JPH0750159A - 新規ラプチャーを有する電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池缶の内圧が上昇したときに精度よくラ
プチャ−が作動し、その破裂を防止できるようにした電
池。 【構成】 厚さ１〜４０μmの金属箔１と、少なくと
も大きさが５ｍｍ²の開口部３を有する厚さ０．１〜
５．０ｍｍの金属板とのクラッド材よりなるラプチャー
を装着することにより、このラプチャ−が電池の内圧が
上昇した時に精度よく作動し、電池の破裂等を防止でき
るようにした電池。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は密閉型電池に関し、特に
電池缶の内圧が一定値以上に達した場合に速やかに作動
し、電池缶の内圧上昇を未然に防止する新規なラプチャ
ー構造を有する電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近、リチウム電池やリチウムイオン電
池等の電池が携帯用電子機器等に広く利用されつつあ
る。ところで、かかる電池には短絡時、加熱時等の異常
時に内圧が上昇し電池缶が破裂することを防止するため
に電池缶の内圧が一定値以上に達した場合に発生ガスを
缶外にリリースするための機構が装着されている。

【０００３】その機構として例えば、特開平１−３０９
２５２号公報に記載の電池缶の一部に刻印型の切り込み
を入れる方法、電池缶の一部に開口部を設けその部分に
金属箔を溶接し密閉する方法、特開平１−２００５５１
号公報に記載の内圧が一定値以上に達した場合に開口す
るスプリング式の押さえ弁を装着する方法等が考案され
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
かかる安全機構には種々の問題があった。

【０００５】即ち、刻印型の切り込みを入れる方法の場
合は作動圧の制御が困難であり、電池缶の内圧が相当高
くなるまで作動しない場合があり、安全上問題が残って
いた。

【０００６】又、電池缶の一部に開口部を設け、その部
分に金属箔を溶接し密閉する方法の場合薄い金属箔を溶
接するという技術上の困難があると共に、溶接時金属箔
がダメージを受け作動圧が安定しない、もしくはピンホ
ール等が発生し密閉性が損なわれるという問題点があっ
た。又、スプリング式の押さえ弁を装着する方法の場
合、密閉性が完全ではなく、水分混入、電解液の揮散等
の問題があり電池の性能保証が困難であった。

【０００７】本発明はこのような点に鑑みて成されたも
のであり、作動圧の安定した、しかも密閉性が完全なラ
プチャー構造を考案することにより、内圧上昇という異
常時にも未然にガスを放出し電池缶が破裂することを防
止できる電池を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、厚み１〜４０
μmの金属箔と、少なくとも５ｍｍ²以上の開口部を有す
る厚み０．１〜５．０ｍｍの金属板のクラッド材よりな
るラプチャーを装着することにより、電池の内圧が上昇
した時に精度よく作動し電池の破裂等を防止できるよう
にしたものである。

【０００９】図面を参照して具体的に説明すると、図面
は本発明の電池用ラプチャーを電池缶蓋材に設けた例で
ある。

【００１０】図１はこの電池缶蓋材の平面図、図２は図
１におけるＡ−Ａ線断面図である。図面に示すように開
口部３を有する金属板２と金属箔１とをクラッド化した
電池缶蓋材の中央に絶縁層５を介して正極ピン４を設け
たものである。

【００１１】

【作用】本発明で用いる金属箔は厚さが１〜４０μm の
範囲でなければならない。好ましくは、３〜３０μmの
範囲、更に好ましくは５〜２５μmの範囲である。

【００１２】金属箔の厚みは作動圧に大きく影響する。
即ち、金属箔の厚みが１μm 未満の場合は作動圧が余り
に低くなり安全面からは好ましいが、実使用条件下での
誤作動の確率が高くなり用いることができない。逆に４
０μm を超す厚みの金属箔を用いた場合には作動圧が余
りに高くなり、安全面で問題が発生する。

【００１３】金属箔の材質については特に限定されるも
のではないが、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｔｉ、Ｆｅ
等の材料が挙げられる。

【００１４】次に、上記金属箔と少なくとも５ｍｍ²以
上の開口部を有する厚み０．１〜５．０ｍｍの金属板と
をクラッド化することにより本発明でいうラプチャー構
造を得ることができる。クラッド化の方法については特
に限定するものではないが、例えば、特公平１−１６，
５９７号公報、特公平１−３５，９１８号公報、特公平
１−４２，７９９号公報、特公平１−３，５９９号公報
等にて開示されている方法等が採用される。

【００１５】この時、金属板は少なくとも５ｍｍ²以上
の開口部を有していなければならない。５ｍｍ²未満の
場合は例え所定圧でラプチャーが作動しても開口部の面
積が小さすぎて、ガスの放出がスムーズに起らず電池缶
内に圧力が残存し、安全上問題が残り、好ましくない。

【００１６】金属板の厚みは０．１〜５ｍｍの範囲でな
ければならない。０．１ｍｍ未満の場合は機械強度的に
弱いという欠点が生じ好ましくない。

【００１７】又、５ｍｍを超す場合は強度的には十分で
はあるが、不必要に重量が増加することとなり好ましく
ない。

【００１８】金属板の材質については特に限定されるも
のではないが、Ｎｉ、Ａｌ、Ｃｕ、ＳＵＳ、Ｔｉ、Ｆｅ
等の材料が挙げられる。

【００１９】上記の方法にてクラッド化された材料を電
池に装着する方法については特に限定するものではない
が、電池缶側壁、電池缶底部、電池缶蓋部等に溶接する
方法、又は、カシメ法により装着する方法等が挙げられ
る。

【００２０】一般的には上記クラッド材を電池缶蓋材と
して用いるのが最も合理的である。

【００２１】

【実施例】以下本発明を実施例により更に詳しく説明す
る。

【００２２】実施例１ 厚み１０μmのＳＵＳ箔１と大きさ６ｍｍ²の開口部３を
有するＳＵＳ板２とのクラッド材を用いて図１に示すよ
うな電池缶蓋を作製した。

【００２３】この電池缶蓋のラプチャー部の静水破壊圧
を測定した。

【００２４】結果は表１に示す通りであった。なお、測
定はｎ＝１０で行った。

【００２５】実施例２〜５、比較例１〜２ 実施例１において、ＳＵＳ箔の厚み、ＳＵＳ板の厚み、
開口部の面積を表１の通りに変えた以外は全く同じ操作
を行った。その時のラプチャー破壊圧を同じく表１に示
す。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【発明の効果】上述のように本発明の条件範囲のラプチ
ャーは金属箔の厚みの選択により任意の作動圧に設定す
ることが可能であり、しかも設定した作動圧のバラツキ
が非常に小さく電池の安全機構として非常に有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電池用ラプチャーを有する電池缶蓋の
一例の平面図、

【図２】上記電池缶蓋のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】

１ 金属箔 ２ 金属板 ３ 金属板の開口部 ４ 正極ピン ５ 絶縁層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湊 康文 神奈川県川崎市川崎区夜光１丁目３番１号 旭化成工業株式会社内 (72)発明者 金綱 務 神奈川県横浜市緑区霧ケ丘３−22−14− 202

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚み１〜４０μｍの金属箔と、少なくと
   も５ｍｍ²以上の開口部を有する厚み０．１〜５．０ｍ
   ｍの金属板とのクラッド材よりなる電池用ラプチャーを
   有する電池。