JPH0126041Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は安全装置付電池、特に端子板の内側
に内蓋板を設け、この内蓋板の一部に薄肉部を形
成してガス圧が異常に高まつたときに、電池が破
裂する前にその薄肉部が先に破裂してガスを逃が
すようにしたものに関する。

一般に電池は、その放電にともなつて何らかの
ガス発生が起こるものであるが、そのガス発生は
例えば過放電等の異常時に著しくなり、このよう
な場合電池内圧が異常に上昇して例えば電池の破
裂といつた危険をもたらす。このような危険を回
避するために、ガス圧が所定以上に高まるとその
ガスを外部へ逃がすような安全装置付電池が提供
されている。第１図は、その安全装置付電池の従
来例を示す。同図に示す電池１０は、負極缶１
４、正極端子板１６およびガスケツト１８からな
る電池ケース１２内に、正極２２、セパレータ２
４および負極２６からなる発電要素２０が電解液
２８とともに密封入されている。発電要素２０
は、いわゆる非水電解液電池と呼ばれるものであ
つて、負極２６にリチウムのごとき軽金属が使用
されている。このような非水電解液電池において
も例えば過放電状態では多量のガスを発生して電
池ケース１２内のガス圧を異常に高め、これによ
り場合によつては破裂という危険な状態に至るこ
ともある。このために、第１図に示した電池１０
では、電池ケース１２の蓋部を兼ねる正極端子板
１６の内側に内蓋板３２を設けるとともに、上記
端子板１６の中央を外方へわん曲形成することに
より該端子板１６と上記内蓋板３２との間に弁室
３８を形成し、さらに上記端子板１６にガス抜孔
３０を設けるとともに、上記内蓋板３２に上記電
池ケース１２内のガス圧によつて破裂しやすくし
た薄肉部３４を設け、上記電池ケース１２内のガ
ス圧が所定以上に高まつたときに上記薄肉部３４
を破裂させて上記ガス抜孔３０からガスを逃がす
ようにしている。上記内蓋板３２はナイロン、ポ
リプロピレン、ポリエチレン等の合成樹脂が使用
される。そして、上記薄肉部３４は線状あるいは
放射状の溝の底に形成されている。第２図は、そ
の内蓋板３２の部分を取り出して示したもので、
電池ケース１２内のガス圧が許容限度以上に高ま
ると、その内蓋板３２の中央部がガス圧によつて
弁室３８側に押されて膨出し、これにより薄肉部
３４が内蓋板３２の略面方向に引張られて他の部
分よりも先に破裂し、これにより電池ケース１２
内の高圧ガスは該電池ケース１２を破裂にいたら
しむよりも先にその破裂部からガス抜孔３０を通
つて外部へ逃げる。上記薄肉部３４は、電池ケー
ス１２内のガス圧が安全範囲内にあるときは全く
破裂せず、他方そのガス圧が安全限度を越えたな
らば直ちに破裂するようにその厚み等が正確に設
定されていなければならないことはもちろんであ
る。ところが現実の問題としては、ガス圧が定め
られた圧力以上に達したときに確実に破裂するよ
うな薄肉部３４を内蓋板３２に設けることは非常
に困難なことであつた。というのは、まず、通常
薄肉部３４は内蓋板３２とともに一体成形により
形成されるが、このときその薄肉部３４の厚みを
一定のガス圧で破裂すべく精密に設定することが
極めて難しく、またその内蓋板３２の材質の機械
的強度特性も、例えば周囲温度の変化等によつて
大きく変化する。このため、同じ条件下において
も薄肉部３４が破裂するときの圧力は一定ではな
く、さらに環境温度が変つた場合にはそのバラツ
キはさらに著しくなる。このように、従来の安全
装置付電池１０では、それが作動するときのガス
圧を一定に揃えることができず、従つてガス圧が
安全範囲内にあるうちから作動してしまつたり、
あるいはガス圧が安全限度を越えて電池ケース１
２の耐圧限度を越えても破裂しないといつたよう
なことがしばしば生じていた。つまり、従来の安
全装置付電池１０は、その安全装置の作動条件の
再現性が極めて悪いものであつた。

この考案は、以上のような従来の問題に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、従来
と同様に比較的簡単な構成でもつて、作動すると
きのガス圧を一定に揃えることが再現性良くでき
るようにし、これにより確実な安全機能が得られ
るようにした安全装置付電池を提供することにあ
る。

上記の目的を達成するために、この考案は、電
池ケースの蓋部を兼ねる端子板の内側に内蓋板を
設けるとともに、上記端子板の中央を外方へわん
曲形成することにより該端子板と上記内蓋板との
間に弁室を形成し、さらに上記端子板にガス抜孔
を設けるとともに、上記内蓋板に上記電池ケース
内のガス圧によつて破裂しやすくした薄肉部を設
け、上記電池ケース内のガス圧が所定以上に高ま
つたときに上記薄肉部を破裂させて上記ガス抜孔
からガスを逃がすようにした安全装置付電池にお
いて、上記内蓋板の中央に上記薄肉部を設けると
ともに、この中央部分を上記弁室と反対方向にわ
ん曲形成したことを特徴とする。

以下、この考案の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。なお、各図中共通あるいは相当する
部分は同符号を用いて示す。

第３図、第４図および第５図はこの考案による
安全装置付電池の一実施例を示す。同図に示す電
池１０は、その電池としての構成は、前述した従
来のものと同じであつて、負極缶１４、正極端子
板１６およびガスケツト１８からなる電池ケース
１２内に、正極２２、セパレータ２４および負極
２６からなる発電要素２０が電解液２８とともに
密封入されている。上記正極端子板１６は電池ケ
ース１２の蓋部を兼ねるものであつて、その中央
は外方へわん曲形成され、これにより該端子板１
６と内蓋板３２との間に弁室３８が形成されてい
る。また、上記内蓋板３２は、その中央に薄肉部
３４が線状あるいは放射状に形成されているとと
もに、その薄肉部３４を含む中央部分が上記弁室
３８と反対方向にわん曲形成されている。つま
り、上記正極端子板１６の中央の外方わん曲部と
は反対方向に電池の内方にわん曲したわん曲部３
６があらかじめ形成されている。そして、この内
蓋板３２の外周端部は、従来の電池の場合と同様
に、封口ガスケツト１８によつて正極端子板１６
の外周端部に圧接・固定されている。

さて、以上のように構成された電池の場合は、
その電池の内圧が例えば過放電等によつて異常に
上昇してその圧力が所定限度を越えるようになる
と、まず、上記内蓋板３２がそのガス圧によつて
弁室３８の方向へ押圧され、第５図に示すような
過程を経て、弁室３８と反対方向に湾曲させられ
ていた形状から、弁室３８内に薄溝部３４を頂点
とする山形に突出した形状に反転させられる。。
このとき、内蓋板３２の固定点間の距離を従来の
ものと同じに設定にしても、わん曲部３６が形成
されている分だけ全長が長くなつているので、内
蓋板３２は弁室３８内に大きく突出し、これによ
り薄肉部３４は鋭角状に折曲げられる。そして、
このようにしてわん曲部３６が上方へ反転した状
態でもつて上記薄肉部３４にガス圧が作用するよ
うになる。これによりその薄肉部３４は、そのガ
ス圧に抗しきれなくなつてやがて破裂するわけで
あるが、このとき注目すべきことは、薄肉部３４
が鋭角状に折曲されると、この部分がほぼ完全に
伸びきつてしまうとともに、山形に突出したわん
曲部３６にガス圧が作用すると、鉛直上方に加わ
るガス圧の方向と、わん曲部３６の面方向とが交
差する角度は、従来の構造のものよりもかなり小
さくなるので、薄肉部３４を左右方向に引張るわ
ん曲部３６の面方向の分力が大きくなり、薄肉部
３４が簡単に破断されることである。この場合、
薄肉部３４が破裂するときのガス圧の設定は、上
記わん曲部３６が反転するときのガス圧によつて
ほぼ定まるようになる。従つて、薄肉部３４の状
態が例えば周囲温度あるいは該薄肉部３４の寸法
誤差等によつて若干変化したとしても、その様な
変化の影響をそれほど受けることなく、所定のガ
ス圧でもつて確実に作動して電池を破裂などの危
険から回避させることができる。また、上記わん
曲部３６は内蓋板３２と一体に同時形成されるの
で、その構成が従来に比べて面倒になるというこ
とはほとんどない。むしろ、薄肉部３４の厚み等
の制御が従来においては非常に高精度に行なわな
ければならなかつたのが、上述したように、わん
曲部３６が折曲がることによりその薄肉部３４を
所定の圧力でもつて再現性良く破裂させることが
できるので、その様な高度な寸法管理は不要とな
り、これにより生産工程は従来よりもむしろ大幅
に簡略化される。わん曲部３６については、きわ
どい寸法管理を必要とする薄肉部がなく、従つ
て、それが反転するときの圧力は比較的簡単に一
定化することができる。

なお、上記薄肉部３４は、第６図Ａ，Ｂ，Ｃに
それぞれその平面図を示すように、線状、十字
状、あるいは放射状等のように種々の形態を取る
ことができる。

以上のように、この考案による安全装置付電池
は、極めて簡単な構成の変更でもつて、その安全
装置が再現性良く確実に作動することができ、こ
れにより極めて信頼性の高い電池とすることがで
きる。また、その製造工程も、薄肉部の寸法精度
等が作動精度にそれほど影響しなくなるので、従
来よりも大幅に簡単にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の安全装置付電池の一例を示す断
面図、第２図はその安全装置部分を抽出して示す
断面図、第３図はこの考案による安全装置付電池
の一実施例を示す断面図、第４図はその要部断面
図、第５図は安全装置が作動するときの状態を示
す要部断面図、第６図Ａ，Ｂ，Ｃはそれぞれ内蓋
板の実施例を示す平面図である。 １０……電池、１２……電池ケース、１４……
負極缶、１６……正極端子板、１８……ガスケツ
ト、２０……発電要素、２２……正極、２４……
セパレータ、２６……負極、２８……電解液、３
０……ガス抜孔、３２……内蓋板、３４……薄肉
部、３６……わん曲部、３８……弁室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電池ケースの蓋部を兼ねる端子板の内側に内蓋
   板を設けるとともに、上記端子板の中央を外方へ
   わん曲形成することにより該端子板と上記内蓋板
   との間に弁室を形成し、さらに上記端子板にガス
   抜孔を設けるとともに、上記内蓋板に上記電池ケ
   ース内のガス圧によつて破裂しやすくした薄肉部
   を設け、上記電池ケース内のガス圧が所定以上に
   高まつたときに上記薄肉部を破裂させて上記ガス
   抜孔からガスを逃がすようにした安全装置付電池
   において、上記内蓋板の中央に上記薄肉部を設け
   るとともに、この中央部分を上記弁室と反対方向
   にわん曲形成したことを特徴とする安全装置付電
   池。