JPH08306351A - 密閉型電池の防爆封口板 - Google Patents
密閉型電池の防爆封口板Info
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- JPH08306351A JPH08306351A JP7108504A JP10850495A JPH08306351A JP H08306351 A JPH08306351 A JP H08306351A JP 7108504 A JP7108504 A JP 7108504A JP 10850495 A JP10850495 A JP 10850495A JP H08306351 A JPH08306351 A JP H08306351A
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- Japan
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- pressure
- explosion
- sealing plate
- proof sealing
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- 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
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 密閉型電池で、化学反応等にともなって発生
するガスによる内部圧力上昇や過充電による発火、爆発
の危険を防止するために、安定した圧力で電流を遮断す
る防爆封口板を提供する。 【構成】 部分的に接合して電気的に接続された内外２
枚の金属箔を含み、内側の金属箔が、前記接合部を取り
囲むように配置され、かつ前記接合面の剥離する圧力よ
りも低い圧力で破断する薄肉部を有し、外側の金属箔が
前記内側金属箔の薄肉部の破断する圧力よりも高い圧力
で破断する薄肉部を有する。
するガスによる内部圧力上昇や過充電による発火、爆発
の危険を防止するために、安定した圧力で電流を遮断す
る防爆封口板を提供する。 【構成】 部分的に接合して電気的に接続された内外２
枚の金属箔を含み、内側の金属箔が、前記接合部を取り
囲むように配置され、かつ前記接合面の剥離する圧力よ
りも低い圧力で破断する薄肉部を有し、外側の金属箔が
前記内側金属箔の薄肉部の破断する圧力よりも高い圧力
で破断する薄肉部を有する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電流遮断およびガス排
出機構を具備する密閉型電池の防爆封口板に関するもの
である。
出機構を具備する密閉型電池の防爆封口板に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、密閉型電池では、化学反応等
にともなって発生するガスによる内部圧力上昇や過充電
による発火、爆発の危険性に対する防爆機構として、種
々の防爆封口板が用いられている。例えば、特開平６−
１９６１５０号公報は、超音波溶接により電気的に導通
させた溶接板と隔壁からなる防爆機構を開示している。
この防爆機構では、内側、すなわち発電要素側に通気孔
を有する溶接板が配され、その外側に電池を密封する隔
壁が配置されている。電池内部の圧力が上昇すると、外
側に配された隔壁が膨らみ、内側の溶接板を引っ張る力
が生じる。電池内部の圧力がさらに上昇し、この力が隔
壁と溶接板の間の溶接部分の強度を上回ると、隔壁と溶
接板は剥離する。そのため、両者は電気的に絶縁され、
電流が遮断される。
にともなって発生するガスによる内部圧力上昇や過充電
による発火、爆発の危険性に対する防爆機構として、種
々の防爆封口板が用いられている。例えば、特開平６−
１９６１５０号公報は、超音波溶接により電気的に導通
させた溶接板と隔壁からなる防爆機構を開示している。
この防爆機構では、内側、すなわち発電要素側に通気孔
を有する溶接板が配され、その外側に電池を密封する隔
壁が配置されている。電池内部の圧力が上昇すると、外
側に配された隔壁が膨らみ、内側の溶接板を引っ張る力
が生じる。電池内部の圧力がさらに上昇し、この力が隔
壁と溶接板の間の溶接部分の強度を上回ると、隔壁と溶
接板は剥離する。そのため、両者は電気的に絶縁され、
電流が遮断される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のような電流遮断
方式の防爆機構では、電池の内部圧力が上昇した際に電
流を遮断する圧力は、溶接部の強度に依存する。この溶
接部の強度は精密な制御が困難であるから、このような
電流遮断方式の防爆封口板の作動圧は安定しない。本発
明は、電池内圧力が上昇した場合に精度よく電流を遮断
し、発火等の事故を防止することのできる、品質の一定
した防爆封口板を提供することを目的とする。
方式の防爆機構では、電池の内部圧力が上昇した際に電
流を遮断する圧力は、溶接部の強度に依存する。この溶
接部の強度は精密な制御が困難であるから、このような
電流遮断方式の防爆封口板の作動圧は安定しない。本発
明は、電池内圧力が上昇した場合に精度よく電流を遮断
し、発火等の事故を防止することのできる、品質の一定
した防爆封口板を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉型電池の防
爆封口板は、中央部を部分的に接合して電気的に接続さ
れた内外２枚の金属箔を含み、内側の金属箔が、前記接
合部を取り囲むように配置され、かつ前記接合部の剥離
する圧力よりも低い圧力で破断する薄肉部を有し、外側
の金属箔が、前記内側金属箔の薄肉部の破断する圧力よ
りも高い圧力で破断する薄肉部を有するものである。
爆封口板は、中央部を部分的に接合して電気的に接続さ
れた内外２枚の金属箔を含み、内側の金属箔が、前記接
合部を取り囲むように配置され、かつ前記接合部の剥離
する圧力よりも低い圧力で破断する薄肉部を有し、外側
の金属箔が、前記内側金属箔の薄肉部の破断する圧力よ
りも高い圧力で破断する薄肉部を有するものである。
【０００５】
【作用】本発明の密閉型電池の防爆封口板は、電池内圧
力が上昇すると、まず、内側の金属箔が膨らみ、この圧
力が内側の金属箔を破断する圧力に達すると、その薄肉
部に破れが生じる。外側の金属箔は膨らみ、接合した内
側の金属箔を引っ張る。２枚の金属箔の接合部の剥離す
る圧力は内側の金属箔の薄肉部の薄肉部の破断する圧力
よりも高いため、内側の金属箔の薄肉部の破れは進行
し、２枚の金属箔が分離することにより、電流が遮断さ
れる。圧力がさらに上昇し、外側の金属箔の破断する圧
力に達すると、外側の金属箔が破断し、電池内部のガス
を外部に放出し、電池内部の圧力が低下する。従って、
電流遮断圧は、金属箔の接合部の強度に依存しない。ま
た、薄肉部を形成することによる破断する圧力を容易に
制御でき、電流遮断圧の一定した防爆封口板を提供する
ことができる。
力が上昇すると、まず、内側の金属箔が膨らみ、この圧
力が内側の金属箔を破断する圧力に達すると、その薄肉
部に破れが生じる。外側の金属箔は膨らみ、接合した内
側の金属箔を引っ張る。２枚の金属箔の接合部の剥離す
る圧力は内側の金属箔の薄肉部の薄肉部の破断する圧力
よりも高いため、内側の金属箔の薄肉部の破れは進行
し、２枚の金属箔が分離することにより、電流が遮断さ
れる。圧力がさらに上昇し、外側の金属箔の破断する圧
力に達すると、外側の金属箔が破断し、電池内部のガス
を外部に放出し、電池内部の圧力が低下する。従って、
電流遮断圧は、金属箔の接合部の強度に依存しない。ま
た、薄肉部を形成することによる破断する圧力を容易に
制御でき、電流遮断圧の一定した防爆封口板を提供する
ことができる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明をその実施例により詳しく説明
する。本発明の防爆封口板の一実施例を図１に示す。厚
さ０．１５ｍｍ、外径φ１２．７ｍｍのアルミニウム箔
１の中央部に外径φ４．０ｍｍの円形刻印を用いて環状
の薄肉部１ａを設けた。一方、厚さ０．１２ｍｍ、外径
φ１２．７ｍｍのアルミニウム箔７の中央部に外径φ
４．０ｍｍの円形の刻印による環状の薄肉部７ａを設け
た。これら２枚のアルミニウム箔１および７の周縁部間
に絶縁ガスケット３を挟み込んだ後、２枚のアルミニウ
ム箔１および７の中央部を超音波溶接し、これらを通気
孔を持つアルミニウムケース４の中に挿入し、その上部
に温度抵抗体５および通気孔を持つ金属キャップ６をの
せ、ケース４の上端部を、絶縁ガスケット３を介して金
属キャップ６の周縁部にかしめて防爆封口板を得た。こ
の防爆封口板は、下部を内側にして発電要素を収納した
電池ケースの開口部に装着して使用される。そして、こ
のケース４には正極のリードが接続される。
する。本発明の防爆封口板の一実施例を図１に示す。厚
さ０．１５ｍｍ、外径φ１２．７ｍｍのアルミニウム箔
１の中央部に外径φ４．０ｍｍの円形刻印を用いて環状
の薄肉部１ａを設けた。一方、厚さ０．１２ｍｍ、外径
φ１２．７ｍｍのアルミニウム箔７の中央部に外径φ
４．０ｍｍの円形の刻印による環状の薄肉部７ａを設け
た。これら２枚のアルミニウム箔１および７の周縁部間
に絶縁ガスケット３を挟み込んだ後、２枚のアルミニウ
ム箔１および７の中央部を超音波溶接し、これらを通気
孔を持つアルミニウムケース４の中に挿入し、その上部
に温度抵抗体５および通気孔を持つ金属キャップ６をの
せ、ケース４の上端部を、絶縁ガスケット３を介して金
属キャップ６の周縁部にかしめて防爆封口板を得た。こ
の防爆封口板は、下部を内側にして発電要素を収納した
電池ケースの開口部に装着して使用される。そして、こ
のケース４には正極のリードが接続される。
【０００７】このケース４は、アルミニウム箔７と前記
の溶接部１１で電気的に接続されている。また、金属キ
ャップ６は、温度抵抗体５を介してアルミニウム箔１と
電気的に接続されている。すなわち、ケース４と金属キ
ャップ６は、２枚のアルミニウム箔１および７の溶接部
１１を介して電気的接続状態にある。ここで、薄肉部７
ａは、溶接部１１の剥離する圧力および薄肉部１ａの破
断する圧力以下の圧力で破断するように設計されてい
る。
の溶接部１１で電気的に接続されている。また、金属キ
ャップ６は、温度抵抗体５を介してアルミニウム箔１と
電気的に接続されている。すなわち、ケース４と金属キ
ャップ６は、２枚のアルミニウム箔１および７の溶接部
１１を介して電気的接続状態にある。ここで、薄肉部７
ａは、溶接部１１の剥離する圧力および薄肉部１ａの破
断する圧力以下の圧力で破断するように設計されてい
る。
【０００８】次に、この密閉型電池の防爆封口板の作動
メカニズムを説明する。電池内圧力が上昇すると、ま
ず、内側のアルミニウム箔７が膨らみ、その薄肉部７ａ
に破れが生じる。次に、その外側に配されたアルミニウ
ム箔１が膨らみ、接合した内側のアルミニウム箔７を引
っ張るため、その薄肉部７ａの破れは進行し、破断に至
る。こうして２枚のアルミニウム箔が分離されることに
より、電流が遮断される。その後、さらに電池内圧力が
上昇すると、外側のアルミニウム箔１の薄肉部１ａが破
断することによって、電池内部で発生したガスを電池外
部に放出し、電池内圧力を低下させる。
メカニズムを説明する。電池内圧力が上昇すると、ま
ず、内側のアルミニウム箔７が膨らみ、その薄肉部７ａ
に破れが生じる。次に、その外側に配されたアルミニウ
ム箔１が膨らみ、接合した内側のアルミニウム箔７を引
っ張るため、その薄肉部７ａの破れは進行し、破断に至
る。こうして２枚のアルミニウム箔が分離されることに
より、電流が遮断される。その後、さらに電池内圧力が
上昇すると、外側のアルミニウム箔１の薄肉部１ａが破
断することによって、電池内部で発生したガスを電池外
部に放出し、電池内圧力を低下させる。
【０００９】次に、比較例である、従来の防爆封口板に
ついて説明する。この比較例の防爆封口板の断面図を図
２に示す。実施例と同様の厚さ０．１５mm、外径φ１
２．７mmのアルミニウム箔１３の中央部に外径φ４．０
mmの円形刻印を用いて環状の薄肉部１３ａを設けた。さ
らに、厚さ０．３mm、外径φ１２．７mmの通気孔を持つ
アルミニウム箔２の中央部に外径φ１．０mmの突起部２
ａを設けた。この２枚のアルミニウム箔１３および２の
周縁部間に絶縁ガスケット３を挟み込んだ後、アルミニ
ウム箔１３の中央部とアルミニウム箔２の突起部２ａを
超音波溶接し、これらを通気孔を持つアルミニウムケー
ス４の中に挿入し、その上部に温度抵抗体５および、通
気孔を持つキャップ６をのせ、ケース４の上端部を、絶
縁ガスケット３を介して金属キャップ６の周縁部にかし
めて防爆封口板を得た。実施例と同様に、ケース４とキ
ャップ６は、２枚のアルミニウム箔１３および２を介し
て電気的に接続されている。
ついて説明する。この比較例の防爆封口板の断面図を図
２に示す。実施例と同様の厚さ０．１５mm、外径φ１
２．７mmのアルミニウム箔１３の中央部に外径φ４．０
mmの円形刻印を用いて環状の薄肉部１３ａを設けた。さ
らに、厚さ０．３mm、外径φ１２．７mmの通気孔を持つ
アルミニウム箔２の中央部に外径φ１．０mmの突起部２
ａを設けた。この２枚のアルミニウム箔１３および２の
周縁部間に絶縁ガスケット３を挟み込んだ後、アルミニ
ウム箔１３の中央部とアルミニウム箔２の突起部２ａを
超音波溶接し、これらを通気孔を持つアルミニウムケー
ス４の中に挿入し、その上部に温度抵抗体５および、通
気孔を持つキャップ６をのせ、ケース４の上端部を、絶
縁ガスケット３を介して金属キャップ６の周縁部にかし
めて防爆封口板を得た。実施例と同様に、ケース４とキ
ャップ６は、２枚のアルミニウム箔１３および２を介し
て電気的に接続されている。
【００１０】実施例および比較例の防爆封口板を、図３
に示す装置を用いて、以下の方法で評価した。電極８ａ
と８ｂの間に防爆封口板１２の周縁部を気密に挟み込む
とともに、両電極間に電圧を印加することにより、ケー
ス４とキャップ６を介して２枚のアルミニウム箔の間に
通電させる。そして、ケース４の下方の高圧空気導入口
１０より高圧空気を送り、防爆封口板下部を毎秒０．６
ｋｇｆ／ｃｍ2で昇圧しながら加圧する。このときの２
枚のアルミニウム箔の間で電流が遮断される空気圧を、
圧力センサー９を用いて測定した。それぞれの結果を表
１に示す。
に示す装置を用いて、以下の方法で評価した。電極８ａ
と８ｂの間に防爆封口板１２の周縁部を気密に挟み込む
とともに、両電極間に電圧を印加することにより、ケー
ス４とキャップ６を介して２枚のアルミニウム箔の間に
通電させる。そして、ケース４の下方の高圧空気導入口
１０より高圧空気を送り、防爆封口板下部を毎秒０．６
ｋｇｆ／ｃｍ2で昇圧しながら加圧する。このときの２
枚のアルミニウム箔の間で電流が遮断される空気圧を、
圧力センサー９を用いて測定した。それぞれの結果を表
１に示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】表１から明らかなように、実施例の防爆封
口板は、電流を遮断する圧力のバラツキ（σ(n-1)）が
大きく改善されていることがわかる。比較例である従来
の防爆封口板は、２枚のアルミニウム箔２および１３が
溶接部である突起部２ａで剥離することにより電流を遮
断するため、電流遮断圧は溶接部の強度に依存する。そ
のため、溶接部の強度のバラツキが、電流遮断圧に大き
く影響する。それに対して、実施例の防爆封口板は、薄
肉部７ａの破断により電流が遮断される。アルミニウム
箔の薄肉部の破断する圧力は、刻印等により容易に、か
つ精度良く制御可能である。そのため、本発明の密閉型
電池の防爆封口板は、バラツキが小さく、一定した圧力
で電流を遮断させることができる。
口板は、電流を遮断する圧力のバラツキ（σ(n-1)）が
大きく改善されていることがわかる。比較例である従来
の防爆封口板は、２枚のアルミニウム箔２および１３が
溶接部である突起部２ａで剥離することにより電流を遮
断するため、電流遮断圧は溶接部の強度に依存する。そ
のため、溶接部の強度のバラツキが、電流遮断圧に大き
く影響する。それに対して、実施例の防爆封口板は、薄
肉部７ａの破断により電流が遮断される。アルミニウム
箔の薄肉部の破断する圧力は、刻印等により容易に、か
つ精度良く制御可能である。そのため、本発明の密閉型
電池の防爆封口板は、バラツキが小さく、一定した圧力
で電流を遮断させることができる。
【００１３】
【発明の効果】以上のように、本発明によると、電池内
圧力が上昇したときに一定した圧力で電流を遮断し、発
火等の事故をより確実に防止する密閉型電池の防爆封口
板を提供することができる。
圧力が上昇したときに一定した圧力で電流を遮断し、発
火等の事故をより確実に防止する密閉型電池の防爆封口
板を提供することができる。
【図１】本発明の実施例の防爆封口板の縦断面図であ
る。
る。
【図２】比較例の防爆封口板の縦断面図である。
【図３】防爆封口板の電流遮断性能を評価する装置の縦
断面図である。
断面図である。
１ アルミニウム箔 １ａ 薄肉部 ２ アルミニウム箔 ２ａ 突起部 ３ 絶縁ガスケット ４ アルミニウムケース ５ 温度抵抗体 ６ 金属キャップ ７ アルミニウム箔 ７ａ 薄肉部 ８ａ 電極 ８ｂ 電極 ９ 圧力センサー １０ 高圧空気導入口 １１ 溶接部 １２ 防爆封口板 １３ アルミニウム箔 １３ａ 薄肉部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平川 靖 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 中央部を部分的に接合して電気的に接続
された内外２枚の金属箔を含み、内側の金属箔が、前記
接合部を取り囲むように配置され、かつ前記接合部の剥
離する圧力よりも低い圧力で破断する薄肉部を有し、外
側の金属箔が前記内側金属箔の薄肉部の破断する圧力よ
りも高い圧力で破断する薄肉部を有する密閉型電池の防
爆封口板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10850495A JP3346675B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 密閉型電池の防爆封口板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10850495A JP3346675B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 密閉型電池の防爆封口板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08306351A true JPH08306351A (ja) | 1996-11-22 |
| JP3346675B2 JP3346675B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=14486461
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10850495A Expired - Fee Related JP3346675B2 (ja) | 1995-05-02 | 1995-05-02 | 密閉型電池の防爆封口板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346675B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997023009A1 (en) * | 1995-12-19 | 1997-06-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin battery |
| JPH10302744A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型電池用防爆封口板 |
| WO1999025037A1 (en) * | 1997-11-11 | 1999-05-20 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Explosion-proof nonaqueous electrolyte secondary cell and rupture pressure setting method therefor |
| US5958617A (en) * | 1996-12-11 | 1999-09-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Thin type battery |
| KR100381328B1 (ko) * | 1999-12-28 | 2003-04-23 | 주식회사 엘지화학 | 일체형 안전판을 이용한 리튬이온 전지 |
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| US11069916B2 (en) | 2016-03-25 | 2021-07-20 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Cylindrical battery |
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| CN119786837A (zh) * | 2025-01-22 | 2025-04-08 | 合肥力翔电池科技有限责任公司 | 一种注塑圆柱电池结构 |
Citations (2)
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| JPH06203818A (ja) * | 1992-12-26 | 1994-07-22 | Hitachi Maxell Ltd | 防爆形密閉電池 |
| JPH07105933A (ja) * | 1993-10-06 | 1995-04-21 | Hitachi Maxell Ltd | 防爆形密閉電池 |
-
1995
- 1995-05-02 JP JP10850495A patent/JP3346675B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| JP3346675B2 (ja) | 2002-11-18 |
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