JPH11154504A - 圧力遮断センサ - Google Patents
圧力遮断センサInfo
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- JPH11154504A JPH11154504A JP9320021A JP32002197A JPH11154504A JP H11154504 A JPH11154504 A JP H11154504A JP 9320021 A JP9320021 A JP 9320021A JP 32002197 A JP32002197 A JP 32002197A JP H11154504 A JPH11154504 A JP H11154504A
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- lid
- pressure
- diaphragm
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
- H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
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- H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
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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
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のような溶接部分などの接合しろを必要
とせずにダイヤフラム部を大きく取れて、電池外形、特
に厚さを薄くすることができ、また変位量も大きくで
き、動作が確実となり、また、ダイヤフラム部は研削に
より蓋体に容易に一体に精度良く加工できて、加工・検
査等を大幅に削減できる圧力遮断センサを提供する。 【解決手段】 蓋体４の一部を研削することによってそ
れ以外の部分に比べ薄肉に形成されて、電池内圧により
変位するダイヤフラム部４ｃと、遮断用電路７ｂを有
し、蓋体４に保持され、電池内圧の増加によりダイヤフ
ラム部４ｃの変位により、該遮断用電路７ｂを遮断する
遮断用エレメント７と、遮断用電路７ｂの一端に接続さ
れた外部電極６と、遮断用エレメント７の遮断用電路７
ｂの他端と電池内部の発電体とを接続する内部接続手段
（２，９ｂ，８）とを備えた。
とせずにダイヤフラム部を大きく取れて、電池外形、特
に厚さを薄くすることができ、また変位量も大きくで
き、動作が確実となり、また、ダイヤフラム部は研削に
より蓋体に容易に一体に精度良く加工できて、加工・検
査等を大幅に削減できる圧力遮断センサを提供する。 【解決手段】 蓋体４の一部を研削することによってそ
れ以外の部分に比べ薄肉に形成されて、電池内圧により
変位するダイヤフラム部４ｃと、遮断用電路７ｂを有
し、蓋体４に保持され、電池内圧の増加によりダイヤフ
ラム部４ｃの変位により、該遮断用電路７ｂを遮断する
遮断用エレメント７と、遮断用電路７ｂの一端に接続さ
れた外部電極６と、遮断用エレメント７の遮断用電路７
ｂの他端と電池内部の発電体とを接続する内部接続手段
（２，９ｂ，８）とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池のごとき
再充電により再生可能な蓄電池などの安全性を確保する
ために用いられる圧力遮断センサに係り、特に、角形用
の蓋体を使用する圧力遮断センサに関する。
再充電により再生可能な蓄電池などの安全性を確保する
ために用いられる圧力遮断センサに係り、特に、角形用
の蓋体を使用する圧力遮断センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の蓄電池に充電が完了しても更に
充電を行ったり、規定された電流よりも大きな電流で充
電が行われると、蓄電池に異常が生じて蓄電池内に気体
が発生し、蓄電池内の圧力や温度が上昇し、蓄電池の膨
張、更には亀裂による電解液の滲み出しにより、蓄電池
が組み込まれた機器に悪影響を与えることがある。ま
た、これまでに至らなくとも、このような状態のままで
蓄電池の使用を継続すると、前述した蓄電池の膨張が進
行し、亀裂や破裂が生じる可能性があり、異常が生じた
蓄電池は速やかに使用を止める必要がある。
充電を行ったり、規定された電流よりも大きな電流で充
電が行われると、蓄電池に異常が生じて蓄電池内に気体
が発生し、蓄電池内の圧力や温度が上昇し、蓄電池の膨
張、更には亀裂による電解液の滲み出しにより、蓄電池
が組み込まれた機器に悪影響を与えることがある。ま
た、これまでに至らなくとも、このような状態のままで
蓄電池の使用を継続すると、前述した蓄電池の膨張が進
行し、亀裂や破裂が生じる可能性があり、異常が生じた
蓄電池は速やかに使用を止める必要がある。
【０００３】最近の小型化が要求されている機器の中に
は、特に薄さがポイントになっているものも多い。その
影響により、電池も角形のもの多用されるようになって
きた。その場合、やはり厚みが問題になる。一方、安全
性に対する要求も高いため、安全弁や電流遮断機構を組
み込む必要もある。
は、特に薄さがポイントになっているものも多い。その
影響により、電池も角形のもの多用されるようになって
きた。その場合、やはり厚みが問題になる。一方、安全
性に対する要求も高いため、安全弁や電流遮断機構を組
み込む必要もある。
【０００４】このような従来の圧力遮断センサは、発電
要素の異常な化学変化により蓄電池内の圧力が上昇する
と、上昇した圧力が安全弁に作用するため、安全弁は持
ち上げられると共に、リードストリッパ板によって中央
突起部とリードとを接続する導電路が剥離又は破断され
る。そして、さらに圧力が増してそれが所定の圧力に達
すると、安全弁の肉薄部が破れ、電池ケース内の圧力上
昇した気体が蓋体の穴を通して外部に開放される。
要素の異常な化学変化により蓄電池内の圧力が上昇する
と、上昇した圧力が安全弁に作用するため、安全弁は持
ち上げられると共に、リードストリッパ板によって中央
突起部とリードとを接続する導電路が剥離又は破断され
る。そして、さらに圧力が増してそれが所定の圧力に達
すると、安全弁の肉薄部が破れ、電池ケース内の圧力上
昇した気体が蓋体の穴を通して外部に開放される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
技術では、ダイヤフラム用部材を蓋体（負ケース）にか
しめ或いは溶接して接合しているため、製造が複雑であ
り、特に溶接の場合はスポット溶接を連続的に施してい
るので、接合部分の気密性が十分に得られるように溶接
部の信頼性確保を図り、かつその検査も行なう必要があ
った。
技術では、ダイヤフラム用部材を蓋体（負ケース）にか
しめ或いは溶接して接合しているため、製造が複雑であ
り、特に溶接の場合はスポット溶接を連続的に施してい
るので、接合部分の気密性が十分に得られるように溶接
部の信頼性確保を図り、かつその検査も行なう必要があ
った。
【０００６】溶接或いはかしめ用のスペース（縁）が幅
方向に２か所必要になるため、電池の幅に対し、ダイヤ
フラムの幅が狭くなってしまう。すると、ダイヤフラム
の変位量が取りにくくなる。
方向に２か所必要になるため、電池の幅に対し、ダイヤ
フラムの幅が狭くなってしまう。すると、ダイヤフラム
の変位量が取りにくくなる。
【０００７】また、ダイヤフラムの形状を楕円形等にし
ても、中心−周縁間の長さが最も短い部分でほとんど変
位量が規制されてしまうので、あまり効果はない。
ても、中心−周縁間の長さが最も短い部分でほとんど変
位量が規制されてしまうので、あまり効果はない。
【０００８】本発明の第１の課題は、従来のような溶接
部分などの接合しろを必要とせずにダイヤフラム部を大
きく取れて、電池外形、特に厚さを薄くすることがで
き、また変位量も大きくでき、動作が確実となり、ま
た、ダイヤフラム部は研削により蓋体に容易に一体に精
度良く加工できて、従来のような溶接等による接合部分
の孔や隙間等は全く生じないものとなり、加工・検査等
を大幅に削減できる圧力遮断センサを提供することであ
る。
部分などの接合しろを必要とせずにダイヤフラム部を大
きく取れて、電池外形、特に厚さを薄くすることがで
き、また変位量も大きくでき、動作が確実となり、ま
た、ダイヤフラム部は研削により蓋体に容易に一体に精
度良く加工できて、従来のような溶接等による接合部分
の孔や隙間等は全く生じないものとなり、加工・検査等
を大幅に削減できる圧力遮断センサを提供することであ
る。
【０００９】本発明の第２の課題は、安全弁部もダイヤ
フラム部と同時に研削によって加工でき、製造が容易で
ある圧力遮断センサを提供することである。
フラム部と同時に研削によって加工でき、製造が容易で
ある圧力遮断センサを提供することである。
【００１０】本発明の第３の課題は、従来のダイヤフラ
ム用部材を削減しても、保持体を固定でき、実質的に部
品点数を増やすことなく、保持体を固定できる圧力遮断
センサを提供することである。
ム用部材を削減しても、保持体を固定でき、実質的に部
品点数を増やすことなく、保持体を固定できる圧力遮断
センサを提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記第１の課題は、電池
ケースと気密に結合される蓋体と、蓋体の一部を研削す
ることによってそれ以外の部分に比べ薄肉に形成され
て、電池内圧により変位するダイヤフラム部と、導電路
を有し、前記蓋体に直接あるいは間接に保持され、電池
内圧の増加により前記ダイヤフラム部の変位により、該
導電路を遮断する遮断部材と、前記遮断部材の導電路の
一端に接続された外部接続手段と、前記遮断部材の導電
路の他端と電池内部の発電体とを接続する内部接続手段
とを備えた第１の手段により解決される。上記第２の課
題は、第１の手段において、前記蓋体は、当該蓋体と一
体で、それ以外の部分に比べ薄肉であり、電池内圧が所
定値以上になると一部が破壊する安全弁を有する第２の
手段により解決される。
ケースと気密に結合される蓋体と、蓋体の一部を研削す
ることによってそれ以外の部分に比べ薄肉に形成され
て、電池内圧により変位するダイヤフラム部と、導電路
を有し、前記蓋体に直接あるいは間接に保持され、電池
内圧の増加により前記ダイヤフラム部の変位により、該
導電路を遮断する遮断部材と、前記遮断部材の導電路の
一端に接続された外部接続手段と、前記遮断部材の導電
路の他端と電池内部の発電体とを接続する内部接続手段
とを備えた第１の手段により解決される。上記第２の課
題は、第１の手段において、前記蓋体は、当該蓋体と一
体で、それ以外の部分に比べ薄肉であり、電池内圧が所
定値以上になると一部が破壊する安全弁を有する第２の
手段により解決される。
【００１２】上記第３の課題は、第１の手段において、
絶縁性の保持体と、前記保持体にインサート成形されて
いる固定部とを有し、前記固定部は金属製で前記外部接
続手段あるいは前記内部接続手段と接続され、かつ前記
蓋体と溶接されている第３の手段により解決される。
絶縁性の保持体と、前記保持体にインサート成形されて
いる固定部とを有し、前記固定部は金属製で前記外部接
続手段あるいは前記内部接続手段と接続され、かつ前記
蓋体と溶接されている第３の手段により解決される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態
に係るの圧力遮断センサの横断面図、図２は該圧力遮断
センサの縦断面図、図３は該圧力遮断センサの横断面
図、図４は該圧力遮断センサの分解斜視図、図５は該圧
力遮断センサの側面図、図６は図１のＡ−Ａ線に沿う縦
断面図、図７は図１のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図８は
図１のＣ−Ｃ線に沿う縦断面図、図９は保持体の底面
図、図１０は保持体の縦断面図、図１１は保持体の平面
図、図１２(a),(b),(c),(d)は図９のＤ−Ｄ，Ｅ−Ｅ，
Ｆ−Ｆ，Ｇ−Ｇ線に沿う縦断面図、図１３(a),(b),(c)
は保持体のリードの平面図、正面図及び右側面図、図１
４(a),(b),(c),(d)は蓋体の平面図、右側面図、縦断面
図及び底面図、図１５は蓋体のダイヤフラム部を拡大し
て示す説明図、図１６は蓋体の安全弁部を拡大して示す
説明図、図１７(a),(b),(c)はリベットと端子部を接続
した状態の平面図、正面図及び右側面図、図１８(a),
(b)はリベットの平面図及び縦断面図である。
図面に基づいて説明する。図１は本発明の一実施の形態
に係るの圧力遮断センサの横断面図、図２は該圧力遮断
センサの縦断面図、図３は該圧力遮断センサの横断面
図、図４は該圧力遮断センサの分解斜視図、図５は該圧
力遮断センサの側面図、図６は図１のＡ−Ａ線に沿う縦
断面図、図７は図１のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図、図８は
図１のＣ−Ｃ線に沿う縦断面図、図９は保持体の底面
図、図１０は保持体の縦断面図、図１１は保持体の平面
図、図１２(a),(b),(c),(d)は図９のＤ−Ｄ，Ｅ−Ｅ，
Ｆ−Ｆ，Ｇ−Ｇ線に沿う縦断面図、図１３(a),(b),(c)
は保持体のリードの平面図、正面図及び右側面図、図１
４(a),(b),(c),(d)は蓋体の平面図、右側面図、縦断面
図及び底面図、図１５は蓋体のダイヤフラム部を拡大し
て示す説明図、図１６は蓋体の安全弁部を拡大して示す
説明図、図１７(a),(b),(c)はリベットと端子部を接続
した状態の平面図、正面図及び右側面図、図１８(a),
(b)はリベットの平面図及び縦断面図である。
【００１４】これらの図において、１は圧力遮断センサ
であり、この圧力遮断センサ１は全体の形状が略矩形を
しており、端子部２と、絶縁体３と、蓋体（負ケース）
４と、保持体５、外部電極６と、遮断用エレメント７
と、およびリベット８とから主に構成されている。
であり、この圧力遮断センサ１は全体の形状が略矩形を
しており、端子部２と、絶縁体３と、蓋体（負ケース）
４と、保持体５、外部電極６と、遮断用エレメント７
と、およびリベット８とから主に構成されている。
【００１５】端子部２はアルミニウム製で、図４と図１
７等に示すように、略直角に折り曲げられており、ま
た、その長手方向の一端部にはリベット８の接続片部８
ｄと溶接される接続片部２ａが延設されている（図１７
の斜線部分が溶接部分）。２ｂは開口部である。
７等に示すように、略直角に折り曲げられており、ま
た、その長手方向の一端部にはリベット８の接続片部８
ｄと溶接される接続片部２ａが延設されている（図１７
の斜線部分が溶接部分）。２ｂは開口部である。
【００１６】絶縁体３は絶縁性の合成樹脂材からなり、
一端寄りにリベット８を貫挿する円筒部３ａと、蓋体４
のダイヤフラム部４ｃを内方に膨出し得るようにした凹
部３ｂと、凹部３ｂの底面に穿設した通気孔３ｃ，３ｃ
と、溶接用の孔３ｄと、蓋体４の安全弁部に連通させる
略長方形の開口３ｅ，３ｅと、位置決め用の突起部３ｆ
とから構成されている。
一端寄りにリベット８を貫挿する円筒部３ａと、蓋体４
のダイヤフラム部４ｃを内方に膨出し得るようにした凹
部３ｂと、凹部３ｂの底面に穿設した通気孔３ｃ，３ｃ
と、溶接用の孔３ｄと、蓋体４の安全弁部に連通させる
略長方形の開口３ｅ，３ｅと、位置決め用の突起部３ｆ
とから構成されている。
【００１７】蓋体４はステンレス材のような導電性金属
板で形成され、図１４に示すように、外周部には上方に
突出する環状の突条４ａが形成されている。また、蓋体
４の底部には、その一端寄りにリベット８を貫挿した円
筒部３ａを貫通する孔部４ｂと、研削によって薄肉に一
体形成したダイヤフラム部４ｃと、半抜きにプレス加工
して形成した安全弁部４ｄと、位置決め用の突起部４ｅ
とから構成されている。ダイヤフラム部４ｃは研削によ
って薄肉に形成された後、プレス加工によって電池の内
方に椀状に膨出されおり、また、その中央に上方に突設
された遮断用エレメント７を破断するための破断用突起
４ｆが設けられている。したがって、ダイヤフラム部４
ｃは電池内圧の増加によって外方に加圧されて、ある圧
力を越えると一気に反転動作するようになっている。こ
の安全弁部４ｄは、蓋体４の底面を円環状のポンチでプ
レスすることで図１６のような円環状の薄肉部４ｇを形
成し、過大な電池内圧が発生すると、薄肉部４ｇが破断
するようになっている。
板で形成され、図１４に示すように、外周部には上方に
突出する環状の突条４ａが形成されている。また、蓋体
４の底部には、その一端寄りにリベット８を貫挿した円
筒部３ａを貫通する孔部４ｂと、研削によって薄肉に一
体形成したダイヤフラム部４ｃと、半抜きにプレス加工
して形成した安全弁部４ｄと、位置決め用の突起部４ｅ
とから構成されている。ダイヤフラム部４ｃは研削によ
って薄肉に形成された後、プレス加工によって電池の内
方に椀状に膨出されおり、また、その中央に上方に突設
された遮断用エレメント７を破断するための破断用突起
４ｆが設けられている。したがって、ダイヤフラム部４
ｃは電池内圧の増加によって外方に加圧されて、ある圧
力を越えると一気に反転動作するようになっている。こ
の安全弁部４ｄは、蓋体４の底面を円環状のポンチでプ
レスすることで図１６のような円環状の薄肉部４ｇを形
成し、過大な電池内圧が発生すると、薄肉部４ｇが破断
するようになっている。
【００１８】保持体５はＰＰＳ等の絶縁性樹脂で成形さ
れ、図２に示すように、蓋体４の突条４ａ内に嵌合され
る大きさになっている。保持体５の一端寄りには、図９
乃至図１１に示すように、リベット８を貫挿した円筒部
３ａを貫通する貫通孔５ａと、貫通孔５ａの回りの凹部
に設けたリベット８とのリベット接続部９ａと、一対の
リード９ｂ，９ｂをそれぞれ突出してある開口部５ｂ，
５ｂと、外部電極６を保持する台座部５ｃと、外部電極
６の接続部と接続される外部電極接続部９ｃと、蓋体４
と溶接される固定部９ｄと、安全弁部４ｄに対応した位
置に形成された開口５ｄと、蓋体４の位置決め用の突起
部４ｅが嵌合される切欠き部５ｅとが設けられている。
また、保持体５の下面には外部電極接続部９ｃの下面を
露出させる溶接用の孔部５ｆが形成されており、この孔
部５ｆに溶接具を通して保持体５の外部電極接続部９ｃ
の下面に当て、上方から溶接具を外部電極６の接続部６
ｃに当てて挟み込んでスポット溶接を行なって外部電極
６を保持体５に固定すると共にリード９ｂに電気的に接
続させている。
れ、図２に示すように、蓋体４の突条４ａ内に嵌合され
る大きさになっている。保持体５の一端寄りには、図９
乃至図１１に示すように、リベット８を貫挿した円筒部
３ａを貫通する貫通孔５ａと、貫通孔５ａの回りの凹部
に設けたリベット８とのリベット接続部９ａと、一対の
リード９ｂ，９ｂをそれぞれ突出してある開口部５ｂ，
５ｂと、外部電極６を保持する台座部５ｃと、外部電極
６の接続部と接続される外部電極接続部９ｃと、蓋体４
と溶接される固定部９ｄと、安全弁部４ｄに対応した位
置に形成された開口５ｄと、蓋体４の位置決め用の突起
部４ｅが嵌合される切欠き部５ｅとが設けられている。
また、保持体５の下面には外部電極接続部９ｃの下面を
露出させる溶接用の孔部５ｆが形成されており、この孔
部５ｆに溶接具を通して保持体５の外部電極接続部９ｃ
の下面に当て、上方から溶接具を外部電極６の接続部６
ｃに当てて挟み込んでスポット溶接を行なって外部電極
６を保持体５に固定すると共にリード９ｂに電気的に接
続させている。
【００１９】これらのリベット接続部９ａ、一対のリー
ド９ｂ，９ｂ、外部電極接続部９ｃ、及び固定部９ｄ
は、図１３に示すように、最初、連結部９ｅで図示しな
い枠部に接続されてフープ状に形成されており、このフ
ープ材はニッケル材などの導電性材からなり、フープ材
は絶縁性樹脂でインサート成形して図９乃至図１１の保
持体５を成形後、連結部９ｅを２点鎖線の位置で切断し
てある。したがって、リベット接続部９ａとリード９ｂ
の一方とは接続されており、また、リード９ｂは遮断用
エレメント７を介してリード９ｂの他方、そして外部電
極接続部９ｃと接続されている。一方、固定部９ｄは他
と電気的に接続されていない。
ド９ｂ，９ｂ、外部電極接続部９ｃ、及び固定部９ｄ
は、図１３に示すように、最初、連結部９ｅで図示しな
い枠部に接続されてフープ状に形成されており、このフ
ープ材はニッケル材などの導電性材からなり、フープ材
は絶縁性樹脂でインサート成形して図９乃至図１１の保
持体５を成形後、連結部９ｅを２点鎖線の位置で切断し
てある。したがって、リベット接続部９ａとリード９ｂ
の一方とは接続されており、また、リード９ｂは遮断用
エレメント７を介してリード９ｂの他方、そして外部電
極接続部９ｃと接続されている。一方、固定部９ｄは他
と電気的に接続されていない。
【００２０】また、保持体５はその固定部９ｄとその下
面に配設された蓋体４の底面を抵抗溶接することによっ
て固定されている。溶接具は蓋体４の底面の絶縁体３の
溶接用の孔３ｄから突き当てることができる。
面に配設された蓋体４の底面を抵抗溶接することによっ
て固定されている。溶接具は蓋体４の底面の絶縁体３の
溶接用の孔３ｄから突き当てることができる。
【００２１】遮断用エレメント７は略帯状をしており、
絶縁性のセラミック又は樹脂製の基板７ａと、この基板
７ａの上面側に印刷形成され又は金属箔を貼着されて形
成された遮断用電路７ｂとから構成されている。遮断用
電路７ｂの長手方向の両端には保持体５のリード９ｂ，
９ｂがそれぞれ接続されている。
絶縁性のセラミック又は樹脂製の基板７ａと、この基板
７ａの上面側に印刷形成され又は金属箔を貼着されて形
成された遮断用電路７ｂとから構成されている。遮断用
電路７ｂの長手方向の両端には保持体５のリード９ｂ，
９ｂがそれぞれ接続されている。
【００２２】この遮断用エレメント７はダイヤフラム部
４ｃの上方に配設されているので、電池内圧の増加によ
ってダイヤフラム部４ｃが反転すると、ダイヤフラム部
４ｃの破断用突起４ｆによって遮断用エレメント７の遮
断用電路７ｂを確実に遮断できる。
４ｃの上方に配設されているので、電池内圧の増加によ
ってダイヤフラム部４ｃが反転すると、ダイヤフラム部
４ｃの破断用突起４ｆによって遮断用エレメント７の遮
断用電路７ｂを確実に遮断できる。
【００２３】外部電極６はニッケルメッキした鋼（鉄）
材からなり、圧力遮断センサ１を蓄電池（図示せず）に
組み込んだとき、蓄電池（図示せず）の正極となるもの
である。外部電極６は、略矩形の本体部６ａと、この本
体部６ａの両側縁から折り曲げられた足部６ｂ，６ｂ
と、保持体５の接続部９ｂと溶接される接続部６ｃとが
設けられている。足部６ｂは、図６に示すように、折り
曲げられて外部電極６を保持体５に固定している。
材からなり、圧力遮断センサ１を蓄電池（図示せず）に
組み込んだとき、蓄電池（図示せず）の正極となるもの
である。外部電極６は、略矩形の本体部６ａと、この本
体部６ａの両側縁から折り曲げられた足部６ｂ，６ｂ
と、保持体５の接続部９ｂと溶接される接続部６ｃとが
設けられている。足部６ｂは、図６に示すように、折り
曲げられて外部電極６を保持体５に固定している。
【００２４】リベット８はアルミニウム製で、図１８に
示すように、やや先端を細くした円柱部８ａと、下端に
設けられたつば部８ｂと、つば部８ｂの外周に沿って突
設された環状突条部８ｃと、つば部８ｂの外周面から横
方向に延設された接続片部８ｄとから構成されている。
接続片部８ｄには、前述したように端子部２の接続片部
２ａが溶着されている。また、リベット８によって絶縁
体３、蓋体４、及び保持体５がかしめられて一体化さ
れ、リベット８の円柱部８ａの先端はかしめられて保持
体５のリベット接続部９ａに接続されている。したがっ
て、外部電極６は遮断用エレメント７の遮断用電路７ｂ
等を経て端子部２と接続されている。
示すように、やや先端を細くした円柱部８ａと、下端に
設けられたつば部８ｂと、つば部８ｂの外周に沿って突
設された環状突条部８ｃと、つば部８ｂの外周面から横
方向に延設された接続片部８ｄとから構成されている。
接続片部８ｄには、前述したように端子部２の接続片部
２ａが溶着されている。また、リベット８によって絶縁
体３、蓋体４、及び保持体５がかしめられて一体化さ
れ、リベット８の円柱部８ａの先端はかしめられて保持
体５のリベット接続部９ａに接続されている。したがっ
て、外部電極６は遮断用エレメント７の遮断用電路７ｂ
等を経て端子部２と接続されている。
【００２５】なお、前記実施の形態の説明では、ダイヤ
フラム部を研削によって薄肉にして形成しているが、プ
レス加工によって薄肉にしてダイヤフラム部を形成して
もよい。
フラム部を研削によって薄肉にして形成しているが、プ
レス加工によって薄肉にしてダイヤフラム部を形成して
もよい。
【００２６】次に、圧力遮断センサ１を蓄電池（リチウ
ムイオン２次電池）に組み込む方法について説明する。
組込前、蓄電池（図示せず）の電池ケース内に、図１に
示す圧力遮断センサ１を上方から挿入し、蓋体４を電池
ケースのかしめ部に全周に亘ってかしめることによっ
て、蓄電池に圧力遮断センサ１が確実に組み込まれて密
封される。
ムイオン２次電池）に組み込む方法について説明する。
組込前、蓄電池（図示せず）の電池ケース内に、図１に
示す圧力遮断センサ１を上方から挿入し、蓋体４を電池
ケースのかしめ部に全周に亘ってかしめることによっ
て、蓄電池に圧力遮断センサ１が確実に組み込まれて密
封される。
【００２７】次に、前記リチウムイオン２次電池に使用
したときの圧力遮断センサ１の動作について説明する。
充電中、圧力遮断センサ１において電流は、外部電極
（正極）６から順次、リード９ｂ、遮断用エレメント７
の遮断用電路７ｂ、リード７ａ、リベット８、端子部２
に導出される。このとき、充電が完了しても電流を流し
続けて更に過充電が行われたり、規定された電流よりも
大きな電流で充電が行われると、蓄電池（図示せず）に
異常が生じて蓄電池（図示せず）内の圧力や温度が上昇
する。蓄電池（図示せず）内の圧力が上昇すると、外部
圧力として圧力遮断センサ１に伝わる。すると、図３に
示すように、この外部圧力が絶縁体３の通気孔３ｃ，３
ｃを通して蓋体４のダイヤフラム部４ｃを上方へ撓ませ
て変形させる力が作用する。そして、蓄電池（図示せ
ず）内の圧力が上昇し、その圧力が一定の圧力に達した
とき、蓋体４のダイヤフラム部４ｃは上方に一気に反転
し、その中央の破断用突起４ｆが遮断用エレメント７の
ほぼ中央部を上方に押し上げ、遮断用エレメント７の基
板７ａは割れる。この遮断用エレメント７の割れによ
り、遮断用エレメント７の遮断用電路７ｂが断線し、そ
のリード９ｂ，９ｂとの間の導通が断たれることによっ
て、圧力遮断センサ１は外部電極６と蓄電池（図示せ
ず）内の発電部の正極間に流れる電流を遮断し、これ以
上の充電を止めさせると共に、このリチウムイオン２次
電池が蓄電池として機能できない状態にする。
したときの圧力遮断センサ１の動作について説明する。
充電中、圧力遮断センサ１において電流は、外部電極
（正極）６から順次、リード９ｂ、遮断用エレメント７
の遮断用電路７ｂ、リード７ａ、リベット８、端子部２
に導出される。このとき、充電が完了しても電流を流し
続けて更に過充電が行われたり、規定された電流よりも
大きな電流で充電が行われると、蓄電池（図示せず）に
異常が生じて蓄電池（図示せず）内の圧力や温度が上昇
する。蓄電池（図示せず）内の圧力が上昇すると、外部
圧力として圧力遮断センサ１に伝わる。すると、図３に
示すように、この外部圧力が絶縁体３の通気孔３ｃ，３
ｃを通して蓋体４のダイヤフラム部４ｃを上方へ撓ませ
て変形させる力が作用する。そして、蓄電池（図示せ
ず）内の圧力が上昇し、その圧力が一定の圧力に達した
とき、蓋体４のダイヤフラム部４ｃは上方に一気に反転
し、その中央の破断用突起４ｆが遮断用エレメント７の
ほぼ中央部を上方に押し上げ、遮断用エレメント７の基
板７ａは割れる。この遮断用エレメント７の割れによ
り、遮断用エレメント７の遮断用電路７ｂが断線し、そ
のリード９ｂ，９ｂとの間の導通が断たれることによっ
て、圧力遮断センサ１は外部電極６と蓄電池（図示せ
ず）内の発電部の正極間に流れる電流を遮断し、これ以
上の充電を止めさせると共に、このリチウムイオン２次
電池が蓄電池として機能できない状態にする。
【００２８】なお、更に、蓄電池（図示せず）内の圧力
が上昇すると、蓋体４の安全弁部４ｄの薄肉部４ｇが破
れて、蓄電池（図示せず）内の気体は安全弁部４ｄの薄
肉部４ｇの破断部から圧力遮断センサ１内を通って開口
５ｄから排出される。例えば、圧力遮断センサ１の動作
圧力を４〜１０気圧の範囲で動作させ、また、安全弁作
動圧力を１０〜２０気圧の範囲で作動させている。
が上昇すると、蓋体４の安全弁部４ｄの薄肉部４ｇが破
れて、蓄電池（図示せず）内の気体は安全弁部４ｄの薄
肉部４ｇの破断部から圧力遮断センサ１内を通って開口
５ｄから排出される。例えば、圧力遮断センサ１の動作
圧力を４〜１０気圧の範囲で動作させ、また、安全弁作
動圧力を１０〜２０気圧の範囲で作動させている。
【００２９】このような前記実施の形態にあっては、電
池ケースと気密に結合される蓋体４と、蓋体４の一部を
研削することによってそれ以外の部分に比べ薄肉に形成
されて、電池内圧により変位するダイヤフラム部４ｃ
と、遮断用電路７ｂを有し、蓋体４に直接あるいは間接
に保持され、電池内圧の増加によりダイヤフラム部４ｃ
の変位により、該遮断用電路７ｂを遮断する遮断用エレ
メント７と、遮断用エレメント７の遮断用電路７ｂの一
端に接続された外部電極６と、遮断用エレメント７の遮
断用電路７ｂの他端と電池内部の発電体とを接続する内
部接続手段（２，９ｂ，８）とを備えたため、従来のよ
うな溶接部分などの接合しろを必要とせずにダイヤフラ
ム部４ｃを大きく取れるので、電池外形、特に厚さを薄
くすることができ、また変位量も大きくでき、動作が確
実となる。また、ダイヤフラム部４ｃは研削により蓋体
４に容易に一体に精度良く加工できるので、従来のよう
な溶接等による接合部分の孔や隙間等は全く生じないも
のとなり、加工・検査等を大幅に削減できる。
池ケースと気密に結合される蓋体４と、蓋体４の一部を
研削することによってそれ以外の部分に比べ薄肉に形成
されて、電池内圧により変位するダイヤフラム部４ｃ
と、遮断用電路７ｂを有し、蓋体４に直接あるいは間接
に保持され、電池内圧の増加によりダイヤフラム部４ｃ
の変位により、該遮断用電路７ｂを遮断する遮断用エレ
メント７と、遮断用エレメント７の遮断用電路７ｂの一
端に接続された外部電極６と、遮断用エレメント７の遮
断用電路７ｂの他端と電池内部の発電体とを接続する内
部接続手段（２，９ｂ，８）とを備えたため、従来のよ
うな溶接部分などの接合しろを必要とせずにダイヤフラ
ム部４ｃを大きく取れるので、電池外形、特に厚さを薄
くすることができ、また変位量も大きくでき、動作が確
実となる。また、ダイヤフラム部４ｃは研削により蓋体
４に容易に一体に精度良く加工できるので、従来のよう
な溶接等による接合部分の孔や隙間等は全く生じないも
のとなり、加工・検査等を大幅に削減できる。
【００３０】また、前記実施の形態にあっては、蓋体４
は、当該蓋体４と一体で、それ以外の部分に比べ薄肉で
あり、電池内圧が所定値以上になると一部が破壊する安
全弁部４ｄを有するため、安全弁部４ｄもダイヤフラム
部４ｃと同時に加工でき、製造が容易である。
は、当該蓋体４と一体で、それ以外の部分に比べ薄肉で
あり、電池内圧が所定値以上になると一部が破壊する安
全弁部４ｄを有するため、安全弁部４ｄもダイヤフラム
部４ｃと同時に加工でき、製造が容易である。
【００３１】また、前記実施の形態にあっては、絶縁性
の保持体５と、保持体５にインサート成形されている外
部電極接続部９ｃならびに固定部９ｄとを有し、外部電
極接続部９ｃは金属製で外部接続手段（６）あるいは内
部接続手段（２，９ｂ，８）と接続され、かつ固定部９
ｄは蓋体４と溶接されているため、従来のダイヤフラム
用部材を削減しても、リード９ｂ，９ｂと共にフープ材
として一体の外部電極接続部９ｃならびに固定部９ｄを
インサート成形して保持体５を形成することにより、実
質的に部品点数を増やすことなく、保持体５を固定でき
る。
の保持体５と、保持体５にインサート成形されている外
部電極接続部９ｃならびに固定部９ｄとを有し、外部電
極接続部９ｃは金属製で外部接続手段（６）あるいは内
部接続手段（２，９ｂ，８）と接続され、かつ固定部９
ｄは蓋体４と溶接されているため、従来のダイヤフラム
用部材を削減しても、リード９ｂ，９ｂと共にフープ材
として一体の外部電極接続部９ｃならびに固定部９ｄを
インサート成形して保持体５を形成することにより、実
質的に部品点数を増やすことなく、保持体５を固定でき
る。
【００３２】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、従来のよ
うな溶接部分などの接合しろを必要とせずにダイヤフラ
ム部を大きく取れるので、電池外形、特に厚さを薄くす
ることができ、また変位量も大きくでき、動作が確実と
なる。また、ダイヤフラム部は研削により蓋体に容易に
一体に精度良く加工できるので、従来のような溶接等に
よる接合部分の孔や隙間等は全く生じないものとなり、
加工・検査等を大幅に削減できる。
うな溶接部分などの接合しろを必要とせずにダイヤフラ
ム部を大きく取れるので、電池外形、特に厚さを薄くす
ることができ、また変位量も大きくでき、動作が確実と
なる。また、ダイヤフラム部は研削により蓋体に容易に
一体に精度良く加工できるので、従来のような溶接等に
よる接合部分の孔や隙間等は全く生じないものとなり、
加工・検査等を大幅に削減できる。
【００３３】請求項２記載の発明によれば、安全弁部も
ダイヤフラム部と同時に研削によって加工でき、製造が
容易である。
ダイヤフラム部と同時に研削によって加工でき、製造が
容易である。
【００３４】請求項３記載の発明によれば、従来のダイ
ヤフラム用部材を削減しても、保持体を固定でき、実質
的に部品点数を増やすことなく、保持体を固定できる。
ヤフラム用部材を削減しても、保持体を固定でき、実質
的に部品点数を増やすことなく、保持体を固定できる。
【図１】本発明の一実施の形態に係るの圧力遮断センサ
の横断面図である。
の横断面図である。
【図２】該圧力遮断センサの縦断面図である。
【図３】該圧力遮断センサの横断面図である。
【図４】該圧力遮断センサの分解斜視図である。
【図５】該圧力遮断センサの側面図である。
【図６】図１のＡ−Ａ線に沿う縦断面図である。
【図７】図１のＢ−Ｂ線に沿う縦断面図である。
【図８】図１のＣ−Ｃ線に沿う縦断面図である。
【図９】保持体の底面図である。
【図１０】保持体の縦断面図である。
【図１１】保持体の平面図である。
【図１２】(a),(b),(c),(d)は図９のＤ−Ｄ，Ｅ−Ｅ，
Ｆ−Ｆ，Ｇ−Ｇ線に沿う縦断面図である。
Ｆ−Ｆ，Ｇ−Ｇ線に沿う縦断面図である。
【図１３】(a),(b),(c)は保持体のリードの平面図、正
面図及び右側面図である。
面図及び右側面図である。
【図１４】(a),(b),(c),(d)は蓋体の平面図、右側面
図、縦断面図及び底面図である。
図、縦断面図及び底面図である。
【図１５】蓋体のダイヤフラム部を拡大して示す説明図
である。
である。
【図１６】蓋体の安全弁部を拡大して示す説明図であ
る。
る。
【図１７】(a),(b),(c)はリベットと端子部を接続した
状態の平面図、正面図及び右側面図である。
状態の平面図、正面図及び右側面図である。
【図１８】(a),(b)はリベットの平面図及び縦断面図で
ある。
ある。
１ 圧力遮断センサ ２ 端子部 ３ 絶縁体 ４ 蓋体 ４ｃ ダイヤフラム部 ４ｄ 安全弁部 ５ 保持体 ６ 外部電極 ７ 遮断用エレメント ７ｂ 遮断用電路 ８ リベット ９ｂ リード ９ｃ 外部電極接続部 ９ｄ 固定部
Claims (3)
- 【請求項１】 電池ケースと気密に結合される蓋体と、 蓋体の一部を研削することによってそれ以外の部分に比
べ薄肉に形成されて、電池内圧により変位するダイヤフ
ラム部と、 導電路を有し、前記蓋体に直接あるいは間接に保持さ
れ、電池内圧の増加により前記ダイヤフラム部の変位に
より、該導電路を遮断する遮断部材と、 前記遮断部材の導電路の一端に接続された外部接続手段
と、 前記遮断部材の導電路の他端と電池内部の発電体とを接
続する内部接続手段とを備えたことを特徴とする圧力遮
断センサ。 - 【請求項２】 請求項１記載において、前記蓋体は、当
該蓋体と一体で、それ以外の部分に比べ薄肉であり、電
池内圧が所定値以上になると一部が破壊する安全弁を有
することを特徴とする圧力遮断センサ。 - 【請求項３】 請求項１記載において、絶縁性の保持体
と、 前記保持体にインサート成形されている固定部とを有
し、 前記固定部は金属製で前記外部接続手段あるいは前記内
部接続手段と接続され、かつ前記蓋体と溶接されている
ことを特徴とする圧力遮断センサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9320021A JPH11154504A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 圧力遮断センサ |
| US09/185,684 US6248470B1 (en) | 1997-11-20 | 1998-11-04 | Pressure sensitive ciruit breaker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9320021A JPH11154504A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 圧力遮断センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11154504A true JPH11154504A (ja) | 1999-06-08 |
Family
ID=18116875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9320021A Withdrawn JPH11154504A (ja) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | 圧力遮断センサ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6248470B1 (ja) |
| JP (1) | JPH11154504A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1032060A1 (en) * | 1999-02-23 | 2000-08-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
| JP2008066254A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-03-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP2012230905A (ja) * | 2006-08-11 | 2012-11-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| JP2014138001A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Samsung Sdi Co Ltd | ２次電池 |
| US8980469B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-03-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
| US8980468B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-03-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
| WO2015097770A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 角形二次電池 |
| US9099734B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-08-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
| JP2016100300A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 株式会社東芝 | 二次電池 |
| US9666846B2 (en) | 2006-08-11 | 2017-05-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| JPWO2017115854A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2018-11-01 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2001216954A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-10 | Alps Electric Co Ltd | 感圧電流遮断機構を有する電池 |
| JP2001345123A (ja) * | 2000-03-30 | 2001-12-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型蓄電池 |
| US6824917B2 (en) * | 2001-12-11 | 2004-11-30 | Nokia Corporation | Battery system for a portable electronic device |
| JP3714545B2 (ja) * | 2001-12-25 | 2005-11-09 | ローム株式会社 | 保護回路モジュールおよびこれを備える電池パック |
| JP4527513B2 (ja) * | 2004-12-10 | 2010-08-18 | 株式会社日立製作所 | 燃料電池スタック積層装置 |
| FR2881580B1 (fr) * | 2005-02-01 | 2010-11-19 | Accumulateurs Fixes | Accumulateur etanche muni d'un dispositif de securite |
| FR2910723B1 (fr) * | 2006-12-22 | 2009-03-20 | Accumulateurs Fixes | Dispositif de securite pour accumulateur etanche. |
| WO2010146701A1 (ja) * | 2009-06-19 | 2010-12-23 | トヨタ自動車株式会社 | 電池，その電池を搭載した車両および機器 |
| US9136555B2 (en) * | 2011-05-02 | 2015-09-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| US9236596B2 (en) * | 2011-06-30 | 2016-01-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
| CN107123784B (zh) * | 2016-02-25 | 2021-01-08 | 比亚迪股份有限公司 | 单体电池、电池模组、动力电池及电动汽车 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1150767A (en) * | 1979-06-07 | 1983-07-26 | Hironosuke Ikeda | Safety valve means for battery |
| CA2000873C (en) | 1988-10-21 | 1999-12-14 | Shigeru Oishi | Cell having current cutoff valve |
| KR19990027311A (ko) * | 1997-09-29 | 1999-04-15 | 손욱 | 각형전지의 켑 조립체 |
-
1997
- 1997-11-20 JP JP9320021A patent/JPH11154504A/ja not_active Withdrawn
-
1998
- 1998-11-04 US US09/185,684 patent/US6248470B1/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| EP1032060A1 (en) * | 1999-02-23 | 2000-08-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
| US6432575B1 (en) | 1999-02-23 | 2002-08-13 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
| JP2008066254A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-03-21 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| US7781088B2 (en) | 2006-08-11 | 2010-08-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary cell |
| JP2012230905A (ja) * | 2006-08-11 | 2012-11-22 | Sanyo Electric Co Ltd | 非水電解質二次電池 |
| US9666846B2 (en) | 2006-08-11 | 2017-05-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Non-aqueous electrolyte secondary battery |
| US8980469B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-03-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
| US8980468B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-03-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
| US9099734B2 (en) | 2012-01-27 | 2015-08-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
| JP2014138001A (ja) * | 2013-01-18 | 2014-07-28 | Samsung Sdi Co Ltd | ２次電池 |
| US10367186B2 (en) | 2013-01-18 | 2019-07-30 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Secondary battery including an insulating member |
| WO2015097770A1 (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 角形二次電池 |
| JP2016100300A (ja) * | 2014-11-26 | 2016-05-30 | 株式会社東芝 | 二次電池 |
| JPWO2017115854A1 (ja) * | 2015-12-28 | 2018-11-01 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子及び蓄電素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6248470B1 (en) | 2001-06-19 |
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|---|---|---|---|
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