JPH08293294A - 密閉電池の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流遮断機構から溶接部をなくし、かつ、設
定内圧値に対する電流の接続から遮断への切換のための
調整，設定の容易化を図る。 【構成】 封口体２の周囲を絶縁ガスケット５を介して
かしめ固定して電池缶１の開口部１ａを封止する。封口
体を、下面６ａに発電要素３からのリード線４が接続さ
れ第１貫通孔１１に絶縁性作動弁１１を内嵌させて密閉
した導電材料製剛性封口蓋６と、下端面１０ｃを第１貫
通孔に臨ませて封口蓋に当接させて電気的に接続しこの
状態で作動弁と結合した導電材料製安全弁１０と、封口
蓋と絶縁リング７を介して重ね安全弁を第２貫通孔１３
に内嵌させて両周面間の摺動摩擦抵抗力により保持する
導電材料製保持部材８と、キャップ状正極端子９とで構
成する。安全弁の外径設定により摺動摩擦抵抗力を第１
設定内圧値の電池缶内圧に基づく作動弁からの安全弁へ
の押圧力より小にし、第１設定内圧値を超えると作動
弁，安全弁が上方に相対移動して封口蓋との当接を離
し、さらに内圧が上昇すると凸部１１ｂが第１貫通孔を
飛び抜けて内圧を開放するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば２次電池等の密
閉電池において過充電等に起因する内圧の異常上昇等の
異常事態に対処するための密閉電池の安全装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の密閉電池の安全装置
として、発電素子からのリード線が接続されたリード板
を絶縁板の内面に取付けてそのリード板により絶縁板の
中央の貫通孔を覆い、上記絶縁板の上側を覆うように導
電材料により形成した円板状の可撓性防爆弁を配設し、
この防爆弁の中央部の突起を上記貫通孔に内嵌させてそ
の突起に上記リード板を超音波溶接したものが知られて
いる（例えば、特開平２−１１２１５１号公報，特開平
２−２８８０６３号公報参照）。これらの公報には、電
池缶の内圧の上昇により上記突起が持ち上げられて上記
リード板を貫通孔の周縁で破断することにより、また
は、上記リード板との溶着部が剥離することにより電流
が遮断されることが記載されている。

【０００３】また、他の従来の密閉電池の安全装置とし
て、リード線が接続された導電材料よりなる円板状の弁
保持体と、この上側に被せられて中央部の突起が上記弁
保持体の上面にスポット溶接もしくは超音波溶接された
導電材料よりなる円板状の可撓性弁体とからなり、この
弁体と弁保持体との間の空間が電池缶内部と連通された
ものが知られている（例えば、特開平６−１４００１１
号公報参照）。つまり、このものでは、リード線が接続
された弁保持体に弁体を溶接することにより、上記の防
爆弁をリード板に直接溶接することによる不都合を回避
しようとするものである。そして、この公報には、電池
缶の内圧の上昇により上記空間内の圧力も上昇し、弁体
が上方に持ち上げられてその中央突起と弁保持体との溶
接が外れて電流が遮断されることが記載されている。

【０００４】そして、共に、さらに内圧が上昇すると、
可撓性防爆弁もしくは可撓性弁体が、これらに設けられ
た切欠部分で破断して内部のガス等を外部に逃がすこと
により、電池自体の爆発を防止するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
密閉電池の安全装置においては、共に電流の遮断機構に
おいて、溶接部を利用するものであるため、その溶接自
体の強度いかんによって電流遮断を確実に行い得ない事
態が生じるおそれがある。すなわち、上記溶接強度が余
りに高いと、内圧が上昇しても弁が弁保持体と剥離せ
ず、その結果、電流を遮断させることができず、逆に上
記溶接強度が余りに低いと通常使用時のわずかな内圧変
動や衝撃により弁が弁保持体から剥離して電流が遮断さ
れて使用不能になってしまうことになる。

【０００６】このように従来のものでは、溶接強度を確
実に所定のものに設定する必要があるが、そのためにス
ポット溶接等により点状に溶接したのでは、通常使用時
においてその点状の溶接部分を通して電流の通電が行わ
れるため、抵抗が高くなり過ぎて異常な発熱を生じるお
それがある。逆に、溶接部を周状等に設定すると、溶接
面積に比例して溶接強度が高くなるため、上記の如き不
都合が生じることになる。

【０００７】しかも、上記の如き所定の溶接強度に対し
過不足のない溶接作業を大量生産ラインで行うことは、
その工程管理が極めて困難となり、製品間のばらつきを
招き易く、製品に対する信頼性の向上を図り得ない。

【０００８】また、電流遮断後、内圧開放されると、一
旦剥離もしくは破断した部分が逆戻りして他の導電部材
と接触してしまうおそれもある。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、密閉電池の安
全装置の電流遮断機構から溶接部をなくし、かつ、所定
の内圧値に対する電流の接続から遮断への切換のための
調整，設定の容易化を図ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、発電要素が電池缶の内部に
収容され、電池缶の開口部を密閉する封口体に設けられ
るものを前提とする。このものにおいて、上記封口体
を、上記電池缶の内部に臨んで開口する第１貫通孔を有
する導電材料からなる封口蓋と、この封口蓋の第１貫通
孔に内嵌されて電池缶内部を密閉状態に保ちかつ上記電
池缶の内圧上昇により相対移動する絶縁材料からなる作
動弁と、上記第１貫通孔と対応する位置に形成された第
２貫通孔を有する導電材料からなる保持部材と、上記第
２貫通孔に内嵌されて保持され上記作動弁の相対移動に
より作動されて相対移動する導電材料からなるピストン
状安全弁とを備えるものとする。そして、上記封口蓋の
電池缶内方に臨む面に上記発電要素からのリード線を接
続する一方、外周縁部を上記電池缶の開口部に気密に取
付け電池缶の内圧に対抗して実質的に変形しない剛性を
有するように形成する。また、保持部材を、上記電池缶
の開口部であって上記封口蓋よりも外側位置において外
縁部が上記封口蓋の電池缶外方に臨む面と絶縁部材を介
して重合された状態に位置固定する。さらに、上記安全
弁を、上記封口蓋の第１貫通孔より大きい先端面を有す
るようにし、その先端面が第１貫通孔を覆った状態でそ
の封口蓋の電池缶外方に臨む面に当接されて電気的接続
状態になるように配置する。一方、作動弁を、先端部が
上記安全弁の先端面に対し電池缶の内圧に基づく押圧方
向に近接して相対向するよう位置付ける。加えて、上記
安全弁の外周面と第２貫通孔の内周面とを、電池缶の内
圧が上昇して設定内圧値に達するまではその内圧に基づ
く押圧力に抵抗して上記封口蓋に対する安全弁の相対移
動を阻止した状態に保持する一方、上記設定内圧値を超
える内圧の作用により上記安全弁を上記封口蓋から離す
側に相対移動させるような摺動摩擦抵抗力を発揮するよ
う互いに密に嵌合する構成とするものである。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、作動弁の先端部と、安全弁の先端面とを互
いに接着して結合するものである。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２記載の発明において、作動弁として、先端から基
端側まで封口蓋の第１貫通孔と対応する同一断面形状を
有し基端側が封口蓋内面から電池缶内方側に突出するよ
う配置された柱状の本体部と、この本体部の基端側から
周囲に僅かに突出する凸部とを弾性材料により一体に形
成し、かつ、電池缶の内圧を受けて貫通孔の内周面との
間で摺動して相対移動する際の内圧値が、上記凸部形成
位置の方が上記本体部よりも相対的に大となるように設
定するものである。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、作動弁として、先端から基端側まで封口蓋
の第１貫通孔と対応する同一断面形状を有し基端側が封
口蓋内面から電池缶内方側に突出するよう配置された柱
状の本体部と、この本体部の基端側の周囲に拡開された
フランジ状の受圧部とで構成する。そして、封口蓋とし
て、電池缶内部と外部とを連通させるよう形成されたガ
ス抜き孔と、このガス抜き孔を密閉する閉止体とを備え
るものとし、この閉止体のその開放強度として上記受圧
部を封口蓋内面に当接させる電池缶内圧より大の内圧を
受けて開放するように設定するものである。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、封口蓋を、その中央部位が電池缶内方側に
凸となるように屈曲形成するものである。

【００１５】また、請求項６記載の発明は、請求項１記
載の発明において、リード線と封口体との間の電流経路
の途中に、設定温度域で抵抗値が急増するＰＴＣサーミ
スタを介装するものである。

【００１６】さらに、請求項７記載の発明は、請求項１
記載の発明において、封口体として、電池缶の開口部で
あって保持部材の外側位置に配設されてその保持部材と
電気的に接続された正極端子を備え、この正極端子と、
安全弁が嵌合された状態の保持部材と、絶縁部材と、上
記安全弁の先端面が当接されかつ作動弁が嵌合された状
態の封口蓋とをそれぞれの外縁部で互いに重合した状態
に予め結合一体化されたものとして構成するものであ
る。

【００１７】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
適正放電，適正充電がなされている通常使用状態にあっ
て電池缶内部の内圧が設定内圧値より小さい状態におい
ては、その内圧が作動弁を介して安全弁の先端面に押圧
力として作用しても安全弁の外周面と保持部材の第２貫
通孔の内周面との間の摺動摩擦抵抗力の方が上記内圧よ
りも大きいためその内圧に対抗して上記安全弁の相対移
動が阻止され、上記安全弁とリード線が接続された封口
蓋との当接が維持される。この結果、電気的接続状態に
維持される。

【００１８】一方、過充電等により電池缶内部の内圧が
上記設定内圧値を超えると、その内圧に基づく押圧力が
作動弁を介して安全弁の先端面に作用し、その内圧に基
づく押圧力が上記の摺動摩擦力よりも大きくなるため、
上記安全弁が第２貫通孔内を相対移動してその先端面と
封口蓋との当接が離れることになる。この結果、その当
接による電気的接続状態が遮断されて電気的遮断状態に
切換られ、電池の使用者に異常発生を認知させることが
できる。

【００１９】この場合、封口蓋が上記内圧を受けても変
形しない剛性を有しているため、その内圧が作動弁に直
接かつ有効に作用してその作動弁を介して押圧力がピス
トン状安全弁に直接作用する。このため、上記設定内圧
値を超えるような内圧上昇が発生した場合に、従来の円
板状の防爆弁の全体に内圧を間接的に作用させて曲げ変
形を生じさせる場合と比べ、応答性よく電気的遮断状態
に切換ることが可能となる。

【００２０】しかも、このような電流遮断機構では電池
缶内部の内圧に応じた電気的な接続と遮断との切換が、
安全弁と第２貫通孔との摺動摩擦抵抗力の設定により行
われるため、従来の密閉電池の如く溶接部の引張破断強
度の設定により行われる場合と比べ、その設定及び設定
の変更が容易となる上、確実に所定のものに設定するこ
とができ、電気的な遮断状態への切換が確実になる。さ
らに、上記の如く電気的な接続と遮断との切換を溶接で
はなく当接により行っているため、組付け時の工程管理
も容易となって製品に対する信頼性の向上が図り得る。
しかも、電気的遮断状態になった場合にも、その安全弁
は上記の摺動摩擦抵抗力によりその位置で保持されるた
め、逆戻りすることもない。

【００２１】請求項２記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、作動弁の先端部と安全弁
の先端面とが互いに接着されて結合されているため、安
全弁の先端面が封口蓋と当接した状態に確実に保持され
る。すなわち、上記作動弁は電池缶内部を密閉状態に維
持するために封口蓋の第１貫通孔に対し内嵌されて保持
されているため、この作動弁を介して上記安全弁が封口
蓋に対し上記当接状態を維持するように保持されること
になる。このため、安全弁と封口蓋との当接による電気
的接続状態が安定的に保持されることになる。従って、
上記安全弁と封口蓋とが溶接されていなくても、上記の
電気的接続状態がより確実に保持され、通常使用時の製
品に対する信頼性についてより一層の向上が図られる。

【００２２】請求項３記載の発明では、上記請求項１ま
たは請求項２記載の発明による作用に加えて、作動弁
が、柱状の本体部と、この本体部の基端側に形成された
凸部とから構成され、上記本体部が先端から基端側まで
封口蓋の第１貫通孔と対応する同一断面形状を有して基
端側が封口蓋から電池缶内方側に突出するよう配置さ
れ、上記凸部が本体部の基端側から周囲に僅かに突出さ
れているため、電池缶の設定内圧値を超える内圧上昇を
基端面に受けて作動弁の本体部が第１貫通孔を摺動して
凸部が第１貫通孔の入り口で止められるまで相対移動
し、これにより、安全弁の先端面が封口蓋から離れて電
流の導通が遮断される。そして、内圧がさらに上昇する
と上記凸部が第１貫通孔の内周面に押し込められてその
第１貫通孔を飛び抜け、その結果、電池缶内部のガスが
第１貫通孔を通して排出され電池缶の内圧が大気圧状態
になる。従って、内圧異常時には、まず、電流が遮断さ
れて電池の使用者に異常発生を認知せしめ、それでも使
用者が放置する場合であっても、内部のガス抜きによる
内圧開放によって内圧のそれ以上の上昇が回避されて密
閉電池の破壊が回避される。

【００２３】請求項４記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、作動弁が、柱状の本体部
と、その本体部の基端側で拡開されたフランジ状の受圧
部とから構成される一方、封口蓋に電池缶内部と外部と
を互いに連通されるガス抜き孔と、このガス抜き孔を密
閉し所定の開放強度を有する閉止体とが設けられている
ため、電池缶の内圧が設定内圧値を超えると、まず、上
記受圧部が封口蓋内面に当たって止められるまで相対移
動して安全弁を作動し、これにより、電流が遮断され
る。そして、上記電池缶の内圧が設定内圧値を超えてさ
らに上昇すると、上記閉止体が開放し内部のガスがガス
抜き孔を通して放出される。この場合、作動弁の受圧部
が本体部よりも拡開されて受圧面である作動弁の基端面
が本体部だけの場合と比べ拡大されているため、内圧の
上昇に対し、より応答性よく安全弁を作動させて電流の
遮断を行うことが可能になる一方、内圧が上記設定内圧
値を超えてさらに上昇しても、閉止体の開放により、内
圧のそれ以上の上昇が回避されて密閉電池の破壊が回避
される。

【００２４】請求項５記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、封口蓋の中央部位が電池
缶内方側に凸となるように屈曲形成されているため、そ
の屈曲により封口蓋の断面剛性が高くなり、その分、薄
肉にしても電池缶内の内圧に対抗して実質的に変形しな
いものとなる。

【００２５】また、請求項６記載の発明では、上記請求
項１記載の発明による作用に加えて、リード線と封口体
との間の電流経路の途中に、ＰＴＣサーミスタが介装さ
れているため、電池缶の内部温度が適正放電，適正充電
等の行われている通常使用状態における設定温度域より
低い適正温度にある間は上記ＰＴＣサーミスタの抵抗値
が小値に保たれ上記リード線と封口体との間の電流経路
を通して適正に電流が流れる。一方、上記内部温度が短
絡等の発生に起因して設定温度域以上に上昇した場合、
その上昇に対応して上記ＰＴＣサーミスタの抵抗値が急
増して上記電流経路を通しての通電が実質遮断される。
このため、内部温度異常時の安全作動をも付加すること
が可能になる。

【００２６】さらに、請求項７記載の発明では、上記請
求項１記載の発明による作用に加えて、封口体として、
正極端子と、第２貫通孔に安全弁が嵌合されて保持され
た状態の保持部材と、絶縁部材と、上記安全弁の先端面
が当接されかつ作動弁が嵌合された状態の封口蓋とのそ
れぞれの外縁部が互いに重合された状態に予め結合一体
化されたものに構成しているため、電池缶の開口部への
組み付け作業の容易化が図られる上、その組み付け前に
電池缶とは別に上記安全弁の作動を確認するためのテス
トを行うことが可能になる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００２８】＜第１実施例＞図１は、本発明の第１実施
例に係る密閉電池の安全装置の封口部分を示す。同図に
おいて、１は開口部１ａを有する電池缶、２はその開口
部１ａを閉止して電池缶１を密封する封口体である。

【００２９】上記電池缶１は有底筒形（図例では円筒形
であるが、角筒形であってもよい）の金属製缶体であ
り、その内部には発電要素３が収容されている。この発
電要素３は、プラス電極板，マイナス電極板，及び，電
解液等を有し、そのプラス電極板に一端が接続されたリ
ード線４の他端が上記封口体２を構成する後述の封口蓋
６の下面６ａに溶接等の手段により接続されている。そ
して、上記発電要素３の上側位置の上記電池缶１には縮
径部１ｂが形成されており、この縮径部１ｂと上端開口
縁がかしめられた上端かしめ部１ｃとの間に上記封口体
２の外周縁部が絶縁ガスケット５を介して気密に挟み込
まれて電池缶１が密封されている。

【００３０】上記封口体２は、図２にも一部を示すよう
に、円板状の封口蓋６と、ドーナッツ板状の絶縁リング
７と、円板状の保持部材８と、キャップ状の正極端子９
と、ピストン状安全弁１０と、ピストン状作動弁１１と
を備えている。そして、上記封口体２が上記上端かしめ
部１ｃにより挟み込まれることにより、下から、作動弁
１１により閉止された封口蓋６、絶縁リング７、安全弁
１０を保持した保持部材８、及び、正極端子９の順に互
いに密着して重合された状態に一体化されて組み付けら
れている。

【００３１】上記封口蓋６は、中央側部位が電池缶１の
内方側に凸に屈曲された屈曲凸部６ｂを有するようにア
ルミニウム、チタニウム、これらの合金、もしくは、ス
テンレス鋼等の導電材料により形成されており、この屈
曲凸部６ｂの形成による断面剛性の増大により電池缶１
の内圧に対抗して実質的に変形を生じない程度の剛性を
有するようにされている。そして、この封口蓋６の略中
央位置には所定径の第１貫通孔１２が上下に貫通して形
成されており、この第１貫通孔１２はこれに上記作動弁
１１が図面の下から上に内嵌されることによって密閉さ
れている。

【００３２】上記保持部材８は、上記の導電材料により
比較的厚肉に形成されており、間に介在された絶縁リン
グ７によって上記封口蓋６と絶縁されるとともに、その
絶縁リング７の厚み分上記封口蓋６から上方に離されて
配設されている。そして、上記の第１貫通孔１２の上方
であって保持部材８の略中央位置には第２貫通孔１３が
上下に貫通して形成されている。この第２貫通孔１３は
上記の安全弁１０の外径との関係で上記第１貫通孔１２
より大きい所定の内径を有し、この第２貫通孔１３には
上記安全弁１０が図面の上から下に挿通されて後述の所
定の摺動摩擦力の発揮により保持されている。なお、図
１中８ａ，８ａはガス抜き孔であり、上記第２貫通孔１
３の周囲に少なくとも１つ以上形成されたものである。

【００３３】上記正極端子９は、上記の保持部材８等を
保護する保護キャップの役割を果たすとともに、リード
線４、封口蓋６、安全弁１０、及び、保持部材８を介し
て発電要素３のプラス電極板と電気的に接続されて密閉
電池から電力を取り出すためのプラス側の端子の役割を
果たすようになっている。なお、図面中９ａはガス抜き
孔であり、正極端子９と保持部材８とで区画される空間
と外部とを連通するように貫通形成されている。

【００３４】上記安全弁１０は、上下方向に第２貫通孔
１３と対応する同一断面形状を有し第１貫通孔１２より
所定寸法大径のピストン状の本体部１０ａと、この本体
部１０ａの基端である上端から外周方向に拡開されたフ
ランジ状の頭部１０ｂとが、所定の導電材料により、好
ましくは導電性を有しかつ比較的高い弾性を有する材料
により一体に形成されたものである。上記本体部１０ａ
は、保持部材８の第２貫通孔１３に対し上から下に挿通
され、その先端面である下端面１０ｃが保持部材８から
下方に突出されている。そして、上記本体部１０ａは、
上記頭部１０ｂが保持部材８の上面に当接した状態で、
上記下端面１０ｃが封口蓋６の第１貫通孔１２の上側開
口を覆って封口蓋６の屈曲凸部６ｂの上面６ｃに当接す
るように、その突出長さが定められている。すなわち、
上記本体部１０ａの上下方向長さは、第２貫通孔１３の
孔長と、重合状態の絶縁リング７の厚みと、屈曲凸部６
ｂの深さとの合計寸法に等しいか僅かに大きく設定され
ている。これにより、組付け時において、第２貫通孔１
３に安全弁１０を圧入して頭部１０ｂを保持部材８の上
面に当接させた状態で上端かしめ部１ｃにより上下方向
に圧縮して重合状態にすれば、上記封口蓋６等の弾性曲
げ復元力及び上記本体部１０ａの外周面と第２貫通孔１
３の内周面との間の摺動摩擦抵抗力を受けて上記安全弁
１０の下端面１０ｃと封口蓋６の上面６ｃとが密に当接
されて電気的接続状態（図１に示す状態）になるように
なっている。また、上記下端面１０ｃには、封口蓋６の
第１貫通孔１２に臨んで開口する所定の大きさの凹部１
０ｄが形成されており、この凹部１０ｄに上記作動弁１
１の先端部が内嵌した状態で互いに結合されるようにな
っている。

【００３５】上記本体部１０ａの外径は、内圧異常発生
時に電気的遮断状態に切換る圧力として予め定めた第１
設定内圧値（例えば１０〜１５Ｋｇ／ｃｍ2 ）との関係
で、上記本体部１０ａ外周面と第２貫通孔１３の内周面
との間に所定の摺動摩擦抵抗力が生じるように定められ
る。すなわち、電池缶１内の内圧が上記第１設定内圧値
に到達するまでは、その内圧による上記作動弁１１から
の押圧力に対抗して安全弁１０の相対移動を阻止して上
記電気的接続状態に保つ摺動摩擦抵抗力が作用し、上記
電池缶１内の内圧が上記第１設定内圧値を超えると、そ
の内圧による作動弁１１からの押圧力の方が上記摺動摩
擦力より大となって上記安全弁１０をその摺動摩擦抵抗
力に抗して外方側である図面の上方に相対移動させて電
気的遮断状態（図３に示す状態）に切換るような摺動摩
擦抵抗力が作用するように、第２貫通孔１３の内径に対
する上記本体部１０ａの外径が定められている。

【００３６】上記作動弁１１は、先端である上端から基
端側である下端側まで封口蓋６の第１貫通孔１２と対応
する同一断面形状を有するピストン状の本体部１１ａ
と、この本体部１１ａの下端側から周囲に僅かに突出す
る凸部１１ｂとが、上記発電要素３内の電解液により腐
食されない絶縁材料であって弾性を有する材料、例えば
天然ゴム，ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共
重合体）等の合成ゴム，ポリエチレン，ポリプロピレン
等の材料により一体に形成されたものである。そして、
上記本体部１１ａの外周面が、封口蓋６の第１貫通孔１
２の内周面に対し図面の下から上に、電池缶１の内部を
気密に保ち得る程度に密に内嵌され、この本体部１１ａ
の上端部が、封口蓋６と当接した状態の上記安全弁１０
の凹部１０ｄに内嵌した状態で互いに接着されて安全弁
１０と互いに結合されている。

【００３７】また、上記作動弁１１の凸部１１ｂの形状
及び突出量等は、上記の内圧異常発生時に電池缶１自体
の破壊を防止する上で上記第１設定内圧値より大の圧力
値として設定された第２設定内圧値（例えば２０Ｋｇ／
ｃｍ2 程度）との関係で定められている。すなわち、上
記電池缶１内の内圧が上記第１設定内圧値を超えてさら
に上昇して上記第２設定内圧値を超えた場合に、その内
圧による上記作動弁１１に対する押圧力が第１貫通孔１
２に対する上記凸部１１ｂの通過抵抗より大となって上
記凸部１１ｂが上記第１貫通孔１２を飛び抜けて内圧開
放状態（図４に示す状態）になるように定められてい
る。

【００３８】上記構成の密閉電池において、電池缶１内
の内圧が第１設定内圧値より低い適正内圧に保たれてい
る状態では、作動弁１１にその適正内圧にく押圧力が作
用しても安全弁１０が第２貫通孔１３に対しその内周面
との間の摺動摩擦抵抗力によって相対移動を阻止された
状態に保持されて、この上記安全弁１０の下端面１０ｃ
が封口蓋６の上面６ｃと当接した状態に保たれる。この
ため、発電要素３のプラス電極板がリード線４、封口蓋
６、安全弁１０、及び、保持部材８を介して正極端子９
と電気的に接続した電気的接続状態に保たれる。これに
より、上記正極端子９からの放電、充電が可能となる。
そして、この状態では、作動弁１１と封口蓋６とによっ
て電池缶１の内部が密封された状態に保たれる。

【００３９】一方、密閉電池への充電中において、過充
電等により電池缶１内の内圧が異常に上昇し、その内圧
が上記第１設定内圧値を超えると、その内圧に基づき作
動弁１１に作用する押圧力が安全弁１０と第２貫通孔１
３との間の上記摺動摩擦抵抗力より大となり、これによ
り、作動弁１１が上方に相対移動し、この作動弁１１と
共に安全弁１０が第２貫通孔１３に対し上方に相対移動
する（図３参照）。この結果、安全弁１０の下端面１０
ｃが封口蓋６の上面６ｃから上方に離れ、これにより、
発電要素３からの電流は封口蓋６と上記安全弁１０との
間で遮断され、電気的遮断状態になる。この電気的遮断
により充電電流が遮断されて発電要素３内の電解液の分
解が停止されるため、これ以上の内圧の上昇を抑制する
ことができる。しかも、電気的に遮断されて電池として
の機能を果たさないことから、使用者に異常状態の発
生、及び、その電池の交換の必要性を認知させることが
できる。

【００４０】そして、上記の電流が遮断されるまでの間
の内圧上昇、もしくは、何等かの異常によって電池缶１
内の内圧が第２設定内圧値を超える程に上昇した場合に
は、上記の作動弁１１の凸部１１ｂが第１貫通孔１２を
通過して飛び抜け（図４参照）、電池缶１内のガスが上
記第１貫通孔１２、保持部材のガス抜き孔８ａ，８ａ
…、及び、正極端子９のガス抜き孔９ａを通して外部に
放出される内圧開放状態になる。これにより、電池缶１
内の内圧が大気圧近くまで低下して、内圧の異常上昇に
よる密閉電池の破壊が確実に防止される。

【００４１】従って、内圧の異常上昇時には、まず、電
流の遮断がピストン状安全弁１０の本体部１０ａと第２
貫通孔１３との間の摺動摩擦抵抗力の設定に基づく安全
弁１０と封口蓋６との離反により構成される電流遮断機
構により行われ、次に、内部ガスの放出が作動弁１１の
凸部１１ｂと第１貫通孔１２との間の通過抵抗設定に基
づく作動弁１１の飛び抜けにより構成される内部圧力開
放機構により行われるという、２段階のフェイルセーフ
作動が行われる。

【００４２】このような密閉電池の安全装置において
は、内圧が第１設定内圧値より低い適正状態の時には、
絶縁リング７を介して安全弁１０を保持した保持部材８
と封口蓋６とが重合した状態にかしめ部１ｃによってか
しめられているため安全弁１０の下端面１０ｃと封口蓋
６の上面６ｃとが当接した状態に保たれる。しかも、上
記安全弁１０の下端に対し作動弁１１の上端部が接着さ
れてその安全弁１０が作動弁１１を介して封口蓋６によ
って相対移動しないように保持されるため、上記安全弁
１０の下端面１０ｃと封口蓋６の上面６ｃとが上下方向
に相対移動しないように保持されることになる。このた
め、電池缶１に衝撃，振動が作用しても上記の安全弁１
０と封口蓋６との当接を確実に維持することができる。
従って、安全弁１０の下端面１０ｃと封口蓋６とが溶接
されていなくても、上記の電気的接続状態がより確実に
保持され、通常使用時の製品に対する信頼性についてよ
り一層の向上が図られる。つまり、従来の場合の如く通
常使用時の電気的接続状態を維持するための溶接を施す
必要がなく、その溶接いかんによって所定の回避作動が
不確実になることもない。その上、組み付け時にそのよ
うな微妙な溶接を施す必要がないために、その生産ライ
ンにおける工程管理も容易となって製品に対する信頼性
の向上を図ることができる。さらに、上記安全弁１０と
封口蓋６との電気的接続を溶接ではなく、当接により行
うことができるため、溶接の場合における電気的接続の
接続面を極めて小さいものにしなければならないという
制約がなく、安全弁１０の下端面１０ｃから第１貫通孔
１２の断面積を除いたドーナッツ状の比較的広い接続面
により電気的接続を行うことができ、安定した電流の流
れを実現することができる。

【００４３】また、封口蓋６が上記内圧を受けても変形
しない剛性を有しているため、その内圧がピストン状作
動弁１１の下端面に直接かつ有効に作用し、その作動弁
１１の相対移動だけで安全弁１０と封口蓋６との電気的
接続を直接離すことができる。このため、上記第１設定
内圧値を超えるような内圧上昇が発生した場合には、従
来の円板状の防爆弁の全体に内圧を間接的に作用させる
場合と比べ、電気的遮断状態への切換を内圧の変動に対
し応答性よく行うことができる。

【００４４】しかも、電気的な接続と遮断との切換が、
主として第２貫通孔１３の内径に対する安全弁１０の外
径の設定による摺動摩擦抵抗力の設定により行われるた
め、従来の密閉電池の如く溶接部の引張破断強度の設定
により行われる場合と比べ、その設定及び設定の変更を
容易に行うことができる。このため、上記の第１設定内
圧値に確実に対応したものに設定することができ、電気
的な接続状態から遮断状態への切換タイミングを電池缶
１内の内圧に応じて確実なものにすることができる。こ
の際、上記安全弁１０を弾性材料により形成することに
より、上記摺動摩擦抵抗力をより確実に発揮させること
ができる上、その発揮する摺動摩擦抵抗力の設定をより
容易に行うことができる。

【００４５】しかも、安全弁１０が上方に相対移動して
電気的遮断状態にされた場合にも、その安全弁１０は第
２貫通孔１３との間の摺動摩擦抵抗力によりその位置で
保持されるため、内圧開放状態になった場合でも逆戻り
することもなく、上記電気的遮断状態を確実に維持して
異常状態であることを使用者に認知させることができ
る。

【００４６】＜第２実施例＞図５は、本発明の第２実施
例に係る密閉電池の安全装置を示す。この第２実施例
は、第１実施例の構造を基本として、内部温度上昇に伴
う電流の遮断機構を付加して封口体２を構成したもので
ある。

【００４７】すなわち、図５において、１４はドーナッ
ツ板状に形成されたＰＴＣサーミスタ（Positive Tempe
rature Coefficient サーミスタ；正特性サーミスタ）
であり、このＰＴＣサーミスタ１４は保持部材８と正極
端子９との間に介装されて、その保持部材８と正極端子
９とが上記ＰＴＣサーミスタ１４を介してのみ互いに接
続されるようになっている。なお、このＰＴＣサーミス
タ１４の介装位置は、発電要素３から正極端子９までの
間の電気導通経路の途中であればいずれの位置でもよ
い。

【００４８】上記ＰＴＣサーミスタ１４は、温度上昇と
ともに抵抗値が増大する正の温度係数を有するサーミス
タであり、特に上記ＰＴＣサーミスタ１４は所定の設定
温度域（例えば１００℃域）で抵抗値が急激に増大する
スイッチング特性を有するように構成されている。つま
り、上記ＰＴＣサーミスタ１４は、上記設定温度域まで
の通常温度範囲ではＰＴＣサーミスタ１４の抵抗値が極
めて低く、従って、上記保持部材８と正極端子９との間
でＰＴＣサーミスタ１４を介して電流が良好に流れる一
方、上記設定温度域を超える高温域では、上記ＰＴＣサ
ーミスタ１４の抵抗値が急増し、従って、上記保持部材
８と正極端子９との間での通電を実質的に遮断するよう
になっている。

【００４９】なお、この第２実施例のその他の構成は第
１実施例と同様であるため、同一構成部材には同一符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【００５０】このような構成の第２実施例の場合、電池
缶１内の内部温度が上記設定温度域までの通常温度範囲
にあれば、発電要素３のプラス電極板からリード線４、
封口蓋６、安全弁１０、保持部材８、及び、ＰＴＣサー
ミスタ１４を介して正極端子９までの電流経路が電気的
接続状態になり、その正極端子９から放電，充電を行う
ことができる。一方、過充電や短絡の発生に伴い電池缶
１内で発熱し、その内部温度が上記設定温度域を超える
事態になれば、上記ＰＴＣサーミスタ１４で電流の流れ
が阻害されて上記電流経路が電気的遮断状態になる。特
に、上記短絡が発生すると、上記経路に過大電流が流れ
て急激に内部温度が上昇するため、上記ＰＴＣサーミス
タ１４により即座に発電要素３と正極端子９と間での過
大電流の流れを遮断することができる。

【００５１】従って、安全弁１０の下端面１０ｃと封口
蓋６との電気的接続を安全弁１０の相対移動により離す
ことによる内圧上昇に基づく電流遮断機能、及び、作動
弁１１の凸部１１ｂの飛び抜けによる内圧開放機能に加
えて、上記の如き内部温度上昇に基づく電流遮断機能を
も安全装置として付加することができる。

【００５２】＜第３実施例＞図６は本発明の第３実施例
に係る密閉電池の安全装置を示す。この第３実施例は、
第２実施例の構造を基本としつつ、封口体２の全体を予
め一体化したものである。

【００５３】すなわち、本第３実施例では、正極端子９
と、ＰＴＣサーミスタ１４と、第２貫通孔１３に安全弁
１０を保持した状態の保持部材８とを互いに重ね、これ
ら三者９，１４，８の外周部の上下面及び外周面を横断
面をコ字状にした絶縁リング７′により覆う一方、上記
の三者９，１４，８に下側から作動弁１１を嵌合させた
封口蓋６′を重ねてその封口蓋６′の外周部から延長し
た外延部６ｄで包み込み挟持させるようにして、封口体
２が予め１つの部品として一体化されている。そして、
この一体化された封口体２が電池缶１の開口部１ａに対
し絶縁ガスケット５を介して嵌め込まれ、かしめ部１ｃ
によりかしめ固定されている。

【００５４】なお、この第３実施例のその他の構成は第
２実施例と同様であるため、同一構成部材には同一符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【００５５】この第３実施例の場合、電池缶１の開口部
１ａへの組み付け作業を上記一体化した封口体２を組み
付けるだけで済み、組み付け作業の能率化を図ることが
できる。しかも、予め上記封口体２を独立して組み付け
ることができるため、作動弁１１及び安全弁１０の作動
状態を確認するためのテストを上記封口体２の電池缶１
への組み付け前に行うことができる。

【００５６】なお、本第３実施例ではＰＴＣサーミスタ
１４を有するものについて図示，説明したが、これに限
らず、上記のＰＴＣサーミスタ１４を設けない第１実施
例の構造に本第３実施例の発明を適用してもよい。ま
た、この一体化を正極端子９の外周部を延長して封口蓋
６の下側までを挟持するようにしてもよく、さらに別体
の挟持部材により封口蓋６と正極端子９との両外周縁部
を挟持するようにしてもよい。

【００５７】＜第４実施例＞図７は本発明の第４実施例
に係る密閉電池の安全装置を示す。この第４実施例は、
第１実施例の構造を基本としつつ、作動弁１１′には内
圧上昇に伴う安全弁１１への押圧作動による電流の接続
状態から遮断状態への切換をのみ行わせ、電流遮断後の
内圧開放を閉止体としての弾性膜１５により行うように
したものである。

【００５８】上記作動弁１１′は、第１貫通孔１２に密
に嵌合して電池缶１の内部を密閉し得るように外径を定
めた円柱状の本体部１１ａと、上記第１貫通孔１２の内
径よりもかなり大きい外径となるように拡開されたフラ
ンジ状の受圧部１１ｃとが第１実施例の作動弁１１と同
様の材料により一体に形成されている。そして、上記作
動弁１１′の本体部１１ａが第１貫通孔１２の内周面に
下から密に嵌合されて、その上端部が封口蓋６の上面に
当接した状態の安全弁１０の凹部１０ｄに内嵌されて接
着され、これにより、上記安全弁１０と封口蓋６との当
接状態の維持を補強するようになっている。また、上記
受圧部１１ｃは封口蓋６の下面から下方に僅かに離れて
位置するようになっている。

【００５９】また、封口蓋６にはガス抜き孔６ｅが貫通
して形成されている。上記封口蓋６のガス抜き孔６ｅの
下面側開口は上記弾性膜１５により覆われ、この弾性膜
１５は上記封口蓋６の下面に接着されている。これによ
り、上記ガス抜き孔６ｅが密閉されている。そして、上
記弾性膜１５は、例えばポリエチレン，ポリプロピレン
もしくはＥＰＤＭ等を材料として所定膜厚を有するよう
に形成され、これにより、第１実施例において説明した
第２設定内圧値の内圧を受けて破断して上記ガス抜き孔
６ｅを開放状態にするようになっている。つまり、開放
強度として上記弾性膜１５の引張破断強度が上記の如く
設定されている。

【００６０】なお、この第４実施例のその他の構成は第
１実施例と同様であるため、同一構成部材には同一符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【００６１】この第４実施例の場合、電池缶１内の内圧
が第１設定内圧値までの通常使用状態の範囲では、発電
要素３と正極端子９とがリード線４、封口蓋６、安全弁
１０、及び、保持部材８を介して電気的接続状態に保た
れ、封口蓋６と作動弁１１′と弾性膜１４とによって電
池缶１の内部が密閉された状態になっている。

【００６２】そして、上記内圧が上昇して第１設定内圧
値を超えると、受圧部１１ｃが封口蓋６の下面に当接し
て相対移動が止められるまで作動弁１１′が上方に相対
移動して安全弁１０と封口蓋６との当接が離される。こ
の結果、上記安全弁１０と封口蓋６との間で電流の流れ
が遮断された電気的遮断状態になる。この際、上記作動
弁１１′の受圧部１１ｃは、本体部１１ａと比べかなり
大径にすることができるため、上記第１設定内圧値を超
える内圧を広い面積で受けることができ、同じ内圧で
も、第１実施例の場合と比べより応答性よく電流の遮断
状態への切換を行うことができる。

【００６３】なおも、上記内圧が上昇してその内圧が第
２設定内圧値を超えると、その内圧を受けて弾性膜１５
が破断し、内部のガスがガス抜き孔６ｅ，８ａ及び９ａ
を通して外部に排出され、これにより、内圧が大気圧に
近い状態になり、内圧の開放が行われる。

【００６４】従って、本第４実施例の場合、第１設定内
圧値において電流を遮断させるための作動設定を、安全
弁１０と第２貫通孔１３との間の摺動摩擦抵抗力の設定
により行うことができる一方、第２設定内圧値において
内圧を開放させるための作動設定を弾性膜１５の破断強
度の設定により行うことができ、従来の溶接部の破断強
度の設定により行う場合と比べ、その電流遮断への切換
と内圧開放との設定を容易かつ精度よく行うことができ
る。

【００６５】＜他の態様＞なお、本発明は上記第１〜第
４実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形
例を包含するものである。すなわち、上記各実施例では
安全弁１０として頭部１０ｂを形成したものを示した
が、これに限らず、その頭部１０ｂを省略して本体部１
０ａだけで安全弁を構成してもよい。つまり、上記頭部
１０ｂは、安全弁の保持部材８への組付け時における位
置決めを本来的な役割とするものであり、内圧異常時の
安全弁の作動には関係しないものだからである。

【００６６】上記各実施例では安全弁１０の下端と作動
弁１１，１１′の上端部とを互いに接着させているが、
これに限らず、非接着状態にして作動弁１１，１１′の
押圧方向に近接配置させてもよい。この場合であって
も、封口蓋６、絶縁リング７、保持部材８、及び、正極
端子９をかしめ部１ｃでかしめることにより互いに重合
されて上記の当接した状態が保持される。

【００６７】上記各実施例では、保持部材８として円板
状のものを示したが、これに限らず、例えば帯板状のも
のとしてもよい。この場合、ガス抜き孔８ａを設けなく
ても、作動弁１１が第１貫通孔１２を飛び抜けることに
より、または、弾性膜１５が破断することにより、第１
貫通孔１１またはガス抜き孔６ｅと、ガス抜き孔９ａと
を通してガス抜きを行うことができる。

【００６８】上記各実施例では、封口蓋６，６′として
中央側部位に屈曲凸部６ｂを有するものを示したが、こ
れに限らず、平面状のものでもよい。

【００６９】上記第１〜第３実施例では、作動弁１１の
凸部１１ｂとして周方向に連続するものを示したが、こ
れに限らず、例えば周方向の一部に形成するようにした
ものであってもよい。

【００７０】また、第２実施例におけるＰＴＣサーミス
タ１４を介装することにより内部温度上昇に伴う電流遮
断機構や、第３実施例における封口体２を予め一体化す
ることにより組付け作業の省力化及び組付け前の作動テ
ストを可能とする技術を、第４実施例に適用してもよ
い。

【００７１】さらに、上記第４実施例では、閉止体とし
て弾性膜１５を示したが、これに限らず、例えばガス抜
き孔６ｅに密に内嵌させた柱状の閉止弁により閉止体を
構成してもよい。この場合、上記閉止弁をポリエチレ
ン，ポリプロピレンもしくはＥＰＤＭ等の弾性材料によ
り形成し、この閉止弁の外周面とガス抜き孔６ｅの内周
面との摺動摩擦抵抗力として、第２設定内圧値までの内
圧に対しては閉止弁を相対移動しないように保持してガ
ス抜き孔６ｅを密閉する一方、第２設定内圧値を超える
内圧を受けて上記ガス抜き孔６ｅを上方に飛び抜けてガ
ス抜き孔６ｅを開放状態にすることになるような値に設
定すればよい。つまり、上記の摺動摩擦抵抗力の設定に
より閉止弁の開放強度の設定を行うものである。なお、
上記の閉止弁の下端に第１実施例の安全弁１０における
凸部１０ｂの如き凸部を形成することにより、上記の摺
動摩擦抵抗力の設定を容易に行い得る。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における密閉電池の安全装置によれば、封口体を、剛
性を有し第１貫通孔を作動弁により密閉した封口蓋と、
この封口蓋の第１貫通孔に臨ませて先端面を封口蓋に当
接させた安全弁と、上記封口蓋と絶縁状態で重ね上記安
全弁を第２貫通孔に内嵌させてその摺動摩擦抵抗力によ
り保持する保持部材とから構成し、電池缶の内圧上昇に
基づく上記作動弁からの押圧力により安全弁を相対移動
させるようにしているため、安全弁の先端面と封口蓋と
が溶接されていなくても、通常使用時の電気的接続状態
を維持することができ、その電気的接続状態を確実に保
持することができる。つまり、従来の場合の如く通常使
用時の電気的接続状態を維持するための溶接を施す必要
がなく、その溶接いかんによって所定の回避作動が不確
実になることもない。そして、過充電等により電池缶内
部の内圧が設定内圧値を超えると、その内圧を上記作動
弁の先端面に直接的に作用させてその作動弁の相対移動
により安全弁と封口蓋との当接による電気的接続部位に
その電気的接続を離す側に集中的に押圧力を作用させる
ことができ、上記内圧上昇の発生に際し応答性よく電気
的遮断状態に切換ることができる。これにより、電池の
使用者に異常発生を素早く認知させることができる。

【００７３】しかも、電池缶内部の内圧に応じた電気的
な接続と遮断との切換を、安全弁と第２貫通孔との摺動
摩擦抵抗力の設定により行うことができ、従来の密閉電
池の如く溶接部の破断強度の設定により行う場合と比
べ、その設定及び設定の変更を容易かつ確実に行うこと
ができる上、組付け時の工程管理も容易となって製品に
対する信頼性の向上を図り得る。

【００７４】加えて、安全弁が上方に相対移動して電気
的遮断状態にされた場合にも、その安全弁は第２貫通孔
との間の摺動摩擦抵抗力によりその位置で保持されるた
め、安全弁の逆戻りを防止することができ、上記電気的
遮断状態を確実に維持して異常状態であることを使用者
に認知させることができる。

【００７５】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、作動弁の先端部と安
全弁の先端面とを互いに接着して結合しているため、安
全弁の先端面を封口蓋と当接した状態により確実に保持
することができる。すなわち、上記作動弁を介して上記
安全弁を封口蓋に対して相対移動しないように保持させ
ることができ、これにより、上記安全弁が封口蓋に当接
した状態を維持するようにより確実に保持することがで
きる。このため、上記安全弁と封口蓋とが溶接されてい
なくても、安全弁と封口蓋との当接による電気的接続状
態を安定的に保持することができ、通常使用時の製品に
対する信頼性についてより一層の向上を図ることができ
る。

【００７６】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１または請求項２記載の発明による効果に加えて、作動
弁を、柱状の本体部と、この本体部の基端側から僅かに
突出する凸部とから構成しているため、電池缶の内圧の
設定内圧値を超えた場合の上記本体部相対移動による電
流の遮断と、内圧がさらに上昇した場合の上記凸部の第
１貫通孔からの飛び抜けによる電池缶内部の内圧開放と
を行なわせることができる。このため、電池缶の内圧が
異常時には、まず電流が遮断されて電池の使用者に異常
発生を認知せしめ、それでも使用者が放置する場合であ
っても、内部のガス抜きによる内圧開放により内圧のそ
れ以上の上昇が回避されて密閉電池の破壊を回避するこ
とができるという２段階の安全作動を実現することがで
きる。

【００７７】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、作動弁を、柱状の本
体部と、その本体部の基端側で拡開したフランジの受圧
部とで構成する一方、封口蓋に電池缶内部と外部とを互
いに連通させるガス抜き孔と、このガス抜き孔を閉止し
所定の開放強度を有する閉止体とを設けているため、設
定内圧値を超える内圧上昇時に上記本体部の相対移動に
よる電流遮断と、閉止体の開放による内圧開放との２段
階の安全作動を行なわせることができる。しかも、上記
電流遮断の際、作動弁の受圧部が本体部よりも拡開され
て受圧面である作動弁の基端面を、本体部だけで作動弁
を構成する場合と比べ、拡大することができるため、内
圧の上昇に対し、より応答性よく安全弁を押し上げて電
流の遮断を行うことができる。

【００７８】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、封口蓋の中央部位を
電池缶内方側に凸となるように屈曲形成しているため、
その屈曲により封口蓋の断面剛性が高くなり、その分、
薄肉にしても電池缶内の内圧に対抗して実質的に変形し
ないものとすることができる。

【００７９】また、請求項６記載の発明によれば、上記
請求項１記載の発明による効果に加えて、リード線と封
口体との間の電流経路の途中に、設定温度域で抵抗値が
急増するＰＴＣサーミスタを介装するようにしているた
め、電池缶の内部温度が上記設定温度より低い適正温度
にある間は上記電流経路を通して適正に電流を流すこと
ができる一方、上記内部温度が短絡等の発生に起因して
設定温度域以上に上昇した場合、その上昇に対応して上
記ＰＴＣサーミスタの抵抗値の急増により上記電流経路
を通しての通電を実質的に遮断することができ、内部温
度異常時の安全作動の付加により、より一層の安全性の
向上を図ることができる。

【００８０】さらに、請求項７記載の発明によれば、上
記請求項１記載の発明による効果に加えて、封口体とし
て、正極端子と、第２貫通孔に安全弁が嵌合されて保持
された状態の保持部材と、絶縁部材と、上記安全弁の先
端面が当接されかつ作動弁が嵌合された状態の封口蓋と
のそれぞれの外縁部が互いに重合された状態に予め結合
一体化されたものに構成しているため、電池缶の開口部
への組み付け作業の容易化を図ることができる上、その
組み付け前に電池缶とは別に上記安全弁の作動を確認す
るためのテストを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す上部断面図である。

【図２】封口体の一部を省略した分解斜視図である。

【図３】電気的遮断状態を示す図１対応図である。

【図４】内圧開放状態を示す図１対応図である。

【図５】第２実施例を示す図１相当図である。

【図６】第３実施例を示す図１相当図である。

【図７】第４実施例を示す図１相当図である。

【符号の説明】

１ 電池缶 ２ 封口体 ３ 発電要素 ４ リード線 ６，６′ 封口蓋 ７，７′ 絶縁リング（絶縁部材） ８ 保持部材 ８ａ ガス抜き孔 ９ 正極端子 １０ 安全弁 １０ｃ 下端面（先端面） １１，１１′ 作動弁 １１ａ 本体部 １１ｂ 凸部 １１ｃ 受圧部 １２ 第１貫通孔 １３ 第２貫通孔 １４ ＰＴＣサーミスタ １５ 弾性膜（閉止体）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大内 裕 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 三菱電 線工業株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電要素が電池缶の内部に収容され、電
   池缶の開口部を密閉する封口体に設けられる密閉電池の
   安全装置において、 上記封口体は、 上記電池缶の内部に臨んで開口する第１貫通孔を有し、
   電池缶内方に臨む面に上記発電要素からのリード線が接
   続される一方、外周縁部が上記電池缶の開口部に気密に
   取付けられ電池缶の内圧に対抗して実質的に変形しない
   剛性を有するように形成された導電材料からなる封口蓋
   と、この封口蓋の第１貫通孔に内嵌されて電池缶内部を
   密閉状態に保つ一方、上記電池缶の内圧上昇により相対
   移動する絶縁材料からなる作動弁と、上記封口蓋の第１
   貫通孔と対応する位置に形成された第２貫通孔を有し、
   上記電池缶の開口部であって上記封口蓋よりも外側位置
   において外縁部が上記封口蓋の電池缶外方に臨む面と絶
   縁部材を介して重合された状態に位置固定された導電材
   料からなる保持部材と、この保持部材の第２貫通孔に内
   嵌されて保持され、上記作動弁の相対移動により作動さ
   れて相対移動する導電材料からなるピストン状安全弁と
   を備え、 上記安全弁は、上記封口蓋の第１貫通孔より大きい先端
   面を有し、その先端面が第１貫通孔を覆った状態でその
   封口蓋の電池缶外方に臨む面に当接されて電気的接続状
   態になるように配置される一方、上記作動弁は、先端部
   が上記安全弁の先端面に対し電池缶の内圧に基づく押圧
   方向に近接して相対向するよう位置付けられており、 上記安全弁の外周面と第２貫通孔の内周面とは、電池缶
   の内圧が上昇して設定内圧値に達するまではその内圧に
   基づく押圧力に抵抗して上記封口蓋に対する安全弁の相
   対移動を阻止した状態に保持する一方、上記設定内圧値
   を超える内圧の作用により上記安全弁を上記封口蓋から
   離す側に相対移動させるような摺動摩擦抵抗力を発揮す
   るよう互いに密に嵌合されていることを特徴とする密閉
   電池の安全装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 作動弁の先端部と、安全弁の先端面とが互いに接着され
   て結合されていることを特徴とする密閉電池の安全装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、 作動弁は、先端から基端側まで封口蓋の第１貫通孔と対
   応する同一断面形状を有し基端側が封口蓋内面から電池
   缶内方側に突出するよう配置された柱状の本体部と、こ
   の本体部の基端側から周囲に僅かに突出する凸部とが弾
   性材料により一体に形成され、かつ、電池缶の内圧を受
   けて貫通孔の内周面との間で摺動して相対移動する際の
   内圧値が、上記凸部形成位置の方が上記本体部よりも相
   対的に大となるように設定されていることを特徴とする
   密閉電池の安全装置。
4. 【請求項４】 請求項１において、 作動弁は、先端から基端側まで封口蓋の第１貫通孔と対
   応する同一断面形状を有し基端側が封口蓋内面から電池
   缶内方側に突出するよう配置された柱状の本体部と、こ
   の本体部の基端側の周囲に拡開されたフランジ状の受圧
   部とから構成され、 封口蓋は、電池缶内部と外部とを連通させるよう形成さ
   れたガス抜き孔と、このガス抜き孔を密閉する閉止体と
   を備え、この閉止体は上記受圧部を封口蓋内面に当接さ
   せる電池缶内圧より大の内圧を受けて開放するようにそ
   の開放強度が設定されていることを特徴とする密閉電池
   の安全装置。
5. 【請求項５】 請求項１において、 封口蓋は、その中央部位が電池缶内方側に凸となるよう
   に屈曲形成されていることを特徴とする密閉電池の安全
   装置。
6. 【請求項６】 請求項１において、 リード線と封口体との間の電流経路の途中には、設定温
   度域で抵抗値が急増するＰＴＣサーミスタが介装されて
   いることを特徴とする密閉電池の安全装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 封口体は、電池缶の開口部であって保持部材の外側位置
   に配設されてその保持部材と電気的に接続された正極端
   子を備え、この正極端子と、安全弁が嵌合された状態の
   保持部材と、絶縁部材と、上記安全弁の先端面が当接さ
   れかつ作動弁が嵌合された状態の封口蓋とがそれぞれの
   外縁部で互いに重合された状態に予め結合一体化されて
   いることを特徴とする密閉電池の安全装置。