JPH0548361Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、密閉電池に係り、特にカメラ等の電
子機器に内蔵され、高率放電特性が要求される密
閉電池に関する。

(ロ) 従来の技術 カメラ等電子機器に内蔵され、高率放電特性が
要求される密閉電池は、特にその安全性が技術的
課題となつている。このため、特開昭60−198051
号公報あるいは特開昭60−109169号公報等に見ら
れるように、外部短絡や誤充電等の異常使用によ
り電池内部に発生するガスを、電池の封口体に設
けられた薄肉板を破壊する等の手段により、外部
に放出して内部圧力を緩和する安全装置が種々提
案されている。

(ハ) 考案が解決しようとする問題点 しかしながら、従来の安全装置は、外部短絡等
の異常事象に対し、単に電池内部の発生ガスを外
部に放出するだけで短絡電流はそのまま流れてお
り、電池が異常に温度上昇して周辺機器のプラス
チツク容器などを熱変形させるという問題点があ
つた。

そこで本考案は、安全弁としての機能はもちろ
んのこと、外部短絡が発生したときに電池の異常
温度上昇を電池単体にて抑制し得るコンパクトで
安全性の高い密閉電池を提供することを目的とす
る。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、電池蓋と外部端子との間に封口板を
配置すると共に、この封口板を通常温度では抵抗
値が低く、高温時には抵抗値が高くなる導電性プ
ラスチツクにより形成したものである。

(ホ) 作用 これにより、異常使用時に発生するガスに対し
ては安全弁として機能すると共に、外部短絡が発
生して短絡電流により電池温度が上昇したとき
は、電池回路に直列に挿入された導電性プラスチ
ツクの抵抗値が高くなり電池の内部抵抗が増加し
て短絡電流を低減することができ、電池の異常温
度上昇を抑制することができる。

(ヘ) 実施例 本考案の一実施例による密閉電池の安全装置部
分の分解断面図を第１図ａに、またその組立断面
図を同図ｂに示す。

逆皿形状となつている外部端子１は外部機器と
の接続用端子であり、上面中央部には切り起こし
によりナイフエツジ１Ａが形成されている。この
外部端子１の下面周縁部で、ホツトシールにより
接合される導電性プラスチツク２は、ポリエチレ
ン樹脂を母材としてカーボンフイラーを10〜
20wt％含有させた熱接着性樹脂フイルムであり、
外径φ11、厚さ約50〜100μの寸法に形成されてい
る。導電性プラスチツク２の中央上下面の金属コ
ーテイング部２Ａには、アルミニウム金属が外径
φ6、厚さ約2μで蒸着されている。この導電性プ
ラスチツク２の下部に外周がやはりホツトシール
にて接合される電池蓋３は、電池の一方の電極に
接続されており、その中央には、電池異常時、下
部の電池室内に発生するガスを排出するための透
孔３Ａが設けられている。これら外部端子１、導
電性プラスチツク２および電池蓋３は、同図ｂの
ように、上から外部端子１、導電性プラスチツク
２、電池蓋３の順で係合され、その外周は前述し
たホツトシールにより接合される。ところで第１
図ｂに示す安全弁構造の外部端子を具えた密閉電
池の全体構造を第４図に示す。またこの外部端子
部分における詳細構造を第５図に示す。

密閉電池１０は両図より理解されるように、正
極１１と負極１２とを間にセパレータ１３を挾
み、渦巻状に巻回されて構成される電極体１４
と、この電極体１４を組み入れる金属製の外装缶
１５と、外装缶１５と正極１１とを接続する正極
リード１６と、絶縁パツキン１７を介して外装缶
１５の上部開口に封着される前述した安全装置付
きの外部端子１と、負極１２と電池蓋３とを接続
する負極リード１８等を主たる構成部品とする周
知の構造である。

また、これらの部品の他に、電極体１４の上部
と下部に配される絶縁部材２１，２２が有り、上
部の絶縁部材２１には前記負極リード１８の通し
孔２１ａが設けられている。なお、外装缶１５は
外部端子１と対をなす他方の外部端子を兼ねてい
る。

以上の構成で密閉電池は、導電正プラスチツク
２が電池の回路に直列に接続されることになる
が、ここで導電性プラスチツクとして、例えばポ
リエチレン樹脂を母体として、カーボンフイラー
を10〜20wt％含有させた熱接着性樹脂フイルム
を使用した場合、第２図の導電性プラスチツク２
の特性図に示すように、常温では50mΩ程度の非
常に低い抵抗値となつており、通常は何ら問題な
く電池を使用することができる。

ところが、外部短絡が発生し、短絡電流が流れ
て、電池本体の温度が、例えば120℃程度迄上昇
すると、図に示すように、導電性プラスチツク２
の抵抗値が10⁵Ωにも達することになる。これに
より、電池に流れる短絡電流は急激に減少するこ
とになり、電池本体の温度を一定温度以下に抑制
でき、周辺機器のプラスチツク容器等を熱変形さ
せることがなくなる。なお導電性プラスチツクと
しては、上述した組成のものの他に、ポリプロ
ピレン樹脂を母体として、カーボンフイラーを10
〜20wt％含有させた熱接着性樹脂フイルム、
ポリイソブチレン樹脂を母体として、カーボンフ
イラーを10〜20wt％含有させた熱接着性樹脂フ
イルム等が使用可能である。これら２種の導電性
プラスチツクにおける抵抗−温度曲線を第６図に
示す。同図で点線は上記の導電性プラスチツク
の特性図であり、実線は上記の導電性プラスチ
ツクの特性図である。

いずれの導電性プラスチツクでも常温では
50mΩ程度の非常に低い抵抗値であつて、高温、
例えば120℃程度の温度となると10°Ωという高い
抵抗値に達するものとなつている。

一方、密閉電池の安全弁としての機能について
は、上下面にアルミニウム金属がコーテイングさ
れた導電性プラスチツク２として、特に弾性変形
能に富む導電性フイルムを使用しているため、従
来この種の安全装置として使用されていたAlラ
ミネート方式の封口板に較べ、電池の内部圧力に
対する応答精度が向上しており、安全弁としての
機能もすぐれたものとなつている。

これはAlラミネート方式の金属薄板による封
口板の場合は、圧力に応じた塑性変形が生じ、低
圧力であつてもそれが繰返されることにより変形
量が増加し、設定圧力より低い圧力で封口板が破
裂することがあるが、本実施例で示したように導
電性フイルムを使用したものは、一旦圧力が加え
られても除圧されればその復元力により元の形状
に戻るため設定圧力に対する経時変化が生じない
ことによる。

また、導電性フイルムが電気的通電性に富むと
主に金属接着性を有する母材を使用しており、ホ
ツトシールにより外部端子１および電池蓋３との
密閉性が高く、電解液に対する耐漏液性能につい
ても著しく向上したものとなつている。

さらに、導電性フイルムに対するAlコーテイ
ングを行なうことにより、導電性フイルムと外気
あるいは電解液との接触がなくなり、吸水性が良
好な導電性フイルムの劣化に対する懸念は解消さ
れている。

このように本実施例によれば、短絡電流を電池
単体で低減することができ、周囲のプラスチツク
容器等を熱変形させることがなくなり、また安全
弁としの機能も向上すると共に、電解液の耐漏液
性能も向上させることができる。

次に、本考案の他の実施例を第３図に示す。同
図ａにおいて、第１図と異なる点は導電性プラス
チツク２′および電池蓋３′も共に皿状に成形した
点である。

これは外部端子１を電池蓋３′の外周でカシメ
る場合を考慮したものであり、同図ｂに示すよう
に図中○印で囲んだカシメ部Ｂで外部端子１と電
池蓋３′とが接触することがなく、前記実施例同
様、導電性プラスチツク２′を電池の回路に直列
に接続することができている。

この実施例の場合も前記実施例同様の効果が得
られると同時に、簡易なカシメ構造となることか
ら、製作が容易になる利点が得られる。

尚、以上の各実施例において導電性フイルムと
して使用する樹脂母材はポリエチレンに限らず、
ポリプロピレン等の熱接着性樹脂を使用すること
ができる。また、導電性フイルムにコーテイング
する金属はもちろんアルミニウムに限らずニツケ
ル，クロム等の金属材料を使用することが可能
で、これら金属をコーテイングする手法の電解メ
ツキ、スパツタリング、イオンプレーテイングあ
るいは真空蒸着等種々の方法が可能である。

(ト) 考案の効果 以上のように本考案によれば、電池単体にて短
絡電流を低減し、電池の異常温度上昇を抑制する
ことができ、電池周囲のプラスチツク製品を熱変
形することがなくなり、コンパクトで安全性の高
い密閉電池が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本考案の一実施例による密閉電池の
安全装置に係わる分解断面図、同図ｂはその組立
断面図、第２図は第１図の導電性プラスチツクの
温度特性図、第３図ａは他の実施例による密閉電
池の安全装置に係わる分解断面図、同図ｂはその
組立断面図、第４図は右半分を縦断し、本考案の
安全弁装置を採用した密閉電池の全体構造を示す
構造側断面図、第５図は安全弁装置を詳細に示す
要部断面図、第６図は組成の異なる２種類の導電
性プラスチツクの温度特性図である。 １……外部端子、１Ａ……ナイフエツジ、２，
２′……導電性プラスチツク、２Ａ……金属コー
テイング部、３，３′……電池蓋、３Ａ……透孔。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 内部電極に接続されると共に、電池内部ガス
   を排出するための透孔を有する電池蓋と、外部
   への通気孔を有すると共に、外部機器に電流を
   出力する外部端子と、この電池蓋と外部端子の
   間に電池内圧上昇時破壊される封口板とが配置
   されてなる密閉電池において、前記封口板が通
   常温度では抵抗値が低く、高温時には抵抗値が
   高くなる導電性プラスチツクにより形成されて
   いることを特徴とする密閉電池。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載におい
   て、導電性プラスチツクの表面が金属コーテイ
   ングされてなることを特徴とする密閉電池。