JPH1064499A - 安全弁電気断路器を備えたリチウムイオン電気化学電池 - Google Patents
安全弁電気断路器を備えたリチウムイオン電気化学電池Info
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- JPH1064499A JPH1064499A JP9184047A JP18404797A JPH1064499A JP H1064499 A JPH1064499 A JP H1064499A JP 9184047 A JP9184047 A JP 9184047A JP 18404797 A JP18404797 A JP 18404797A JP H1064499 A JPH1064499 A JP H1064499A
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- stripper
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 信頼性の高い安全弁及び電気回路ブレーカを
備えた電気化学電池を提供する。 【解決手段】 缶の内部が所定のガス圧レベルに達する
と、溶接部Ｗによってストリッパ接点ディスク２８の脆
弱部分４８が、該ストリッパ接点ディスク２８から引き
ちぎられ、電気ブレーカが作動する。ガスの発生によっ
て生じた内圧が、回路ブレーカを作動させるレベルより
大幅に高くなると、通気弁接点ディスク３０の脆弱部分
７０が、破断し、高圧のガスは、逆Ｕ字形端部キャップ
２０の通気孔５４から逃げる。
備えた電気化学電池を提供する。 【解決手段】 缶の内部が所定のガス圧レベルに達する
と、溶接部Ｗによってストリッパ接点ディスク２８の脆
弱部分４８が、該ストリッパ接点ディスク２８から引き
ちぎられ、電気ブレーカが作動する。ガスの発生によっ
て生じた内圧が、回路ブレーカを作動させるレベルより
大幅に高くなると、通気弁接点ディスク３０の脆弱部分
７０が、破断し、高圧のガスは、逆Ｕ字形端部キャップ
２０の通気孔５４から逃げる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気化学電池、特
に電池缶または容器を閉鎖している変形可能な密封ダイ
アフラムの破裂前に電池アノードまたはカソードに接続
した電気回路を遮断する防爆構造を備えたリチウム型電
気化学電池に関する。
に電池缶または容器を閉鎖している変形可能な密封ダイ
アフラムの破裂前に電池アノードまたはカソードに接続
した電気回路を遮断する防爆構造を備えたリチウム型電
気化学電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気化学電池、特にリチウム電池の発電
部内の化学変化は、電池の内圧を過度に増大させ、爆発
を生じることもある。そのような爆発は、過電流によっ
て発生するか、電池を推奨電位以上に過充電した結果で
ある。電池内の電解液が分解してガスを発生し、それが
電池内に充満した時、内圧が爆発を生じるほどまでに増
大する。
部内の化学変化は、電池の内圧を過度に増大させ、爆発
を生じることもある。そのような爆発は、過電流によっ
て発生するか、電池を推奨電位以上に過充電した結果で
ある。電池内の電解液が分解してガスを発生し、それが
電池内に充満した時、内圧が爆発を生じるほどまでに増
大する。
【０００３】破裂カバーまたはダイアフラムの形式の防
爆安全装置は、ガスを大気へ放出することによって内圧
を逃がすことができる。電池の爆発をさらに防止するた
め、このような安全装置は、電池のアノードまたはカソ
ードに接続した電気回路を遮断する断路器または回路ブ
レーカも組み込むことができる。
爆安全装置は、ガスを大気へ放出することによって内圧
を逃がすことができる。電池の爆発をさらに防止するた
め、このような安全装置は、電池のアノードまたはカソ
ードに接続した電気回路を遮断する断路器または回路ブ
レーカも組み込むことができる。
【０００４】米国特許第４，９４３，４９７号は、電流
遮断弁を備えた電気化学電池を記載しており、内圧が第
１レベルまで増大した時に弁が変形して、該弁を電池内
に収容されている発電部に接続している接続リード線を
まず切断する。そのような電池では、電池の内圧が異常
に増大した時、充電電流の供給が遮断される。さらに高
い内圧レベルでは、変形可能な破裂ダイアフラムが高圧
ガスを電池容器または缶の外部へ放出する。
遮断弁を備えた電気化学電池を記載しており、内圧が第
１レベルまで増大した時に弁が変形して、該弁を電池内
に収容されている発電部に接続している接続リード線を
まず切断する。そのような電池では、電池の内圧が異常
に増大した時、充電電流の供給が遮断される。さらに高
い内圧レベルでは、変形可能な破裂ダイアフラムが高圧
ガスを電池容器または缶の外部へ放出する。
【０００５】米国特許第４，９４３，４９７号では、ア
ノードタブが、中心が変形可能な通気弁接点ディスクに
溶接されたストリッパ接点ディスクに溶接されている。
内圧が第１レベルに達した時、通気弁接点ディスク及び
ストリッパ接点ディスクの中心間の溶接が破断される。
アノードと充電回路との間の電流路を遮断した後、内圧
が第２レベルまで増加し続けた場合、通気弁接点ディス
クが破裂して、電解質を電池の上カバー内の通気穴から
大気へ逃がす。ストリッパ接点ディスクは溶接部で通気
弁接点ディスクから引きちぎれる。アセンブリは、アセ
ンブリの構造的支持も維持している一体の絶縁体間に懸
架されている。
ノードタブが、中心が変形可能な通気弁接点ディスクに
溶接されたストリッパ接点ディスクに溶接されている。
内圧が第１レベルに達した時、通気弁接点ディスク及び
ストリッパ接点ディスクの中心間の溶接が破断される。
アノードと充電回路との間の電流路を遮断した後、内圧
が第２レベルまで増加し続けた場合、通気弁接点ディス
クが破裂して、電解質を電池の上カバー内の通気穴から
大気へ逃がす。ストリッパ接点ディスクは溶接部で通気
弁接点ディスクから引きちぎれる。アセンブリは、アセ
ンブリの構造的支持も維持している一体の絶縁体間に懸
架されている。
【０００６】このような構造配置は、２段階作動を与え
ることができる、すなわち第１段階でアノードまたはカ
ソードに接続された電気回路を断路し、第２段階で容器
または缶のシールを破断して内部の高圧ガスを逃がすこ
とによって電池自体の爆発を防止するが、複雑であり、
弁ダイアフラムとの接続に特別な形状の別体のアノード
タブを使用するため、電池を完成するための組み立て時
間が相当に増加する。
ることができる、すなわち第１段階でアノードまたはカ
ソードに接続された電気回路を断路し、第２段階で容器
または缶のシールを破断して内部の高圧ガスを逃がすこ
とによって電池自体の爆発を防止するが、複雑であり、
弁ダイアフラムとの接続に特別な形状の別体のアノード
タブを使用するため、電池を完成するための組み立て時
間が相当に増加する。
【０００７】１９９３年６月２５日に出願され、１９９
４年２月１１日に公開されたカナダ出願第２，０９９，
６５７号が、電気化学電池及びそれを製造する方法を記
載している。これはまた、電流遮断及び通気結合形安全
弁装置を備えた電気化学電池を提供している。円錐形ダ
イアフラムの中心を下側のストリッパ接点ディスクにス
ポット溶接して、反対の逆Ｖ字形位置に急速移動して溶
接を破壊し、アセンブリのこれらの導電性部材間の電気
接続を遮断できるようにしている。下側のストリッパ接
点ディスクの、ダイアフラムとの溶接部分に向き合った
中心にリセスを設けている。
４年２月１１日に公開されたカナダ出願第２，０９９，
６５７号が、電気化学電池及びそれを製造する方法を記
載している。これはまた、電流遮断及び通気結合形安全
弁装置を備えた電気化学電池を提供している。円錐形ダ
イアフラムの中心を下側のストリッパ接点ディスクにス
ポット溶接して、反対の逆Ｖ字形位置に急速移動して溶
接を破壊し、アセンブリのこれらの導電性部材間の電気
接続を遮断できるようにしている。下側のストリッパ接
点ディスクの、ダイアフラムとの溶接部分に向き合った
中心にリセスを設けている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、内部ガス圧
を発生し、ガスを排出しなければ最終的に電池の爆発を
生じる可能性がある電池内において内部電気回路を遮断
するための回路ブレーカとして機能する一方、電気化学
電池を効果的に通気するための安全弁及び電気断路結合
改良装置を目的としている。
を発生し、ガスを排出しなければ最終的に電池の爆発を
生じる可能性がある電池内において内部電気回路を遮断
するための回路ブレーカとして機能する一方、電気化学
電池を効果的に通気するための安全弁及び電気断路結合
改良装置を目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、特殊な形状の
打ち抜き成形されたストリッパ接点ディスクの脆弱部分
に直接溶接された変形可能な通気弁接点ディスクを用い
ており、通気弁接点ディスク及び打ち抜きストリッパ接
点ディスクの脆弱中心の対向表面間にナゲットを形成す
る。ナゲットは、二つの接点ディスク材のうちの薄い方
を破断する。通気弁接点ディスクの壁構造すなわち厚さ
を増加させるか、ストリッパ接点ディスクの中心を脆弱
にすることによって、ナゲットがストリッパ接点ディス
クを引きちぎって、ガス圧がもっと高圧レベルになるま
で、通気弁接点ディスクを無損傷状態に維持できるよう
にし、その高圧レベルで通気弁接点ディスクが最終的に
破断して、電解質が大気へ排出される。通気弁接点ディ
スクの上にパンケーキ形ＰＴＣ素子を重ねて、過電流に
応答して回路ブレーカとして機能させることができる。
打ち抜き成形されたストリッパ接点ディスクの脆弱部分
に直接溶接された変形可能な通気弁接点ディスクを用い
ており、通気弁接点ディスク及び打ち抜きストリッパ接
点ディスクの脆弱中心の対向表面間にナゲットを形成す
る。ナゲットは、二つの接点ディスク材のうちの薄い方
を破断する。通気弁接点ディスクの壁構造すなわち厚さ
を増加させるか、ストリッパ接点ディスクの中心を脆弱
にすることによって、ナゲットがストリッパ接点ディス
クを引きちぎって、ガス圧がもっと高圧レベルになるま
で、通気弁接点ディスクを無損傷状態に維持できるよう
にし、その高圧レベルで通気弁接点ディスクが最終的に
破断して、電解質が大気へ排出される。通気弁接点ディ
スクの上にパンケーキ形ＰＴＣ素子を重ねて、過電流に
応答して回路ブレーカとして機能させることができる。
【００１０】さらなる特徴として、本発明は、ナゲット
タブをストリッパ接点ディスクから打ち抜き成形するこ
とによってそれに直接取り付け、組み立て中にアノード
タブを通気弁ディスクに超音波溶接することができる。
これによって、組み立て作業が最小限に抑えられ、超音
波溶接を容易にするための必要な状態が整えられる。本
発明は、超音波溶接が、より一般的な抵抗溶接に置き換
わることにより発火の可能性をなくすことができる。溶
接点においてストリッパ接点ディスクのナゲットの周囲
の領域を脆弱にすること、及び溶接点においてストリッ
パ接点ディスクの一方の面にリセスを設けてストリッパ
接点ディスクを薄くすることの両方またはいずれか一方
によって、ナゲットの引きちぎりが容易になる。
タブをストリッパ接点ディスクから打ち抜き成形するこ
とによってそれに直接取り付け、組み立て中にアノード
タブを通気弁ディスクに超音波溶接することができる。
これによって、組み立て作業が最小限に抑えられ、超音
波溶接を容易にするための必要な状態が整えられる。本
発明は、超音波溶接が、より一般的な抵抗溶接に置き換
わることにより発火の可能性をなくすことができる。溶
接点においてストリッパ接点ディスクのナゲットの周囲
の領域を脆弱にすること、及び溶接点においてストリッ
パ接点ディスクの一方の面にリセスを設けてストリッパ
接点ディスクを薄くすることの両方またはいずれか一方
によって、ナゲットの引きちぎりが容易になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、図１、図２及び図３を参照
しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。
しながら、本発明の好ましい実施形態を説明する。
【００１２】本発明の好ましい実施形態を構成する防爆
形電気化学電池１０は、垂直に直立した電池缶または容
器１２を、外向きの環状フランジ５２に伸びる環状壁５
０を備えた端部キャップ２０によって密閉して形成され
ている。環状側壁５０には、通気弁ディスク３０の破裂
時に電池内部を通気するための一つまたは複数の穿孔ま
たは穴５４が設けられている。缶１２の上部付近におい
て側壁１３の内側に缶ビード１６が設けられており、そ
の上方にはＬ字形の環状軟質ポリプロピレングロメット
３６が、ビード１６と缶１２の上部内に開口１４を形成
しているクリンプフランジ１８との間に配置されてい
る。端部キャップ２０が缶１２の開口１４を閉鎖してい
る。ストリッパ接点ディスク２８、逆Ｌ字形硬質グロメ
ット３２、通気弁接点ディスク３０、ＰＴＣリング３４
及び逆カップ形端部キャップ２０を下から上に向かって
順に配置した積層体またはアセンブリ２３が形成され、
これらすべてはＬ字形環状グロメット３６にはめ込まれ
ている。好ましくは、端部キャップ２０に４個の通気穴
５４を円周に沿って離設する。円筒形の発電部２２が、
垂直に直立した缶または容器１２の内部の大部分を占め
ており、その上方には一連の開口または穿孔３８を離設
した蒸気チャネル形成ディスク２４が載置されている。
発電部２２から上方に向けてアルミニウムアノードタブ
２６が延出しており、これの端部のオフセットチップ２
７がストリッパ接点ディスク２８の側部まで延出してそ
れに接触している。ストリッパ接点ディスク２８は金属
製であり、一連の開口４０が円周に沿って離設されてお
り、発生ガスがそれを通って、ストリッパ接点ディスク
２８の上表面と上に重なった通気弁接点ディスク３０と
の間に流入することができるようにしている。本発明の
電気回路ブレーカ／圧力安全弁６０は、主に変形したＬ
字形軟質プラスチックグロメット３６内にサンドイッチ
状に挟み込まれた２部材構造体で構成されていることが
理解されるであろう。変形可能な導電性金属の通気弁接
点ディスクは、直接的に溶接点Ｗで下側のストリッパ接
点ディスク２８の肉薄の中心部分４８に溶接することが
できる。少量の金属溶接材料で、通気弁接点ディスク３
０上に延在している平板状の小径の円形領域または部分
４６をストリッパ接点ディスク２８の中心に接続する。
あるいは、ディスク３０の下表面上の円錐形突起４６
が、通気弁接点ディスク内にアルミニウム等の導電性金
属の二重厚み部分を形成してもよい。溶接点Ｗにおける
材料の量を増加させることによって、通気弁接点ディス
クの中心の強度が増す。ディスク３０は、実質的にその
直径全体にわたって一定厚さである。通気弁接点ディス
ク３０は、平板状の水平環状周辺部分３０ａを環状壁３
０ｂによりオフセットした水平中心部分３０ｃに結合さ
せて形成されている。円周に沿った刻み目溝３７が脆弱
円形部分３０ｅを形成して、電池１０の内部のガス圧が
所定レベルまで増大した時にこれが破裂するようになっ
ており、それを超えた時、まず通気弁接点ディスク３０
と下側のストリッパ接点ディスク２８との間の溶接点Ｗ
の接続部が破壊される。
形電気化学電池１０は、垂直に直立した電池缶または容
器１２を、外向きの環状フランジ５２に伸びる環状壁５
０を備えた端部キャップ２０によって密閉して形成され
ている。環状側壁５０には、通気弁ディスク３０の破裂
時に電池内部を通気するための一つまたは複数の穿孔ま
たは穴５４が設けられている。缶１２の上部付近におい
て側壁１３の内側に缶ビード１６が設けられており、そ
の上方にはＬ字形の環状軟質ポリプロピレングロメット
３６が、ビード１６と缶１２の上部内に開口１４を形成
しているクリンプフランジ１８との間に配置されてい
る。端部キャップ２０が缶１２の開口１４を閉鎖してい
る。ストリッパ接点ディスク２８、逆Ｌ字形硬質グロメ
ット３２、通気弁接点ディスク３０、ＰＴＣリング３４
及び逆カップ形端部キャップ２０を下から上に向かって
順に配置した積層体またはアセンブリ２３が形成され、
これらすべてはＬ字形環状グロメット３６にはめ込まれ
ている。好ましくは、端部キャップ２０に４個の通気穴
５４を円周に沿って離設する。円筒形の発電部２２が、
垂直に直立した缶または容器１２の内部の大部分を占め
ており、その上方には一連の開口または穿孔３８を離設
した蒸気チャネル形成ディスク２４が載置されている。
発電部２２から上方に向けてアルミニウムアノードタブ
２６が延出しており、これの端部のオフセットチップ２
７がストリッパ接点ディスク２８の側部まで延出してそ
れに接触している。ストリッパ接点ディスク２８は金属
製であり、一連の開口４０が円周に沿って離設されてお
り、発生ガスがそれを通って、ストリッパ接点ディスク
２８の上表面と上に重なった通気弁接点ディスク３０と
の間に流入することができるようにしている。本発明の
電気回路ブレーカ／圧力安全弁６０は、主に変形したＬ
字形軟質プラスチックグロメット３６内にサンドイッチ
状に挟み込まれた２部材構造体で構成されていることが
理解されるであろう。変形可能な導電性金属の通気弁接
点ディスクは、直接的に溶接点Ｗで下側のストリッパ接
点ディスク２８の肉薄の中心部分４８に溶接することが
できる。少量の金属溶接材料で、通気弁接点ディスク３
０上に延在している平板状の小径の円形領域または部分
４６をストリッパ接点ディスク２８の中心に接続する。
あるいは、ディスク３０の下表面上の円錐形突起４６
が、通気弁接点ディスク内にアルミニウム等の導電性金
属の二重厚み部分を形成してもよい。溶接点Ｗにおける
材料の量を増加させることによって、通気弁接点ディス
クの中心の強度が増す。ディスク３０は、実質的にその
直径全体にわたって一定厚さである。通気弁接点ディス
ク３０は、平板状の水平環状周辺部分３０ａを環状壁３
０ｂによりオフセットした水平中心部分３０ｃに結合さ
せて形成されている。円周に沿った刻み目溝３７が脆弱
円形部分３０ｅを形成して、電池１０の内部のガス圧が
所定レベルまで増大した時にこれが破裂するようになっ
ており、それを超えた時、まず通気弁接点ディスク３０
と下側のストリッパ接点ディスク２８との間の溶接点Ｗ
の接続部が破壊される。
【００１３】図１ないし図３に示されている実施形態で
は、下側ストリッパ接点ディスク２８の底部に円形の中
央リセス４２が設けられており、溶接部Ｗを取り囲む領
域Ａにおいて金属ディスクの厚さが十分に小さくなって
いることに留意されたい。また、点線４８で示されてい
るように、好ましくはリセス４２と接点ディスク２８の
残りの部分との接合部にその全円周にわたって脆弱領域
が円周に沿って離設されている。このため、溶接点Ｗの
領域では、通気弁接点ディスク３０が下側のストリッパ
接点ディスク２８よりも十分に厚くなっている。
は、下側ストリッパ接点ディスク２８の底部に円形の中
央リセス４２が設けられており、溶接部Ｗを取り囲む領
域Ａにおいて金属ディスクの厚さが十分に小さくなって
いることに留意されたい。また、点線４８で示されてい
るように、好ましくはリセス４２と接点ディスク２８の
残りの部分との接合部にその全円周にわたって脆弱領域
が円周に沿って離設されている。このため、溶接点Ｗの
領域では、通気弁接点ディスク３０が下側のストリッパ
接点ディスク２８よりも十分に厚くなっている。
【００１４】端部キャップまたはカバー２０は、好まし
くは金属製にすることができ、また電池のカソード端子
として機能させることもでき、周辺フランジ５２が、か
しめたグロメット３６内に配置されている。端部キャッ
プの環状壁５０内の穿孔５４が、ディスク３０と端部キ
ャップ２０との間の空間３５を通気させている。端部キ
ャップ２０は、通気弁接点ディスク３０の上に重なって
いるが、ＰＴＣ素子３４によってそれから離隔されてお
り、このディスク３０は、部材２８、３０によって形成
された回路ブレーカまたはスイッチ６０の一方の電気接
点として機能する。
くは金属製にすることができ、また電池のカソード端子
として機能させることもでき、周辺フランジ５２が、か
しめたグロメット３６内に配置されている。端部キャッ
プの環状壁５０内の穿孔５４が、ディスク３０と端部キ
ャップ２０との間の空間３５を通気させている。端部キ
ャップ２０は、通気弁接点ディスク３０の上に重なって
いるが、ＰＴＣ素子３４によってそれから離隔されてお
り、このディスク３０は、部材２８、３０によって形成
された回路ブレーカまたはスイッチ６０の一方の電気接
点として機能する。
【００１５】図１の電子安全断路器１０の組み立てを行
うには、缶または容器１２の上端部をＬ字形断面の環状
グロメット３６の周囲にかしめて、グロメット３６の上
端部３６ａを９０゜曲げることによって軟質グロメット
３６をＣ字形に変形する。かしめフランジ１８及びビー
ド１６及び缶１２の端部が積層体２３に対して圧縮力を
生じて、これによってそれらの部材を図１に示されてい
る位置に固定する。ストリッパ接点ディスク２８の底部
中心の溶接によって、通気弁接点ディスク３０とストリ
ッパ接点ディスク２８との間が低抵抗電気回路で接続さ
れる。好ましくは、変形可能な通気弁ディスクは、アル
ミニウムアノードタブ２６の上端部２７に２５で溶接さ
れた特殊構造の打ち抜き成形ストリッパディスク２８に
直接抵抗溶接されている。ガス圧作動式回路ブレーカを
形成しているディスク２８及び３０に加えて、ＰＴＣ素
子３４は、電池１０内の電流が所定レベルまで増加した
場合に充電回路を断路する電流応答形回路ブレーカとし
て機能する。ＰＴＣ素子３４は、「ポリスイッチ（Poly
Switch）」の商品名でレイチェン（Ray Chem）コーポレ
ーションが販売している商品にすることができる。
うには、缶または容器１２の上端部をＬ字形断面の環状
グロメット３６の周囲にかしめて、グロメット３６の上
端部３６ａを９０゜曲げることによって軟質グロメット
３６をＣ字形に変形する。かしめフランジ１８及びビー
ド１６及び缶１２の端部が積層体２３に対して圧縮力を
生じて、これによってそれらの部材を図１に示されてい
る位置に固定する。ストリッパ接点ディスク２８の底部
中心の溶接によって、通気弁接点ディスク３０とストリ
ッパ接点ディスク２８との間が低抵抗電気回路で接続さ
れる。好ましくは、変形可能な通気弁ディスクは、アル
ミニウムアノードタブ２６の上端部２７に２５で溶接さ
れた特殊構造の打ち抜き成形ストリッパディスク２８に
直接抵抗溶接されている。ガス圧作動式回路ブレーカを
形成しているディスク２８及び３０に加えて、ＰＴＣ素
子３４は、電池１０内の電流が所定レベルまで増加した
場合に充電回路を断路する電流応答形回路ブレーカとし
て機能する。ＰＴＣ素子３４は、「ポリスイッチ（Poly
Switch）」の商品名でレイチェン（Ray Chem）コーポレ
ーションが販売している商品にすることができる。
【００１６】作用を説明すると、図１の第１実施形態
は、通気接点ディスク３０に作用する内部ガス圧を発生
する前には、アルミニウムのアノードタブ２６からＰＴ
Ｃ素子３４を介して正電位端部キャップ２０まで低電気
抵抗路が存在している。缶の内部が所定のガス圧レベル
に達すると、溶接部Ｗによってストリッパ接点ディスク
２８の脆弱及び肉薄の両方またはいずれか一方の部分４
８が、二つの溶接ディスク金属の薄い方、すなわち下側
のストリッパ接点ディスク２８から引きちぎられる。中
心部分４８がストリッパ接点ディスク２８の残りの部分
から引きちぎれて、ストリッパ接点２８を４２で破壊
し、ストリッパ接点ディスク２８から大きく離れて移動
する。
は、通気接点ディスク３０に作用する内部ガス圧を発生
する前には、アルミニウムのアノードタブ２６からＰＴ
Ｃ素子３４を介して正電位端部キャップ２０まで低電気
抵抗路が存在している。缶の内部が所定のガス圧レベル
に達すると、溶接部Ｗによってストリッパ接点ディスク
２８の脆弱及び肉薄の両方またはいずれか一方の部分４
８が、二つの溶接ディスク金属の薄い方、すなわち下側
のストリッパ接点ディスク２８から引きちぎられる。中
心部分４８がストリッパ接点ディスク２８の残りの部分
から引きちぎれて、ストリッパ接点２８を４２で破壊
し、ストリッパ接点ディスク２８から大きく離れて移動
する。
【００１７】ガスの発生によって生じた内圧が、回路ブ
レーカを作動させるレベルより大幅に高くなると、通気
弁接点ディスク３０の円周に沿って間隔を置いた位置で
半径方向に刻み目を入れるか、他の方法で脆弱にした部
分７０が、図３に示されているように破断して、中心部
分３０ｃが逆Ｖ字形、すなわち下向きのＶ字形になり、
留まっている溶接材及びディスク２８の中心部分４８を
下側のストリッパ接点ディスク２８の残りの部分から大
きく離す。弁接点ディスク３０が破裂すると、比較的高
圧のガスは、逆Ｕ字形端部キャップ２０の側壁５０内の
通気孔５４から容易に逃げる。
レーカを作動させるレベルより大幅に高くなると、通気
弁接点ディスク３０の円周に沿って間隔を置いた位置で
半径方向に刻み目を入れるか、他の方法で脆弱にした部
分７０が、図３に示されているように破断して、中心部
分３０ｃが逆Ｖ字形、すなわち下向きのＶ字形になり、
留まっている溶接材及びディスク２８の中心部分４８を
下側のストリッパ接点ディスク２８の残りの部分から大
きく離す。弁接点ディスク３０が破裂すると、比較的高
圧のガスは、逆Ｕ字形端部キャップ２０の側壁５０内の
通気孔５４から容易に逃げる。
【００１８】図４は、発明の第２実施形態を示してお
り、図１ないし図３の第１実施形態と同様な部材には同
じ参照番号が付けられている。本発明の第２実施形態を
形成する防爆形電気化学電池１０’は、第１実施形態の
電池１０と同様に、垂直に直立した電池缶または容器１
２を、第１実施形態のものとは異なった構造の通気弁デ
ィスク３０’の破裂時に電池内部を通気するように穿孔
されている端部キャップ２０によって密閉して形成され
ている。缶１２の上部付近において側壁１３の内側に缶
ビード１６が設けられており、その下方にはＬ字形の環
状軟質ポリプロピレングロメット３６が、第１実施形態
の場合と同様にしてビート１６と缶１２の上部のかしめ
フランジ１８との間に配置されている。このように、積
層状の部材が、缶１２の内部において一連の穿孔３８を
設けた蒸気チャネル形成ディスク２４の上方にかしめに
よって配置されている。本実施形態の積層体またはアセ
ンブリ２３’は、変形ストリッパ接点ディスク２８’、
及び平板状の比較的薄い通気弁接点ディスク３０’の外
周部付近においてこれらの部材間に介在させた電気絶縁
リングすなわち絶縁体６２と、実質的に第１実施形態の
ものと同一のＰＴＣリング３４と、やはり第１実施形態
のものと同一の逆Ｕ字形端部キャップ２０とを下から上
に向かって配置して形成されている。これらの部材はす
べて、第１実施形態のものと同一のＬ字形環状グロメッ
ト３６にはめ込まれており、これが缶のかしめフランジ
１８によってＵ字形断面になることによって、円周方向
に密封されたアセンブリになる。
り、図１ないし図３の第１実施形態と同様な部材には同
じ参照番号が付けられている。本発明の第２実施形態を
形成する防爆形電気化学電池１０’は、第１実施形態の
電池１０と同様に、垂直に直立した電池缶または容器１
２を、第１実施形態のものとは異なった構造の通気弁デ
ィスク３０’の破裂時に電池内部を通気するように穿孔
されている端部キャップ２０によって密閉して形成され
ている。缶１２の上部付近において側壁１３の内側に缶
ビード１６が設けられており、その下方にはＬ字形の環
状軟質ポリプロピレングロメット３６が、第１実施形態
の場合と同様にしてビート１６と缶１２の上部のかしめ
フランジ１８との間に配置されている。このように、積
層状の部材が、缶１２の内部において一連の穿孔３８を
設けた蒸気チャネル形成ディスク２４の上方にかしめに
よって配置されている。本実施形態の積層体またはアセ
ンブリ２３’は、変形ストリッパ接点ディスク２８’、
及び平板状の比較的薄い通気弁接点ディスク３０’の外
周部付近においてこれらの部材間に介在させた電気絶縁
リングすなわち絶縁体６２と、実質的に第１実施形態の
ものと同一のＰＴＣリング３４と、やはり第１実施形態
のものと同一の逆Ｕ字形端部キャップ２０とを下から上
に向かって配置して形成されている。これらの部材はす
べて、第１実施形態のものと同一のＬ字形環状グロメッ
ト３６にはめ込まれており、これが缶のかしめフランジ
１８によってＵ字形断面になることによって、円周方向
に密封されたアセンブリになる。
【００１９】コンパクトな積層体２３’を維持するのに
役立っているが、第１実施形態とは異なり、変形ストリ
ッパ接点ディスク２８’は、上に重なった通気弁ディス
ク３０’の中心部分４６’に向き合って直接的に接触し
て溶接された溶接領域Ｗを形成する垂直方向隆起中心部
分４８を備えている。部材２８’、３０’及び３４’は
同一直径である。ストリッパ接点ディスク２８’の上表
面には中心溶接領域４８’からディスク２８’の外周ま
で半径方向外側に環状リセス９０が形成されている。絶
縁体６２は、そのリセスと同じ厚さであり、接点ディス
ク２８’の周縁部を、その上の通気弁ディスク３０’の
周縁部から電気絶縁している。従って、二つのディスク
２８’及び３０’間の接触は溶接領域Ｗに限定されてい
る。通気弁ディスク３０’の上表面に複数の半径方向溝
７０’を円周方向に離設して、内部ガス圧がディスク２
８’及び３０’間の溶接領域Ｗを通常破壊するレベルよ
り高くなった時に通気弁ディスクを破裂させる脆弱領域
を形成しており、溶接領域Ｗの破壊時にはストリッパ接
点ディスクの刻み目を入れた脆弱部分４８’がそのディ
スクの残りの部分から破断し、ストリッパ接点ディスク
２８’本体から上方へ離れて、通気弁ディスク３０’の
破裂の前にこれらの部材間の回路を断路することができ
る。第１実施形態と同様に、ストリッパ接点ディスク２
８’の残りの部分から隆起している部分４８’は薄くな
っており、また円形部分４８’の周囲とストリッパ接点
ディスク２８’の残りの部分との間の接続部分が、ディ
スク２８’内の連続円形溝か、円周に沿う一連の穿孔に
よって脆弱にされている。動作及び作用は第１実施形態
の場合とほぼ同様であり、共に図２のように缶の内部が
過剰圧力になった時に下側のストリッパ接点ディスク２
８’の中心部分４８’を引きちぎることによる充電回路
の断路と、その後の上記の増大ガス圧力レベルにおける
上側の通気弁ディスク３０’の該部材の溝７０’の領域
での破裂とを含む。また、ＰＴＣ素子３４は、第１実施
形態の場合と同様に作用して、電流が所定レベルまで増
大した時に電気充電回路を断路し、缶１２の内部ガス圧
に関係なくバイメタルスイッチのように作用する。
役立っているが、第１実施形態とは異なり、変形ストリ
ッパ接点ディスク２８’は、上に重なった通気弁ディス
ク３０’の中心部分４６’に向き合って直接的に接触し
て溶接された溶接領域Ｗを形成する垂直方向隆起中心部
分４８を備えている。部材２８’、３０’及び３４’は
同一直径である。ストリッパ接点ディスク２８’の上表
面には中心溶接領域４８’からディスク２８’の外周ま
で半径方向外側に環状リセス９０が形成されている。絶
縁体６２は、そのリセスと同じ厚さであり、接点ディス
ク２８’の周縁部を、その上の通気弁ディスク３０’の
周縁部から電気絶縁している。従って、二つのディスク
２８’及び３０’間の接触は溶接領域Ｗに限定されてい
る。通気弁ディスク３０’の上表面に複数の半径方向溝
７０’を円周方向に離設して、内部ガス圧がディスク２
８’及び３０’間の溶接領域Ｗを通常破壊するレベルよ
り高くなった時に通気弁ディスクを破裂させる脆弱領域
を形成しており、溶接領域Ｗの破壊時にはストリッパ接
点ディスクの刻み目を入れた脆弱部分４８’がそのディ
スクの残りの部分から破断し、ストリッパ接点ディスク
２８’本体から上方へ離れて、通気弁ディスク３０’の
破裂の前にこれらの部材間の回路を断路することができ
る。第１実施形態と同様に、ストリッパ接点ディスク２
８’の残りの部分から隆起している部分４８’は薄くな
っており、また円形部分４８’の周囲とストリッパ接点
ディスク２８’の残りの部分との間の接続部分が、ディ
スク２８’内の連続円形溝か、円周に沿う一連の穿孔に
よって脆弱にされている。動作及び作用は第１実施形態
の場合とほぼ同様であり、共に図２のように缶の内部が
過剰圧力になった時に下側のストリッパ接点ディスク２
８’の中心部分４８’を引きちぎることによる充電回路
の断路と、その後の上記の増大ガス圧力レベルにおける
上側の通気弁ディスク３０’の該部材の溝７０’の領域
での破裂とを含む。また、ＰＴＣ素子３４は、第１実施
形態の場合と同様に作用して、電流が所定レベルまで増
大した時に電気充電回路を断路し、缶１２の内部ガス圧
に関係なくバイメタルスイッチのように作用する。
【００２０】リチウムイオン充電式電気化学電池１０”
用の安全弁電子断路器の第３実施形態が、図５ないし図
１３ａに示されており、図５は、半硬質プラスチックの
変形Ｌ字形カップ３６”によって缶または容器１２”の
上端部内に取り付けられた回路ブレーカ及び安全弁結合
体６０”の主要部材を概略的に示している。先の２実施
形態と共通の部材には同一の参照番号を付けて示す。下
側のストリッパ接点ディスクが２８”で示されている。
アセンブリは、積層体の上の２つの部材と、端部キャッ
プ２０及びＰＴＣ装置３４で完成し、後者の２つの部材
は図１の第１実施形態のものと同一である。
用の安全弁電子断路器の第３実施形態が、図５ないし図
１３ａに示されており、図５は、半硬質プラスチックの
変形Ｌ字形カップ３６”によって缶または容器１２”の
上端部内に取り付けられた回路ブレーカ及び安全弁結合
体６０”の主要部材を概略的に示している。先の２実施
形態と共通の部材には同一の参照番号を付けて示す。下
側のストリッパ接点ディスクが２８”で示されている。
アセンブリは、積層体の上の２つの部材と、端部キャッ
プ２０及びＰＴＣ装置３４で完成し、後者の２つの部材
は図１の第１実施形態のものと同一である。
【００２１】図５は、実質的に電池缶をかしめる前の第
１実施形態を示している。Ｌ字形硬質グロメットとＴ字
形硬質グロメットとの違いは、設計上の選択にすぎな
い。第３実施形態の大きな違いは、新しいストリッパ接
点ディスク２８”にある。カップ３６”内の部材の予備
組み立てに関する説明はすべて、第１実施形態のグロメ
ット３６内の部材の予備組み立てにも当てはまる。両カ
ップ３６及び３６”には図８の６２ａのような同様な肉
厚部分が、それぞれのカップ内に予備組み立てられた部
材を保持するためのスナップ式はめ合いを行うために設
けられている。
１実施形態を示している。Ｌ字形硬質グロメットとＴ字
形硬質グロメットとの違いは、設計上の選択にすぎな
い。第３実施形態の大きな違いは、新しいストリッパ接
点ディスク２８”にある。カップ３６”内の部材の予備
組み立てに関する説明はすべて、第１実施形態のグロメ
ット３６内の部材の予備組み立てにも当てはまる。両カ
ップ３６及び３６”には図８の６２ａのような同様な肉
厚部分が、それぞれのカップ内に予備組み立てられた部
材を保持するためのスナップ式はめ合いを行うために設
けられている。
【００２２】組み立てはまず、変形可能なグロメット３
６を充填された電池缶１６に入れ、アノードタブを延出
させて上部通気アセンブリ６０に溶接してから、アセン
ブリ全体を電池缶１６に詰め戻してかしめることによっ
て行われる。本実施形態では回路ブレーカが、アセンブ
リカップ３６”の内側にはまる硬質環状グロメット８０
の周囲に組み付ける。缶または容器１２”は、第１実施
形態の場合と共通であるが、缶ビード１６を備えてお
り、缶の上部をかしめによって折り曲げる。図６、図７
及び図８に詳細に示されているアセンブリカップ３６”
は、最初は底部６４と一体の直角の環状側壁６２とを備
えたＬ字形断面の成形ポリプロピレンからなる。側壁６
２は、アセンブリカップ側壁のほぼ全高にわたる幅Ｗ’
よりわずかに大きい幅Ｗ”の肉厚部分、図８では６２ａ
を備えている。側壁６２の上端部は先細状になってお
り、内向きに傾斜した外縁部６６と反対向きに傾斜した
内側縁部６８とを備えている。これによって、まず特殊
な形状のストリッパ接点ディスク２８”を詰め、Ｔ字形
断面の硬質電気絶縁グロメット８０の一方の側を該部材
と特殊な形状の通気弁接点ディスク３０”の間に挟み、
その両者の上方に薄い円形のＰＴＣ素子３４と、その上
に重なる半径方向外向きのフランジを備えた逆Ｕ字形端
部キャップ２０とを載置することが可能であることが分
る。両部材２０及び３４の外径は、アセンブリカップ３
６”の側壁６２の肉厚部分６２ａの内径程度である。こ
れによって、回路ブレーカ部材２８”、３０”を硬質グ
ロメット８０の周囲またはその上方に組み付け、電池缶
１２’の内部の図４のビード１６の上方にはめ込まれた
Ｌ字形断面の環状アセンブリ３６”内に保持することが
できる。アセンブリカップ３６”の底部６４に円形開口
６５が設けられている。
６を充填された電池缶１６に入れ、アノードタブを延出
させて上部通気アセンブリ６０に溶接してから、アセン
ブリ全体を電池缶１６に詰め戻してかしめることによっ
て行われる。本実施形態では回路ブレーカが、アセンブ
リカップ３６”の内側にはまる硬質環状グロメット８０
の周囲に組み付ける。缶または容器１２”は、第１実施
形態の場合と共通であるが、缶ビード１６を備えてお
り、缶の上部をかしめによって折り曲げる。図６、図７
及び図８に詳細に示されているアセンブリカップ３６”
は、最初は底部６４と一体の直角の環状側壁６２とを備
えたＬ字形断面の成形ポリプロピレンからなる。側壁６
２は、アセンブリカップ側壁のほぼ全高にわたる幅Ｗ’
よりわずかに大きい幅Ｗ”の肉厚部分、図８では６２ａ
を備えている。側壁６２の上端部は先細状になってお
り、内向きに傾斜した外縁部６６と反対向きに傾斜した
内側縁部６８とを備えている。これによって、まず特殊
な形状のストリッパ接点ディスク２８”を詰め、Ｔ字形
断面の硬質電気絶縁グロメット８０の一方の側を該部材
と特殊な形状の通気弁接点ディスク３０”の間に挟み、
その両者の上方に薄い円形のＰＴＣ素子３４と、その上
に重なる半径方向外向きのフランジを備えた逆Ｕ字形端
部キャップ２０とを載置することが可能であることが分
る。両部材２０及び３４の外径は、アセンブリカップ３
６”の側壁６２の肉厚部分６２ａの内径程度である。こ
れによって、回路ブレーカ部材２８”、３０”を硬質グ
ロメット８０の周囲またはその上方に組み付け、電池缶
１２’の内部の図４のビード１６の上方にはめ込まれた
Ｌ字形断面の環状アセンブリ３６”内に保持することが
できる。アセンブリカップ３６”の底部６４に円形開口
６５が設けられている。
【００２３】図９及び図１０は、図５の第３実施形態の
ストリッパ接点ディスク２８”の構成を示している。図
９の平面図に示されているように、ディスク２８”に
は、第２実施形態のストリッパ接点ディスク２８’のも
のと同様の複数の穴または開口４０”が円周方向に離設
されている。新しいストリッパ接点ディスク２８”の構
造は、円形の刻み目４２”の直径とほぼ同じ直径上に離
設された楕円形のＣ字形スロット４０”を用いている。
ディスク２８’の底部内に円形刻み目によって部分的に
規定された肉薄の中心部分４８”があり、これによっ
て、下側のストリッパ接点ディスク２８”の厚さを図１
１、図１２及び図１２ａに示されている、上方の通気弁
接点ディスク３０”の中心よりも十分に薄くすることが
できる。これによって、第１実施形態の場合と同様の初
期回路ブレーカ断路作用中に、図５のナゲット４４”が
通気弁ディスク３０”の中心と一体のまま残り、それと
共に盛り上がり、ナゲット４４”はディスク２８”から
分離する。この際、好ましくはストリッパ接点ディスク
２８”の肉薄の脆弱部分４８”を伴って移動する。ある
いは、ディスク２８”の溶接点Ｗを剛直化及び強化する
ため、中心部分３０”ｅの溶接ディレクタ突起にディス
ク２８”が突き当たるようにしてもよい。図１１の一体
型通気弁接点ディスク３０”は、外側環状フランジ３
０”ａを備えたカップ形であり、直径全体にわたってほ
ぼ均一の厚さである。それは、中心部分３０”ｃと半径
方向外側フランジ３０”ａとの間で垂直方向に段差をな
す側壁３０”ｂを備えている。図１２ａの拡大断面図で
示すように、中心部分３０”ｅを通気弁接点ディスク３
０”の上面の小さい円形くぼみで形成している。好まし
くは、ディスク３０”の上面に中心部分３０”ｅの外周
から側壁３０”ｂの方向へ半径方向外向きに延びた十字
形の刻み目７０”は、図５の積層構造に用いられた通気
弁接点ディスクが過大なガス圧を受けた時にシールを破
壊するためのディスク３０”の半径方向線切断を容易に
する脆弱線を形成している。ディスク３０”は、１１０
０シリーズアルミニウム合金製にすることができる。デ
ィスク３０”は、第１実施形態のディスク３０と同一で
ないにしても、同様のものである。
ストリッパ接点ディスク２８”の構成を示している。図
９の平面図に示されているように、ディスク２８”に
は、第２実施形態のストリッパ接点ディスク２８’のも
のと同様の複数の穴または開口４０”が円周方向に離設
されている。新しいストリッパ接点ディスク２８”の構
造は、円形の刻み目４２”の直径とほぼ同じ直径上に離
設された楕円形のＣ字形スロット４０”を用いている。
ディスク２８’の底部内に円形刻み目によって部分的に
規定された肉薄の中心部分４８”があり、これによっ
て、下側のストリッパ接点ディスク２８”の厚さを図１
１、図１２及び図１２ａに示されている、上方の通気弁
接点ディスク３０”の中心よりも十分に薄くすることが
できる。これによって、第１実施形態の場合と同様の初
期回路ブレーカ断路作用中に、図５のナゲット４４”が
通気弁ディスク３０”の中心と一体のまま残り、それと
共に盛り上がり、ナゲット４４”はディスク２８”から
分離する。この際、好ましくはストリッパ接点ディスク
２８”の肉薄の脆弱部分４８”を伴って移動する。ある
いは、ディスク２８”の溶接点Ｗを剛直化及び強化する
ため、中心部分３０”ｅの溶接ディレクタ突起にディス
ク２８”が突き当たるようにしてもよい。図１１の一体
型通気弁接点ディスク３０”は、外側環状フランジ３
０”ａを備えたカップ形であり、直径全体にわたってほ
ぼ均一の厚さである。それは、中心部分３０”ｃと半径
方向外側フランジ３０”ａとの間で垂直方向に段差をな
す側壁３０”ｂを備えている。図１２ａの拡大断面図で
示すように、中心部分３０”ｅを通気弁接点ディスク３
０”の上面の小さい円形くぼみで形成している。好まし
くは、ディスク３０”の上面に中心部分３０”ｅの外周
から側壁３０”ｂの方向へ半径方向外向きに延びた十字
形の刻み目７０”は、図５の積層構造に用いられた通気
弁接点ディスクが過大なガス圧を受けた時にシールを破
壊するためのディスク３０”の半径方向線切断を容易に
する脆弱線を形成している。ディスク３０”は、１１０
０シリーズアルミニウム合金製にすることができる。デ
ィスク３０”は、第１実施形態のディスク３０と同一で
ないにしても、同様のものである。
【００２４】この第３実施形態では、断路アセンブリ６
０”が、図１２及び図１２ａのＴ字形断面の成形硬質Ａ
ＢＳ／ナイロンまたはポリプロピレンの硬質グロメット
８０を含んでおり、これの円形側壁８２が矩形断面の内
向きに突出した中央突起８４と一体になっている。突起
８４は、比較的小さい内周壁８６と外周壁８８とを形成
している。図１３ａの環状硬質グロメット８０の垂直方
向高さは、半径方向内向きの突起８４の厚さより十分に
大きい。Ｔ字形断面硬質グロメット８０の外径８８は、
下から部材２８”、８０、３０”、３４及び２０の順に
缶または容器１２’の内部へカップ形アセンブリカップ
３６”の開放上部から垂直側壁の肉厚端部分６２ａを越
えて押し下げることによって積層部材を収容するＬ字形
断面のアセンブリカップ３６”の内径の大きさになって
いる。硬質グロメットはＬ字形断面にしてもよい。
０”が、図１２及び図１２ａのＴ字形断面の成形硬質Ａ
ＢＳ／ナイロンまたはポリプロピレンの硬質グロメット
８０を含んでおり、これの円形側壁８２が矩形断面の内
向きに突出した中央突起８４と一体になっている。突起
８４は、比較的小さい内周壁８６と外周壁８８とを形成
している。図１３ａの環状硬質グロメット８０の垂直方
向高さは、半径方向内向きの突起８４の厚さより十分に
大きい。Ｔ字形断面硬質グロメット８０の外径８８は、
下から部材２８”、８０、３０”、３４及び２０の順に
缶または容器１２’の内部へカップ形アセンブリカップ
３６”の開放上部から垂直側壁の肉厚端部分６２ａを越
えて押し下げることによって積層部材を収容するＬ字形
断面のアセンブリカップ３６”の内径の大きさになって
いる。硬質グロメットはＬ字形断面にしてもよい。
【００２５】本実施形態では、アルミニウムタブをスト
リッパ接点ディスクの底部に好ましくは予備溶接または
他の方法で取り付ける。別体のアセンブリカップ３６”
であるため、缶１２’の上部をかしめる前に積層部材を
その内部に挿入しやすい。
リッパ接点ディスクの底部に好ましくは予備溶接または
他の方法で取り付ける。別体のアセンブリカップ３６”
であるため、缶１２’の上部をかしめる前に積層部材を
その内部に挿入しやすい。
【００２６】従って、本発明の幾つかの実施形態は、ア
ノードの端部キャップ２０に至る優れた低電気抵抗の電
流路を確保するのに容易に製造できる部材を備えたコン
パクトな簡素化された構造を提供していることが理解さ
れるであろう。さらに、ストリッパ接点ディスクの中心
内でナゲットに隣接してスリットを円周に沿って離して
設けることによって、または溶接点の周囲に円形に刻み
目を入れることによって、溶接部を最終的な電気断路点
にならないようにして、最大にすることができる。スト
リッパ接点ディスク２８、２８’及び２８”の隣接の刻
み目を入れた、好ましくは薄い部分によって、ＬｉＳＯ
2通気部の場合と同様な機械的破壊を行うことができ、
刻み目での破壊は、所望断路領域の周囲の刻み目の深さ
を変化させることによって注意深く制御される。
ノードの端部キャップ２０に至る優れた低電気抵抗の電
流路を確保するのに容易に製造できる部材を備えたコン
パクトな簡素化された構造を提供していることが理解さ
れるであろう。さらに、ストリッパ接点ディスクの中心
内でナゲットに隣接してスリットを円周に沿って離して
設けることによって、または溶接点の周囲に円形に刻み
目を入れることによって、溶接部を最終的な電気断路点
にならないようにして、最大にすることができる。スト
リッパ接点ディスク２８、２８’及び２８”の隣接の刻
み目を入れた、好ましくは薄い部分によって、ＬｉＳＯ
2通気部の場合と同様な機械的破壊を行うことができ、
刻み目での破壊は、所望断路領域の周囲の刻み目の深さ
を変化させることによって注意深く制御される。
【００２７】防爆形弁断路アセンブリのコンパクト性を
説明している３件の実施形態に関する上記説明から理解
されるように、本発明は、組み立てが簡単であり、通気
弁接触ディスクと下側のストリッパ接点ディスクとの間
の必要な溶接に加え、アノードタブと下側のストリッパ
接点ディスクと一体でありそれから打ち抜き成形される
か、またはそれの底面に溶接された溶接タブとの間の必
要な溶接が簡単で信頼性が高いという利点を与え、これ
は当該分野における大きな改良である。
説明している３件の実施形態に関する上記説明から理解
されるように、本発明は、組み立てが簡単であり、通気
弁接触ディスクと下側のストリッパ接点ディスクとの間
の必要な溶接に加え、アノードタブと下側のストリッパ
接点ディスクと一体でありそれから打ち抜き成形される
か、またはそれの底面に溶接された溶接タブとの間の必
要な溶接が簡単で信頼性が高いという利点を与え、これ
は当該分野における大きな改良である。
【００２８】以上に幾つかの好ましい実施形態を説明し
たが、発明の範囲内において個々の部材に変更を加えた
り、それぞれの実施形態の部材の材料、構造的寸法及び
その成形の種類を適当に変更することができることを理
解されたい。好ましい実施形態の上記記載は説明のため
のものであって、本発明は請求の範囲によって規定され
るものである。
たが、発明の範囲内において個々の部材に変更を加えた
り、それぞれの実施形態の部材の材料、構造的寸法及び
その成形の種類を適当に変更することができることを理
解されたい。好ましい実施形態の上記記載は説明のため
のものであって、本発明は請求の範囲によって規定され
るものである。
【図１】本発明の好ましい実施形態を構成する防爆断路
アセンブリを形成する安全通気弁及び電気断路機構を示
す電気化学電池の一部分の、電池充電前の断面図であ
る。
アセンブリを形成する安全通気弁及び電気断路機構を示
す電気化学電池の一部分の、電池充電前の断面図であ
る。
【図２】中間内部ガス圧が、通気弁接点ディスクを下側
のストリッパ接点ディスクから離脱させることによって
電気回路を断路するレベルにある図１の電池の断面図で
ある。
のストリッパ接点ディスクから離脱させることによって
電気回路を断路するレベルにある図１の電池の断面図で
ある。
【図３】通気弁接点ディスクが破裂して電池内部のガス
が排気される程度まで電池のガス圧が増大した状態にあ
る図１及び図２の電池の断面図である。
が排気される程度まで電池のガス圧が増大した状態にあ
る図１及び図２の電池の断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態を構成する防爆断路アセ
ンブリを形成する安全通気弁及び電気断路機構を示す電
気化学電池の一部分の断面図である。
ンブリを形成する安全通気弁及び電気断路機構を示す電
気化学電池の一部分の断面図である。
【図５】本発明の第３実施形態を構成する安全通気弁及
び電気断路機構を備えた電気化学電池の断面図である。
び電気断路機構を備えた電気化学電池の断面図である。
【図６】図５の電池の１構成部材である半硬質アセンブ
リカップの上面図である。
リカップの上面図である。
【図７】図６のアセンブリカップの断面図である。
【図８】図６のアセンブリカップの一部分の拡大断面図
である。
である。
【図９】図５の電池の１構成部材であるストリッパ接点
ディスクの上面図である。
ディスクの上面図である。
【図１０】図９のストリッパ接点ディスクの一部分の拡
大断面図である。
大断面図である。
【図１１】図５の電池の１構成部材である通気弁接点デ
ィスクの上面図である。
ィスクの上面図である。
【図１２ａ】図１０の通気弁接点ディスクの断面図であ
る。
る。
【図１２ｂ】図１１及び図１２の通気弁接点ディスクの
中心部分の拡大断面図である。
中心部分の拡大断面図である。
【図１３ａ】図５の電池の一構成部材である硬質グロメ
ットの上面図である。
ットの上面図である。
【図１３ｂ】図１３の硬質グロメットの断面図である。
２８ ストリッパ接点ディスク ３０ 通気弁接点ディスク ４８ 中央リセス Ｗ 溶接点
フロントページの続き (72)発明者 デイビツド・シヤピロ アメリカ合衆国、ノース・カロライナ・ 28690、バルデイーズ、クレセント・スト リート・313、サフト・アメリカ・インコ ーポレイテツド気付
Claims (13)
- 【請求項１】 缶の内部に、アノード、カソード、該ア
ノード及びカソードを分離させるセパレータ及び電解質
を含む発電部と、前記缶を密封する防爆通気弁接点ディ
スクを含む防爆弁電気断路アセンブリと、前記通気弁接
点ディスク、及び前記アノード及び前記カソードの一方
を前記通気弁接点ディスクに電気接続するナゲットによ
って溶接点で該ディスクに溶接された並置ストリッパ接
点ディスクを含む電気回路手段とを収容しており、前記
防爆通気弁接点ディスクは前記缶内の内圧の増加時に変
形して、まず前記溶接接続部において通気弁接点ディス
クを前記ストリッパ接点ディスクから電気的に分離させ
ることによって、前記密封缶内部がさらに高圧になって
通気弁接点ディスクが破裂する前に、前記電気回路を開
路するようにしたコンパクト電気化学電池であって、 前記通気弁接点ディスクは、前記溶接点において前記ス
トリッパ接点ディスク内に薄い局部的脆弱部分を備えて
おり、溶接脆弱部分と前記並置ストリッパ接点ディスク
の中心との間の溶接点のナゲット接続部を破裂させやす
くすることによって、前記ストリッパ接点ディスクの前
記脆弱部分がストリッパ接点ディスクから分離して前記
回路手段を開路するようにしたコンパクト電気化学電
池。 - 【請求項２】 前記通気弁接点ディスクは、前記溶接点
においてストリッパ接点ディスクの溶接部分よりも十分
に厚い溶接ディレクタ突起を備えている請求項１に記載
のコンパクト電気化学電池。 - 【請求項３】 前記通気弁接点ディスクは均一の厚さで
あり、溶接ディレクタ突起の剛直化及び強化のため、前
記溶接ディレクタは、通気弁接点ディスクの中心から外
向きにストリッパ接点ディスクの方向へ打ち抜き成形さ
れた突起である請求項２に記載のコンパクト電気化学電
池。 - 【請求項４】 前記ストリッパ接点ディスクの溶接点の
周囲の領域を脆弱にすることによって、ナゲットがスト
リッパ接点ディスクから離脱することによって弱め領域
が、ストリッパ接点ディスクから切り離され、ナゲット
及び前記通気弁接点ディスクと共に破損ストリッパ接点
ディスクから離れる方向へ移動し、これによってその間
の電気回路を遮断するようにした請求項１に記載のコン
パクト電気化学電池。 - 【請求項５】 前記ストリッパ接点ディスクの前記弱め
領域は、少なくとも接点ディスク内の前記溶接点の周囲
のリセスによって形成されている請求項４に記載のコン
パクト電気化学電池。 - 【請求項６】 前記ストリッパ接点ディスクは一体の打
ち抜き成形部分を含み、前記通気弁接点ディスクとの間
の溶接は前記アノード及び前記カソードの一方を助け
て、前記電気回路手段の一つの構成部材になっている請
求項１に記載のコンパクト電気化学電池。 - 【請求項７】 前記缶の内部に収容されている前記防爆
弁断路アセンブリは、平坦な底壁及びその周囲でそれに
対して直角をなす一体の環状側壁とを有するアセンブリ
カップと、前記底壁内の開口と、アセンブリカップの内
径の大きさの外径を有する環状側壁及び一方の側に下側
リセスを形成する半径方向突起を有する硬質の環状グロ
メットと、下側リセスの大きさの直径を備えており内部
に置かれる前記ストリッパ接点ディスクとを有してお
り、前記通気弁接点ディスク及び前記ストリッパ接点デ
ィスクは前記硬質グロメットの前記半径方向突起をサン
ドイッチ状に挟んでおり、前記防爆弁断路アセンブリは
さらに、前記通気弁接点ディスクの上に重なっており、
同じ外径を有する円形ＰＴＣ素子と、該ＰＴＣ素子と同
じ外径を有しその上部に配置されたＵ字形の金属端部キ
ャップとを含み、該端部キャップは前記ＰＴＣ素子と共
に、前記通気弁接点ディスクの前記サンドイッチアセン
ブリを形成し、前記硬質断面のグロメット及び前記下側
のストリッパ接点ディスクが、前記缶ビードによって規
定される位置において前記アセンブリカップ内に積層ア
センブリを形成し、前記アセンブリカップは、前記側壁
の、前記アセンブリカップ底壁から離れた端部にたわみ
可能部分を有し、これを前記缶の側壁のかしめによって
曲げることによって、前記缶の環状側壁の上端部を圧縮
密封することによってコンパクト電気化学電池の組み立
てが完成するようにした請求項１に記載のコンパクト電
気化学電池。 - 【請求項８】 さらに、通気弁接点ディスクの一方の面
に少なくとも一つの刻み目を入れて、初期ガス圧レベル
を越える内部ガス圧レベルにおいて通気弁接点ディスク
が破断しやすくさせ、それによって溶接ナゲットで下側
ストリッパ接点ディスクを破断させるようにした請求項
７に記載のコンパクト電気化学電池。 - 【請求項９】 さらに、前記ストリッパ接点ディスクの
一方の面で溶接点の周囲にリセスを設け、前記電池内の
ガス圧が前記初期レベルまで増加した時に前記電気回路
を遮断するため、前記通気弁接点ディスクとの前記ナゲ
ットの溶接を破壊させることなくストリッパ接点ディス
クが破断しやすくなるようにした請求項７に記載のコン
パクト電気化学電池。 - 【請求項１０】 ストリッパ接点ディスクは、前記通気
弁接点ディスクに面する表面の溶接点の周囲の刻み目に
よって脆弱にされる請求項９に記載のコンパクト電気化
学電池。 - 【請求項１１】 前記ストリッパ接点ディスクは、１１
００シリーズアルミニウム合金製である請求項１に記載
のコンパクト電気化学電池。 - 【請求項１２】 前記通気弁接点ディスク及び前記スト
リッパ接点ディスクは、１１００シリーズアルミニウム
合金製である請求項７に記載のコンパクト電気化学電
池。 - 【請求項１３】 前記アセンブリカップはポリプロピレ
ン製であり、前記硬質のグロメットはＡＢＳ、ナイロン
またはポリプロピレン製である請求項７に記載のコンパ
クト電気化学電池。
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