JPH01319249A

JPH01319249A - 密閉型電池

Info

Publication number: JPH01319249A
Application number: JP63150790A
Authority: JP
Inventors: Akiyoshi Sakai; 坂井　昭良; Nobuhiro Nagao; 長尾　伸洋
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1989-12-25
Anticipated expiration: 2013-02-16
Also published as: JP2713998B2

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】主呈上皇且且公■ 本発明は、電池ケースの内部方向に突出形成されたくぼ
み部を有する防爆板が電池ケースの底壁内部に固定され
、電池の内部圧力が所定値以上になったときに上記くぼ
み部が反転すると共にくぼみ部の外周に形成された刻み
線が破断してガス吹き出し領域が形成され電池内の圧力
を低下させる密閉型電池に関する。

災来坐肢止上記密閉型電池では、過電圧の印加或いは短絡等によっ
て電池の内部にガスが発生し、電池の内圧が異常に高圧
となって、電池ケースが破壊することがある。これを防
止するために、従来より、密閉型電池の電池ケースは防
爆構造を備えている。

このような防爆構造として、特開昭６１−２０３３４８
　（第６図）に示すエアゾール缶をもとに説明する。エ
アゾール缶２１の底壁２１ａの中央部には、エアゾール
缶２１と一体に形成され、エアゾール缶２１の内方に突
出形成された円錐台状のくぼみ部２２が形成されている
。このくぼみ部２２は側壁部分２２ａと頂部分２２ｂと
により形成されており、側壁部分２２ａと頂部分２２ｂ
との境界の一部には円弧状の刻み線２３が形成されてい
る。この刻み線２３により破断分離可能な吹き出し領域
２４が形成される。そして、エアゾール缶２１内の圧力
が所定の圧力にまで達したときには、第７図に示すよう
にζ側壁部分２２ａが逆に反った後、刻み線２３が破断
する。この後、第８図に示すように、吹き出し領域２４
が完全に開放されて内部ガス等が外部に放出される。

、０　＜”′　しよ゛　　るｉ″ しかし、上記従来の防爆構造を密閉型電池に適用すると
、内部ガス放出時には、頂部分２２ｂが刻み′１ｔｉＡ
１７が形成されていない部分を中心として底壁２ｔａと
略垂直になるまで回動する。このため、密閉型電池を使
用している機器の部品が破損することがある。また、内
部ガスが鉛直下方向に流出するため、その反力が鉛直上
方向に生じる。

このため、ガス放出反力により電池が電池ホルダーから
飛び出して、機器を破損することがある。

更に、吹き出し領域２４が大きいことから、内部ガスの
みならず、電池の内容物が多量に放出され、これによっ
ても機器を破損する虞れがある等の課題を有していた。

尚、特公昭６０−２００４５６号公報、実公昭５８−１
７３３２号公報、実公昭５８−２６４６０号公報、及び
実公昭６２−２５８８５公報等にも防爆構造が提案され
ているが、上記と同様の課題を有している。

そこで、本発明は上記課題を考慮してなされたものであ
り、密閉型電池が使用される機器の破損を防止すること
により、性能を飛躍的に向上させうる密閉型電池の提供
を目的とするものである。

１１先鮭夾ヱ主友炭■手段本発明は上記目的を達成するために、電池ゲースの内部
方向に突出形成されたくぼみ部を有する防爆板が電池ケ
ースの底壁に形成され、電池の内部圧力が所定値以上に
なったときに上記くぼみ部が反転すると共にくぼみ部の
外周の一部に形成された刻み線が破断してガス吹き出し
領域が形成されて電池の内部ガスを外部に放出させる密
閉型電池において、前記電池ケースの底壁外部における
前記くぼみ部に臨む位置に、電池ケースの外部方向に突
出する凸部を形成し、この凸部の側壁部分２に前記内部
ガス放出時に電池の内部ガスを放出する複数の透穴を設
け、この透穴は前記ガス吹き出し領域よりも小さく形成
したことを特徴とする。

詐−一一一風上記の構成であれば、電池の内部圧力が所定値以上にな
ったときに上記くぼみ部が反転すると共にくぼみ部の外
周に形成された刻み線が破断してガス吹き出し領域が形
成される。そして、上記ガス吹き出し領域から吹き出さ
れたガスは凸部の内壁に囲まれた自由空間に流出した後
、側壁部分に設けられた複数の透孔からそれぞれ等量ず
つ電池外に放出される。

この際、放出ガスの反力は互いに電池の中心方向に向か
うので、電池の長手方向には余り力が加わることがない
。したがって、電池が機器から飛び出すのを防止するこ
とができる。

また、透穴はガス吹き出し領域よりも小さ（形成されて
いるため、内部ガス放出時における電池の内容物の放出
も僅かとなる。

更に、内部ガス放出時おいて、くぼみ部は刻み線が形成
されていない部位を中心に若干回動した後、その一部が
凸部内壁と当たってそれ以上回動じないので、電池の長
手方向の長さが大きくなることもない。

加えて、防爆板が露出されていないので、防爆板が破損
するのを防止することができる。

災−旌一■ 本発明の第１実施例を、第１図乃至第５図に基づいて、
以下に説明する。

第１図に示すように、ステンレス製の電池ケース５内に
は、正罹１、負極２、及びセパレータ３から成る電極群
４が収納されている。また、上記電池ケース５の開口縁
には円板状の金属蓋６がレーザ溶接法にて固定されてお
り、これによって、電池内部が密封される。上記金属蓋
６の中央部には絶縁バッキング７が挿通されており、こ
の絶縁バッキング７の挿通穴にはワッシャ９により固定
された端子８の軸部が挿通されている。

一方、前記電池ケース５の底壁土面には凸状のプロジェ
クシヨン１４が形成されており、このプロジェクション
１４にはステンレス製の防爆板１５がリング溶接されて
いる。上記防爆板１５は、電池自力に突出形成され皿ば
ねと同様の働きをするくぼみ部１５ａとこのくぼみ部１
５ａの外周に設けられた鍔部１５ｂとから成り、くぼみ
部１５ａと鍔部１５ｂとの境界の一部には、第４図に示
すように、刻み線１７が形成されている。上記くぼみ部
１５ａの変形圧力は約２０〜３０ｋｇｆ／−に設定され
ており、この設定圧力に達した際には第２図に示すよう
に、くぼみ部１５ａが反転した後、上記刻み線１７が破
断する。これにより電池の内部ガスを吹き出すガス吹き
出し領域１８が形成される。また、電池ケース５の底壁
には、金属ケース５と一体形成され電池外方に突出する
円錐台状の凸部１０が設けられている。この凸部１０は
側壁部分１２と頂部分１１とから構成されており、上記
側壁部分１２には、第３図に示すように、上記刻み線１
７が破断した際に内部ガスを放出する透穴１３・１３が
形成されている。これら透穴１３・１３は上記ガス吹き
出し領域よりも小さくなるように形成されている。

上記の構成であれば、電池の内部圧力が所定値以上とな
ってガス吹き出し領域が形成された場合に、このガス吹
き出し領域から吹き出されたガスは凸部１０内壁により
形成される自由空間に流出した後、側壁部分１２に設け
られた２つの透穴１３・１３から等量ずつ電池外に放出
される。

（実験ｌ）ここで、従来構造の密閉型電池（前記特開昭６１−２０
３３４８に示す構造の圧力逃がし装置を有している）と
上記本発明の密閉型電池とにおける、内部ガス放出時の
電池の移動距離を調べたので、その結果を下記第１表に
示す。

尚、テスト条件としては、約３００℃に加熱されたホッ
トプレート上に両電池を横倒しの状態で静止させて、内
部ガス放出前後に於ける電池の移動距離を測定した。ま
た、電池の機種はＣＲ１７３３５３Ｅ（径１７−■　高
さ３３．５龍）を用い、更にサンプルは５個づつ用いた
。

第１表上記第１表に示すように、従来の密閉型電池では移動距
離が平均で２３ＣＩｍ（最大３８ｃｍ５最小１９（ＩＪ
）であるのに対して、本発明の密閉型電池では移動距離
が平均で４Ｃ１ｌ（最大８ｃｍ、最小１ｃａｉ）であり
、従来と比べ移動距離が格段に少なくなっていることが
認められる。これは以下に示す理由によるものと考えら
れる。

即ち、内部ガス放出時において透穴１３・１３より内部
ガスが流出する際に、内部ガス（第３図中矢符Ａ）が左
右に分流されるため、内部ガス流出の反力（第３図中矢
符Ｂ）は電池の中心部に集中し、電池の長平方向に反力
が余り働かないことに起因するものである。

（実験２）次に、従来の密閉型電池と本発明の密閉型電池とにおけ
る、内部ガス放出時の電池内容物の吐出重量を調べたの
で、その結果を下記第２表に示す。

尚、テスト条件としては、２４Ｖダイレクト印加（定電
圧充電）で行った。また、電池の機種は上記実験１と同
じ電池を用い、更にサンプルは５個づつ用いた。

第２表注、吐出重量は固形物（例えば、正極活物質）の重量で
ある。

上記第２表に示すように、従来の密閉型電池では吐出重
量が平均で２．１ｇ（ｉ大３．７ｇ、ｆｉ小１．２ｇ）
であるのに対して、本発明の密閉型電池では吐出重量が
平均で０．８ｇ（ｉ大１．４ｇ、最小０．２ｇ）であり
、従来と比べて吐出重量が格段に減少していることが認
められる。これは、電池の内部ガスを放出する透穴１３
・１３の径が、防爆板１５の破断径よりも小さいことに
よるものである。

（実験３）従来構造の密閉型電池と本発明の密閉型電池において、
内部ガス放出時における電池の長手方向の形状変化量を
調べたので、その結果を下記第３表に示す。

尚、テスト条件及び電池の機種は、前記第１実験例と同
一の条件で行った。また、サンプルは３個づつ用いた。

〔以下余白〕

第３表上記第３表に示すように、従来の密閉型電池では形状変
化量が平均で４．１鶴であるのに対して、本発明の密閉
型電池では形状変化量が平均で０゜２ａｍであり、従来
より形状変化量が格段に減少していることが認められる
。これは、内部ガス放出時において、防爆板１５のくぼ
み部１５ａは刻み線１７が形成されていない部位を中心
に若干回動した後、その一部が凸部１０内壁と当たるた
め、それ以上回動じないことによるものである。

尚、上記実施例においては電池ケース５と凸部１０とが
一体形成されているが、このような構造に限定するもの
ではなく、例えば第５図に示すように、電池ケース５と
凸部１０とを別々に形成し、これらを電池完成後に溶接
するような構造であってもよいことは勿論である。

また、防爆板１５は通常のステンレス材料を用いている
が、作動圧力の設定を容易化すべ（、できれば５ＵＳ３
０４Ｌ、５ＵＳ３Ｌ６Ｌ、或いは５ＵＳ３１７Ｌ等のロ
ーカボン系の柔軟なステンレス材料を用いることが望ま
しい。

更に、防爆板１５の固定はリング溶接に限定するもので
はな（、レーザ溶接でも同様の効果を奏する。この場合
には、プロジェクシッン１４を形成することは不要であ
る。

加えて、透穴１３・１３の数は２つに限定されるもので
はなく、３つ以上であってもよい、この場合には１つ当
たりのガス放出圧力が減少するので、上記の効果を一眉
発揮することが可能である。

ｌ」Ｌ匹」［果以上のように本発明の密閉型電池であれば、内部ガス放
出時において放出ガスの反力は電池の中心方向に向かう
ので、電池の長手方向には余り力が加わることがない、
したがって、電池が機器から飛び出すのを防止すること
ができる。

また、透穴はガス吹き出し領域よりも小さく形成されて
いるため、内部ガス噴出時における電池の内容物の放出
も僅かとなる。

更に、内部ガス噴出時おいて、・くぼみ部は刻み線が形
成されていない部位を中心に若干回動じた後、その一部
が凸部内壁と当たってそれ以上回動しないので、電池の
長手方向の長さが大きくなることもない。

これらのことから、密閉型電池が使用される機器等の破
損を防止することができ、密閉型電池の性能を飛躍的に
向上させることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の密閉型電池の内部構造を示す断面図、
第２図は内部ガス噴出時の内部ガスの流れを示す説明図
、第３図は内部ガス放出時の放出ガスの反力を示す説明
図、第４図は防爆板の拡大断面図、第５図は他の実施例
を示す断面図、第６図は従来の圧力逃がし装置を示す部
分断面図、第７図及び第８図は従来の圧力逃がし装置の
作動状態を示す説明図である。５・・・電池ケース、１０・・・凸部、１２・・・側壁
部分、１３・・・透穴、１５・・・防爆板、１５ａ・・
・くぼみ部、１７・・・刻み線。特許出願人　：　三洋電機　株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）電池ケースの内部方向に突出形成されたくぼみ部
を有する防爆板が電池ケースの底壁に形成され、電池の
内部圧力が所定値以上になったときに上記くぼみ部が反
転すると共にくぼみ部の外周の一部に形成された刻み線
が破断してガス吹き出し領域が形成されて電池の内部ガ
スを外部に放出させる密閉型電池において、前記電池ケースの底壁外部における前記くぼみ部に臨む
位置に、電池ケースの外部方向に突出する凸部を形成し
、この凸部の側壁部分に前記内部ガス放出時に電池の内
部ガスを放出する複数の透穴を設け、この透穴は前記ガ
ス吹き出し領域よりも小さく形成したことを特徴とする
密閉型電池。