JPS63957A - 電池用安全弁装置の製造法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はマンガン電池，アルカリ電池．リチウム電池な
どの一次電池系．ニカド電池，銀蓄電池，鉛蓄電池など
の二次電池系の電池用安全弁装置の製造法に関するもの
である。

従来の技術 昨今、ＩＣなど半導体技術の進歩により、使用機器の消
費電流は数μＡ程度で極めて微弱な電流しか必要としな
くなってきている。このため電池の作動期間は長期化す
る傾向にあτ。従って電池設計上においては、長期に渡
って安定した密閉性，気密性が要求され、極めて気密度
の高い封口がなされており、万一電池が内部短絡、外部
短絡、あるいは漏れ電流などによる充電されると、電池
内部にガスが発生し、電池内圧が異常に上昇した場合、
電池が破裂し極めて危険性の高いものであった。従って
従来においては第２図に示すように、電池の封口板Ｂの
中に、肉薄な金属板、合成樹脂、ゴム板からなる薄板を
弁体４として設け、内圧上昇時にこの弁体４が裂けて電
池内のガスを逃がす方法がとられていた。

発明が解決しようとする問題点 上記の方法の場合にあっては、合成樹脂、ゴム等の弾性
体を弁体として低圧作動性を具体化するには、その肉厚
を０、１〜０．３％程度にする必要があり、このような
厚みの薄板材では、大気中の水分、あるいはその池の産
業廃棄ガス等を極めて容易に透過しやすく、特に水分の
存在をきらう有機電解質電池、例えばリチウム電池にお
いては不適当である。また弁体としての作動性を考えた
場合、極めて弾性に富む特徴を有しているため作動圧が
一定しない欠点を有していた。一方、水分透過性及び各
種の気体透過性の少ない弁体材料としては、金属素材が
考えられるが、低圧作動性を考慮すると、その厚みとし
て数μｍのオーダにする必要がある。このような金属薄
板を、第３図に示すように封口板内にカシメ固定する場
合、気密封口性の点において間厘があった。また厚みが
数μｍの金属箔を取り扱うことは作業性の面においても
、途中で破断したりして作業能率性に欠けるものであっ
た。

問題点を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決する封口板の製造法を提供す
るものであり、金属箔を合成樹脂フィルムに貼り合わせ
たものを弁体として使用して封口板を組立構成した後、
弁体の作動設定圧よりも低い圧力で弁体を加圧させるこ
とを特徴とする。

作用 この構成法による封口板を使用することにより、合成樹
脂薄板を単体で用いた時の作動圧のバラッキを解消し、
低圧でしかも安定した作動性を示し、大気中の水分など
の電池内への透過を防止し、電池特性の優れる安全弁装
置を提供できるものである。

実施例 以下、本発明の実施例を第１図を参照して説明する。

第１図は、本発明の封口板を用いた、円筒形リチウム電
池の例を示し、図において、人は発電要素群であり、正
極としてはフッ化黒鉛．二酸化マンガン，酸化銅，硫化
鉄，酸化モリブデン等を主材として、これに導電材，結
着剤を加えたものからなる。負極としては、金属リチウ
ムを用い、この正負極を、ポリプロピレン不織布やマイ
クロポーラスフィルムからなるセパレータ材を介して渦
巻状に構成した極板群である。この極板群に電解液とし
て、１．２−ジメトキシエタン，ジオキソラン，γ−プ
チロラクトン等の溶媒を単独が、あるいは混合したもの
を使用し、溶質としてＬｉＢＦ４，Ｌ１０１１０４等を
溶解させたものを電解液として含浸させて発電要素を形
成している。１は前記極板群の負極活物質である金属リ
チウムの集電体リード２をスポット溶接により溶接した
電池容器で、負極端子を兼ねている。その材質としては
０．３１ｕ程度の厚みを有した耐電解液性ステンレス鋼
材、あるいは耐触メッキを施こした鉄が用いられる。Ｂ
は本発明による弁体４を配した封口板で、その構成法は
第３図人に示すように、弁孔３Ｎ’ｉ２段目の水平部３
ｂの内底面に有したケースｓＶｃ，弁体４をケースの１
段目の水平部３Ｃに挿入載置する工程と、ガス排出孔５
ａ’ｉ凸状部５ｂｌＣ有し、その周縁部ｓｃｌ平坦にし
たキャップ５を嵌合させ、ケース３の開口折曲縁３ａｌ
内方に金型でもってカシメて、弁体４をケース３の１段
目の水平部３Ｃと、キャップ５の周縁平坦部５Ｃによっ
て圧接固定する工程と、弁体４の設定作動圧より低い圧
力具体的には設定圧の８０〜９０％の圧力で弁孔３＆よ
り圧縮空気を送！ｌ第３図Ｂに示すように弁体４を上方
に膨らませる工程から形成されたものである。

弁体の構成としては第４図に示すように厚みが数μｍ〜
数十μｍのアルミニウム，ステンレス鋼，ニッケル等の
金属箔４ａと、厚みが数十μｍのポリエチレン，ポリブ
ロビレン．アイオノマー等の合成樹脂フィルム４ｂとか
らなり、これらをホットローラ、静電圧着，超音波浴着
の方法によって貼り合わせて一体化したものである。ケ
ース３の材質としては厚みが０．３ｕ程度の耐触メッキ
を施こした鉄材よりなる。このケース３の底面には、前
記極板群Ａの正極活物質からの集電リード６がスポ，ト
溶接により一体化され、従クて封口板Ｂは正極端子を兼
ねる。また封口板Ｂは発電要素人を組み込んだ電池容器
１の開口部１ｂを低透湿性．耐電解液性のポリプロピレ
ンからなる絶縁パッキング７を介して気密封口している
。

次に本発明てよる製造法によって得られた封口板と、従
来の方法で得られた封口坂の作動特性について比較した
結果を示す。第５図は弁体４の金属箔４ａとして、厚み
が１０．２０．３ｏ．及び４０μｍのアルミニウム（Ｊ
ＩＳ４１６０相当品）を使用し、合成樹脂フィルム４ｂ
としては厚みが４０μｍの汎用ポリエチレンフィルムを
用い両者をホッ｝ローラで貼り合わせて一体化したもの
を使用し、封口板Ｂ−ｉ構成し、その時の作動圧を測定
した結果を示すものである。表１は、その時の作動圧の
平均値、標準偏差、最大値、最少値を示したものである
。なおテスト数は各々１００個である。

（以下余　白） 表　　　１ 発明の効果 以上、表１より明らかなごとく、本発明による製造法で
得られた封口板は、極めてバラツキの少ない安定した動
作性を示す。これは合成樹脂フィルムが伸び、抗張力に
おいて金属とは異なった特有の物性を示すため、内圧上
昇時の圧力によって、一定の破壊圧に達するまでに時間
を必要とし、このため作動圧Ｋバラツキを生じるもので
ある。本発明のものは、あらかじめ破壊圧以下の圧力で
、弁体を加圧するため、合成樹脂フィルムの変形に時間
を必要とせず設定圧に達すると同時に弁体が破損し、極
めて安定した動作性を示すものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の構成法による安全弁装置を備えた電池
の断面略図、第２図は従来の安全弁装置を備えた電池の
断面略図、第３図人．Ｂは本発明の安全弁装置嘴成法を
示す断面図、第４図は本発明の弁体の構成断面略図、第
６図は本発明の構成法による安全弁装置の作動特性を示
す図である。 １・・・・・・電池容器、２，６・・・・・・集電体リ
ード、３・・・・・・ケース、３ａ・・・・・・弁孔、
４・・・・・・弁体、５・・・・・・キャップ、６２Ｌ
・・・・・・ガス排出孔、７・・・・・・封ロパッキン
グ、Ａ・・・・・・発電要素、Ｂ・・・・・・封口板。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 名　２　区 第３図 圧瑞廓気 第４図 ４ａ仝肩箔 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　弁孔を有したケースの内底面に、前記弁孔を常時閉塞
   するように金属箔と合成樹脂フィルムを貼り合わせた弁
   体を挿入する工程と、前記ケースにガス排出孔を有する
   キャップを嵌合させケースの開口部を折曲げて弁体をカ
   シメ固定する工程と、弁体の作動圧以下の圧力で弁体を
   加圧する工程を有することを特徴とする電池用安全弁装
   置の製造法。