JPH08339793A

JPH08339793A - 密閉電池の安全装置

Info

Publication number: JPH08339793A
Application number: JP7256308A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Kamauchi; 正治鎌内; Yasuo Ijiri; 康夫井尻; Toru Kashioka; 亨柏岡; Yutaka Ouchi; 裕大内
Original assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Cable Industries Ltd
Priority date: 1995-04-11
Filing date: 1995-10-03
Publication date: 1996-12-24

Abstract

(57)【要約】【課題】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。【解決手段】封口体２の周囲を絶縁ガスケット５を介
してかしめ固定することにより電池缶１の開口部１ａを
封止する。封口体を、発電要素３からのリード線４が接
続される剛性円板状封口蓋６、絶縁リング７、円環状突
起８ｂが当接して封口蓋と電気的に接続される可撓性導
通板８、貫通孔３１に密に嵌合されて上端面が導通板に
近接されたゴム製安全弁３０、及び、キャップ状正極端
子９で構成する。貫通孔の小径孔部に対する安全弁の中
間段差面部分の圧入抵抗力が設定内圧値を超える電池缶
内圧に基づく安全弁への押圧力より小となるようにし、
設定内圧値を超えると安全弁の圧入により上方に相対移
動して突起を離し、さらに内圧が上昇すると安全弁の鍔
部が圧入し貫通孔を飛び抜けて脆弱部８ｃを破断させる
ようにする。安全弁を封口蓋と一体加硫成形して組付け
の確実化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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、製品間で溶接強度の
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】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状態から遮断状態への切換
のための調整，設定の容易化を図ることにある。

【０００９】

【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、電池缶の外側に向いた開口部が封口体によっ
て密閉されているものを前提とする。このものにおい
て、上記封口体を、導電材料により可撓性を有するよう
に形成された可撓性導通板と、導電材料により電池缶の
内部を密閉しそ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封口蓋と、絶縁材料により
形成され電池缶の内圧上昇により相対移動する安全弁と
を備えたものとする。そして、上記封口蓋の略中央部に
貫通孔を有し、外周縁部を電池缶の開口部に気密に取付
け、電池缶内に臨む内面に上記発電要素からのリード線
を接続する。また、上記導通板を、外縁部が電池缶の開
口部であって上記封口蓋より外側位置で上記封口蓋の外
面と絶縁部材を介して重合させ、上記貫通孔の近傍位置
で上記封口蓋と当接して電気的接続状態になるよう位置
固定する。さらに、上記安全弁を、上記封口蓋の貫通孔
に対しこの貫通孔を封止するよう電池缶内部から上記導
通板まで内外方向に挿通された状態で先端面が上記導通
板に近接するよう位置付ける。加えて、上記貫通孔を構
成する孔内面と、この孔内面に相対向する安全弁の周方
向の外面とを、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抵抗して上記導通板に対する安全
弁の相対変位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導通
板側に相対変位させて上記導通板と封口蓋との当接を離
すような抵抗力を発揮するよう互いに嵌合する構成とす
るものである。

【００１０】上記の構成の場合、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、安全弁の周方向
の外面と封口蓋の貫通孔の孔内面との間の抵抗力の方が
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、可撓性導通板とリード線が接
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。

【００１１】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、上記抵抗力よりもその内圧
に基づく安全弁を相対移動させようとする押圧力の方が
大きくなるため、上記安全弁が導通板側に相対移動して
導通板を外方に押し曲げ、封口板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。

【００１２】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、その内圧が安全弁に直
接かつ有効に作用しその安全弁の相対移動による押圧力
が外縁部で支持された導通板の略中央部に集中的に作用
することになる。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。

【００１３】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状態と遮断状態との
切換が、安全弁と貫通孔との間の嵌合による抵抗力の設
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、上記内
圧に対する切換強度の調整及び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可能となって電気的な
遮断状態への切換が確実になる。さらに、組付け時の工
程管理の容易化が図られて製品に対する信頼性の向上が
図り得る。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、貫通孔を電池缶の内外方向に一様な内径を
有するように形成する一方、安全弁をピストン状に形成
する。そして、上記貫通孔の内周面と、上記安全弁の外
周面とを、上記安全弁の導通板側への相対変位に対する
両周面間の摺動摩擦抵抗力を発揮することにより電池缶
の内圧に抵抗するように互いに密に嵌合させる構成とす
るものである。

【００１５】上記の構成の場合、安全弁を設定内圧値ま
ではその相対変位を阻止した状態に保持し、かつ、設定
内圧値を超える電池缶内圧に対し安全弁の導通板側への
相対変位を許容するという安全弁と貫通孔との間の抵抗
力が、安全弁と貫通孔との両周面間の摺動摩擦抵抗力に
よって発揮されるため、電池缶内圧に応じた上記抵抗力
の調整もしくは変更が容易になる。すなわち、貫通孔の
孔径の設定及びその変更、または、安全弁の外径の設定
及びその変更、さらには、上記安全弁の材質の設定及び
その変更により、安全弁と貫通孔との両周面間の摺動摩
擦抵抗力の調整，変更が行い得る。

【００１６】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、安全弁を、先端から基端側まで封口蓋の貫
通孔と対応する同一の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
凸部とから構成する。加えて、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。

【００１７】上記の構成の場合、安全弁が、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貫通孔
と対応する同一の断面形状を有して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、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、
電池缶の内圧の設定内圧値を超える上昇を基端面に受け
て安全弁の本体部が封口蓋の貫通孔を摺動して凸部が貫
通孔の入り口で止められるまで相対移動し、これによ
り、導通板の当接部が封口蓋から離れて電流の導通が遮
断される。そして、内圧がさらに上昇して上記凸部と貫
通孔の内周面との間の摺動摩擦抵抗力を上回ると、上記
凸部が貫通孔を摺動して飛び抜け、この結果、電池缶内
部のガスが貫通孔を通して排出され電池缶の内圧が大気
圧状態となる。従って、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る。

【００１８】請求項４記載の発明は、請求項２記載の発
明において、安全弁を、先端から基端側まで封口蓋の貫
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する。加えて、封口蓋に、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。そし
て、この閉止体の開放強度を、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。

【００１９】上記の構成の場合、安全弁が柱状の本体部
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
を互いに連通させるガス抜き孔と、このガス抜き孔の封
口蓋内面側で閉止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
れるまで安全弁が相対移動し、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、安全弁の受圧部が本体部
よりも拡開されて受圧面である安全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、より応答性よく導通板を押し上げて電流の遮断を行
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。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、貫通孔を、電池缶の内方側の大径孔部と、
導通板側の小径孔部と、これら大径孔部と小径孔部との
間に形成された電池缶内方側に面する当止面とを有する
ものとする。一方、安全弁を、上記小径孔部を電池缶外
方側に挿通する小径部と、上記大径孔部に内嵌する大径
部と、これら小径部と大径部との間に上記当止面と相対
向するよう形成された階段状の段差面とを有するものと
する。そして、上記貫通孔と安全弁とを、上記貫通孔の
当止面に対し上記安全弁の段差面が当接し、電池缶の内
圧を受けてその安全弁の段差面から大径部にかけての部
分が貫通孔の小径孔部に対して圧入しようとする圧入抵
抗力を発揮することにより電池缶の内圧に抵抗するよう
に互いに嵌合させる構成とするものである。

【００２１】上記の構成の場合、安全弁を設定内圧値ま
ではその相対変位を阻止した状態に保持し、かつ、設定
内圧値を超える電池缶内圧に対し安全弁の導通板側への
相対変位を許容するという安全弁と貫通孔との間の抵抗
力が、貫通孔の小径孔部に対する安全弁の段差面から大
径部にかけての部分の圧入抵抗力によって発揮されるた
め、電池缶内圧に応じた上記抵抗力の調整もしくは変更
が請求項２記載の発明による場合と比べより容易にかつ
確実に行い得る。すなわち、貫通孔の小径孔部の直径の
設定及びその変更、または、安全弁の大径部の直径の設
定及びその変更、つまり、上記小径孔部と大径部との互
いの直径差を調整することによる各貫通孔の当止面と安
全弁の段差面との当接面積の調整、さらには上記安全弁
の材質の設定及びその変更により、安全弁の貫通孔に対
する圧入抵抗力の調整が自由に行い得る。しかも、安全
弁を封口蓋に対し組み付ける際に、その安全弁の段差面
を貫通孔の当止面に当接させるだけで、安全弁が封口蓋
及び導通板に対し所定の内外方向位置に組み付けられ
る。このため、安全弁の封口蓋に対する位置決めが容易
かつ確実となり、密閉電池の製造が容易になる上、その
安全弁の先端面を導通板に近接する位置に確実に位置付
けて導通板を封口蓋から離すことなく封口蓋と電気的接
続状態に確実に維持し得る。

【００２２】請求項６記載の発明は、請求項２または請
求項５記載の発明において、安全弁を、弾性材料により
形成するものである。ここで、弾性材料としては、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、ポリプロピレン、ポリエチレ
ン等を用いればよい。

【００２３】上記の構成の場合、安全弁が弾性材料によ
り形成されているため、安全弁と封口蓋の貫通孔との間
の摺動摩擦抵抗力または圧入抵抗力の設定がより一層容
易に行い得る。

【００２４】請求項７記載の発明は、請求項５記載の発
明において、安全弁の大径部を段差面が貫通孔の当止面
に当接した状態で電池缶内方に突出させ、この大径部の
突出端に上記貫通孔の大径孔部よりも大径の基端側鍔部
を一体に形成する。加えて、上記基端側鍔部の外径を、
その基端側鍔部を封口蓋内面に当接させる電池缶内圧よ
りも大の内圧を受けて上記貫通孔を導通板側に突き抜け
るように設定するものである。

【００２５】上記の構成の場合、電池缶の内圧が上昇す
ると、その内圧を受けて安全弁の段差面から大径部にか
けての部分が変形して貫通孔の小径孔部内に圧入するこ
とになる。この圧入による安全弁の導通板側への相対変
位により安全弁の先端面が導通板を押し上げて電流の遮
断状態に切換るとともに、上記基端側鍔部が封口蓋内面
に当接させる。この結果、上記基端側鍔部の外径に対応
して基端側鍔部の大径孔部に対する圧入抵抗を受けて上
記安全弁の相対変位は一旦停止する。そして、上記電池
缶の内圧がさらに上昇して上記基端側鍔部の圧入抵抗を
超えると、その基端側鍔部が上記大径孔部内に圧入し、
安全弁全体が貫通孔を導通板側に突き抜けることにな
り、この結果、電池缶の内圧が解放される。従って、電
池缶の内圧の上昇に従って、第１段階として電流が遮断
され、第２段階としてその内圧が解放されるという、２
段階の安全動作が行われる。

【００２６】請求項８記載の発明は、請求項５記載の発
明において、貫通孔の小径孔部の内周面を導通板側に向
かって徐々に拡径するテーパ孔面により構成し、加え
て、安全弁の小径部の外周面を段差面が上記貫通孔の当
止面に当接した状態で上記テーパ孔面に当接するテーパ
周面により構成するものである。

【００２７】上記の構成の場合、密閉電池が通常の使用
状態にある時には、安全弁のテーパ面が上記貫通孔のテ
ーパ孔面に当接し、これにより、その安全弁が貫通孔内
を電池缶の内方側に脱落することが確実に防止される。
このため、上記安全弁は、その段差面が貫通孔の当止面
に当接した状態に確実に維持され、電池缶の内圧が上昇
した場合に確実に安全動作を行う態勢に維持される。従
って、製品の出荷段階から使用段階に至る間、安全弁の
移動，脱落が確実に防止されて安全弁が封口蓋に対し確
実に保持され、電池缶の内圧上昇時の安全動作が確実に
行われる。

【００２８】請求項９記載の発明は、請求項５記載の発
明において、安全弁を、封口蓋に対しゴムを用いた一体
加硫成形により、その封口蓋と一体に形成するものであ
る。

【００２９】上記の構成の場合、安全弁が予め封口蓋と
一体に形成されているため、封口蓋に対する安全弁の組
み付け作業を省略して密閉電池の製造の容易化，合理化
が図られる。併せて、上記一体加硫成形により、予め安
全弁が封口蓋及び導通板に対し所定の相対位置に確実に
位置付けられ、このため、通常使用時における封口蓋と
導通板との電気的接続状態の維持と、内圧上昇時の安全
弁の安全作動とが確実に行われる。

【００３０】請求項１０記載の発明は、請求項１記載の
発明において、安全弁の先端面と、可撓性導通板の内面
とを互いに接着して結合するものである。

【００３１】上記の構成の場合、安全弁の先端面と、可
撓性導通板の略中央部内面とが接着されているため、可
撓性導通板自身が安全弁を介して封口蓋により保持され
た状態になる。すなわち、外縁部により支持された導通
板がその略中央部で安全弁と接着されて支持され、その
安全弁が封口蓋の貫通孔の内周面との間の摺動摩擦抵抗
力によって上記封口蓋に保持されるため、上記導通板は
封口蓋との当接、つまり、電気的接続状態を安定的に保
持されることになる。従って、導通板と封口蓋とが溶接
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。

【００３２】請求項１１記載の発明は、請求項１記載の
発明において、導通板に、安全弁が電池缶の内圧を受け
て封口蓋の貫通孔から電池缶の外方側に飛び出すことに
より生じた導通板の外方側への曲げ変形によって破断す
る脆弱部を設けるようにするものである。

【００３３】上記の構成の場合、安全弁の飛び抜けによ
り押されて曲げ変形した際に破断する脆弱部が導通板に
設けられているため、電池缶内部からのガス抜きがより
効果的に行われる。

【００３４】また、請求項１２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。

【００３５】上記の構成の場合、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。

【００３６】さらに、請求項１３記載の発明は、請求項
１記載の発明において、封口体を、電池缶の開口部であ
って導通板の外側位置に配設されてその導通板と電気的
に接続された正極端子を備え、この正極端子と、導通板
と、絶縁部材と、安全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
体化されたものとして構成するものである。

【００３７】上記の構成の場合、封口体として、貫通孔
に安全弁が嵌合された状態の封口蓋と、絶縁部材と、上
記封口蓋に電気的に接続された状態の導通板と、正極端
子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。

【００３８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基いて説明する。

【００３９】＜第１実施形態＞図１は、本発明の第１実
施形態に係る密閉電池の安全装置の封口部分を示す。本
第１実施形態は、請求項１，２記載の発明を基本として
構成されたものである。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。なお、図１では、電池缶１
の開口部１ａにおける内外方向が上下方向となるように
図示されている。つまり、電池缶１の内方が図１の下方
に、外方が上方になる（以下の他の実施形態における図
において同じ）。

【００４０】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。

【００４１】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、円板状の導通板８と、キャップ状の正極端子９
と、ピストン状安全弁１０とから構成されている。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、下から封口蓋６、絶縁リング７、導
通板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。

【００４２】上記封口蓋６は、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
料により比較的厚肉に形成されて電池缶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している。
そして、この封口蓋６の略中央位置には所定径の貫通孔
１１が上下方向に貫通して形成され、この貫通孔１１に
上記安全弁１０が下から上に挿通した状態で密に嵌合さ
れている。

【００４３】上記導通板８は、上記の導電材料により所
定の可撓性を有するように形成されており、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、上記導通板８の
中央部下面８ａと、上記安全弁１０の先端面である上端
面１０ａとが互いに接着されて結合されており、この導
通板８にはこの結合部位を囲む円環状の突起８ｂが下方
に突出して形成されている。この突起８ｂの突出寸法は
上記の重合状態の絶縁リング７の厚みと等しいか僅かに
大きく設定され、これにより、上記重合状態では上記突
起８ｂの突出周面と封口蓋６の上面とが密に当接されて
電気的接続状態（図１に示す状態）とされている。な
お、図面中８ｃは上記突起８ｂの形成範囲の近傍に形成
された脆弱部であり、この脆弱部８ｃは、上記の結合部
位を囲むように形成した切れ込み溝により構成され、所
定の曲げ力が作用することにより破断するようになって
いる。

【００４４】上記正極端子９は、上記の導通板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、突起８ｂ、及び、導通板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と導通板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。

【００４５】上記安全弁１０は、上下方向に同一断面形
状を有する所定径のピストン状の本体部１０ｂと、この
本体部１０ｂの基端である下端から外周方向に膨出する
凸部１０ｃとが、上記発電要素３内の電解液により腐食
されない絶縁材料により、好ましくは、その絶縁材料で
あってかつ弾性を有する材料、例えば天然ゴム，ＥＰＤ
Ｍ（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形
成されたものである。上記本体部１０ｂは、その先端面
である上端面１０ａが電気接続状態の導通板８の中央部
下面８ａと接着され、下端が封口蓋６から下方側に突出
され、この本体部１０ｂの貫通孔１１から所定寸法下方
位置に上記凸部１０ｃが位置するように設定されてい
る。

【００４６】上記本体部１０ｂの外径及び凸部１０ｃの
突出量は、上記安全弁１０を作動させる圧力として予め
定めた第１及び第２設定内圧値との関係で、上記本体部
１０ｂもしくは凸部１０ｃの各外周面と貫通孔１１の内
周面１１ａ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（例えば１０〜１５Ｋｇ／ｃｍ2 ）に到達す
るまでは、その内圧による押圧力に対抗して安全弁１０
の相対移動を阻止する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
ある導通板８側に相対移動させるような摺動摩擦抵抗力
が作用するように、貫通孔１１の内径に対する上記本体
部１０ｂの外径が定められている。そして、上記貫通孔
１１の内径に対する凸部１０ｃの外径は、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（例えば２０Ｋｇ／ｃｍ2 程度）を
超えた場合に、その内圧による押圧力が上記凸部１０ｃ
の外周面と貫通孔１１の内周面１１ａと間の摺動摩擦抵
抗力より大となって上記安全弁１０の凸部１０ｃが貫通
孔１１を飛び抜けるような摺動摩擦抵抗力が作用するよ
うに定められている。

【００４７】また、この安全弁１０の上方への相対移動
量に対応して、上記導通板８の可撓性能及び脆弱部８ｃ
の破断強度の設定が行われている。すなわち、上記導通
板８は、上記第１設定内圧値を超える内圧に基づき上記
凸部１０ｃが貫通孔１１の下側開口縁により相対移動が
停止されるまでの安全弁１０の上方への相対移動量に対
応する曲げが可能であり（図３参照）、上記凸部１０ｃ
が貫通孔１１を飛び抜けた場合の上記安全弁１０の相対
移動量に対応する曲げを受けて脆弱部８ｃが破断するよ
うになっている（図４参照）。

【００４８】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、安全弁１０が貫通孔１１に対しその内周面
１１ａ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、この安全弁１０を介して上下
方向の移動が阻止された導通板８の突起８ｂが封口蓋６
と当接した状態に保たれる。このため、発電要素のプラ
ス電極板がリード線４、封口蓋６、突起８ｂ、及び、導
通板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、安全
弁１０の外周面と、貫通孔１１の内周面１１ａとが密着
して電池缶１の内部が密封された状態に保たれる。

【００４９】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、その内圧に基づき安
全弁１０の下面１０ｄに作用する押圧力が上記摺動摩擦
抵抗力より大となり、これにより、上記安全弁１０が貫
通孔１１に対し上方に相対移動して導通板８の中央部が
上方に押し上げられる。この結果、その導通板８の突起
８ｂが封口蓋６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と上記突起８ｂと間で遮断さ
れ、電気的遮断状態（図３に示す状態）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。

【００５０】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、上記の安全弁１０の凸部１０ｃが貫通孔１１内に押
し込まれ、その貫通孔１１を上方に飛び抜ける（図４参
照）。この飛び抜けによる導通板８の過大な曲げにより
脆弱部８ｃが破断して、電池缶１内のガスが上記貫通孔
１１、上記破断箇所、及び、正極端子９のガス抜き孔９
ａを通して外部に放出され、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。

【００５１】従って、内圧の異常上昇時には、まず、第
１段階として、電流の遮断がピストン状安全弁１０の本
体部１０ｂと貫通孔１１との間の摺動摩擦抵抗力の設定
及び導通板８の突起８ｂと封口蓋６との離反から構成さ
れる電流遮断機構により行われ、次に、第２段階とし
て、内部ガスの放出が上記安全弁１０の凸部１０ｃと貫
通孔１１との間の摺動摩擦抵抗力の設定及び導通板８の
脆弱部８ｃの破断から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。

【００５２】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を介して導通板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導通
板８の突起８ｂと封口蓋６の上面とが当接した状態に保
たれる。しかも、上記導通板８の中央部下面８ａに対し
安全弁１０の上面１０ａが接着されその安全弁１０が貫
通孔１１の内周面１１ａによって相対移動しないように
保持されているため、導通板８の中央部位が安全弁１０
を介して封口蓋６に対し上下方向に相対変位しないよう
に保持されることになり、電池缶１に衝撃，振動が作用
しても上記の突起８ｂ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、導通板８の突起８ｂ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
導通板８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、円環状の突起８ｂと封口蓋６と
の当接というかなり大きな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。

【００５３】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安
全弁１０の下面１０ｄに直接かつ有効に作用し、その安
全弁１０の相対移動によって、外周縁部で支持された導
通板８の略中央部に押圧力が集中的に作用することにな
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。

【００５４】しかも、電気的な接続と遮断との切換が、
主として貫通孔１１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もしくは第
２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。

【００５５】＜第２実施形態＞図５は、本発明の第２実
施形態に係る密閉電池の安全装置を示す。この第２実施
形態は、第１実施形態の構造を基本として、この第１実
施形態に対し内部温度上昇に伴う電流の遮断機構を付加
して請求項１２記載の発明に係る実施形態を構成したも
のである。

【００５６】すなわち、図５において、１２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１２は導通板８と正極端
子９との間に介装されて、その導通板８と正極端子９と
が上記ＰＴＣサーミスタ１２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１
２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。

【００５７】上記ＰＴＣサーミスタ１２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１２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１２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１２の抵抗値が極
めて低く、従って、上記導通板８と正極端子９との間で
ＰＴＣサーミスタ１２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１２の抵抗値が急増し、従って、上記導通板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。

【００５８】このような構成の第２実施形態の場合、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、突起８ｂ、導通板８、及び、ＰＴＣサー
ミスタ１２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１２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１２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。

【００５９】従って、導通板８の突起８ｂ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、上記安全弁
１０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。

【００６０】＜第３実施形態＞図６は本発明の第３実施
形態に係る密閉電池の安全装置を示す。この第３実施形
態は、第１実施形態の構造を基本としつつ、安全弁１３
には内圧上昇に伴う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１４により行うようにしたものであり、請求項
４記載の発明に係るものである。

【００６１】上記安全弁１３は、貫通孔１１の内径との
関係において所定の摺動摩擦抵抗力を発揮するように外
径を定めた円柱状の本体部１３ａと、上記貫通孔１１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１３ｂとが第１実施形態の安全弁１０
と同様の材料により一体に形成されている。そして、上
記安全弁１３の本体部１３ａが貫通孔１１の内周面１１
ａに下から密に嵌合されて、その貫通孔１１の内周面１
１ａとの間の摺動摩擦抵抗力によって第１実施形態で説
明した第１設定内圧値までの内圧に対抗して上下方向に
相対移動しないように保持されている。その上端面１３
ｃが導通板８の中央部下面８ａに接着されて、導通板８
の突起８ｂと封口蓋６との当接を維持するようになって
いる。また、上記受圧部１３ｂ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。

【００６２】また、封口蓋６及び導通板８にはそれぞれ
ガス抜き孔１５ａ，１５ｂが貫通して形成されている。
上記封口蓋６のガス抜き孔１５ａの下面側開口は上記弾
性膜１４により覆われ、この弾性膜１４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
１５ａが密閉されている。そして、上記弾性膜１４は、
例えばポリエチレンもしくはポリプロピレン等を材料と
して所定膜厚を有するように形成され、これにより、第
１実施形態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１５ａ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１
４の引張破断強度が上記の如く設定されている。

【００６３】なお、この第３実施形態のその他の構成は
第１実施形態と同様であるため、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。

【００６４】この第３実施形態の場合、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、突起
８ｂ、及び、導通板８を介して電気的接続状態に保た
れ、封口蓋６と安全弁１３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。

【００６５】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１３ｂ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安全弁１３が上方に相対移
動して上記突起８ｂと封口蓋６との当接が離される。こ
の結果、上記突起８ｂと封口蓋６との間で電気的に遮断
される。この際、上記安全弁１３の受圧部１３ｂは、本
体部１３ａ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実施形態の場合と比べよ
り大きい押圧力を導通板８に作用させて突起８ｂと封口
蓋６との当接を離すことができる。これにより、第１実
施形態の場合と比べ、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。

【００６６】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１４
が破断し、内部のガスがガス抜き孔１５ａ，１５ｂ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。

【００６７】従って、本第３実施形態の場合、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１３の本体部１３ａと貫通孔１１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
１４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、容易かつ
精度よく行うことができる。

【００６８】＜第４実施形態＞図７は本発明の第４実施
形態に係る密閉電池の安全装置を示す。この第４実施形
態は、請求項１，５記載の発明を基本として構成された
ものである。同図において、２０は安全弁、２１は封口
蓋６の略中央部に上下方向に貫通して形成され上記安全
弁２０が内嵌された貫通孔である。

【００６９】上記貫通孔２１は、図８に詳細を示すよう
に、下半部に形成され所定の内径Ｄ2 を有する大径孔部
２１ａと、上半部に形成され大径孔部２１ａよりも所定
寸法小さい内径Ｄ1 を有する小径孔部２１ｂと、これら
大径孔部２１ａと小径孔部２１ｂとの間に下方に面する
よう形成されたドーナッツリング状の当止面２１ｃとを
有し、階段状に構成されている。

【００７０】また、上記安全弁２０は、先端側である上
端側に形成され上記小径孔部２１ｂの内径Ｄ1 よりも小
さい外径の小径部２０ａと、この小径部２０ａの下側に
形成され上記大径孔部２１ａの内径とほぼ同じ外径Ｄ2
の大径部２０ｂと、この大径部２０ｂの下側の基端側か
ら外周方向に突出した鍔部２０ｃとから階段状に形成さ
れたものである。そして、上記小径部２０ａと大径部２
０ｂとの間に上記当止面２１ｃに当接する第１段差面２
０ｄと、上記大径部２０ｂと鍔部２０ｃとの間に第２段
差面２０ｅとが形成されている。このような安全弁２０
は、発電要素３内の電解液により腐食されない絶縁材料
であって電池缶１の内圧を受けて所定の変形特性を発揮
し得る材料により形成されている。好ましくは、その絶
縁材料であってかつ上記内圧を受けて弾性変形する材
料、例えば天然ゴム，ＥＰＤＭ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形成されている。

【００７１】上記小径部２０ａは、第１段差面２０ｄが
貫通孔２１の当止面２１ｃに当接した状態で、貫通孔２
１の上端開口から上方に突出されており、これにより、
その先端面である上端面２０ｆが導通板８の下面に近接
して位置付けられるようになっている。また、上記大径
部２０ｂは、同様に第１段差面２０ｄが貫通孔２１の当
止面２１ｃに当接した状態で、貫通孔２１の下端開口か
ら下方に突出されており、これにより、上記第２段差面
２０ｅが封口蓋６の下面６ａから所定寸法下方に位置付
けられるようになっている。

【００７２】上記安全弁２０は、通常使用時には、大径
部２０ｂが大径孔部２１ａに内嵌され、その両周面間の
摺動摩擦抵抗によって封口蓋６に対し段差面２０ｄが貫
通孔２１の当止面２１ｂに当接した状態に保持されてい
る。すなわち、第１実施形態において説明した第１設定
内圧値までの電池缶１の内圧による押圧力に対抗して、
上記第１段差面２０ｄが当止面２１ｂに当接することに
より、安全弁２０は上方への相対変位が阻止されるよう
になっており、これにより、電池缶１の内圧に対抗して
電池缶１内が密閉状態に保たれる。

【００７３】そして、上記貫通孔２１と安全弁２０との
各寸法は、第１実施形態と同様の第１及び第２設定内圧
値との関係で、上記貫通孔２１に対し安全弁２０が所定
の圧入抵抗力を発揮するように定められる。すなわち、
安全弁２０の形成材料の弾性変形特性を考慮して、上記
貫通孔２１の小径孔部２１ｂの内径Ｄ1 と、大径孔部２
１ａの直径Ｄ2 とが定められる。具体的には、まず、上
記直径Ｄ2 を一定値として定め、この直径Ｄ2 に対する
直径Ｄ1 の値を調整することにより、第１設定内圧値を
超える内圧を受けて安全弁２０の第１段差面２０ｄから
大径部２０ｂにかけての部分が弾性変形して上記直径Ｄ
1 の小径孔部２１ｂ内に圧入するようにし、このような
直径値を上記直径Ｄ1 として定める。次に、上記安全弁
２０の鍔部２０ｃの突出量、すなわち、鍔部２０ｃの外
径について、上記第２設定内圧値を超える内圧を受けて
その鍔部２０ｃが弾性変形して貫通孔２１の大径孔部２
１ａ及び小径孔部２１ｂに圧入し、その貫通孔２１を上
方に飛び抜けるような値に設定する。

【００７４】上記の構成の第４実施形態の場合、通常使
用時では、安全弁２０の大径部２０ｂが大径孔部２１ａ
に内嵌して両周面間の摺動摩擦抵抗力によって安全弁２
０が封口蓋６に保持されるとともに、第１設定内圧値ま
での内圧に対抗して電池缶１の内部を気密に維持する。
この状態では、導通板８の突起８ｂは封口蓋６と当接し
て、封口蓋６と導通板８とは電気的接続状態（図７及び
図８に実線で示す状態）に保たれる。

【００７５】そして、電池缶１の内圧が上昇して第１設
定内圧値を超えると、安全弁２０の段差面２０ｄから大
径部２０ｂにかけての部分が弾性変形して小径孔部２１
ｂ内に圧入して上方に相対変位することになる（図８の
一点鎖線で示す安全弁２０参照）。この結果、安全弁２
０の上端面２０ｆが導通板８の下面８ａに当接してその
導通板８を上方に押し上げることになり、突起８ｂを封
口蓋６から上方に離して密閉電池を電気的遮断状態に切
換ることになる。この内圧下では、上記圧入による上方
への相対変位により第２段差面２０ｅが封口蓋６の下面
６ａに当接し、鍔部２０ｃの大径孔部２１ａ等に対する
圧入抵抗により安全弁２０はそれ以上の相対変位が抑制
され、密閉電池は上記電気的遮断状態に維持される。

【００７６】さらに、上記電池缶１の内圧が上昇して第
２設定内圧値を超えると、上記鍔部２０ｃが弾性変形し
て貫通孔２１内に圧入していって上方に飛び抜けること
になる。これにより、導通板８の脆弱部８ｃが破断し、
電池缶１の内圧が貫通孔２１、上記の破断箇所及びガス
抜き孔９ａを通して解放される。

【００７７】このように電池缶１の内圧上昇に伴い、ま
ず電気的遮断状態への切換が行われ、次に内圧の解放が
行われるという２段階の安全動作を安全弁２０によって
行なわせることができる上、その安全弁２０の変換作動
を行なわせる内圧設定、すなわち、圧入抵抗力の設定を
より容易にかつ確実に行うことができる。すなわち、こ
の第４実施形態の場合、上記圧入抵抗力の設定は、第１
設定内圧値を超える内圧に対し第１段差面２０ｄから大
径部２０ｂにかけての部分が直径Ｄ1 の小径孔部２１ｂ
内に圧入するように、安全弁２０のへ弾性変形特性を考
慮して直径Ｄ2（図８参照）に対する直径Ｄ1 の値を設
定する、つまり、当止面２１ｃの面積を調整して設定す
ることにより行われる。このため、安全弁２０を電気的
接続状態から電気的遮断状態へ変換作動させる圧力を確
実に上記第１設定内圧値に基づいて設定することがで
き、その設定も第１実施形態等における摺動摩擦抵抗力
を調整する場合と比べて容易に行うことができる。

【００７８】また、その変換作動圧力を変更する場合に
おいても、上記小径孔部２１ｂの直径Ｄ1 の値を変更す
ることにより、同じ安全弁２０を用いたままで容易かつ
確実に行うことができる。すなわち、上記直径Ｄ1 の変
更により当止面２１ｃの面積が変化し、この当止面２１
ｃの面積変化に伴い小径孔部２１ｂに圧入する場合の安
全弁２０の弾性変形する部分の体積が変化して、上記小
径孔部２１ｂ内への圧入抵抗力を変更させることができ
る。

【００７９】しかも、上記安全弁２０の封口蓋６に対す
る組み付け作業において、その安全弁２０の大径部２０
ｂを大径孔部２１ａに内嵌させていき第１段差面２０ｄ
が当止面２１ｃに当接した段階で上記内嵌を止めれば、
それだけで上記安全弁２０は密閉電池の通常使用状態に
おける所定位置に確実に位置付けることができ、従っ
て、安全弁２０の貫通孔２１に対する位置決めを容易に
行うことができる。

【００８０】＜第５実施形態＞図９は、本発明の第５実
施形態に係る密閉電池の安全装置を示す。この第５実施
形態は、第４実施形態の構造を基本としつつ、安全弁３
０及び貫通孔３１にそれぞれテーパ状の部分を設けて安
全弁３０の脱落防止を図るとともに、その安全弁３０を
封口蓋６と一体に形成して組み付け作業の省力化を図る
ようにしたものである。

【００８１】上記貫通孔３１は、図１０に詳細を示すよ
うに、上記第４実施形態と同様に、下半部の大径孔部３
１ａと、上半部の小径孔部３１ｂと、これら大径孔部３
１ａと小径孔部３１ｂとの間に下方に面するよう形成さ
れたドーナッツリング状の当止面３１ｃとを有してい
る。そして、上記小径孔部３１ｂの内周面は上方に向け
て内径が徐々に拡大するような上向きのテーパ孔面によ
り構成され、これにより、上記小径孔部３１ｂはすり鉢
状に形成されている。

【００８２】また、上記安全弁３０は、上端側の小径部
３０ａと、この小径部３０ａの下側に形成され上記大径
孔部３１ａの内径とほぼ同じ外径の大径部３０ｂと、こ
の大径部３０ｂの下端側から外周方向に突出した鍔部３
０ｃとを上記第４実施形態と同様に有するものであり、
上記小径部３０ａと大径部３０ｂとの間には上記当止面
３１ｃに当接する第１段差面３０ｄが、上記大径部３０
ｂと鍔部３０ｃとの間には封口蓋６の下面に当接する第
２段差面３０ｅがそれぞれ形成されている。そして、上
記小径部３０ａは、下半部の外周面が上記貫通孔３１の
小径孔部３１ｂのテーパ孔面に当接するテーパ周面とさ
れ、上半部が上記小径孔部３１ｂの上端開口から上端面
３０ｆが導通板８の下面８ａに近接する位置まで上方に
突出されている（図９参照）。

【００８３】このような安全弁３０は、上記第４実施形
態と同様の材料を用いて封口蓋６と一体に形成される。
例えばＥＰＤＭ等のゴム材料を用い場合には、封口蓋６
と一体に加硫成形することにより安全弁３０と封口蓋６
とを一体形成する。この場合、上記安全弁３０の成形型
の中に上記封口蓋６をインサート材として配設し、これ
に未加硫ゴム材料を注入して加硫すればよい。また、こ
の他に上記安全弁３０を上記ゴム材料等の弾性材料を用
いて上記封口蓋６とは別に製造し、その製造した安全弁
３０を上記貫通孔３１内に嵌め込むことにより、導通板
８等の他の部材との組み付け前に予め安全弁３０と封口
蓋６とを一体に形成しておくようにしてもよい。

【００８４】この第５実施形態の場合、まず、安全弁３
０が封口蓋６と一体に形成されているため、安全弁３０
と導通板８との位置関係を考慮することなく封口蓋６を
絶縁リング７を介して組み付けるだけで封口体２の組み
付け作業を行うことができ、これにより、その組み付け
作業の容易化を図ることができる。特に、上記安全弁３
０を封口蓋６との一体加硫成形により形成する場合に
は、上記の組み付け作業の大幅な省力化を図ることがで
きる上、安全弁３０を封口蓋６もしくは導通板８に対し
て確実に所定の位置に配設することができる。

【００８５】次に、上記安全弁３０が、その小径部３０
ａのテーパ周面が貫通孔３１の上向きテーパ孔面に当接
した状態に嵌合されているため、その安全弁３０の下方
への脱落を確実に防止した状態で安全弁３０を封口蓋６
に対し保持させることができる。そのうえ、基端側鍔部
３０ｃの第２段差面３０ｅが封口蓋６の下面６ａに当接
されて、この第２段差面３０ｃと上記テーパ周面とで封
口蓋６を上下方向から挟んだ状態にされているため、上
記封口蓋６に対する安全弁３０の保持をより確実に行う
ことができ、製品の製造後、出荷されて使用期間中に至
るまでの間の密閉電池に対する信頼性をより一層向上さ
せることができる。

【００８６】なお、この第５実施形態の場合における電
池缶１の内圧上昇に伴う安全弁３０の安全動作は、第４
実施形態と異なり、第２段差面３０ｅが通常使用状態に
おいて封口蓋６の下面６ａと当接しているため、以下の
ように行われる。すなわち、第１設定内圧値を超える内
圧を受けると、安全弁３０の第１段差面３０ｄから大径
部３０ｂにかけての部分が弾性変形して貫通孔３１の小
径孔部３１ｂ内に圧入し、同時に、第２段差面３０ｅか
ら鍔部３０ｃにかけての部分が弾性変形して大径孔部３
１ａ内に圧入し、これにより、安全弁３０が上方に相対
移動して突起８ｂを介した導通板８と封口蓋６との電気
接続状態が遮断状態に切換えられる。そして、第２設定
内圧値までの内圧に対し、上記大径孔部３１ａ内に圧入
した上記第２段差面３０ｅから鍔部３０ｃにかけての部
分の小径孔部３１ｂに対する圧入抵抗力によって抵抗
し、安全弁３０を上記の電気的遮断状態に維持する。さ
らに電池缶１の内圧が上昇してその内圧がに設定内圧値
を超えると、上記の第２段差面３０ｅから鍔部３０ｃに
かけての部分が小径孔部３１ｂ内に圧入して上方に飛び
抜ける結果、その押圧力を受けて脆弱部８ｃが破断して
上記内圧を外部に解放する。

【００８７】＜第６実施形態＞図１１は、本発明の第６
実施形態に係る密閉電池の安全装置を示す。この第６実
施形態は、第４実施形態の構造を基本としつつ、第５実
施形態におけるテーパ孔面とテーパ周面とによる安全弁
３０の脱落防止を、他の手段により図るようにしたもの
である。

【００８８】この第６実施形態における封口蓋６′に
は、図１２に詳細を示すように、第４実施形態と同様の
大径孔部２１ａと、小径孔部２１ｂと、両孔部２１ａ，
２１ｂ間の当止面２１ｃとを有する貫通孔２１が形成さ
れており、この貫通孔２１に対し安全弁４０が内嵌され
ている。

【００８９】上記安全弁４０は、上記小径孔部２１ｂの
内径とほぼ同じ外径を有しその小径孔部２１ｂの内周面
に内嵌された小径部４０ａと、この小径部４０ａの上側
で上記小径孔部２１ｂより大きい外径を有する先端側鍔
部としての上端側鍔部４０ｂと、上記小径部４０ａの下
側で上記大径孔部２１ａの内径とほぼ同じ外径を有しそ
の大径孔部２１ａの内周面に内嵌された大径部４０ｃ
と、この大径部４０ｃの下側で上記大径孔部２１ａより
大きい外径を有する基端側鍔部としての下端側鍔部４０
ｄとを有している。そして、上記安全弁４０は、上記小
径部４０ａと大径部４０ｃとの間の第１段差面４０ｅが
上記貫通孔２１の当止面２１ｃに、上記小径部４０ａと
上端側鍔部４０ｂとの間の第２段差面４０ｆが封口蓋
６′の上面６ｃに、及び、上記大径部４０ｃと下端側鍔
部４０ｄとの間の第３段差面４０ｇが上記封口蓋６′の
下面６ａにそれぞれ当接するように形成されている。そ
して、上記安全弁４０は、上記第５実施形態と同様の方
法により、予め封口蓋６′と一体に形成されている。

【００９０】なお、本第６実施形態において図示する封
口蓋６′には、上記安全弁４０を囲む位置から上方に突
出する突起６ｂ′が形成されており、この突起６ｂ′が
導通板８′の下面８ａに当接されて封口蓋６′と導通板
８′とを電気的接続状態にするようになっている。この
際、絶縁リング７の厚みが上記突起６ｂ′の突出高さよ
りも若干小さく設定されており、この絶縁リング７を介
して封口蓋６′と導通板８′等とを組み付けることによ
り上記導通板８′の中央部が脆弱部８ｃ位置近傍で曲げ
られて上方にやや突出するように形成される。これによ
り、上記導通板８′の曲げ復元力が作用した状態で導通
板８′と突起６ｂ′とが密着され、その導通板８′と突
起６ｂ′との電気的接続をより一層確実かつ良好なもの
とするとともに、安全弁４０の貫通孔２１からの上方へ
の飛び抜けにより上記脆弱部８ｃがより破断し易いよう
になっている。

【００９１】また、脆弱部８ｃとしては前述の実施形態
等の如く導通板８の片面にのみ切り溝を形成した形態に
してもよいが、片面のみの切り溝形態にすると封口体２
を例えば自動組み立てする場合には導通板８の表裏判別
が面倒になる場合があり、これを考慮すると、図１１に
示すように、脆弱部８ｃとして導通板８′の両面から切
り溝を入れた形態を採用するのが好ましい。

【００９２】この第６実施形態の場合、安全弁４０の第
１段差面４０ｅ及び第３段差面４０ｇが封口蓋６′の下
向き面である当止面４０ｅ及び下面６ａに当接する一
方、第２段差面４０ｆが上記封口蓋６′の上向き面であ
る上面６ｃに当接した状態にされているため、安全弁４
０が封口蓋６′を上下から挟み込んだ状態で貫通孔２１
に挿通されていることになる。従って、第５実施形態と
同様に、安全弁４０の下方への脱落を確実に防止した状
態で安全弁４０を封口蓋６′に対し保持させることがで
き、製品の製造後、出荷されて使用期間中に至るまでの
間の密閉電池に対する信頼性をより一層向上させること
ができる。

【００９３】なお、上記安全弁４０を封口蓋６′と予め
一体に形成することによる作用・効果、及び、その安全
弁４０の安全動作による作用・効果を、第５実施形態と
同様に得ることができる。

【００９４】＜他の実施形態＞なお、本発明は上記第１
〜第６実施形態に限定されるものではなく、その他種々
の実施形態を包含するものである。すなわち、上記第１
〜第３実施形態では安全弁１０，１３の上端面と導通板
８の下面とを互いに接着させているが、これに限らず、
非接着状態で当接させてもよく、さらには第４〜第６実
施形態のごとく近接させてもよい。これらの場合であっ
ても、封口蓋６、絶縁リング７、導通板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。

【００９５】上記第１〜第６実施形態では、可撓性導通
板８，８′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、脆弱
部８ｃやガス抜き孔１５ｂを設けなくても、安全弁１０
等が貫通孔１１等を飛び抜けることによりガス抜きを行
うことができる。

【００９６】上記第１〜第５実施形態では、導通板８と
封口蓋６との電気的接続を導通板８側に設けた突起８ｂ
を介して行っているが、これに限らず、上記突起８ｂの
代わりに、例えば図１１もしくは図１４に示すように、
封口蓋６′側に安全弁１０，４０を囲むように設けた円
環状等の突起６ｂ′を導通板８，８′の下面に当接させ
ることにより電気的接続を行うようにしてもよい。

【００９７】上記第１〜第６実施形態では突起８ｂ，６
ｂ′として円環状のものを示したが、これに限らず、そ
の形状はいずれのものでもよい。

【００９８】上記第１もしくは第２実施形態では安全弁
１０の凸部１０ｃとして周方向に連続するものを示した
が、これに限らず、上記凸部は周方向の一部に形成する
ものでもよい。

【００９９】上記第１〜第５実施形態では平面状の導通
板８を用いているが、これに限らず、例えば第６実施形
態の如き中央部がやや上方に凸となるように屈曲させた
導通板８′、または、図１５に示すように、中央部がや
や下方に凹となるように屈曲させた導通板８″を用いて
もよい。図１５の場合には、導通板８″をやや厚めの絶
縁リング７′を介して封口蓋６に重合させればよい。さ
らに、この場合、その導通板８″にガス抜き孔１５ｂ，
１５ｂを設けることにより、脆弱部８ｃの形成を省略す
ることもできる。

【０１００】また、第１〜第６実施形態における封口体
２の構成を図１６に示すように、封口蓋６、絶縁リング
７″、導通板８、及び、ＰＴＣサーミスタ１２を互いに
重ねた状態で、正極端子９′の外周縁を延ばした外延部
９ｂで包み込み挟持させるようにして、封口体２の一体
化を図るようにしてもよい。これにより、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、予め封口体２を別に組み付けるこ
とができるため、安全弁１０の作動状態を上記封口体２
の電池缶１への組み付け前にテストすることができる。
また、上記の図１６ではＰＴＣサーミスタ１２を有する
ものについて図示したが、これに限らず、上記のＰＴＣ
サーミスタ１２を設けない各実施形態の構造のものを一
体化するようにしてもよい。さらに、この一体化を封口
蓋６の外周部を延長して正極端子９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から正
極端子９までの外周縁部を挟持するようにしてもよい。

【０１０１】さらに、上記第３実施形態では、閉止体と
して弾性膜１４を示したが、これに限らず、例えばガス
抜き孔１５ａ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１５ａ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１５ａ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１５
ａを上方に飛び抜けてガス抜き孔１５ａ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
施形態の安全弁１０における凸部１０ｃ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。

【０１０２】

【実施例】上記の第４実施形態の密閉電池において、封
口蓋６の板厚Ｔ（図８参照）を０．６ｍｍに、貫通孔２
１の大径孔部２１ａ及び小径孔部２１ｂの上下方向の高
さＴ1 ，Ｔ2 をそれぞれ０．３ｍｍに、その大径孔部２
１ａの直径Ｄ2 を３ｍｍにそれぞれ統一し、小径孔部２
１ｂの直径Ｄ1 のみ３ｍｍより小さい範囲で種々に変化
させた４つの封口蓋６を第１グループとして製作した。
また、上記条件設定の内、大径孔部２１ａの直径Ｄ2 を
４ｍｍにし、小径孔部２１ｂの直径Ｄ1 を４ｍｍより小
さい範囲で種々に変化させた６つの封口蓋６を第２グル
ープとして製作した。

【０１０３】一方、安全弁２０として、上記直径Ｄ2 の
大径部２０ｂを有する同一形状のものをＥＰＤＭにより
ＨＳ硬度が６０度になるように所要数製作した。

【０１０４】そして、上記第１及び第２のグループの各
封口蓋６の貫通孔２１に対し上記安全弁２０を第１段差
面２０ｄが当止面２１ｃに当接するように内嵌させ、こ
の状態の安全弁２０に対し圧力Ｐを作用させて圧入試験
を行った。この圧力Ｐを徐々に増大させていき、上記安
全弁２０の大径部２０ｂが小径孔部２１ｂに圧入して第
２段差面２０ｅが封口蓋６の下面６ａに当接するまで上
方に相対変位する時の圧力値を求めた。この圧力値を圧
入時の作動圧力とし、得た作動圧力を図１３に示す。こ
の図１３は、上記作動圧力を縦軸に、上記小径孔部２１
ｂの直径Ｄ1 を横軸にとり、大径孔部２１ａの直径Ｄ2
が３ｍｍの第１グループの場合（同図に四角形のマーク
参照）と、４ｍｍの第２グループの場合（同図に三角形
のマーク参照）とに分けて示したものである。

【０１０５】この結果によれば、電気的接続状態を遮断
状態に切換るための第１設定内圧値を例えば１５ｋｇｆ
／ｃｍ2 とするには、大径孔部２１ａの直径Ｄ2 を３ｍ
ｍにした場合（第１グループの場合）には小径孔部２ｂ
の直径Ｄ1 としてほぼ２．６ｍｍを設定すればよく、ま
た、上記直径Ｄ2 を４ｍｍにした場合（第２グループの
場合）には小径孔部２ｂの直径Ｄ1 としてほぼ３．４ｍ
ｍを設定すればよいことが分かる。また、上記第１設定
内圧値を２０ｋｇｆ／ｃｍ2 とするには、大径孔部２１
ａの直径Ｄ2 を３ｍｍにした場合には小径孔部２ｂの直
径Ｄ1 としてほぼ２．５ｍｍを設定すればよく、また、
上記直径Ｄ2 を４ｍｍにした場合には小径孔部２ｂの直
径Ｄ1 としてほぼ３．２ｍｍを設定すればよいことが分
かる。

【０１０６】従って、図１３のごとき圧入抵抗特性を測
定しておくことにより、安全弁２０を所定の内圧で確実
に作動させることができ、その作動を行なわせるための
貫通孔２１の寸法Ｄ1 ，Ｄ2 の設定を容易に行うことが
できる。しかも、その電気的遮断状態への切換作動圧力
を変更する場合にも、小径後部２１ｂの直径Ｄ1 を図９
に基づいて即座に決定することができ、その直径Ｄ1 の
変更調整により安全弁２０を確実に変更後の切換作動圧
力で作動させることができる。

【０１０７】

【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
性を有する封口蓋と、この封口蓋の貫通孔に密に嵌合さ
せて封止した安全弁と、上記封口蓋の外方側に絶縁状態
で重ね上記安全弁の周囲で封口蓋と電気的に接続させた
可撓性導通板とから構成しているため、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
安全弁の基端面に直接的に作用させてその安全弁の相対
移動により導通板の封口蓋との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。

【０１０８】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、安全弁を導通板側に相対変位
させようとする内圧に対する安全弁と貫通孔との間の抵
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。

【０１０９】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、電池缶内圧に対する
安全弁と貫通孔との間の抵抗力を、安全弁と貫通孔との
両周面間の摺動摩擦抵抗力によって発揮させるようにし
ているため、電池缶内圧に応じた上記抵抗力の調整もし
くは変更を容易に行うことができる。そして、安全弁を
設定内圧値まではその相対変位を阻止した状態に保持
し、かつ、設定内圧値を超える電池缶内圧に対し安全弁
の導通板側への相対変位を許容するという抵抗力を上記
摺動摩擦抵抗力により確実に発揮させることができる。
請求項３記載の発明によれば、上記請求項２記載の発
明による効果に加えて、安全弁を、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
上記本体部の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貫通孔からの飛び抜けによ
る電池缶内部の内圧開放とで２段階の安全作動を行なわ
せることができる。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、内部のガス放
出により内圧の異常上昇を回避することができる。

【０１１０】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
２記載の発明による効果に加えて、安全弁を柱状の本体
部と、その本体部の基端側で拡開したフランジ状の受圧
部とから構成する一方、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、このガス抜き孔の封口
蓋内面側で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、安全弁の受圧部が本体
部よりも拡開されて受圧面である安全弁の基端面を請求
項４記載の発明の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、より応答性よく導通板を押し上
げて電流の遮断を行うことができる。

【０１１１】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、電池缶内圧に対する
安全弁と貫通孔との間の抵抗力を、貫通孔の小径孔部に
対する安全弁の段差面から大径部にかけての部分の圧入
抵抗力によって発揮されるようにしているため、電池缶
内圧に応じた上記抵抗力の調整もしくは変更を請求項２
記載の発明による場合よりもさらに容易にかつ確実に行
うことができる。そして、安全弁を設定内圧値まではそ
の相対変位を阻止した状態に保持し、かつ、設定内圧値
を超える電池缶内圧に対し安全弁の導通板側への相対変
位を許容するという抵抗力を、安全弁の圧入抵抗力によ
って確実に発揮させることができる。

【０１１２】しかも、安全弁を封口蓋に対し組み付ける
際に、その安全弁の段差面を貫通孔の当止面に当接させ
るだけで、安全弁を封口蓋及び導通板に対し確実に所定
の内外方向位置に組み付けることができ、その安全弁の
封口蓋に対する位置決めを容易に行うことができる。こ
れにより、密閉電池の製造の容易化を図ることができる
上、その安全弁を確実に所定位置に位置付けて封口蓋と
の電気的接続状態を確実に維持させることができる。

【０１１３】請求項６記載の発明によれば、上記請求項
２または請求項５記載の発明による効果に加えて、安全
弁を弾性材料により形成しているため、安全弁と封口蓋
の貫通孔との間の摺動摩擦抵抗力または圧入抵抗力の設
定をより一層容易に行うことができ、内圧上昇に伴う電
気的接続状態から遮断状態への切換をより確実に行うこ
とができる。

【０１１４】請求項７記載の発明によれば、上記請求項
５記載の発明による効果に加えて、電池缶の内圧の上昇
に伴い、まず、安全弁の段差面から大径部にかけての部
分が貫通孔の小径孔部内に圧入し安全弁の先端面が導通
板を押し上げて電気的遮断状態に切換えることができ、
次に、さらに上昇した内圧を受けて基端側鍔部が大径孔
部内に圧入し安全弁全体が貫通孔を導通板側に突き抜け
て電池缶の内圧を解放差せることができる。従って、電
池缶の内圧の上昇に従って、第１段階として電流が遮断
され、第２段階としてその内圧が解放されるという、２
段階の安全動作を行なわせることができる。

【０１１５】請求項８記載の発明によれば、上記請求項
５記載の発明による効果に加えて、密閉電池が通常の使
用状態にある時には、安全弁のテーパ面が上記貫通孔の
テーパ孔面に当接し、これにより、その安全弁が貫通孔
内を電池缶の内方側に脱落することを確実に防止するこ
とができる。このため、上記安全弁の段差面を貫通孔の
当止面に当接した状態に確実に維持することができ、電
池缶の内圧が上昇した場合に確実に安全動作を行う態勢
に維持することができる。従って、製品の出荷段階から
使用段階に至る間、安全弁を封口蓋に対し確実に保持さ
せることができ、電池缶の内圧上昇時の安全動作を確実
に行なわせることができる。

【０１１６】請求項９記載の発明によれば、上記請求項
５または請求項８記載の発明による効果に加えて、安全
弁を予め封口蓋と一体に形成するようにしているため、
封口蓋に対する安全弁の組み付け作業の省力化を図るこ
とができ、密閉電池の製造の容易化，合理化を図ること
ができる。併せて、予め安全弁を封口蓋及び導通板に対
し所定の相対位置に確実に位置付けることができ、通常
使用時における封口蓋と導通板との電気的接続状態の維
持と、内圧上昇時の安全弁の安全作動とを確実に行なわ
せることができる。

【０１１７】請求項１０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、安全弁の先端面
と、可撓性導通板の略中央部内面とを接着するようにし
ているため、可撓性導通板自体を安全弁と貫通孔との間
の摺動摩擦抵抗によって剛性を有する封口蓋により保持
された状態にすることができる。このため、上記導通板
と封口蓋との当接、つまり、電気的接続状態を安定的に
保持することができ、従って、導通板と封口蓋とが溶接
されていなくても、上記の電気的接続状態をより確実に
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。

【０１１８】請求項１１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、導通板に安全弁の
飛び抜けにより押されて曲げ変形した際に破断する脆弱
部を設けているため、電池缶内部からのガス抜きをより
効果的に行うことができる。

【０１１９】また、請求項１２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、より
安全性を向上させることができる。

【０１２０】さらに、請求項１３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
を、安全弁が嵌合された状態の封口蓋と、絶縁部材と、
上記封口蓋と電気的に接続された状態の導通板と、正極
端子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として構成するようにしている
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実施形態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実施形態を示す図１相当図である。

【図６】第３実施形態を示す図１相当図である。

【図７】第４実施形態を示す図１相当図である。

【図８】図７の部分拡大図である。

【図９】第５実施形態を示す図１相当図である。

【図１０】図９の部分拡大図である。

【図１１】第６実施形態を示す図１相当図である。

【図１２】図１１の部分拡大図である。

【図１３】図８の安全弁についての直径Ｄ1 ，Ｄ2 と作
動圧力との関係図である。

【図１４】他の実施形態を示す図１相当図である。

【図１５】図１４とは異なる他の実施形態を示す図１相
当図である。

【図１６】図１４及び図１５とは異なる他の実施形態を
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′，７″ 絶縁リング（絶
縁部材）８，８′，８″ 導通板９，９′ 正極端子１０，１３，２０，３０，４０安全弁１０ａ，１３ｃ，２０ｆ，３０ｆ上端面（先端
面）１０ｄ，１３ｄ下端面（基端
面）１０ｂ，１３ａ本体部１０ｃ凸部１３ｂ受圧部１１，２１，３１貫通孔１２ＰＴＣサーミス
タ１４弾性膜（閉止
体）１５ａガス抜き孔２０ａ，３０ａ，４０ａ小径部２０ｂ，３０ｂ，４０ｃ大径部２０ｄ，３０ｄ，４０ｅ第１段差面（段
差面）２０ｃ，３０ｃ，４０ｄ下端側鍔部（基
端側鍔部）２１ａ，３１ａ大径孔部２１ｂ，３１ｂ小径孔部２１ｃ，３１ｃ当止面３０ａ小径部（テーパ
周面）３１ｂ小径孔部（テー
パ孔面）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者柏岡亨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 (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

【特許請求の範囲】

【請求項１】発電要素が電池缶の内部に収容され、電
池缶の外側に向いた開口部が封口体によって密閉されて
いる密閉電池の安全装置において、上記封口体は、導電材料により可撓性を有するように形
成された可撓性導通板と、導電材料により電池缶の内部
を密閉しそ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封口蓋と、絶縁材料により形成
され電池缶の内圧上昇により相対移動する安全弁とを備
え、上記封口蓋は、略中央部に貫通孔を有し外周縁部が電池
缶の開口部に気密に取付けられ、電池缶内に臨む内面に
上記発電要素からのリード線が接続され、上記導通板は、外縁部が電池缶の開口部であって上記封
口蓋より外側位置で上記封口蓋の外面と絶縁部材を介し
て重合されて、上記貫通孔の近傍位置で上記封口蓋と当
接して電気的接続状態になるよう位置固定され、上記安全弁は、上記封口蓋の貫通孔に対しこの貫通孔を
封止するよう電池缶内部から上記導通板まで内外方向に
挿通された状態で先端面が上記導通板に近接するよう位
置付けられ、上記貫通孔を構成する孔内面と、この孔内面に相対向す
る安全弁の周方向の外面とは、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抵抗して上記導通
板に対する安全弁の相対変位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
全弁を上記導通板側に相対変位させて上記導通板と封口
蓋との当接を離すような抵抗力を発揮するよう互いに嵌
合されていることを特徴とする密閉電池の安全装置。
【請求項２】請求項１において、貫通孔は電池缶の内外方向に一様な内径を有するように
形成される一方、安全弁はピストン状に形成されてお
り、上記貫通孔の内周面と、上記安全弁の外周面とが、上記
安全弁の導通板側への相対変位に対する両周面間の摺動
摩擦抵抗力を発揮することにより電池缶の内圧に抵抗す
るように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。
【請求項３】請求項２において、安全弁は、先端から基端側まで封口蓋の貫通孔と対応す
る同一の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から構
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。
【請求項４】請求項２において、安全弁は、先端から基端側まで封口蓋の貫通孔と対応す
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。
【請求項５】請求項１において、貫通孔は、電池缶の内方側の大径孔部と、導通板側の小
径孔部と、これら大径孔部と小径孔部との間に形成され
た電池缶内方側に面する当止面とを有し、安全弁は、上記小径孔部を電池缶外方側に挿通する小径
部と、上記大径孔部に内嵌する大径部と、これら小径部
と大径部との間に上記当止面と相対向するよう形成され
た階段状の段差面とを有し、上記貫通孔と安全弁とは、上記貫通孔の当止面に対し上
記安全弁の段差面が当接して、電池缶の内圧を受けてそ
の安全弁の段差面から大径部にかけての部分が貫通孔の
小径孔部に対して圧入しようとする圧入抵抗力を発揮す
ることにより電池缶の内圧に抵抗するように互いに嵌合
されていることを特徴とする密閉電池の安全装置。
【請求項６】請求項２または請求項５において、安全弁が、弾性材料により形成されていることを特徴と
する密閉電池の安全装置。
【請求項７】請求項５において、安全弁の大径部は段差面が貫通孔の当止面に当接した状
態で電池缶内方に突出され、この大径部の突出端には上
記貫通孔の大径孔部よりも大径の基端側鍔部が一体に形
成されており、上記基端側鍔部は、その基端側鍔部を封口蓋内面に当接
させる電池缶内圧よりも大の内圧を受けて上記貫通孔を
導通板側に突き抜けるようにその外径が設定されている
ことを特徴とする密閉電池の安全装置。
【請求項８】請求項５において、貫通孔の小径孔部の内周面は、導通板側に向かって徐々
に拡径するテーパ孔面により構成され、安全弁の小径部の外周面は、段差面が上記貫通孔の当止
面に当接した状態で上記テーパ孔面に当接するテーパ周
面により構成されていることを特徴とする密閉電池の安
全装置。
【請求項９】請求項５または請求項８において、安全弁は、封口蓋に対しゴムを用いた一体加硫成形によ
り、その封口蓋と一体に形成されていることを特徴とす
る密閉電池の安全装置。
【請求項１０】請求項１において、安全弁の先端面と、可撓性導通板の内面とが互いに接着
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。
【請求項１１】請求項１において、導通板には、安全弁が電池缶の内圧を受けて封口蓋の貫
通孔から電池缶の外方側に飛び出すことにより生じた導
通板の外方側への曲げ変形によって破断する脆弱部が設
けられていることを特徴とする密閉電池の安全装置。
【請求項１２】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。
【請求項１３】請求項１において、封口体は、電池缶の開口部であって導通板の外側位置に
配設されてその導通板と電気的に接続された正極端子を
備え、この正極端子と、導通板と、絶縁部材と、安全弁
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。