JPH0735299Y2

JPH0735299Y2 - 電池の安全弁装置

Info

Publication number: JPH0735299Y2
Application number: JP1990087557U
Authority: JP
Inventors: 訓生川; 章黒田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1990-08-21
Filing date: 1990-08-21
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2005-08-09
Also published as: JPH0446358U

Description

【考案の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本考案は、電池の安全弁装置に関するものである。

（ロ）従来の技術従来、リチウム電池などの一次電池の安全弁装置として
は、実公昭59-15398号公報に示されるようなものが一般
に用いられていた。

すなわち、第７図及び第８図に示すように、中央部をＶ
字状に切り欠いて切刃19を形成した端子板20と、弁孔21
を穿設した蓋板22との周縁部間に、金属箔及び樹脂をラ
ミネートした薄膜23を挟持させて安全弁装置が構成され
ていた。そして、この構成により、電池の内部ガス圧が
上昇した際に、前記薄膜23が上方に持ち上げられて切刃
19によって切断され、ガスを外部に放出するようになっ
ている。

ところが、この安全弁装置では、前記端子板20の周辺部
に蓋板22をかしめつけて安全弁装置を作製する際に、前
記薄膜23が第９図に示すようにたわんでしまい、弁作動
圧が安定しないという問題がある。

また、前記安全弁装置では、薄膜23を切刃19で切断する
構成上、どうしても切刃が必要であり、切刃19を切り越
こした際に、端子板20の上面に透孔24が形成されてしま
う。このため、子供のいたずらなどにより、前記透孔24
内に針などが差し込まれて、安全弁の薄膜23を破損する
おそれがあった。

これに対して、特開平1-163961号公報に示すように、前
記帽子状の端子板に切刃を形成せず、この端子板内に切
刃を形成したキャップを圧入した構成にすることによ
り、端子板の上面に透孔を設けないようにすることが提
案されている。しかしながら、この構成では、帽子状の
端子板の正確な位置に前記切刃を形成したキャップを圧
入、固定する必要があり、精度の高い加工が要求され、
量産性が低く実用的ではない。

（ハ）考案が解決しようとする課題本考案は、簡単な構成で作動精度が高く、誤って安全弁
を構成する薄膜を破損することのない安全弁装置を提供
しようとするものである。

（ニ）課題を解決するための手段本考案の電池の安全弁装置は、ガス抜き孔を有する端子
板と、弁孔を穿設した蓋板と、前記弁孔を閉塞するよう
前記蓋板に溶着された金属箔に樹脂をラミネートした熱
溶着性薄膜と、前記端子板と蓋板の間に形成された内部
空間に位置し、前記熱溶着性薄膜の前記弁孔周辺部分を
押圧する樹脂スペーサとを備えたことを特徴とするもの
である。

（ホ）作用安全弁装置を構成する蓋板に設けた弁孔を閉塞するよう
に、金属箔に樹脂をラミネートした熱溶着性薄膜を蓋板
に溶着して用いると、電池内部ガス圧が上昇した際に、
前記薄膜が伸び上方に持ち上がって半球状となる。そし
て、その半球の付け根にあたる熱溶着部と未熱溶着部の
境に、ガス圧の上昇による力が集中し、この半球の付け
根部分において、前記薄膜が破れ開孔が生じて、ガスが
電池の外部に放出される。

このとき、前記薄膜の熱溶着部の内側の形状が円形であ
ると、前記薄膜の熱溶着部と未熱溶着部の境にかかる力
は、（薄膜がガス圧を受ける面積）×（圧力）／（熱溶
着部と未熱溶着部の境部分の円周）となり、薄膜がガス
圧を受けることのできる径が大きくなれば、薄膜の破断
に要するガス圧は小さくなる。この薄膜に破断に要する
圧力は、前記薄膜の材質、厚みによって調整することも
可能であり、これらを適当に選択することで、弁作動圧
を好ましい値にすることができる。

このような構成を採用することにより、従来のかしめに
よって薄膜を固定するタイプの安全弁装置に比べて、薄
膜がたわんだりすることがなくなり、弁作動圧を安定さ
せることができる。

また、前記薄膜は熱溶着によって固定されているため、
高温下に置かれ薄膜を構成する樹脂が溶融した場合に
は、再び温度が下がって固化した際に、溶着強度が低下
することがあるが、前記端子板と蓋板の間に形成された
内部空間に樹脂スペーサを配し、このスペーサを配し、
このスペーサのよって、前記熱溶着性薄膜の前記弁孔周
辺部分を押圧させると、このような場合にも、溶着強度
が低下することを抑制でき、安全弁装置の作動精度を高
く保つことができる。

更に、上記構成により、端子板に切刃を形成する必要が
なくなるため、端子板の上面に透孔を設けなくてもよく
なり、従来の安全弁装置のように透孔から針などが挿入
されて、薄膜が破損することも防止できる。

（ヘ）実施例まず、本考案の安全弁装置に用いる薄膜の材質、及び薄
膜の溶着部分の内径を種々変化させた場合における、安
全弁の作動圧について見てみる。

第３図は実験に用いた安全弁装置の断面図、第４図は前
記安全弁装置の蓋板と熱溶着薄膜との溶着状態及び薄膜
の破断に至るまでの過程を示す部分断面図である。

これらの図面に示すように、アルミニウム薄板２と熱溶
着性ポリエチレンフィルム３をラミネートした熱溶着性
薄膜１を、ポリエチレンフィルム３が蓋板４に接するよ
うに配し、ホットプレスによって、140℃×10秒で、蓋
板４に設けた弁孔５を閉塞するよう前記薄膜１を蓋板４
に熱溶着する。次いで、帽子状の端子板７の周辺部に、
この蓋板４をかしめつけて安全弁装置を作製した。

上記熱溶着性薄膜として、第１表に示す３種類の薄膜を
用い、こうして作製した安全弁装置をＡ、Ｂ及びＣとす
る。

前記熱溶着性薄膜１の溶着部分の内径φを1mm〜5mmの範
囲で変化させて、上記安全弁装置Ａ〜Ｃを各種作製し、
第５図に示す弁作動圧測定装置を使用して作動圧を測定
した。

第５図において、12は下型であり、中央に凹所13及び透
孔14が形成されている。この凹所13に孔15を形成したゴ
ム板16を配し、また、このゴム板16の上面と上型17との
間に安全弁装置18を挟み込む。作動圧の測定は、23℃の
温度雰囲気において、前記下型12の透孔14及びゴム板16
の孔15を通して窒素ガスを安全弁装置18に送り、マノメ
ータで圧力を測定しながらガス圧を上げていくことによ
り行なった。

第６図はこの結果を示す図面である。熱溶着性薄膜の材
質や溶着部分の内径φを変化させることにより、弁作動
圧を調整することが可能で、作動圧のバラツキも小さい
ことがわかる。

次いで、本考案の一実施例を以下に示し、説明する。

第１図は本考案の安全弁装置の分解斜視図、第２図は本
考案の安全弁装置を備えた電池の部分断面図である。

これらの図面において、１は厚み20μのアルミニウム薄
板２と、厚み40μの熱溶着性ポリエチレンフィルム３を
ラミネートした熱溶着性薄膜である。この薄膜１を、ポ
リエチレンフィルム３が蓋板４に接するように蓋板４に
配し、蓋板４に設けた直径2.5cmの弁孔５を閉塞するよ
うに、ホットプレスによって140℃×10秒で、前記薄膜
１を蓋板４に熱溶着する。このとき、前記熱溶着性薄膜
１は、前記弁孔５に対向する部分を除いた全面が蓋板４
に溶着される。

また、６は円筒状の樹脂スペーサであり、帽子状の端子
板７の突起部８の内径に一致した外径の鍔部９がその上
端に形成されると共に、この鍔部９の上面にガス抜き溝
10が複数設けられている。

そして、上記蓋板４と帽子状の端子板７とで形成される
空間内に前記樹脂スペーサ６を挟み込み、上記蓋板４を
帽子状の端子板７の周辺部にかしめつけることにより、
前記樹脂スペーサ６を前記熱溶着性薄膜１の溶着部分に
押圧させて、本考案の安全弁装置Ｄを作製した。

尚、前記安全弁装置Ｄは、端子板７の中央の突起部８の
付け根部分にガス抜き孔11が形成されおり、ガス抜き孔
11から誤って針などを挿入しても、前記熱溶着性薄膜１
を破損することはない。

また、比較として、前記樹脂スペーサ６を用いない他
は、前記実施例と同一の構成の安全弁装置Ｅを作製し
た。

上記安全弁装置を、第５図に示した弁作動圧測定装置に
セットした状態で恒温槽に入れ、恒温槽を140℃に設定
する。恒温槽が140℃になった後10分間が経過した時点
で、恒温槽から取り出し冷却し、25℃になった時点で弁
作動圧を測定した。この結果、安全弁装置Ｄ及びＥは何
れも弁作動圧が21〜22kg/cm²であり、大きな差異はなか
った。

また、同様にして上記安全弁装置Ｄ及びＥを弁作動圧測
定装置にセットした状態で恒温槽に入れ、恒温槽が140
℃になった後10分間が経過した時点で3kg/cm²の圧力を1
0秒間かけ、冷却して25℃になった時点で弁作動圧を測
定した。この結果、安全弁装置Ｅの弁作動圧が9kg/cm²
であるのに対し、本考案の安全弁装置Ｄの弁作動圧は20
kg/cm²であり、本考案の安全弁装置Ｅは弁作動圧の低下
が小さく優れていることがわかる。

（ト）考案の効果本考案の電池の安全弁装置は、金属箔に樹脂をラミネー
トした熱溶着性薄膜で、蓋板に穿設した弁孔を閉塞し、
前記端子板と蓋板の間に形成された内部空間に、前記熱
溶着性薄膜の前記弁孔周辺部分を押圧する樹脂スペーサ
を配したものであるから、弁の作動精度が高くなり、ま
た、端子板の上面に透孔を設けなくてもよいため、安全
弁装置を構成する薄膜を誤って破損することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の安全弁装置の分解斜視図、第２図
は、本考案の安全弁装置を備えた電池の部分断面図、第
３図は、実験に用いた安全弁装置の断面図、第４図
（ａ）乃至（ｃ）は、第３図の安全弁装置の蓋板と熱溶
着薄膜との溶着状態及び薄膜の破断に至るまでの過程を
示す部分断面図、第５図は、弁作動圧測定装置の断面
図、第６図は、熱溶着性薄膜の溶着部分の内径と弁作動
圧との関係を示す図面、第７図及び第９図は、従来の安
全弁装置を備えた電池の部分断面図、第８図は従来の安
全弁装置の上面図である。１……熱溶着性薄膜、２……アルミニウム薄板、３……
ポリエチレンフィルム、４……蓋板、５……弁孔、６…
…樹脂スペーサ、７……端子板、11……ガス抜き孔。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ガス抜き孔を有する端子板と、弁孔を穿設
した蓋板と、前記弁孔を閉塞するよう前記蓋板に溶着さ
れた金属箔に樹脂をラミネートした熱溶着性薄膜と、前
記端子板と蓋板の間に形成された内部空間に位置し、前
記熱溶着性薄膜の前記弁孔周辺部分を押圧する樹脂スペ
ーサとを備えた電池の安全弁装置。