JPH0714559U - 角型密閉電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】圧力応答性の良好な安全弁装置を具備し、か
つ、高温においても耐漏液性に優れた角型密閉電池を得
る。 【構成】金属封口蓋(2) の一部に設置された透孔に絶縁
部材を介して他極性端子の中空リベット(3) が付設され
ている。中空リベットの座に膜状弁体(4) が設置されて
いる。膜状弁体の上部に端子キャップ(5) が設置され、
中空リベットと膜状弁体と端子キャップのフランジ部
(6) が弁体挟持板(7) によりかしめられて締着固定され
ている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本発明はポータブル機器の駆動用電源としての角型密閉電池に関するものであ り、特に、短絡や過充電，過放電時等における電池内圧上昇や電池温度上昇時等 に対する防爆、安全構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術とその課題】

近年、ラップトップコンピューター，ワープロ等の携帯情報機器、カメラ一体 型ＶＴＲ，液晶テレビ等のＡＶ機器や携帯電話等の移動通信機器等々のように、 電源としての電池に対し大電流、大出力を要求する機器が多種多様に発達し、よ り高エネルギー密度の電池が要望されている。

【０００３】 現在密閉型電池として広く使用されている円筒型は断面に円形部分を有するた め、機器に搭載した場合、容積的に収納部分での無駄が多い。小さなスペースを 有効に利用するという点から、角型密閉電池の使用が好ましい。

【０００４】 一方、角型密閉電池は、発電要素を内蔵した金属製の有底角筒の開口部に金属 製蓋板をレーザー光を使用して溶接する方式が、生産性や信頼性の点で最適であ ることが、現在までの実績として確認されてきた。

【０００５】 しかるに、角型密閉電池においては、正極端子および安全弁の構造について、 小型化、生産性、信頼性において未だ問題があった。即ち、従来の円筒型密閉電 池では図３に示す如く発電要素を内蔵した一極性端子を兼ねる円筒型の外装缶２ １の開口部に他極性端子を兼ねる封口体２８をかしめつけることによって取り付 けるという構造が一般的である。図中、２２は絶縁パッキング、２３は膜状弁体 、２４は封口板、２５は排気孔、２６は端子キャップ、２７はガス抜き孔である 。 しかしながら、角型密閉電池においては、ケース開口部が角形になり、絶縁 部材の形状も角形になってしまうため、かしめることが技術的に難しく、また、 たとえかしめても、円形の絶縁部材のように均一な力でかしめることが困難であ るので、耐漏液性に劣る欠点があった。また、この技術的な困難は角型の電池ケ ースが薄くなればなるほど増してくる。

【０００６】 そこで、角型密閉電池に採用されるものとして、図４に示すようにガラスシー ル或はセラミックシールなどの絶縁部材３３を用いたハーメチック構造を採用し 、一極性端子を兼ねる外装缶３１と金属封口蓋３２とをレーザー溶接等により溶 着すると共に、他極性端子ピン３４を絶縁部材３３中に貫通固定するものがある 。

【０００７】 ところが、このような電池においてはその密閉性の高さ故えに誤使用や異常環 境下で電池内圧が上昇すると外装缶が異常に膨れ、電池破裂の危険性がある。ま た、電池破裂を防ごうとし、電池内圧上昇時に絶縁部材３３が破壊する構造なる ものにしようとすると、絶縁部材３３と金属封口蓋３２或は絶縁部材３３と端子 ピン３４との密着性を弱めなければならないが、そうすると、電解液の漏液が発 生する。

【０００８】 図５の電池構造は、実公平４−４３５９号公報に記載の如く、ゴム弁体を安全 弁に採用している角型密閉電池の構造要部である。上下より金属封口蓋４２を絶 縁パッキング４４と絶縁パッキング４５で挟み込み、中空リベット４３を絶縁パ ッキングの貫通孔４９に挿入し、これに下部より集電用ワッシャ４６を挿入し、 全体を縦方向に加圧して、中空リベットの脚先端を拡張してかしめる。

【０００９】 次に、中空リベットの座にゴム弁体５０を乗せ、上よりガス抜き穴４８を有す る端子キャップ４７で加圧しながら端子キャップ４７と中空リベット４３の座を スポット溶接する。以上のようにして蓋体４０を得ている。４１は外装缶である 。

【００１０】 本構造は特に圧力応答性の良好な安全弁を装着しうるものの、ゴム弁体と中空 リベットの座との間に間隙ができやすく、外気中の水分が電池内に侵入し、電池 活物質や電解質の劣化を促し、また、その間隙より電解液が漏れるといった耐漏 液性に問題がある。

【００１１】 図６は上記の問題を鑑み、中空リベットの座に熱融着性樹脂フィルム及び金属 薄板のラミネートからなる膜状弁体を熱融着により取り付け、該中空リベットの 透孔を閉塞することにより耐漏液性の向上を図ろうとしたものである。図中、５ １は外装缶、５２は金属封口蓋、５３は中空リベット、５４は絶縁パッキング、 ５５は絶縁パッキング、５６は集電用ワッシャ、５７は端子キャップ、５８はガ ス抜き穴、５９は貫通孔、６０は膜状弁体、６１は切刃、６２は透孔である。

【００１２】 この熱融着性樹脂フィルムは、例えば、ポリプロピレンレンに無水マレイン酸 ６重量％をグラフト重合して金属への融着性を付与したポリプロピレン系樹脂か らなる。この方法においては、圧力応答性の良好な安全弁が得られるが、高温に さらされると中空リベットの座に融着されている熱融着性樹脂フィルムが軟化し 、漏液が発生する問題がある。

【００１３】 そこで、角型密閉電池において、圧力応答性の良好な安全弁装置を具備し、か つ、高温においても耐漏液性に優れた電池を得ることが課題となる。

【００１４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、発電要素を内蔵せる一極性端子兼用の外装缶と、該外装缶に導電的 に固着され外装缶の開口部を閉塞する金属封口蓋と、該金属封口蓋の一部に設置 された透孔に絶縁部材を介して中空リベットが付設される電池において、該中空 リベットの座に膜状弁体を設置し、弁体挟持板により、膜状弁体を締着して該中 空リベットの透孔を閉塞することにより前述の課題を解決するものである。

【００１５】

【作用】

本考案電池によれば、過充電，過放電等の電池内圧上昇時には膜状弁体が破断 開放し、電池内圧を外部に放出し、電池の破裂を未然に防ぐことができる。さら に、弁体挟持板により膜状弁体が中空リベットの座に締着されているため、高温 においても熱融着性樹脂フィルムの軟化による漏液がなく、耐漏液性にも優れて いる。

【００１６】

【実施例】

以下、本考案の実施例について図面を用いて詳述する。

【００１７】 図１は一実施例による密閉型電池の要部断面図を示し、図１において１は負極 端子兼用の外装缶で発電要素（図示せず）が内蔵されている。２は外装缶１の開 口部に導電的に固着された金属封口蓋であって、両者の接合部はレーザー溶接に より溶着されている。前記外装缶１および金属封口蓋２はニッケルメッキを施し た厚み０．４mmの鉄からなる。３はアルミニウムからなる中空リベット、４は膜 状弁体、５はニッケルメッキを施した厚み０．１５mmのステンレス鋼からなる端 子キャップ、６は前記端子キャップのフランジ部、７はニッケルメッキを施した 厚み０．２mmのステンレス鋼からなる底部に透孔を設けた弁体挟持板で、これら の組立ては図２の如く行われる。まず、弁体挟持板７の底部透孔に中空リベット ３の脚部を挿入し、中空リベット３の座に膜状弁体４と端子キャップ５を設置す る。そして、弁体挟持板７の開口縁部を内側にかしめて、膜状弁体４および端子 キャップ５のフランジ部６を締着固定することにより得ている。

【００１８】 前記端子キャップ５はその中心付近は前記膜状弁体４と反対方向に向けて屈曲 されてシルクハット状になっている。また、この端子キャップ５の中心部には前 記膜状弁体４側に折曲げられた切刃８及びガス抜き孔９を有し、切刃８の先端部 と前記膜状弁体４表面との距離は０．５mmである。かかる切刃８及びガス抜き孔 ９は、前記端子キャップ５の中心部に三角形の二辺に相当する箇所を切断し、こ の三角形の切断部を前記膜状弁体４側に折曲げることにより形成される。

【００１９】 膜状弁体４は厚み２０μm のアルミニウムの金属薄板と厚み５０μm の熱融着 樹脂フィルムのラミネートからなる。この熱融着性樹脂フィルムは、ポリプロピ レンに無水マレイン酸６重量％をグラフト重合して金属への融着性を付与したポ リプロピレン系樹脂からなる。

【００２０】 次に、金属封口蓋２の上下よりポリプロピレン樹脂からなる絶縁パッキング１ ０と絶縁パッキング１１で挟み込み、膜状弁体４と端子キャップ５のフランジ部 ６を弁体挟持板７により締着された中空リベット３を絶縁パッキング１０及び１ １の貫通孔１４に挿入し、これに下部よりアルミニウムからなる集電用ワッシャ １３を挿入し、全体を縦方向に加圧して中空リベット３の脚先端を拡張してかし める。

【００２１】 以上のようにして電池を組み立てた。

【００２２】 尚、実施例では膜状弁体として、樹脂フィルムと金属薄板のラミネートを用い たが、アルミニウム薄板やニッケル薄板またはステンレス鋼の薄板等の金属薄板 だけでもよい。

【００２３】 また、絶縁部材１０、および絶縁部材１１は気密性を増すためにブロンアスフ ァルト等のシール材を塗布してもよい。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べたように、本考案によれば、圧力応答性の良好な安全弁装置を有し、 且つ、耐漏液性に優れた角型密閉電池を得ることができ、その実用的価値は極め て大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例による密閉型電池の要部断面
図。

【図２】本考案の実施例の膜状弁体組立て図。

【図３】従来の密閉型電池の要部断面図。

【図４】従来の密閉型電池の要部断面図。

【図５】従来の密閉型電池の要部断面図。

【図６】従来の密閉型電池の要部断面図。

【符号の説明】

１ 外装缶 ２ 金属封口蓋 ３ 中空リベット ４ 膜状弁体 ５ 端子キャップ ６ 端子キャップのフランジ部 ７ 膜状弁体挟持キャップ ８ 切刃 ９ ガス抜き孔 １０ 上部絶縁パッキング １１ 下部絶縁パッキング １２ 透孔 １３ 集電用ワッシャ １４ 貫通孔

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発電要素を内蔵せる一極性端子兼用の外装
   缶（１）と、該外装缶に導電的に固着され外装缶の開口
   部を閉塞する金属封口蓋（２）と、該金属封口蓋の一部
   に設置された透孔に絶縁部材を介して他極性端子の中空
   リベット（３）が付設されている角型密閉電池におい
   て、 該中空リベット（３）の座に膜状弁体（４）が設置さ
   れ、該中空リベット（３）の透孔（12）が膜状弁体
   （４）により常時閉塞され、該膜状弁体（４）の上部に
   端子キャップ（５）が設置され、中空リベット（３）と
   膜状弁体（４）と端子キャップ（５）のフランジ部
   （６）が弁体挟持板（７）によりかしめられて締着固定
   されていることを特徴とする角型密閉電池。