JPH0625889Y2 - 防爆型電池 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この考案は、電池内圧が異常に高まったとき所定部位が
破断してガス圧を安全に放出させる防爆型電池の改良に
関する。

《従来技術》 従来、防爆型電池の一種として、電池ケースの蓋部に破
断しやすい内蓋を設けた次のような構造のものが知られ
ている。

電池ケースの蓋部を兼ねる皿状端子板に排気孔を形成し
ておくとともに、この端子板の内側に内蓋となるダイヤ
フラム状薄板を設けて端子板の内側の凹部空間を閉塞す
る。また、上記端子板に切歯状突起を内側に突出して一
体的に設け、この切歯状突起を上記薄板の外側面の中央
部分に近接して対向させておく。そして電池内のガス圧
が異常に高まると、そのガス圧を受けて上記薄板が外側
に脹らむように変形しようとする。そのとき、薄板が切
歯状突起の先端に強く圧接し、ついには薄板がその圧接
点から破断し、内部のガスを上記排気孔から安全に逃が
す。

《考案が解決しようとする問題点》 この種の防爆型電池において最も重要なことは、電池ケ
ース内のガス圧が予め設定された値になったとき、上記
薄板が確実に破断するように構成することである。薄板
が破断する圧力、すなわち安全機構の作動圧が一定でバ
ラツキが少ないことで、はじめてこの種の電池の信頼性
が得られる。

しかし従来の防爆型電池においては、薄板が破断すると
きのガス圧を一定にするのが非常に難しいという問題が
あった。上記切歯状突起と薄板の位置関係のすこしのバ
ラツキで作動圧が大きく変わるし、切り歯状突起の先端
の鋭利さも大きく影響する。さらには、薄板の硬度のバ
ラツキも不均一な作動圧を示す要因でもあった。

ところで、弁体およびこれを附随するバネなどによって
構成される安全弁を電池ケースの一部分に取付けたもの
も提案されているが、この弁方式では作動圧を高精度に
することは可能であっても、部品点数や工数が多くな
り、安価な電池に適応するには経済性の面で全く現実的
でない。

この考案は上述した従来の問題点に鑑みなされたもの
で、その目的は、簡単で安価な構成により、排気動作の
信頼性が高い防爆機構を備えた電池を提供することにあ
る。

《問題点を解決するための手段》 この考案に係る防爆型電池は、電池ケースの蓋部を兼ね
る皿状端子板と、この端子板に形成された外部排気孔
と、上記端子板の内側にその凹部空間を閉塞するように
配設された金属製のダイヤフラム状薄板と、この薄板の
内側に重ねて配設された比較的厚い金属製の台板と、こ
の台板の中央部に形成され上記薄板によって閉塞されて
いる排気孔とを備え、上記凹部空間部分内において上記
薄板が上記台板の排気孔の周辺部分に一個所だけ抵抗溶
接によって固着されていることを特徴とする。

《作用》 この発明の防爆型電池においては、電池内圧が異常に高
まると、その圧力が上記台板の排気孔を通して上記ダイ
ヤフラム状薄板に作用し、この薄板が外側へ脹らむよう
に変形する。薄板と台板とは一個所だけ抵抗溶接で固着
されているため、薄板が変形するときの応力がその溶接
箇所に集中する。この部分は溶接によって脆化している
ため、ここに応力が集中すると、ここを起点として薄板
が破断する。

《実施例》 第１図はこの考案の一実施例による防爆型電池の全体構
成を示している。この実施例はスパイラル電極形の非水
電解液電池で、有底円筒形の負極缶１と蓋部となる皿状
の正極端子板３および環状の封口ガスケット４からなる
電池ケース内に、正極６とセパレータ５および負極７か
らなる発電要素２を非水電解液９とともに絶縁板８を介
在させて密封入したものである。セパレータ５，正極
６，負極７はそれぞれ帯状に形成されており、セパレー
タ５をはさんで交互に正極６，負極７が配置されるよう
に重ね合わされ、スパイラル状に巻かれている。

正極端子板３の内側面には、後述する台板１２と薄板１
３が重ね合わされて配置されている。台板１２と薄板１
３はステンレススチールなどの導電性金属板からなる。

負極７としてはリチウムなどの軽金属が使用され、これ
と負極缶１がリード片１１で接続されている。正極６と
しては二酸化マンガンなどが使用され、これと台板１２
とがリード片１０で接続されている。電解液９としては
非水の有機溶媒にアルカリ金属塩を溶かしたものが使用
されている。セパレータ５は、イオン透過度が大きくて
適度な機械的強度をもつポリプレピレン不織布からな
る。

正極端子板３の中央には端子部となる凸部が形成され
ており、その凸部の周縁部分に小さな外部排気孔３ａが
形成されている。

台板１２と薄板１３とは、台板１２が内側で薄板１３が
外側となるように重ね合わされて正極端子板３の内面側
にその凹部空間を閉塞するように配置され、これら３者
の周縁部分がまとめて封口ガスケット４によって強圧さ
れている。台板１２，薄板１３ともにＳＵＳ４３０など
のステンレス板からなる。台板１２の厚さは０．５mm程
度で比較的厚い。薄板１３の厚みは０．０５〜０．１５
mmと非常に薄く、比較的小さな圧力でダイヤフラム状に
変形する。

第２図にも示すように、台板１２の中央には排気孔１２
ａが形成されていて、この孔１２ａが上面側に重ねられ
た薄板１３によって塞がれている。この排気孔１２ａの
近傍において、薄板１３は台板１２に一個所だけスポッ
ト溶接（点的な抵抗溶接）されている。符号Ｓがこのス
ポット溶接点を示している。スポット溶接点Ｓは正極端
子板３が密着する部分ではなくて、正極端子板３の凹部
空間内に存在している。

以上の構成において、電池内圧が高まるとその圧力が台
板１２の排気孔１２ａを通して薄板１３に作用する。こ
の圧力を受けて薄板１３が第３図に示すように外側へ膨
出するように変形する。ところが薄板１３は排気孔１２
ａの近傍のスポット溶接点Ｓの一個所だけで台板１２に
固着されているので、薄板１３に作用する応力の多くは
スポット溶接点Ｓに集中する。しかも薄板１３のスポッ
ト溶接点Ｓの部分は溶接時の熱の影響などによって他の
部分より脆化している。従って、電池内圧が所定値以上
になると、膨出変形した薄板１３がスポット溶接点Ｓの
部分を起点として破断し、その破断部分および排気孔３
ａを通って内部のガスが安全に放出される。

この構成においては、薄板１３の厚みを適宜に選定すれ
ば、スポット溶接による溶接ナゲットの形成態様に多少
のバラツキがあっても、応力集中と脆化の合成作用によ
り、薄板１３が破断する圧力のバラツキが非常に少な
い。つまり、台板１２と薄板１３とを簡単な溶接装置で
溶接するだけで、特に高精度で厳重な品質管理を行わな
くても、防爆機構の作動圧を安定化することができる。
また、薄板１３の硬度のバラツキもほとんど悪影響しな
くなる。

《考案の効果》 以上詳細に説明したようにこの考案によれば、防爆機構
の構成および製作が従来より容易となり、しかも防爆機
構の作動圧が安定化し、この種の防爆型電池の信頼性を
大いに高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による防爆型電池の全体構
成を示す断面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面
図、第３図は同上電池における防爆機構が作動した状態
を示す部分拡大断面図である。 １……負極缶、３……正極端子板 ３ａ……排気孔、１２……台板 １２ａ……排気孔、１３……薄板 Ｓ……スポット溶接点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 中西 正典 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭49−105140（ＪＰ，Ａ) 実開 昭56−146363（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電池ケースの蓋部を兼ねる皿状端子板と、
   この端子板に形成された外部排気孔と、上記端子板の内
   側にその凹部空間を閉塞するように配設された金属製の
   ダイヤフラム状薄板と、この薄板の内側に重ねて配設さ
   れた比較的厚い金属製の台板と、この台板の中央部に形
   成され上記薄板によって閉塞されている排気孔とを備
   え、上記凹部空間部分内において上記薄板が上記台板の
   排気孔の周辺部分に一個所だけ抵抗溶接によって固着さ
   れていることを特徴とする防爆型電池。