JPH11250885A - 電池の安全弁、その製造方法および電池 - Google Patents
電池の安全弁、その製造方法および電池Info
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- JPH11250885A JPH11250885A JP10045784A JP4578498A JPH11250885A JP H11250885 A JPH11250885 A JP H11250885A JP 10045784 A JP10045784 A JP 10045784A JP 4578498 A JP4578498 A JP 4578498A JP H11250885 A JPH11250885 A JP H11250885A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高品質かつ高精度で安価な電池の安全弁を提
供する。 【解決手段】 あらかじめ所定の寸法に形成した薄板鋼
板を加圧面に破砕溝23の形状に対応した凸部を対向した
一対の刻印工具を備えたプレス加工機に装着する。凸部
の突出量は、破砕溝23の深さ寸法である破砕溝23におけ
る残肉厚を素材厚の略２割となる素材厚Ｄの略４割の寸
法に設定する。薄板鋼板をプレスし、破砕溝23を薄板鋼
板の表裏面に刻印加工して、残肉厚が素材厚の略２割程
度となる安全弁22を形成する。安全弁22をキャップの開
放孔を密閉して溶接などにて取り付け、リチウムイオン
二次電池を組立形成する。破砕溝23の深さ寸法を従来の
半分にでき、破砕溝23を所望の破砕圧力で安全弁22が破
砕する性状に容易に高精度に形成でき、品質を向上でき
る。歩留を向上でき、製造コストを低減できる。
供する。 【解決手段】 あらかじめ所定の寸法に形成した薄板鋼
板を加圧面に破砕溝23の形状に対応した凸部を対向した
一対の刻印工具を備えたプレス加工機に装着する。凸部
の突出量は、破砕溝23の深さ寸法である破砕溝23におけ
る残肉厚を素材厚の略２割となる素材厚Ｄの略４割の寸
法に設定する。薄板鋼板をプレスし、破砕溝23を薄板鋼
板の表裏面に刻印加工して、残肉厚が素材厚の略２割程
度となる安全弁22を形成する。安全弁22をキャップの開
放孔を密閉して溶接などにて取り付け、リチウムイオン
二次電池を組立形成する。破砕溝23の深さ寸法を従来の
半分にでき、破砕溝23を所望の破砕圧力で安全弁22が破
砕する性状に容易に高精度に形成でき、品質を向上でき
る。歩留を向上でき、製造コストを低減できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、破壊溝を有した電
池の安全弁、その製造方法および安全弁を備えた電池に
関する。
池の安全弁、その製造方法および安全弁を備えた電池に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、破壊溝を有した安全弁を備えた電
池としては、例えば図４および図５に示すようなリチウ
ムイオン二次電池１が知られている。この図４および図
５に示すリチウムイオン二次電池１は、上面に開口部２
を開口するケース体３と、このケース体３の上面の開口
部２を略密閉して取り付けられるキャップ４を備えた電
池缶５を有している。そして、この電池缶５内には、薄
板状の一方の電極である正極６と他方の電極である負極
７とが間にセパレータ８を介在して多重に巻回されて形
成された電極部９が配設され図示しない電解質が充填さ
れている。これら電極部９および電解質にて発電要素10
が構成される。
池としては、例えば図４および図５に示すようなリチウ
ムイオン二次電池１が知られている。この図４および図
５に示すリチウムイオン二次電池１は、上面に開口部２
を開口するケース体３と、このケース体３の上面の開口
部２を略密閉して取り付けられるキャップ４を備えた電
池缶５を有している。そして、この電池缶５内には、薄
板状の一方の電極である正極６と他方の電極である負極
７とが間にセパレータ８を介在して多重に巻回されて形
成された電極部９が配設され図示しない電解質が充填さ
れている。これら電極部９および電解質にて発電要素10
が構成される。
【０００３】また、電池缶５の底部には絶縁シート12お
よび負極に接続されるシート状の負極タブ13が配設され
ているとともに、電極部９の上部およびキャップ４の間
にはスペーサ14が設けられている。さらに、キャップ４
の略中央には通孔16が設けられ、この通孔16には略円柱
状で正極６に接続される正極端子17が貫通するように設
けられている。なお、通孔16と正極端子17との間は絶縁
体18で絶縁されている。また、正極端子17の外方に突出
する端部には、キャップ４の平面方向に沿って帯状の正
極リード19が設けられている。
よび負極に接続されるシート状の負極タブ13が配設され
ているとともに、電極部９の上部およびキャップ４の間
にはスペーサ14が設けられている。さらに、キャップ４
の略中央には通孔16が設けられ、この通孔16には略円柱
状で正極６に接続される正極端子17が貫通するように設
けられている。なお、通孔16と正極端子17との間は絶縁
体18で絶縁されている。また、正極端子17の外方に突出
する端部には、キャップ４の平面方向に沿って帯状の正
極リード19が設けられている。
【０００４】一方、キャップ４には、電池缶５内を外部
に連通させる開放孔21が開口形成されている。そして、
キャップ４には、開放孔21を密閉して溶接などにより取
り付けられる安全弁22が設けられている。この安全弁22
は薄厚鋼板などにて略平板状に形成され、図６および図
７に示すように、一面には刻印加工にて凹溝状で平面略
Ｈ字状の破砕溝23が設けられている。そして、この破砕
溝23は、温度の異常上昇時や過大電圧充電時などにおけ
る電池缶５内の圧力が上昇して電池缶５の内圧が所定値
を越えた際に、破砕溝23に応力が集中して安全弁22を破
砕させ電池缶５の破裂を防止している。また、この破砕
溝23は、図８に示すように、プレス加工機25の対向面で
ある加圧面26a に破砕溝23の形状に対応した平面略Ｈ字
状の凸部26を設けた凸型の刻印工具と加圧面26a が平坦
面の圧縮工具29との間に装着した薄厚鋼板をプレス加工
にて刻印加工される。
に連通させる開放孔21が開口形成されている。そして、
キャップ４には、開放孔21を密閉して溶接などにより取
り付けられる安全弁22が設けられている。この安全弁22
は薄厚鋼板などにて略平板状に形成され、図６および図
７に示すように、一面には刻印加工にて凹溝状で平面略
Ｈ字状の破砕溝23が設けられている。そして、この破砕
溝23は、温度の異常上昇時や過大電圧充電時などにおけ
る電池缶５内の圧力が上昇して電池缶５の内圧が所定値
を越えた際に、破砕溝23に応力が集中して安全弁22を破
砕させ電池缶５の破裂を防止している。また、この破砕
溝23は、図８に示すように、プレス加工機25の対向面で
ある加圧面26a に破砕溝23の形状に対応した平面略Ｈ字
状の凸部26を設けた凸型の刻印工具と加圧面26a が平坦
面の圧縮工具29との間に装着した薄厚鋼板をプレス加工
にて刻印加工される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、安全弁22の
破砕溝23は、電池缶５の所定の内圧となる時点で正確に
破砕する必要があるため、破砕溝23における残肉厚ｄが
安全弁の素材厚Ｄの２割程度の厚さ寸法となるように薄
く設定する必要がある。
破砕溝23は、電池缶５の所定の内圧となる時点で正確に
破砕する必要があるため、破砕溝23における残肉厚ｄが
安全弁の素材厚Ｄの２割程度の厚さ寸法となるように薄
く設定する必要がある。
【０００６】しかしながら、上記図８に示すような刻印
工具27および圧縮工具29を備えたプレス加工機25による
プレス成形では、破砕溝23における残肉厚ｄが安全弁の
素材厚Ｄの５割程度の厚さ寸法に加工するのが限界で、
これより薄く設定してプレス成形すると、素材の薄厚鋼
板の余肉の外周方向への吸収が限界を越えて、図９に示
すように平面方向へ膨れや反りを生じ、平坦度が著しく
低下する。この平坦度の低下により、安全弁22をキャッ
プ４に溶接した際に、隙間を生じるおそれがあるととも
に、溶接性が著しく低下し、歩留や品質が大幅に低下す
るおそれがある。
工具27および圧縮工具29を備えたプレス加工機25による
プレス成形では、破砕溝23における残肉厚ｄが安全弁の
素材厚Ｄの５割程度の厚さ寸法に加工するのが限界で、
これより薄く設定してプレス成形すると、素材の薄厚鋼
板の余肉の外周方向への吸収が限界を越えて、図９に示
すように平面方向へ膨れや反りを生じ、平坦度が著しく
低下する。この平坦度の低下により、安全弁22をキャッ
プ４に溶接した際に、隙間を生じるおそれがあるととも
に、溶接性が著しく低下し、歩留や品質が大幅に低下す
るおそれがある。
【０００７】このため、平面方向への膨れや反りを抑制
するためにプレス圧を増大させることが考えられるが、
素材の薄厚鋼板の表裏面に無理なプレス圧が加わって安
全弁22の素材厚Ｄが薄くなるとともに、図１０に示すよ
うに外周方向に余肉の流動が生じて安全弁22の外形を著
しく変形するおそれがある。
するためにプレス圧を増大させることが考えられるが、
素材の薄厚鋼板の表裏面に無理なプレス圧が加わって安
全弁22の素材厚Ｄが薄くなるとともに、図１０に示すよ
うに外周方向に余肉の流動が生じて安全弁22の外形を著
しく変形するおそれがある。
【０００８】一方、平面方向への膨れや反りを抑制する
ために素材の薄厚鋼板に焼鈍処理を施した後に刻印加工
を行すことも考えられるが、焼鈍処理による製造コスト
の大幅な増大を招くとともに、安全弁22が破砕する電池
缶５の所定の内圧である破砕内圧が変化するおそれがあ
る。
ために素材の薄厚鋼板に焼鈍処理を施した後に刻印加工
を行すことも考えられるが、焼鈍処理による製造コスト
の大幅な増大を招くとともに、安全弁22が破砕する電池
缶５の所定の内圧である破砕内圧が変化するおそれがあ
る。
【０００９】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、高品質かつ高精度で安価な電池の安全弁、その製
造方法および電池を提供することを目的とする。
ので、高品質かつ高精度で安価な電池の安全弁、その製
造方法および電池を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、略同形状の凹
溝状の破砕溝が表裏面の対応する位置にそれぞれ設けら
れたもので、略同形状の凹溝状の破砕溝を表裏面の対応
する位置に刻印加工により設けるため、変形を生じるこ
となく残肉厚が所定の厚さ寸法となる破砕溝の深さ寸法
が半分となり、破砕溝を所望の性状に容易に高精度に形
成でき、品質が向上するとともに歩留が向上し、製造コ
ストが低減する。
溝状の破砕溝が表裏面の対応する位置にそれぞれ設けら
れたもので、略同形状の凹溝状の破砕溝を表裏面の対応
する位置に刻印加工により設けるため、変形を生じるこ
となく残肉厚が所定の厚さ寸法となる破砕溝の深さ寸法
が半分となり、破砕溝を所望の性状に容易に高精度に形
成でき、品質が向上するとともに歩留が向上し、製造コ
ストが低減する。
【００１１】また、一対の電極、これら電極間に介在さ
れるセパレータを備えた発電要素を収容し開口部を有し
たケース体と、開放孔を有し前記開口部を閉塞して前記
ケース体に設けられるキャップと、このキャップに前記
開放孔を密閉して取り付けられる請求項１記載の電池の
安全弁とを具備したもので、一対の電極間に介在される
セパレートを備えた発電要素を収容し開口部を有したケ
ース体に、開放孔を有し開口部を閉塞してキャップを設
け、このキャップの開放孔を閉塞する安全弁の表裏面に
破砕溝を設けるため、ケース体内の圧力が所定値に達す
ると確実に破砕溝から破砕してケース体が損傷しない。
れるセパレータを備えた発電要素を収容し開口部を有し
たケース体と、開放孔を有し前記開口部を閉塞して前記
ケース体に設けられるキャップと、このキャップに前記
開放孔を密閉して取り付けられる請求項１記載の電池の
安全弁とを具備したもので、一対の電極間に介在される
セパレートを備えた発電要素を収容し開口部を有したケ
ース体に、開放孔を有し開口部を閉塞してキャップを設
け、このキャップの開放孔を閉塞する安全弁の表裏面に
破砕溝を設けるため、ケース体内の圧力が所定値に達す
ると確実に破砕溝から破砕してケース体が損傷しない。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電池の一実施の形
態の図面を参照して説明する。
態の図面を参照して説明する。
【００１３】なお、図４および図５については従来例と
同様であり、図４ないし図１０に示す従来例に対応する
部分には、同一の符号を付して説明する。
同様であり、図４ないし図１０に示す従来例に対応する
部分には、同一の符号を付して説明する。
【００１４】図１および図２において、１は電池である
偏平型のリチウムイオン二次電池で、このリチウムイオ
ン二次電池１は、上面に開口部２を開口するケース体３
と、このケース体３の上面の開口部２を略密閉して取り
付けられるキャップ４を備えた電池缶５を有している。
そして、この電池缶５内には、薄板状の一方の電極であ
る正極６と他方の電極である負極７とが間にセパレータ
８を介在して多重に巻回されて形成された電極部９が配
設され図示しない電解質が充填されている。これら電極
部９および電解質にて発電要素10が構成される。
偏平型のリチウムイオン二次電池で、このリチウムイオ
ン二次電池１は、上面に開口部２を開口するケース体３
と、このケース体３の上面の開口部２を略密閉して取り
付けられるキャップ４を備えた電池缶５を有している。
そして、この電池缶５内には、薄板状の一方の電極であ
る正極６と他方の電極である負極７とが間にセパレータ
８を介在して多重に巻回されて形成された電極部９が配
設され図示しない電解質が充填されている。これら電極
部９および電解質にて発電要素10が構成される。
【００１５】また、電池缶５の底部には絶縁シート12お
よび負極に接続されるシート状の負極タブ13が配設され
ているとともに、電極部９の上部およびキャップ４の間
にはスペーサ14が設けられている。さらに、キャップ４
の略中央には通孔16が設けられ、この通孔16には略円柱
状で正極６に接続される正極端子17が貫通するように設
けられている。なお、通孔16と正極端子17との間は絶縁
体18で絶縁されている。また、正極端子17の外方に突出
する端部には、キャップ４の平面方向に沿って帯状の正
極リード19が設けられている。
よび負極に接続されるシート状の負極タブ13が配設され
ているとともに、電極部９の上部およびキャップ４の間
にはスペーサ14が設けられている。さらに、キャップ４
の略中央には通孔16が設けられ、この通孔16には略円柱
状で正極６に接続される正極端子17が貫通するように設
けられている。なお、通孔16と正極端子17との間は絶縁
体18で絶縁されている。また、正極端子17の外方に突出
する端部には、キャップ４の平面方向に沿って帯状の正
極リード19が設けられている。
【００１６】一方、キャップ４には、電池缶５内を外部
に連通させる開放孔21が開口形成されている。そして、
キャップ４には、開放孔21を密閉して溶接などにより取
り付けられる安全弁22が設けられている。この安全弁22
は薄厚鋼板などにて略平板状に形成され、両平面である
表裏面には例えば刻印加工にて凹溝状で平面略Ｈ字状の
破砕溝23が設けられている。なお、所定の外力により確
実に破砕溝23から破れるように安全弁22が破砕するため
に、破砕溝23における残肉厚ｄが安全弁22の厚さ寸法で
ある素材厚Ｄの略２割程度となるように設定される。ま
た、破砕溝23は、平面略Ｈ字状であるため、確実に破砕
溝23で破れ、また破れた部分で破断片などが飛び散るな
どが生じない。
に連通させる開放孔21が開口形成されている。そして、
キャップ４には、開放孔21を密閉して溶接などにより取
り付けられる安全弁22が設けられている。この安全弁22
は薄厚鋼板などにて略平板状に形成され、両平面である
表裏面には例えば刻印加工にて凹溝状で平面略Ｈ字状の
破砕溝23が設けられている。なお、所定の外力により確
実に破砕溝23から破れるように安全弁22が破砕するため
に、破砕溝23における残肉厚ｄが安全弁22の厚さ寸法で
ある素材厚Ｄの略２割程度となるように設定される。ま
た、破砕溝23は、平面略Ｈ字状であるため、確実に破砕
溝23で破れ、また破れた部分で破断片などが飛び散るな
どが生じない。
【００１７】次に、上記実施の形態のリチウムイオン二
次電池に用いる安全弁の製造動作を説明する。
次電池に用いる安全弁の製造動作を説明する。
【００１８】まず、図３に示すように、あらかじめ所定
の寸法に形成された素材となる薄板鋼板をプレス加工機
25に装着する。このプレス加工機25は、対向面である加
圧面26a に破砕溝23の形状に対応した平面略Ｈ字状の凸
部26をそれぞれ対向するように設けた一対の刻印工具2
7，27を備えている。なお、凸部26の突出量は、破砕溝2
3の深さ寸法、すなわち破砕溝23における残肉厚ｄを安
全弁22の厚さ寸法である素材厚Ｄの略２割と設定する場
合には素材厚Ｄの略４割の寸法に設定されている。
の寸法に形成された素材となる薄板鋼板をプレス加工機
25に装着する。このプレス加工機25は、対向面である加
圧面26a に破砕溝23の形状に対応した平面略Ｈ字状の凸
部26をそれぞれ対向するように設けた一対の刻印工具2
7，27を備えている。なお、凸部26の突出量は、破砕溝2
3の深さ寸法、すなわち破砕溝23における残肉厚ｄを安
全弁22の厚さ寸法である素材厚Ｄの略２割と設定する場
合には素材厚Ｄの略４割の寸法に設定されている。
【００１９】そして、薄板鋼板をこれら刻印工具27，27
の加圧面26a ，26a 間に載置し、図３に示すように、刻
印工具27，27を対向方向に相対的に移動させて薄板鋼板
をプレスし、破砕溝23を薄板鋼板の表裏面に刻印加工す
る。この刻印加工の際、凸部26の突出寸法が素材厚Ｄの
略４割の寸法に設定されているため、加圧面26a が薄板
鋼板の平面に当接する状態までプレス加圧する。そし
て、破砕溝23が形成された安全弁22をキャップ４に溶接
などにより取り付け、リチウムイオン二次電池１を組立
形成する。
の加圧面26a ，26a 間に載置し、図３に示すように、刻
印工具27，27を対向方向に相対的に移動させて薄板鋼板
をプレスし、破砕溝23を薄板鋼板の表裏面に刻印加工す
る。この刻印加工の際、凸部26の突出寸法が素材厚Ｄの
略４割の寸法に設定されているため、加圧面26a が薄板
鋼板の平面に当接する状態までプレス加圧する。そし
て、破砕溝23が形成された安全弁22をキャップ４に溶接
などにより取り付け、リチウムイオン二次電池１を組立
形成する。
【００２０】上述したように、平面略Ｈ字状の同形状で
凹溝状の破砕溝23が安全弁22の表裏面の対応する位置に
それぞれ刻印加工にて設けられたため、変形を生じるこ
となく残肉厚ｄが所定の厚さ寸法となるように形成する
破砕溝23の深さ寸法を従来の半分にでき、破砕溝23を所
望の破砕圧力で安全弁22が破砕する性状に容易に高精度
に形成でき、品質を向上できるとともに歩留を向上で
き、製造コストを低減できる。
凹溝状の破砕溝23が安全弁22の表裏面の対応する位置に
それぞれ刻印加工にて設けられたため、変形を生じるこ
となく残肉厚ｄが所定の厚さ寸法となるように形成する
破砕溝23の深さ寸法を従来の半分にでき、破砕溝23を所
望の破砕圧力で安全弁22が破砕する性状に容易に高精度
に形成でき、品質を向上できるとともに歩留を向上で
き、製造コストを低減できる。
【００２１】なお、上記実施の形態において、刻印加工
により破砕溝23を設けて説明したが、例えばブラスト加
工や切削歯による切削加工などにて形成してもよい。な
お、刻印加工により容易に高速で加工でき、製造性を向
上できる。
により破砕溝23を設けて説明したが、例えばブラスト加
工や切削歯による切削加工などにて形成してもよい。な
お、刻印加工により容易に高速で加工でき、製造性を向
上できる。
【００２２】また、破砕溝23は、平面略Ｈ字状に限ら
ず、所望の性状が得られるいずれの形状でもよい。さら
に、残肉厚ｄも同様に、素材厚Ｄの略２割程度に限ら
ず、所望の形状に対応して設定される。
ず、所望の性状が得られるいずれの形状でもよい。さら
に、残肉厚ｄも同様に、素材厚Ｄの略２割程度に限ら
ず、所望の形状に対応して設定される。
【００２３】
【発明の効果】本発明によれば、略同形状の凹溝状の破
砕溝を表裏面の対応する位置に刻印加工により設けるた
め、変形を生じることなく残肉厚が所定の厚さ寸法とな
る破砕溝の深さ寸法を半分にでき、破砕溝を所望の性状
に容易に高精度に形成でき、品質を向上できるとともに
歩留を向上でき、製造コストを低減できる。
砕溝を表裏面の対応する位置に刻印加工により設けるた
め、変形を生じることなく残肉厚が所定の厚さ寸法とな
る破砕溝の深さ寸法を半分にでき、破砕溝を所望の性状
に容易に高精度に形成でき、品質を向上できるとともに
歩留を向上でき、製造コストを低減できる。
【００２４】また、ケース体の開口部を閉塞して取り付
けられるキャップの開放孔を閉塞して設けられる安全弁
の表裏面に破砕溝を設けるため、ケース体内の圧力が所
定値に達すると確実に破砕溝から破砕できケース体の損
傷を防止できる。
けられるキャップの開放孔を閉塞して設けられる安全弁
の表裏面に破砕溝を設けるため、ケース体内の圧力が所
定値に達すると確実に破砕溝から破砕できケース体の損
傷を防止できる。
【図１】本発明の一実施の形態のリチウムイオン二次電
池の安全弁を示す断面図である。
池の安全弁を示す断面図である。
【図２】同上平面図である。
【図３】同上安全弁を形成する刻印加工状況を示す説明
図である。
図である。
【図４】同上リチウムイオン二次電池を示す一部を切り
欠いた斜視図である。
欠いた斜視図である。
【図５】同上断面図である。
【図６】従来例のリチウムイオン二次電池の安全弁を示
す断面図である。
す断面図である。
【図７】同上平面図である。
【図８】同上安全弁を形成する刻印加工状況を示す説明
図である。
図である。
【図９】同上刻印加工時のプレス圧を増大させて形成さ
れた安全弁を示す断面図である。
れた安全弁を示す断面図である。
【図１０】同上平面図である。
１ 電池であるリチウムイオン二次電池 ２ 開口部 ３ ケース体 ４ キャップ ６ 電極である正極 ７ 電極である負極 ８ セパレータ 10 発電要素 21 開放孔 22 安全弁 23 破砕溝
Claims (3)
- 【請求項１】 略同形状の凹溝状の破砕溝が表裏面の対
応する位置にそれぞれ設けられたことを特徴とする電池
の安全弁。 - 【請求項２】 表裏面の対応する位置に刻印加工により
略同形状の凹溝状の破砕溝を設けることを特徴とする電
池の安全弁の製造方法。 - 【請求項３】 一対の電極、これら電極間に介在される
セパレータを備えた発電要素を収容し開口部を有したケ
ース体と、 開放孔を有し前記開口部を閉塞して前記ケース体に設け
られるキャップと、 このキャップに前記開放孔を密閉して取り付けられる請
求項１記載の電池の安全弁とを具備したことを特徴とす
る電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045784A JPH11250885A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 電池の安全弁、その製造方法および電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10045784A JPH11250885A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 電池の安全弁、その製造方法および電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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