JPH05343043A - 密閉型電池 - Google Patents
密閉型電池Info
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- JPH05343043A JPH05343043A JP4153500A JP15350092A JPH05343043A JP H05343043 A JPH05343043 A JP H05343043A JP 4153500 A JP4153500 A JP 4153500A JP 15350092 A JP15350092 A JP 15350092A JP H05343043 A JPH05343043 A JP H05343043A
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- internal pressure
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- 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
-
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- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電池内圧上昇時の電流遮断と、内圧緩和を確
実に行うことができるようにする。 【構成】 中央に安全弁凸部９を有する安全弁５を、安
全弁５と発電要素１との間に設けたディスク２３の中心
孔を通じて、発電要素１のリード板７に接続された金属
薄板２４に所要の強度でかつ剥離可能の溶接を行って、
電池内圧の上昇による安全弁５の変形によって、内圧緩
和と溶接部の剥離による電流遮断とを行う。
実に行うことができるようにする。 【構成】 中央に安全弁凸部９を有する安全弁５を、安
全弁５と発電要素１との間に設けたディスク２３の中心
孔を通じて、発電要素１のリード板７に接続された金属
薄板２４に所要の強度でかつ剥離可能の溶接を行って、
電池内圧の上昇による安全弁５の変形によって、内圧緩
和と溶接部の剥離による電流遮断とを行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉型電池に係わる。
【０００２】
【従来の技術】近時、例えばリチウム電池、カーボンリ
チウム電池等の２次電池がビデオテープレコーダや時計
等に広く使用されている。
チウム電池等の２次電池がビデオテープレコーダや時計
等に広く使用されている。
【０００３】この種の電池は、密閉型電池構成を採る
が、このような電池は、電池内に収容されている発電要
素が化学変化を起こして内圧が高くなり、爆発を生じる
場合がある。
が、このような電池は、電池内に収容されている発電要
素が化学変化を起こして内圧が高くなり、爆発を生じる
場合がある。
【０００４】例えば、通常リチウム２次電池のような非
水電解質電池が過充電状態になったり、誤使用等によっ
て短絡状態となって大電流が流れたりすると、電解液が
分解されてガスが発生する場合がある。そして、このガ
スが電池内に充満するとこれによって、電池の内圧が高
まって瞬時的、衝撃的破壊を来す場合がある。
水電解質電池が過充電状態になったり、誤使用等によっ
て短絡状態となって大電流が流れたりすると、電解液が
分解されてガスが発生する場合がある。そして、このガ
スが電池内に充満するとこれによって、電池の内圧が高
まって瞬時的、衝撃的破壊を来す場合がある。
【０００５】このような事故の発生を回避する密閉型電
池としては、例えば 特開平２−１１２１５１号公報の
開示のものがある。
池としては、例えば 特開平２−１１２１５１号公報の
開示のものがある。
【０００６】この密閉型電池は、図８に示すように発電
要素１が収容される外装缶２の開口端に、通常正極端子
となる蓋体３が、リング状ガスケット４を介して封止さ
れ、この蓋体３内に電池内圧の上昇により変形する金属
板材より成る安全弁５が設けられ、この安全弁の変形に
よって作動する電流遮断手段６が設けられる。
要素１が収容される外装缶２の開口端に、通常正極端子
となる蓋体３が、リング状ガスケット４を介して封止さ
れ、この蓋体３内に電池内圧の上昇により変形する金属
板材より成る安全弁５が設けられ、この安全弁の変形に
よって作動する電流遮断手段６が設けられる。
【０００７】図９及び図１０は、この電池の正常状態
と、内圧上昇の異常状態での要部の拡大断面図を示すも
のである。発電要素１は、例えば、それぞれシート状の
負極材と正極材とが、電解液を染み込ませたセパレータ
を挟み込んで筒状に巻回されて成る。そして、その負極
側及び正極側にそれぞれリボン状のリード板７及び８が
導出され、一方のリード板８は、外装缶２の底面に接続
される。
と、内圧上昇の異常状態での要部の拡大断面図を示すも
のである。発電要素１は、例えば、それぞれシート状の
負極材と正極材とが、電解液を染み込ませたセパレータ
を挟み込んで筒状に巻回されて成る。そして、その負極
側及び正極側にそれぞれリボン状のリード板７及び８が
導出され、一方のリード板８は、外装缶２の底面に接続
される。
【０００８】安全弁５は、円板状金属板材より成り、プ
レス成型によって発電要素１の配置側に向かって膨出す
る皿状に形成されると共に、同様に発電要素１の配置側
に向かって膨出する安全弁凸部９がその中央に設けられ
る。そして、この安全弁３の外周のフランジ部は、例え
ば蓋体３の外周縁を包み込むように折曲げられて蓋体３
と共に絶縁性のリング状ガスケット４を介して外装缶２
の開口端にかしめつけられて封止される。
レス成型によって発電要素１の配置側に向かって膨出す
る皿状に形成されると共に、同様に発電要素１の配置側
に向かって膨出する安全弁凸部９がその中央に設けられ
る。そして、この安全弁３の外周のフランジ部は、例え
ば蓋体３の外周縁を包み込むように折曲げられて蓋体３
と共に絶縁性のリング状ガスケット４を介して外装缶２
の開口端にかしめつけられて封止される。
【０００９】蓋体３にはガス抜きの透孔１０が穿設され
るが、安全弁５によって外装缶２内は、外部と遮断する
ように密閉封止された状態を保持するようになされてい
る。
るが、安全弁５によって外装缶２内は、外部と遮断する
ように密閉封止された状態を保持するようになされてい
る。
【００１０】そして安全弁９の皿状部の外周部に、円筒
状のディスクホルダ１１が嵌め込まれてこのディスクホ
ルダ１１の保持がなされる。
状のディスクホルダ１１が嵌め込まれてこのディスクホ
ルダ１１の保持がなされる。
【００１１】このディスクホルダ１１の円筒部内には図
１１及び図１２にそれぞれその平面図及びそのＡ−Ａ線
上の断面図を示すように、円筒部内にその軸心と直交す
る板部１１ａが設けられ、これに衝合するように、ディ
スクホルダ１１内に、ディスク１２が嵌め込まれて保持
される。
１１及び図１２にそれぞれその平面図及びそのＡ−Ａ線
上の断面図を示すように、円筒部内にその軸心と直交す
る板部１１ａが設けられ、これに衝合するように、ディ
スクホルダ１１内に、ディスク１２が嵌め込まれて保持
される。
【００１２】ホルダ１１の板部１１ａとディスク１２の
中心部には、中心孔１１ｃ及び１２ｃが穿設され、これ
らに安全弁５の中心部の安全弁凸部９が挿入され、その
先端がディスク１２の発電要素１側に臨み、この凸部９
の先端に、発熱要素１の正極側リード板７が衝合するよ
うになされる。そして、この衝合部において凸部９に対
し、リード板７が超音波溶接等によって溶接される。
中心部には、中心孔１１ｃ及び１２ｃが穿設され、これ
らに安全弁５の中心部の安全弁凸部９が挿入され、その
先端がディスク１２の発電要素１側に臨み、この凸部９
の先端に、発熱要素１の正極側リード板７が衝合するよ
うになされる。そして、この衝合部において凸部９に対
し、リード板７が超音波溶接等によって溶接される。
【００１３】そして、ディスク１２と、ディスクホルダ
１１の板部１１ａには、互いに対応する位置にそれぞれ
ガスを通じ得るガス貫通孔１２Ｗ及び１１Ｗが穿設され
る。
１１の板部１１ａには、互いに対応する位置にそれぞれ
ガスを通じ得るガス貫通孔１２Ｗ及び１１Ｗが穿設され
る。
【００１４】この構成において、何らかの理由で、電池
要素１の収容部でガスが発生し、内圧が上昇すると、デ
ィスク１２の貫通孔１２Ｗと、ディスクホルダ１１の板
部１１ａの貫通孔１１Ｗを通じて、安全弁５にこの内圧
が加えられることから、これが図１０で示すように蓋体
３側に向かってふくらむ膨出変形が生じる。これによっ
て電池内の内圧が緩和されると共に、この安全弁５の変
形に伴って凸部９が持ち上がるが、このとき、これに溶
接されているリード板７も持ち上がろうとするが、リー
ド板７は、ディスク１２の存在によってこれが移動でき
ない。そこで、リード板７は、これが引きちぎられリー
ド板７と安全弁５との電気的接続、つまり、電池要素１
と蓋体３との電気的接続が断たれる。このようにして電
流遮断手段６が構成される。
要素１の収容部でガスが発生し、内圧が上昇すると、デ
ィスク１２の貫通孔１２Ｗと、ディスクホルダ１１の板
部１１ａの貫通孔１１Ｗを通じて、安全弁５にこの内圧
が加えられることから、これが図１０で示すように蓋体
３側に向かってふくらむ膨出変形が生じる。これによっ
て電池内の内圧が緩和されると共に、この安全弁５の変
形に伴って凸部９が持ち上がるが、このとき、これに溶
接されているリード板７も持ち上がろうとするが、リー
ド板７は、ディスク１２の存在によってこれが移動でき
ない。そこで、リード板７は、これが引きちぎられリー
ド板７と安全弁５との電気的接続、つまり、電池要素１
と蓋体３との電気的接続が断たれる。このようにして電
流遮断手段６が構成される。
【００１５】このようにしてガス発生も停止し、これ以
上の電池内圧の上昇も抑制される。
上の電池内圧の上昇も抑制される。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この構成に
よる場合、リボン状リード板７は、一般に３ｍｍ幅程度
で柔軟性を有することから、電池内圧が上昇して安全弁
５が変形するとき、これに伴ってリード板７が、ディス
ク１２の中心孔１２ｃ内に引き込まれてしまって、その
引きちぎりによるリード板７の切断が必ずしも確実に行
われない場合が生じ、更に切断されたリード板７の先端
が、浮遊状態になることから、これが不用意に外装缶２
に、即ち負極側に接触して短絡状態を来すなど安全性に
問題がある。
よる場合、リボン状リード板７は、一般に３ｍｍ幅程度
で柔軟性を有することから、電池内圧が上昇して安全弁
５が変形するとき、これに伴ってリード板７が、ディス
ク１２の中心孔１２ｃ内に引き込まれてしまって、その
引きちぎりによるリード板７の切断が必ずしも確実に行
われない場合が生じ、更に切断されたリード板７の先端
が、浮遊状態になることから、これが不用意に外装缶２
に、即ち負極側に接触して短絡状態を来すなど安全性に
問題がある。
【００１７】本発明は、電池内圧の上昇時に確実に電流
遮断を行い、リードの短絡事故などを来すことなく確実
に内圧低下を生じさせ衝撃的破壊を確実に防止すること
ができるようにする。
遮断を行い、リードの短絡事故などを来すことなく確実
に内圧低下を生じさせ衝撃的破壊を確実に防止すること
ができるようにする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明は、図１にその一
例の要部の断面図を示すように、電池内圧の上昇により
変形を生ずる金属板材よりなる安全弁５と、この安全弁
５の変形によって作動する電流遮断手段６を有する密閉
型電池において、安全弁５と発電要素１との間に、安全
弁凸部９が挿入される中央貫通孔２１とガスを通ずるガ
ス貫通孔２２とを有するディスク２３が固定される。
例の要部の断面図を示すように、電池内圧の上昇により
変形を生ずる金属板材よりなる安全弁５と、この安全弁
５の変形によって作動する電流遮断手段６を有する密閉
型電池において、安全弁５と発電要素１との間に、安全
弁凸部９が挿入される中央貫通孔２１とガスを通ずるガ
ス貫通孔２２とを有するディスク２３が固定される。
【００１９】そして、このディスク２３の発電要素１側
に、この発電要素１の一方のリード板７が電気的に接続
された金属薄板２４が中央貫通孔２１を塞ぐように取着
される。
に、この発電要素１の一方のリード板７が電気的に接続
された金属薄板２４が中央貫通孔２１を塞ぐように取着
される。
【００２０】一方、安全弁凸部９が中央貫通孔２１を通
じて金属薄板２４に溶接される。
じて金属薄板２４に溶接される。
【００２１】また、他の本発明は、図３にその一例の要
部の断面図を示すように、電池内圧の上昇により変形を
生ずる金属板材よりなる安全弁５と、安全弁５の変形に
よって動作する電流遮断手段６を有する密閉型電池にお
いて、安全弁５が中央部に発電要素１側に膨出した安全
弁凸部９を有し、安全弁５と発電要素１との間に、金属
よりなるディスク２３が固定され、このディスク２３の
中央に安全弁凸部９が溶接され、ディスク２３の他部に
はガス貫通孔２２が穿設され、ディスク２３の発電要素
１側にこの発電要素１のリード板７が電気的に接続され
た構成とする。
部の断面図を示すように、電池内圧の上昇により変形を
生ずる金属板材よりなる安全弁５と、安全弁５の変形に
よって動作する電流遮断手段６を有する密閉型電池にお
いて、安全弁５が中央部に発電要素１側に膨出した安全
弁凸部９を有し、安全弁５と発電要素１との間に、金属
よりなるディスク２３が固定され、このディスク２３の
中央に安全弁凸部９が溶接され、ディスク２３の他部に
はガス貫通孔２２が穿設され、ディスク２３の発電要素
１側にこの発電要素１のリード板７が電気的に接続され
た構成とする。
【００２２】
【作用】本発明電池では、電池内圧が上昇により変形を
生じた場合、安全弁５に変形が生じ、図２または図４に
示すように安全弁５が発電要素１とは反対側に膨出する
が、このとき、予め安全弁５と金属薄板２４との溶接、
或いは安全弁５とディスク２３との溶接の各強度を所要
強度に選定しておくことによって、この安全弁５が変形
膨出するときこれによってこの各溶接部が剥離するよう
になしておく。
生じた場合、安全弁５に変形が生じ、図２または図４に
示すように安全弁５が発電要素１とは反対側に膨出する
が、このとき、予め安全弁５と金属薄板２４との溶接、
或いは安全弁５とディスク２３との溶接の各強度を所要
強度に選定しておくことによって、この安全弁５が変形
膨出するときこれによってこの各溶接部が剥離するよう
になしておく。
【００２３】このように本発明では電池の内圧上昇によ
って、上述の溶接部の剥離を生じさせるものであり、こ
のようにすることによって、発電要素１のリード板７と
安全弁５との電気的連結を断つものであり、これによっ
て電流遮断手段６の通電を遮断し、これ以上のガスの発
生を抑えるものである。
って、上述の溶接部の剥離を生じさせるものであり、こ
のようにすることによって、発電要素１のリード板７と
安全弁５との電気的連結を断つものであり、これによっ
て電流遮断手段６の通電を遮断し、これ以上のガスの発
生を抑えるものである。
【００２４】このようにして、安全弁５の変形をもって
電池内圧の緩和と共に、電池通電を断つことによって電
池内圧が、衝撃的破壊を発生する程度に著しく増加する
ような不都合を回避できる。
電池内圧の緩和と共に、電池通電を断つことによって電
池内圧が、衝撃的破壊を発生する程度に著しく増加する
ような不都合を回避できる。
【００２５】このように本発明では、内圧上昇による安
全弁５の変形によって、溶接部での剥離によって電流遮
断を行うようにしたので、従来におけるように柔軟なリ
ード板７を引きちぎって切断させる場合に比し、安定し
た剥離を行うことができ、内圧が上昇によって確実に電
流遮断を行うことができ、ガス発生を確実に停止させる
ことができる。
全弁５の変形によって、溶接部での剥離によって電流遮
断を行うようにしたので、従来におけるように柔軟なリ
ード板７を引きちぎって切断させる場合に比し、安定し
た剥離を行うことができ、内圧が上昇によって確実に電
流遮断を行うことができ、ガス発生を確実に停止させる
ことができる。
【００２６】
【実施例】本発明による密閉型電池の実施例を詳細に説
明する。
明する。
【００２７】図１及び図２を参照して、第１の本発明の
一例を説明する。
一例を説明する。
【００２８】図１及び図２において、図９〜図１１と対
応する部分には同一符号を付す。
応する部分には同一符号を付す。
【００２９】この例においても、電池の発電要素１と、
電池の正極端子となる蓋体３との間に電流遮断手段６を
配置した場合である。
電池の正極端子となる蓋体３との間に電流遮断手段６を
配置した場合である。
【００３０】発電要素１も、例えば、図９〜図１１の場
合と同様に、それぞれシート状の負極材と正極材とが、
電解液を染み込ませたセパレータを挟み込んで筒状に巻
回されて成る。そして、その負極側及び正極側にそれぞ
れ例えばリボン状のリード板が導出され、図示しないが
負極側のリード板は、外装缶２の底面に接続されてい
る。
合と同様に、それぞれシート状の負極材と正極材とが、
電解液を染み込ませたセパレータを挟み込んで筒状に巻
回されて成る。そして、その負極側及び正極側にそれぞ
れ例えばリボン状のリード板が導出され、図示しないが
負極側のリード板は、外装缶２の底面に接続されてい
る。
【００３１】安全弁５は、金属材から成り、例えばプレ
ス成型によって円板状金属材が発電要素１の配置側に向
かって膨出する皿状に形成されると共に、同様に発電要
素１の配置側に向かって膨出する安全弁凸部９がその中
央に設けられる。そして、この安全弁３の外周のフラン
ジ部は、例えば蓋体３の外周縁を包み込むように折曲げ
られて蓋体３と共に絶縁性のリング状ガスケット４を介
して電池要素１が収容された外装缶２の開口端にかしめ
つけられて封止される。
ス成型によって円板状金属材が発電要素１の配置側に向
かって膨出する皿状に形成されると共に、同様に発電要
素１の配置側に向かって膨出する安全弁凸部９がその中
央に設けられる。そして、この安全弁３の外周のフラン
ジ部は、例えば蓋体３の外周縁を包み込むように折曲げ
られて蓋体３と共に絶縁性のリング状ガスケット４を介
して電池要素１が収容された外装缶２の開口端にかしめ
つけられて封止される。
【００３２】蓋体３にはガス抜けの透孔１０が穿設され
るが、外装缶２内は、安全弁５によって外部と遮断する
ように封止された密閉状態を保持するようになされてい
る。
るが、外装缶２内は、安全弁５によって外部と遮断する
ように封止された密閉状態を保持するようになされてい
る。
【００３３】そして、安全弁９の皿状膨出部の外周部に
絶縁性のプラスチック等より成る円筒状のディスクホル
ダ３１が嵌め込まれて圧着保持される。
絶縁性のプラスチック等より成る円筒状のディスクホル
ダ３１が嵌め込まれて圧着保持される。
【００３４】このディスクホルダ３１はその円筒部内の
中間部に、その円筒部の内周から中心に向かって突出す
るリング板３１ａが一体に設けられて成り、このリング
板３１ａに衝合するようにディスクホルダ３１内にディ
スク２３が圧入によって嵌め込まれて保持される。
中間部に、その円筒部の内周から中心に向かって突出す
るリング板３１ａが一体に設けられて成り、このリング
板３１ａに衝合するようにディスクホルダ３１内にディ
スク２３が圧入によって嵌め込まれて保持される。
【００３５】ディスク２３は、平面性を保持できる或る
程度の剛性を有する材料及び厚さが選定された金属板よ
り成り、その中心に中央貫通孔２１が穿設され、これに
安全弁５の中心の安全弁凸部９を緩入させて、その先端
が、ディスク２３の発電要素１側に臨むことができるよ
うになされている。
程度の剛性を有する材料及び厚さが選定された金属板よ
り成り、その中心に中央貫通孔２１が穿設され、これに
安全弁５の中心の安全弁凸部９を緩入させて、その先端
が、ディスク２３の発電要素１側に臨むことができるよ
うになされている。
【００３６】また、このディスク２３の中心部以外に、
ガスを通ずることのできるガス貫通孔２２が、ディスク
２３の軸心に対して対称的に複数個穿設される。
ガスを通ずることのできるガス貫通孔２２が、ディスク
２３の軸心に対して対称的に複数個穿設される。
【００３７】そして、このディスク２３の、発電要素１
側の面に金属薄板２４を当接させ、点Ｐ1 をもって示す
ように、この金属薄板２４を、ディスク２３に強固に例
えば溶接によって接合する。
側の面に金属薄板２４を当接させ、点Ｐ1 をもって示す
ように、この金属薄板２４を、ディスク２３に強固に例
えば溶接によって接合する。
【００３８】この金属薄板２４は、ディスク２３の中心
貫通孔２１を閉塞させるように、中心貫通孔２１の全域
に亘って対向し、その中心貫通孔２１の全周に亘って跨
がる形状、大きさに選定される。
貫通孔２１を閉塞させるように、中心貫通孔２１の全域
に亘って対向し、その中心貫通孔２１の全周に亘って跨
がる形状、大きさに選定される。
【００３９】更に、この金属薄板２４の、電池要素１と
対向する側の面に、点Ｐ2 で示すように、電池要素１の
一方のリード板、即ちこの例では正極側のリード板７を
強固に例えば溶接によって接合する。
対向する側の面に、点Ｐ2 で示すように、電池要素１の
一方のリード板、即ちこの例では正極側のリード板７を
強固に例えば溶接によって接合する。
【００４０】また、安全弁５の安全弁凸部９の先端と、
金属薄板２４とを、ディスク２３の中心貫通孔２１を通
じて点Ｐ3 で示すように、剥離可能に所要の強度をもっ
て溶接する。
金属薄板２４とを、ディスク２３の中心貫通孔２１を通
じて点Ｐ3 で示すように、剥離可能に所要の強度をもっ
て溶接する。
【００４１】このようにして、電池要素１の正極リード
板７が金属薄板２４及び安全弁５を介して蓋体３に電気
的に連結される。
板７が金属薄板２４及び安全弁５を介して蓋体３に電気
的に連結される。
【００４２】２０は電池要素１上に配された絶縁シート
を示す。
を示す。
【００４３】この構成において今何らかの原因、例えば
過負荷、過充電、短絡等によってガスが発生し、電池内
圧が高まったとすると、このガスがディスク２３のガス
貫通孔２２を通じて安全弁５の内面に与えられて、安全
弁５を、蓋体３側に押し上げようとする。このときその
安全弁５の安全弁凸部９は、その先端が金属薄板９と点
Ｐ3 において溶接されていて、その押し上げを引き止め
ようとするものの、内圧がある程度以上となると、この
点Ｐ3 における溶接は、予め剥離可能な強度に溶接され
ていることから、安全弁５は、図２に示すようにその中
央部がディスク２３から遠去けられるように外方に膨出
変形し、これと同時に点Ｐ3 の溶接が剥離し電流遮断状
態となる。
過負荷、過充電、短絡等によってガスが発生し、電池内
圧が高まったとすると、このガスがディスク２３のガス
貫通孔２２を通じて安全弁５の内面に与えられて、安全
弁５を、蓋体３側に押し上げようとする。このときその
安全弁５の安全弁凸部９は、その先端が金属薄板９と点
Ｐ3 において溶接されていて、その押し上げを引き止め
ようとするものの、内圧がある程度以上となると、この
点Ｐ3 における溶接は、予め剥離可能な強度に溶接され
ていることから、安全弁５は、図２に示すようにその中
央部がディスク２３から遠去けられるように外方に膨出
変形し、これと同時に点Ｐ3 の溶接が剥離し電流遮断状
態となる。
【００４４】このとき、金属薄板２４は、ディスク２３
の中心貫通孔２１の周縁部との衝合によって、その位置
が規制されて平板状を保持しているので点Ｐ3 の溶接部
の剥離は、一定の内圧で確実に行なわれる。したがっ
て、ガスの発生が停止される。
の中心貫通孔２１の周縁部との衝合によって、その位置
が規制されて平板状を保持しているので点Ｐ3 の溶接部
の剥離は、一定の内圧で確実に行なわれる。したがっ
て、ガスの発生が停止される。
【００４５】しかしながら、なおかつ、ガスの発生が停
止されない場合に対処して安全弁５には、図示しないが
肉薄部を設けるなどその気密性が或る程度の内圧以上で
破れるようにして電池の衝撃的破壊を回避するようにな
す。
止されない場合に対処して安全弁５には、図示しないが
肉薄部を設けるなどその気密性が或る程度の内圧以上で
破れるようにして電池の衝撃的破壊を回避するようにな
す。
【００４６】上述の構成によれば、その電流遮断手段６
即ち、安全弁５、ディスク２３、ディスクホルダ３１、
金属薄板２４は、これを予め蓋体３に対して組込んでお
いて外装缶２への装着に当たってリード板７との接続を
行い、外装缶２の開口に、絶縁リング状ガスケット４を
介して封止するという組立態様を採り得るので、電流遮
断手段６の良否の検査等は、電池として完成する前に行
うことができる。
即ち、安全弁５、ディスク２３、ディスクホルダ３１、
金属薄板２４は、これを予め蓋体３に対して組込んでお
いて外装缶２への装着に当たってリード板７との接続を
行い、外装缶２の開口に、絶縁リング状ガスケット４を
介して封止するという組立態様を採り得るので、電流遮
断手段６の良否の検査等は、電池として完成する前に行
うことができる。
【００４７】上述の図１及び図２に示した例では、リー
ド板７が溶接された金属薄板２４に、電池内圧の上昇に
よって変形する安全弁５の安全弁凸部９を溶接したもの
であるが、この金属薄板２４を省略して図３に示すよう
に安全弁５の安全弁凸部９を、金属即ち導電性を有する
ディスク２３に剥離可能に溶接する構成とし、図４に示
すように、電池内圧が上昇したときに、蓋体３側に膨出
変形が生じ同時に凸部９の溶接部Ｐ3 を剥離して電流遮
断を行う電流遮断手段６を構成することもできる。
ド板７が溶接された金属薄板２４に、電池内圧の上昇に
よって変形する安全弁５の安全弁凸部９を溶接したもの
であるが、この金属薄板２４を省略して図３に示すよう
に安全弁５の安全弁凸部９を、金属即ち導電性を有する
ディスク２３に剥離可能に溶接する構成とし、図４に示
すように、電池内圧が上昇したときに、蓋体３側に膨出
変形が生じ同時に凸部９の溶接部Ｐ3 を剥離して電流遮
断を行う電流遮断手段６を構成することもできる。
【００４８】図３及び図４において図１及び図２と対応
する部分には同一符号を付して重複説明を省略するが、
この場合、ディスク２３の中心部で安全弁５の中心部の
安全弁凸部９の溶接を行うものであり、したがってこの
場合図１及び図２における中央貫通孔２１が存在しな
い。そしてこのディスク２３の電池要素１側の面にリー
ド板７の溶接がなされる。
する部分には同一符号を付して重複説明を省略するが、
この場合、ディスク２３の中心部で安全弁５の中心部の
安全弁凸部９の溶接を行うものであり、したがってこの
場合図１及び図２における中央貫通孔２１が存在しな
い。そしてこのディスク２３の電池要素１側の面にリー
ド板７の溶接がなされる。
【００４９】尚、上述したように、本発明においては、
安全弁５の安全弁凸部９を、金属薄板２４、或いはディ
スク２３に点Ｐ3 で示すように剥離可能に溶接するもの
であるが、この溶接は、超音波溶接によって行うことも
できるし、レーザ溶接によって行うこともできる。そし
て、この場合の溶接強度の設定は、溶接エネルギー、溶
接ポイントの大きさ、溶接ポイント数等の選定によって
行うことができる。
安全弁５の安全弁凸部９を、金属薄板２４、或いはディ
スク２３に点Ｐ3 で示すように剥離可能に溶接するもの
であるが、この溶接は、超音波溶接によって行うことも
できるし、レーザ溶接によって行うこともできる。そし
て、この場合の溶接強度の設定は、溶接エネルギー、溶
接ポイントの大きさ、溶接ポイント数等の選定によって
行うことができる。
【００５０】また、図３及び図４で説明した構造のもの
においては、安全弁５を、ディスク２３に溶接する構造
を採ることから、図１及び図２、或いは従来の図９及び
図１０で示した構造における場合のように、ディスク２
３を貫通して、ディスクの安全弁５の配置側とは反対側
で、金属膜板２４或いはリード板７と溶接する場合に比
し、図５でその断面を示すように安全弁凸部９の高さを
低くすることができることから安全弁５の作製が容易と
なる。
においては、安全弁５を、ディスク２３に溶接する構造
を採ることから、図１及び図２、或いは従来の図９及び
図１０で示した構造における場合のように、ディスク２
３を貫通して、ディスクの安全弁５の配置側とは反対側
で、金属膜板２４或いはリード板７と溶接する場合に比
し、図５でその断面を示すように安全弁凸部９の高さを
低くすることができることから安全弁５の作製が容易と
なる。
【００５１】そして、図１、図３のいずれの構成におい
ても、ディスクホルダ３１は、円筒状をなし、この円筒
内に単にリング板３１ａが突出する形状を有するに過ぎ
ないことから図１１及び図１２で説明した構造に比し、
その構造は簡略化されていてその製造は簡単となる。
ても、ディスクホルダ３１は、円筒状をなし、この円筒
内に単にリング板３１ａが突出する形状を有するに過ぎ
ないことから図１１及び図１２で説明した構造に比し、
その構造は簡略化されていてその製造は簡単となる。
【００５２】そして、今、図３及び図４で示した構造に
よる電池を、５０個作製し、安全弁５による電流遮断手
段６の電流遮断が生じた遮断圧を測定したところ、その
遮断圧と個数（度数）の関係は、図６に示す結果が得ら
れた。
よる電池を、５０個作製し、安全弁５による電流遮断手
段６の電流遮断が生じた遮断圧を測定したところ、その
遮断圧と個数（度数）の関係は、図６に示す結果が得ら
れた。
【００５３】これに対し、図９及び図１０に示した従来
構造の電池を３０個作製して同様の測定を行った結果を
図７に示す。図６を図７と比較して明らかなように、本
発明構造による場合、従来のものに比し、その遮断圧が
集中していることが分かる。因みに、本発明の場合、標
準偏差σ＝０．７５であるに比し、従来構造の場合、ρ
＝０．９２となった。
構造の電池を３０個作製して同様の測定を行った結果を
図７に示す。図６を図７と比較して明らかなように、本
発明構造による場合、従来のものに比し、その遮断圧が
集中していることが分かる。因みに、本発明の場合、標
準偏差σ＝０．７５であるに比し、従来構造の場合、ρ
＝０．９２となった。
【００５４】尚、上述の構造では、電池の正極側に電流
遮断手段６を設けた場合であるが負極側にこの手段６を
設ける構造とすることもできるなど上述した例に限らず
種々の変形変更を行うことができる。
遮断手段６を設けた場合であるが負極側にこの手段６を
設ける構造とすることもできるなど上述した例に限らず
種々の変形変更を行うことができる。
【００５５】
【発明の効果】上述したように本発明構成では、従来構
造におけるように電池の柔軟なリード板自体を引きちぎ
って切断するという電流遮断態様を採ることを回避し
て、電池内圧の上昇で膨出変形する安全弁５を、電池の
リード板が電気的に接続された金属薄板２４、或いはデ
ィスク２３に所要の力で剥離できるように溶接し、この
溶接部での剥離によって電流遮断を行うようにしたの
で、電池内圧の上昇による電流遮断を確実に行うことが
できる。
造におけるように電池の柔軟なリード板自体を引きちぎ
って切断するという電流遮断態様を採ることを回避し
て、電池内圧の上昇で膨出変形する安全弁５を、電池の
リード板が電気的に接続された金属薄板２４、或いはデ
ィスク２３に所要の力で剥離できるように溶接し、この
溶接部での剥離によって電流遮断を行うようにしたの
で、電池内圧の上昇による電流遮断を確実に行うことが
できる。
【００５６】また、この遮断によってもリード板７の端
部は、金属薄板２４、或いはディスク２３に固着された
ままの状態にあるので、これが不安定に浮遊して他部、
例えば外装缶２と接触する事故も回避できる。
部は、金属薄板２４、或いはディスク２３に固着された
ままの状態にあるので、これが不安定に浮遊して他部、
例えば外装缶２と接触する事故も回避できる。
【００５７】したがって、本発明構成によれば、安定に
確実に、電池の過負荷、過充電等によるガス発生による
衝撃的破壊などの事故を回避できるものである。
確実に、電池の過負荷、過充電等によるガス発生による
衝撃的破壊などの事故を回避できるものである。
【図１】本発明電池の一例の要部の断面図である。
【図２】本発明電池の一例の要部のガス発生異常状態で
の断面図である。
の断面図である。
【図３】本発明電池の他の例の要部の断面図である。
【図４】本発明電池の他の例のガス発生異常状態での断
面図である。
面図である。
【図５】安全弁の一例の断面図である。
【図６】本発明の電池の安全弁遮断圧の測定結果を示す
図である。
図である。
【図７】従来の電池の安全弁遮断圧の測定結果を示す図
である。
である。
【図８】密閉電池の一例の一部を断面とした側面図であ
る。
る。
【図９】従来電池の要部の断面図である。
【図１０】従来電池の要部の異常状態での断面図であ
る。
る。
【図１１】従来電池のディスクホルダの平面図である。
【図１２】従来電池のディスクホルダの断面図てある。
１ 電池要素 ２ 外装缶 ３ 蓋体 ５ 安全弁 ６ 電流遮断手段 ７ リード板 ２３ ディスク ２４ 金属薄板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 益子 俊光 福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１−１ 株式会社ソニー・エナジー・テック郡山 工場内 (72)発明者 片山 喜代志 福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１−１ 株式会社ソニー・エナジー・テック郡山 工場内 (72)発明者 湯田 健 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 西川 寛 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 山根 良一 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 電池内圧の上昇により変形を生ずる金属
板材よりなる安全弁と、該安全弁の変形によって作動す
る電流遮断手段を有する密閉型電池において、 上記安全弁は中央部に発電要素側に膨出した安全弁凸部
を有し、 上記安全弁と上記発電要素との間に、上記安全弁凸部が
挿入される中央貫通孔とガスを通ずるガス貫通孔とを有
するディスクが固定され、 該ディスクの上記発電要素側に、該発電要素の一方のリ
ード板が電気的に接続された金属薄板が上記中央貫通孔
を塞ぐように取着され、 上記安全弁凸部が上記中央貫通孔を通じて上記金属薄板
に溶接されて成ることを特徴とする密閉型電池。 - 【請求項２】 電池内圧の上昇により変形を生ずる金属
板材よりなる安全弁と、該安全弁の変形によって作動す
る電流遮断手段を有する密閉型電池において、 上記安全弁は中央部に発電要素側に膨出した安全弁凸部
を有し、 上記安全弁と上記発電要素との間に、金属よりなるディ
スクが固定され、 該ディスクの中央に上記安全弁凸部が溶接され、 上記ディスクの他部にはガス貫通孔が穿設され、 上記ディスクの上記発電要素側に該発電要素の一方のリ
ード板が電気的に接続されて成ることを特徴とする密閉
型電池。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15350092A JP3387118B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 密閉型電池 |
| KR1019930008713A KR100264851B1 (en) | 1992-06-12 | 1993-05-21 | Sealed battery |
| DE69302133T DE69302133T3 (de) | 1992-06-12 | 1993-06-09 | Verschlossene Batterie |
| EP93109317A EP0573998B2 (en) | 1992-06-12 | 1993-06-09 | Sealed battery |
| SG1996008593A SG63634A1 (en) | 1992-06-12 | 1993-06-09 | Sealed battery |
| US08/075,775 US5418082A (en) | 1992-06-12 | 1993-06-11 | Sealed battery with current cut off means |
| HK98106813A HK1007633A1 (en) | 1992-06-12 | 1998-06-25 | Sealed battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15350092A JP3387118B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 密閉型電池 |
Related Child Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16269599A Division JP3351392B2 (ja) | 1999-06-09 | 1999-06-09 | 密閉型電池 |
| JP2002305859A Division JP3498743B2 (ja) | 2002-10-21 | 2002-10-21 | 密閉型電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05343043A true JPH05343043A (ja) | 1993-12-24 |
| JP3387118B2 JP3387118B2 (ja) | 2003-03-17 |
Family
ID=15563923
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15350092A Expired - Lifetime JP3387118B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | 密閉型電池 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0573998B2 (ja) |
| JP (1) | JP3387118B2 (ja) |
| KR (1) | KR100264851B1 (ja) |
| DE (1) | DE69302133T3 (ja) |
| HK (1) | HK1007633A1 (ja) |
| SG (1) | SG63634A1 (ja) |
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