能な孔１１ｈが形成され、図示左側の平坦状の鍔部１１ｂには電池ケースＫの内部に電解液等を注入するための注入孔１１ｊが形成されている。
前記安全弁部Ｚの右側近傍には底部１１ｃを上方側に突き出し形成したカシメ部１１ｋが設けられ、このカシメ部１１ｋによって、後述する保持部材１３を取り付け可能になっている。
【００２１】
前記電池蓋１１の底部１１ｃの下面側には、電池蓋１１の外形より小さい略楕円状の絶縁材料から成る固定部材１２が配設されている。この固定部材１２には、図２に示す右側端部寄りに後述するリベット１４を挿入するためのリベット孔１２ａを有する筒部１２ｂが、図示上方側に突出形成されている。
前記固定部材１２は、ダイアフラム部Ｄが形成された凹部１１ｄが位置する部分に、所定の幅と深さの通気溝１２ｃが形成されて、電池ケースＫ内部の内圧変化が通気溝１２ｃを介してダイアフラム部Ｄに伝達されるようになっている。
また、安全弁部Ｚが位置する部分の固定部材１２には、安全弁部Ｚの外径と略同寸法の通気口１２ｄが貫通形成され、また、注入孔１１ｊが位置する固定部材１２には、注入孔１１ｊより大きめの注入口１２ｅが貫通形成されている。
また、固定部材１２の中央部には、下方に向かって突出するカシメ部１２ｆが形成されている。
【００２２】
また、安全弁部Ｚを除く電池蓋１１の底部１１ｃ上には、後述する外部電極１６をインサート成形で一体化した保持部材１３が取り付けられている。
この押さえ部材１３は絶縁材料から成り、ダイアフラムＤが位置する上方には、矩形の開口部１３ａが形成され、この開口部１３ａの図示左側で、電池蓋１１の中央部付近には、略矩形の端子保持部１３ｂが突出形成されている。
また、保持部材１３の右端部寄りには、後述するリベット１４をカシメ付けるための外形が円形のリベットカシメ部１３ｃが所定の深さで彫り込み形成されている。
前記端子保持部１３ｂの図示左側近傍には、電池蓋１１のカシメ部１１ｋをカシメ付けるためのカシメ孔１３ｄが所定の深さで形成されている。
【００２３】
前記固定部材１２のリベット孔１２ａには、銅等の金属棒から成るリベット１４がカシメ可能に挿通されている。前記リベット１４は下方に頭部１４ａと、上方には筒部１２ｅから突出する先端部１４ｂとが形成されている。
そして、固定部材１２のリベット孔１２ａにリベット１４が挿通されて、リベット１４の頭部１４ａと固定部材１２との間に内部電極１５の取付部１５ａが狭持されるようになっている。
前記内部電極１５は、銅等の金属板から成り、固定部材１２の底面に接する平坦状の取付部１５ａと、この取付部１５ａから下方側に略Ｌ字状に折り曲げられる端子部１５ｂとが形成されている。
そして、取付部１５ａの図示左側の一方側が固定部材１２のカシメ部１２ｆにカシメ付けられると共に、図示右側の他方側がリベット１４の頭部１４ａと固定部材１２との間に狭持されて、内部電極１５が固定部材１２に取り付けられている。
【００２４】
前記電池蓋１１の底部１１ｃ上の保持部材１３にインサート成形等で埋設されて一体化されている外部電極１６は、ニッケル等の一枚の金属板から成り、図１に示すように、端子部１６ａと、リード部１６ｂと、リベット接続部１６ｃとが一体形成されて構成されている。
前記外部電極１６は、電池内部の発電素子（図示せず）にリベット１４を介して接続されると共に、外部に露出する端子部１６ａが端子保持部１３ｂにインサート成形により取り付けられて形成されている。
【００２５】
また、端子保持部１３ｂにインサート成形される外部電極１６は、ダイアフラムＤ上に対向してリード部１６ｂが配設され、このリード部１６ｂは、開口部１３ａ内に露出し、このリード部１６ｂの略中央部には後述する絶縁体１７が取り付けられ、リベット接続部１６ｃがリベットカシメ部１３ｃの底面から露出するように保持部材１３にインサート成形等により取り付けられている。
また、電池蓋１１の右側端部寄りの孔１１ｈに、固定部材１２の筒部１２ｂを挿入し、リベット孔１２ａにリベット１４を挿入して、先端部１４ｂをカシメ付けることによって、頭部１４ａが内部電極１５の取付部１５ａと導通し、先端部１４ｂがリベット接続部１６ｃと導通して、内部電極１５と外部電極１６とがリベット１４を介して電気的に導通するようになっている。
そして、内部電極１５の端子部１５ｂを電池内部の発電素子（図示せず）に接続すると、発電素子と外部電極１６の端子部１６ａとの間に電路が形成されるようになっている
【００２６】
また、開口部１３ａ内に露出する外部電極１６のリード部１６ｂは、図５、６に示すように、絶縁体１７の左右両端から延出する部分が開口部１３ａ内に露出している。
前記リード部１６ｂは、開口部１３ａ内に露出するいずれか一方の露出部分の肉厚を薄肉にするＶ字状の切り込み部１６ｄがプレス等により形成されている。
また、リード部１６ｂには、切り込み部１６ｄを形成した部分の幅寸法を幅狭に形成するＵ字状の切り欠き部１６ｅが形成されている。そのために、リード部１６ｂは、切り込み部１６ｄと、切り欠き部１６ｅとによって破断容易になっている。
また、開口部１３ａ内に露出する切り込み部１６ｄが形成された側と反対側のリード部１６ｂに、絶縁体１７が上方に変位可能な内部応力（図示せず）を加え、リード部１６ｂが切り込み部１６ｄから破断すると、破断後のリード部１６ｂが互いに大きく離間するようになっている。
【００２７】
前記保持部材１３の開口部１３ａ内に露出するリード部１６ｂの中央部の絶縁体１７は、ダイアフラム部Ｄ側に突出形成されている。この絶縁体１７は、リード部１６ｂを埋設して、絶縁体１７とリード部１６ｂとが一体化されている。
前記保持部材１３の開口部１３ａには、絶縁体１７を連結するゲートから成る図５に示すような、２点鎖線で示す連結部１７ａが形成されている。
この連結部１７ａによって、保持部材１３を成形加工するときに、成形金型（図示せず）の保持部材１３側に注入した軟化した成形材料が、連結部１７ａから絶縁体１７側に流れて、絶縁体１７でリード部１６ｂを埋設して、保持部材１３と絶縁体１７とを成形加工で同時に形成することができるようになっている。
前記連結部１７ａは、成形加工後に切断して、保持部材１３と絶縁体１７とから切り離すようになっている。
【００２８】
また、絶縁体１７は、図６に示すように、下方のダイアフラム部Ｄ側に突出する突出面１７ｂを円弧状に形成し、切り込み部１６ｄから遠い側に位置する突出面１７ｂの端部１７ｃ近傍に、突出面１７ｂの中央部の突出高さと同等、あるいはそれ以下の高さの凸部１７ｄが突出形成されている。
【００２９】
このような構成の電池の感圧電路遮断機構Ｔは、図２に示すように、電池蓋１１を、内部に発電素子（図示せず）等を収納した電池ケースＫの開口部に位置させ、電池蓋１１の鍔部１１ａ、１１ｂの外周部を電池ケースＫに溶接等で取り付け、その後、注入孔１１ｊから所定の電解液（図示せず）を注入後、注入孔１１ｊを溶接等により塞ぐことにより、電池ケースＫの内部が気密に遮蔽されて、電池（図示せず）が組み立てられている。
【００３０】
前述したような、本発明の電池の感圧電路遮断機構Ｔの動作は、電池ケースＫ内部に異常が発生して、電池の内圧が上昇すると、図７に示すように圧力上昇した気体が、通気溝１２ｃから、矢印Ｂのようにダイアフラム部Ｄの凹部１１ｄ内に侵入し、ダイアフラム部Ｄの薄肉部１１ｅを上方に押し上げようとする力が働く。そして、電池の内圧が所定値以上に上昇すると、この内圧によって、ダイアフラム部Ｄが変位して、一気に上方に反転する。
このダイアフラム部Ｄの反転で、ダイアフラム部Ｄの中央部付近が、絶縁体１７の突出面１７ｂを押圧して、破断容易なリード部１６ｂを、切り込み部１６ｄから破断することができる。そして、破断後のリード部１６ｂは、絶縁体１７側が矢印Ｃ方向の上方に押し上げられ、保持部材１３側から分離される。
【００３１】
前記リード部１６ｂを破断したとき、図７に示すように、凸部１７ｄがダイアフラム部Ｄにより押圧されて、絶縁体１７が上方に押し上げられると共に、切り込み部１６ｄの反対側のリード部１６ｂに加えられている内部応力で、絶縁体１７側のリード部１６ｂを、保持部材１３側のリード部１６ｂから大きく離間させることができる。
そのために、外部電極１６と電池ケースＫ内部の発電素子との間の電路を確実に遮断することができる。
この電路遮断で、電池ケースＫ内部の圧力上昇が抑えられて、電池の破裂を未然に防止することができるようになっている。
【００３２】
また、外部電極１６と電池ケースＫ内部の発電素子（図示せず）との間の電路が遮断されても、電池内部の圧力上昇が停止しないで、更に内圧が上昇するような場合には、この更に上昇する電池内圧が安全弁部Ｚの突出部１１ｆに加わって、薄肉の連結部１１ｇを破断させる。
この連結部１１ｇの破断によって、電池内部の高圧になった気体が外部に排出され、電池の破裂を未然に防止することができる。
本発明の実施の形態では、保持部材１３と絶縁体１７とを成形加工で同時に形成するように説明したが、絶縁体１７を絶縁性の接着剤等で突出形成したものでもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の電池の感圧電路遮断機構は、ダイアフラム上に対向してリード部を配設し、開口部内に位置する前記リード部に、前記ダイアフラム部側に突出する絶縁体を一体形成し、電池内部の発電素子と外部電極の端子部との間に前記リード部を介して電路を設け、電池ケースの内圧が所定値以上に上昇すると、ダイアフラム部の変位により、絶縁体が押圧され、リード部が破断して、電路を遮断するようにしたので、ダイアフラム部に別部材を溶接しなくてもよく、抵抗溶接機等の設備が不要になると共に、組み立てが簡略化できる。
また、電池の内圧上昇が低くても、この低い内圧でダイアフラム部を精度良く上方に変位させて、電池内部の発電素子と外部電極との間の電路を確実に遮断することができる。
【００３４】
また、外部電極は、端子部とリード部とが一体化されているので、構造がシンプルになり、製造が容易な電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３５】
また、絶縁体にリード部を埋設して一体化するようにしたので、絶縁体をリード部に確実に固定することができ、電池内圧が上昇してダイアフラム部が上方に変位したときの押圧力を、絶縁体を介して確実にリード部に伝達することができ、高精度の電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３６】
また、保持部材には、絶縁体を連結する連結部を備え、この連結部を切断して絶縁体と保持部材とを切り離すようにしたので、保持部材を成形加工するときに連結部を介して絶縁体も同時に成形することができ、製造が容易な電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３７】
また、リード部は、前記絶縁体の両端から延出する部分が前記開口部内に露出し、いずれか一方の前記露出部分の肉厚をを薄肉にする切り込み部を形成したので、電池の内圧上昇が低圧でも、切り込み部によってリード部の破断が容易になり、ダイアフラム部が小型でもリード部を確実に破断させることができ、小型の電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３８】
また、リード部は、前記切り込み部を形成した部分の幅寸法を切り欠いて幅狭に形成したので、更にリード部を確実に破断させることができる電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３９】
また、前記開口部内に露出する、前記切り込み部が形成された側と反対側の前記リード部に、前記絶縁体が上方に変位可能な内部応力を加え、前記リード部が前記切り込み部から破断すると、破断後のリード部が互いに大きく離間するようにしたので、リード部が破断後、再度ダイアフラム部が下方に戻るようなことがあっても、前記内部応力によって、絶縁体を取り付けた側のリード部は、上方に変位したままであり、リード部の破断部分が再度導通するようなことがない。
【００４０】
また、前記絶縁体は、前記ダイアフラム部側に突出する突出面を円弧状に形成し、前記切り込み部から遠い側に位置する前記突出面の端部近傍に、凸部を突出形成し、前記ダイアフラム部が変位して前記リード部を破断した時、前記凸部が前記ダイアフラム部により押圧されるようにしたので、ダイアフラム部の変位量（ストローク）が小さくても、凸部によって破断後のリード部同士を大きく離間させることができ、小型のダイアフラム部でも、電路を確実に遮断することができる。そのために小型の電池の感圧電路遮断機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池の感圧電路遮断機構の上面図である。
【図２】本発明の電池の感圧電路遮断機構を電池ケースに取り付けた断面図である。
【図３】本発明に係わる下面図である。
【図４】本発明に係わる要部断面側面図である。
【図５】本発明に係わる要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係わる要部拡大断面図である。
【図７】本発明の電池の感圧電路遮断機構の動作を説明する要部拡大断面図である。
【図８】従来の電池の感圧電路遮断機構を示す要部断面図である。
【図９】従来の電池の感圧電路遮断機構の動作を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
Ｔ 本発明の電池の感圧電路遮断機構
１１ 電池蓋
１１ａ、１１ｂ 鍔部
１１ｃ 底部
１１ｄ 凹部
１１ｅ 薄肉部
１１ｆ 突出部
１１ｇ 連結部
１１ｈ 孔
１１ｊ 注入孔
１１ｋ カシメ部
１２ 固定部材
１２ａ リベット孔
１２ｂ 筒部
１２ｃ 通気溝
１２ｄ 通気口
１２ｅ 注入口
１２ｆ カシメ部
１３ 保持部材
１３ａ 開口部
１３ｂ 端子保持部
１３ｃリベットカシメ部
１３ｄ カシメ孔
１４ リベット
１４ａ 頭部
１４ｂ 先端部
１５ 内部電極
１５ａ 取付部
１５ｂ 端子部
１６ 外部電極
１６ａ 端子部
１６ｂ リード部
１６ｃ リベット接続部
１６ｄ 切り込み部
１７ 絶縁体
１７ａ 連結部
１７ｂ 突出面
１７ｃ 端部
１７ｄ 凸部
Ｋ 電池ケース
Ｄ ダイアフラム部
Ｚ 安全弁部
【発明の属する技術分野】
本発明は感圧電路遮断機構に係わり、電池ケースの内部の圧力が上昇したときに安全性を確保するために用いられる電池の感圧電路遮断機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば電池ケースの内部に有機溶媒系電解液を注入して密閉した、充電可能なリチウムイオン二次電池などが、携帯電話機やパソコン等の携帯用機器の電源として広く使用されている。
ところが、このような電池に再充電するときに過充電を行ったり、規定された電流よりも大きな電流で充電を行ったりすると、電池に異常が生じて電池ケース内に気体が発生し、電池ケース内の圧力や温度が上昇して、電池ケースの膨張、さらには亀裂等が発生し、内部の電解液が外部ににじみ出して、電池が組み込まれた機器に悪影響を与えることがあった。
また、これに至らなくてとも、前述したような異常状態のままで、電池の使用を継続すると、電池の膨張が進行し、電池ケースが破裂したりする危険性があり、異常が生じた電池は速やかに使用を中止する必要があった。
【０００３】
このような障害を解決するために、従来の電池の感圧電路遮断機構を、例えば図８、９に示すような円形の電池に用いたもので説明すると、電池ケース１にガスケット２を介して、周囲をカシメ等で電池ケース１の内部を密閉するように取り付けた電池蓋３と、この電池蓋３の下部に、上方に変位可能なアクチュエータ４とが、それぞれ配設されている。
前記電池蓋３には通気口３ａが形成され、電池ケース１内部の圧力上昇によりアクチュエータ４が開裂すると、内部の圧力上昇した気体が通気口３ａから外部に逃げられるようになっている。
【０００４】
また、アクチュエータ４は、円環状の安全弁部４ａが絞り加工等で形成され、この安全弁部４ａには、中央部に図示下方に突出する突起部４ｂと、この突起部４ｂの周囲の下面に放射状の溝４ｃが形成されている。この溝４ｃが形成された部分のアクチュエータ４は薄肉になっており、電池ケース１内部の圧力上昇によりアクチュエータ４が開裂可能になっている。
また、アクチュエータ４の下方には絶縁板５が配設され、この絶縁板５には安全弁部４ａの突起部４ａが挿通する穴５ａと、他に通気穴５ｂとが貫通形成されている。
前記絶縁板５の下部には、リード固定部材６が配設され、このリード固定部材６には、前記絶縁板５の穴５ａに連通する穴６ａと、絶縁板５の通気穴５ｂと連通する通気穴６ｂとがそれぞれ設けられている。
【０００５】
前記絶縁基板５とリード固定部材６との穴５ａ、６ａには、安全弁部４ａの突起部４ｂが挿通され、この突起部４ｂの先端には金属板から成る薄板のリード７が取り付けられている。
この薄板のリード７は、突起部４ｂの先端部にスポット溶接等で接合される接合部を有し、アクチュエータ４とリード７とが電気的に導通している。また、リード７の他端は図示下方の発電素子８に接続されて、発電素子８と電池蓋３との間に電路が構成されている。
そして、電池内部の異常で電池ケース１内部の圧力が上昇した場合、圧力上昇した気体が通気穴５ｂ、６ｂから、図９に示す矢印Ａのように流れて、安全弁部４ａの裏面を上方に押し上げようとする力が加えられる。
【０００６】
この力で、安全弁部４ａが上方に変位し、リード７の接合部７ａに集中応力が働く。この集中応力で接合部７ａが破断され、リード７とアクチュエータ４との電気的接続が遮断されて、前記電池の電路が遮断されるようになっている。
この電路遮断で、電池内部の電流の流れが遮断されて、電池ケース１内部の圧力上昇が抑えることができる。また、もしも、前記電路が遮断されても、電池内部の圧力上昇がストップしなで更に内圧が上昇した場合には、更に上昇した電池内圧が安全弁部４ａに形成された放射状の溝４ｃに加わり、この溝４ｃによって薄肉に形成されたアクチュエータ４が開裂され、この開裂部分から内部の圧力上昇した気体が、通気口３ａから外部に逃げて、電池の破裂を事前に防ぐことができるようになっている。
このような従来の電池を用いた携帯電話機等の携帯用機器類は小型化が進み、このような携帯用機器に使用する電池も小型の要求が強くなっていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述したような従来の電池の感圧電路遮断機構は、電池の内圧が低圧で上昇した場合でも、アクチュエター４が支障なく作動するように、アクチュエター４の形状を大きくしなければならなかった。そのために、従来の感圧電路遮断機構を小型にするのが難しく、電池の小型化が困難であった。
また、リード７は、全体が薄板で形成されているので、電池の内圧上昇によって接合部７ａがリード７から破断するときに、接合部７ａがアクチュエター４に引っ張られて延びて、引きちぎられるように破断する。
そのために、破断後の接合部７ａの破断面と、接合部７ａが破断されてできた破断孔７ｂの破断面とには、髭状の長いバリ等が発生する。このバリのために、上方に変位したアクチュエータ４とリード７間の電路を、完全に遮断することができないおそれがあった。
本発明は、前述のような課題を解決して、小型化が可能であると共に、電池の内圧上昇が低圧でも、確実に電路を遮断することができる高性能な電池の感圧電路遮断機構を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の電池の感圧電路遮断機構は、発電素子を内部に収納した電池ケースと、この電池ケースの内部を気密に遮蔽する電池蓋と、この電池蓋に形成され前記電池ケースの内方に向けて膨出形成したダイアフラム部と、前記発電素子に接続されると共に外部に露出する端子部と破断容易なリード部とを有する外部電極と、この外部電極を埋設して一体化すると共に、前記リード部を露出させる開口部を有する絶縁性の保持部材とを備え、前記ダイアフラム上に対向して前記リード部を配設し、前記開口部内に位置する前記リード部に、前記ダイアフラム部側に突出する絶縁体を一体形成し、前記発電素子と前記外部電極の前記端子部との間に前記リード部を介して電路を設け、前記電池ケースの内圧が所定値以上に上昇すると、前記ダイアフラム部の変位により、前記絶縁体が押圧され、前記リード部が破断して、前記電路を遮断するような構成とした。
【０００９】
また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記外部電極は、前記端子部と前記リード部とが一体化されている構成とした。
【００１０】
また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記絶縁体に前記リード部を埋設して一体化するような構成とした。
【００１１】
また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記保持部材には、前記絶縁体を連結する連結部を備え、この連結部を切断して前記絶縁体と前記保持部材とを切り離すような構成とした。
【００１２】
また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記リード部は、前記絶縁体の両端から延出する部分が前記開口部内に露出し、いずれか一方の前記露出部分の肉厚を薄肉にする切り込み部を形成した構成とした。
【００１３】
また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、前記リード部は、前記切り込み部を形成した部分の幅寸法を切り欠いて幅狭に形成した構成とした。
【００１４】
また、前記課題を解決するための第７の解決手段として、前記開口部内に露出する前記切り込み部が形成された側と反対側の前記リード部に、前記絶縁体が上方に変位可能な内部応力を加え、前記リード部が前記切り込み部から破断すると、破断後のリード部が互いに大きく離間するような構成とした。
【００１５】
また、前記課題を解決するための第８の解決手段として、前記絶縁体は、前記ダイアフラム部側に突出する突出面を円弧状に形成し、前記切り込み部から遠い側に位置する前記突出面の端部近傍に、凸部を突出形成し、前記ダイアフラム部が変位して前記リード部を破断した時、前記凸部が前記ダイアフラム部により押圧されるような構成とした。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の電池の感圧電路遮断機構の実施の形態について図面を用いて説明する。まず、図１は本発明の上面図であり、図２は本発明の電池の感圧電路遮断機構を電池ケースに取り付けた断面図であり、図３は本発明の下面図であり、図４は本発明の要部断面側面図であり、図５は本発明の要部拡大平面図であり、図６は本発明の要部拡大断面図であり、図７は本発明に関する動作を説明する要部断面図である。
【００１７】
本発明の電池の感圧電路遮断機構Ｔを、図１〜図４に示すような、例えば角形電池に用いたもので説明すると、発電素子（図示せず）を内部に収納した電池ケースＫには、内部を機密に遮蔽する電池蓋１１が溶接等で固着されている。
この電池蓋１１は、下部に取り付けられた固定部材１２と、上部に取り付けられた保持部材１３とにより狭持され、図示右端部寄りに配設されたリベット１４によって、電池蓋１１と、固定部材１２と、保持部材１３とが一体化されている。
前記リベット１４のカシメによって、固定部材１２の下方側の内部電極１５と、保持部材１３に一体化された外部電極１６とがリベット１４を介して電気的に導通して、電池内部の発電素子（図示せず）と外部電極１６との間に電路が形成されて、本発明の電池の感圧電路遮断機構Ｔが概略構成されている。
【００１８】
前述したような電池の感圧電路遮断機構Ｔの電池蓋１１は、アルミ等の導電性金属板から成り、図１〜図４に示すように、外形が楕円状に形成され、この楕円状の外周部には、帯状の鍔部１１ａと、図示左側に幅広で平坦状の鍔部１１ｂとを有し、この鍔部１１ａ、１１ｂの内側を絞り加工等で下方に突出して、平坦状の底部１１ｃが形成されている。
前記底部１１ｃの一部には、例えば図示右側にダイアフラム部Ｄと、図示左側に安全弁部Ｚとが形成されている。
【００１９】
前記ダイアフラム部Ｄは、図６に示すように、底部１１ｃの下面側から研削加工等により形成された円環状の凹部１１ｄにより薄肉部１１ｅが設けられている。
この薄肉部１１ｅがプレス等で椀状に電池ケースＫの図示下方の内方に向けて膨出形成されている。このようなダイアフラム部Ｄは、電池ケースＫの内圧変化で、薄肉部１１ｅの外周側の根元部分を支点として中央部が上下に変位可能になっている。
また、安全弁部Ｚは、外形が円環状に図示上方に突出形成された平坦状の厚肉の突出部１１ｆと、この突出部１１ｆの根元部分を薄肉にした連結部１１ｇとが形成されて構成されている。
【００２０】
また、底部１１ｃの図示右寄りには後述する固定部材１２の筒部１２ｂが挿入可能な孔１１ｈが形成され、図示左側の平坦状の鍔部１１ｂには電池ケースＫの内部に電解液等を注入するための注入孔１１ｊが形成されている。
前記安全弁部Ｚの右側近傍には底部１１ｃを上方側に突き出し形成したカシメ部１１ｋが設けられ、このカシメ部１１ｋによって、後述する保持部材１３を取り付け可能になっている。
【００２１】
前記電池蓋１１の底部１１ｃの下面側には、電池蓋１１の外形より小さい略楕円状の絶縁材料から成る固定部材１２が配設されている。この固定部材１２には、図２に示す右側端部寄りに後述するリベット１４を挿入するためのリベット孔１２ａを有する筒部１２ｂが、図示上方側に突出形成されている。
前記固定部材１２は、ダイアフラム部Ｄが形成された凹部１１ｄが位置する部分に、所定の幅と深さの通気溝１２ｃが形成されて、電池ケースＫ内部の内圧変化が通気溝１２ｃを介してダイアフラム部Ｄに伝達されるようになっている。
また、安全弁部Ｚが位置する部分の固定部材１２には、安全弁部Ｚの外径と略同寸法の通気口１２ｄが貫通形成され、また、注入孔１１ｊが位置する固定部材１２には、注入孔１１ｊより大きめの注入口１２ｅが貫通形成されている。
また、固定部材１２の中央部には、下方に向かって突出するカシメ部１２ｆが形成されている。
【００２２】
また、安全弁部Ｚを除く電池蓋１１の底部１１ｃ上には、後述する外部電極１６をインサート成形で一体化した保持部材１３が取り付けられている。
この押さえ部材１３は絶縁材料から成り、ダイアフラムＤが位置する上方には、矩形の開口部１３ａが形成され、この開口部１３ａの図示左側で、電池蓋１１の中央部付近には、略矩形の端子保持部１３ｂが突出形成されている。
また、保持部材１３の右端部寄りには、後述するリベット１４をカシメ付けるための外形が円形のリベットカシメ部１３ｃが所定の深さで彫り込み形成されている。
前記端子保持部１３ｂの図示左側近傍には、電池蓋１１のカシメ部１１ｋをカシメ付けるためのカシメ孔１３ｄが所定の深さで形成されている。
【００２３】
前記固定部材１２のリベット孔１２ａには、銅等の金属棒から成るリベット１４がカシメ可能に挿通されている。前記リベット１４は下方に頭部１４ａと、上方には筒部１２ｅから突出する先端部１４ｂとが形成されている。
そして、固定部材１２のリベット孔１２ａにリベット１４が挿通されて、リベット１４の頭部１４ａと固定部材１２との間に内部電極１５の取付部１５ａが狭持されるようになっている。
前記内部電極１５は、銅等の金属板から成り、固定部材１２の底面に接する平坦状の取付部１５ａと、この取付部１５ａから下方側に略Ｌ字状に折り曲げられる端子部１５ｂとが形成されている。
そして、取付部１５ａの図示左側の一方側が固定部材１２のカシメ部１２ｆにカシメ付けられると共に、図示右側の他方側がリベット１４の頭部１４ａと固定部材１２との間に狭持されて、内部電極１５が固定部材１２に取り付けられている。
【００２４】
前記電池蓋１１の底部１１ｃ上の保持部材１３にインサート成形等で埋設されて一体化されている外部電極１６は、ニッケル等の一枚の金属板から成り、図１に示すように、端子部１６ａと、リード部１６ｂと、リベット接続部１６ｃとが一体形成されて構成されている。
前記外部電極１６は、電池内部の発電素子（図示せず）にリベット１４を介して接続されると共に、外部に露出する端子部１６ａが端子保持部１３ｂにインサート成形により取り付けられて形成されている。
【００２５】
また、端子保持部１３ｂにインサート成形される外部電極１６は、ダイアフラムＤ上に対向してリード部１６ｂが配設され、このリード部１６ｂは、開口部１３ａ内に露出し、このリード部１６ｂの略中央部には後述する絶縁体１７が取り付けられ、リベット接続部１６ｃがリベットカシメ部１３ｃの底面から露出するように保持部材１３にインサート成形等により取り付けられている。
また、電池蓋１１の右側端部寄りの孔１１ｈに、固定部材１２の筒部１２ｂを挿入し、リベット孔１２ａにリベット１４を挿入して、先端部１４ｂをカシメ付けることによって、頭部１４ａが内部電極１５の取付部１５ａと導通し、先端部１４ｂがリベット接続部１６ｃと導通して、内部電極１５と外部電極１６とがリベット１４を介して電気的に導通するようになっている。
そして、内部電極１５の端子部１５ｂを電池内部の発電素子（図示せず）に接続すると、発電素子と外部電極１６の端子部１６ａとの間に電路が形成されるようになっている
【００２６】
また、開口部１３ａ内に露出する外部電極１６のリード部１６ｂは、図５、６に示すように、絶縁体１７の左右両端から延出する部分が開口部１３ａ内に露出している。
前記リード部１６ｂは、開口部１３ａ内に露出するいずれか一方の露出部分の肉厚を薄肉にするＶ字状の切り込み部１６ｄがプレス等により形成されている。
また、リード部１６ｂには、切り込み部１６ｄを形成した部分の幅寸法を幅狭に形成するＵ字状の切り欠き部１６ｅが形成されている。そのために、リード部１６ｂは、切り込み部１６ｄと、切り欠き部１６ｅとによって破断容易になっている。
また、開口部１３ａ内に露出する切り込み部１６ｄが形成された側と反対側のリード部１６ｂに、絶縁体１７が上方に変位可能な内部応力（図示せず）を加え、リード部１６ｂが切り込み部１６ｄから破断すると、破断後のリード部１６ｂが互いに大きく離間するようになっている。
【００２７】
前記保持部材１３の開口部１３ａ内に露出するリード部１６ｂの中央部の絶縁体１７は、ダイアフラム部Ｄ側に突出形成されている。この絶縁体１７は、リード部１６ｂを埋設して、絶縁体１７とリード部１６ｂとが一体化されている。
前記保持部材１３の開口部１３ａには、絶縁体１７を連結するゲートから成る図５に示すような、２点鎖線で示す連結部１７ａが形成されている。
この連結部１７ａによって、保持部材１３を成形加工するときに、成形金型（図示せず）の保持部材１３側に注入した軟化した成形材料が、連結部１７ａから絶縁体１７側に流れて、絶縁体１７でリード部１６ｂを埋設して、保持部材１３と絶縁体１７とを成形加工で同時に形成することができるようになっている。
前記連結部１７ａは、成形加工後に切断して、保持部材１３と絶縁体１７とから切り離すようになっている。
【００２８】
また、絶縁体１７は、図６に示すように、下方のダイアフラム部Ｄ側に突出する突出面１７ｂを円弧状に形成し、切り込み部１６ｄから遠い側に位置する突出面１７ｂの端部１７ｃ近傍に、突出面１７ｂの中央部の突出高さと同等、あるいはそれ以下の高さの凸部１７ｄが突出形成されている。
【００２９】
このような構成の電池の感圧電路遮断機構Ｔは、図２に示すように、電池蓋１１を、内部に発電素子（図示せず）等を収納した電池ケースＫの開口部に位置させ、電池蓋１１の鍔部１１ａ、１１ｂの外周部を電池ケースＫに溶接等で取り付け、その後、注入孔１１ｊから所定の電解液（図示せず）を注入後、注入孔１１ｊを溶接等により塞ぐことにより、電池ケースＫの内部が気密に遮蔽されて、電池（図示せず）が組み立てられている。
【００３０】
前述したような、本発明の電池の感圧電路遮断機構Ｔの動作は、電池ケースＫ内部に異常が発生して、電池の内圧が上昇すると、図７に示すように圧力上昇した気体が、通気溝１２ｃから、矢印Ｂのようにダイアフラム部Ｄの凹部１１ｄ内に侵入し、ダイアフラム部Ｄの薄肉部１１ｅを上方に押し上げようとする力が働く。そして、電池の内圧が所定値以上に上昇すると、この内圧によって、ダイアフラム部Ｄが変位して、一気に上方に反転する。
このダイアフラム部Ｄの反転で、ダイアフラム部Ｄの中央部付近が、絶縁体１７の突出面１７ｂを押圧して、破断容易なリード部１６ｂを、切り込み部１６ｄから破断することができる。そして、破断後のリード部１６ｂは、絶縁体１７側が矢印Ｃ方向の上方に押し上げられ、保持部材１３側から分離される。
【００３１】
前記リード部１６ｂを破断したとき、図７に示すように、凸部１７ｄがダイアフラム部Ｄにより押圧されて、絶縁体１７が上方に押し上げられると共に、切り込み部１６ｄの反対側のリード部１６ｂに加えられている内部応力で、絶縁体１７側のリード部１６ｂを、保持部材１３側のリード部１６ｂから大きく離間させることができる。
そのために、外部電極１６と電池ケースＫ内部の発電素子との間の電路を確実に遮断することができる。
この電路遮断で、電池ケースＫ内部の圧力上昇が抑えられて、電池の破裂を未然に防止することができるようになっている。
【００３２】
また、外部電極１６と電池ケースＫ内部の発電素子（図示せず）との間の電路が遮断されても、電池内部の圧力上昇が停止しないで、更に内圧が上昇するような場合には、この更に上昇する電池内圧が安全弁部Ｚの突出部１１ｆに加わって、薄肉の連結部１１ｇを破断させる。
この連結部１１ｇの破断によって、電池内部の高圧になった気体が外部に排出され、電池の破裂を未然に防止することができる。
本発明の実施の形態では、保持部材１３と絶縁体１７とを成形加工で同時に形成するように説明したが、絶縁体１７を絶縁性の接着剤等で突出形成したものでもよい。
【００３３】
【発明の効果】
本発明の電池の感圧電路遮断機構は、ダイアフラム上に対向してリード部を配設し、開口部内に位置する前記リード部に、前記ダイアフラム部側に突出する絶縁体を一体形成し、電池内部の発電素子と外部電極の端子部との間に前記リード部を介して電路を設け、電池ケースの内圧が所定値以上に上昇すると、ダイアフラム部の変位により、絶縁体が押圧され、リード部が破断して、電路を遮断するようにしたので、ダイアフラム部に別部材を溶接しなくてもよく、抵抗溶接機等の設備が不要になると共に、組み立てが簡略化できる。
また、電池の内圧上昇が低くても、この低い内圧でダイアフラム部を精度良く上方に変位させて、電池内部の発電素子と外部電極との間の電路を確実に遮断することができる。
【００３４】
また、外部電極は、端子部とリード部とが一体化されているので、構造がシンプルになり、製造が容易な電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３５】
また、絶縁体にリード部を埋設して一体化するようにしたので、絶縁体をリード部に確実に固定することができ、電池内圧が上昇してダイアフラム部が上方に変位したときの押圧力を、絶縁体を介して確実にリード部に伝達することができ、高精度の電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３６】
また、保持部材には、絶縁体を連結する連結部を備え、この連結部を切断して絶縁体と保持部材とを切り離すようにしたので、保持部材を成形加工するときに連結部を介して絶縁体も同時に成形することができ、製造が容易な電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３７】
また、リード部は、前記絶縁体の両端から延出する部分が前記開口部内に露出し、いずれか一方の前記露出部分の肉厚をを薄肉にする切り込み部を形成したので、電池の内圧上昇が低圧でも、切り込み部によってリード部の破断が容易になり、ダイアフラム部が小型でもリード部を確実に破断させることができ、小型の電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３８】
また、リード部は、前記切り込み部を形成した部分の幅寸法を切り欠いて幅狭に形成したので、更にリード部を確実に破断させることができる電池の感圧電路遮断機構を提供できる。
【００３９】
また、前記開口部内に露出する、前記切り込み部が形成された側と反対側の前記リード部に、前記絶縁体が上方に変位可能な内部応力を加え、前記リード部が前記切り込み部から破断すると、破断後のリード部が互いに大きく離間するようにしたので、リード部が破断後、再度ダイアフラム部が下方に戻るようなことがあっても、前記内部応力によって、絶縁体を取り付けた側のリード部は、上方に変位したままであり、リード部の破断部分が再度導通するようなことがない。
【００４０】
また、前記絶縁体は、前記ダイアフラム部側に突出する突出面を円弧状に形成し、前記切り込み部から遠い側に位置する前記突出面の端部近傍に、凸部を突出形成し、前記ダイアフラム部が変位して前記リード部を破断した時、前記凸部が前記ダイアフラム部により押圧されるようにしたので、ダイアフラム部の変位量（ストローク）が小さくても、凸部によって破断後のリード部同士を大きく離間させることができ、小型のダイアフラム部でも、電路を確実に遮断することができる。そのために小型の電池の感圧電路遮断機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池の感圧電路遮断機構の上面図である。
【図２】本発明の電池の感圧電路遮断機構を電池ケースに取り付けた断面図である。
【図３】本発明に係わる下面図である。
【図４】本発明に係わる要部断面側面図である。
【図５】本発明に係わる要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係わる要部拡大断面図である。
【図７】本発明の電池の感圧電路遮断機構の動作を説明する要部拡大断面図である。
【図８】従来の電池の感圧電路遮断機構を示す要部断面図である。
【図９】従来の電池の感圧電路遮断機構の動作を説明する要部断面図である。
【符号の説明】
Ｔ 本発明の電池の感圧電路遮断機構
１１ 電池蓋
１１ａ、１１ｂ 鍔部
１１ｃ 底部
１１ｄ 凹部
１１ｅ 薄肉部
１１ｆ 突出部
１１ｇ 連結部
１１ｈ 孔
１１ｊ 注入孔
１１ｋ カシメ部
１２ 固定部材
１２ａ リベット孔
１２ｂ 筒部
１２ｃ 通気溝
１２ｄ 通気口
１２ｅ 注入口
１２ｆ カシメ部
１３ 保持部材
１３ａ 開口部
１３ｂ 端子保持部
１３ｃリベットカシメ部
１３ｄ カシメ孔
１４ リベット
１４ａ 頭部
１４ｂ 先端部
１５ 内部電極
１５ａ 取付部
１５ｂ 端子部
１６ 外部電極
１６ａ 端子部
１６ｂ リード部
１６ｃ リベット接続部
１６ｄ 切り込み部
１７ 絶縁体
１７ａ 連結部
１７ｂ 突出面
１７ｃ 端部
１７ｄ 凸部
Ｋ 電池ケース
Ｄ ダイアフラム部
Ｚ 安全弁部
Claims (8)
- 発電素子を内部に収納した電池ケースと、この電池ケースの内部を気密に遮蔽する電池蓋と、この電池蓋に形成され前記電池ケースの内方に向けて膨出形成したダイアフラム部と、前記発電素子に接続されると共に外部に露出する端子部と破断容易なリード部とを有する外部電極と、この外部電極を埋設して一体化すると共に、前記リード部を露出させる開口部を有する絶縁性の保持部材とを備え、前記ダイアフラム上に対向して前記リード部を配設し、前記開口部内に位置する前記リード部に、前記ダイアフラム部側に突出する絶縁体を一体形成し、前記発電素子と前記外部電極の前記端子部との間に前記リード部を介して電路を設け、前記電池ケースの内圧が所定値以上に上昇すると、前記ダイアフラム部の変位により、前記絶縁体が押圧され、前記リード部が破断して、前記電路を遮断するようにしたことを特徴とする電池の感圧電路遮断機構。
- 前記外部電極は、前記端子部と前記リード部とが一体化されていることを特徴とする請求項１記載の電池の感圧電路遮断機構。
- 前記絶縁体に前記リード部を埋設して一体化するようにしたことを特徴とする請求項１、または２記載の電池の感圧電路遮断機構。
- 前記保持部材には、前記絶縁体を連結する連結部を備え、この連結部を切断して前記絶縁体と前記保持部材とを切り離すようにしたことを特徴とする請求項１、２、または３記載の電池の感圧電路遮断機構。
- 前記リード部は、前記絶縁体の両端から延出する部分が前記開口部内に露出し、いずれか一方の前記露出部分の肉厚を薄肉にする切り込み部を形成したことを特徴とする請求項１、２、３、または４記載の電池の感圧電路遮断機構。
- 前記リード部は、前記切り込み部を形成した部分の幅寸法を切り欠いて幅狭に形成したことを特徴とする請求項５記載の電池の感圧電路遮断機構。
- 前記開口部内に露出する前記切り込み部が形成された側と反対側の前記リード部に、前記絶縁体が上方に変位可能な内部応力を加え、前記リード部が前記切り込み部から破断すると、破断後のリード部が互いに大きく離間するようにしたことを特徴とする請求項５、または６記載の電池の感圧電路遮断機構。
- 前記絶縁体は、前記ダイアフラム部側に突出する突出面を円弧状に形成し、前記切り込み部から遠い側に位置する前記突出面の端部近傍に、凸部を突出形成し、前記ダイアフラム部が変位して前記リード部を破断した時、前記凸部が前記ダイアフラム部により押圧されるようにしたことを特徴とする請求項５、または６記載の電池の感圧電路遮断機構。
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