JPH11126594A - 密閉型電池 - Google Patents
密閉型電池Info
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- JPH11126594A JPH11126594A JP9288522A JP28852297A JPH11126594A JP H11126594 A JPH11126594 A JP H11126594A JP 9288522 A JP9288522 A JP 9288522A JP 28852297 A JP28852297 A JP 28852297A JP H11126594 A JPH11126594 A JP H11126594A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- safety valve
- exhaust hole
- foil
- sealed battery
- Prior art date
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- 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
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】所定の電池内圧に達すると電池内のガスを電池
外に逃がす安全弁を有する密閉型電池において、安全弁
が作動する電池内圧の設定値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下
でもばらつきの小さい範囲で作動する安全弁を備えた密
閉型電池を提供する。 【解決手段】安全弁が排気孔と排気孔を塞ぐ箔又は膜又
は板により構成され、箔又は膜又は板の排気孔全周縁部
における固着により排気孔を閉塞してなり、前記所定の
電池内圧が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下とする。
外に逃がす安全弁を有する密閉型電池において、安全弁
が作動する電池内圧の設定値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下
でもばらつきの小さい範囲で作動する安全弁を備えた密
閉型電池を提供する。 【解決手段】安全弁が排気孔と排気孔を塞ぐ箔又は膜又
は板により構成され、箔又は膜又は板の排気孔全周縁部
における固着により排気孔を閉塞してなり、前記所定の
電池内圧が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉型電池に関する
ものである。
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の高性能化、小型化、ポ
ータブル化によりその電源として使用される電池にも高
エネルギー密度であることが要求されている。それと共
に、一定電池内圧で電池内の過剰なガスを確実に電池外
に放出する等の、電池の安全性確保が求められている。
上記安全性確保のために実公昭５８−１４５２５号公報
（図４）に示されるように外部端子部材内にゴム製の安
全弁を組み込んだ二次電池の例がある。つまり電池内圧
が上昇するとその圧力により安全弁が変形し、該変形部
分に生じる隙間から電池内の過剰なガスを電池外に放出
する機構である。
ータブル化によりその電源として使用される電池にも高
エネルギー密度であることが要求されている。それと共
に、一定電池内圧で電池内の過剰なガスを確実に電池外
に放出する等の、電池の安全性確保が求められている。
上記安全性確保のために実公昭５８−１４５２５号公報
（図４）に示されるように外部端子部材内にゴム製の安
全弁を組み込んだ二次電池の例がある。つまり電池内圧
が上昇するとその圧力により安全弁が変形し、該変形部
分に生じる隙間から電池内の過剰なガスを電池外に放出
する機構である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年の電池の高エネル
ギー密度化は、電池に異常が発生したときに電気エネル
ギーが機械的なエネルギーへ変換される際のエネルギー
密度、例えば電池破裂規模等をも大きくしている。密閉
型電池において安全機構の作動に至るまで内圧が上昇す
るというのは、電池あるいはその周辺（充電器も含む）
に何らかの異常が発生した場合である。従って電池内圧
が上昇した場合には早期に（電池内圧が低い段階で）且
つ確実に作動する安全弁が必要である。しかし前述した
従来のゴム製安全弁は、確実に作動するのが電池内圧が
２０ｋｇｆ／ｃｍ2を上回った場合である。電池内圧が
２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下で前記安全弁を作動させようと
すると、作動する圧力のばらつきが大きくなる。この理
由は、安全弁作動圧を低く設定するに従い、弾力性を有
する物体であるゴムの僅かな形状の違いが実際の安全弁
作動圧に大きく影響してくるためである。本発明が解決
しようとする課題は、安全弁が作動する電池内圧の設定
値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下でもばらつきの小さい範囲
で作動する安全弁を備えた密閉型電池を提供することで
ある。
ギー密度化は、電池に異常が発生したときに電気エネル
ギーが機械的なエネルギーへ変換される際のエネルギー
密度、例えば電池破裂規模等をも大きくしている。密閉
型電池において安全機構の作動に至るまで内圧が上昇す
るというのは、電池あるいはその周辺（充電器も含む）
に何らかの異常が発生した場合である。従って電池内圧
が上昇した場合には早期に（電池内圧が低い段階で）且
つ確実に作動する安全弁が必要である。しかし前述した
従来のゴム製安全弁は、確実に作動するのが電池内圧が
２０ｋｇｆ／ｃｍ2を上回った場合である。電池内圧が
２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下で前記安全弁を作動させようと
すると、作動する圧力のばらつきが大きくなる。この理
由は、安全弁作動圧を低く設定するに従い、弾力性を有
する物体であるゴムの僅かな形状の違いが実際の安全弁
作動圧に大きく影響してくるためである。本発明が解決
しようとする課題は、安全弁が作動する電池内圧の設定
値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下でもばらつきの小さい範囲
で作動する安全弁を備えた密閉型電池を提供することで
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の密閉型電池は、安全弁が排気孔と排気孔を塞
ぐ箔又は膜又は板により構成され、箔又は膜又は板の排
気孔全周縁部における固着により排気孔を閉塞してな
り、前記所定の電池内圧が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下であ
ることを特徴とする。上記構成を備えることにより、前
述したような弾力性を有する物体であるゴム製の安全弁
の欠点を克服できる。弾力性を有する物体（ゴムの他に
バネなどがある）を電池内圧を下げる安全弁として使用
すると、前述したようにその形状の僅かなばらつきによ
り、安全弁作動開始圧がばらついてしまう。これは弾力
性を有する物体がバネの場合も同様であり、電池内圧の
低い段階で安全弁を作動させようとするときに顕著に起
こる。また弾力性を有する物体は経時劣化による弾力性
低下があるので前記ばらつきは時間の経過に伴って大き
くなる。これらのことは弾力性を有する物体を安全弁の
部材に使用する限りは避けられない。しかしながら上記
本発明の構成では安全弁の部材に弾力性を有する物体を
使用していないため、安全弁が作動する電池内圧の設定
値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下でもばらつきの小さい範囲
で作動させることができる。
に本発明の密閉型電池は、安全弁が排気孔と排気孔を塞
ぐ箔又は膜又は板により構成され、箔又は膜又は板の排
気孔全周縁部における固着により排気孔を閉塞してな
り、前記所定の電池内圧が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下であ
ることを特徴とする。上記構成を備えることにより、前
述したような弾力性を有する物体であるゴム製の安全弁
の欠点を克服できる。弾力性を有する物体（ゴムの他に
バネなどがある）を電池内圧を下げる安全弁として使用
すると、前述したようにその形状の僅かなばらつきによ
り、安全弁作動開始圧がばらついてしまう。これは弾力
性を有する物体がバネの場合も同様であり、電池内圧の
低い段階で安全弁を作動させようとするときに顕著に起
こる。また弾力性を有する物体は経時劣化による弾力性
低下があるので前記ばらつきは時間の経過に伴って大き
くなる。これらのことは弾力性を有する物体を安全弁の
部材に使用する限りは避けられない。しかしながら上記
本発明の構成では安全弁の部材に弾力性を有する物体を
使用していないため、安全弁が作動する電池内圧の設定
値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下でもばらつきの小さい範囲
で作動させることができる。
【０００５】上記本発明の構成において、箔又は膜又は
板は、例えば金属製のものを好適に使用できる。また固
着は溶接等の手段で実現する。また安全弁の作動は例え
ば箔又は膜又は板の開裂による。安全弁の作動が箔又は
膜又は板の開裂によらない例としては、上記固着箇所の
剥離等である。安全弁の作動が例えば箔又は膜又は板の
開裂による場合は、箔又は膜又は板に開裂用の薄肉部を
設ける等することが好ましい。前記薄肉部は、例えば排
気孔の周縁部付近に線状に設けることが更に好ましい。
また排気孔の周縁部に沿って線状に設け、薄肉の箇所が
一部欠落した環状であることが最も好ましい。ここで言
う「環状」は便宜上使用した用語であって、正確な円を
描いた形状のみとは限定しない。線で所定の面積を囲う
ような形状全てを含む。例えば円に類似する形状である
楕円や、薄肉部を３以上の多角形状に描いた場合も便宜
上「環状」と表現する。薄肉部を、薄肉の箇所が一部欠
落した環状にすることが最も好ましい理由は、薄肉部が
開裂（開放）しても前記欠落部が開裂しにくいため、安
全弁作動時に箔又は膜又は板破片の飛散を極力防ぐこと
ができ、周辺電気機器（充電器、電池制御機器など）へ
悪影響を与えにくいためである。
板は、例えば金属製のものを好適に使用できる。また固
着は溶接等の手段で実現する。また安全弁の作動は例え
ば箔又は膜又は板の開裂による。安全弁の作動が箔又は
膜又は板の開裂によらない例としては、上記固着箇所の
剥離等である。安全弁の作動が例えば箔又は膜又は板の
開裂による場合は、箔又は膜又は板に開裂用の薄肉部を
設ける等することが好ましい。前記薄肉部は、例えば排
気孔の周縁部付近に線状に設けることが更に好ましい。
また排気孔の周縁部に沿って線状に設け、薄肉の箇所が
一部欠落した環状であることが最も好ましい。ここで言
う「環状」は便宜上使用した用語であって、正確な円を
描いた形状のみとは限定しない。線で所定の面積を囲う
ような形状全てを含む。例えば円に類似する形状である
楕円や、薄肉部を３以上の多角形状に描いた場合も便宜
上「環状」と表現する。薄肉部を、薄肉の箇所が一部欠
落した環状にすることが最も好ましい理由は、薄肉部が
開裂（開放）しても前記欠落部が開裂しにくいため、安
全弁作動時に箔又は膜又は板破片の飛散を極力防ぐこと
ができ、周辺電気機器（充電器、電池制御機器など）へ
悪影響を与えにくいためである。
【０００６】上記のように、箔又は膜又は板の排気孔周
縁部付近に開裂用の薄肉部を設けた場合、開裂が起こる
電池内圧を低く設定しても、設定どおりの電池内圧で開
裂させることができる。つまり、より電池の危険性が大
きくならない段階で安全な状態にすることができる。前
記薄肉部を設ける技術には、エッチング、プレス等があ
る。上記薄肉部を設けた構成について、排気孔を円形と
した場合を例に以下に詳述する。周辺を固定した円板に
等分布荷重を与えたときの応力は以下の式で示される。
縁部付近に開裂用の薄肉部を設けた場合、開裂が起こる
電池内圧を低く設定しても、設定どおりの電池内圧で開
裂させることができる。つまり、より電池の危険性が大
きくならない段階で安全な状態にすることができる。前
記薄肉部を設ける技術には、エッチング、プレス等があ
る。上記薄肉部を設けた構成について、排気孔を円形と
した場合を例に以下に詳述する。周辺を固定した円板に
等分布荷重を与えたときの応力は以下の式で示される。
【０００７】 σr=±3×p×a2/(8×h2)×{(1+ν)-(3+ν)×r2/a2}・・・(1) σθ=±3×p×a2/(8×h2)×{(1+ν)-(1+3×ν)×r2/a2} σmax=±3×p×a2/(4×h2)=±0.750×p×a2/h2・・・(2) =(σr)r=a ここで、 σr:円板中心を起点としてそこから周縁部方向への任意
の位置での円板が受ける応力 σθ:円板の接線方向での円板が受ける応力 σmax:円板が受ける応力の最大値 ｐ:荷重（電池内圧） ａ:円板の半径 ｒ:円板の中心を起点として、そこから周縁部方向への
距離 ｈ:円板の厚み ν:ポアソン比(=0.3とする) である。（１）式からｒの値が大きくなるに従いσrが
大きくなることがわかる。また（２）式からσmaxは(σ
r)r=aと等価である。つまり円板の周縁部に近づくに従
ってその位置での円板が受ける応力が大きくなり、周縁
部でσmaxとなる。よって応力が最大値となる円板の周
縁部では、他の部分より低い荷重（電池内圧）で安全弁
を開裂させることができる。
の位置での円板が受ける応力 σθ:円板の接線方向での円板が受ける応力 σmax:円板が受ける応力の最大値 ｐ:荷重（電池内圧） ａ:円板の半径 ｒ:円板の中心を起点として、そこから周縁部方向への
距離 ｈ:円板の厚み ν:ポアソン比(=0.3とする) である。（１）式からｒの値が大きくなるに従いσrが
大きくなることがわかる。また（２）式からσmaxは(σ
r)r=aと等価である。つまり円板の周縁部に近づくに従
ってその位置での円板が受ける応力が大きくなり、周縁
部でσmaxとなる。よって応力が最大値となる円板の周
縁部では、他の部分より低い荷重（電池内圧）で安全弁
を開裂させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の密閉型電池の実施
の形態を、リチウムイオン電池を例に図１〜３を参照し
ながら説明する。図１は本発明の密閉型電池の要部断面
図を示すものである。図２は図１における排気孔２、ア
ルミニウム箔３部分の様子を示す図である。図３は本発
明に係る安全弁の一部材であるアルミニウム箔の斜視図
である。蓋１に取付けられるアルミニウム箔３は、１Ｎ
３０−Ｏ（ＪＩＳ Ｈ ４０００、ＪＩＳ Ｈ ０００
１に記載）で、外径が６７ｍｍ、厚さが２ｍｍである。
蓋１に直径７．５ｍｍの排気孔２を開ける。このとき排
気孔２と同心円上に直径８．５ｍｍ深さ０．６ｍｍの窪
み７を付ける（図２）。この窪み７に直径８．５ｍｍ厚
み０．６ｍｍの円形のアルミニウム箔３を載置（嵌合）
する。そしてアルミニウム箔３の外周を電子ビームの溶
接技術で蓋１の窪み７部分に密閉性を有するよう接合す
る。アルミニウム箔３は直径８．５ｍｍ、厚み０．６ｍ
ｍの円形である。アルミニウム箔３表面には図３に示す
よう、アルミニウム箔３と同心円上に外径７．５ｍｍ、
内径６．５ｍｍ、厚み０．３ｍｍの薄肉部４を設ける。
薄肉部４は薄肉の箇所が一部欠落した環状であり、その
外周が排気孔内周と一致している。薄肉部４を設ける手
段はエッチングである。
の形態を、リチウムイオン電池を例に図１〜３を参照し
ながら説明する。図１は本発明の密閉型電池の要部断面
図を示すものである。図２は図１における排気孔２、ア
ルミニウム箔３部分の様子を示す図である。図３は本発
明に係る安全弁の一部材であるアルミニウム箔の斜視図
である。蓋１に取付けられるアルミニウム箔３は、１Ｎ
３０−Ｏ（ＪＩＳ Ｈ ４０００、ＪＩＳ Ｈ ０００
１に記載）で、外径が６７ｍｍ、厚さが２ｍｍである。
蓋１に直径７．５ｍｍの排気孔２を開ける。このとき排
気孔２と同心円上に直径８．５ｍｍ深さ０．６ｍｍの窪
み７を付ける（図２）。この窪み７に直径８．５ｍｍ厚
み０．６ｍｍの円形のアルミニウム箔３を載置（嵌合）
する。そしてアルミニウム箔３の外周を電子ビームの溶
接技術で蓋１の窪み７部分に密閉性を有するよう接合す
る。アルミニウム箔３は直径８．５ｍｍ、厚み０．６ｍ
ｍの円形である。アルミニウム箔３表面には図３に示す
よう、アルミニウム箔３と同心円上に外径７．５ｍｍ、
内径６．５ｍｍ、厚み０．３ｍｍの薄肉部４を設ける。
薄肉部４は薄肉の箇所が一部欠落した環状であり、その
外周が排気孔内周と一致している。薄肉部４を設ける手
段はエッチングである。
【０００９】円筒状の電池容器内に正極と負極をセパレ
ータを介して渦巻状に捲回した電極群８を収容しこの円
筒容器と蓋を溶接などの接合技術で接合する如くする。
正極について詳述する。平均粒径１５μｍのＬｉＣｏＯ
2粉末を９０重量部、導電材のグラファイト７重量部、
結着剤のフッ化ビニリデン樹脂３重量部をＮ−メチルピ
ロリドンに分散し得られたスラリを正極合剤とする。前
記正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔より成る、
大きさが２００ｍｍ×５０００ｍｍの正極集電体の両面
に１８０ｍｍ×４９００ｍｍに亘り、合剤厚みが１００
μｍとなるよう塗布、乾燥して正極を完成させる。負極
について詳述する。平均粒径２０μｍの炭素を９０重量
部、結着剤としてフッ化ビニリデン樹脂１０重量部をＮ
−メチルビロリドンに分散したスラリを負極合剤とす
る。前記負極合剤を厚さ２０μｍの銅箔より成る、大き
さが２００ｍｍ×５０００ｍｍの負極集電体の両面に１
８０ｍｍ×４９００ｍｍに亘って、合剤厚みが１００μ
ｍとなるよう塗布、乾燥して負極を完成させる。
ータを介して渦巻状に捲回した電極群８を収容しこの円
筒容器と蓋を溶接などの接合技術で接合する如くする。
正極について詳述する。平均粒径１５μｍのＬｉＣｏＯ
2粉末を９０重量部、導電材のグラファイト７重量部、
結着剤のフッ化ビニリデン樹脂３重量部をＮ−メチルピ
ロリドンに分散し得られたスラリを正極合剤とする。前
記正極合剤を厚さ２０μｍのアルミニウム箔より成る、
大きさが２００ｍｍ×５０００ｍｍの正極集電体の両面
に１８０ｍｍ×４９００ｍｍに亘り、合剤厚みが１００
μｍとなるよう塗布、乾燥して正極を完成させる。負極
について詳述する。平均粒径２０μｍの炭素を９０重量
部、結着剤としてフッ化ビニリデン樹脂１０重量部をＮ
−メチルビロリドンに分散したスラリを負極合剤とす
る。前記負極合剤を厚さ２０μｍの銅箔より成る、大き
さが２００ｍｍ×５０００ｍｍの負極集電体の両面に１
８０ｍｍ×４９００ｍｍに亘って、合剤厚みが１００μ
ｍとなるよう塗布、乾燥して負極を完成させる。
【００１０】上記正極と負極が接触しないようにセパレ
ータを介して渦巻状に捲回して電極群８を形成する。電
極群８上部に電極を痛めないよう等のためにインシュレ
ータを被せて円筒容器９に挿入する。その後電極リード
群５を端子６に超音波溶接する。上記セパレータは、厚
さが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムより成り、
大きさが２０５ｍｍ×５１００ｍｍを用いる。電極群８
作製時には、正極電極及び負極電極のリード部をこのセ
パレータより露出するように位置合わせする。上記工程
を経た円筒容器９内に非水電解液（有機電解液）を注入
する。前記有機電解液は、エチレンカーボネート、ジエ
チルカーボネートの混合物にＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌ
の割合で非水溶媒に溶解したものである。その後円筒容
器９と蓋１を溶接して電池を密閉して本発明のリチウム
イオン電池を得る。
ータを介して渦巻状に捲回して電極群８を形成する。電
極群８上部に電極を痛めないよう等のためにインシュレ
ータを被せて円筒容器９に挿入する。その後電極リード
群５を端子６に超音波溶接する。上記セパレータは、厚
さが２０μｍのポリエチレン微多孔フィルムより成り、
大きさが２０５ｍｍ×５１００ｍｍを用いる。電極群８
作製時には、正極電極及び負極電極のリード部をこのセ
パレータより露出するように位置合わせする。上記工程
を経た円筒容器９内に非水電解液（有機電解液）を注入
する。前記有機電解液は、エチレンカーボネート、ジエ
チルカーボネートの混合物にＬｉＰＦ6を１ｍｏｌ／ｌ
の割合で非水溶媒に溶解したものである。その後円筒容
器９と蓋１を溶接して電池を密閉して本発明のリチウム
イオン電池を得る。
【００１１】本例では円筒捲回形リチウムイオン電池を
対象としたが、本発明は電池系等に限定されない。例え
ば角形等の非円筒形電池、積層極板群を用いた電池にも
当然適用できる。但しリチウムイオン電池に代表される
有機電解液電池は、特に安全性が懸念されている。従っ
て本発明を適用して電池内圧上昇が小さい段階で安全弁
を精度良く開放させることは特に意義が大きい。またそ
の中でも、２個以上直列接続した有機電解液二次電池を
充電する際には、各電池の電気容量のばらつきが電池内
圧上昇の原因となりやすい。従って２個以上直列接続し
た有機電解液二次電池パック又はモジュールに本発明を
適用することは特に意義が大きい。前記有機電解液二次
電池パック又はモジュールを使用する電気機器としては
電気自動車等である。電気自動車用電源として使用され
る電池は、通常単電池の大きさ（電気容量）が数Ａｈ以
上と大きいため、万が一電池が破裂などした場合、その
規模も大きくなってしまう。従って単電池の電気容量が
数Ａｈ以上の電池に本発明を適用することは特に意義が
大きい。
対象としたが、本発明は電池系等に限定されない。例え
ば角形等の非円筒形電池、積層極板群を用いた電池にも
当然適用できる。但しリチウムイオン電池に代表される
有機電解液電池は、特に安全性が懸念されている。従っ
て本発明を適用して電池内圧上昇が小さい段階で安全弁
を精度良く開放させることは特に意義が大きい。またそ
の中でも、２個以上直列接続した有機電解液二次電池を
充電する際には、各電池の電気容量のばらつきが電池内
圧上昇の原因となりやすい。従って２個以上直列接続し
た有機電解液二次電池パック又はモジュールに本発明を
適用することは特に意義が大きい。前記有機電解液二次
電池パック又はモジュールを使用する電気機器としては
電気自動車等である。電気自動車用電源として使用され
る電池は、通常単電池の大きさ（電気容量）が数Ａｈ以
上と大きいため、万が一電池が破裂などした場合、その
規模も大きくなってしまう。従って単電池の電気容量が
数Ａｈ以上の電池に本発明を適用することは特に意義が
大きい。
【００１２】また本例（アルミニウム箔）以外の箔又は
膜又は板を使用してもよい。例えばポリエチレン等の樹
脂膜等でもよい。箔又は膜又は板の材質、寸法、薄肉部
形状等はその電池系や、単電池の電気容量、大きさによ
り適宜変更可能である。
膜又は板を使用してもよい。例えばポリエチレン等の樹
脂膜等でもよい。箔又は膜又は板の材質、寸法、薄肉部
形状等はその電池系や、単電池の電気容量、大きさによ
り適宜変更可能である。
【００１３】また図４に示すように、従来の安全弁は電
流経路となる外部端子部材内に組み込まれているため、
電極集電体から電池外部端子への電流経路の断面積が小
さくなり、大電流を取り出すには適していない問題点が
あった。しかし本発明の構成では、安全弁は箔又は膜又
は板と、排気孔から構成しているため、非常にコンパク
トにすることができる。例えば図１に示す蓋の上面位置
のように、電池の電流経路をじゃましない位置にも装着
可能である。従って前記電流経路の断面積を小さくする
ことなく、大電流を取り出すのに適した構造が容易に実
現可能である。
流経路となる外部端子部材内に組み込まれているため、
電極集電体から電池外部端子への電流経路の断面積が小
さくなり、大電流を取り出すには適していない問題点が
あった。しかし本発明の構成では、安全弁は箔又は膜又
は板と、排気孔から構成しているため、非常にコンパク
トにすることができる。例えば図１に示す蓋の上面位置
のように、電池の電流経路をじゃましない位置にも装着
可能である。従って前記電流経路の断面積を小さくする
ことなく、大電流を取り出すのに適した構造が容易に実
現可能である。
【００１４】
【実施例】発明の実施の形態で説明した本発明の密閉型
電池（電池Ａ）の蓋１の一部に孔を設け、そこから空気
を流入させて安全弁の作動圧を測定した。すると７．８
ｋｇｆ／ｃｍ2で薄肉部４が開裂し、安全弁が作動し
た。また薄肉部４の厚みを０．２ｍｍにした本発明の密
閉型電池（電池Ｂ）は４．６ｋｇｆ／ｃｍ2で薄肉部４
が開裂し、安全弁が作動した。薄肉部４厚みを０．２ｍ
ｍにし、薄肉部４面積を電池２の２倍にした本発明の密
閉型電池（電池Ｃ）２．５ｋｇｆ／ｃｍ2で薄肉部４が
開裂し、安全弁が作動した。このように本発明に係る安
全弁の作動圧は、薄肉部４の厚みや面積を変えることに
より自由に調整、設定できる。このほかに従来から使わ
れている、公知の図４の構成のゴム製の安全弁を用いた
密閉型電池を作製した。その一部に孔を設け、そこから
空気を流入させて安全弁の作動圧を測定した。その作動
圧が１５．０ｋｇｆ／ｃｍ2だった密閉型電池（電池
Ｄ）、作動圧が２０．１ｋｇｆ／ｃｍ2だった密閉型電
池（電池Ｅ）、作動圧が１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2だった
密閉型電池（電池Ｆ）の３種類である。ここで安全弁を
構成するゴムが押圧される力（安全弁作動圧と比例関係
にある）は、電池Ｄ＞電池Ｅ＞電池Ｆとした。上記電池
Ａ〜Ｆをそれぞれ同条件で、他に１０個ずつ作製した。
それらの安全弁作動圧を表１、表２に示す。表中の数字
は安全弁作動圧（ｋｇｆ／ｃｍ2）である。表２中の−
の欄は気密漏れのために試験を中止したことを示してい
る。表１は本発明の密閉型電池（電池Ａ〜Ｃ）、表２は
従来の安全弁構造を有する密閉型電池（電池Ｄ〜Ｆ）に
ついて示している。
電池（電池Ａ）の蓋１の一部に孔を設け、そこから空気
を流入させて安全弁の作動圧を測定した。すると７．８
ｋｇｆ／ｃｍ2で薄肉部４が開裂し、安全弁が作動し
た。また薄肉部４の厚みを０．２ｍｍにした本発明の密
閉型電池（電池Ｂ）は４．６ｋｇｆ／ｃｍ2で薄肉部４
が開裂し、安全弁が作動した。薄肉部４厚みを０．２ｍ
ｍにし、薄肉部４面積を電池２の２倍にした本発明の密
閉型電池（電池Ｃ）２．５ｋｇｆ／ｃｍ2で薄肉部４が
開裂し、安全弁が作動した。このように本発明に係る安
全弁の作動圧は、薄肉部４の厚みや面積を変えることに
より自由に調整、設定できる。このほかに従来から使わ
れている、公知の図４の構成のゴム製の安全弁を用いた
密閉型電池を作製した。その一部に孔を設け、そこから
空気を流入させて安全弁の作動圧を測定した。その作動
圧が１５．０ｋｇｆ／ｃｍ2だった密閉型電池（電池
Ｄ）、作動圧が２０．１ｋｇｆ／ｃｍ2だった密閉型電
池（電池Ｅ）、作動圧が１０．０ｋｇｆ／ｃｍ2だった
密閉型電池（電池Ｆ）の３種類である。ここで安全弁を
構成するゴムが押圧される力（安全弁作動圧と比例関係
にある）は、電池Ｄ＞電池Ｅ＞電池Ｆとした。上記電池
Ａ〜Ｆをそれぞれ同条件で、他に１０個ずつ作製した。
それらの安全弁作動圧を表１、表２に示す。表中の数字
は安全弁作動圧（ｋｇｆ／ｃｍ2）である。表２中の−
の欄は気密漏れのために試験を中止したことを示してい
る。表１は本発明の密閉型電池（電池Ａ〜Ｃ）、表２は
従来の安全弁構造を有する密閉型電池（電池Ｄ〜Ｆ）に
ついて示している。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】表１、表２の結果から本発明に係る安全弁
は、従来の安全弁に比べ飛躍的に作動圧のばらつきが小
さくなることがわかる。特に安全弁の作動圧を低く設定
するに従いこの効果は大きいこともわかる。
は、従来の安全弁に比べ飛躍的に作動圧のばらつきが小
さくなることがわかる。特に安全弁の作動圧を低く設定
するに従いこの効果は大きいこともわかる。
【００１８】
【発明の効果】本発明により、安全弁が作動する電池内
圧の設定値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下でもばらつきの小
さい範囲で作動する安全弁を備えた密閉型電池を提供す
ることができた。また電流経路をじゃましない位置に本
発明に係る安全弁を配置することにより、従来に比して
電極集電体から電池外部端子への電流経路の断面積を小
さくすることなく、大電流を取り出すのに適した構造が
容易に実現可能となる。
圧の設定値が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下でもばらつきの小
さい範囲で作動する安全弁を備えた密閉型電池を提供す
ることができた。また電流経路をじゃましない位置に本
発明に係る安全弁を配置することにより、従来に比して
電極集電体から電池外部端子への電流経路の断面積を小
さくすることなく、大電流を取り出すのに適した構造が
容易に実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の密閉型電池の一例の縦断面図である。
【図２】本発明に係る安全弁の断面拡大図である。
【図３】本発明に係る安全弁を構成するアルミニウム箔
の一例の斜視図である。
の一例の斜視図である。
【図４】従来の密閉型電池の一例の縦断面図である。
１．蓋 ２．排気口 ３．アルミニウム箔 ４．薄肉部 ５．電極リード ７．窪み ８．電極群 ９．円筒容器
Claims (6)
- 【請求項１】所定の電池内圧に達すると電池内のガスを
電池外に逃がす安全弁を有する密閉型電池において、 前記安全弁が排気孔と排気孔を塞ぐ箔又は膜又は板によ
り構成され、箔又は膜又は板の排気孔全周縁部における
固着により排気孔を閉塞してなり、前記所定の電池内圧
が２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下であることを特徴とする密閉
型電池。 - 【請求項２】箔又は膜又は板が金属からなり、固着が溶
接によることを特徴とする請求項１記載の密閉型電池。 - 【請求項３】安全弁の作動が箔又は膜又は板の開裂によ
り行なわれ、当該箔又は膜又は板に開裂用の薄肉部が設
けられている請求項１又は２記載の密閉型電池。 - 【請求項４】箔又は膜又は板の薄肉部が排気孔の周縁部
に沿って線状に設けられていることを特徴とする密閉型
電池。 - 【請求項５】薄肉部が薄肉の箇所が一部欠落した環状で
ある請求項３又は４記載の密閉型電池。 - 【請求項６】安全弁が密閉型電池の電流経路をじゃまし
ない位置に配置されている請求項１〜５記載の密閉型電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288522A JPH11126594A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 密閉型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9288522A JPH11126594A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 密閉型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11126594A true JPH11126594A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17731335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9288522A Pending JPH11126594A (ja) | 1997-10-21 | 1997-10-21 | 密閉型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11126594A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000106160A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用防爆弁装置とその製造法ならびにその防爆弁装置を備えた角形電池 |
| JP2000311669A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 角形非水電解液二次電池用の安全弁 |
| US7927727B2 (en) | 2004-06-23 | 2011-04-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery, cap assembly thereof and method of mounting safety valve therefor |
-
1997
- 1997-10-21 JP JP9288522A patent/JPH11126594A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000106160A (ja) * | 1998-09-30 | 2000-04-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用防爆弁装置とその製造法ならびにその防爆弁装置を備えた角形電池 |
| JP2000311669A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 角形非水電解液二次電池用の安全弁 |
| US7927727B2 (en) | 2004-06-23 | 2011-04-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery, cap assembly thereof and method of mounting safety valve therefor |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040921 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041119 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041214 |