JPH01309252A - 密閉電池 - Google Patents
密閉電池Info
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- JPH01309252A JPH01309252A JP63138274A JP13827488A JPH01309252A JP H01309252 A JPH01309252 A JP H01309252A JP 63138274 A JP63138274 A JP 63138274A JP 13827488 A JP13827488 A JP 13827488A JP H01309252 A JPH01309252 A JP H01309252A
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- JP
- Japan
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- battery
- groove
- notch
- pressure
- branch
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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
-
- 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)
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- 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】
［１７ｆ業上の利用分野］
本発明は、防爆型の密閉電池に関する。更に詳しくは、
金属製電池缶の底板に切欠きを設けた防爆型密閉電池に
関する。
金属製電池缶の底板に切欠きを設けた防爆型密閉電池に
関する。
［従来の技術］
従来、密閉型電池においては、電池内圧力が′電池缶あ
るいは電池封口部の限界耐圧以上になって爆発を引き起
こさないように、あらかしめ特定の切込部を設け、切裂
により、圧力を開放する提案（実公昭５８−１７３３２
号）、偏平形密閉電池に関し、電池缶内の圧力が上昇し
た際の応力がもつとも集中する部分の耐圧を他の部分に
対し、相対的に下げる目的で切欠を設す方法（実開昭６
０−６５９７０号）、電池容器の底部に溝を形成するに
あたり、底部に平坦部を有し、底部中心に交点を持つ溝
を形成する方法（特開昭６３−８６２４４号、特開昭６
３−８６２４６号）、電池容器の底部の内面側に？１４
をつける方法（特開昭５３−８６２４５号）等がある。
るいは電池封口部の限界耐圧以上になって爆発を引き起
こさないように、あらかしめ特定の切込部を設け、切裂
により、圧力を開放する提案（実公昭５８−１７３３２
号）、偏平形密閉電池に関し、電池缶内の圧力が上昇し
た際の応力がもつとも集中する部分の耐圧を他の部分に
対し、相対的に下げる目的で切欠を設す方法（実開昭６
０−６５９７０号）、電池容器の底部に溝を形成するに
あたり、底部に平坦部を有し、底部中心に交点を持つ溝
を形成する方法（特開昭６３−８６２４４号、特開昭６
３−８６２４６号）、電池容器の底部の内面側に？１４
をつける方法（特開昭５３−８６２４５号）等がある。
また、電池内カス圧上昇時に作動する各種の過圧放出安
全弁も提案されている。特開昭６２−９０８８３号の如
く、正極にリチウム複合金属酸化物を用い、負極に特定
カーボン質を用い、過塩素酸リチウムを電解質とし、ブ
ロビレンカーホネートを溶媒とする非水系二次電池の場
合には、通常使用時には全く圧力か？Ｅ電池缶内かから
ない。両極活物質や電解質が水分、酸素と反応すると性
能が低下することから、安全弁は不適であり、電池容器
をハーメチックシールにより封口し、完全密閉構造を採
用することが好ましい。しかし密閉性が高まり、貯蔵性
にｆ量れる反面、高温加熱されたり、高電圧で充電され
る等の異常環境下では、電池内部圧力が上昇し、電池が
破裂音を伴って破裂し、電池内容物が飛散して電池使用
の本体機器に損傷を与えるおそれがある。このハーメチ
ックシール封口の密閉電池にも切欠を施し、防爆機能を
備える必要がある。
全弁も提案されている。特開昭６２−９０８８３号の如
く、正極にリチウム複合金属酸化物を用い、負極に特定
カーボン質を用い、過塩素酸リチウムを電解質とし、ブ
ロビレンカーホネートを溶媒とする非水系二次電池の場
合には、通常使用時には全く圧力か？Ｅ電池缶内かから
ない。両極活物質や電解質が水分、酸素と反応すると性
能が低下することから、安全弁は不適であり、電池容器
をハーメチックシールにより封口し、完全密閉構造を採
用することが好ましい。しかし密閉性が高まり、貯蔵性
にｆ量れる反面、高温加熱されたり、高電圧で充電され
る等の異常環境下では、電池内部圧力が上昇し、電池が
破裂音を伴って破裂し、電池内容物が飛散して電池使用
の本体機器に損傷を与えるおそれがある。このハーメチ
ックシール封口の密閉電池にも切欠を施し、防爆機能を
備える必要がある。
従来、防爆用の切欠を形成するにあたりプレス加工が採
用されているが、ステンレススチール化の場合、溝部が
加工硬化を起こし、焼鈍しなければ、防爆機能の作動圧
力が安定しなかった。溝部を鋭利なＶ字状にすると切裂
しやすい利点があるが、加工のためのポンチの耐久性が
低い欠点を有する。溝部底部に０．１〜０．２ｎ＋ｍＲ
の丸みをつける方法（実公昭５８−２６４６０号）もあ
るか、圧力上昇に鋭敏に感応しにくくなる。
用されているが、ステンレススチール化の場合、溝部が
加工硬化を起こし、焼鈍しなければ、防爆機能の作動圧
力が安定しなかった。溝部を鋭利なＶ字状にすると切裂
しやすい利点があるが、加工のためのポンチの耐久性が
低い欠点を有する。溝部底部に０．１〜０．２ｎ＋ｍＲ
の丸みをつける方法（実公昭５８−２６４６０号）もあ
るか、圧力上昇に鋭敏に感応しにくくなる。
［発明が解決しようとする課題］
電池缶底部は、負極端子として機能する電池では、十字
状切込では正極表示とまぎられしく不適当であり、また
応力の集中する部分に切欠をｈ＆ずだけでは、通常時に
全く圧力のかからない電池では、安定した切裂開放圧力
が得られない。
状切込では正極表示とまぎられしく不適当であり、また
応力の集中する部分に切欠をｈ＆ずだけでは、通常時に
全く圧力のかからない電池では、安定した切裂開放圧力
が得られない。
簡便であり、かつ経済性の高いプレス加工方法によって
、電池内圧の上昇に対応して安全性の確保される圧力範
囲で、所望の位置を切裂させ、しかも通常の使用時には
、作動しないような切欠部を設けることが必要である。
、電池内圧の上昇に対応して安全性の確保される圧力範
囲で、所望の位置を切裂させ、しかも通常の使用時には
、作動しないような切欠部を設けることが必要である。
本発明は、異常環境下での圧力上昇時に電池缶底部に安
定した防爆機能を発揮させる切欠構造を有する密閉電池
を提供することを目的とする。
定した防爆機能を発揮させる切欠構造を有する密閉電池
を提供することを目的とする。
［課題を解決するための手段］
本発明は金属製電池缶の底板に切欠部を有する密閉電池
において、底板の中心部を通る位置に底板の内外両面か
ら切欠かれた直線状の切欠溝か設けられ、切欠溝は内面
における溝幅が外面における溝幅より大きく、かつ直線
状切欠溝の両端部または両端部近傍から分岐したそれぞ
れ少なくとも２本の分岐切欠溝が設けられていることを
特徴とする。
において、底板の中心部を通る位置に底板の内外両面か
ら切欠かれた直線状の切欠溝か設けられ、切欠溝は内面
における溝幅が外面における溝幅より大きく、かつ直線
状切欠溝の両端部または両端部近傍から分岐したそれぞ
れ少なくとも２本の分岐切欠溝が設けられていることを
特徴とする。
本発明においては、ステンレススチール、ニッケルメッ
キ加工炭素鋼等の金属製電池缶の底板の両面に切欠部を
設ける。切欠部は、底板の中心を通る直線部分を有し、
直線部分の両端には、少なくとも二つの直線または円弧
の分岐部分があり、それらは直線部に対し対称に位置し
、その分岐先端は、それぞれ直線部に対し、１２０度以
上１５０度以内、好ましくは１３０度以上１４５度以内
にある。分岐先端は、缶周縁より少なくとも１ｍｍは離
れている。
キ加工炭素鋼等の金属製電池缶の底板の両面に切欠部を
設ける。切欠部は、底板の中心を通る直線部分を有し、
直線部分の両端には、少なくとも二つの直線または円弧
の分岐部分があり、それらは直線部に対し対称に位置し
、その分岐先端は、それぞれ直線部に対し、１２０度以
上１５０度以内、好ましくは１３０度以上１４５度以内
にある。分岐先端は、缶周縁より少なくとも１ｍｍは離
れている。
また、分岐部分は、破線状であってもよく直線部分とは
必ずしも結節していなくても良い。両面に設けられた切
欠部断面は電池缶内側の切欠溝は缶外側の切欠溝に比し
て浅く、かつ溝幅は広い。
必ずしも結節していなくても良い。両面に設けられた切
欠部断面は電池缶内側の切欠溝は缶外側の切欠溝に比し
て浅く、かつ溝幅は広い。
かかる切欠付与により、プレス加工の溝加工用ポンチの
耐久性が、片面のみに切欠をつける場合に比して著しく
向上する。
耐久性が、片面のみに切欠をつける場合に比して著しく
向上する。
缶外側の切欠溝の先端は、ｏ、ｏｉ〜０．０４ｍｍＲの
丸味を帯びていても良い。
丸味を帯びていても良い。
切欠部の肉厚を２０μｍ〜５０μｍの範囲で変えて、電
池缶内圧１５〜４５ｋｇ／ｃｍ２の圧力範囲の所望の作
動圧力とする。
池缶内圧１５〜４５ｋｇ／ｃｍ２の圧力範囲の所望の作
動圧力とする。
［作 用］
本発明により電池缶底部の中心付近で安定して切裂させ
ることができる。分岐の切欠きは、切欠部の圧力による
変形を切欠溝の直線部分中央に集中させる役割をはたし
、両面の切欠により再現よく中心部を切裂させる。特に
直線部の溝幅を、内面で広く、外面で狭くしであるので
、缶内の圧力上昇に際して、外面の切欠部のノツチ効果
によって、切裂が安定して行われる。
ることができる。分岐の切欠きは、切欠部の圧力による
変形を切欠溝の直線部分中央に集中させる役割をはたし
、両面の切欠により再現よく中心部を切裂させる。特に
直線部の溝幅を、内面で広く、外面で狭くしであるので
、缶内の圧力上昇に際して、外面の切欠部のノツチ効果
によって、切裂が安定して行われる。
［実施例コ
つぎに実施例をあげて本発明を説明する。
実施例１
ステンレススチール族の厚さ０．３ｍｍの有底円筒缶の
底部にプレス加工により切欠部を形成した。
底部にプレス加工により切欠部を形成した。
第１図は、電池内容物の記載を省いた電池容器全体の断
面図を示す。１は電池缶であり、２はガラス−メタルシ
ール付電池封口蓋である。電池缶１の厚さはやや誇張し
て示されている。
面図を示す。１は電池缶であり、２はガラス−メタルシ
ール付電池封口蓋である。電池缶１の厚さはやや誇張し
て示されている。
第２図は電池缶１の底面図、すなわち電池缶の底板部分
を示す図である。図示されるように底板には直線部３お
よびその両端部の対称な分岐部４からなる切欠溝が設け
られている。第２図におけるＸ−Ｘ’線断面の拡大図を
第３図に、Ｙ−Ｙ’線断面を第４図に示す。缶底直径２
５ｍ＋ｎに対し、直線部分の長さ７ ｍｍ、分岐部分の
一辺の長さ６ＩＩＩａ＋とした。
を示す図である。図示されるように底板には直線部３お
よびその両端部の対称な分岐部４からなる切欠溝が設け
られている。第２図におけるＸ−Ｘ’線断面の拡大図を
第３図に、Ｙ−Ｙ’線断面を第４図に示す。缶底直径２
５ｍ＋ｎに対し、直線部分の長さ７ ｍｍ、分岐部分の
一辺の長さ６ＩＩＩａ＋とした。
第３図の電池缶内側の切欠溝幅ａは０．７８ｍｍ、電池
缶外側の切欠溝幅すは、０．３７ｍｍであった。こうし
て形成された薄肉部５の厚さｔは３０μｍであった。第
５図には、分岐部４０基幹直線３に対する角度αを示し
、その角度は１３８度であった。空気圧により、内容物
を未充填の電池缶内に圧力をかけ、電池缶底部が切裂す
る圧力を求めたところ、ｌＯケすべてが１８ｋｇ／ ｃ
＋ｎ２−２４ｋｇ／ｃｍ２の範囲に入り、直線部３の中
央部で切裂した。
缶外側の切欠溝幅すは、０．３７ｍｍであった。こうし
て形成された薄肉部５の厚さｔは３０μｍであった。第
５図には、分岐部４０基幹直線３に対する角度αを示し
、その角度は１３８度であった。空気圧により、内容物
を未充填の電池缶内に圧力をかけ、電池缶底部が切裂す
る圧力を求めたところ、ｌＯケすべてが１８ｋｇ／ ｃ
＋ｎ２−２４ｋｇ／ｃｍ２の範囲に入り、直線部３の中
央部で切裂した。
実施例２
ニッケルメッキ加工炭素鋼製の厚さ０．３ｍｍの有底円
筒缶の底部にプレス加工により切欠部を形成した。第６
図に切欠部が設けられた電池缶底部を示す。本実施例に
おいては、切欠溝は直線部３と、対称な円弧状分岐部６
を有し、底板の内外両面から切欠きが施されている。缶
底直径１５ｍｍに対し、直線部分３の長さ５ ｍｍ、分
岐部分６の円弧の先端と分岐基点との直線距離は３．０
ｍｍとした。電池缶内側の切欠溝幅は、０．８０ｍｍ
、電池缶外側の切欠溝幅は、０．３６ｍｍであった。薄
肉部の厚さは、４５μｍであった。第７図に示す如く、
分岐先端の基幹直線に対する角度は１３２度であった。
筒缶の底部にプレス加工により切欠部を形成した。第６
図に切欠部が設けられた電池缶底部を示す。本実施例に
おいては、切欠溝は直線部３と、対称な円弧状分岐部６
を有し、底板の内外両面から切欠きが施されている。缶
底直径１５ｍｍに対し、直線部分３の長さ５ ｍｍ、分
岐部分６の円弧の先端と分岐基点との直線距離は３．０
ｍｍとした。電池缶内側の切欠溝幅は、０．８０ｍｍ
、電池缶外側の切欠溝幅は、０．３６ｍｍであった。薄
肉部の厚さは、４５μｍであった。第７図に示す如く、
分岐先端の基幹直線に対する角度は１３２度であった。
空気圧により、内容物を未充填の電池缶内に圧力をかけ
電池缶底部が切裂する圧力を求めたところ、１０ケすべ
てが１７ｋｇ／ｃｍ’−２７ｋｇ／ｃｍ２の範囲に入り
、基幹直線中央部で切裂した。
電池缶底部が切裂する圧力を求めたところ、１０ケすべ
てが１７ｋｇ／ｃｍ’−２７ｋｇ／ｃｍ２の範囲に入り
、基幹直線中央部で切裂した。
切裂が安定して行われるためには、分岐部の形状にかか
わらず分岐部が直線部に関して対称に設けられ、かつ分
岐部の先端と分岐点を結ぶ直線が直線部となす角度が１
２０度以上１６０度以内であることが好ましく、さらに
１３０度以上１４５度以内であることがより好ましい。
わらず分岐部が直線部に関して対称に設けられ、かつ分
岐部の先端と分岐点を結ぶ直線が直線部となす角度が１
２０度以上１６０度以内であることが好ましく、さらに
１３０度以上１４５度以内であることがより好ましい。
この角度が１２０度未満および１６０度を越えると、直
線部中央における安定な切裂が生じない。
線部中央における安定な切裂が生じない。
切欠による薄肉部の肉厚は、電池缶の材質および切裂を
生じさせるための設定圧力によって定められる。
生じさせるための設定圧力によって定められる。
比較例１
ステンレススチール族の厚さ０．３＋＋ｌＩｎの有底円
筒缶の底部に、プレス加工により切欠部を形成した。第
８図に切欠部が設けられた電池缶底部を示す。×−×′
線断面の拡大図を第９図に示す。
筒缶の底部に、プレス加工により切欠部を形成した。第
８図に切欠部が設けられた電池缶底部を示す。×−×′
線断面の拡大図を第９図に示す。
缶底直径２５ｍｍに対し、直線部分７の長さ７ ｍｍ。
分岐部分８の一辺の長さ６ｍｍとした。切欠は缶の外面
からのみ設けた。分岐先端の直線部７に対する角度は９
０度であった。
からのみ設けた。分岐先端の直線部７に対する角度は９
０度であった。
第９図の電池缶外側の切欠溝幅Ｃは、０．３７ｍｍであ
った。薄肉部９の厚さｔは３０μｍであった。
った。薄肉部９の厚さｔは３０μｍであった。
空気圧により、内容物を未充填の電池缶内に圧力をかけ
、電池缶底部が切裂する圧力を求めたところ、直線部分
で切裂したが、開裂位置は一定せず、切裂する圧力範囲
も１２ｋｇ／ ｃｍ” −３５ｋｇ／ｃｍ２となり、安
定しなかった。
、電池缶底部が切裂する圧力を求めたところ、直線部分
で切裂したが、開裂位置は一定せず、切裂する圧力範囲
も１２ｋｇ／ ｃｍ” −３５ｋｇ／ｃｍ２となり、安
定しなかった。
切欠部を缶の内面にのみ設けた場合も切裂の情況は不安
定であった。
定であった。
［発明の効果コ
以上、説明したように、本発明では、切欠溝の直線部分
の両面に切欠を有し、電池缶内側の切欠溝が缶外側の切
欠溝より大きくし、直線部分の両端に所定の角度の分岐
をつけることにより、所望の圧力で切裂することができ
た。
の両面に切欠を有し、電池缶内側の切欠溝が缶外側の切
欠溝より大きくし、直線部分の両端に所定の角度の分岐
をつけることにより、所望の圧力で切裂することができ
た。
第１図は本発明実施例の電池容器の断面図、第２図は電
池容器の底面図、 第３図および第４図はそれぞれ第２図のＸ−Ｘ’に沿っ
た拡大断面図およびＹ−Ｙ’線に沿った断面図、第５図
は分岐切欠溝と直線切欠溝の角度を示す平面図、 第６図は本発明の他の実施例の底面図、第７図は分岐切
欠溝と直線切欠溝の角度を示す平面図、 第８図は比較例の底面図、 第９図は第８図のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。 １・・・電池缶、 ２・・・ガラス−メタルシール付電池封口蓋、３・・・
切欠溝、 ４・・・分岐切欠溝、 ５・・・薄肉部。 第１図
池容器の底面図、 第３図および第４図はそれぞれ第２図のＸ−Ｘ’に沿っ
た拡大断面図およびＹ−Ｙ’線に沿った断面図、第５図
は分岐切欠溝と直線切欠溝の角度を示す平面図、 第６図は本発明の他の実施例の底面図、第７図は分岐切
欠溝と直線切欠溝の角度を示す平面図、 第８図は比較例の底面図、 第９図は第８図のＸ−Ｘ’線に沿った断面図である。 １・・・電池缶、 ２・・・ガラス−メタルシール付電池封口蓋、３・・・
切欠溝、 ４・・・分岐切欠溝、 ５・・・薄肉部。 第１図
Claims (1)
- 金属製電池缶の底板に切欠部を有する密閉電池におい
て、前記底板の中心を通る位置に該底板の内外両面から
切欠かれた直線状の切欠溝が設けられ、該切欠溝は内面
における溝幅が外面における溝幅より大きく、かつ該直
線状切欠溝の両端部または両端部近傍から分岐したそれ
ぞれ少なくとも２本の分岐切欠溝が設けられていること
を特徴とする密閉電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63138274A JP2653832B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 密閉電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63138274A JP2653832B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 密閉電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01309252A true JPH01309252A (ja) | 1989-12-13 |
| JP2653832B2 JP2653832B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=15218086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63138274A Expired - Lifetime JP2653832B2 (ja) | 1988-06-07 | 1988-06-07 | 密閉電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2653832B2 (ja) |
Cited By (13)
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-
1988
- 1988-06-07 JP JP63138274A patent/JP2653832B2/ja not_active Expired - Lifetime
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