JPS60165040A - 密閉形電池 - Google Patents
密閉形電池Info
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- JPS60165040A JPS60165040A JP59021319A JP2131984A JPS60165040A JP S60165040 A JPS60165040 A JP S60165040A JP 59021319 A JP59021319 A JP 59021319A JP 2131984 A JP2131984 A JP 2131984A JP S60165040 A JPS60165040 A JP S60165040A
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- Japan
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- metal foil
- hole
- container
- lid
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- 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
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- 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
- H01M50/375—Vent means sensitive to or responsive to temperature
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野および目的〕
本発明はハーメチックシールを採用した密閉形電池の改
良に係り、良好な防爆機能を備えた安全性の高い密閉形
電池を提供することを目的とする。
良に係り、良好な防爆機能を備えた安全性の高い密閉形
電池を提供することを目的とする。
（背景技術〕
たとえば、塩化チオニル−リチウム電池やりチウム有機
電解質電池などのように長期間安定した密閉性が要求さ
れる電池では、密閉手段としてハーメチックシールが採
用され、電池容器と電池蓋との接合は溶接によって行な
われている。
電解質電池などのように長期間安定した密閉性が要求さ
れる電池では、密閉手段としてハーメチックシールが採
用され、電池容器と電池蓋との接合は溶接によって行な
われている。
そして、この電池においては、短絡などにより電池内部
にガスが発生乙で内圧が異常上昇し、電池破裂が生じて
、周囲に悪影響を及ぼすのを防止するため、従来は、第
６図に示すように電池容器１に環状の溝３１を設け、内
圧が上昇して危険状態に達するまえに該溝３１部分が裂
け、電池内のガスを外部に逃がすように構成されていた
。
にガスが発生乙で内圧が異常上昇し、電池破裂が生じて
、周囲に悪影響を及ぼすのを防止するため、従来は、第
６図に示すように電池容器１に環状の溝３１を設け、内
圧が上昇して危険状態に達するまえに該溝３１部分が裂
け、電池内のガスを外部に逃がすように構成されていた
。
しかしながら、上記構造では、溝形成時の加工上の安定
性から、溝３１の底部と電池容器１の内周面との間の薄
肉部分の肉厚は０．１１程度までしか薄くできず、その
結果、電池内圧が５０ｋｇ／ｃ＋ａ以上にならないと防
爆機能が作動せず、より低い圧力で防爆機能を作動させ
て安全性を高めたいという要望に対して応じることがで
きなかった。
性から、溝３１の底部と電池容器１の内周面との間の薄
肉部分の肉厚は０．１１程度までしか薄くできず、その
結果、電池内圧が５０ｋｇ／ｃ＋ａ以上にならないと防
爆機能が作動せず、より低い圧力で防爆機能を作動させ
て安全性を高めたいという要望に対して応じることがで
きなかった。
本発明は電池蓋のボディまたは電池容器に貫通孔を設け
、金属箔で該貫通孔を覆い金属箔を該貫通孔の周囲に溶
接して金属箔で貫通孔を密閉し、該金属箔による薄肉部
分により防爆機能を持たせることによって、高圧力での
電池破裂を防止し、安全性を高めたものである。
、金属箔で該貫通孔を覆い金属箔を該貫通孔の周囲に溶
接して金属箔で貫通孔を密閉し、該金属箔による薄肉部
分により防爆機能を持たせることによって、高圧力での
電池破裂を防止し、安全性を高めたものである。
本発明において、電池蓋のボディまたは電池容器に設け
た貫通孔の金属箔による密閉は、金属箔で上記貫通孔を
覆い、金属箔を該貫通孔の周囲に溶接することによって
行なわれるが、その際の溶接手段としてはレーザ溶接に
よるのが局部的加熱が可能で電池蓋のガラスシール部分
などに対する熱影響が少なく、かつ密閉性の高い溶接が
可能であることから好ましい。
た貫通孔の金属箔による密閉は、金属箔で上記貫通孔を
覆い、金属箔を該貫通孔の周囲に溶接することによって
行なわれるが、その際の溶接手段としてはレーザ溶接に
よるのが局部的加熱が可能で電池蓋のガラスシール部分
などに対する熱影響が少なく、かつ密閉性の高い溶接が
可能であることから好ましい。
金属箔としては、たとえばステンレス鋼箔、ニッケル箔
などが用いられる。金属箔の厚さは、電池内圧が２０〜
３０ ｋｇ ／ ｃａに達したとき、該金属箔が破断し
て電池内部のガスを外部へ逃散させるという観点から決
めるのが好ましく、その材質によっても異なるが、通常
１０〜５０μｍが好ましい。
などが用いられる。金属箔の厚さは、電池内圧が２０〜
３０ ｋｇ ／ ｃａに達したとき、該金属箔が破断し
て電池内部のガスを外部へ逃散させるという観点から決
めるのが好ましく、その材質によっても異なるが、通常
１０〜５０μｍが好ましい。
電池蓋や電池容器への貫通孔の形成は、通常、電池組立
前に行なわれる。貫通孔を電池蓋のボディに設ける場合
、電池蓋形成前の部品段階で貫通孔を設けてもよいし、
電池蓋形成後のボディに貫通孔を設けてもよい。金属箔
による貫通孔の密閉は、通常は電池組立前に行なわれる
が、貫通孔が電池蓋に設けられている場合、電池組立中
に該貫通孔を電解液注入口として利用し、電解液を電池
内に注入後、該貫通孔を密閉してもよい。
前に行なわれる。貫通孔を電池蓋のボディに設ける場合
、電池蓋形成前の部品段階で貫通孔を設けてもよいし、
電池蓋形成後のボディに貫通孔を設けてもよい。金属箔
による貫通孔の密閉は、通常は電池組立前に行なわれる
が、貫通孔が電池蓋に設けられている場合、電池組立中
に該貫通孔を電解液注入口として利用し、電解液を電池
内に注入後、該貫通孔を密閉してもよい。
次に実験例および実施例をあげて本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
実験例
電池そのものでの実験では特に電解液などの電池内容物
の飛散により危険を招くことが多く安全性面で好ましく
ないことから、次のように電池内容物を入れていない状
態で実験を行なった。
の飛散により危険を招くことが多く安全性面で好ましく
ないことから、次のように電池内容物を入れていない状
態で実験を行なった。
ボディ３の平面部分に直径２ｍｌ１１の貫通孔２１を設
け、該貫通孔２１を金属箔２２で密閉した電池蓋２を電
池容器１の開口部に嵌合し、電池容器１の開口端部と電
池蓋２の外周部とを溶接し、電池蓋２のバイブ５より空
気を外部に漏れないようにしながら圧入して、電池蓋２
のボディ３に設けた貫通孔２１を密閉する金属箔２２が
破断する圧力を調べ、その結果を第３図に示した。
け、該貫通孔２１を金属箔２２で密閉した電池蓋２を電
池容器１の開口部に嵌合し、電池容器１の開口端部と電
池蓋２の外周部とを溶接し、電池蓋２のバイブ５より空
気を外部に漏れないようにしながら圧入して、電池蓋２
のボディ３に設けた貫通孔２１を密閉する金属箔２２が
破断する圧力を調べ、その結果を第３図に示した。
電池容器１は単３電池用でステンレスｍ（ＳＵ３３０４
）でつくられており、その厚さは０．３門である。電池
蓋２のボディ３は５ＵＳ３０４Ｌ製で環状に形成され、
厚さは０．６ ｍｍでその外周部、内周部とも立ち上が
った形状をしている。パイプ５は５ＵＨ４４６製で、ボ
ディ３とバイブ５を絶縁するガラス層４はソーダバリウ
ム系ガラスで形成されたものである。金属箔２２はステ
ンレス鋼（ＳＵ３３４Ｌ）製で第３図に示すように厚さ
の種々異なるものを用い、金属箔２２による貫通孔２１
の密閉は金属箔２２で貫通孔２１を覆い、第２図に詳示
するように金属箔２２の外周部を貫通孔２１の周囲にレ
ーザ溶接（溶接条件： ＹＡＧレーザ、出力５〜ＩＯＷ
、１〜２秒間照射）することによって行なわれた。
）でつくられており、その厚さは０．３門である。電池
蓋２のボディ３は５ＵＳ３０４Ｌ製で環状に形成され、
厚さは０．６ ｍｍでその外周部、内周部とも立ち上が
った形状をしている。パイプ５は５ＵＨ４４６製で、ボ
ディ３とバイブ５を絶縁するガラス層４はソーダバリウ
ム系ガラスで形成されたものである。金属箔２２はステ
ンレス鋼（ＳＵ３３４Ｌ）製で第３図に示すように厚さ
の種々異なるものを用い、金属箔２２による貫通孔２１
の密閉は金属箔２２で貫通孔２１を覆い、第２図に詳示
するように金属箔２２の外周部を貫通孔２１の周囲にレ
ーザ溶接（溶接条件： ＹＡＧレーザ、出力５〜ＩＯＷ
、１〜２秒間照射）することによって行なわれた。
第３図に示すように、上記条件下では金属箔２２の厚さ
が２０〜３０μ■のときに２０〜３０ｋｇ／ａＪで破断
が生じた。
が２０〜３０μ■のときに２０〜３０ｋｇ／ａＪで破断
が生じた。
実施例
ボディ３に設けた貫通孔２１を厚さ２０μｍで前記実験
例と同材質の金属箔２２で密閉した電池蓋２と、前記実
験例と同様の単３形電池用電池容器１を用いて第４図に
示すような塩化チオニル−リチウム電池を製造した。
例と同材質の金属箔２２で密閉した電池蓋２と、前記実
験例と同様の単３形電池用電池容器１を用いて第４図に
示すような塩化チオニル−リチウム電池を製造した。
電池蓋２のガラス層４、パイプ５の材質、形状、貫通孔
２１のサイズなどは前記実験例の場合と同様であり、金
属箔２２の外周部の貫通孔２１の周囲への溶接はＹＡＧ
レーザ５Ｗを１秒間照射することによって行なった。
２１のサイズなどは前記実験例の場合と同様であり、金
属箔２２の外周部の貫通孔２１の周囲への溶接はＹＡＧ
レーザ５Ｗを１秒間照射することによって行なった。
第４図において、６はリチウムよりなる負極で、７はガ
ラス繊維不織布よりなるセパレータであり、８は炭素多
孔質成形体よりなる正極である。
ラス繊維不織布よりなるセパレータであり、８は炭素多
孔質成形体よりなる正極である。
上記負極６は電池容器１の内周面に圧着され、その結果
、電池容器１は負極端子としての機能を有している。９
および１０はセパレータ７と同質材料で形成された上部
隔離材および下部隔離材である。
、電池容器１は負極端子としての機能を有している。９
および１０はセパレータ７と同質材料で形成された上部
隔離材および下部隔離材である。
電池蓋２は、電池容器１に負極６、セパレータ７、下部
隔離材１０、正極８および上部隔離材９を収納したのち
、電池容器１の開口部に嵌合され、電池容器１の開口端
部と電池蓋２の立ち上がり外周縁部とが溶接され、それ
によって電池蓋２のボディ３は負極端子としての機能を
有するようになる。
隔離材１０、正極８および上部隔離材９を収納したのち
、電池容器１の開口部に嵌合され、電池容器１の開口端
部と電池蓋２の立ち上がり外周縁部とが溶接され、それ
によって電池蓋２のボディ３は負極端子としての機能を
有するようになる。
１１はニッケル類のピンで、このビン１１は、上記電池
蓋２のパイプ５より電解液を注入したのち、パイプ５に
挿入し、下端を前記正極８内に到達させて正極集電体と
して働かせ、上部を前記パイプ５の上端部と溶接して正
極端子を構成するとともに、これによって電池容器１の
開口部を完全に封口する。
蓋２のパイプ５より電解液を注入したのち、パイプ５に
挿入し、下端を前記正極８内に到達させて正極集電体と
して働かせ、上部を前記パイプ５の上端部と溶接して正
極端子を構成するとともに、これによって電池容器１の
開口部を完全に封口する。
注入された電解液は塩化チオニルに四塩化アルミニウム
リチウムを溶解させたもので、上記塩化チオニルは同時
に正極活物質としての作用を果たすものである。
リチウムを溶解させたもので、上記塩化チオニルは同時
に正極活物質としての作用を果たすものである。
上記電池をＩＡの電流で過充電し、金属箔２２が破断す
る圧力を調べたところ２０ｋｇ／ａ（であった。
る圧力を調べたところ２０ｋｇ／ａ（であった。
もとより、金属箔２２が破断する以前に他の部分からガ
ス漏れが生じるようなことはなかった。
ス漏れが生じるようなことはなかった。
上記実施例では貫通孔２１を電池蓋２のボディ３に設け
たが、第５図に示すように貫通孔２１を電池容器１の底
部に設けるなど電池容器１側に設けてもよい。また貫通
孔２１を密閉する金属箔２２も実施例で用いたステンレ
ス鋼製のもののみに限られることなく、たとえばニッケ
ル類のものなどであってもよい。
たが、第５図に示すように貫通孔２１を電池容器１の底
部に設けるなど電池容器１側に設けてもよい。また貫通
孔２１を密閉する金属箔２２も実施例で用いたステンレ
ス鋼製のもののみに限られることなく、たとえばニッケ
ル類のものなどであってもよい。
また実施例では塩化チオニル−リチウム電池を例にあげ
たが、本発明はそれのみに限られるものではなく、バー
メチ・７クシールを採用する有機電解質電池やアルカリ
電池などハーメチックシールを採用する電池全般に適用
できるものである。
たが、本発明はそれのみに限られるものではなく、バー
メチ・７クシールを採用する有機電解質電池やアルカリ
電池などハーメチックシールを採用する電池全般に適用
できるものである。
以上述べたように、本発明によれば高圧下での電池破裂
が防止され、安全性が向上する。
が防止され、安全性が向上する。
第１図は電池実装試験にさきだって実験で用いた電池容
器と電池蓋との溶接により形成された容器の断面図、第
２図はその要部拡大図、第３図は第１図に示す容器にお
いて電池蓋のボディの貫通孔を密閉する金属箔が破断し
てガス漏れが生じる圧力とその際の金属箔の厚さとの関
係を示す図である。第４図は本発明の密閉形電池の一実
施例を示す断面図、第５図は本発明の密閉形電池の他の
実施例を示す断面図、第６図は従来の密閉形電池を示す
断面図である。 １・・・電池容器、 ２・・・電池蓋、 ３・・・ボデ
ィ、２１・・・貫通孔、２２・・・金属箔 特許出願人 日立マクセル株式会社 ７？１図 Ｗ２図 Ｗ３図 會属搭０厚さくｆす ′７？４図 ７？６１７１
器と電池蓋との溶接により形成された容器の断面図、第
２図はその要部拡大図、第３図は第１図に示す容器にお
いて電池蓋のボディの貫通孔を密閉する金属箔が破断し
てガス漏れが生じる圧力とその際の金属箔の厚さとの関
係を示す図である。第４図は本発明の密閉形電池の一実
施例を示す断面図、第５図は本発明の密閉形電池の他の
実施例を示す断面図、第６図は従来の密閉形電池を示す
断面図である。 １・・・電池容器、 ２・・・電池蓋、 ３・・・ボデ
ィ、２１・・・貫通孔、２２・・・金属箔 特許出願人 日立マクセル株式会社 ７？１図 Ｗ２図 Ｗ３図 會属搭０厚さくｆす ′７？４図 ７？６１７１
Claims (1)
- （１）電池容器と電池蓋とを溶接により接合する密閉形
電池において、電池蓋のボディまたは電池容器に貫通孔
を設け、金属箔で該貫通孔を覆い金属箔を貫通孔の周囲
に溶接して貫通孔を金属箔で密閉し、該金属箔による薄
肉部分により防爆機能を持たせたことを特徴とする密閉
形電池。 ＋２１ ｉ接をレーザ溶接により行なった特許請求の範
囲第１項記載の密閉形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021319A JPS60165040A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 密閉形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59021319A JPS60165040A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 密閉形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60165040A true JPS60165040A (ja) | 1985-08-28 |
| JPH0576740B2 JPH0576740B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=12051829
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59021319A Granted JPS60165040A (ja) | 1984-02-07 | 1984-02-07 | 密閉形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60165040A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6436968U (ja) * | 1987-08-31 | 1989-03-06 | ||
| EP0887872A1 (en) * | 1996-02-15 | 1998-12-30 | TOYO KOHAN Co., Ltd | Safety valve element for battery and battery case cap with safety valve |
| EP0918359A1 (en) * | 1997-11-21 | 1999-05-26 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary cell comprising safety valve |
| JP2010238672A (ja) * | 1997-11-24 | 2010-10-21 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| CN102709503A (zh) * | 2012-06-18 | 2012-10-03 | 深圳市源科昱科技有限公司 | 动力电池防爆阀及其制作方法 |
| WO2019165648A1 (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 顶盖组件和二次电池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5611467U (ja) * | 1979-07-04 | 1981-01-31 | ||
| JPS58138262U (ja) * | 1982-03-11 | 1983-09-17 | 三洋電機株式会社 | 電池の安全弁装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53101897A (en) * | 1977-02-16 | 1978-09-05 | Yunichigaado Kk | Automatic fire extinguisher |
-
1984
- 1984-02-07 JP JP59021319A patent/JPS60165040A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5611467U (ja) * | 1979-07-04 | 1981-01-31 | ||
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| EP0887872A4 (en) * | 1996-02-15 | 2002-07-31 | Toyo Kohan Co Ltd | SAFETY VALVE FOR A BATTERY AND BATTERY CAP PROVIDED WITH SUCH A SAFETY VALVE |
| EP0918359A1 (en) * | 1997-11-21 | 1999-05-26 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary cell comprising safety valve |
| US6355372B2 (en) * | 1997-11-21 | 2002-03-12 | Sony Corporation | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
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| WO2019165648A1 (zh) * | 2018-02-27 | 2019-09-06 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 顶盖组件和二次电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0576740B2 (ja) | 1993-10-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |