TWI289370B - Safety valve for cell - Google Patents

Description

1289370 五·、發明說明（1)

【發明所屬之技術 本發明是關於 形成有薄壁閥體， 上述閥體破碎而將 m m 領域】 一種在封住電池的板狀封口板之開放孔 當電池内部壓力成為預定值以上時會使 電池内的氣體排出至電池外的電池安全 【先前技術） 、入^1 ’將結駿經uc〇〇或錳酸銀uMn2〇薄含有鍾的 L二羊山作為正極材料，將可吸含/釋放鋰離子的鋰， 妷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。 ^欠上述非水電解液電池，有時會因投入火中、或是在異 f仏件下進订充放電等的錯誤操作而在電池内產生大量的 氣體在此μ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 下所示的功能： (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。

-及第 5 1， (3 )在受到掉落衝擊等的情況下不會動作。 在此 (A )士〇曰本專特開 2 _ _ ^ 一 ，， 1 7圖）所示，在封口板5 〇形成有 、二 且異常時會從該破碎凹槽5丨裂 子狀的破& 這種構造的安令關Α Φ Μ & ^ Θ的安全閥 通云Μ提案以下所示的安全閥。 0 0 0-3 48 7 0 0號公報（參 睡第1 C CO槽 這種構造的安全閥在電池内部j的安全 <力上升 時 由 於安 1289370 五、發明說明（2) 〜^ 一 -—- :I: Π 2 :很小’ S此不易使其在電池内部壓力為低 二士 h况下動作，動作壓的控制也有困難。除此之裂 开蛉的乳體排出面積極小，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u—2 73 64〇號公報（參照第丨謂 ^第1 9圖）所示，在封口板5 〇的開放孔5 3形成有圓頂狀的 薄壁閥體54，且在此閥體54的周緣附近形成有破碎凹槽55 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54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)如本案中請人之前於日本專利特開2 0 0 1 -32 5 934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 閱體各易破碎的破碎凹槽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 1289370 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，且可減少安全閥之動作壓差值。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 策，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。 1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。 1 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 1289370 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 1289370 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。 、 申請專利範圍第3項的發明是在申請專利範圍第1項或 4 2項中，上述破碎輔助凹槽是通過閥體的中心。 閥體的中心由於是閥體變形量較大之處，因此如上述 •構成，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 IP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 第3項中，在由上述破碎凹槽及破碎輔助凹槽分割為兩個 以上的各區域中，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，整個破碎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。 φ 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項中任一項中，上述閥體的平面形狀為正圓形、橢圓 形或長橢圓形。 ' 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，但此破碎有時會在角部停下來，因此不具有破碎輔助

314189.ptd 第10頁 1289370 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)與碳酸二甲酯（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 1289370 五， 、發明說明（7) 由挾^封口板6與墊圈1卜絕緣板1 2及導電板1 4是同時 帽签]η件1 6所挟持’在此挾持構件1 6上固定有負極端子 均上述、曾“ 攸上述負極延伸的負極突片（tub) 15是經 i牽技&導電板14及挟持構件16與上述負極端子帽蓋10電性 ，述外裝罐8電性連接極是經由正極突片（未圖示）與上 仏μ ^ t述封口板6與上述絕緣板1 2形成有開放孔1 7，在 魏开？ 1 7 ’疋如第1圖及第2圖所示，設有由薄壁閥體 〇// 構成’且與上述封口板6一體形成的安全閥 同樣是由叙合金所構成）。此安全閥9的平面 S KJ i二當電池内部壓力成為預定值以上時，破 奸便開放口打開，並且將電池内的氣體排出 至電池外。在上沭μ μ ^ ^ 〇； n T1 ^ A 閱奴形成有兩個朝電池外側方向鼓出而 # A # n ^ ~ +員邻2，在這些圓頂部2、2的周緣形成 处么真撼η π 的破碎凹槽4。此破碎凹槽4的平面形 狀為長擴圓形，而卫 形，而可在電池内部/面形狀是如第6圖所示形成样 Λ碎。（、另外，在上、,f二力變高的情況下使破碎凹槽4容易 S形成有直線狀的破：：部2、2間通過閥體之中央部的部 端…lb是與上述破；=凹槽卜此破碎：=1的兩 力變高的情況下防ϋΛ示形成u字形，而可在Λ池内部壓 碎輔助凹槽丨之部位的錄%輔助凹槽1破碎。形成/上述破 m的殘留厚度（第5圖當中的11，以下簡

314189. ptd 第12頁 1289370 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90質量％之作為正極活性物質的Li C〇02、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-曱基-2-吡咯烷酮（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，並且以滾筒壓縮至預定 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氣乙烯、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 1289370 五，、發明說明（9) ' ------—— 為 筒 ::體的鋼箔之兩面。然後使溶劑乾燥，並且以滾 錄ί = = 後…預定寬度及長度，再焊接 μ成ϊ ί i二將上述正極及負極隔以聚乙烯製微多孔膜所 f ^ ^板並加以捲繞而製作成扁平涡卷狀的電極體7之 後’將此電極體7插入外裝罐8内。 另方面，與上述步驟之同時，在封口板的預定位詈 利用鍛造加工⑽从* τ沾#、 攸日]頂疋位置 C塑性加工的一種）形成更薄的平板部分之 參Ί旦部分施以壓印加工Ccoining}(塑性加工的一 了f部’ 2了 2，形成破碎凹槽4及破碎輔助凹槽1，同時設置圓 a，利用姑ϋ此作成與封口板6一體形成的安全閥9。然 1 ’ 挾持構件1 6夾住封口板6、墊圈1 1、絕緣柘〗9 導電板14。 、、、巴緣扳12及 署/ ί : ί 1利用雷射焊接外裝罐8與封口板6之後，從< 置在扶1構件16的通孔將電解液注入外裝罐8内，攸6又 電池。u口疋方、枚持構件16上，猎此製作非水電解液 其他事項 # (1)上述實施形態是使破碎輔助凹槽1的兩妒Ί 破I凹槽4連結，但是並不限定於這種構而a、1 b與 第8圖所示，只有破碎輔助凹槽i的一端1破、可為例如 結的構造。 ”破碎凹槽4連 然而，只要如實施形態使破碎輔助凹槽 1 b與破碎凹槽4連結，閥體變形時之應力隼兩端1 a、 朱T點就有兩 1289370 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9Ϊ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11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11圖所示，為平面形

314189. ptd 第15頁 1289370 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 ^中更大的應力，使安全閥9更順暢地動作。因此，由破 ί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 雇 殘留厚度差設定為1 〇// 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 石皮碎凹槽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、

314189. ptd 第16頁 1289370 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的材質並不限定於链合金，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，正極材料除了上述銘酸鋰L i C 〇 0 2之外，還可使用例如 鎳酸鋰LiNi02、錳酸鋰LiMn20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、T -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 曱乙酯、四氫呋喃、1，2 -二甲氧基乙烷、1，3-二氧雜戊 環、2 -曱氧基四氫咲喃、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。

314189. ptd 第17頁 1289370 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 _闊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 1 - 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 •列表卜此外，試樣數量各為電池2 0個。

314189. ptd 第18頁 1289370 五、發明說明（14) 【表1】 電池種類 有無送宇度) 最大值 動作壓 (MPa) 本發明電池A ¥(41 //m)

1.79 1.71

比較電池X 無31 /zm 1.28 2.41 2.23 由上述表1可以明日备 電池A及比較電池\破碎凹槽的殘留厚度在本發明 作壓比起比車交1電池$儘管相同，本發明電池Α的平均動 也較低。 、力低0 · 0 5 Μ P a左右’而且動作壓差值 形成這種結果可& θ 要如本發明電、、也A 把疋因為以下所示的理由。亦即，只 位形成有直線狀破碎J員部2、2間通過閥體之中央部的部 加的情況下承受使破^助凹槽1，即可在電池内部壓力增 對破碎輔助凹5丨施碎凹槽4之内側區域變形的力，並且 的兩端1 a、1 盥"^/極大的應力。而且，破碎輔助凹槽1 示，上述應力φϊ破碎凹槽4連結’因此如第7圖所 1 8、1 8。該蛀^ : Α於破碎輔助凹槽1與破碎凹槽4的交點 從破碎輔助^槽丨盥备被電池内部壓力上升時，閥體便會確實 動作。相對於^ 碎凹槽4的交點破碎，使安全閥快速 果像比較電池X未形成有破碎輔助凹

314189.ptd 第19頁 1289370 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。 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35// 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) i 除了將破碎輔助凹槽的殘留厚度設定為5 2// 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) φ 如第1 5圖所示，除了於安全閥的長邊方向形成有破碎 輔助凹槽1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 3。 (比較例1) 使用如習知技術之（C)本案申請人之前於曰本專利特 11 1 11 1 | 11 III 1 11 1 111 ill 314189.ptd 第20頁 1289370 五、發明說明（16) 開2 0 0卜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/z 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0

314189. ptd 第21頁 1289370

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 破碎輔助凹槽 的殘留厚唐 35//m 52/zm 35//m 有無破碎凹槽 25//in 42/zm 25//m 22//m 32//m 動作壓 1.47MPa 2.26MPa 卜1· 47MPa 1.47MPa 2.26MPa 墜落試驗（1) (6次：1回合） 25 至 47 回合NG 44 至 71 回合NG 20 至 38 回合NG 7至12回 合NG 12 至 21 回合NG i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 上將安全闕之動作壓為1· 47MPa的本發明電池M、B3盥 $較電池γ丨加以比較時，已知本發明電池β丨、 =⑴當中’安全閥分別需要25至伽合、2G至細y 曰動作，相對於此，比較電池γ丨的安全閥只要7至 m動作，而且，已知本發明電池Β1、Β3在对口 ^當中，安全間分別需要39至55次、33至42次才會動^ $。目對於此’比較電* m安全闕只要19至24次就會寿 再者，將安全閥之動作壓為2.26MP_本發明 電^Υ2加以比較時，已知本發明電池B2在耐衝^ 1驗⑴當中，安全閥需要44至71回合才會動作，相 在，比較電池Y2的安全閥只要丨2至2丨回合就會動作，而；

314189. ptd 第22頁 1289370 '~—~~~一 五、發明說明（18) 且，已知本發明電砷 7〇至”次才會動作，相。：二驗三2、)中，安,間需要 2 8至3 8次就會動作。 車乂包池Y 2的女全閥只要 由以上可知，即# 入 B1至B3與比較電池。便二：閥的動作壓相㈤，本發明電池 因為在本發明電池B j ^ 衝擊性還是較佳。這是 較電池Yl、Y2，γ ^ f + 碎輔助凹槽，因此比起比 乙了增加破碎凹槽的殘留戽声。 而且，比較電池Yli比較 又 厚声罢糸1 n ,, r , /、 ？寬池γ 2中的破碎凹槽之殘留 V子度是為1 0# m [比較雷 ^ ^ ，而日咚鉍+ 池Y2(32// m)-比較電池Yl(22# 且’比車又笔池γ丨與比較電池入 壓差值為0· 79MPa [比較雷、、ψ V9r9 中的女王閥之動作 γιη 47ΜΡ ,Ί /比 #乂 電池 Y2(2.26MPa)-比較電池 (· 7MPa)]。因此，比較電池η、γ 對於破碎凹槽的殘留愿泠】，，m 6入 ]女王闕中相 O.OOPa的變化。子又W m’女王閥的動作壓會有將近 另方面、’本發明電池B1與本發明電池B2中的破碎凹 槽之殘留厚度差為17// m [本發明電池B2(42# m)—本發明 電池Bl(25/z m)]，而且，本發明電池β1與本發明電池”中 的安全閥之動作壓差值為〇· 79MPa [本發明電池 B2(2.26MPa)-本發明電池B1(147MPa)]。因此，本發明電 池B卜B2形的安全閥中，相對於破碎凹槽的殘留厚度工以 m，安全閥的動作壓只有〇 . 0 5 MP a的變化。 因此，本發明電池B1、B2與比較電池η、γ2相比，由 於安全閥之動作壓差值相對於破碎凹槽之殘留厚度差較 小，因此在製造閥體時，可緩和破碎凹槽之厚度的公差。

314189. ptd 第23頁 1289370 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 生產性。 【發明之效果】 • 如以上所說明，根據本發明，可獲得在電池内部壓力 ^升時會快速動作，且在該壓力上升時可快速排出電池内 部的氣體，同時耐掉落衝擊性極佳，且可提升生產性的優 良效果。 ❿

314189. ptd 第24頁 1289370 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第1圖是本發明之安全閥的俯視圖。 第2圖是由第1圖的A-A線箭頭方向觀察之剖視圖。 第3圖是使用本發明安全閥的非水電解液電池的俯視 圖。 第4圖是由第3圖的B-B線箭頭方向觀察之剖視圖。 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，電池的内部壓力增加 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。 第1 4圖是在比較例的安全閥中，電池的内部壓力增加 時施加於破碎凹槽的應力狀態說明圖。 第1 5圖是其他例子之安全閥的俯視圖。 第1 6圖是使用習知例之安全閥的非水電解液電池的俯 視圖。 第1 7圖是第1 6圖的C-C線箭號剖視圖。 第1 8圖是使用習知例之安全閥的非水電解液電池的俯 視圖。

314189. ptd 第25頁 1289370 圖.式簡單說明 第 1 9圖是第1 8圖的 D - D線箭號剖視圖。 2 0圖是使用習知例之安全閥的非水電解液電池的 視圖 0 - 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1 的兩端 2, 56 圓頂部 4, 4 a,- 4b,4c,4d, 51,55 破碎凹槽 4b 具有交點1 8、 1 8部位之破碎 凹槽 4c, 4d 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 JO 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. 骤 370 案號 91134573 > 月/ /曰 修正 六、申請專利範圍 1 · 種電池安 内部 池内 狀破 碎輔 述破 破碎 2. 如申 輔助 3. 如申 上述 4 ·如申 破碎 中， 5 ·如申 凹槽 壓力成 的氣體 其特徵 碎凹槽 助凹槽 碎凹槽 凹槽連 請專利 凹槽的 請專利 破碎輔 請專利 凹槽及 至少一 請專利 的環狀 全閥， 為預定 排出至 為：在 ；以及 ，而且 大，且 結。 範圍第 另一端 範圍第 助凹槽 範圍第 破碎輔 個區域 範圍第 形狀為

   是在電池形成有薄壁閥體，當電池 值以上時會使上述閥體打開而將電 電池外者， 上述閥體形成有可使閥體打開的環 設置在此破碎凹槽之内側區域的破 上述破碎輔助凹槽的殘留厚度比上 至少破碎輔助凹槽的一端是與上述 1項的電池安全閥，其中，上述破碎 也是與上述破碎凹槽連結。 1項或第2項的電池安全閥，其中， 是通過閥體的中心。 2項的電池安全閥，其中，在由上述 助凹槽分割為兩個以上的各區域當 是形成圓頂形。 1項的電池安全閥，其中，上述破碎 正圓形、橢圓形或長彳隋圓形。

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