JPH08293295A - 電池の封口板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池用封口板において、皿板に原材料をドー
ナツ盤状に打ち抜いた薄板を用いているため、皿板が偏
心等を起こすことがなく、電池ケースを均一に密閉する
ことにより、高温保存時における耐漏液性を向上させ
る。 【構成】 キャップ状端子板、ＰＴＣ素子、安全弁膜が
溶着されたドーナツ盤状皿板を、絶縁パッキングに重ね
合わせて挿入し、電池ケースを密閉する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、発電要素を収容した電
池ケースの開口部を閉塞する封口板に関し、特に、中央
部にガス抜き孔を設けるとともに周縁部に数個の突起部
を有した皿板を一部品として用いることにより、電池の
耐漏液性を向上させ、さらにその組立も容易に行うこと
ができる封口板を提供するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電池用封口板の断面図を図５に示
す。

【０００３】図５において、１は中央部にガス抜き孔２
を有する凸部３を備えたキャップ状端子板、４は温度が
上昇すると抵抗が増大する特性をもち、中央部にガス抜
き孔を有するＰＴＣ素子、１３は中央部にガス抜き孔２
を有する金属製のスペーサー、６は電池の内圧上昇時に
上方に膨脹するアルミニウム箔等からなる安全弁膜、７
は中央部にガス抜き孔２を有する金属製の皿板、８は絶
縁パッキング、９は正、負いずれか一方の極の極板に接
続されたリード板である。スペーサー１３のガス抜き孔
２と皿板７のガス抜き孔２とは連なっており、電池の内
圧上昇時にはこれらのガス抜き孔の間に配された安全弁
膜６が上方に膨れ上がる。そして、安全弁膜６が所定以
上に膨れあがると、キャップ状端子板の凸部３の内側で
安全弁膜に対向して備えられた切刃により安全弁膜６が
破断され、通気路が形成されて電池内のガスは安全弁膜
の破断部を通り抜けた後スペーサー、ＰＴＣ素子、キャ
ップ状端子板の各ガス抜き孔を通って、電池外部に排出
されていた。

【０００４】また、電池内の温度が上昇するとＰＴＣ素
子４の抵抗値が増大し絶縁体として機能して、キャップ
状端子板から電池内にそれ以上の電流が流れ込まないよ
うになっていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成ではスペーサーと安全弁膜を保持するため、皿板を
シーマ等によりカシメて一体化している。しかしこのカ
シメ時に皿板が偏心等を起こすため均一な円形にはなり
にくく、電池ケースを封口する際に均一に密閉すること
が困難で、高温保存時などにおける耐漏液性を低下させ
る原因となっていた。

【０００６】また、前記封口板の組立工程においては、
ステンレス鋼等の硬質の材料の皿板をカシメなくてはな
らないため、組立封口板の組立スピードをアップさせる
ことが困難であり、工程能力を低下させる原因ともなっ
ていた。

【０００７】本発明は、このような課題を解決するもの
であり、電池の耐漏液性を向上させるとともに、封口板
の組立工程を容易にできる電池用封口板を提供するもの
である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の電池の封口板は、中央部に凸部を有し、
かつその上面または側面部にガス抜き孔を設けたキャッ
プ状端子板と、このキャップ状端子板の下側に配置され
中央部にガス抜き孔を設けたＰＴＣ素子と、前記ＰＴＣ
素子の下側に配置され中央部にガス抜き孔を設けるとと
もに周縁部に数個の突起部を有する皿板と、この皿板の
上部または下部に配置されて皿板のガス抜き孔を閉塞
し、電池の内圧上昇時には前記ガス抜き孔内で上方に膨
脹して破断する安全弁膜とからなり、前記キャップ状端
子板、ＰＴＣ素子および皿板は電気的に接続されている
構成としたものである。

【０００９】

【作用】本発明の封口板では、皿板に鋼板シートなどの
原材料をドーナツ盤状に打ち抜いたのみの薄板を用いて
いるため、皿板が偏心等を起こすことはなく、組立封口
板として電池ケースを封口する際に均一に密閉すること
ができるため、高温保存時などにおける電池の耐漏液性
を向上させることができる。

【００１０】また、封口板の組立工程においては、ステ
ンレス鋼板等の硬質材料からなる皿板をシーマカシメす
るなどの加工工程が省略でき、キャップ状端子板、ＰＴ
Ｃ素子、安全弁とセットされた前記皿板を、絶縁パッキ
ングと重ね合わせてその内部に挿入するだけでよいた
め、封口板の組立スピードをアップさせることができ、
工程能力を向上させることができる。

【００１１】さらに、組立封口板全体の厚みが従来と比
較して薄くできるため、電池の内容積をアップすること
ができ、その分だけ電池の放電容量の向上と、正、負極
の極板幅の増大による放電電圧の向上も望めるものであ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

【００１３】図１に本発明の電池用封口板を備えた電池
の部分断面図を示す。１は凸部３の上面から側面にかけ
てガス抜き孔２を備えたキャップ状端子板であり、図２
にその斜視図を示している。

【００１４】４は中央部にガス抜き孔をもったドーナツ
盤状のＰＴＣ素子であり、６はアルミニウム箔からなる
安全弁膜であって、これは電池の内圧上昇にともなっ
て、上方に膨れ所定以上膨れると自発的に破断する。７
は前記ＰＴＣ素子４のガス抜き孔２と連なるガス抜き孔
２を中央部に設け、ＰＴＣ素子４と電気的接触をとるた
めの３個の等間隔をおいて設けた突起部５を備えた図３
に示したような皿板である。この皿板の底部には、電池
ケース１０内に収容された発電要素のうちの一方極の極
板、例えば正極板に接続されたリード板９が溶接されて
いる。

【００１５】本実施例では皿板７の突起部は、小さな円
錐を均等間隔をおいて３個設けたが、突起部としては円
弧状をした突条を互いに対向させて２個設けるかあるい
は小さな円錐突起を円を間欠的に描くように不連続に設
けても、本実施例と同様の効果が認められることが諸実
験で確認されている。

【００１６】また、ＰＴＣ素子および皿板のガス抜き孔
は、その孔形状が円形であってもあるいは矩形であって
も同様の効果が得られる。

【００１７】そして、組立封口板としてはキャップ状端
子板１、ＰＴＣ素子４、安全弁膜６、皿板７の順に積み
重ねられてその周囲が絶縁パッキング８によってカシメ
られており、安全弁膜と皿板とは熱スピンドルまたは超
音波、高周波、耐溶剤性接着剤などにより溶着または接
着されている。

【００１８】このときの安全弁膜６の外径寸法は、皿板
７のガス抜き孔２の内径よりも大きく、かつ突起部７の
内側に位置する円形であるか、もしくは図４に示すよう
に皿板７の突起部５と対応する位置に孔１１を配した形
状１２のもののどちらを用いてもよい。

【００１９】このように本発明では、ステンレス鋼板等
の硬質の材料の皿板をシーマカシメするなどの加工工程
が省略できるため、キャップ状端子板、ＰＴＣ素子、安
全弁膜および皿板を、絶縁パッキングに重ね合わせて挿
入するだけでよいため、封口板の組立スピードをアップ
させることができ、工程能力を向上させることができ
る。

【００２０】また、電池温度が正常な範囲にある場合に
は、キャップ状端子板、ＰＴＣ素子、皿板およびリード
板を経由して電流が流れるが、電池温度が異常に上昇し
た場合には、ＰＴＣ素子の抵抗値が急激に増大する。こ
れによって、電池内に急激な発熱を伴う大電流が流れな
いように自動的に電流制限することができる。

【００２１】次に本発明の封口板と、図５に示した従来
の封口板とをそれぞれ３００個ずつ用いて電池を作成
し、８５℃の高温保存試験における電池としての耐漏液
性能を調べた。このときの顕微鏡による漏液目視検査の
結果を（表１）に示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】（表１）に示したように、本発明の封口板
では、皿板として原材料を単にドーナツ盤状に打ち抜い
た薄板を用いているため皿板が偏心等を起こすことはな
く、電池ケースを封口する際に均一に密閉することがで
き、高温保存時における耐漏液性を向上させることがで
きた。

【００２４】

【発明の効果】以上のように、本発明の封口板では、原
材料の中央を単に打ち抜いたドーナツ盤状の薄板からな
る皿板を用いているため、皿板が偏心等を起こすことは
なく、電池ケースを封口する際に均一に密閉することが
でき、電池の高温保存時における耐漏液性を向上させる
ことができる。

【００２５】また、封口板の組立工程においては、ステ
ンレス鋼板等の硬質材料の皿板をシーマ等でカシメるな
どの加工工程が省略でき、キャップ状端子板、ＰＴＣ素
子、安全弁膜とセットされた皿板を、絶縁パッキングに
重ね合わせて挿入するだけでよいため、封口板の組立ス
ピードをアップさせることができ、工程能力を向上させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の封口板を備えた電池の部分断面図

【図２】同封口板のキャップ状端子板の斜視図

【図３】同皿板の斜視図

【図４】同安全弁膜の斜視図

【図５】従来の封口板を備えた電池の部分断面図

【符号の説明】

１ キャップ状端子板 ２ ガス抜き孔 ３ 凸部 ４ ＰＴＣ素子 ５ 突起部 ６ 安全弁膜（円形） ７ 皿板 ８ 絶縁パッキング ９ リード板 １０ 電池ケース １１ 孔 １２ 安全弁膜（孔開きタイプ） １３ 金属製スペーサー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正極と負極とセパレータおよび電解液から
   なる発電要素を収容して正、負いずれか一方極の端子を
   なす電池ケースの開口部を閉塞し、かつ前記他方極の端
   子をなす電池の封口板であって、 前記封口板は、中央部に凸部を有し、かつその上面また
   は側面部にガス抜き孔を設けたキャップ状端子板と、 前記キャップ状端子板の下側に配置され中央部にガス抜
   き孔を設けたＰＴＣ素子と、 前記ＰＴＣ素子の下側に配置され中央部にガス抜き孔を
   設けるとともに周縁部に突起部を有した皿板と、 前記皿板の上部または下部に配置されて前記皿板のガス
   抜き孔を閉塞し、電池の内圧上昇時には前記ガス抜き孔
   内で上方に膨脹して破断する安全弁膜とからなり、 前記キャップ状端子板、ＰＴＣ素子および皿板は電気的
   に接続されている電池の封口板。
2. 【請求項２】皿板に設けた突起部は、互いに向き合った
   少なくとも２個の円弧形突条部あるいは等間隔をおいて
   設けた３個以上の突起からなる請求項１記載の電池の封
   口板。