JPH09223490A - 電池用安全弁素子および安全弁付き電池ケース蓋 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】特に低圧において安定的に、精度良く所定の圧
力で破裂して内圧を開放することが可能で、かつその製
造が容易な電池用安全弁素子およびそれらを組み込んだ
電池を提供することを技術的課題とする。 【解決手段】貫通孔Ｃを穿設した金属基板Ａと、貫通孔
Ｃを閉塞するように基板上Ａに積層された金属箔Ｂとか
らなる電池用安全弁素子及びそれを用いた電池。金属基
板Ａに孔を設け、金属箔Ｂを圧接後、成形した安全弁付
き電池ケース蓋及びそれを用いた電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に低圧において
所定の圧力で破裂して内圧を開放することが可能な電池
用安全弁素子、安全弁付き電池ケース蓋及びそれらを用
いた電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、負極の活物質としてリチウム、ナ
トリウム、カリウム等のアルカリ金属を用いる電池にお
いて、電池内の圧力が異常に上昇して電池が破裂するこ
とがあり、内圧が過度に上昇した場合に圧力を外部に放
出する安全弁が要求され様々な機構が提案されている。
これらの安全弁において、電池が破裂した際に破片や内
容物が飛散して人体を損傷させることのないように安全
性を確保するために、特に３０ｋｇ／ｃｍ² 以下の低圧
で作動することが求められている。

【０００３】アルカリ金属を負極活物質とする非水電池
においてはさらに高い密閉性が要求される。このような
高い密閉性が要求される電池における、内圧上昇時の内
圧を外部に放出させる安全弁としては、特開昭６３−２
８５８５９号公報に記載のものがある。これは電池容器
の壁部の一部をプレス装置を用いて冷間圧縮して元板厚
の半分程度の厚さに薄肉化し、内圧上昇時においては一
定の内圧に達した際に薄肉化した壁部が破裂することに
より、内圧を外部に放出させるものである。しかし、３
０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下の低圧で内圧を放出させようとす
る場合は薄肉部の厚さを薄くする必要があり、そのため
に壁部を極端に薄くプレス加工すると、加工時に薄肉部
に微小クラックが生じ、密閉性が失われる。また、この
プレス加工により、加工を受けた薄肉部は加工硬化する
が、この加工硬化は一様に生じないため、薄肉部の厚さ
を一定になるようにプレス成形しても、必ずしも一定の
圧力で破裂しない、という欠点も有している。さらに、
電池容器の壁部の一部を薄肉化させる方法としてエッチ
ング法も試みられているが、エッチング後の残厚を一定
に管理することが極めて困難であり、かつエッチング部
分にピンホールが生じやすく、エッチング後の薄肉部の
全数検査を必要とする、などの欠点を有している。

【０００４】このように、上記の方法を用いた場合、一
定の厚さの薄肉部を設けることが極めて困難であり、特
に３０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下の低圧で安全部弁を破裂させ
ようとする場合は、再現性のよい安定した作動圧力が得
られない。

【０００５】上記の欠点を解消する方法として、貫通孔
を有する金属板と他の薄肉の金属板を張り合わせること
により、薄肉部の厚さを一定に保持することにより、再
現性のよい安定した３０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下の作動圧力
が得られるもの（特開平５−３１４９５９号公報）が開
示されている。しかし、これは貫通孔を有する金属板と
他の薄肉の金属板を真空炉中で加熱し、加圧することに
よって熱圧着するものであり、使用される金属材料とし
ては熱圧着が可能なものでなければならず、同一の金属
か、または融点などの物性が相互にあまり相違しないも
のに限られる。特開平５−３１４９５９号公報に開示さ
れた例では、ステンレススチール、鉄、ニッケルなどが
好ましいとされている。さらに、これらの金属を均一な
接着力が得られるように熱圧着するためには、金属表面
に生成した酸化物皮膜をバフ研磨などにより予め除去し
た後、１０００℃前後の高温に加熱する必要があり、煩
雑な操作、および設備を必要としている。さらに、これ
らの薄肉の金属板は通常は冷間圧延法を用いて製造さ
れ、加工硬化していることが多い。すなわち、加工硬化
した上記の金属材料は高温の加熱により焼鈍され、加熱
接着の前後で機械的強度が変化するため、加熱接着前の
材料の物性、加熱温度、加圧時間などを、加熱接着後の
機械的強度（内圧が上昇した際に破断する強度）を一定
となるように厳密に管理する必要があるなどの問題があ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の欠点を解決すべく、特に低圧において安定的に、精
度良く所定の圧力で破裂して内圧を開放することが可能
で、かつその製造が容易な電池用安全弁素子およびそれ
らを組み込んだ電池を提供することを技術的課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の電池用安全弁素
子は、貫通孔を穿設した金属基板と、前記貫通孔を閉塞
するように前記基板上に積層された金属箔とからなる。
このような電池用安全弁素子は、貫通孔が複数穿設され
たものも好ましい。また、金属基板が、鋼板、ステンレ
ス鋼板、銅板またはアルミニウム板のいずれかであり、
金属箔が鋼箔、ステンレス箔、銅箔、アルミニウム箔、
ニッケル箔又はニッケル−鉄合金箔のいずれかであるこ
とが望ましい。そして請求項５の電池ケース蓋は、金属
基板に貫通孔を設け、金属箔を圧接後、成形したもので
あり、請求項６の電池は上記の電池用安全弁素子を用い
たものであり、請求項７の電池は、上記の安全弁付き電
池ケース蓋を用いたものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の電池用安全弁素子は、破
裂部分の厚さを均一とすることが可能であるため、破裂
する内圧にバラツキが少なく、電池用安全弁として使用
した場合に、安定した作動圧力で作動する。本発明の電
池用安全弁素子は、冷間圧接法を用いて複合材を作製す
るため、従来の高温加熱圧接法に比べて材料強度の低下
が少なく作動圧力が安定している。また、金属基板に貫
通孔を設け安全弁としての金属箔を圧接後、電池ケース
蓋に成形加工するので、安全弁としての破裂部分を有し
た電池ケース蓋を直接容易に得ることができる。さら
に、本発明の電池用安全弁素子を用いた電池は、安定し
た作動圧力で安全弁を作動させることができるので、大
変安全である。

【０００９】

【実施例】以下、実施例にて本発明をさらに詳細に説明
する。図１は本発明の電池用安全弁素子を示す概略斜視
図、図２は本発明の電池用安全弁素子を電池ケース蓋に
取り付ける態様を示す概略斜視、図３および図４は複合
材の製造法を示す概略斜視図である。図１において、Ａ
は金属基板、Ｂは金属箔、Ｃは貫通孔である。本発明の
電池用安全弁素子Ｄは、３０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下、好ま
しくは２０ｋｇｆ／ｃｍ² 以下の低圧で作動することを
目的としている。これを達成するため、本発明に用いる
金属箔Ｂは金属の種類にもよるが、５〜５０μｍの厚さ
であることが好ましい。５μｍ以下であると電池などの
安全弁に適用した場合、落下などの衝撃で容易に破断し
てしまう。一方、５０μｍ以上であると、破断強度の低
い金属を用いても、安全弁に適用した場合、３０ｋｇｆ
／ｃｍ² 以下の圧力では破断せず、高圧が負荷されて初
めて破断するため、内圧が負荷される容器自体が破裂し
て破片が飛散したり、内容物が吹き出して飛散したりし
て、安全性が損なわれるようになる。さらに、コスト的
にも有利でなくなる。金属箔Ｂの種類としては、電池に
適用する場合は電解液のアルカリ水溶液に対する耐食性
が必要とされるため、鋼箔、ステンレス箔、銅箔、アル
ミニウム箔、ニッケル箔、ニッケル−鉄合金箔などが好
ましい。電池以外の他の用途に適用する場合は容器内に
充填される内容物に対して安定であり、腐食したり反応
ガスなどが多量に発生しない限り、如何なる金属箔を用
いても差し支えなく、上記の箔の他に、亜鉛、鉛、真
鍮、青銅、リン青銅、砲金、モネルなどの銅合金、ジュ
ラルミンなどのアルミニウム合金などからなる金属箔も
適用可能である。金属箔Ｂは如何なる方法を用いて作製
したものを用いてもよいが、一般的には冷間圧延法を用
いて薄化したものをそのまま用いるか、または冷間圧延
後、焼鈍処理したものが用いられる。

【００１０】上記の金属基板Ａに用いられる板の厚み
は、特に限定するものではないが、強度的、および経済
的観点から、安全弁を容器に容易に溶接やかしめるなど
して装着するため、通常は０．０３〜０．５０ｍｍであ
り、より好ましくは０．０５〜０．１０ｍｍが好適であ
る。また、金属基板Ａに使用される金属の種類として
は、電池に適用され、かつ金属箔と金属基板の２枚の金
属で構成される電池用安全弁素子Ｄにおいて、金属基板
側が電解液のアルカリ水溶液と直接接触する場合は、ア
ルカリ水溶液に対する耐食性が必要とされるため、鋼、
ステンレススチール、銅、ニッケル、ニッケル−鉄合金
などであることが好ましい。金属基板Ａ側がアルカリ水
溶液と直接接触することが無い場合は耐食性を必要とせ
ず、容器内に充填される内容物に対して安定で、電池性
能を劣化させず、反応ガスなどが多量に発生しない限
り、如何なる金属でも差し支えない。また、上記の金属
箔Ｂと金属基板Ａとが互いに異なる種類の金属同士であ
っても、本発明の目的が達せられることは言うまでもな
い。さらに、上記の金属基板Ａは、如何なる方法を用い
て作製したものを用いてもよいが、一般的には冷間圧延
法を用いて薄板化したものをそのまま用いるか、または
冷間圧延後焼鈍処理したものが用いられる。

【００１１】金属基板Ａには少なくとも一つの貫通孔Ｃ
が設けられている。この一つの貫通孔Ｃの大きさおよび
形状は、電池用安全弁素子Ｄが装着される容器の大きさ
および形状によって異なり、特に限定するものではない
が、通常は直径１〜１０ｍｍの大きさの円などが好適に
用いられる。また、たとえば長径が１〜１０ｍｍの大き
さの楕円や、上記円の直径に相当する大きさの多角形で
あってもよい。また、貫通孔Ｃの形状は一定幅を有する
線分（たとえば、直線や曲線などからなるスリット）で
あってもよい。さらに上記の数種類の図形を組み合わせ
た幾何学模様の形状の貫通孔であってもよい。また、こ
れらの貫通孔Ｃは、たとえば冷間圧延法を用いて薄板に
したものを、打ち抜きプレスなどで、所定の形状で形成
される。これらの貫通孔の配列は、格子状配列、千鳥配
列など幾何学的に配置されていることが好ましく、貫通
孔相互のピッチは必要とされる安全弁用部材の大きさに
よって適宜選択される。これらの貫通孔を形成する方法
は、特に限定するものではないが、打ち抜きプレスやエ
ッチングなどの通常の穿孔法を用いて形成すればよい。
また、一つの電池用安全弁素子Ｄには複数個の貫通孔Ｃ
が設けられていても差し支えないし、金属基板の両面に
金属箔を冷間圧接し、容器内部の圧力上昇以外の力が作
用して（例えば落下などの衝撃）金属基板の片面の金属
箔が破損しても、他の片面の金属箔が破損しなければ安
全弁としての機能が確保されるようにすることも可能で
ある。

【００１２】図２に、本発明の電池用安全弁素子Ｄを電
池ケース蓋Ｅに取り付ける態様の一例を示す。図２にお
いて、あらかじめ穿孔された孔Ｆを有する蓋Ｅの下側か
ら電池用安全弁素子Ｄを取りつける。この場合電池用安
全弁素子Ｄの周囲をレーザービーム溶接法を用いて溶融
させ、電池ケース蓋Ｅの孔Ｆを閉塞するように溶接させ
る。また、電池用安全弁素子Ｄは、上述のように通常は
蓋や電池外装缶などの容器の一部分に設けられた孔を閉
塞するように、溶接などの方法を用いて容器に装着され
るが、やや厚めの金属基板に孔Ｆを設け、金属箔をその
孔Ｆを閉塞するように圧接して、そのまま電池ケース蓋
Ｅに成形して使用することも可能である。この場合に
は、金属箔は電池ケース蓋Ｅの下面全面に存在する。

【００１３】次に、金属箔Ｂと貫通孔Ｃが設けられた金
属基板Ａは、例えば特開平１−２２４１８４号公報に開
示された方法により、真空中で冷間圧接される。図３お
よび図４に、金属箔２０Ｂと金属基板２０Ａを冷間圧接
して複合材１９を製造する装置の一部断面図を示す。図
３および図４において、巻き戻しリール３Ａ，３Ｂから
巻き戻された金属基板２０Ａおよび金属箔２０Ｂは、そ
の一部がエッチングチャンバ２２内に突き出した電極ロ
ール６Ａ，６Ｂにそれぞれ巻き付けられ、エッチングチ
ャンバ２２内においてスパッタリング処理され活性化さ
れる。その後、真空槽１内に設けられた圧延ユニット２
にて圧延され、冷間圧接され、複合材１９として巻き取
りロール５に巻き取られる。圧延ユニット２にはロール
圧下のための圧下装置１８が設けられている。真空槽１
は大型の排気ポンプ９により、１０^-3〜１０^-6Torr. 台
の真空度に保たれる。

【００１４】複合材１９の製造においては金属箔２０
Ｂ，金属基板２０Ａを活性化する方法としてマグネトロ
ンスパッタ法を採用し、スパッタリング電源として１〜
５０ＭＨｚの周波数の高周波電源を用いる。周波数が１
ＭＨｚ未満では、安定なグロー放電を維持するのが困難
であり、連続的にエッチングすることができない。一
方、周波数が５０ＭＨｚよりも高くなると発振しやす
く、電力の供給系の装置が複雑となり好ましくない。

【００１５】エッチング開始に際しては、あらかじめエ
ッチングチャンバ内を排気ポンプ２５により１×１０^-4
Torr. 以下に保持した後、アルゴンガスを導入し１０^-1
〜１０^-4Torr. 台のアルゴンガス雰囲気とし、真空槽１
との間に高周波を通電すればチャンバ内にプラズマが発
生し、金属箔２０Ｂおよび金属基板２０Ａの表面がエッ
チングされる。アルゴンガスの圧力が１×１０^-4Torr.
以下の場合、グロー放電を安定させるのが困難になると
同時に、高いイオン流が得られず、高速でエッチングす
ることが困難になる。一方、アルゴンガスの圧力が１×
１０^-1Torr. を越えると、スパッタされた原子の平均自
由行程が小さくなり、再びターゲットに打ち込まれる頻
度が高くなり、エッチングにより金属箔および金属基板
の表面に形成されている酸化物から離脱した酸素が再度
ターゲットに打ち込まれるため、表面活性化処理の効率
が低下する。このためエッチングチャンバ２２内のアル
ゴンガスの圧力は、１０^-1〜１０^-4Torr. の範囲とす
る。

【００１６】複合材１９の製造に用いるマグネトロンス
パッタ法では１０００オングストローム／分以上のエッ
チング速度が得られるため、アルミニウム、チタンなど
における安定で厚い酸化皮膜でも数分間のエッチングで
完全に除去することが可能である。銅、鋼、ステンレス
スチール、アモルファス金属などでは数秒間の程度のエ
ッチングにより、ほぼ清浄な表面を得ることが可能であ
る。

【００１７】真空槽１内の真空度の低下は当然接合強度
の低下を招くが、工業的経済性を考慮した場合、１×１
０^-6Torr. が下限である。上限は１×１０^-3Torr. まで
は十分に高い接合強度が得られる。

【００１８】また、複合材１９の製造においては冷間圧
接時に金属箔２０Ｂや金属基板２０Ａを加熱する必要は
なく、冷間圧接時の圧延噛み込みの際の板温Ｔは常温で
差し支えない。しかし、圧接時に生じる発熱による異種
金属の熱膨張率の差と、それに伴う冷却後の変形を少な
くするなど、必要に応じて金属箔２０Ｂ，金属基板２０
Ａを加熱する場合は、上限は接合強度を低下させる再結
晶焼鈍や、合金層、炭化物形成などが生じない範囲であ
ればよく、３００℃以下が好ましい。

【００１９】金属箔２０Ｂおよび金属基板２０Ａを冷間
圧接する際の圧延率は、０．１〜３０％の範囲であるこ
とが好ましい。すなわち、 Ｔ₁ : 金属箔の圧接前の厚さ、 Ｔ₂ : 金属基板の圧接前の厚さ、 Ｔ_A : 冷間圧接後の複合材の厚さ、 Ｒ : 圧延率 (％)とした場合、 Ｒ = (Ｔ₁ + Ｔ₂ -Ｔ_A)×１００／（Ｔ₁＋Ｔ₂) であり、 ０．１≦Ｒ≦３０ となるＲの範囲で圧延する。

【００２０】ここで、圧延率の最下限は次の要因により
決定される。すなわち、板の表面は一見平坦に見える
が、微視的には凹凸が存在しているため、非加圧状態で
は金属同士の接触面積が非常に少なく、従来の冷間圧延
圧接法では、たとえ表面が十分に活性化されていても強
力な接合が得られない。このため、従来の冷間圧延圧接
法では、高い圧延率の冷間圧延によって、表面の酸化物
皮膜を塑性流動させ、部分的に活性化した表面を形成さ
せるとともに、接触面積を拡大させることにより接合し
ていたため、金属表面は必ずしも平坦である必要はなか
った。すなわち、表面を予めやや粗めに仕上げた金属基
板を、高い圧延率で圧延してより平坦化して接合してい
た。一方、複合材１９の製造における金属箔２０Ｂおよ
び金属基板２０Ａの表面清浄化においては、金属表面に
新たな凹凸は形成されず、圧接前の仕上げ圧延時の表面
の平坦性を保持したまま圧接することが可能であるの
で、小さな加圧力でも接触面積が大きく、かつ接触部は
確実に金属結合するので低い圧延率でも強力な接合強度
が得られるものと考えられる。また、圧延率の上限は冷
間圧接と仕上げ圧延、または調質圧延を１回の圧延工程
で実施する場合があり３０％とするが、３０％を超える
場合は加工硬化が著しくなり好ましくない。なお、金属
箔と金属基板との冷間圧接には、圧延ロールの代わり
に、片側もしくは両側に平坦なブロックを用いたプレス
などの加圧機構を用いてもよい。

【００２１】次に、好適な実施例を挙げて本発明をさら
に説明する。 （実施例１）厚さ９０μｍの冷延鋼板に、パンチプレス
を用いて直径が３ｍｍの円状の孔を、ピッチが１０ｍｍ
の格子状の配列となるように設けた。この穴あき鋼板の
両面に、通常のワット浴を用いて厚さ２μｍのニッケル
めっきを施し、金属基板とした。この金属基板と、厚さ
３０μｍのアルミニウム箔を真空槽に挿入し、５×１０
^-3Torr. のアルゴンガス中でマグネトロンスパッタ法に
より、金属基板の片面を約５００オングストローム、ア
ルミニウム箔の片面を約２０００オングストロームエッ
チングした後、両者の被エッチング面が重なるようにし
て、１２０℃の温度で圧延率３％で圧延し、冷間圧接
し、複合材を作製した。得られた複合材からパンチプレ
スを用いて、長辺が１０．５ｍｍ、短辺が７．５ｍｍ
で、その中心に直径３ｍｍの円状の孔が１個穿設された
電池用安全弁素子を打ち抜いた。これらの電池用安全弁
素子の金属基板の周辺を、レーザービームを用いること
により溶融させ、鋼板製圧力容器に設けた貫通孔を閉塞
するように溶接した。そして、上記の鋼板製圧力容器の
一端を圧力計を介してエアーコンプレッサーと接続し、
鋼板製圧力容器内部を加圧したところ、１４ｋｇｆ／ｃ
ｍ² の内圧で電池用安全弁素子のアルミニウム箔が破裂
した。その後、同じようにして幾つかの電池用安全弁素
子を作成してアルミニウム箔の破裂する圧力を測定した
ところ、いずれも１２〜１８ｋｇｆ／ｃｍ² という安定
した圧力範囲でアルミニウム箔が破裂した。

【００２２】（比較例１）厚さ０．２ｍｍに圧延された
アルミニウム板の片側を、残厚が約３０μｍとなるよう
に、直径３ｍｍの円を０．１ｍｍ幅でエッチング（ハー
フエッチング）した。そしてハーフエッチングアルミニ
ウム板から、実施例１と同様にして、その中心に前記の
円がハーフエッチングされている安全弁を複数個採取し
た。これらの安全弁を実施例１と同様にして鋼板製圧力
容器に密閉溶接した後、実施例１と同様にして鋼板製圧
力容器内部を加圧したところ、６〜２４ｋｇｆ／ｃｍ²
という広い圧力範囲でアルミニウムのハーフエッチング
部が破裂した。

【００２３】（実施例２）厚さ６０μｍのステンレスス
チール板に、パンチプレスを用いて直径が３ｍｍ円状の
孔を、ピッチが１０．５ｍｍの格子状の配列となるよう
に設けた。このステンレススチールの冷延穿孔板と、厚
さ１０μｍのニッケル箔を真空槽に挿入し、１×１０^-2
Torr. のアルゴンガス中でマグネトロンスパッタ法によ
り、ステンレススチールの冷延穿孔板の片面とニッケル
箔の片面を約５００オングストロームエッチングした
後、両者の被エッチング面が重なるようにして、室温に
て圧延率０．５％で圧延し、冷間圧接し、複合材を作製
した。得られた複合材からパンチプレスを用いて長辺が
１０．５ｍｍ、短辺が７．５ｍｍで、その中心に円状の
孔が１個穿設されている電池用安全弁素子を７個採取し
た。これらの電池用安全弁素子を実施例１と同様にして
鋼板製圧力容器に密閉溶接した後、実施例１と同様にし
て鋼板製圧力容器内部を加圧したところ、７個の電池用
安全弁素子は、１３〜１７ｋｇｆ／ｃｍ² という安定し
た圧力範囲でニッケル箔が破裂した。

【００２４】（比較例２）厚さ０．１ｍｍに圧延したニ
ッケル薄板の片側に、パンチプレスを用いて直径が３ｍ
ｍ円状の凹みを、ピッチが１０．５ｍｍの格子状の配列
で、凹部の残厚が約１０μｍとなるように形成した。得
られた凹み部を有するニッケル薄板から、実施例１と同
様にして、その中心に円状の凹みが形成されている電池
用安全弁素子を７個採取した。これらの電池用安全弁素
子を実施例１と同様にして鋼板製圧力容器に密閉溶接し
た後、実施例１と同様にして鋼板製圧力容器内部を加圧
したところ、３個の安全弁素子は既にプレス加工時にマ
イクロクラックが生じており内圧が負荷されず、残りの
４個についてはそれぞれ８〜３３ｋｇｆ／ｃｍ² の内圧
で電池用安全弁素子の凹み部が破裂した。

【００２５】（実施例３）直径３ｍｍの円孔がピッチ１
０．５ｍｍの千鳥状配列となるように設けられた厚さ９
０μｍの冷延鋼板の両面に、実施例１と同様にして厚さ
２μｍのニッケルめっきを施した。このニッケルめっき
穿孔鋼板と厚さ１０μｍの銅箔を真空槽に挿入し、２×
１０^-3Torr. のアルゴンガス中でマグネトロンスパッタ
法により、ニッケルめっき穿孔鋼板の片面と銅箔の片面
とを、それぞれ約５００オングストロームエッチングし
た後、両者の被エッチング面が重なるようにして、定温
にて圧延率０．３％で圧延し、冷間圧接し、複合材を作
製した。得られた複合材からパンチプレスを用いて１
０．５ｍｍの径で、その中心に貫通孔が１個穿設された
電池用安全弁素子を７個採取した。これらの電池用安全
弁素子を実施例１と同様にして鋼板製圧力容器に密閉溶
接した後、実施例１と同様にして鋼板製圧力容器内部を
加圧したところ、それぞれ１０〜１５ｋｇｆ／ｃｍ² と
いう安定した圧力範囲で安全弁素子の銅箔が破裂した。

【００２６】（比較例３−高温加熱圧接法）実施例３と
同様のニッケルめっき鋼板に、パンチプレスを用いて実
施例３と同様の円孔を、実施例３と同様の千鳥状の配列
となるように設けた。このニッケルめっき鋼板と、実施
例３と同様のニッケル箔を重ね合わせ、真空炉中で加圧
しながら１０００℃で熱圧着した。得られた積層板から
実施例３と同様にして、その中心に円孔が穿設された電
池用安全弁素子を７個採取した。これらの電池用安全弁
素子を実施例１と同様にして鋼板製圧力容器に密閉溶接
した後、実施例１と同様にして鋼板製圧力容器内部を加
圧したところ、４〜１２ｋｇｆ／ｃｍ² という広い圧力
範囲で安全弁のニッケル箔が破裂した。

【００２７】

【発明の効果】このように、本発明の電池用安全弁素子
は、容易に破裂部分の厚さを均一とすることが可能であ
るため、破裂する内圧にバラツキが少なく、安全弁とし
て使用した場合に、安定した作動圧力で作動する安全弁
とすることが可能である。また、本発明においては冷間
圧接法を用いて複合材を作製するため、従来の高温加熱
圧接法に比べて材料強度の低下が少なく作動圧力が安定
している。また、本発明の電池ケース蓋は、金属基板に
貫通孔を設け金属箔を圧接後成形するので、安全弁とし
ての破裂部分を有した電池ケース蓋が容易に得られ、安
全弁付き電池ケース蓋として使用した場合に、安定した
作動圧力で作動させることができる。さらに、本発明の
電池用安全弁素子を用いた電池は、安定した作動圧力で
安全弁を作動させることができるので、大変安全であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池用安全弁素子を示す概略斜視図で
ある。

【図２】本発明の電池用安全弁素子を電池ケース蓋に取
り付ける態様を示す概略斜視である。

【図３】複合材の製造法を示す概略斜視図である。

【図４】複合材の製造法を示す概略斜視図である。

【符号の説明】

Ａ・・・金属基板 Ｂ・・・金属箔 Ｃ・・・貫通孔 Ｄ・・・電池用安全弁素子 Ｅ・・・電池ケース蓋 Ｆ・・・孔 １・・・真空槽 ２・・・圧延ユニット ３Ａ，３Ｂ・・・巻き戻しリール ５・・・巻き取りリール ６Ａ，６Ｂ・・・支持電極ロール ９，２５・・・真空ポンプ １８・・・圧下装置 １９・・・複合材 ２０Ａ・・・金属基板 ２０Ｂ・・・金属箔 ２２・・・エッチングチャンバ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西條 謹二 山口県下松市寺迫1561−８番地 (72)発明者 吉田 一雄 山口県光市虹ヶ丘５丁目９番22号 (72)発明者 好本 信行 山口県柳井市日積2350番地 (72)発明者 礒部 剛彦 山口県下松市末武上534−10番地

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通孔を穿設した金属基板と、前記貫通
   孔を閉塞するように前記基板上に積層された金属箔とか
   らなる電池用安全弁素子。
2. 【請求項２】 前記貫通孔が複数穿設された請求項１記
   載の電池用安全弁素子。
3. 【請求項３】 前記金属基板が、鋼板、ステンレス鋼
   板、銅板またはアルミニウム板のいずれかである請求項
   １又は２記載の電池用安全弁素子。
4. 【請求項４】 前記金属箔が鋼箔、ステンレス箔、銅
   箔、アルミニウム箔、ニッケル箔又はニッケル−鉄合金
   箔のいずれかである請求項１〜３のいずれかに記載の電
   池用安全弁素子。
5. 【請求項５】 金属基板に孔を設け、金属箔を圧接後、
   成形した安全弁付き電池ケース蓋。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の電池用
   安全弁素子を用いた電池。
7. 【請求項７】 請求項５に記載の安全弁付き電池ケース
   蓋を用いた電池。