JPH086361Y2 - 筒形電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この考案は筒形電池に関し、詳しくは、電池缶開口部
に防爆機構を備えた筒形電池に関するものである。

〈従来の技術〉 スパイラル形リチウム電池，インサイドアウト形リチ
ウム電池，円筒形ニッケル−カドミウム蓄電池などの同
形電池では、何等かの異常，例えばショートにより電池
が短絡状態になった場合や過充電した場合などにおい
て、電池内部で多量に発生したガスにより電池内圧が異
常に高まり、電池が変形したり破裂するなどの危険性が
ある。このため、これらの電池では、電池缶開口部に設
けた防爆機構によって電池内部の異常ガス圧を電池外部
に放出し、電池の破裂を未然に防ぐ構造が採用されてい
る。

このような防爆機構としては、例えば第３図のよう
に、発電要素１を収納した電池缶２の開口部を可撓性薄
板５により塞いた状態とし、また切刃6aとガス抜き孔6b
を設けた皿状の端子板６を、この可撓性薄板５の上部に
設けた構成が知られている。

このような構造とすれば、ショートなどの際に多量に
発生したガスにより電池内部の圧力が一定以上となる
と、可撓性薄板５がこの電池内圧により押し上げられて
膨出した状態となり、またこれが上部に位置する切刃6a
により破断され、この破断孔並びに端子板６のガス抜き
孔6bを介して、内部の異常ガス圧が電池外部に放出され
て防爆がなされ、電池の安全性が確保される。

そして、可撓性薄板５は薄くて容易に破れるので、こ
れを外周部において例えば図示したように封口板４の外
周折返し部4aにより挟持し、また封口板４の内周側に設
けた環状突出部4cに発電要素１から導出されたリード板
８を接続して、リード板８が可撓性薄板５に直接当たら
ない構造が採られる。この場合、上記異常ガス圧力を可
撓性薄板５に伝えるために、環状突出部4cの中央部に弁
孔4cが設けられる。

〈考案が解決しようとする課題〉 ところが、上記の防爆機構では、発電要素から導出さ
れた電流取出し用のリード板あるいは他の電池内容物が
電池内圧上昇に伴い移動し、封口板中央部に設けた弁孔
を塞いでしまうことがある。この場合には電池内圧が可
撓性薄板に伝わらず、切刃によって可撓性薄板を破断す
ることができず、電池異常内圧を速やかに外部に逃がす
ことができないことから、電池破裂に至ってしまう。特
に筒形リチウム電池の場合は、大電流の取出しができる
のでリード板における発熱が無視できない程大きく、こ
のため幅広のリード板が用いられる傾向にあるため、こ
のような問題が起きる可能性が高い。

この考案は、以上のような問題がなく、確実な防爆を
行うことが可能で、安全性の高い電池を提供することを
目的とする。

〈課題を解決するための手段〉 この考案の筒形電池は、発電要素を収納した電池缶の
開口部に、中央部に弁孔が形成され且つ前記発電要素の
一方の電極から導出されたリード体が接続された環状突
出部を内周側に備えた封口板、防爆用の可撓性薄板、並
びに前記可撓性薄板に対向させた切刃，及びガス抜き孔
を有した端子板を順次設けてなる筒形電池において、前
記環状突出部に透孔を設けたことを要旨とするものであ
る。

上記の透孔は通常、円形とすれば良いが、これに限定
されず、例えば三角形でも四角形でも使用できる。この
透孔は、封口板の環状突出部に多数個設けられる。多数
個設ける場合、内周側に行くほど透孔を小さくすれば、
環状突出部全面に亘って略等間隔且つ均一に透孔を設け
ることができる。

一方、封口板の上記環状突出部に、この透孔に代え
て、環状突出部の弁孔に連通した溝を形成する構成とし
ても良い。この場合の溝は凸溝でも凹溝でも良く、また
凸溝と凹溝の組合わせでも良い。更に、必要ならばこれ
らの溝と上記透孔とを組合わせた構成とすることもでき
る。このような溝はとしては、弁孔から外周方向に放射
線状ないし渦巻状に延びる溝が挙げられるが、これらに
限定されない。

上記の可撓性薄板としては、0.015〜0.03mm程度の厚
さのステンレス薄板，アルミニウム薄板などの金属薄
板、あるいはこれら金属薄板の表面に合成樹脂をコーテ
ィングしたラミネート板，例えばアルミニウム薄板の両
面にポリプロピレン層を設けた厚さ0.015〜0.03mm程度
のラミネート板、等を用いれば良い。

〈作用〉 封口板の環状突出部に透孔を設けることで、この環状
突出部に形成された弁孔がリード板などにより塞がれた
場合でも、この透孔を介して電池の異常ガス圧を可撓性
薄板に伝えることができ、従って端子板に設けた切刃に
よって可撓性薄板を破断して確実な防爆が行える。

また、弁孔に連通した溝を環状突出部に形成すること
で、この溝から弁孔を介してのガス抜き経路が形成さ
れ、リード板その他の電池内容物に妨害されることな
く、このガス抜き経路を介して電池の異常ガス圧を可撓
性薄板に伝えることができるようになる結果、上記と同
様に確実な防爆が行えるようになる。

〈実施例〉 以下に実施例を説明する。

第１図（Ａ）において、発電要素１が収納された電池
缶２の開口部には、ポリプロピレンやポリエチレンなど
の合成樹脂で作られた環状の絶縁ガスケット3,皿状で金
属製の封口板4,並びにアルミニウム基体の両面にポリプ
ロピレン樹脂層を形成したアルムラミネート製の可撓性
薄板５などから構成される封口部材，及び切刃6aとガス
抜き孔6bを具備した金属製の端子板６が順次載置され
る。可撓性薄板５と端子板６との間には、合成樹脂製の
パッキング７が設けられる。また、封口板４の外周側に
設けた外周折返し部4aにより、可撓性薄板５並びに封口
板６の外周部などが一体に挟持される。

一方、封口板４の内周側には、中央部に直径4mm程度
の弁孔4bを有する環状突出部4cが形成されており、この
環状突出部4cには、発電要素１の一方の電極から導出し
たリード板８がスポット溶接などで接続されている。ま
た環状突出部4cには、第１図（Ｂ）に示した通り、直径
1mm程度のガス抜き透孔4dが全面に亘って略等間隔で多
数形成されている。

そして、この電池では、電池缶２の開口端2aを絞りか
しめ、またこれと端子板外周との間で絶縁ガスケット３
を挟持することで、電池缶開口部が封口される。

また、第２図（Ａ），（Ｂ）に示した他の実施例で
は、封口板４の環状突出部4cに、その弁孔4bから外周方
向に延びる，幅1mm,深さ0.2mm程度の凹溝4eが、放射線
状に略等間隔で多数形成されている。

そして、電池缶開口部を第１図（Ａ）あるいは第２図
（Ａ）の構造とし、また二酸化マンガンを活物質とする
シート状正極と、金属リチウムを活物質とするシート状
負極とをセパレータを介して積重し且つ渦巻き状に巻回
してなる発電要素を用いて、総高33mm、外径16mmのスパ
イラル形リチウム電池（本考案品1,2）をそれぞれ作製
した。

一方、封口板の環状突出部にガス抜き透孔ないし溝を
設けない他は同寸・同構造のスパイラル形リチウム電池
（比較品）を作製した。

そして、以上の３種の電池を、0.05Ωのリード線を介
してそれぞれ短絡させた所、下表のような結果が得られ
た。尚、短絡時間はいずれも100時間とした。

以上は封口板の外周折返し部により端子板周縁部と可
撓性薄板を同時に挟持する構造としたが、この他例え
ば、可撓性薄板が挟持された外周折返し部の上に端子板
を圧接する構造の場合でも本考案を同様に適用できるこ
とは勿論である。

〈考案の効果〉 以上の通り、この考案によれば、封口板の環状突出部
に透孔あるいは弁孔と連通した溝などを形成したので、
電池の異常ガス圧を確実に可撓性薄板に伝えることがで
き、この結果、確実な防爆を行うことが可能で、安全性
の高い筒形電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本考案の実施例の電池における電池缶開
口部の説明図、第１図（Ｂ）はこの電池に用いる端子板
の底面図、第２図（Ａ）は他の実施例の電池における電
池缶開口部の説明図、第２図（Ｂ）はこの電池に用いる
端子板の底面図、第３図は従来例における電池缶開口部
の説明図である。 １…発電要素、２…電池缶、４…封口板、５…可撓性薄
板、６…端子板、８…リード板。

フロントページの続き (72)考案者 村上 行由 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−136749（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−151154（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−163961（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発電要素を収納した電池缶の開口部に、中
   央部に弁孔が形成され且つ前記発電要素の一方の電極か
   ら導出されたリード体が接続された環状突出部を内周側
   に備えた封口板、防爆用の可撓性薄板、並びに前記可撓
   性薄板に対向させた切刃，及びガス抜き孔を有した端子
   板を順次設けてなる筒形電池において、前記環状突出部
   に透孔を設けたことを特徴とする筒形電池。
2. 【請求項２】前記環状突出部に、前記透孔に代えて、前
   記弁孔に連通した溝を形成したことを特徴とする請求項
   １記載の筒形電池。