JPH0750599B2 - 密閉型電池 - Google Patents
密閉型電池Info
- Publication number
- JPH0750599B2 JPH0750599B2 JP3167473A JP16747391A JPH0750599B2 JP H0750599 B2 JPH0750599 B2 JP H0750599B2 JP 3167473 A JP3167473 A JP 3167473A JP 16747391 A JP16747391 A JP 16747391A JP H0750599 B2 JPH0750599 B2 JP H0750599B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- battery case
- thin
- sealed
- internal pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は防爆機能を備えたオキシ
ハロゲン化物を活物質として用い、ハーメチックシール
を用いて密閉した電池に関するものである。
ハロゲン化物を活物質として用い、ハーメチックシール
を用いて密閉した電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リチウムを主体とした負極と塩化チオニ
ルを正極兼電解液溶媒として用いたリチウム電池は活物
質が水と非常に反応しやすいためハーメチックシールに
より完全密閉する構造が採用されている。
ルを正極兼電解液溶媒として用いたリチウム電池は活物
質が水と非常に反応しやすいためハーメチックシールに
より完全密閉する構造が採用されている。
【０００３】しかし、上記のような密閉構造の電池は、
ハーメチックシールにより密閉性が高いため貯蔵性に優
れているが、反面、高温加熱下にさらされたり、高電圧
で充電されるなどの異常事態が生じた場合、電池の内部
圧力が異常に高くなって電池が破裂し、当該電池を使用
している機器を破損するおそれがある。
ハーメチックシールにより密閉性が高いため貯蔵性に優
れているが、反面、高温加熱下にさらされたり、高電圧
で充電されるなどの異常事態が生じた場合、電池の内部
圧力が異常に高くなって電池が破裂し、当該電池を使用
している機器を破損するおそれがある。
【０００４】このため、電池ケースの底部に溝を加工
し、薄肉部を設けることにより防爆機能を付与すること
が提案されている。
し、薄肉部を設けることにより防爆機能を付与すること
が提案されている。
【０００５】従来提案されている防爆機能を備えた代表
的な密閉型電池について図４により説明する。図４の電
池断面図に示すように、密閉型電池の一例は、電池ケー
ス２１の中に、リチウムを主体とした負極２２、セパレ
ータ２３、カーボンを主体とした円柱状正極体２４、針
状集電体２５が配置されていると共に、塩化チオニルが
正極兼電解液溶媒２６として注液され、正極端子２７、
ガラスシール２８、金属製蓋２９からなる上蓋を電池ケ
ース２１の上部円周に溶接して密閉化されている。
的な密閉型電池について図４により説明する。図４の電
池断面図に示すように、密閉型電池の一例は、電池ケー
ス２１の中に、リチウムを主体とした負極２２、セパレ
ータ２３、カーボンを主体とした円柱状正極体２４、針
状集電体２５が配置されていると共に、塩化チオニルが
正極兼電解液溶媒２６として注液され、正極端子２７、
ガラスシール２８、金属製蓋２９からなる上蓋を電池ケ
ース２１の上部円周に溶接して密閉化されている。
【０００６】この電池ケース２１の底部には、図５に示
すように十字状の溝３０が加工してあり、この溝３０に
よる薄肉部が設けてある。即ち、電池内圧が異常に高く
なり始めた場合、この十字状の溝３０による薄肉部が裂
けて、開口部が形成され、電池内容物及び内圧が電池外
部に放出され電池の破裂を防ぐ構造となっている。（特
開昭６３−８６２４３号公報参照）
すように十字状の溝３０が加工してあり、この溝３０に
よる薄肉部が設けてある。即ち、電池内圧が異常に高く
なり始めた場合、この十字状の溝３０による薄肉部が裂
けて、開口部が形成され、電池内容物及び内圧が電池外
部に放出され電池の破裂を防ぐ構造となっている。（特
開昭６３−８６２４３号公報参照）
【０００７】従来提案されている防爆機能は以上のよう
な構造であるから、例えば火中にその電池が投入されて
急激に電池内圧が上昇し、溝３０による薄肉部が十字状
に裂け内圧及び電池内容物が放出されることを予定した
ものであるが、実際には薄肉部の開口面積が余り大きく
ならず、このため放出されるはずの正極体や底紙などの
電池内容物が薄肉部の不完全な開口部に詰まるおそれが
高い。前記開口部に内容物が詰って再び閉塞されると、
高まった電池内圧の放出が充分でないため再び電池内圧
が上昇し、破裂する恐れがあった。
な構造であるから、例えば火中にその電池が投入されて
急激に電池内圧が上昇し、溝３０による薄肉部が十字状
に裂け内圧及び電池内容物が放出されることを予定した
ものであるが、実際には薄肉部の開口面積が余り大きく
ならず、このため放出されるはずの正極体や底紙などの
電池内容物が薄肉部の不完全な開口部に詰まるおそれが
高い。前記開口部に内容物が詰って再び閉塞されると、
高まった電池内圧の放出が充分でないため再び電池内圧
が上昇し、破裂する恐れがあった。
【０００８】また、内圧等による開口部形成のため、電
池ケースの底部外面に断面楔形等の切欠溝を十字状等に
形成するため、タブ状の端子部材を接合する場合、その
接合部位に制約が生じる。即ち、上記切欠溝が埋れない
ようにタブの取付けがなされるためである。
池ケースの底部外面に断面楔形等の切欠溝を十字状等に
形成するため、タブ状の端子部材を接合する場合、その
接合部位に制約が生じる。即ち、上記切欠溝が埋れない
ようにタブの取付けがなされるためである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な問題点を解消することを目的とするもので、電池内圧
が上昇したとき、当該電池内圧及び内容物を外部へ放出
させるための開口面積が大きく形成され、安全性を向上
させた電池ケースを提供することを課題とする。
な問題点を解消することを目的とするもので、電池内圧
が上昇したとき、当該電池内圧及び内容物を外部へ放出
させるための開口面積が大きく形成され、安全性を向上
させた電池ケースを提供することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的としてなされた本発明の構成は、電池ケース内に
発電物質を収納し、上蓋を溶接した密閉型電池におい
て、電池ケース底部の外面に、底部の最外周部よりも内
側の位置に電池ケースの外面へ向う段差を設けると共に
底部内面にも前記外面段差と比べ同じか又は内側の位置
に電池ケースの外側へ向う内面段差を設けることによ
り、外面段差と内面段差との対向する立上り半径部の間
に、電池ケース材の肉厚より薄肉の環状の薄肉部を、そ
の一部に薄肉に形成しない箇所を残して形成したことを
特徴とするものである。
を目的としてなされた本発明の構成は、電池ケース内に
発電物質を収納し、上蓋を溶接した密閉型電池におい
て、電池ケース底部の外面に、底部の最外周部よりも内
側の位置に電池ケースの外面へ向う段差を設けると共に
底部内面にも前記外面段差と比べ同じか又は内側の位置
に電池ケースの外側へ向う内面段差を設けることによ
り、外面段差と内面段差との対向する立上り半径部の間
に、電池ケース材の肉厚より薄肉の環状の薄肉部を、そ
の一部に薄肉に形成しない箇所を残して形成したことを
特徴とするものである。
【００１１】この電池ケース底部外面を上からみると、
前記薄肉部はほぼ円形状をなすが、その外周上の一部に
段差を設けない未薄肉部を残した。
前記薄肉部はほぼ円形状をなすが、その外周上の一部に
段差を設けない未薄肉部を残した。
【００１２】
【作 用】この発明における防爆機能は、電池内圧が異
常に上昇し、薄肉部分が裂ける場合、電池ケース底部外
面を上から見たときの円形状の薄肉部の内面側が切裂か
れて開口する。又、このようにして形成される開口部の
面積は電池内容物が電池外部に放出する際にそれらが詰
まることのない大きさに形成されるため、確実に電池内
圧及び内容物を外部に放出できる。
常に上昇し、薄肉部分が裂ける場合、電池ケース底部外
面を上から見たときの円形状の薄肉部の内面側が切裂か
れて開口する。又、このようにして形成される開口部の
面積は電池内容物が電池外部に放出する際にそれらが詰
まることのない大きさに形成されるため、確実に電池内
圧及び内容物を外部に放出できる。
【００１３】また、電池ケース底部外面を上から見て、
環状の薄肉部をほぼ円形状に形成すると共にその一部を
未薄肉部、即ち、つなぎ部として残しているため、この
未薄肉部（つなぎ部）が開口時の支点となると共に、こ
の支点の反対側の薄肉部に内圧が集中してかかるため、
円形状の全周をすべて薄肉部に形成する場合よりも、低
い内圧で確実に防爆機能が作動する。
環状の薄肉部をほぼ円形状に形成すると共にその一部を
未薄肉部、即ち、つなぎ部として残しているため、この
未薄肉部（つなぎ部）が開口時の支点となると共に、こ
の支点の反対側の薄肉部に内圧が集中してかかるため、
円形状の全周をすべて薄肉部に形成する場合よりも、低
い内圧で確実に防爆機能が作動する。
【００１４】
【実施例】以下にこの発明の実施の一例を図により説明
する。図１は本発明により形成した密閉型電池の一例の
断面図で、図１において、電池ケース１の中にリチウム
を主体とした負極２、セパレーター３、カーボンを主体
とした円柱状正極体４、針状集電体５が配置され、塩化
チオニルが正極兼電解溶媒６として注液され、正極端子
７、ガラスシール８、金属製蓋９からなる上蓋を電池ケ
ース１の上部円周に溶接して密閉化されている。
する。図１は本発明により形成した密閉型電池の一例の
断面図で、図１において、電池ケース１の中にリチウム
を主体とした負極２、セパレーター３、カーボンを主体
とした円柱状正極体４、針状集電体５が配置され、塩化
チオニルが正極兼電解溶媒６として注液され、正極端子
７、ガラスシール８、金属製蓋９からなる上蓋を電池ケ
ース１の上部円周に溶接して密閉化されている。
【００１５】この電池ケース１の底部外面には外面段差
部１０が、また電池ケース１の内面には前記外面段差１
０と比べ同一又は内側の位置に内面段差１１がそれぞれ
設けてあり、この構成によって電池ケース１の底部の外
面段差１０と内面段差１１との対向する立上り半径部の
間には薄肉部１２が形成される。
部１０が、また電池ケース１の内面には前記外面段差１
０と比べ同一又は内側の位置に内面段差１１がそれぞれ
設けてあり、この構成によって電池ケース１の底部の外
面段差１０と内面段差１１との対向する立上り半径部の
間には薄肉部１２が形成される。
【００１６】図２はプレス加工により形成した本発明の
電池ケース１の底部の薄肉部１２の拡大断面図で、ここ
では、ケース内側の凸金型Ｐとケース外側の凹金型Ｄに
より電池ケース１の底部に外面段差１０と、この底部の
内面には前記外面段差１０と比べ同じか内側の位置に内
面段差１１を設け、外面段差１０と内面段差１１との対
向する立上り半径部の間に、ほぼ環状の薄肉部１２を形
成している。
電池ケース１の底部の薄肉部１２の拡大断面図で、ここ
では、ケース内側の凸金型Ｐとケース外側の凹金型Ｄに
より電池ケース１の底部に外面段差１０と、この底部の
内面には前記外面段差１０と比べ同じか内側の位置に内
面段差１１を設け、外面段差１０と内面段差１１との対
向する立上り半径部の間に、ほぼ環状の薄肉部１２を形
成している。
【００１７】図３は本発明による電池ケース１の底部を
上から見た平面図であり、薄肉部１２はほぼ円形状に形
成するが、一部に段差を設けない未薄肉部１３が残るよ
うに上記金型Ｐ又はＤが形成されている。
上から見た平面図であり、薄肉部１２はほぼ円形状に形
成するが、一部に段差を設けない未薄肉部１３が残るよ
うに上記金型Ｐ又はＤが形成されている。
【００１８】図２において、内面段差１１の立上り半径
Ｒ１をＲ１＝０．１ｍｍ、外面段差１０の立上り半径Ｒ
２をＲ２＝０．２ｍｍ、前記両段差１０，１１の外，内
径Ｄ１，Ｄ２をＤ１＝Ｄ２とし、ケースの底部の肉厚、
つまり内面段差１１の深さＰの寸法を調整することによ
り任意に薄肉部１２の厚みを設定できることとした。
又、Ｒ１を小さくし、Ｒ２を大きくすることにより薄肉
部に内圧が集中し、裂けやすくして低圧で確実に作動す
るようにした。Ｒ１，Ｒ２の変化と作動圧との関係につ
いて実験した結果を
Ｒ１をＲ１＝０．１ｍｍ、外面段差１０の立上り半径Ｒ
２をＲ２＝０．２ｍｍ、前記両段差１０，１１の外，内
径Ｄ１，Ｄ２をＤ１＝Ｄ２とし、ケースの底部の肉厚、
つまり内面段差１１の深さＰの寸法を調整することによ
り任意に薄肉部１２の厚みを設定できることとした。
又、Ｒ１を小さくし、Ｒ２を大きくすることにより薄肉
部に内圧が集中し、裂けやすくして低圧で確実に作動す
るようにした。Ｒ１，Ｒ２の変化と作動圧との関係につ
いて実験した結果を
【表１】に示す。なお、薄肉部の厚みは０．０５ｍｍ、
Ｄ１＝Ｄ２とした。
Ｄ１＝Ｄ２とした。
【００１９】
【表１】
【００２０】この結果、Ｒ１，Ｒ２を０．１ｍｍ以下に
するとプレス加工時に薄肉部にクラックが生じやすく、
又、金型の摩耗が大きいことが判明した。従って、
Ｒ１，Ｒ２は０．１ｍｍ以上にすることが望ましい。ま
た
するとプレス加工時に薄肉部にクラックが生じやすく、
又、金型の摩耗が大きいことが判明した。従って、
Ｒ１，Ｒ２は０．１ｍｍ以上にすることが望ましい。ま
た
【表１】の結果から、作動圧を低くでき、プレス加工も
安定してできる点からＲ１＝０．１ｍｍ、Ｒ２＝０．２
ｍｍに設定した。
安定してできる点からＲ１＝０．１ｍｍ、Ｒ２＝０．２
ｍｍに設定した。
【００２１】薄肉部１２についてはその厚みを０．０４
ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍにそ
れぞれ設定し作動圧を実験してみた。この結果を
ｍｍ、０．０５ｍｍ、０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍにそ
れぞれ設定し作動圧を実験してみた。この結果を
【表２】に示す。なお、この実験においてはＲ１＝０．
１ｍｍ、Ｒ２＝０．２ｍｍ、Ｄ１＝Ｄ２とした。
１ｍｍ、Ｒ２＝０．２ｍｍ、Ｄ１＝Ｄ２とした。
【００２２】
【表２】
【００２３】上記の
【表２】に示したそれぞれの薄肉部の厚み寸法で単三型
の塩化チオニルリチウム電池を製作し、火中での防爆機
能の作動状態を実験した結果、薄肉部厚みが０．０４ｍ
ｍ、０．０５ｍｍのものは薄肉部がほぼ円形状に全面的
に開口し、電池内圧及び内容物が完全に外部の放出され
た。しかし、薄肉部厚みが０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍ
のものは火中に電池を投下した後約１分程度で破裂に至
るものが発生した。このことから薄肉部の肉厚は０．０
５ｍｍ以下が好ましい。
の塩化チオニルリチウム電池を製作し、火中での防爆機
能の作動状態を実験した結果、薄肉部厚みが０．０４ｍ
ｍ、０．０５ｍｍのものは薄肉部がほぼ円形状に全面的
に開口し、電池内圧及び内容物が完全に外部の放出され
た。しかし、薄肉部厚みが０．０６ｍｍ、０．０８ｍｍ
のものは火中に電池を投下した後約１分程度で破裂に至
るものが発生した。このことから薄肉部の肉厚は０．０
５ｍｍ以下が好ましい。
【００２４】Ｄ１，Ｄ２については、Ｄ１＝８．０ｍｍ
においてＤ２を７．７ｍｍ、８．０ｍｍ、８．３ｍｍに
それぞれ設定し、作動圧を実験してみた。その結果を
においてＤ２を７．７ｍｍ、８．０ｍｍ、８．３ｍｍに
それぞれ設定し、作動圧を実験してみた。その結果を
【表３】に示す。なお薄肉部厚みは０．０５ｍｍ、Ｒ１
＝０．１ｍｍ、Ｒ２＝０．２ｍｍとした。
＝０．１ｍｍ、Ｒ２＝０．２ｍｍとした。
【表３】の結果から、Ｄ１≧Ｄ２にすると作動圧を低く
設定できることが判った。
設定できることが判った。
【００２５】
【表３】
【００２６】上記のいずれの実験においても、未薄肉部
１３、即ち、つなぎ部は、開口した円形状の段差部を飛
散させない機能を果した。また、上記実施例では、密閉
型電池として塩化チオニル−リチウム電池を用いたが、
その他の種類の電池でも密閉型の電池であれば本発明の
適用により上記例のものと同等の効果を得ることができ
る。もっとも、電池活物質材料及び電池ケース材料の種
類により、防爆機能の適正作動圧は異なる。なお、内，
外面段差の平面形状は、円形以外に長円形、多角形状で
あっても殊更支障をきたすことはないが、円形状が望ま
しい。
１３、即ち、つなぎ部は、開口した円形状の段差部を飛
散させない機能を果した。また、上記実施例では、密閉
型電池として塩化チオニル−リチウム電池を用いたが、
その他の種類の電池でも密閉型の電池であれば本発明の
適用により上記例のものと同等の効果を得ることができ
る。もっとも、電池活物質材料及び電池ケース材料の種
類により、防爆機能の適正作動圧は異なる。なお、内，
外面段差の平面形状は、円形以外に長円形、多角形状で
あっても殊更支障をきたすことはないが、円形状が望ま
しい。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
防爆機能の作動時の電池内圧及び内容物を外部に放出す
るための開口面積が大きくとれるため、安全性の高い防
爆機能が得られる。また、易開口性の内，外段差部は略
円形状等のフラットな面で形成されるため、タブ等の端
子部材の接合も容易になし得る。
防爆機能の作動時の電池内圧及び内容物を外部に放出す
るための開口面積が大きくとれるため、安全性の高い防
爆機能が得られる。また、易開口性の内，外段差部は略
円形状等のフラットな面で形成されるため、タブ等の端
子部材の接合も容易になし得る。
【図１】本発明を適用した密閉型電池の一例の正断面
図。
図。
【図２】図１に示した電池のプレス加工による電池ケー
ス底部の薄肉部の拡大図。
ス底部の薄肉部の拡大図。
【図３】図２の電池ケース底部の平面図。
【図４】従来技術による防爆機能を備えた電池の正断面
図。
図。
【図５】従来技術による防爆機能を備えた電池ケース底
部の平面図。
部の平面図。
１，２１ 電池ケース ２，２２ リチウム ３，２３ セパレーター ４，２４ 円柱状正極体 ５，２５ 正極集電体 ６，２６ 正極兼電解液溶媒 ７，２７ 正極端子 ８，２８ ガラスシール ９，２９ 金属製蓋 １０ 電池ケースの表面の段差部 １１ 電池ケースの内面の段差部 １２ 薄肉部 １３ 未薄肉部 ３０ 十字状溝部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 須 藤 尚 志 東京都台東区東上野４丁目10番３号 東洋 高砂乾電池株式会社内 (72)発明者 望 月 康 正 東京都台東区東上野４丁目10番３号 東洋 高砂乾電池株式会社内 (72)発明者 都 丸 城 一 東京都台東区東上野４丁目10番３号 東洋 高砂乾電池株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−281552（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−132162（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】 電池ケース内に発電物質を収納し、上蓋
を溶接した密閉型電池において、電池ケース底部の外面
に、底部の最外周部よりも内側の位置に電池ケースの外
面へ向う段差を設けると共に底部内面にも前記外面段差
と比べ同じか又は内側の位置に電池ケースの外側へ向う
内面段差を設けることにより、外面段差と内面段差との
対向する立上り半径部の間に、電池ケース材の肉厚より
薄肉の環状の薄肉部を、その一部に薄肉に形成しない箇
所を残して形成したことを特徴とする密閉型電池。 - 【請求項２】 前記電池ケース底部の内外面に形成した
段差による環状の薄肉部の平面形状は、ほぼ円形状をな
すことを特徴とする請求項１記載の密閉型電池。 - 【請求項３】 前記電池ケース底部の内外面に形成した
段差による薄肉部は、段差の立上り角に丸みをつけると
共に、この丸みは外面段差の立上り角の丸みが内面段差
のそれより大きいことを特徴とする請求項１又は２記載
の密閉型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167473A JPH0750599B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 密閉型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3167473A JPH0750599B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 密閉型電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04366545A JPH04366545A (ja) | 1992-12-18 |
| JPH0750599B2 true JPH0750599B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=15850335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3167473A Expired - Lifetime JPH0750599B2 (ja) | 1991-06-13 | 1991-06-13 | 密閉型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0750599B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011004522A1 (ja) * | 2009-07-08 | 2011-01-13 | パナソニック株式会社 | 単３形電池 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59132162U (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-04 | 日立マクセル株式会社 | 密閉型電池 |
| JPS59154743A (ja) * | 1983-02-23 | 1984-09-03 | Hitachi Maxell Ltd | 密閉型電池 |
| JPH02281552A (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉形電池 |
-
1991
- 1991-06-13 JP JP3167473A patent/JPH0750599B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04366545A (ja) | 1992-12-18 |
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