KR20130100711A - 밀폐형 전지 - Google Patents

밀폐형 전지 Download PDF

Info

Publication number
KR20130100711A
KR20130100711A KR1020130020410A KR20130020410A KR20130100711A KR 20130100711 A KR20130100711 A KR 20130100711A KR 1020130020410 A KR1020130020410 A KR 1020130020410A KR 20130020410 A KR20130020410 A KR 20130020410A KR 20130100711 A KR20130100711 A KR 20130100711A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
battery case
cleavage
groove
cleavage groove
curved
Prior art date
Application number
KR1020130020410A
Other languages
English (en)
Inventor
요시히사 후지하라
마유미 야마모토
히로시 마에소노
히로시 아베
Original Assignee
히다치 막셀 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 히다치 막셀 가부시키가이샤 filed Critical 히다치 막셀 가부시키가이샤
Publication of KR20130100711A publication Critical patent/KR20130100711A/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

전지 케이스의 측면에 개열홈이 형성된 밀폐형 전지에 있어서, 상기 전지 케이스의 사이즈 및 판 두께가 다른 경우에도, 당해 전지 케이스의 내압에 따라 더 확실하게 개열 가능한 개열홈의 구성을 얻는다. 밀폐형 전지의 전지 케이스의 측면에, 능선에 대하여 교차하는 개열선을 구성하는 개열홈을 형성한다. 상기 개열선은, 상기 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아, 일 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부와, 당해 제1 만곡부의 돌출 방향에 대하여 90°이상의 각도를 이루는 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부를 번갈아 접속하여 이루어지는 곡선만으로 이루어진다. 상기 제1 만곡부 및 상기 제2 만곡부는, 서로 일단에서 접속되어 있다. 상기 제1 만곡부 및 상기 제2 만곡부 중 적어도 일방은, 상기 능선에 대하여 교차하고 있다. 상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 판 두께에 대한 잔여 부분의 두께의 비가 75% 이하가 되는 홈 깊이를 가진다.

Description

밀폐형 전지{CLOSED TYPE BATTERY}
본 발명은, 전극체 및 전해액이 봉입되는 전지 케이스의 측면에, 당해 전지 케이스 내의 압력이 문턱값보다 커진 경우에 개열되는 개열홈이 형성된 밀폐형 전지에 관한 것이다.
종래부터, 전지 케이스의 측면에, 당해 전지 케이스 내의 압력이 문턱값보다 커진 경우에 개열되는 개열홈이 형성된 밀폐형 전지가 알려져 있다. 이러한 밀폐형 전지에서는, 예를 들면 특허문헌 1에 개시되는 바와 같이, 전지 케이스의 측면 상에서, 또한, 당해 전지 케이스가 내압의 상승에 의해 팽창되었을 때 형성되는 볼록부 능선(능선)과 교차하는 위치에, 개열홈이 형성되어 있다. 이것에 의해, 전지 케이스 내의 압력이 문턱값보다 커지면 당해 전지 케이스의 변형에 의해 개열홈이 개열되기 때문에, 전지 케이스 내의 가스 등을 외부로 배출할 수 있다.
일본 특허 제4166028호 공보
그런데, 상기 특허문헌 1에 개시되어 있는 구성과 같이, 전지 케이스의 측면에 개열홈을 설치하는 구성의 경우, 전지의 낙하 시 등에 전지 케이스가 받는 충격에 의해 개열홈이 개열될 가능성이 있다. 그러면, 전지 케이스 내의 전해액이 누출될 가능성이 있다.
이에 대하여, 개열홈에 의해 구성되는 개열선의 형상을, 전지의 낙하 시 등에 개열되기 어려운 형상으로 하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 개열선을 그러한 형상으로 하면, 전지 케이스 내의 압력이 문턱값 이상이 되어도 당해 개열홈이 개열되기 어려운 경우가 있다.
또, 전지 케이스 내로부터 가스를 양호한 효율로 배출시키기 위해서는, 개열홈이 개열된 경우에 가능한 한 개구 부분이 커지는 형상의 개열선이 바람직하다. 그러나, 개구를 크게 하기 위하여, 개열되는 부분의 면적을 크게 하면, 개열된 부분이 전지 케이스 내의 전극체에 접촉하여 단락을 발생시키거나, 전지 케이스를 덮는 외장 필름에 손상을 줄 가능성이 있다.
이에 대하여, 개열홈에 의해 형성되는 개열선을, 일 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부와, 당해 제1 만곡부의 돌출 방향에 대하여 90°이상의 각도를 이루는 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부가 번갈아 접속된 곡선에 의해서만 형성하는 구성을 생각할 수 있다. 이러한 개열선의 형상으로 함으로써, 개열홈을 전지 케이스 내의 압력에 따라 안전하고 또한 용이하게 개열시킬 수 있음과 함께, 개열된 부분의 개구부를 크게 할 수 있다. 또한, 상기 서술한 바와 같은 형상의 개열선을 구성하는 개열홈은, 전지의 낙하 등의 충격에 의해 개열되기 어렵다.
그러나, 전지의 종류가 다르면, 전지 케이스의 사이즈 및 판 두께도 다르기 때문에, 상기 서술한 바와 같은 개열선의 형상이어도, 개열홈이 전지 케이스 내의 압력에 따라 개열되지 않는 경우가 있다.
이상에서, 본 발명의 목적은, 전지 케이스의 측면 상에, 일 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부와, 당해 제1 만곡부의 돌출 방향에 대하여 90°이상의 각도를 이루는 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부가 번갈아 접속된 곡선만으로 이루어지는 개열홈이 형성된 밀폐형 전지에 있어서, 상기 전지 케이스의 사이즈 및 판 두께가 다른 경우에도, 당해 전지 케이스의 내압에 따라 더 확실하게 개열 가능한 개열홈의 구성을 얻는 것에 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 관련된 밀폐형 전지는, 내부에 전극체 및 전해액이 봉입되는 중공 기둥 형상의 전지 케이스를 구비하고, 상기 전지 케이스의 측면에는, 상기 전지 케이스가 내압의 상승에 의해 팽창되었을 때 당해 전지 케이스의 측면에 형성되는 능선에 대하여 교차하는 개열선을 구성하는 개열홈이 형성되어 있고, 상기 개열선은, 곡선에 의해서만 구성되어 있음과 함께, 상기 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아 일 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부와, 당해 제1 만곡부의 돌출 방향에 대하여 90°이상의 각도를 이루는 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부가 교대로 접속되는 것에 의해 구성되어 있고, 상기 제1 만곡부 및 상기 제2 만곡부는, 서로 일단에서 접속되어 있으며, 상기 제1 만곡부 및 상기 제2 만곡부 중 적어도 일방은, 상기 능선에 대하여 교차하고 있으며, 상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 판 두께에 대한 잔여 부분의 두께 비가 75% 이하가 되는 홈 깊이를 갖는다(제1 구성).
이상의 구성에서는, 전지 케이스의 측면에 형성되는 개열홈은, 당해 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아, 일 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부와, 당해 제1 만곡부의 돌출 방향에 대하여 90°이상의 각도를 이루는 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부를 번갈아 접속하여 이루어지는 곡선만으로 이루어지는 개열선을 구성한다. 이러한 형상의 개열선을 구성하는 개열홈은, 전지 케이스 내의 압력에 따라 안전하고 또한 용이하게 개열됨과 함께, 개열된 부분의 개구부를 크게 할 수 있다. 또한, 전지의 낙하 등의 충격에 의해 개열되기 어렵다.
그리고, 상기 개열홈은, 전지 케이스의 판 두께에 대한 잔여 부분의 두께의 비(이하, 잔여 두께 비율이라고 한다)가 75% 이하가 되는 홈 깊이를 가지기 때문에, 전지 케이스의 판 두께가 다른 경우에도, 개열홈을 전지 케이스 내의 압력에 따라 개열시킬 수 있다. 즉, 도 8에 나타내는 바와 같이, 잔여 두께 비율이 75% 이하에서는, 잔여 두께 비율이 75%보다 큰 영역에 비하여, 잔여 두께 비율의 변화에 대한 개열홈의 작동압(개열홈이 개열되는 압력의 문턱값)의 변화량이 작다. 그 때문에, 잔여 두께 비율이 75% 이하인 영역에서는, 가공 시의 오차 등에 의해 잔여 두께 비율이 다소 변화되어도, 개열홈은 작동압의 설계값 근방에서 개열된다. 상기 서술한 바와 같이, 개열홈의 홈깊이를 잔여 두께 비율에 의해 규정함으로써, 전지 케이스의 판 두께가 다른 경우에도, 잔여 두께 비율이 75％ 이하가 되는 홈 깊이의 개열홈을 설치하면, 당해 개열홈을 전지 케이스 내의 압력에 따라, 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
상기 제1 구성에 있어서, 상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 판 두께에 대한 잔여 부분의 두께의 비율이 70% 이하가 되는 홈 깊이를 유지하는 것이 바람직하다(제2 구성).
잔여 두께 비율이 70% 이하인 경우, 도 8에 나타내는 바와 같이, 잔여 두께 비율이 70%에서부터 75%의 영역에 비하여, 잔여 두께 비율의 변화에 대한 개열홈의 작동압의 변화량이 더욱 작다. 그 때문에, 잔여 두께 비율이 70% 이하인 영역에서는, 개열홈은, 잔여 두께 비율이 다소 변화되어도, 잔여 두께 비율이 70%에서부터 75%의 영역에 비하여, 작동압의 설계값 근방에서 더 확실하게 개열된다.
상기 제1 또는 제2 구성에 있어서, 상기 개열선은, 상기 제1 만곡부와 상기 제2 만곡부를 하나씩 조합하여 이루어지는 것이 바람직하다(제3 구성). 이처럼 함으로써, 심플한 형상(예를 들면 S자 형상)의 개열선을 구성하는 개열홈에 의해, 전지 케이스가 변형되었을 때 개열홈을 더욱 용이하게 개열시킬 수 있음과 함께, 당해 개열홈의 개열에 의해 큰 개구를 용이하게 형성할 수 있다.
상기 제1 내지 제3 구성 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 제1 만곡부는, 상기 능선의 기단 측에 위치하는 상기 전지 케이스의 단부(端部)를 향하여, 돌출 형상으로 만곡되어 있고, 상기 개열홈은, 상기 제1 만곡부가 상기 능선 상에 위치하도록, 상기 전지 케이스의 측면에 형성되어 있는 것이 바람직하다(제4 구성).
이것에 의해, 능선 상에서 전지 케이스의 단부에 더 가까운 위치에, 제1 만곡부의 돌출부가 위치하기 때문에, 능선 상에 위치하는 제1 만곡부가, 전지 케이스의 변형에 의해 개열을 일으키기 쉬워진다. 즉, 전지 케이스의 변형에 따라, 능선은 당해 전지 케이스의 단부의 주변으로부터 생기기 때문에, 제1 만곡부를 당해 단부 측을 향하여 돌출 형상으로 만곡한 형상으로 함으로써, 당해 제 1 만곡부를 전지 케이스의 변형 초기에 개열시킬 수 있다. 따라서, 전지 케이스의 변형에 의해, 개열홈을 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
상기 제1 내지 제4 구성 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아, 상기 능선의 기단 측에 위치하는 상기 전지 케이스의 단부로부터, 당해 전지 케이스에 있어서의 세로 방향 길이 및 가로 방향 길이의 각각 1/2의 범위 내에 위치하도록, 상기 전지 케이스의 측면에 형성되어 있는 것이 바람직하다(제5 구성).
이와 같이 함으로써, 개열홈을, 전지 케이스의 측면 상에 형성되는 능선의 기단 측에 설치할 수 있다. 이것에 의해, 개열홈을, 전지 케이스 내의 압력 변화에 따른 당해 전지 케이스의 측면의 변형에 의해, 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
상기 제1 내지 제4 구성 중 어느 하나의 구성에 있어서, 상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아, 상기 능선의 기단 측에 위치하는 상기 전지 케이스의 단부로부터, 당해 전지 케이스에 있어서의 세로 방향 길이 및 가로 방향 길이의 각각 1/3의 범위 내에 위치하도록, 상기 전지 케이스의 측면에 형성되어 있는 것이 바람직하다(제6 구성).
이것에 의해, 개열홈을, 전지 케이스의 측면 상에 형성되는 능선의 기단 측에 더 가까운 위치에 설치할 수 있다. 따라서, 개열홈을, 전지 케이스 내의 압력 변화에 따른 당해 전지 케이스의 측면의 변형에 의해, 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 형태에 관련된 밀폐형 전지에 의하면, 일 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부와, 당해 제1 만곡부의 돌출 방향에 대하여 90°이상의 각도를 이루는 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부가 번갈아 접속된 곡선만으로 이루어지는 개열홈이, 전지 케이스의 측면에 형성된 구성에 있어서, 당해 개열홈의 홈 깊이를, 잔여 두께 비율로 75% 이하가 되는 홈 깊이로 한다. 이것에 의해, 전지 케이스의 판 두께가 다른 경우에도, 당해 전지 케이스 내의 압력에 따라, 개열홈을 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관련된 밀폐형 전지의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는, 도 1에 있어서의 II-II선 단면도이다.
도 3은, 실시 형태에 관련된 밀폐형 전지의 개략 구성을 나타내는 측면도이다.
도 4는, 밀폐형 전지의 벤트 동작 상태를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 도 4에 있어서의 V-V선 단면도이다.
도 6은, S자 형상의 개열홈의 계산 모델의 일부를 나타내는 도면이다.
도 7은, 도 6에 있어서의 VII-VII선 단면도이다.
도 8은, 개열홈의 잔여 두께와 작동압의 관계를 계산 및 실험에 의해 각각 구한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 9는, 크기가 다른 전지 케이스의 측면에 개열홈을 설치한 경우에, 잔여 두께 비율과 개열홈의 작동압의 관계를 나타내는 도면이다.
도 10은, 전지 케이스의 평면부에 설치하는 개열홈의 위치를 나타내는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 도면 중의 동일 또는 상당 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 그 설명은 반복하지 않는다.
(전체 구성)
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 관련된 밀폐형 전지(1)의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 이 밀폐형 전지(1)는, 바닥이 있는 통 형상의 외장캔(10)과, 당해 외장캔(10)의 개구를 덮는 덮개판(20)과, 당해 외장캔(10) 내에 수납되는 전극체(30)를 구비하고 있다. 외장캔(10)에 덮개판(20)을 장착함으로써, 내부에 공간을 가지는 중공 기둥 형상의 전지 케이스(2)가 구성된다. 또한, 이 전지 케이스(2) 내에는, 전극체(30) 이외에, 비수 전해액(이하, 간단히 전해액이라고 한다)도 봉입되어 있다.
전극체(30)는, 각각 시트 형상으로 형성된 정극(31) 및 부극(32)을, 예를 들면 양자의 사이 및 당해 부극(32)의 하측에 세퍼레이터(33)가 각각 위치하도록 포갠 상태로, 도 2에 나타내는 바와 같이 소용돌이 형상으로 권회함으로써 형성된 권회 전극체이다. 전극체(30)는, 정극(31), 부극(32) 및 세퍼레이터(33)를 포갠 상태로 권회한 후, 눌러 찌그러뜨려 편평 형상으로 형성된다.
여기서, 도 2에서는, 전극체(30)의 외주 측의 수 층분밖에 도시하고 있지 않다. 그러나, 이 도 2에서는 전극체(30)의 내주 측 부분의 도시를 생략하고 있을 뿐이며, 당연히, 전극체(30)의 내주 측에도 정극(31), 부극(32) 및 세퍼레이터(33)가 존재한다. 또, 도 2에서는, 덮개판(20)의 전지 내방에 배치되는 절연체 등의 기재도 생략하고 있다.
정극(31)은, 정극 활물질을 함유하는 정극 활물질 층을, 알루미늄 등의 금속박제의 정극 집전체의 양면에 각각 설치한 것이다. 상세하게는, 정극(31)은, 리튬 이온을 흡장·방출 가능한 리튬 함유 산화물인 정극 활물질, 도전 조제 및 바인더 등을 포함하는 정극 합제를, 알루미늄박 등으로 이루어지는 정극 집전체 상에 도포하고 건조시킴으로써 형성된다. 정극 활물질인 리튬 함유 산화물로서는, 예를 들면, LiCoO2 등의 리튬 코발트 산화물이나 LiMn2O4 등의 리튬 망간 산화물, LiNiO2 등의 리튬 니켈 산화물 등의 리튬 복합 산화물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 정극 활물질로서, 1종류의 물질만을 사용해도 되고, 2종류 이상의 물질을 사용해도 된다. 또, 정극 활물질은, 상기 서술한 물질에 한정되지 않는다.
부극(32)은, 부극 활물질을 함유하는 부극 활물질층을, 구리 등의 금속박제의 부극 집전체의 양면에 각각 설치한 것이다. 상세하게는, 부극(32)은, 리튬 이온을 흡장·방출 가능한 부극 활물질, 도전 조제 및 바인더 등을 포함하는 부극 합제를, 구리박 등으로 이루어지는 부극 집전체 상에 도포하고 건조시킴으로써 형성된다. 부극 활물질로서는, 예를 들면, 리튬 이온을 흡장·방출 가능한 탄소 재료(흑연류, 열분해 탄소류, 코크스류, 유리상 탄소류 등)를 사용하는 것이 바람직하다. 부극 활물질은, 상기 서술한 물질에 한정되지 않는다.
또, 전극체(30)의 정극(31)에는 정극 리드(34)가 접속되어 있는 한편, 부극(32)에는 부극 리드(35)가 접속되어 있다. 이것에 의해, 정극 리드(34) 및 부극 리드(35)가, 전극체(30)의 외부로 인출되어 있다. 그리고, 이 정극 리드(34)의 선단측은, 덮개판(20)에 접속되어 있다. 한편, 부극 리드(35)의 선단 측은, 후술하는 바와 같이, 리드판(27)을 통하여 부극 단자(22)에 접속되어 있다.
외장캔(10)은, 알루미늄 합금제의 바닥이 있는 통 형상 부재이며, 덮개판(20)과 함께 전지 케이스(2)를 구성한다. 외장캔(10)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 장방형의 짧은 변 측이 원호 형상으로 형성된 바닥면(11)을 가지는 바닥이 있는 통 형상의 부재이다. 상세하게는, 외장캔(10)은, 바닥면(11)과, 매끄러운 곡면을 가지는 편평 통 형상의 측벽(12)을 구비하고 있다. 이 측벽(12)은, 대향하는 한 쌍의 평면부(13)(측면)와, 당해 평면부(13)끼리를 접속하는 한 쌍의 반원통부(14)를 갖는다. 외장캔(10)은, 바닥면(11)의 짧은 변 방향에 대응하는 두께 방향의 치수가, 바닥면(11)의 긴 변 방향에 대응하는 폭 방향보다 작아지도록(예를 들면, 두께가 폭의 1/10 정도가 되도록), 편평 형상으로 형성되어 있다. 또, 이 외장캔(10)은, 후술하는 바와 같이 정극 리드(34)에 접속되는 덮개판(20)과 접합되어 있기 때문에, 밀폐형 전지(1)의 정극 단자도 겸하고 있다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 외장캔(10)의 내측의 바닥부에는, 당해 외장캔(10)을 통하여 전극체(30)의 정극(31)과 부극(32) 사이에서 단락이 발생하는 것을 방지하기 위한 폴리에틸렌 시트로 이루어지는 절연체(15)가 배치되어 있다. 상기 서술한 전극체(30)는, 당해 절연체(15) 상에 일방의 단부가 위치부여되도록 배치되어 있다.
덮개판(20)은, 외장캔(10)의 개구부를 덮도록, 당해 외장캔(10)의 개구부에 용접에 의해 접합되어 있다. 이 덮개판(20)은, 외장캔(10)과 마찬가지로, 알루미늄 합금제의 부재로 이루어지고, 당해 외장캔(10)의 개구부의 내측에 감합 가능하도록 장방형의 짧은 변 측이 원호 형상으로 형성되어 있다. 또, 덮개판(20)에는, 그 길이 방향의 중앙 부분에 관통 구멍이 형성되어 있다. 이 관통 구멍 내에는, 폴리프로필렌제의 절연 패킹(21) 및 스테인리스강제의 부극 단자(22)가 삽입 통과되어 있다. 구체적으로는, 개략 기둥 형상의 부극 단자(22)가 삽입 통과된 개략 원통 형상의 절연 패킹(21)이 당해 관통 구멍의 주연부에 감합되어 있다. 부극 단자(22)는, 원기둥 형상의 축부의 양단에 평면부가 각각 일체로 형성된 구성을 가지고 있다. 부극 단자(22)는, 평면부가 외부에 노출하는 한편, 당해 축부가 절연 패킹(21) 내에 위치부여되도록, 당해 절연 패킹(21)에 대하여 배치되어 있다. 이 부극 단자(22)에는, 스테인리스강제의 리드판(27)이 접속되어 있다. 이것에 의해, 부극 단자(22)는, 리드판(27) 및 부극 리드(35)를 개재하여, 전극체(30)의 부극(32)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 리드판(27)과 덮개판(20) 사이에는, 절연체(26)가 배치되어 있다.
덮개판(20)에는, 부극 단자(22)와 나란히 전해액의 주입구(24)가 형성되어 있다. 주입구(24)는, 평면에서 보아 대략 원 형상으로 형성되어 있다. 또, 주입구(24)는, 덮개판(20)의 두께 방향으로 지름이 2단계로 변화되도록 소경부 및 대경부를 가지고 있다. 이 주입구(24)는, 당해 주입구(24)의 직경의 변화에 대응하여 단 형상으로 형성된 봉지(封止) 마개(25)에 의해 봉지되어 있다. 그리고, 봉지 마개(25)와 주입구(24)의 주연부 사이에 간극이 생기지 않도록, 당해 봉지 마개(25)의 대경부 측의 외주부와 주입구(24)의 주연부는 레이저 용접에 의해 접합되어 있다.
(벤트)
도 1 및 도 3 에 나타내는 바와 같이, 외장캔(10)의 측면에는, 벤트(23)를 구성하는 개열홈(41)이 형성되어 있다. 상세하게는, 외장캔(10)의 측벽(12) 중 밀폐형 전지(1)의 폭 방향으로 연장되는 평면부(13)에, 대략 S자 형상의 개열선을 구성하는 개열홈(41)이 형성되어 있다. 이 개열홈(41)은, 전지 케이스(2) 내의 압력이 문턱값보다 커지면, 개열되도록 구성되어 있다.
개열홈(41)은, 외장캔(10)의 측면에서 보아, 측면 외방(일방향)을 향하여 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부(42)와, 당해 측면 외방과는 반대 방향인 측면 내방을 향하여 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부(43)를 가지고 있다. 이 실시 형태에서는, 제1 만곡부(42)의 돌출 방향(볼록 부분의 돌출 방향, 이하 동일.)과 제2 만곡부(43)의 돌출 방향은, 180도 다르다. 이 개열홈(41)은, 제1 만곡부(42)의 일단 측에 제2 만곡부(43)의 일단 측이 접속되는 것에 의해, 상기 서술한 바와 같이 대략 S자 형상의 개열선을 구성하고 있다. 즉, 개열홈(41)에 의해 형성되는 개열선은, 곡선에 의해서만 구성되어 있고, 도중에 변곡점을 가진다.
상기 서술한 바와 같이, 개열홈(41)을, 제1 만곡부(42) 및 제2 만곡부(43)를 가지는 대략 S자 형상으로 형성함으로써, 상세하게는 후술하는 바와 같이, 개열선을 직선 또는 원호 형상으로 형성하는 경우에 비하여, 전지 케이스(2)의 내압에 따라 개열되기 쉬워진다.
또, 개열홈(41)을 대략 S자 형상으로 형성함으로써, 동일한 길이의 개열홈을 직선 또는 원호 형상으로 형성하는 경우에 비하여, 개열홈(41)을 좁은 범위 내에 형성할 수 있다. 특히, 개열홈이 직선인 경우, 직선의 연장선 방향으로부터 충격이 가해지면, 개열홈에 한번에 개열이 발생할 가능성이 있지만, 상기 서술한 구성의 경우에는, 특정한 방향으로부터의 충격에 의해 개열이 생기는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 개열홈(41)은, 낙하 등에 의한 충격이 전지 케이스(2)에 가해져도 개열되기 어렵다.
또, 본 실시 형태에서는, 개열홈(41)은, 평면부(13)의 다른 부분보다 얇게 형성되어 있다. 예를 들면, 개열홈(41)은, 외장캔(10)을 프레스 성형할 때, 당해 외장캔(10)과 함께 프레스에 의해 형성된다. 이것에 의해, 프레스 가공에 의해 개열홈(41)의 주변 부분에서 가공 경화가 생기기 때문에, 당해 개열홈(41)의 주변 부분의 강도 향상을 도모할 수 있다. 따라서, 밀폐형 전지(1)에 낙하 등에 의한 충격이 가해진 경우에도, 그 충격에 의해 개열홈(41)이 개열되는 것을 억제할 수 있다.
개열홈(41)은, 단면이, 예를 들면 거꾸로 된 사다리꼴 형상으로 형성된다. 즉, 개열홈(41)의 단면은, 홈 바닥면을 향할수록, 홈 폭이 작아지는 거꾸로된 사다리꼴 형상이다. 또한, 개열홈(41)의 단면은, 사다리꼴 이외의 사각 형상, 또는, 삼각 형상, 타원 형상 등, 다른 단면 형상이어도 된다.
개열홈(41)은, 후술하는 바와 같이, 평면부(13)의 판 두께에 대한 홈 부분에서의 잔여 부분의 두께의 비(이하, 잔여 두께 비율이라고 한다)가 75% 이하가 되는 홈 깊이를 가지는 것이 바람직하다. 또, 더 바람직하게는, 개열홈(41)의 홈 깊이는, 잔여 두께 비율이 70% 이하가 되는 홈 깊이인 것이 바람직하다. 개열홈(41)의 홈 깊이를, 이상과 같은 잔여 두께 비율을 가지는 홈 깊이로 함으로써, 평면부(31)의 판 두께가 다른 경우에도, 전지 케이스(2) 내의 압력에 따라 개열홈(41)을 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
개열홈(41)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 밀폐형 전지(1)의 내부 단락 등에 의한 내부 압력의 상승에 따라 전지 케이스(2)가 팽창된 경우에 외장캔(10)에 형성되는 능선(L)(도 3의 파선) 상에, 설치되어 있다. 구체적으로는, 본 실시 형태의 경우, 개열홈(41)은, 제1 만곡부(42)가 능선(L)과 교차하도록, 외장캔(10)의 평면부(13)에 설치되어 있다. 또한, 개열홈(41)은, 제1 만곡부(42)가, 능선(L)의 기단 측에 위치하는 전지 케이스(2)의 모서리부(단부)를 향하여 돌출 형상으로 만곡되도록, 평면부(13)에 설치되어 있다.
여기서, 능선(L)은, 전지 케이스(2)가 팽창되었을 때, 당해 전지 케이스(2)의 외주 부분(본 실시 형태와 같은 형상의 전지 케이스(2)의 경우에는, 네 모서리 부분)으로 잡아당겨져 외장캔(10)의 평면부(13)의 일부가 부풀어 오르는 것에 의해 형성된다. 그 때문에, 능선(L)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 전지 케이스(2)의 측면에서 보아, 당해 전지 케이스(2)의 네 모서리로부터 내방을 향하여 연장되도록 형성된다. 또한, 도 3에서는, 능선(L)이 전지 케이스(2)의 네 모서리로부터 내방을 향하여 연장되는 직선 형상으로 형성되어 있지만, 상기 서술한 바와 같이 전지 케이스(2)가 팽창하여 외장캔(10)의 평면부(13)에 형성되는 부풀어오른 부분이 능선이 되기 때문에, 능선(L)의 형상은 곡선이어도 되고, 또는, 능선(L)끼리 연결되어 있어도 된다.
능선(L)은, 외장캔(10)에 있어서, 전지 케이스(2)가 팽창되었을 때 외장캔(10)에 작용하는 응력이 커지는 부분이기 때문에, 상기 서술한 바와 같이, 능선(L)에 교차하도록 개열홈(41)을 설치하는 것에 의해, 외장캔(10)의 변형에 따라 개열홈(41)이 용이하게 개열된다. 구체적으로는, 전지 케이스(2)가 팽창되면, 외장캔(10)의 평면부(13)는, 능선(L)을 따라 잡아당겨지기 때문에, 당해 평면부(13)에 있어서 강도가 약한 개열홈(41)에서 개열된다.
특히, 상기 서술한 바와 같이, 개열홈(41)을, 제1 만곡부(42)가 능선(L)의 기단 측에 위치하는 전지 케이스(2)의 모서리부를 향하여 돌출 형상으로 만곡되도록, 평면부(13)에 설치함으로써, 당해 제1 만곡부(42)의 돌출부를 전지 케이스(2)의 모서리부에 더 가까운 위치에 위치를 부여할 수 있다. 능선(L)은, 전지 케이스(2)의 변형에 따라, 당해 전지 케이스(2)의 모서리부의 주변으로부터 생기기 때문에, 능선(L) 상에 위치하는 제1 만곡부(42)를, 전지 케이스(2)의 변형 초기에 개열시킬 수 있다.
이처럼, 개열홈(41)의 능선(L)과 교차하는 부분에서 개열이 생기면, 개열은 당해 개열홈(41)을 따라 진행한다. 이것에 의해, 개열홈(41) 전체가 개열된다. 이 개열홈(41)의 개열에 의해, 도 4에 나타내는 바와 같이, 대략 반원 형상의 설(舌)부(44, 45)가 형성된다.
상세하게는, 전지 케이스(2) 내의 압력이 문턱값보다 커져 당해 전지 케이스(2)의 변형에 의해 개열홈(41)이 개열되면, 도 4에 나타내는 바와 같이, 당해 개열홈(41)의 제1 만곡부(42) 및 제2 만곡부(43)에 의해, 설부(44, 45)가 각각 형성된다. 즉, 이들 설부(44, 45)는, 개열홈(41)의 제1 만곡부(42) 및 제2 만곡부(43)에 대응한 형상(본 실시 형태의 경우에는 대략 반원 형상)으로 형성된다.
이때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 외장캔(10)의 평면부(13)는, 개열홈(41)의 개열에 의해, 설부(44, 45)가 다른 부분에 대하여 뜬 상태가 되어, 간극(46)이 형성된다. 즉, 개열홈(41)의 개열에 의해 외장캔(10)의 평면부(13)에 슬릿이 들어가면, 당해 외장캔(10)의 모서리로 잡아당겨지는 능선(L) 상의 부분에서는, 당해 모서리에 가까운 부분이 외방으로 잡아당겨져 설부(44, 45)가 측벽(12)의 다른 부분에 대하여 들어올려진다(도면 중의 흰 화살표). 이들 설부(44, 45)와 평면부(13)의 다른 부분 사이에 형성되는 간극(46)으로부터, 전지 케이스(2) 내에 머무른 가스 등이 외부로 배출된다. 즉, 개열홈(41)을 포함하는 평면부(13)의 일부가 벤트(23)로서 기능한다.
상기 서술한 구성에 의해, 설부(44, 45)가 들어올려지는 만큼, 개열선이 직선 형상인 경우에 비하여, 개열 부분의 개구 면적을 크게 할 수 있어, 전지 케이스(2) 내의 가스 등을 외부로 양호한 효율로 배출할 수 있다.
또한, 개열홈(41)의 개열에 의해 형성되는 설부(44, 45)는, 전지 케이스(2)의 두께 방향 외방을 향하여 돌출되기 때문에, 당해 설부(44, 45)가 전지 케이스(2) 내의 전극체(30)와 접촉하여 단락을 발생시키는 것을 방지할 수 있다.
또, 상기 서술한 구성의 경우에는, 개열홈(41)과 동일한 길이의 개열홈을, 반원 형상의 개열선을 그리도록 설치한 경우에 비하여, 개열에 의해 형성되는 설부의 크기가 작아지기 때문에, 설부(44, 45)가 전지 케이스(2)의 측벽(12)을 덮는 외장 필름(도시 생략)과 간섭하는 것을 방지할 수 있다. 이것에 의해, 설부(44, 45)가 외장 필름과 간섭하여 개열홈(41)의 개열을 방해하는 것을 방지할 수 있다.
개열홈(41)은, 도 3에 나타내는 바와 같이, 평면부(13)의 법선 방향으로부터 보아, 능선(L)의 기단 측에 위치하는 전지 케이스(2)의 모서리부(단부)로부터, 당해 평면부(13)의 세로 방향 길이 및 가로 방향 길이의 각각 1/2의 범위 내에 설치된다. 이것에 의해, 개열홈(41)을, 평면부(13)에 있어서의 능선(L)의 기단 측에 설치할 수 있기 때문에, 당해 평면부(13)의 변형에 의해 개열홈(41)을 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
또한, 개열홈(41)은, 평면부(13)의 법선 방향으로부터 보아, 능선(L)의 기단 측에 위치하는 전지 케이스(2)의 모서리부(단부)로부터, 당해 평면부(13)의 세로 방향 길이 및 가로 방향 길이의 각각 1/3의 범위 내에 설치되는 것이 더 바람직하다. 이와 같이 함으로써, 개열홈(41)을 평면부(13)에 있어서의 능선(L)의 기단 측에 더욱 가까이 할 수 있기 때문에, 당해 개열홈(41)을, 평면부(13)의 변형에 의해, 더 확실하게 개열시킬 수 있다.
(개열홈의 잔여 두께 비율의 차이에 의한 영향)
다음으로, 평면부(13)의 판 두께(도 7 참조)에 대한 개열홈(41)의 잔여 두께(홈 부분에서의 잔여 부분의 두께, 도 7 참조)의 비(이하, 잔여 두께 비율이라고 한다)와, 개열홈(41)이 개열될 때의 압력(작동압)의 관계를, 계산 결과 등을 이용하여 설명한다.
도 6에, 이하의 계산에서 사용한 계산 모델의 일부를 모식적으로 나타낸다.
도 6은, 대략 S자 형상의 개열선을 그리도록 개열홈(41)을 형성한 전지 케이스(2)의 계산 모델을 나타낸다. 도 6에 나타내는 바와 같이, 이하의 계산에 있어서, 개열홈(41)은, 전지 케이스(2)의 평면부(13)에 있어서의 반원통부(14) 측 및 바닥면(11) 측으로부터 일정 거리(도면 중에서는 X, Y)에 위치하도록 설치되어 있다. 또한, 이하의 계산에서는, X=5mm, Y=6mm로 하고, 개열홈(41)의 제1 만곡부(42) 및 제2 만곡부(43)의 각각의 곡률을 R=5mm, 6mm로 한다. 또, 개열홈(41)의 단면은, 바닥면에서의 폭이 0.03mm이고 또한 홈 측면끼리가 이루는 각도가 20°인 거꾸로 된 사다리꼴 형상으로 한다(도 7 참조).
이하의 계산에서는, 구조 해석 소프트웨어인 LS-DYNA(등록상표)를 사용하였다. 또, 계산에 있어서 개열홈이 개열되었는지의 여부(벤트가 작동했는지의 여부)의 판정은, 연성 파단의 판정에 사용되는 이하의 식을 사용하였다.
Figure pat00001
여기서, a, b는 재료 시험 결과로부터 구해지는 재료 파라미터이며, σm는 평균 응력을, σ는 상당 응력을, ε은 상당 변형을, dε은 상당 변형의 증가분을, 각각 나타낸다.
상기 식에 있어서 I의 값이 1을 넘은 경우에, 개열홈에서 파단이 시작되고 있는 것으로서, 그때의 전지 케이스의 내압을 작동압으로 하였다. 또, 이번의 계산에서는, a를 0.3로 하고, b를 0.14로 하였다.
우선, 이번에 사용하는 상기 서술의 계산 방법의 타당성을 확인하기 위하여, 판 두께가 0.25mm인 평면부(13)에 개열홈(41)을 형성한 경우에 있어서, 상기 서술한 계산 방법에 의해 구한 작동압의 결과(계산 결과)와, 계산 모델과 동일한 위치에 동일한 형상의 개열홈을 설치하여 당해 개열홈을 실제로 개열시킨 경우의 작동압의 결과(실측 결과)를 비교하였다. 그 비교 결과를 도 8에 나타낸다. 도 8에, 개열홈의 잔여 두께를 변화시킨 경우의 개열홈의 작동압의 실측 결과(도면 중의 흰 원형의 마크) 및 계산 결과(도면 중의 실선)를 나타낸다. 전지 케이스의 사이즈는, 폭 44mm, 높이 61mm 및 케이스 두께 4.6mm로 하였다. 또, 실제로 개열홈을 개열 시키는 경우에는, 전지 케이스 내에 개열홈이 개열될 때까지 공기를 주입하고, 개열했을 때의 전지 케이스의 내압을 작동압으로 하였다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 실측 결과와 계산 결과에서 작동압이 대략 일치하고 있음과 함께, 실측 결과에 있어서 개열홈의 잔여 두께가 0.16mm와 0.2mm 사이에서 작동압이 급격하게 상승하는 경향도, 계산에 의해 모의(模擬)할 수 있게 되어 있다. 따라서, 이번의 계산 방법에 의해, 실제의 상태를 모의 가능하다. 이하에서는, 다른 사이즈의 전지 케이스에 설치된 개열홈이 개열될 때의 작동압을 계산에 의해 구하고, 계산 결과에 기초하여 잔여 두께 비율[=잔여 두께/판 두께×100(%)]을 평가한다.
도 9에, 크기가 다른 5종류의 전지 케이스(2)의 계산예를 나타낸다. 이 도 9는, 잔여 두께 비율과 작동압의 관계를 나타낸다. 또한, 도 9에 있어서, 계산예 1은, 전지 케이스(2) 사이즈가, 폭 51mm, 높이 56mm 및 케이스 두께 4.6mm이며, 평면부(13)의 판 두께가 0.25mm이다. 계산예 2는, 전지 케이스(2)의 사이즈가, 폭 50mm, 높이 59mm 및 케이스 두께 5.3mm이며, 평면부(13)의 판 두께가 0.27mm이고, 계산예 3은, 전지 케이스(2)의 사이즈가, 폭 44mm, 높이 61mm 및 케이스 두께 4.6mm이며, 평면부(13)의 판 두께가 0.25mm이다. 계산예(4)는, 전지 케이스(2)의 사이즈가, 폭 43mm, 높이 50mm 및 케이스 두께 4.8mm이며, 평면부(13)의 판 두께가 0.25mm이다. 계산예 5는, 전지 케이스(2)의 사이즈가, 폭 44mm, 높이 61mm 및 케이스 두께 4.8mm이며, 평면부(13)의 판 두께가 0.28mm이다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 전지 케이스(2)의 사이즈가 다른 5개의 계산예의 계산 결과를, 개열홈(41)에 있어서, 전지 케이스(2)의 평면부(13)의 판 두께에 대한 잔여 두께의 비(잔여 두께 비율)로 정리하면, 전지 케이스의 사이즈 및 평면부(13)의 판 두께에 차이가 있어도, 작동압에 대하여 동일한 경향을 나타낸다. 즉, 작동압은, 잔여 두께 비율이 커짐에 따라 커진다. 그리고, 잔여 두께 비율이 75% 이하인 경우(도면 중의 빗금친 화살표 참조)와, 잔여 두께 비율이 75%보다 큰 경우에, 잔여 두께 비율에 대한 작동압의 변화량(도 9의 각 선의 기울기)이 크게 다르다. 즉, 잔여 두께 비율이 75% 이하인 경우에는, 잔여 두께 비율이 변화되어도, 작동압은 그다지 크게 변화하지 않는 것에 대하에 대하여, 잔여 두께 비율이 75%보다 커지면, 잔여 두께 비율의 변화에 대한 작동압의 변화가 커진다. 이처럼, 잔여 두께 비율의 변화에 대하여 작동압의 변화가 커지면, 가공 시의 오차 등에 의해 잔여 두께 비율이 조금 변화된 경우에, 작동압이 크게 변화되기 때문에, 개열홈(41)이 개열되지 않는 경우가 있다.
따라서, 전지 케이스(2)의 평면부(13)에 설치하는 개열홈(41)은, 잔여 두께 비율이 다소 변화되어도 작동압이 그다지 크게 변화되지 않는 잔여 두께 비율 75% 이하가 되는 홈 깊이가 바람직하다.
또, 도 9에 나타내는 바와 같이, 잔여 두께 비율이 70% 이하가 되면(도면 중의 흰 화살표 참조), 잔여 두께 비율이 70%에서부터 75%의 사이에 비하여, 잔여 두께 비율의 변화에 대한 작동압의 변화량이 더욱 작아진다. 따라서, 전지 케이스(2)의 평면부(13)에 설치하는 개열홈(41)은, 잔여 두께 비율이 70％ 이하가 되는 홈 깊이가 더욱 바람직하다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 평면부(13)를 법선 방향으로부터 보아, 개열홈(41)이, 능선(L)의 기단 측이 위치하는 전지 케이스(2)의 모서리부(단부)로부터, 평면부(13)의 세로 방향 길이(T) 및 가로 방향 길이(W)의 각각 1/2의 범위(도 10의 가는 파선의 영역 내) 내에 위치하는 경우에, 상술한 바와 같은 잔여 두께 비율의 범위(75% 이하)가 더욱 바람직하다. 이러한 범위에 개열홈(41)이 설치되어 있으면, 당해 개열홈(41)을 평면부(13)의 변형에 의해 더 확실하게 개열시킬 수 있기 때문이다.
또, 평면부(13)를 법선 방향으로부터 보아, 개열홈(41)이, 능선(L)의 기단 측이 위치하는 전지 케이스(2)의 모서리부(단부)로부터, 평면부(13)의 세로 방향 길이(T) 및 가로 방향 길이(W)의 각각 1/3의 범위(도 10의 굵은 파선의 영역 내) 내에 위치하는 경우에, 상술한 바와 같은 잔여 두께 비율의 범위(75% 이하)가 더 바람직하다. 이러한 범위에 개열홈(41)이 설치되어 있으면, 당해 개열홈(41)을 평면부(13)의 변형에 의해 더 확실하게 개열시킬 수 있기 때문이다.
(실시 형태의 효과)
이상에서, 본 실시 형태에서는, 밀폐형 전지(1)에 있어서의 전지 케이스(2)의 평면부(13)에, 측면에서 보아 일 방향을 향하여 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부(42)와 당해 일 방향과는 반대 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부(43)를 가지는 개열홈(41)을 설치하였다. 그리고, 이 개열홈(41)을, 평면부(13)의 판 두께에 대한 잔여 두께의 비(잔여 두께 비율)이 75% 이하가 되는 홈 깊이로 한다. 이것에 의해, 개열홈(41)의 홈 깊이가 설계값에 대하여 다소, 어긋난 경우에도, 작동압의 설계값 근방에서 개열홈(41)을 개열시킬 수 있다. 따라서, 개열홈(41)을 더 확실하게 동작시킬 수 있다.
또한, 상기 서술한 바와 같은 잔여 두께 비율이라는 파라미터를 사용함으로써, 전지 케이스(2)의 사이즈 및 평면부(13)의 판 두께가 다른 경우에도, 잔여 두께 비율과 작동압의 관계를, 도 9에 나타내는 바와 같은 그래프에 의해 나타낼 수 있다. 따라서, 잔여 두께 비율이라는 파라미터를 사용함으로써, 전지 케이스(2)의 사이즈 및 평면부(13)의 판 두께가 다른 경우에도, 더 확실하게 개열 가능한 개열홈(41)의 홈 깊이를 설계하는 것이 가능해진다.
또, 개열홈(41)을, 잔여 두께 비율이 70% 이하가 되는 홈 깊이로 함으로써, 홈 깊이가 설계값으로부터 다소 어긋난 경우에도, 더 확실하게 개열홈(41)을 개열시킬 수 있다.
(그 밖의 실시 형태)
이상, 본 발명의 실시 형태를 설명하였지만, 상기 서술한 실시 형태는 본 발명을 실시하기 위한 예시에 지나지 않는다. 따라서, 상기 서술한 실시 형태에 한정되지 않으며, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서 상기 서술한 실시 형태를 적절히 변형하여 실시하는 것이 가능하다.
상기 실시 형태에서는, 개열홈(41)을, 제1 만곡부(42)가 능선(L) 상에 위치하도록 설치하고 있다. 그러나, 개열홈(41)을, 제2 만곡부(43)가 능선(L) 상에 위치하도록 설치해도 된다.
또, 상기 서술한 실시 형태의 구성에 한하지 않고, 개열홈(41)의 일부가 능선(L) 상에 위치하면, 당해 개열홈(41)을 외장캔(10)의 평면부(13)의 어느 위치에 형성해도 되고, 당해 개열홈(41)에 의해 구성되는 개열선의 방향도 상기 서술한 실시 형태의 방향에 한정되지 않는다.
상기 실시 형태에서는, 개열홈(41)은 2개의 만곡부(42, 43)를 가진다. 그러나, 개열홈은 3개 이상의 만곡부를 가지고 있어도 된다. 그 경우에서도, 반대 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 만곡부가 번갈아 접속된 개열선을 형성하도록 개열홈을 설치한다.
상기 실시 형태에서는, 개열홈(41)을 프레스 가공에 의해 형성하고 있다. 그러나, 개열홈(41)을 레이저 가공이나 절삭 가공 등에 의해 형성해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 개열홈(41)을 연속한 홈으로 구성하고 있다. 그러나, 개열홈을 복수로 분단하여, 독립된 복수의 홈부에 의해, 개열홈(41)을 구성해도 된다.
상기 실시 형태에서는, 개열홈(41)은, 외장캔(10)의 측면에서 보아, 측면 외방을 향하여 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부(42)와, 당해 측면 외방과는 반대 방향인 측면 내방을 향하여 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부(43)를 갖는다. 그러나, 전지 케이스(2)의 평면부(13)에 설치하는 개열홈을, 제1 만곡부의 돌출 방향과 제2 만곡부의 돌출 방향이 대략 90°이상의 각도를 가지는 형상으로 해도 된다. 즉, 개열홈은, 제1 만곡부의 돌출 방향과 제2 만곡부의 돌출 방향이 90°이상의 각도를 가지고 있으면, 어떤 형상이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 밀폐형 전지(1)의 전지 케이스(2)를, 장방형의 짧은 변 측이 원호 형상으로 형성된 바닥면을 가지는 기둥 형상으로 되어 있다. 그러나, 전지 케이스의 형상은, 육면체 등 다른 형상이어도 된다.
상기 실시 형태에서는, 밀폐형 전지(1)를 리튬 이온 전지로서 구성하고 있다. 그러나, 밀폐형 전지(1)는 리튬 이온 전지 이외의 전지이어도 된다.
본 발명은, 개열홈이 전지 케이스의 측면에 형성되는 밀폐형 전지에 이용가능하다.
1: 밀폐형 전지 2:전지 케이스
10: 외장캔 13: 평면부(측면)
41: 개열홈 42: 제1 만곡부
43: 제2 만곡부 L: 능선

Claims (6)

  1. 내부에 전극체 및 전해액이 봉입되는 중공 기둥 형상의 전지 케이스를 구비하고,
    상기 전지 케이스의 측면에는, 상기 전지 케이스가 내압의 상승에 의해 팽창했을 때 당해 전지 케이스의 측면에 형성되는 능선에 대하여 교차하는 개열선을 구성하는 개열홈이 형성되어 있고,
    상기 개열선은, 곡선에 의해서만 구성되어 있음과 함께, 상기 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아 일 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제1 만곡부와, 당해 제1 만곡부의 돌출 방향에 대하여 90°이상의 각도를 이루는 방향으로 돌출 형상으로 만곡하는 제2 만곡부가 번갈아 접속되는 것에 의해 구성되어 있고,
    상기 제1 만곡부 및 상기 제2 만곡부는, 서로 일단에서 접속되어 있으며,
    상기 제1 만곡부 및 상기 제2 만곡부 중 적어도 일방은, 상기 능선에 대하여 교차하고 있고,
    상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 판 두께에 대한 잔여 부분의 두께의 비가 75% 이하가 되는 깊이를 가지는 밀폐형 전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 판 두께에 대한 잔여 부분의 두께의 비가 70% 이하가 되는 홈 깊이를 가지는 밀폐형 전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 개열선은, 상기 제1 만곡부와 상기 제2 만곡부를 하나씩 조합하여 이루어지는 밀폐형 전지.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 만곡부는, 상기 능선의 기단 측에 위치하는 상기 전지 케이스의 단부를 향하여, 돌출 형상으로 만곡되어 있고,
    상기 개열홈은, 상기 제1 만곡부가 상기 능선 상에 위치하도록, 상기 전지 케이스의 측면에 형성되어 있는 밀폐형 전지.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아, 상기 능선의 기단 측에 위치하는 상기 전지 케이스의 단부로부터, 당해 전지 케이스에 있어서의 세로 방향 길이 및 가로 방향 길이의 각각 1/2의 범위 내에 위치하도록, 상기 전지 케이스의 측면에 형성되어 있는 밀폐형 전지.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 개열홈은, 상기 전지 케이스의 측면을 법선 방향으로부터 보아, 상기 능선의 기단 측에 위치하는 상기 전지 케이스의 단부로부터, 당해 전지 케이스에 있어서의 세로 방향 길이 및 가로 방향 길이의 각각 1/3의 범위 내에 위치하도록, 상기 전지 케이스의 측면에 형성되어 있는 밀폐형 전지.
KR1020130020410A 2012-03-01 2013-02-26 밀폐형 전지 KR20130100711A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2012-045765 2012-03-01
JP2012045765A JP2013182785A (ja) 2012-03-01 2012-03-01 密閉型電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130100711A true KR20130100711A (ko) 2013-09-11

Family

ID=49043007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130020410A KR20130100711A (ko) 2012-03-01 2013-02-26 밀폐형 전지

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20130230752A1 (ko)
JP (1) JP2013182785A (ko)
KR (1) KR20130100711A (ko)
CN (1) CN103383994A (ko)
TW (1) TW201349636A (ko)

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
USD751985S1 (en) * 2014-10-02 2016-03-22 Matthew Curry Portable power supply
KR102417637B1 (ko) * 2015-10-02 2022-07-06 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP6536354B2 (ja) * 2015-11-02 2019-07-03 株式会社村田製作所 電池、電池パック、電子機器、電動車両、蓄電装置および電力システム
USD792409S1 (en) * 2015-11-11 2017-07-18 Samsung Electronics Co., Ltd. External solid state drive
USD833411S1 (en) * 2016-07-25 2018-11-13 Robert Bosch Gmbh Wireless hub
USD837790S1 (en) * 2016-08-03 2019-01-08 Transcend Information, Inc. Mobile storage device
USD813803S1 (en) * 2016-08-05 2018-03-27 Westhill Innovation, LLC Power bank
USD875036S1 (en) * 2018-02-12 2020-02-11 Shenzhen Valuelink E-Commerce Co., Ltd. Mobile power pack
USD894905S1 (en) * 2018-04-23 2020-09-01 Ronghua Liu Ethernet OTG card reader adapter
JP1658332S (ko) * 2019-01-09 2020-04-27
USD951918S1 (en) * 2019-06-07 2022-05-17 Deok Seon Lee Wireless earphone
USD925503S1 (en) * 2020-01-08 2021-07-20 Shenzhen Jiemeisi Industrial Co., Ltd. Microphone
USD925504S1 (en) * 2020-01-08 2021-07-20 Shenzhen Jiemeisi Industrial Co., Ltd. Microphone
USD971186S1 (en) * 2020-08-13 2022-11-29 Shenzhen Jiayz Photo Industrial., Ltd Wireless microphone receiver
USD952603S1 (en) * 2020-09-29 2022-05-24 Guangzhou Muka Intelligent Technology Co., Ltd. Loudspeaker
USD983174S1 (en) * 2020-11-16 2023-04-11 3M Innovative Properties Company System control unit
USD980197S1 (en) * 2021-03-05 2023-03-07 Shenzhen Aierji Communication Co., Ltd. Microphone transmitter and receiver set
USD971188S1 (en) * 2021-03-10 2022-11-29 Shenzhen Jiayz Photo Industrial., Ltd Microphone emitter
USD969785S1 (en) * 2021-03-23 2022-11-15 Shenzhen wei bo technology co., LTD Wireless microphone
USD987607S1 (en) * 2021-08-06 2023-05-30 Shure Acquisition Holdings, Inc. Microphone
JP1712782S (ja) * 2021-08-24 2022-04-15 ワイヤレスマイクロホン
USD1030722S1 (en) * 2022-10-18 2024-06-11 Yanling ZHAO Lavalier wireless microphone
USD1011322S1 (en) * 2023-07-26 2024-01-16 Jian Huang Wireless microphone set
USD1020708S1 (en) * 2023-10-18 2024-04-02 Wei Huang Wireless microphone receiver

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4955865B2 (ja) * 2001-06-05 2012-06-20 ミヤマツール株式会社 密閉型電池の封口板及びその製造方法
JP4166028B2 (ja) * 2002-03-28 2008-10-15 三洋電機株式会社 電池
JP4535699B2 (ja) * 2003-07-17 2010-09-01 三洋電機株式会社 開裂溝付き密閉型電池
JP2006216435A (ja) * 2005-02-04 2006-08-17 Nec Tokin Tochigi Ltd 密閉型電池
JP5703573B2 (ja) * 2010-03-15 2015-04-22 新神戸電機株式会社 二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013182785A (ja) 2013-09-12
CN103383994A (zh) 2013-11-06
TW201349636A (zh) 2013-12-01
US20130230752A1 (en) 2013-09-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20130100711A (ko) 밀폐형 전지
JP5374004B2 (ja) 密閉型電池
JP6806217B2 (ja) 二次電池
US10128469B2 (en) Square-shaped sealed secondary battery and method of manufacturing same
JP6308071B2 (ja) 角形二次電池およびその製造方法
US20150280191A1 (en) Power storage device
JP2011175937A (ja) 密閉型電池
JP5557664B2 (ja) 密閉型電池
KR20130100713A (ko) 밀폐형 전지
JP4393932B2 (ja) 非水二次電池
WO2012105364A1 (ja) 角形密閉電池
JP2018006138A (ja) 蓄電装置用電極およびそれを用いた蓄電装置
JP2013098173A (ja) 密閉型電池
JP2017016806A (ja) 二次電池
JP7264676B2 (ja) 密閉型電池用絶縁板及びそれを備えた密閉型電池
JP2013098137A (ja) 密閉型電池
JP2014107105A (ja) 密閉型電池
JP6745098B2 (ja) 密閉型電池
JP2014086162A (ja) 密閉型電池
JP2014029865A (ja) 密閉型電池
JP2014002882A (ja) 密閉型電池
JP2012059668A (ja) 密閉型電池
JP2014096298A (ja) 密閉型電池
JP2012059667A (ja) 密閉型電池
KR101285898B1 (ko) 이차전지

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid