JP6925212B2 - Explosion-proof valve body for sealed electrochemical devices - Google Patents
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Description
本発明は、コンデンサや電池などといった密閉型電気化学デバイスにおいて、デバイス内部の圧力が高まった際に、弁体が開放されて圧力を逃がす防爆弁体に関するものである。 The present invention relates to an explosion-proof valve body in a closed-type electrochemical device such as a capacitor or a battery, in which the valve body is opened to release the pressure when the pressure inside the device increases.
密閉されたケース内に電解液を有するコンデンサや電池などの密閉型電気化学デバイスは、多彩な用途に使用されている。特に、近年では、充放電を行う２次電池として、こうした密閉型電気化学デバイスが広く活用されている。
こうしたデバイスは、電解液がケース外に漏れ出ないように密閉されているが、高温下の放置や短絡・過充電・逆充電などにより電解液が分解されるなどして、本体内でガスが発生することがある。発生したガスによりデバイスの内圧が上昇すると、デバイスが破裂するおそれがある。そこで、デバイスの封口板のガス排出用孔に防爆弁体を設けて、デバイスの内圧上昇によって弁体を開放し、デバイスの破裂を防止することが行われる。
Sealed electrochemical devices such as capacitors and batteries that have an electrolyte in a sealed case are used in a variety of applications. In particular, in recent years, such a sealed electrochemical device has been widely used as a secondary battery for charging and discharging.
These devices are sealed so that the electrolyte does not leak out of the case, but the electrolyte is decomposed by leaving it at high temperature, short-circuiting, overcharging, reverse charging, etc., and gas is released inside the main body. May occur. If the internal pressure of the device rises due to the generated gas, the device may explode. Therefore, an explosion-proof valve body is provided in the gas discharge hole of the sealing plate of the device, and the valve body is opened by an increase in the internal pressure of the device to prevent the device from bursting.
例えば、特許文献１には、軸部と凹溝部とつば部を有する防爆弁体が開示され、凹溝部の薄肉の部位で破断して、ガスを一気に排出できるようにされている。この防爆弁体は、合成樹脂により射出成形されるものである。 For example, Patent Document 1 discloses an explosion-proof valve body having a shaft portion, a concave groove portion, and a brim portion, and breaks at a thin portion of the concave groove portion so that gas can be discharged at once. This explosion-proof valve body is injection-molded with a synthetic resin.
こうした防爆弁体は、密閉型電気化学デバイスのケース、特に封口板に対し、シールされた状態で一体化される。そのため、防爆弁体は、取付け部（特許文献１の防爆弁体においてはつば部）が、正確な形状で形成されている必要がある。 Such an explosion-proof valve body is integrated with the case of the sealed electrochemical device, particularly the sealing plate, in a sealed state. Therefore, in the explosion-proof valve body, the mounting portion (the brim portion in the explosion-proof valve body of Patent Document 1) needs to be formed in an accurate shape.
しかしながら、特許文献１の防爆弁体においては、破断すべき凹溝部は薄肉に形成される一方で、厚肉の軸部などを形成する必要があり、防爆弁体の寸法精度が低くなりがちであった。これは、防爆弁体の射出成形工程において、破断させるべき薄肉の凹溝部を成形する際に、薄肉部分では樹脂が流れにくくなることや、薄肉の凹溝部で冷却が進行しやすく、他の部分との間で温度差や圧力差が生じやすいことから、成形体としての防爆弁体に、反りやひずみが生じがちであることに起因する。 However, in the explosion-proof valve body of Patent Document 1, while the concave groove portion to be broken is formed to be thin, it is necessary to form a thick-walled shaft portion and the like, and the dimensional accuracy of the explosion-proof valve body tends to be low. there were. This is because, in the injection molding process of the explosion-proof valve body, when molding a thin-walled concave groove portion to be broken, the resin does not easily flow in the thin-walled portion, and cooling easily proceeds in the thin-walled concave groove portion, so that other parts are formed. This is because the explosion-proof valve body as a molded body tends to be warped or distorted because a temperature difference or a pressure difference is likely to occur between the two.
また、防爆弁体には、デバイスの内圧が所定の圧力に達した場合には、すみやかに弁体が破断して素早く内部のガスを排出して圧力を下げることができるよう、弁体の破壊強度を所定の範囲にすることが求められている。 In addition, when the internal pressure of the device reaches a predetermined pressure, the explosion-proof valve body is destroyed so that the valve body can be quickly broken and the internal gas can be quickly discharged to reduce the pressure. It is required to keep the strength within a predetermined range.
本発明の目的は、弁体の破壊強度のばらつきを抑えられ、取付け部の寸法精度が高い密閉型電気化学デバイス用防爆弁体を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an explosion-proof valve body for a closed-type electrochemical device, in which variations in breaking strength of the valve body can be suppressed and the dimensional accuracy of the mounting portion is high.
発明者は、鋭意検討の結果、防爆弁体の形状を板状部と筒状部を組み合わせた形状とすると共に、かかる防爆弁体の射出成形において、ゲートを複数個所に配置して、ウェルドが所定の位置を通過するようにすると、上記課題が解決できることを知見し、本発明を完成させた。 As a result of diligent studies, the inventor made the shape of the explosion-proof valve body a combination of a plate-shaped part and a tubular part, and in the injection molding of the explosion-proof valve body, the gates were arranged at a plurality of places to form a weld. It has been found that the above-mentioned problems can be solved by passing through a predetermined position, and the present invention has been completed.
本発明は、密閉型電気化学デバイスの封口板のガス排出孔を閉塞し、デバイスの内圧が上昇した際に破断してガスを排出する、密閉型電気化学デバイス用防爆弁体であって、防爆弁体は、平板状の板状部から筒状部が突出する形状に、熱可塑性樹脂の射出成形により形成されており、板状部のうち、筒状部よりも外側に位置する部分をつば部として、防爆弁体は、つば部で前記封口板に一体化されると共に、つば部には、複数のゲート痕が周方向に離間して配置されており、板状部のうち、筒状部よりも内側に位置する部分を破壊部として、破壊部には、破壊部の略中心を通過するように、ウェルドが形成されている密閉型電気化学デバイス用防爆弁体である（第１発明）。
なお、ゲート痕とは、防爆弁体を射出成形する際のゲートの部分の痕跡のことである。
The present invention is an explosion-proof valve body for a closed-type electrochemical device, which closes a gas discharge hole of a sealing plate of a closed-type electrochemical device and breaks to discharge gas when the internal pressure of the device rises. The valve body is formed by injection molding of a thermoplastic resin in a shape in which the tubular portion protrudes from the flat plate-shaped portion, and the portion of the plate-shaped portion located outside the tubular portion is brim. As a part, the explosion-proof valve body is integrated with the sealing plate at the brim part, and a plurality of gate marks are arranged on the brim part at intervals in the circumferential direction. An explosion-proof valve body for a closed-type electrochemical device in which a portion located inside the portion is used as a fracture portion and a weld is formed in the fracture portion so as to pass through substantially the center of the fracture portion (first invention). ).
The gate mark is a mark of the gate portion when the explosion-proof valve body is injection-molded.
第１発明において、好ましくは、破壊部及びつば部が、略同じ肉厚とされる（第２発明）。また、第１発明もしくは第２発明において、好ましくは、ゲート痕の数が３、４のいずれかである（第３発明）。また、第１発明ないし第３発明のいずれかにおいて、好ましくは、複数のゲート痕が、破壊部の略中心を通過する線に対し対称となる位置に配置される（第４発明）。また、第１発明ないし第３発明のいずれかにおいて、好ましくは、複数のゲート痕が、破壊部の略中心に対し等角度配置となるように配置される（第５発明）。 In the first invention, preferably, the fractured portion and the brim portion have substantially the same wall thickness (second invention). Further, in the first invention or the second invention, the number of gate marks is preferably any of 3 and 4 (third invention). Further, in any one of the first invention to the third invention, preferably, a plurality of gate marks are arranged at positions symmetrical with respect to a line passing through the substantially center of the fracture portion (fourth invention). Further, in any one of the first invention to the third invention, preferably, a plurality of gate marks are arranged so as to be arranged at an equal angle with respect to the substantially center of the fractured portion (fifth invention).
本発明の防爆弁体（第１発明）によれば、ウェルドの位置が的確に調整され、弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができる。また、防爆弁体の取付け部の寸法精度を高めることもできる。 According to the explosion-proof valve body (first invention) of the present invention, the position of the weld can be accurately adjusted, and the variation in the breaking strength of the valve body can be suppressed. In addition, the dimensional accuracy of the mounting portion of the explosion-proof valve body can be improved.
特に、第２発明のようにした場合には、防爆弁体の取付け部の寸法精度が特に高められる。また、第３発明や第４発明、第５発明のようにした場合には、ウェルドの位置等がより調整しやすくなるなどして、弁体の破壊強度のばらつきをより効果的に抑えることができる。
In particular, in the case of the second invention, the dimensional accuracy of the mounting portion of the explosion-proof valve body is particularly improved. Further, in the cases of the third invention, the fourth invention, and the fifth invention, it is possible to more effectively suppress the variation in the breaking strength of the valve body by making it easier to adjust the position of the weld. can.
以下図面を参照しながら、密閉型電気化学デバイスが電池である場合を例として、発明の実施形態について説明する。発明は以下に示す個別の実施形態に限定されるものではなく、その形態を変更して実施することもできる。 Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to the drawings, taking the case where the sealed electrochemical device is a battery as an example. The invention is not limited to the individual embodiments shown below, and the embodiments can be modified and implemented.
図１は、第１実施形態の防爆弁体１を有する密閉型電気化学デバイス９を示す。この密閉型電気化学デバイス９は電池である。箱状のケース４の内部に、正負極素子部８が配置され、電解液７で満たされて電池が構成されている。ケース４の開口部は、封口板３により密閉されている。ケース４や封口板３は、金属や合成樹脂等により形成されており、互いに溶接や接着などの手段により、密閉可能な形態で接合されている。
FIG. 1 shows a sealed electrochemical device 9 having the explosion-proof valve body 1 of the first embodiment. The sealed electrochemical device 9 is a battery. The positive and
封口板３には、電極用の穴が設けられており、穴には、正極端子５や負極端子６が封口板３を貫通するように設けられる。封口板３と正極端子５や負極端子６の間は、適宜ガスケット５Ｇ，６Ｇ等により、封止される。正極端子５はリード線５１により正負極素子部８の正極に電気的に接続され、負極端子６はリード線６１により正負極素子部８の負極に電気的に接続される。
The
封口板３にはガス排出孔３１が設けられており、防爆弁体１は、ガス排出孔３１を覆い、閉塞するように、封口板３に一体化されている。後述するように、密閉型電気化学デバイス１の内部にガスが発生して、デバイスの内圧が上昇した際には、防爆弁体１の破壊部１３が破断して解放され、内部のガスが排出される。
The
防爆弁体１について説明する。図２に示すように、防爆弁体１は、平板状の板状部１１から筒状部１４が突出する形状に、熱可塑性樹脂の射出成形により形成されている。
The explosion-proof valve body 1 will be described. As shown in FIG. 2, the explosion-proof valve body 1 is formed by injection molding of a thermoplastic resin in a shape in which a
防爆弁体１を形成する熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂、ポリスチレン（ＰＳ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂、ポリカーボネート（ＰＣ）樹脂、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）樹脂、フッ素（Ｆ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂などの熱可塑性樹脂が例示できる。これら熱可塑性樹脂は、単独もしくはブレンドして使用することもでき、適宜充填材や各種配合剤を含んでいてもよい。 Examples of the thermoplastic resin forming the explosion-proof valve body 1 include polyethylene (PE) resin, polypropylene (PP) resin, polystyrene (PS) resin, polyamide (PA) resin, polycarbonate (PC) resin, and polyvinyl chloride (PVC) resin. , Polyethylene terephthalate (PET) resin, polybutylene terephthalate (PBT) resin, fluorine (F) resin, polyether ether ketone (PEEK) resin and other thermoplastic resins can be exemplified. These thermoplastic resins can be used alone or in a blended form, and may appropriately contain a filler and various compounding agents.
図２に示した第１実施形態の防爆弁体１においては、板状部１１は円盤状である。板状部は、後述する他の実施形態のように、矩形状であってもよい。また、本実施形態においては、筒状部１４は円筒状である。後述する他の実施形態のように、筒状部は角筒状であってもよい。
本実施形態では、筒状部１４は、板状部１１の片面に突出するように設けられているが、筒状部を板状部１１の両面に突出するように設けてもよい。
In the explosion-proof valve body 1 of the first embodiment shown in FIG. 2, the plate-
In the present embodiment, the
板状部１１のうち、筒状部１４よりも半径方向外側に位置する部分をつば部１２とし、板状部１１のうち、筒状部１４よりも半径方向内側に位置する部分を破壊部１３とする。筒状部１４やつば部１２、破壊部１３は、本実施形態のように同心円状に配置・形成されることが好ましいが、これは必須ではない。
Of the plate-shaped
防爆弁体１は、封口板３のガス排出孔３１に筒状部１４が入り込むように配置され、つば部１２で封口板３に対し一体化されている。両者の一体化は、封口板３と防爆弁体１の間の気密性や液密性が保たれるよう、つば部１２の全周にわたって行われる。なお、防爆弁体１が封口板３に一体化される手段は特に限定されないが、接着や溶着により一体化されることが好ましい。別個に取付け部材を設けて、つば部１２を封口板３に対し押し付けるようにして固定してもよい。また、防爆弁体１と封口板３との間に、適宜シール部材を挟んで、両者の密封性を高めるようにしてもよい。
The explosion-proof valve body 1 is arranged so that the
防爆弁体１は熱可塑性樹脂の射出成形により成形された部材であるため、防爆弁体１には、ゲート痕ＧＲ，ＧＲが存在する。そして、防爆弁体１のつば部１２には、複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲが周方向に離間して配置されている。なお、ゲート痕とは、防爆弁体を射出成形する際の金型において、キャビティへの樹脂の注入経路となったゲートが設けられていた部分の、成形体における痕跡のことである。
Since the explosion-proof valve body 1 is a member formed by injection molding of a thermoplastic resin, the explosion-proof valve body 1 has gate marks GR and GR. A plurality of gate marks GR, GR are arranged apart from each other in the circumferential direction on the
本実施形態では、つば部１２の最外周部に、２つのゲート痕ＧＲ，ＧＲが設けられており、ゲート痕ＧＲ，ＧＲは、破壊部１３の略中心を通過する線（例えば、図の上下方向に延在する線、ウェルドラインＷ）に対し対称となる位置に配置されている。また、本実施形態においては、同時に、２つのゲート痕ＧＲ，ＧＲは、破壊部１３の略中心に対し等角度配置となるように、すなわち、破壊部１３の略中心を円の中心としてゲート痕ＧＲ，ＧＲが配置される位置の中心角が互いに１８０度となるように、配置されている。
In the present embodiment, two gate marks GR and GR are provided on the outermost peripheral portion of the
そして、破壊部１３には、破壊部１３の略中心を通過するように、ウェルドＷが形成されている。すなわち、射出成形の際に複数のゲートＧＲ，ＧＲからキャビティに流れ込んだ樹脂が合流する位置に形成されるウェルドＷが、破壊部１３の略中心を通過するよう、防爆弁体１は成形されている。なお、ウェルドＷは、破壊部１３の厳密な中心を通過しなければならないわけではなく、破壊部１３の中心とウェルドＷの間の隔たりが、破壊部１３の直径（長径）のプラスマイナス１５％以内であれば、ウェルドＷが破壊部１３の略中心を通過しているとみなせる。
A weld W is formed in the fractured
必須ではないが、板状部１１（つば部１２、破壊部１３）や筒状部１４の寸法は、以下のようにされることが好ましい。つば部１２の肉厚ｔ１と破壊部１３の肉厚ｔ２とは、略同じ肉厚とされることが好ましく、このようにされると、防爆弁体の寸法精度が一層高められる。また、つば部１２の肉厚ｔ１が破壊部１３の肉厚ｔ２よりも肉厚になるようにされていてもよい。
Although not essential, the dimensions of the plate-shaped portion 11 (brimmed
筒状部１４の肉厚ｔ３は、つば部１２の肉厚ｔ１よりも小さくされることが好ましい。また、筒状部１４の肉厚ｔ３は、筒状部１４の高さＨよりも小さくされることが好ましい。このようにすることも、防爆弁体の寸法精度を一層高めることに貢献する。
The wall thickness t3 of the
また、必須ではないが、本実施形態の防爆弁体１のように、筒状部１４が突設される側とは反対側に、板状部１１に環状の凹溝１５を設けることも好ましい。この凹溝１５は、筒状部１４が設けられる位置と重なるように設けられる。このような凹溝１５を設けることでも、成形される防爆弁体の実質的な肉厚の均一化が図られることになり、樹脂の冷却が均一に進むようになって、防爆弁体の寸法精度が一層高められる。
Further, although not essential, it is also preferable to provide an annular
上記実施形態の防爆弁体１や密閉型電気化学デバイス９は、公知の方法により成形される。防爆弁体１は、熱可塑性樹脂の射出成形法により成形される。防爆弁体１の外面形状に対応する形状のキャビティを形成可能な金型が準備される。当該金型には、樹脂を注入する経路が設けられており、防爆弁体１の複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲに対応する位置に、複数のゲートが設けられている。 The explosion-proof valve body 1 and the closed-type electrochemical device 9 of the above embodiment are molded by a known method. The explosion-proof valve body 1 is molded by an injection molding method of a thermoplastic resin. A mold capable of forming a cavity having a shape corresponding to the outer surface shape of the explosion-proof valve body 1 is prepared. The mold is provided with a path for injecting resin, and a plurality of gates are provided at positions corresponding to the plurality of gate marks GR, GR of the explosion-proof valve body 1.
射出成形工程において高温の溶融樹脂が金型に射出されると、金型のキャビティに、複数のゲートを通じて樹脂が供給される。溶融樹脂は、それぞれのゲートを起点としてキャビティ内を広がりながら、キャビティを充填していく。このとき、本実施形態では、ゲートが対称に配置されていたり、等角度に配置されているので、それぞれのゲートから注入された樹脂は、キャビティの略中央部で合流することになり、この部分にウェルドが形成される。このようにして、上記実施形態のような、複数のゲート痕を有し、破壊部１３の略中心をウェルドＷが通過するような防爆弁体１が成形される。
When the high-temperature molten resin is injected into the mold in the injection molding process, the resin is supplied to the cavity of the mold through a plurality of gates. The molten resin fills the cavity while expanding in the cavity starting from each gate. At this time, in the present embodiment, since the gates are arranged symmetrically or at equal angles, the resins injected from the respective gates merge at the substantially central portion of the cavity, and this portion Weld is formed in. In this way, the explosion-proof valve body 1 having a plurality of gate marks and allowing the weld W to pass through the substantially center of the
複数のゲートの配置は、上記実施形態の配置に限定されず、例えば、後述する他の実施形態のようなゲート配置としてもよい。また、破壊部１３の略中心をウェルドＷが通過するようにできるのであれば、複数のゲートの配置は対称であったり等角度配置であったりする必要はない。ゲートが非対称や不等角度の配置であっても、ゲートの太さや長さ、供給経路中の樹脂だまりなどを調節して、ウェルドＷが形成される位置を調整すればよい。
The arrangement of the plurality of gates is not limited to the arrangement of the above-described embodiment, and may be, for example, a gate arrangement as in other embodiments described later. Further, if the weld W can pass through the substantially center of the
成形された防爆弁体１は、公知の方法により、密閉型電気化学デバイス９の封口板３に取り付けられる。防爆弁体１は、封口板３に設けられたガス排出孔３１を覆い、ガス排出孔３１を閉塞するように取り付けられる。たとえば、図３に示すように、防爆弁体１の筒状部１４が封口板３のガス排出孔３１に入り込むように両者を配置し（図３（ａ））、つば部１２をガス排出孔３１の周縁部に接着剤で固着させ、両者を密封状に一体化すればよい（図３（ｂ））。
The molded explosion-proof valve body 1 is attached to the sealing
上記第１実施形態の防爆弁体１の作用及び効果について説明する。
上記実施形態の防爆弁体１においては、つば部１２に複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲが周方向に離間して配置されており、破壊部１３の略中心を通過するようにウェルドＷが形成されているため、弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができる。
The operation and effect of the explosion-proof valve body 1 of the first embodiment will be described.
In the explosion-proof valve body 1 of the above embodiment, a plurality of gate marks GR and GR are arranged apart from each other in the circumferential direction on the
防爆弁体１では内圧が高まると、破壊部１３が破壊して内部のガスが放出されるが、その際に、破壊部にウェルドＷがあると、ウェルド部の強度は通常の部分に比べ強度が低いため（典型的には４０〜６０％程度強度が低下する）、ウェルドＷの部分を起点として破壊が生じやすくなる。一方、内圧にさらされる破壊部１３に生ずる応力は、一般に破壊部の中心部で最大となり、周縁に向かうにつれて応力が減る傾向を示す。
In the explosion-proof valve body 1, when the internal pressure increases, the fractured
このため、ウェルドＷと破壊部１３の中心の隔たりが大きくなると、弁体の破壊強度がばらつくことになり、好ましくない。上記実施形態の防爆弁体１においては、複数のゲート（痕）があるため、ウェルドＷが破壊部１３の略中心を通過するように的確に調整しやすくなるので、弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができる。
Therefore, if the distance between the weld W and the center of the
また、上記実施形態の防爆弁体１においては、ウェルドＷを起点として破壊部１３が破壊され、弁体の一部に極端に薄い場所を作らなくてもよいので、防爆弁体の取付け部の寸法精度を高めることもできる。特許文献１に記載されたような従来の防爆弁体では、弁体が破壊すべき箇所を薄肉に成形する必要があり、このような薄肉の部分を設けると、薄肉部分が早く冷却される一方で、厚肉部分では冷却が遅くなるため、防爆弁体の射出成形工程において、成形体の冷却や保圧が不均一となり、成形体が反ったり、ひずんだり、ヒケを生じたりするなど、成形体の取付け部の寸法精度が悪化しがちであった。
Further, in the explosion-proof valve body 1 of the above-described embodiment, the breaking
上記実施形態の防爆弁体１においては、破壊部１３の略中央を通過するウェルドＷを起点として破壊部が破壊するので、弁体に極端に薄い場所を作らなくてもよい。その結果、防爆弁体１の寸法精度、特に、取付け部となるつば部１２の平面度などを向上できる。つば部１２の平面度が向上すると、つば部と封口板３を一体化する部分の密封度が良くなるといったメリットがある。
In the explosion-proof valve body 1 of the above embodiment, since the fractured portion is destroyed starting from the weld W passing substantially the center of the fractured
また、上記実施形態の防爆弁体１における寸法精度の向上には、防爆弁体１が平板状の板状部１１から筒状部１４が突出する形状に成形されていることも寄与している。破壊部１３の破壊する内圧を低くしようとすると、破壊部１３の肉厚やつば部１２の肉厚を薄くすることになるが、筒状部１４が板状部から突出するように成形されていれば、板状部が薄くなっても、成形時につば部が反ったり変形したりしにくくなるからである。この観点から、筒状部の形状は高さＨが厚みｔ３よりも大きくなるようにされることが好ましい。
Further, in order to improve the dimensional accuracy of the explosion-proof valve body 1 of the above embodiment, it is also contributed that the explosion-proof valve body 1 is formed into a shape in which the
また、防爆弁体１の取付け部の寸法精度をより効果的に高める観点からは、第１実施形態のように、破壊部１３及びつば部１２が、略同じ肉厚とされる（ｔ１≒ｔ２）ことが好ましい。両者が略同じ肉厚とされていれば、射出された樹脂の冷却度合いが両者の間で大きく異なることが抑制され、成形された防爆弁体を冷却する際に反りやひずみが発生することが抑制されるからである。
Further, from the viewpoint of more effectively improving the dimensional accuracy of the mounting portion of the explosion-proof valve body 1, the
また、弁体の破壊強度のばらつきをより効果的に抑えるとの観点からは、第１実施形態のように、つば部１２に設けられる複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲが、破壊部１３の略中心を通過する線（例えば図２の上下方向に延在する線）に対し対称となる位置に配置されることが好ましい。このようにされていると、ウェルドＷが破壊部１３の略中心を通過するように的確に調整しやすくなると共に、破壊部１３の略中心を通るウェルドＷが直線状に生じることになり、所定の内圧による応力で割れやすくなるからである。
Further, from the viewpoint of more effectively suppressing the variation in the breaking strength of the valve body, as in the first embodiment, the plurality of gate marks GR and GR provided on the
また、同様の理由から、第１実施形態のように、つば部１２に設けられる複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲが、破壊部の略中心に対し等角度配置となるように配置されることが好ましい。このようにされていると、ウェルドＷが破壊部１３の略中心を通過するように的確に調整しやすくなると共に、破壊部１３の略中心を通るウェルドＷが直線状に生じることになり、所定の内圧による応力で割れやすくなるからである。
Further, for the same reason, it is preferable that the plurality of gate marks GR, GR provided on the
発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の改変をして実施することができる。以下に発明の他の実施形態について説明するが、以下の説明においては、上記実施形態と異なる部分を中心に説明し、同様である部分についてはその詳細な説明を省略する。また、これら実施形態は、その一部を互いに組み合わせて、あるいは、その一部を置き換えて実施できる。 The invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. Other embodiments of the invention will be described below, but in the following description, parts different from the above-described embodiments will be mainly described, and detailed description of similar parts will be omitted. Moreover, these embodiments can be carried out by combining some of them with each other or replacing some of them.
図４には、第２実施形態の防爆弁体２１を示す。第２実施形態の防爆弁体２１において、円盤状の板状部に円筒状の筒状部２１４が突出形成されている点や、つば部２１２に複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲが周方向に離間して設けられ、破壊部２１３の略中心をウェルドＷが通過している点は、第１実施形態の防爆弁体１と同様である。
FIG. 4 shows the explosion-
第２実施形態の防爆弁体２１では、破壊部２１３の肉厚が、つば部２１２よりも薄くされている。破壊部２１３の肉厚は、つば部２１２の寸法精度に悪影響を与えない範囲であれば、つば部よりも薄くしてもよい。
In the explosion-
また、第２実施形態の防爆弁体２１においては、複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲの配置が、破壊部２１３の略中心を通過する線（図４の上下方向の線）に対し対称となる位置に配置される一方で、破壊部の略中心に対し等角度配置となるようには配置されていない。このような配置であっても、対称に配置されていれば、直線状のゲート痕Ｗを的確に配置できる。
すなわち、第２実施形態の防爆弁体２１でも、弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができ、防爆弁体の取付け部の寸法精度も高められる。
Further, in the explosion-
That is, even in the explosion-
図５には、第３実施形態の防爆弁体２２を示す。第３実施形態の防爆弁体２２においては、板状部に筒状部２２４が突出形成されている点や、つば部２２２に複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲが周方向に離間して設けられ、破壊部２２３の略中心をウェルドＷが通過している点は、第１実施形態の防爆弁体１と同様である。
FIG. 5 shows the explosion-
第３実施形態の防爆弁体２２では、板状部が矩形状、特に方形状に形成され、筒状部が角筒状に形成されている。このように、板状部や筒状部、つば部の形状は、円形や円筒でなくてもよい。また、第３実施形態の防爆弁体２２では、つば部２２２の外周側のコーナー部のそれぞれに、計４つのゲート痕ＧＲ，ＧＲが設けられている。ゲート痕ＧＲ，ＧＲがこのように配置されることにより、ウェルドＷは破壊部２２３の略中心を通る十文字状に生じている。
In the explosion-
第３実施形態の防爆弁体２２でも、弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができ、防爆弁体の取付け部の寸法精度も高められる。
特に、４つのゲート痕が周方向に離間して設けられることにより、ウェルドＷが破壊部２２３の略中心を通る十文字状に生じるので、ウェルド部を起点とする破壊強度の調整がしやすくなり、より効果的に弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができる。
Even in the explosion-
In particular, since the four gate marks are provided apart in the circumferential direction, the weld W is formed in a cross shape passing through the substantially center of the
また、第３実施形態の防爆弁体２２では、つば部２２２の肉厚や破壊部２２３の肉厚よりも、筒状部２２４の肉厚が小さくなるようにされている。このようにすることも、板状部の冷却の均質性を高め、防爆弁体２２の取付け部の寸法精度を高めることに効果的であり、好ましい。
Further, in the explosion-
図６には、第４実施形態の防爆弁体２３を示す。第４実施形態の防爆弁体２３においては、板状部に筒状部２３４が突出形成されている点や、つば部２３２に複数のゲート痕ＧＲ，ＧＲが周方向に離間して設けられ、破壊部２３３の略中心をウェルドＷが通過している点は、他の実施形態の防爆弁体と同様である。第４実施形態の防爆弁体２３でも、弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができ、防爆弁体の取付け部の寸法精度も高められる。
FIG. 6 shows the explosion-
第４実施形態の防爆弁体２３では、筒状部２３４が、板状部の両面に突出するように設けられている。筒状部を両側に突出させるようにすれば、それぞれの筒状部２３４，２３４の突出量を低く抑えながら、防爆弁体の取付け部の寸法精度をより効果的に高めることができる。
In the explosion-
また、第４実施形態の防爆弁体２３では、３つのゲート痕ＧＲ，ＧＲが、破壊部の略中心に対しそれぞれ１２０度の間隔で等角度配置となるように配置されている。このような配置であると、ウェルドＷが破壊部２３３の略中心を通る三つ又状に生じるので、第３実施形態の防爆弁体２２と同様に、ウェルド部を起点とする破壊強度の調整がしやすくなり、より効果的に弁体の破壊強度のばらつきを抑えることができる。この観点から、ゲート痕の数は、３つまたは４つであることが特に好ましい。
Further, in the explosion-
なお、第４実施形態の防爆弁体２３では、ゲート痕ＧＲ，ＧＲは、つば部２３２の半径方向の中央部に設けられている。ゲート痕の位置は、寸法精度を高めるうえで、第１実施形態ないし第３実施形態のように、つば部の最外周部であることが好ましいが、第４実施形態のように、つば部の半径方向中央部であってもよく、つば部の内周側であってもよい。
In the explosion-
上記実施形態の説明においては、防爆弁体が適用される密閉型電気化学デバイスが電池である場合について説明した。電池は１次電池、例えばアルカリ電池であってもよいし、２次電池、例えばリチウムイオン電池等でもよいし、他の電池でもよく、特に限定されない。また、防爆弁体が適用される密閉型電気化学デバイスは、電解コンデンサであってもよい。 In the description of the above embodiment, the case where the sealed electrochemical device to which the explosion-proof valve body is applied is a battery has been described. The battery may be a primary battery, for example, an alkaline battery, a secondary battery, for example, a lithium ion battery, or another battery, and is not particularly limited. Further, the sealed electrochemical device to which the explosion-proof valve body is applied may be an electrolytic capacitor.
防爆弁体は、密閉型電気化学デバイスに使用でき、密閉型電気化学デバイスの内部で発生したガスを排出できて産業上の利用価値が高い。 The explosion-proof valve body can be used for a closed-type electrochemical device, and can discharge the gas generated inside the closed-type electrochemical device, and has high industrial utility value.
１ 防爆弁体
１１ 板状部
１２ つば部
１３ 破壊部
１４ 筒状部
ＧＲ ゲート痕
Ｗ ウェルド
３ 封口板
４ ケース
５ 正極端子
６ 負極端子
７ 電解液
８ 正負極素子部
９ 密閉型電気化学デバイス（電池）
1 Explosion-
Claims (5)
防爆弁体は、平板状の板状部から筒状部が突出する形状に、熱可塑性樹脂の射出成形により形成されており、
板状部のうち、筒状部よりも外側に位置する部分をつば部として、
防爆弁体は、つば部で前記封口板に一体化されると共に、
つば部には、複数のゲート痕が周方向に離間して配置されており、
板状部のうち、筒状部よりも内側に位置する部分を破壊部として、
破壊部には、破壊部の略中心を通過するように、ウェルドが形成されている
密閉型電気化学デバイス用防爆弁体。 An explosion-proof valve body for a closed-type electrochemical device that closes the gas discharge hole of the sealing plate of a closed-type electrochemical device and breaks to discharge gas when the internal pressure of the device rises.
The explosion-proof valve body is formed by injection molding of a thermoplastic resin in a shape in which a tubular portion protrudes from a flat plate-shaped portion.
Of the plate-shaped part, the part located outside the tubular part is used as the brim part.
The explosion-proof valve body is integrated with the sealing plate at the brim, and the explosion-proof valve body is integrated with the sealing plate.
On the brim, a plurality of gate marks are arranged apart from each other in the circumferential direction.
Of the plate-shaped part, the part located inside the tubular part is used as the breaking part.
An explosion-proof valve body for a closed-type electrochemical device in which a weld is formed in the fractured portion so as to pass substantially the center of the fractured portion.
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