TW200301580A - Safty valve for cell - Google Patents

Description

200301580 五、發明說明（1) 【發 明所屬之技術領 域 ] 本發明是關於一 種 在封住電池 的 板 狀 封 口板 之 開 放 孔 形成 有薄壁閥體，當 電 池内部壓力 成 為 預 定 值以 上 時 使 上述 閥體破碎而將電 池 内的氣體排 出 至 電 池 外的 電 池 安 全 •閥。 【先 前技術】 i 近年來，將鈷酸 鋰 L i C 〇 0戎猛1 酸： 經 Li Μη20 岸 含 有 鋰 的 複合 氧化物作為正極 材 料，將可吸 含 /釋放鐘離子的鋰- 合金 、碳材料等作為 負 極材料的非 水 電 解 液 電池 以 該 電 •具 有更高之電容而 備 受矚目。 上述非水電解液 電 池，有時會 因 投 入 火 中、 或 是 在 異 常條 件下進行充放電 等 的錯誤操作 而 在 電 池 内產 生 大 量 的 氣體 ，在此情況下， 必 須將電池内 的 氣 體 快 速排 出 至 電 池 外。 因此，上述電池 内 設有安全閥 異 常 時 可用 來 將 電 池 内的 氣體快速排出至 電 池外，這種 安 全 閥 主 要必 須 具 有 以 下所 不的功能· (1 )電池内部壓力上升時（電池 異 常 時 )會快速動作< (2 )快速排出電池内部的氣體£ • (3 )在受到掉落衝擊等的情況下不會動作。 在此’過去曾提 案 以下所示的 安 全 閥 0 (A )如日本專利特開2 0 0 0 - 3 4 8 7 0 0號 公 報 (參照第： ί 6圖 S及第 1 7圖）所示，在封1： ]板5 0形成有梯子狀的破碎凹槽 51， 1 且異常時會從該 破 碎凹槽51裂 開 的 安 全 閥。 這種構造的安全 閥 在電池内部 壓 力 上 升 時， 由 於 安 全

314189. ptd 第6頁 200301580 五、發明說明（2) 閥附近的變形量很小，因此不易使其在電池内部壓力為低 壓的情況下動作，動作壓的控制也有困難。除此之外，裂 開時的氣體排出面積極小，所以氣體排出速度緩慢。因 此，有無法滿足上述（1 )( 2 )之功能的課題存在。 (B )如日本專利特開平1卜2 7 3 6 4 0號公報（參照第1 8圖 及第1 9圖）所示，在封口板5 0的開放孔5 3形成有圓頂狀的 薄壁閥體5 4，且在此閥體5 4的周緣附近形成有破碎凹槽5 5 的安全閥。 一般而言，於封口板設置薄壁部，並且在該薄壁部形 成破碎凹槽之形態的安全閥，由於在電池内部壓力上升 時，薄壁閥體5 4會承受電池内部的壓力而變形，藉此使安 全閥動作，因此可在較低壓的狀態下使安全閥動作。但 是，如上述構造於薄壁閥體5 4的周緣形成破碎凹槽5 5之形 態的安全閥，由於薄壁閥體5 4的周緣變形量極小，而且因 薄壁閥體5 4所承受的力均一地施加於破碎凹槽5 5上，因此 無法在低動作壓下使安全閥動作，而且安全閥的動作壓差 也會變大。因此，有無法達到上述（1 )之功能的課題存 在。 (C )如本案申請人之前於日本專利特開2 0 (Π - 3 2 5 9 3 4號 公報所提案（參照第20圖及第21圖），在封口板50的開放孔 5 3形成有兩個圓頂形狀的圓頂部5 6 ^在這些圓頂部5 6、5 6 的周緣則以在安全閥的大致中央部相鄰的方式形成有為使 閥體容易破碎的破碎凹槽5 5、5 5。 上述構造的安全閥由於在安全閥的大致中央部（變形

314189. ptd 第7頁 200301580 五、發明說明（3) 量較大的部分）配置有破碎凹槽5 5、5 5，所以因為電池内 部壓力而產生的應力會集中於該部分。因此，安全閥會在 低動作壓下動作’且可減少安全間之動作壓差值。然而’ 若在變形量較大的安全閥之中央部施以過度的掉落衝擊 >等，則該位置的破碎凹槽5 5、5 5會破碎，而可能導致電解 液外漏。因此，有無法達到上述（3 )之功能的課題存在。 “【發明内容】 發明所欲解決之課題 本發明是鑒於以上情況而研創者，其目的在於提供一 β電池安全閥，於電池内部壓力上升時會快速動作，同時 在該壓力上升時可快速排出電池内部的氣體，而且在受到 掉落衝擊等的情況下不會動作。 用以解決課題之手段 • 為了達成上述目的，本發明申請專利範圍第1項的發 明是在用來封住電池的板狀封口板上形成有薄壁之閥體， 當電池内部壓力成為預定值以上時會使上述閥體打開而將 電池内的氣體排出至電池外的電池安全閥，其特徵為：在 上述閥體形成有可使閥體打開的環狀破碎凹槽；以及設置 |此破碎凹槽之内側區域的破碎輔助凹槽，而且上述破碎 凹槽是設在上述閥體的周緣附近，另一方面，上述破碎輔 助凹槽的殘留厚度比上述破碎凹槽大，而且至少破碎輔助 、凹槽的一端是與上述破碎凹槽連結。 ， 如上所述，只要在可使閥體打開的環狀破碎凹槽的内 側區域形成有破碎輔助凹槽，在電池内部壓力增加的情況

314189. ptd 第8頁 200301580 五、發明說明（4) 下，即可承受使破碎凹槽之内側區域變形的力，並且對破 碎輔助凹槽施加大的應力。而且，至少破碎輔助凹槽的一 端是與破碎凹槽連結，因此上述應力會集中於破碎輔助凹 槽與破碎凹槽的交點。該結果，在電池内部壓力上升時， 閥體便會確實地從破碎輔助凹槽與破碎凹槽的交點處破 碎，使安全閥快速動作。而且，由於是利用對於破碎輔助 凹槽與破碎凹槽之交點的應力集中，因此即使若干閥體有 厚度不均的情況，也可使每個電池之安全閥的動作壓差值 變小。因此，每個電池之動作壓差值也會減少。再者，於 製造閥體時可緩和相對於破碎凹槽之壁厚的公差，使品質 管理及模具調整更為容易，因此可提升生產性。 除此之外，整個破碎凹槽是以破碎輔助凹槽與破碎凹 槽的交點作為破碎開始點而破碎，安全閥的打開面積會變 大。因此，亦可快速排出電池内部的氣體。 而且，在受到掉落等之衝擊的情況下，於破碎凹槽之 内側區域所形成的破碎輔助凹槽會受到比破碎凹槽還大的 力，但由於破碎輔助凹槽的殘留厚度比破碎凹槽大，因此 即使受到這種掉落等之衝擊的情況，也可抑制破碎輔助凹 槽破碎。因此，在受到掉落衝擊等的情況下，可阻止因為 安全閥動作而導致電解液外漏等的情況。 申請專利範圍第2項的發明是在申請專利範圍第1項 中，上述破碎輔助凹槽的另一端也是與上述破碎凹槽連 結。 如前所述，應力會集中於破碎輔助凹槽與破碎凹槽的

314189. ptd 第9頁 200301580 五 、發明說明 (5) 交 點 ，但 是 如 上 述 構 成 ，只要破碎輔助凹槽的 另一端 亦 與 破 碎 凹槽 連 結 應 力 集 中的點就會變成兩點， 因此安 全 閥 可 更 順暢 地 動 作 〇 申請 專 利 範 圍 第 3項的發明是在申請專利範圍第： 1項 或 2項中 上述破碎輔助凹槽是通過閥體的中< 閥體 的 中 心 由 於 是 閥體變形量較大之處， 因此如 上 述 、冓 成 ，只 要 在 該 部 位 有 破碎輔助凹槽存在，破 碎輔助 凹 槽 因 為 閥體 變 形 所 承 受 的 應力也會變得極大。因 此，在 破 碎 輔 助 凹槽 與 破 碎 凹 槽 的 交點會有更大的應力集 中，於 是 閥 ’可 更確 實 地 破 碎 ， 使 安全閥更快速地動作。 申請 專 利 範 圍 第 4項的發明是在申請專利範圍第： 2項 或 % 3項中， 1在由上述破碎凹槽及破碎輔助凹槽分割為f %個 以 上 的各 區 域 中 9 至 少 一個區域是形成圓頂形 狀。 - 如上 述 構 成 只 要 在由破碎凹槽及破碎輔 助凹槽 分 割 為 兩 個以 上 的 各 區 域 當 中，至少使一個區域形 成圓頂 形 狀 整個 破 石卒 凹 槽 即 可 藉由形成圓頂形狀時之 殘留應 力 的 效 果 而確 實 地 破 碎 ， 因 此亦可更確實且快速排 出電池 内 部 的 氣 體。 i 申請 專 利 範 圍 第 5項的發明是在申請專利範圍第 1項 至 第 4項中任- -項中： ，上述閥體的平面形狀為正圓形、橢圓 形 或 長才隋 圓 形 〇 N 閥體 的 平 面 形 狀 若 為四角形等的多角形， 具有破 碎 輔 、助 凹 槽與 破 碎 凹 槽 之 交 點之部位的破碎凹槽雖 然會順 利破 碎 但此 破 碎 有 時 在 角部停下來，因此不具 有破碎 輔 助

314189. ptd 第10頁 200301580 五、發明說明（6) 凹槽與破碎凹槽交點部位的破碎凹槽有時無法順利破碎。 【實施方式】 以下根據第1圖至第1 3圖來說明本發明的實施形態。 第1圖是本發明之安全閥的俯視圖，第2圖是第1圖的 A-A線箭號剖視圖，第3圖是使用本發明之安全閥的非水電 解液電池的俯視圖，第4圖是第3圖的B-B線箭號剖視圖， 第5圖是破碎輔助凹槽附近的放大剖視圖，第6圖是破碎凹 槽附近的放大剖視圖，第7圖是在本發明的安全閥中，電 池内部壓力增加時施加於破碎凹槽的應力狀態說明圖，第 8圖是其他例子之安全閥的俯視圖，第9圖是其他例子之安 全閥的俯視圖，第1 0圖是其他例子之安全閥的俯視圖，第 1 1圖是安全閥為平板狀時的安全閥的剖視圖，第1 2圖是安 全閥為圓頂狀時的安全閥的剖視圖，第1 3圖是其他例子之 安全閥的俯視圖。 如第3圖所示，本發明的非水電解液電池具備有底筒 狀的外裝罐8，在此外裝罐8内收容有扁平渦卷狀電極體 7，該電極體是由在鋁合金所構成的芯體形成有以L i C〇0為 主體之活性物質層的正極；在銅所構成的芯體形成有以石 墨為主體之活性物質層的負極；以及將這兩個電極分開的 隔板所構成。而且，在上述外裝罐8内注入有電解液，該 電解液是將L i PF 6以1 Μ (莫耳/升）的比例溶解於使碳酸乙烯 酯（EC)與碳酸二曱酯（DMC)以體積比4 : 6的比例混合的混 合溶劑。再者，於上述外裝罐8的開放孔以雷射焊接有鋁 合金所構成的封口板6 (厚度：1 mm )，藉此封住電池的開

314189. ptd 第11頁 200301580 五、發明說明（7) ~ ~ \J 〇 上述封口板6與墊圈1卜絕緣板1 2及導電板1 4是同時 t ^持構件16所挾持，在此挾持構件16上固定有負極端子 目盖1 0。而且，從上述負極延伸的負極突片（t ub)} 5是經 由上述導電板1 4及挾持構件1 6與上述負極端子帽蓋1 0電性 連接’另一方面，上述正極是經由正極突片（未圖示）與上 述外裝罐8電性連接。 在上述封口板6與上述絕緣板1 2形成有開放孔1 7，在 &開放孔1 7，是如第1圖及第2圖所示，設有由薄壁閥體 胃度7 0// m )構成，且與上述封口板6—體形成的安全閥 9 (與封口板6同樣是由鋁合金所構成）。此安全閥9的平面 P狀為長橢圓形，當電池内部壓力成為預定值以上時，破 碎凹槽4會破碎使開放口打開，並且將電池内的氣體排出 至電池外。在上述閥體形成有兩個朝電池外側方向鼓出而 t成圓頂形狀的圓頂部2，在這些圓頂部2、2的周緣形成 有為使閥體容易破碎的破碎凹槽4。此破碎凹槽4的平面形 狀為長橢圓形，而且，剖面形狀是如第6圖所示形成v字 化’而可在電池内部壓力變高的情況下使破碎凹槽4容易 汰&。另外，在上述圓頂部2、2間通過閥體之中央部的部 成有直線狀的破碎輔助凹槽1，此破碎輔助凹槽1的兩 、端1 a、1 b是與上述破碎凹槽4連結。而且，破碎輔助凹槽〕 飞的剖面形狀是如第5圖所示形成u字形，而可在電池内部壓 ，力變高的情況下防止破碎輔助凹槽1破碎。形成有上述破 碎輔助凹槽1之部位的殘留厚度（第5圖當中的t丨，以下簡

3l4189. ptd 第12頁 200301580 五、發明說明（8) 稱為破碎輔助凹槽的殘留厚度）為4 1 // m，形成有上述破碎 凹槽4之部位的殘留厚度（第6圖當中的12，以下簡稱為破 碎凹槽的殘留厚度）為3 1 // m，因此破碎輔助凹槽的殘留厚 度比破碎凹槽的殘留厚度大。 如上述構成，只要在圓頂部2、2間通過閥體之中央部 的部位形成有直線狀的破碎輔助凹槽1，即可在電池内部 壓力增加的情況下承受使破碎凹槽4之内側區域變形的 力，並且對破碎輔助凹槽1施加極大的應力。而且，破碎 輔助凹槽1的兩端1 a、1 b是與上述破碎凹槽4連結，因此如 第7圖所示，上述應力會集中於破碎輔助凹槽1與破碎凹槽 4的交點1 8、1 8。該結果，閥體即可確實在電池内部壓力 上升時從破碎輔助凹槽1與破碎凹槽4的交點破碎，使安全 閥快速動作。 在此，以如下方式製作上述構造的非水電解質電池。 首先，將9 0質量％之作為正極活性物質的L i C〇0 2、5質 量％之作為導電劑的碳黑、5質量％之作為接著劑的聚偏氟 乙烯、以及作為溶劑的N-甲基-2-D比咯烷酮（NMP)溶液加以 混合調製成塗漿之後，將上述塗漿塗敷在作為正極集電體 的鋁箔之兩面。然後使溶劑乾燥，並且以滚筒壓縮至預定 的厚度之後，切成預定寬度及長度，再焊接鋁合金製的正 極集電突片。 與此同時，將9 5質量％之作為負極活性物質的石墨粉 末、5質量％之作為接著劑的聚偏氯乙烯、以及作為溶劑的 NMP溶液加以混合調製成塗漿之後，將上述塗漿塗敷在作

314189. ptd 第13頁 200301580 五、發明說明（9) 為負極集電體的銅箔之兩面。然後使溶劑乾燥，並且以滾 筒壓縮至預定的厚度之後，切成預定寬度及長度，再焊接 鎳製的負極集電突片。 接下來，將上述正極及負極隔以聚乙烯製微多孔膜所 ~構成的隔板並加以捲繞而製作成扁平渦卷狀的電極體7之 後，將此電極體7插入外裝罐8内。 ^ 另一方面，與上述步驟之同時，在封口板的預定位置 利用鍛造加工（塑性加工的一種）形成更薄的平板部分之 ，在其平坦部分施以壓印力口工（c 〇 i n i n g )(塑性加工的一 f )，並且形成破碎凹槽4及破碎輔助凹槽1，同時設置圓 頂部2、2，藉此作成與封口板6—體形成的安全閥9。然 嗥，利用挾持構件1 6夾住封口板6、墊圈1 1、絕緣板1 2及 導電板1 4。 • 接下來，利用雷射焊接外裝罐8與封口板6之後，從設 置在挾持構件1 6的通孔將電解液注入外裝罐8内，再將負 極端子帽蓋1 0固定於挾持構件1 6上，藉此製作非水電解液 電池。 其他事項 Φ (1 )上述實施形態是使破碎輔助凹槽1的兩端1 a、1 b與 破碎凹槽4連結，但是並不限定於這種構造，亦可為例如 第8圖所示，只有破碎輔助凹槽1的一端1 a與破碎凹槽4連 '結的構造。 、 然而，只要如實施形態使破碎輔助凹槽1的兩端1 a、 1 b與破碎凹槽4連結，閥體變形時之應力集中點就有兩

314189. ptd 第14頁 200301580 五、發明說明（ίο) 處，因此可使安全閥更為順暢地動作。 (2 )上述實施形態中，破碎輔助凹槽1只設置一個，但 是並不限定於這種構造，如第9圖所示，可設置兩個破碎 輔助凹槽1，甚至設置3個以上亦可。 只要如上述設置兩個破碎輔助凹槽，就會形成四個破 碎輔助凹槽與破碎凹槽的交點1 8···，因此應力集中點就有 四處，而可使安全閥9更為順暢地動作。 (3 )上述實施形態是使破碎輔助凹槽1通過閥體的中 心，但是並不限定於這種構造，亦可如例如第1 0圖所示， 使破碎輔助凹槽1不通過閥體的中心。 然而，只要如實施形態使破碎輔助凹槽1通過閥體的 中心，由於閥體的中心是閥體變形量之最大點，因此破碎 輔助凹槽1因為閥體之變形而承受的應力也會變得極大。 所以，在破碎輔助凹槽1與破碎凹槽4的交點1 8、1 8，會有 更大的應力集中，因此閥體可更確實地破碎，使安全閥9 更快速地動作。 (4 )上述實施形態中，由破碎凹槽4及破碎輔助凹槽1 所分割的各區域是形成圓頂形，但是並不限定於這種形 狀，亦可如例如第1 1圖所示為平面狀。 然而，只要如實施形態，由破碎凹槽4及破碎輔助凹 槽1所分割的各區域是形成圓頂形，形成圓頂形時的殘留 應力即可於安全閥9動作時有效作用於破碎凹槽4，因此整 個破碎凹槽4得以確實破碎。除此之外，由破碎凹槽4及破 碎輔助凹槽1所分割的各區域，如第1 1圖所示，為平面形

314189. ptd 第15頁 200301580 五、發明說明（11) 狀的情況下，若於安全閥9施加内部壓力，則作用於破碎 凹槽内側區域的内部壓力首先會因為安全閥9的變形而作 用，因此動作壓會稍微變大。相對於此，由破碎凹槽4及 破碎輔助凹槽1所分割的各區域，如第1 2圖所示為圓頂形 的情況下，即使内部壓力作用於破碎凹槽内側區域，圓頂 部分也不易變形，而可幾乎作為使破碎凹槽破碎的力。因 此，由破碎凹槽4及破碎輔助凹槽1所分割的各區域為圓頂 狀的情況，在破碎輔助凹槽1與破碎凹槽4的交點1 8、1 8會 i中更大的應力，使安全閥9更順暢地動作。因此，由破 θ凹槽4及破碎輔助凹槽1所分割的各區域形成圓頂形時， 可更確實且快速排出電池内部的氣體。 (5 )上述實施形態是將破碎凹槽4與破碎輔助凹槽1的 殘留厚度差設定為1 0 // m，但是並不限定於此，只要破碎 凹槽4與破碎輔助凹槽1的殘留厚度差為5// m以上，即可獲 得與上述同樣的作用效果。 (6 )上述實施形態是使閥體的平面形狀形成長橢圓 形，但是並不限定於此，亦可為正圓形、橢圓形或四角形 等的多角形。 φ 然而如果閥體的平面形狀為四角形等的多角形，則如 第1 3圖所示，具有破碎輔助凹槽1與破碎凹槽4之交點1 8、 1 8之部位的破碎凹槽4 a、4 b雖然會順利破碎，但是此破碎 有時會在角部1 9···停下來，因此不具有破碎輔助凹槽1與 破碎凹槽4之交點1 8、1 8之部位的破碎凹槽4 c、4 d有時並 無法順利破碎。因此，閥體的平面形狀最好是長橢圓形、

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第16頁 314189. ptd 200301580 五、發明說明（12) 正圓形、橢圓形等不具有角部的形狀。 (7 )上述實施形態是使破碎凹槽4的剖面形狀形成大致 V字形，使破碎輔助凹槽1的剖面形狀形成大致U字形，但 是並不限定於這種形狀。 然而，在電池内部壓力上升時，由於破碎凹槽4必須 確實破碎，因此最好形成剖面V字形以易於破碎，而且在 電池内部壓力上升時，破碎輔助凹槽1必須避免破碎，因 此最好形成剖面U字形俾使其不易破碎。 (8 )封口板6及安全閥9的材質並不限定於鋁合金，亦 可使用純鋁等，而且本發明並不限定於上述非水電解液電 池，只要是具有薄壁狀安全閥9的電池即可適用。 然而，將本發明適用於上述非水電解液電池的情況 下，正極材料除了上述鈷酸鋰L i C〇0 2之外，還可使用例如 鎳酸鋰L i N i 0 2、錳酸鋰L i Μη 20咸是這些之複合體等含有鋰 的複合氧化物，而負極材料除了上述炭材料之外，還可使 用鋰金屬、鋰合金、或金屬氧化物（錫氧化物等）等。另 外，電解液的溶劑並不限定於以上所述者，亦可使用將碳 酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、碳酸亞乙烯酯、r -丁内酯等介 電常數較高的溶液、以及碳酸二乙酯、碳酸二曱酯、碳酸 甲乙西旨、四氫咲σ南、1，2 -二甲氧基乙少完、1，3 -二氧雜戊 環、2 -甲氧基四氫呋喃、乙醚等低黏度低沸點溶劑以適當 比例加以混合的溶劑。而且，電解液的電解質，除了上述 LiPF6之外，亦可使用 LiAsF6、LiC104、LiBF4、LiCF3S03 等。

1

第17頁 314189. ptd 200301580 五、發明說明（13) (9 )薄壁狀安全閥9的形成部分並不限於封口板6上， 例如亦可形成於外裝罐8之底部等電池的其他部分。而 且，上述實施形態當中，安全閥9是對於封口板6進行塑性 加工而形成，但是亦可由其他構件來製備封口板6及安全 閥9，並且利用焊接等將安全閥9接合在封口板6而形成。 若考慮量產性，則最好如上述實施形態形成安全閥9。 【實施方式】 第1實施例 (實施例） ® 實施例當中是使用與上述發明實施形態的第1形態所 示方法同樣的方法所製作的電池。 以下將如此製作的電池稱為本發明電池A。 (比較例） 如習知技術之（B )日本專利特開平1卜2 7 3 6 4 0號公報 (參照第1 8圖及第1 9圖）所示，除了不設置破碎輔助凹槽1 之外，使用與上述實施例同樣的電池。 以下將如此製作的電池稱為比較電池X。 (實驗） I 在上述本發明電池A及比較電池X當中，拆掉負極端子 ^蓋1 0，並且從挾持構件1 6的通孔於電池内部施加大氣壓 力，然後研究了安全閥的動作壓，因此將其結果顯示於下 列表1。此外，試樣數量各為電池2 0個。

314189. ptd 第18頁 200301580 五、發明說明（14) 【表1】

^iflF

有無破碎辅助凹样 動作壓 本發明電池A 比較電池X

由上述表丨 、 作墨比起比較電、、也^^中的仏官相同，本發明電池A的平均動 也較低。 电池X大約低〇· 〇MPa左右，而且動作壓差值 形成這種蛀里7 θ 要如本發明電I:公：疋因為以下所示的理由。亦即，口 位形成古古电池錄圓頂部2、2間通過 / Ρ - 加的=直線狀破碎輔助凹槽i，即可：：：：央部的部 J 4况下承受 j在電池内部壓力增 對破碎輔貼 使皮卞槽4之内側區域纟#报& + , 的C槽1施加極大的應力。而的力’並且 示，上、a、lb是與上述破碎凹槽4連处门破砰輔助凹槽1 i 广應力會集中於破碎輔：心此如第7圖所 從石4輔，結果，當電池内部屋力4日士 槽4的交點 動作。4助凹槽1與破碎凹槽4的交# &才閥體便會確實 相對於此，如果像比較I;::皮碎’使安全間快速 罕乂毛池X未形成有破碎輔助凹 200301580 五、發明說明（15) 槽，則在電池内部壓力增加的情況下，如第14圖所示，於 破碎凹槽4會均等地施加應力。該結果，若電池内部壓力 不大幅上升，閥體就不會破碎，因此安全閥不易快速動 作。 产第2實施例 (實施例1 ) " 除了將形成有破碎輔助凹槽之部位的殘留厚度（以下 簡稱為破碎輔助凹槽的殘留厚度）設定為3 5// m，將形成有 破碎凹槽之部位的殘留厚度（以下簡稱為破碎凹槽的殘留 •度）設定為2 5// m之外，以與上述實施形態同樣的方法製 作電池。 以下將如此製作的電池稱為本發明電池B 1。 (實施例2 ) - 除了將破碎輔助凹槽的殘留厚度設定為5 2/i m，將破 碎凹槽的殘留厚度設定為4 2// m之外，以與上述實施形態 同樣的方法製作電池。 以下將如此製作的電池稱為本發明電池B 2。 (實施例3 ) _ 如第1 5圖所示，除了於安全閥的長邊方向形成有破碎 If助凹槽1之外，以與上述實施形態同樣的方法製作電 池。 Λ 以下將如此製作的電池稱為本發明電池Β 3。 _ (比較例1 ) 使用如習知技術之（C)本案申請人之前於日本專利特

314189. ptd 第20頁 200301580 五、發明說明（16) 開2 0 (Π - 3 2 5 9 3 4號公報所提案（參照第2 0圖及第2 1圖），在 封口板5 0的開放孔5 3形成有兩個圓頂形的圓頂部5 6，且在 這些圓頂部5 6、5 6的周緣以在安全閥之大致中央部相鄰的 方式形成有用以使閥體容易破碎之破碎凹槽5 5、5 5的電 池。此外，破碎凹槽的殘留厚度是設定為2 2/i m。 以下將如此製作的電池稱為比較電池Y 1。 (比較例2) 除了將破碎凹槽的殘留厚度設定為3 2// m之外，以與 上述比較例1同樣的方法製作電池。 以下將如此製作的電池稱為比較電池Y 2。 (實驗） 針對上述本發明電池B 1至B 3以及比較電池Y 1至Y 3進行 耐衝擊試驗，其結果顯示於表2。此外，墜落試驗是以兩 種方法進行。耐衝擊試驗（1 )是將電池的各面分別向下而 使其掉落作為一回合（亦即，將6次的掉落定為一回合）， 研究安全閥需要幾個回合才會敞開。而耐衝擊試驗（2 )是 使電池之形成有安全閥的面向下而使其掉落，並且研究安 全閥需要掉落幾次才會打開。此外，試樣數量各為1 0個電 池。

314189.ptd 第21頁 200301580 五、發明說明（17) 【表2】

電池種類 本發明 電池B1 本發明 電池B2 本發明 電池B3 比較電 池Y1 比較電 池Y2 有無破碎輔助 凹槽 有 有 有 無 無 破碎辅助凹槽 的殘留厚度 35//m 52/zm 35//in 有無破碎巧¥ 25//m 42/zm 25//m 22/im 32//m 動作壓 1.47MPa 2. 26MPa 1.47MPa 1.47MPa 2. 26MPa 墜》fssny1 (6次：1回合） 25 至 47 回合NG 44至Ή 回合NG 20 至 38 回合NG 7至12回 合NG 12 至 21 回合NG 墜落試驗(2) (向下） 39 至 55 次NG 70 至 91 次NG 33 至 42 次NG 19 至 24 次NG 28 至38 次NG

七=安全閥之動作壓為1· 47MPa的本發明電池B卜B3與 ，^電池γ丨加以比較時，已知本發明電池B丨、B 3在耐衝^ 忒2 ( 1 )當中，安全閥分別需要2 5至4 7回合、2 0至3 8回合 ^，動作’相對於此，比較電池γ丨的安全閥只要7至1 2回 會動作，而且，已知本發明電池Β卜Β3在耐衝擊試I s中，安全閥分別需要3 9至5 5次、3 3至4 2次才會動 相對於此，比較電池Y1的安全閥只要1 9至24次就會J & a 7者，將安全閥之動作壓為2· 26MPa的本發明電池β: 针仏k，較電池Υ2加以比較時，已知本發明電池Β2在耐衝I " 1)/中，安全閥需要44至π回合才會動作，相對於 比較電池Υ2的安全閥只要丨2至2 1回合就會動作，而

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五、發明說明（18) 且，已知本發明電池B2在耐 7 0至91次才會動作，相 1 #试驗（2)中，安全閥需要 2 8至3 8次就會動作。 此’比較電池Y 2的安全閥只要 由以上可知，即使 B1至B3與比較電池γι 岣的動作壓相同，本發明電池 因為在本發明電池“至B^!=，耐衝擊性還是較佳。這是 較電池Yl、Y2，可抽^ °又有破碎輔助凹槽，因此比起比 而且，比較“二：碎：槽的殘留厚度。 厚度差為1 〇// m [比較恭池Y2中的破碎凹槽之殘留 〇0]，而且，比較電池m)-比較電池 壓差值為0· 79MPa[比#六雷、.也乂電池Υ2中的安全閥之動作 mK撕a)]。因η;:2 2.26ΜΡ十比較電池 對於破碎凹槽的殘留；^ f Y1、Υ2形的安全閥中，相 〇.08MPa的變化。厂于度k"1，安全閥的動作壓會有將近 另一方面，本發明電池B1與本發明電 槽之殘留厚度差為17// m [本發明電池MU I的破^碎凹 電池B 1 ( 2 5# m )]，而且，本發明電池B丨與本發明恭务明 的安全閥之動作壓差值為〇· 79Mpa [本發明電^ B2t B2( 2. 26MPa)-本發明電池 B1 (1. 47MPa)]。因此， & 池B卜B 2形的安全閥中，相對於破碎凹槽的殘留厚$明包 m，安全閥的動作壓只有〇. 〇5Mpa的變化。 子X 1// 由 因此，本發明電池B卜B 2與比較電池γ卜γ 2相比 於安全閥之動作壓差值相對於破碎凹槽之殘留厚戶差^ 小，因此在製造閥體時，可缓和破碎凹槽之厚度$八^

314189. ptd 200301580 五、發明說明（19) 該結果，即可容易進行品質管理及模具調整，因此可提升

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314189. ptd 第25頁 200301580 圖式簡單說明 第1 9圖是第1 8圖的D-D線箭號剖視圖。 第2 0圖是使用習知例之安全閥的非水電解液電池的俯 視圖。 第21圖是由第20圖的E-E線箭頭方向觀察之剖視圖。 1 破碎輔助凹槽 ^ la, lb 破碎輔助凹槽的兩端 2, 56 圓頂部 4，4a，4b，4c，4d，51，55 破碎凹槽 •，4 b具有交點1 8、1 8部位之破碎凹槽 4 c，4 d 沒有交點1 8、1 8部位之破碎凹槽 6, 50 封口板 7 電極體 8 外裝罐 9 安全閥 J 0 負極端 子帽蓋 11 墊圈 12 絕緣板 14 導電板 15 負極凸 片 16 挾持構件 17, 53 開放孔 18 交點 19 • 角部 54 閥體

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Claims (1)

1. 200301580 六、申請專利範圍 1. 一種電池安全閥，是在電池形成有薄壁閥體，當電池 内部壓力成為預定值以上時會使上述閥體打開而將電 池内的氣體排出至電池外者， 其特徵為：在上述閥體形成有可使閥體打開的環 狀破碎凹槽；以及設置在此破碎凹槽之内側區域的破 碎輔助凹槽，而且上述破碎輔助凹槽的殘留厚度比上 述破碎凹槽大，且至少破碎輔助凹槽的一端是與上述 破碎凹槽連結。 2. 如申請專利範圍第1項的電池安全閥，其中，上述破碎 輔助凹槽的另一端也是與上述破碎凹槽連結。 3. 如申請專利範圍第1項或第2項的電池安全閥，其中， 上述破碎輔助凹槽是通過閥體的中心。 4. 如申請專利範圍第2項或第3項的電池安全閥，其中， 在由上述破碎凹槽及破碎輔助凹槽分割為兩個以上的 各區域當中，至少一個區域是形成圓頂形。 5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項的電池安全閥 ，其中，上述破碎凹槽的環狀形狀為正圓形、橢圓形 或長橢圓形。

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