JPH08293293A - 密閉電池の安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電流遮断機構から溶接部をなくし、かつ、設
定内圧値に対する電流の接続から遮断への切換のための
調整，設定の容易化を図る。 【構成】 封口体２の周囲を絶縁ガスケット５を介して
かしめ固定して電池缶１の開口部１ａを封止する。封口
体を、下面６ａに発電要素３からのリード線４が接続さ
れ第１貫通孔１１を弾性膜１２により密閉した導電材料
製剛性封口蓋６と、先端面１０ｃを第１貫通孔に臨ませ
て封口蓋に当接させて電気的に接続した導電材料製安全
弁１０と、封口蓋と絶縁リング７を介して重ね安全弁を
第２貫通孔１３に内嵌させて両周面間の摺動摩擦抵抗力
により保持する導電材料製保持部材８と、キャップ状正
極端子９とで構成する。安全弁の外径設定により摺動摩
擦抵抗力を第１設定内圧値の電池缶内圧に基づく安全弁
への押圧力より小にし、第１設定内圧値を超えると安全
弁が上方に相対移動して封口蓋との当接を離し、さらに
内圧が上昇すると弾性膜が破断して内圧を開放するよう
にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば２次電池等の密
閉電池において過充電等に起因する内圧の異常上昇等の
異常事態に対処するための密閉電池の安全装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の密閉電池の安全装置
として、発電素子からのリード線が接続されたリード板
を絶縁板の内面に取付けてそのリード板により絶縁板の
中央の貫通孔を覆い、上記絶縁板の上側を覆うように導
電材料により形成した円板状の可撓性防爆弁を配設し、
この防爆弁の中央部の突起を上記貫通孔に内嵌させてそ
の突起に上記リード板を超音波溶接したものが知られて
いる（例えば、特開平２−１１２１５１号公報，特開平
２−２８８０６３号公報参照）。これらの公報には、電
池缶の内圧の上昇により上記突起が持ち上げられて上記
リード板を貫通孔の周縁で破断することにより、また
は、上記リード板との溶着部が剥離することにより電流
が遮断されることが記載されている。

【０００３】また、他の従来の密閉電池の安全装置とし
て、リード線が接続された導電材料よりなる円板状の弁
保持体と、この上側に被せられて中央部の突起が上記弁
保持体の上面にスポット溶接もしくは超音波溶接された
導電材料よりなる円板状の可撓性弁体とからなり、この
弁体と弁保持体との間の空間が電池缶内部と連通された
ものが知られている（例えば、特開平６−１４００１１
号公報参照）。つまり、このものでは、リード線が接続
された弁保持体に弁体を溶接することにより、上記の防
爆弁をリード板に直接溶接することによる不都合を回避
しようとするものである。そして、この公報には、電池
缶の内圧の上昇により上記空間内の圧力も上昇し、弁体
が上方に持ち上げられてその中央突起と弁保持体との溶
接が外れて電流が遮断されることが記載されている。

【０００４】そして、共に、さらに内圧が上昇すると、
可撓性防爆弁もしくは可撓性弁体が、これらに設けられ
た切欠部分で破断して内部のガス等を外部に逃がすこと
により、電池自体の爆発を防止するようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
密閉電池の安全装置においては、共に電流の遮断機構に
おいて、溶接部を利用するものであるため、その溶接自
体の強度いかんによって電流遮断を確実に行い得ない事
態が生じるおそれがある。すなわち、上記溶接強度が余
りに高いと、内圧が上昇しても弁が弁保持体と剥離せ
ず、その結果、電流を遮断させることができず、逆に上
記溶接強度が余りに低いと通常使用時のわずかな内圧変
動や衝撃により弁が弁保持体から剥離して電流が遮断さ
れて使用不能になってしまうことになる。

【０００６】このように従来のものでは、溶接強度を確
実に所定のものに設定する必要があるが、そのためにス
ポット溶接等により点状に溶接したのでは、通常使用時
においてその点状の溶接部分を通して電流の通電が行わ
れるため、抵抗が高くなり過ぎて異常な発熱を生じるお
それがある。逆に、溶接部を周状等に設定すると、溶接
面積に比例して溶接強度が高くなるため、上記の如き不
都合が生じることになる。

【０００７】しかも、上記の如き所定の溶接強度に対し
過不足のない溶接作業を大量生産ラインで行うことは、
その工程管理が極めて困難となり、製品間のばらつきを
招き易く、製品に対する信頼性の向上を図り得ない。

【０００８】また、電流遮断後、内圧開放されると、一
旦剥離もしくは破断した部分が逆戻りして他の導電部材
と接触してしまうおそれもある。

【０００９】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的とするところは、密閉電池の安
全装置の電流遮断機構から溶接部をなくし、かつ、所定
の内圧値に対する電流の接続から遮断への切換のための
調整，設定の容易化を図ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載の発明は、発電要素が電池缶の内部に
収容され、電池缶の開口部を密閉する封口体に設けられ
るものを前提とする。このものにおいて、上記封口体
を、上記電池缶の内部に臨んで開口する第１貫通孔を有
する導電材料からなる封口蓋と、この封口蓋の第１貫通
孔を閉止して電池缶内部を密閉する絶縁性の弾性膜と、
電池缶の内圧上昇により相対移動する導電材料からなる
ピストン状安全弁と、この安全弁を内嵌状態で保持する
第２貫通孔を有する導電材料からなる保持部材とを備え
るものとする。そして、上記封口蓋の電池缶内方に臨む
面に上記発電要素からのリード線を接続する一方、外周
縁部を上記電池缶の開口部に気密に取付け電池缶の内圧
に対抗して実質的に変形しない剛性を有するように形成
する。また、保持部材を、上記電池缶の開口部であって
上記封口蓋よりも外側位置において外縁部が上記封口蓋
の電池缶外方に臨む面と絶縁部材を介して重合された状
態に位置固定する。さらに、上記安全弁を、上記封口蓋
の第１貫通孔より大きい先端面を有するようにし、その
先端面が第１貫通孔を覆った状態でその封口蓋の電池缶
外方に臨む面に当接されて電気的接続状態になるように
配置する。加えて、上記安全弁の外周面と第２貫通孔の
内周面とを、電池缶の内圧が上昇して設定内圧値に達す
るまではその内圧に抵抗して上記封口蓋に対する安全弁
の相対移動を阻止した状態に保持する一方、上記設定内
圧値を超える内圧の作用により上記安全弁を上記封口蓋
から離す側に相対移動させるような摺動摩擦抵抗力を発
揮するよう互いに密に嵌合する構成とするものである。

【００１１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、封口蓋の中央部位を電池缶内方側に凸とな
るように屈曲形成するものである。

【００１２】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、弾性膜の引張破断強度として、安全弁を封
口蓋から離す側に相対移動させる設定内圧値より大の圧
力値として設定された第２設定内圧値を超える電池缶内
圧を受けて破断するように設定するものである。

【００１３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の発
明において、保持部材として、電池缶の開口部を遮蔽す
るよう盤状に形成し、内外方向に貫通するガス抜き孔を
有するものとする。

【００１４】請求項５記載の発明は、請求項１または請
求項３記載の発明において、弾性膜を、封口蓋の電池缶
内方に臨む面に取付けて第１貫通孔の電池缶内部に臨む
側の開口を密閉するように配置するものである。

【００１５】請求項６記載の発明は、請求項１または請
求項３記載の発明において、封口蓋を、それぞれ同一位
置に第１貫通孔を有し内外方向に互いに重合された一対
の蓋部材から構成する。そして、弾性膜を、上記一対の
蓋部材の両第１貫通孔間を遮断して拡がった状態で上記
一対の蓋部材の相対向面間に挟み込んで互いに密着して
封口蓋と連結するものである。

【００１６】請求項７記載の発明は、請求項１記載の発
明において、弾性膜を、安全弁の先端面に対し密着した
状態に結合するものである。

【００１７】請求項８記載の発明は、請求項１記載の発
明において、安全弁として、基端から先端まで保持部材
の第２貫通孔と対応する同一断面形状を有し保持部材内
面から封口蓋側に突出するよう配置された柱状本体部
と、この本体部の基端側から周囲に拡開されて保持部材
の外面に当接する頭部とから構成するものである。

【００１８】また、請求項９記載の発明は、請求項１記
載の発明において、リード線と封口体との間の電流経路
の途中に、設定温度域で抵抗値が急増するＰＴＣサーミ
スタを介装するものである。

【００１９】さらに、請求項１０記載の発明は、請求項
１記載の発明において、封口体として、電池缶の開口部
であって保持部材の外側位置に配設されてその保持部材
と電気的に接続された正極端子を備え、この正極端子
と、安全弁が嵌合された状態の保持部材と、絶縁部材
と、上記安全弁の先端面が当接された状態の封口蓋とを
それぞれの外縁部で互いに重合した状態に予め結合一体
化されたものとして構成するものである。

【００２０】

【作用】上記の構成により、請求項１記載の発明では、
適正放電，適正充電がなされている通常使用状態にあっ
て電池缶内部の内圧が設定内圧値より小さい状態におい
ては、その内圧が弾性膜を介して安全弁の先端面に作用
しても安全弁の外周面と保持部材の第２貫通孔の内周面
との間の摺動摩擦抵抗力の方が上記内圧よりも大きいた
めその内圧に対抗して上記安全弁の相対移動が阻止さ
れ、上記安全弁とリード線が接続された封口蓋との当接
が維持される。この結果、電気的接続状態に維持され
る。

【００２１】一方、過充電等により電池缶内部の内圧が
上記設定内圧値を超えると、その内圧が弾性膜を介して
安全弁の先端面に作用し、その内圧に基づく安全弁を相
対移動させようとする押圧力が上記の摺動摩擦力よりも
大きくなるため、上記安全弁が第２貫通孔内を相対移動
してその先端面と封口蓋との当接が離れることになる。
この結果、その当接による電気的接続状態が遮断されて
電気的遮断状態に切換られ、電池の使用者に異常発生を
認知させることができる。

【００２２】この場合、封口蓋が上記内圧を受けても変
形しない剛性を有しているため、その内圧が第１貫通孔
を通してピストン状安全弁に直接かつ有効に作用してそ
の安全弁の相対移動が行われる。このため、上記設定内
圧値を超えるような内圧上昇が発生した場合に、従来の
円板状の防爆弁の全体に内圧を間接的に作用させて曲げ
変形を生じさせる場合と比べ、応答性よく電気的遮断状
態に切換ることが可能となる。

【００２３】しかも、このような電流遮断機構では電池
缶内部の内圧に応じた電気的な接続と遮断との切換が、
安全弁と第２貫通孔との摺動摩擦抵抗力の設定により行
われるため、従来の密閉電池の如く溶接部の引張破断強
度の設定により行われる場合と比べ、その設定及び設定
の変更が容易となる上、確実に所定のものに設定するこ
とができ、電気的な遮断状態への切換が確実になる。さ
らに、上記の如く電気的な接続と遮断との切換を溶接で
はなく当接により行っているため、組付け時の工程管理
も容易となって製品に対する信頼性の向上が図り得る。
しかも、電気的遮断状態になった場合にも、その安全弁
は上記の摺動摩擦抵抗力によりその位置で保持されるた
め、逆戻りすることもない。

【００２４】請求項２記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、封口蓋の中央部位が電池
缶内方側に凸となるように屈曲形成されているため、そ
の屈曲により封口蓋の断面剛性が高くなり、その分、薄
肉にしても電池缶内の内圧に対抗して実質的に変形しな
いものとなる。

【００２５】請求項３記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、弾性膜の引張破断強度が
安全弁を相対移動させる第１設定内圧値より大の第２設
定内圧値を超える内圧を受けて破断するように設定され
ているため、電池缶内の内圧が上昇して第１設定内圧値
を超えると、まず、安全弁が相対移動されて先端面と封
口蓋との当接が離れることにより電気的遮断状態にさ
れ、さらに内圧が上昇して第２設定内圧値を超えると、
弾性膜が破断して第１貫通孔を通して電池缶内部のガス
が排出され、この結果、電池缶の内圧が大気圧状態とな
る。従って、異常時には、まず電流が遮断されて電池の
使用者に異常発生を認知せしめ、それでも使用者が放置
する場合であっても、内部のガス抜きによる内圧開放に
より内圧のそれ以上の上昇が回避されて密閉電池の破壊
が回避される。

【００２６】請求項４記載の発明では、上記請求項３記
載の発明による作用に加えて、保持部材が電池缶の開口
部を遮蔽するよう盤状に形成され、内外方向に貫通する
ガス抜き孔を有しているため、保持部材の形状を封口蓋
と同様に外周縁部で電池缶の開口部の内周部に結合され
るようにした場合であっても、弾性膜の破断により上記
ガス抜き孔を通して電池缶内部のガスの排出が行われ
る。

【００２７】請求項５記載の発明では、上記請求項１ま
たは請求項３記載の発明による作用に加えて、弾性膜が
封口蓋の電池缶内方に臨む面に取付けられて第１貫通孔
の電池缶内部に臨む側の開口を密閉するように配置され
ているため、封口蓋による電池缶内部の密閉と、安全弁
の先端面への第１貫通孔を通した内圧の載荷とが、その
安全弁の先端面を封口蓋に当接させた状態のままで可能
になる。

【００２８】請求項６記載の発明では、上記請求項１ま
たは請求項３記載の発明による作用に加えて、封口蓋が
互いに重合させた一対の蓋部材により構成され、弾性膜
がこの一対の蓋部材の相対向面間に挟み込まれて各蓋部
材と互いに密着して連結され、これにより、上記一対の
蓋部材の両第１貫通孔が遮断されて密閉されるようにし
ているため、請求項５の場合と同様に電池缶内部密閉と
安全弁先端面への第１貫通孔を通した内圧の載荷とがそ
の安全弁先端面を封口蓋に当接させた状態のままで可能
になる。その上、弾性膜と封口蓋との互いの位置固定が
確実になり、このため、特に請求項３記載の発明の如く
弾性膜を破断させる場合に所定の引張破断強度で破断さ
せることが確実になる。さらに、電池缶内方に臨む面に
弾性膜が設けられていないため、リード線を接続するた
めのスペース上の制約がない請求項７記載の発明では、
上記請求項１記載の発明による作用に加えて、弾性膜が
安全弁の先端面に対し密着した状態に結合されているた
め、電池缶内部の内圧が上昇した場合に、その内圧が直
接に上記安全弁の先端面に作用し、内圧上昇に伴う電気
的遮断状態への切換がより応答性よく行い得る。

【００２９】請求項８記載の発明では、上記請求項１記
載の発明による作用に加えて、安全弁が、第２貫通孔に
嵌合される柱状の本体部と、この本体部の基端側に形成
されて保持部材の外面と当接する頭部とから構成されて
いるため、安全弁の先端面が封口蓋に当接した状態に保
持された通常使用状態において、上記頭部により安全弁
と保持部材との間の電気的接続面積の拡大が図られる一
方、電池缶の内圧が上昇して設定内圧値を超えた場合に
上記安全弁が相対移動した後も、その移動後の位置にお
ける本体部外周面と第２貫通孔との間の摺動摩擦抵抗力
により安全弁が保持部材から外れることなく保持され
る。

【００３０】また、請求項９記載の発明では、上記請求
項１記載の発明による作用に加えて、リード線と封口体
との間の電流経路の途中に、ＰＴＣサーミスタが介装さ
れているため、電池缶の内部温度が適正放電，適正充電
等の行われている通常使用状態における設定温度域より
低い適正温度にある間は上記ＰＴＣサーミスタの抵抗値
が小値に保たれ上記リード線と封口体との間の電流経路
を通して適正に電流が流れる。一方、上記内部温度が短
絡等の発生に起因して設定温度域以上に上昇した場合、
その上昇に対応して上記ＰＴＣサーミスタの抵抗値が急
増して上記電流経路を通しての通電が実質遮断される。
このため、内部温度異常時の安全作動をも付加すること
が可能になる。

【００３１】さらに、請求項１０記載の発明では、上記
請求項１記載の発明による作用に加えて、封口体とし
て、正極端子と、第２貫通孔に安全弁が嵌合されて保持
された状態の保持部材と、絶縁部材と、上記安全弁の先
端面が当接された状態の封口蓋とのそれぞれの外縁部が
互いに重合された状態に予め結合一体化されたものに構
成しているため、電池缶の開口部への組み付け作業の容
易化が図られる上、その組み付け前に電池缶とは別に上
記安全弁の作動を確認するためのテストを行うことが可
能になる。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。

【００３３】＜第１実施例＞図１は、本発明の第１実施
例に係る密閉電池の安全装置の封口部分を示す。同図に
おいて、１は開口部１ａを有する電池缶、２はその開口
部１ａを閉止して電池缶１を密封する封口体である。

【００３４】上記電池缶１は有底筒形（図例では円筒形
であるが、角筒形であってもよい）の金属製缶体であ
り、その内部には発電要素３が収容されている。この発
電要素３は、プラス電極板，マイナス電極板，及び，電
解液等を有し、そのプラス電極板に一端が接続されたリ
ード線４の他端が上記封口体２を構成する後述の封口蓋
６の下面６ａに溶接等の手段により接続されている。そ
して、上記発電要素３の上側位置の上記電池缶１には縮
径部１ｂが形成されており、この縮径部１ｂと上端開口
縁がかしめられた上端かしめ部１ｃとの間に上記封口体
２の外周縁部が絶縁ガスケット５を介して気密に挟み込
まれて電池缶１が密封されている。

【００３５】上記封口体２は、図２にも一部を示すよう
に、円板状の封口蓋６と、ドーナッツ板状の絶縁リング
７と、円板状の保持部材８と、キャップ状の正極端子９
と、ピストン状安全弁１０とを備えている。そして、上
記封口体２が上記上端かしめ部１ｃにより挟み込まれる
ことにより、下から封口蓋６、絶縁リング７、保持部材
８、及び、正極端子９の順に互いに密着して重合された
状態に一体化されて組み付けられている。

【００３６】上記封口蓋６は、中央側部位が電池缶１の
内方側に凸に屈曲された屈曲凸部６ｂを有するようにア
ルミニウム、チタニウム、これらの合金、もしくは、ス
テンレス鋼等の導電材料により形成されており、この屈
曲凸部６ｂの形成による断面剛性の増大により電池缶１
の内圧に対抗して実質的に変形を生じない程度の剛性を
有するようにされている。そして、この封口蓋６の略中
央位置には所定径の第１貫通孔１１が上下に貫通して形
成されており、この第１貫通孔１１は弾性膜１２によっ
て密閉されている。上記弾性膜１２は、その周囲が電池
缶１内方に臨む面である下面６ａに対し上記第１貫通孔
１１の電池缶１内方側の開口を取り囲むように接着もし
くは溶着等の手段により密着して結合されている。この
弾性膜１２は、上記発電要素３内の電解液により腐食さ
れない絶縁材料であって弾性を有する材料、例えば天然
ゴム，ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエン共重合
体）等の合成ゴム，ポリエチレン，ポリプロピレン等の
材料により形成されたものである。そして、上記弾性膜
１２は、電池缶１内の内圧を受けて撓む弾性を有すると
ともに、後述の所定の引張破断強度を有するように形成
されたものである。

【００３７】上記保持部材８は、上記の導電材料により
比較的厚肉に形成されており、間に介在された絶縁リン
グ７によって上記封口蓋６と絶縁されるとともに、その
絶縁リング７の厚み分上記封口蓋６から上方に離されて
配設されている。そして、上記の第１貫通孔１１の上方
であって保持部材８の略中央位置には第２貫通孔１３が
上下に貫通して形成されている。この第２貫通孔１３は
上記の安全弁１０の外径との関係で上記第１貫通孔１１
より大きい所定の内径を有し、この第２貫通孔１３には
上記安全弁１０が図面の上から下に挿通されて後述の所
定の摺動摩擦力の発揮により保持されている。なお、図
１中８ａ，８ａはガス抜き孔であり、上記第２貫通孔１
３の周囲に少なくとも１つ以上形成されたものである。

【００３８】上記正極端子９は、上記の保持部材８等を
保護する保護キャップの役割を果たすとともに、リード
線４、封口蓋６、安全弁１０、及び、保持部材８を介し
て発電要素３のプラス電極板と電気的に接続されて密閉
電池から電力を取り出すためのプラス側の端子の役割を
果たすようになっている。なお、図面中９ａはガス抜き
孔であり、正極端子９と保持部材８とで区画される空間
と外部とを連通するように貫通形成されている。

【００３９】上記安全弁１０は、上下方向に第２貫通孔
１３と対応する同一断面形状を有し第１貫通孔１１より
所定寸法大径のピストン状の本体部１０ａと、この本体
部１０ａの基端である上端から外周方向に拡開されたフ
ランジ状の頭部１０ｂとが、所定の導電材料により、好
ましくは導電性を有しかつ比較的高い弾性を有する材料
により一体に形成されたものである。上記本体部１０ａ
は、保持部材８の第２貫通孔１３に対し上から下に挿通
され、その先端面である下端面１０ｃが保持部材８から
下方に突出されている。そして、上記本体部１０ａは、
上記頭部１０ｂが保持部材８の上面に当接した状態で、
上記下端面１０ｃが封口蓋６の第１貫通孔１１の上側開
口を覆って封口蓋６の電池缶１外方に臨む面である屈曲
凸部６ｂの上面６ｃに当接するように、その突出長さが
定められている。すなわち、上記本体部１０ａの上下方
向長さは、第２貫通孔１３の孔長と、重合状態の絶縁リ
ング７の厚みと、屈曲凸部６ｂの深さとの合計寸法に等
しいか僅かに大きく設定されている。これにより、組付
け時において、第２貫通孔１３に安全弁１０を圧入して
頭部１０ｂを保持部材８の上面に当接させた状態で上端
かしめ部１ｃにより上下方向に圧縮して重合状態にすれ
ば、上記封口蓋６等の弾性曲げ復元力及び上記本体部１
０ａの外周面と第２貫通孔１３の内周面との間の摺動摩
擦抵抗力を受けて上記安全弁１０の下端面１０ｃと封口
蓋６の上面６ｃとが密に当接されて電気的接続状態（図
１に示す状態）になるようになっている。

【００４０】上記本体部１０ａの外径は、内圧異常発生
時に電気的遮断状態に切換る圧力として予め定めた第１
設定内圧値（例えば１０〜１５Ｋｇ／ｃｍ2 ）との関係
で、上記本体部１０ａ外周面と第２貫通孔１３の内周面
との間に所定の摺動摩擦抵抗力が生じるように定められ
る。すなわち、電池缶１内の内圧が上記第１設定内圧値
に到達するまでは、その内圧による押圧力に対抗して安
全弁１０の相対移動を阻止して上記電気的接続状態に保
つ摺動摩擦抵抗力が作用し、上記電池缶１内の内圧が上
記第１設定内圧値を超えると、その内圧による押圧力の
方が上記摺動摩擦力より大となって上記安全弁１０をそ
の摺動摩擦抵抗力に抗して外方側である図面の上方に相
対移動させて電気的遮断状態（図３に示す状態）に切換
るような摺動摩擦抵抗力が作用するように、第２貫通孔
１３の内径に対する上記本体部１０ａの外径が定められ
ている。

【００４１】また、上記弾性膜１２の引張破断強度は、
上記の内圧異常発生時に電池缶１自体の破壊を防止する
上で上記第１設定内圧値より大の圧力値として設定され
た第２設定内圧値（例えば２０Ｋｇ／ｃｍ2 程度）との
関係で定められている。すなわち、上記電池缶１内の内
圧が上記第１設定内圧値を超えてさらに上昇して上記第
２設定内圧値を超えた場合に、その内圧による引張力が
引張破断強度より大となって上記弾性膜１２が破断して
内圧開放状態（図４に示す状態）になるように定められ
ている。

【００４２】上記構成の密閉電池において、電池缶１内
の内圧が第１設定内圧値より低い適正内圧に保たれてい
る状態では、安全弁１０が第２貫通孔１３に対しその内
周面との間の摺動摩擦抵抗力によって相対移動を阻止さ
れた状態に保持されて、この上記安全弁１０の下端面１
０ｃが封口蓋６の上面６ｃと当接した状態に保たれる。
このため、発電要素３のプラス電極板がリード線４、封
口蓋６、安全弁１０、及び、保持部材８を介して正極端
子９と電気的に接続した電気的接続状態に保たれる。こ
れにより、上記正極端子９からの放電、充電が可能とな
る。そして、この状態では、弾性膜１２が内圧変動によ
り撓んで安全弁１０の下端面１０ｃに密着することはあ
っても、封口蓋６と弾性膜１２とによって電池缶１の内
部が密封された状態に保たれる。

【００４３】一方、密閉電池への充電中において、過充
電等により電池缶１内の内圧が異常に上昇し、その内圧
が上記第１設定内圧値を超えると、安全弁１０の下端面
１０ｃに密着した弾性膜１２を介して安全弁１０の下端
面１０ｃに作用する押圧力が上記摺動摩擦抵抗力より大
となり、これにより、上記安全弁１０が第２貫通孔１３
に対し上方に相対移動する（図３参照）。この結果、安
全弁１０の先端面１０ｃが封口蓋６の上面６ｃから上方
に離れ、これにより、発電要素３からの電流は封口蓋６
と上記安全弁１０との間で遮断され、電気的遮断状態に
なる。この電気的遮断により充電電流が遮断されて発電
要素３内の電解液の分解が停止されるため、これ以上の
内圧の上昇を抑制することができる。しかも、電気的に
遮断されて電池としての機能を果たさないことから、使
用者に異常状態の発生、及び、その電池の交換の必要性
を認知させることができる。

【００４４】そして、上記の電流が遮断されるまでの間
の内圧上昇、もしくは、何等かの異常によって電池缶１
内の内圧が第２設定内圧値を超える程に上昇した場合に
は、上記の弾性膜１２が破断し（図４参照）、電池缶１
内のガスが上記第１貫通孔１１、保持部材８のガス抜き
孔８ａ，８ａ…、及び、正極端子９のガス抜き孔９ａを
通して外部に放出され、これにより、電池缶１内の内圧
が大気圧近くまで低下して、内圧の異常上昇による密閉
電池の破壊が確実に防止される。

【００４５】従って、内圧の異常上昇時には、まず、電
流の遮断がピストン状安全弁１０の本体部１０ａと第２
貫通孔１３との間の摺動摩擦抵抗力の設定に基づく安全
弁１０と封口蓋６との離反により構成される電流遮断機
構により行われ、次に、内部ガスの放出が第１貫通孔１
１を密閉する弾性膜１２の引張破断強度に基づく弾性膜
１２の破断により構成される内部圧力開放機構により行
われるという、２段階のフェイルセーフ作動が行われ
る。

【００４６】このような密閉電池の安全装置において
は、内圧が第１設定内圧値より低い適正状態の時には、
絶縁リング７を介して安全弁１０を保持した保持部材８
と封口蓋６とが重合した状態にかしめ部１ｃによってか
しめられているため安全弁１０の下端面１０ｃと封口蓋
６の上面６ｃとが当接した状態に保たれる。このため、
電池缶１に衝撃，振動が作用しても上記の安全弁１０と
封口蓋６との当接を確実に維持することができる。従っ
て、安全弁１０の下端面１０ｃと封口蓋６とが溶接され
ていなくても、上記の電気的接続状態がより確実に保持
され、通常使用時の製品に対する信頼性についてより一
層の向上が図られる。つまり、従来の場合の如く通常使
用時の電気的接続状態を維持するための溶接を施す必要
がなく、その溶接いかんによって所定の回避作動が不確
実になることもない。その上、組み付け時にそのような
微妙な溶接を施す必要がないために、その生産ラインに
おける工程管理も容易となって製品に対する信頼性の向
上を図ることができる。さらに、上記安全弁１０と封口
蓋６との電気的接続を溶接ではなく、当接により行うこ
とができるため、溶接の場合における電気的接続の接続
面を極めて小さいものにしなければならないという制約
がなく、安全弁１０の下端面１０ｃから第１貫通孔１１
の断面積を除いたドーナッツ状の比較的広い接続面によ
り電気的接続を行うことができ、安定した電流の流れを
実現することができる。

【００４７】また、封口蓋６が上記内圧を受けても変形
しない剛性を有しているため、その内圧がピストン状安
全弁１０の下端面１０ｃに直接かつ有効に作用し、その
安全弁１０の相対移動だけで封口蓋６との電気的接続を
直接離すことができる。このため、上記第１設定内圧値
を超えるような内圧上昇が発生した場合には、従来の円
板状の防爆弁の全体に内圧を間接的に作用させる場合と
比べ、電気的遮断状態への切換を内圧の変動に対し応答
性よく行うことができる。

【００４８】しかも、電気的な接続と遮断との切換が、
主として第２貫通孔１３の内径に対する安全弁１０の外
径の設定による摺動摩擦抵抗力の設定により行われるた
め、従来の密閉電池の如く溶接部の引張破断強度の設定
により行われる場合と比べ、その設定及び設定の変更を
容易に行うことができる。このため、上記の第１設定内
圧値に確実に対応したものに設定することができ、電気
的な接続状態から遮断状態への切換タイミングを電池缶
１内の内圧に応じて確実なものにすることができる。こ
の際、上記安全弁１０を弾性材料により形成することに
より、上記摺動摩擦抵抗力をより確実に発揮させること
ができる上、その発揮する摺動摩擦抵抗力の設定をより
容易に行うことができる。

【００４９】しかも、安全弁１０が上方に相対移動して
電気的遮断状態にされた場合にも、その安全弁１０は第
２貫通孔１３との間の摺動摩擦抵抗力によりその位置で
保持されるため、内圧開放状態になった場合でも逆戻り
することもなく、上記電気的遮断状態を確実に維持して
異常状態であることを使用者に認知させることができ
る。

【００５０】＜第２実施例＞図５は、本発明の第２実施
例に係る密閉電池の安全装置を示す。この第２実施例
は、第１実施例の構造を基本として、内部温度上昇に伴
う電流の遮断機構を付加して封口体２を構成したもので
ある。

【００５１】すなわち、図５において、１４はドーナッ
ツ板状に形成されたＰＴＣサーミスタ（Positive Tempe
rature Coefficient サーミスタ；正特性サーミスタ）
であり、このＰＴＣサーミスタ１４は保持部材８と正極
端子９との間に介装されて、その保持部材８と正極端子
９とが上記ＰＴＣサーミスタ１４を介してのみ互いに接
続されるようになっている。なお、このＰＴＣサーミス
タ１４の介装位置は、発電要素３から正極端子９までの
間の電気導通経路の途中であればいずれの位置でもよ
い。

【００５２】上記ＰＴＣサーミスタ１４は、温度上昇と
ともに抵抗値が増大する正の温度係数を有するサーミス
タであり、特に上記ＰＴＣサーミスタ１４は所定の設定
温度域（例えば１００℃域）で抵抗値が急激に増大する
スイッチング特性を有するように構成されている。つま
り、上記ＰＴＣサーミスタ１４は、上記設定温度域まで
の通常温度範囲ではＰＴＣサーミスタ１４の抵抗値が極
めて低く、従って、上記保持部材８と正極端子９との間
でＰＴＣサーミスタ１４を介して電流が良好に流れる一
方、上記設定温度域を超える高温域では、上記ＰＴＣサ
ーミスタ１４の抵抗値が急増し、従って、上記保持部材
８と正極端子９との間での通電を実質的に遮断するよう
になっている。

【００５３】なお、この第２実施例のその他の構成は第
１実施例と同様であるため、同一構成部材には同一符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【００５４】このような構成の第２実施例の場合、電池
缶１内の内部温度が上記設定温度域までの通常温度範囲
にあれば、発電要素３のプラス電極板からリード線４、
封口蓋６、安全弁１０、保持部材８、及び、ＰＴＣサー
ミスタ１４を介して正極端子９までの電流経路が電気的
接続状態になり、その正極端子９から放電，充電を行う
ことができる。一方、過充電や短絡の発生に伴い電池缶
１内で発熱し、その内部温度が上記設定温度域を超える
事態になれば、上記ＰＴＣサーミスタ１４で電流の流れ
が阻害されて上記電流経路が電気的遮断状態になる。特
に、上記短絡が発生すると、上記経路に過大電流が流れ
て急激に内部温度が上昇するため、上記ＰＴＣサーミス
タ１４により即座に発電要素３と正極端子９と間での過
大電流の流れを遮断することができる。

【００５５】従って、安全弁１０の下端面１０ｃと封口
蓋６との電気的接続を安全弁１０の相対移動により離す
ことによる内圧上昇に基づく電流遮断機能、及び、弾性
膜１２の破断による内圧開放機能に加えて、上記の如き
内部温度上昇に基づく電流遮断機能をも安全装置として
付加することができる。

【００５６】＜第３実施例＞図６は本発明の第３実施例
に係る密閉電池の安全装置を示す。この第３実施例は、
第２実施例の構造を基本としつつ、封口体２の全体を予
め一体化したものである。

【００５７】すなわち、本第３実施例では、正極端子９
と、ＰＴＣサーミスタ１４と、第２貫通孔１３に安全弁
１０を保持した状態の保持部材８とを互いに重ね、これ
ら三者９，１４，８の外周部の上下面及び外周面を横断
面をコ字状にした絶縁リング７′により覆う一方、上記
の三者９，１４，８に下側から弾性膜１２を取付けた封
口蓋６′を重ねてその封口蓋６′の外周部から延長した
外延部６ｄで包み込み挟持させるようにして、封口体２
が予め１つの部品として一体化されている。そして、こ
の一体化された封口体２が電池缶１の開口部１ａに対し
絶縁ガスケット５を介して嵌め込まれ、かしめ部１ｃに
よりかしめ固定されている。

【００５８】なお、この第３実施例のその他の構成は第
２実施例と同様であるため、同一構成部材には同一符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【００５９】この第３実施例の場合、電池缶１の開口部
１ａへの組み付け作業を上記一体化した封口体２を組み
付けるだけで済み、組み付け作業の能率化を図ることが
できる。しかも、予め上記封口体２を独立して組み付け
ることができるため、安全弁１０の作動状態を確認する
ためのテストを上記封口体２の電池缶１への組み付け前
に行うことができる。

【００６０】なお、本第３実施例ではＰＴＣサーミスタ
１４を有するものについて図示，説明したが、これに限
らず、上記のＰＴＣサーミスタ１４を設けない第１実施
例の構造に本第３実施例の発明を適用してもよい。ま
た、この一体化を正極端子９の外周部を延長して封口蓋
６の下側までを挟持するようにしてもよく、さらに別体
の挟持部材により封口蓋６と正極端子９との両外周縁部
を挟持するようにしてもよい。

【００６１】＜第４実施例＞図７は本発明の第４実施例
に係る密閉電池の安全装置を示す。この第４実施例は、
第１実施例の構造を基本としつつ、第１実施例のものと
は異なる構造の封口蓋１５を用いたものである。

【００６２】上記封口蓋１５は、図８にも示すように、
第１実施例における封口蓋６と同様の導電材料により形
成された一対の蓋部材１６，１７と、この一対の蓋部材
１６，１７間に挟み込まれることにより上下面がそれぞ
れ互いに密着して結合された弾性膜１８とから構成した
ものである。上記一対の蓋部材１６，１７には、中央側
部位に屈曲凸部１６ａ，１７ａが形成されるとともに、
その略中央位置に上下に貫通する第１貫通孔１１，１１
が形成されている。そして、これら一対の蓋部材１６，
１７は、相対向面間にそのほぼ全範囲に拡がる上記弾性
膜１８を介装した状態で圧着されて外周縁部でかしめ固
定されており、このかしめ固定部分を介して、リード線
４が接続された第１蓋部材１６の下面１６ｂから安全弁
１０の下端面１０ｃが当接された第２蓋部材１７の上面
１７ｂまでが電気的に接続されている。上記弾性膜１８
は単に介装しても、接着材を介在した状態で介装しても
よい。上記弾性膜１８は、第１実施例における弾性膜１
２と同様の弾性を有する絶縁材料により形成されて、第
１実施例において説明した第２設定内圧値を超える内圧
を受けて破断するような引張破断強度を有している。

【００６３】なお、この第４実施例のその他の構成は第
１実施例と同様であるため、同一構成部材には同一符号
を付してその詳細な説明を省略する。

【００６４】この第４実施例の場合、電池缶１内の内圧
が第１設定内圧値までの通常使用状態の範囲では、発電
要素３と正極端子９とがリード線４、封口蓋１５の両蓋
部材１６，１７、安全弁１０、及び、保持部材８を介し
て電気的接続状態に保たれる一方、弾性膜１８により各
蓋部材１６，１７の両第１貫通孔１１，１１間が遮断さ
れた封口蓋１５によって電池缶１の内部が密閉された状
態になっている（図７参照）。

【００６５】そして、上記内圧が上昇して第１設定内圧
値を超えると、図９に示すように、安全弁１０が第２貫
通孔１３に対し上方に相対移動する結果、安全弁１０の
先端面１０ｃが封口蓋１５の上面１７ｂから上方に離
れ、これにより、発電要素３からの電流が封口蓋１５と
上記安全弁１０との間で遮断された電気的遮断状態にな
る。

【００６６】なおも、上記内圧が上昇してその内圧が第
２設定内圧値を超えると、図１０に示すように、その内
圧を受けて弾性膜１８が第１貫通孔１１の部分で破断
し、内部のガスが両第１貫通孔１１，１１とガス抜き孔
８ａ，８ａ及び９ａとを通して外部に排出され、これに
より、内圧が大気圧に近い状態になり、内圧の開放が行
われる。

【００６７】このような第４実施例では、弾性膜１８自
体が封口蓋１５とほぼ同じ拡がりを有する広い面積で封
口蓋１５と結合されているため、第１実施例の場合の第
１貫通孔１１の周囲でのみ結合されている場合と比べ、
第１貫通孔１１の密閉性がより確実になる上、その密閉
のための結合作業が容易になる。しかも、封口蓋１５の
形成により第１貫通孔１１が確実に密閉された状態のも
のを得ることができ、第１実施例の如く封口蓋６の形成
の後に弾性膜１２を所定の位置に接着等により結合させ
る場合と比べ、その製作の省力化及び確実化を図ること
ができる。また、上記弾性膜１８の内、確実に第１貫通
孔１１に臨む部分をのみフリーな状態にすることがで
き、第２設定内圧値を超える内圧を受けた際に上記部分
の弾性膜１８を確実に破断させることができる。さら
に、第１実施例の如く封口蓋６の下面６ａに弾性膜１２
を接着等させる必要がないため、リード線４を接続する
上でスペース上の制約がなく、リード線４の接続作業の
容易化及び確実化を図ることができる。

【００６８】＜他の態様＞なお、本発明は上記第１〜第
４実施例に限定されるものではなく、その他種々の変形
例を包含するものである。すなわち、上記各実施例では
安全弁１０として頭部１０ｂを形成したものを示した
が、これに限らず、その頭部１０ｂを省略して本体部１
０ａだけで安全弁を構成してもよい。つまり、上記頭部
１０ｂは、安全弁の保持部材８への組付け時における位
置決めを本来的な役割とするものであり、内圧異常時の
安全弁の作動には関係しないものだからである。

【００６９】上記各実施例では、保持部材８として円板
状のものを示したが、これに限らず、例えば帯板状のも
のとしてもよい。この場合、ガス抜き孔８ａを設けなく
ても、弾性膜１２，１８が破断することにより第１貫通
孔１１及びガス抜き孔９ａを通してガス抜きを行うこと
ができる。

【００７０】上記各実施例では、封口蓋６，１５として
中央側部位に屈曲凸部６ｂ，１６ａ，１７ａを有するも
のを示したが、これに限らず、平面状のものでもよい。

【００７１】上記各実施例では、第１貫通孔１１におい
て弾性膜１２，１８と安全弁１０の下端面１０ｃとが非
接着状態のものを示したが、これに限らず、例えば図１
１に示すように上記の弾性膜１２，１８（図１１では弾
性膜１２の場合をのみ示す）を第１貫通孔１１の範囲内
で上記下端面１０ｃに予め接着させておいてもよい。こ
の場合でも、内圧上昇により第１貫通孔１１の孔縁部分
で上記弾性膜１２，１８が伸び、第２設定内圧値を超え
る内圧を受けて上記孔縁部分で破断する。そして、この
ようにすることにより、内圧が上昇した場合にその内圧
をより直接に安全弁１０に作用させることができる。

【００７２】また、第２実施例におけるＰＴＣサーミス
タ１４を介装することにより内部温度上昇に伴う電流遮
断機構や、第３実施例における封口体２を予め一体化す
ることにより組付け作業の省力化及び組付け前の作動テ
ストを可能とする技術を、第４実施例に適用してもよ
い。

【００７３】さらに、上記第４実施例では、一対の蓋部
材１６，１７の外周部を互いにかしめ固定することによ
り一体化して封口蓋１５を構成しているが、これに限ら
ず、一対の蓋部材を第１貫通孔の周囲で周方向に等間隔
に配置した複数のリベット１９（図７の一点鎖線参照）
で互いに圧着結合することにより封口蓋１５を構成して
もよい。この場合、リード線４と安全弁１０との封口蓋
１５を介した電気的接続が上記リベット１９を介してよ
り確実に行われる。

【００７４】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明における密閉電池の安全装置によれば、封口体を、剛
性を有し第１貫通孔を弾性膜により密閉した封口蓋と、
この封口蓋の第１貫通孔に臨ませて先端面を封口蓋に当
接させた安全弁と、上記封口蓋と絶縁状態で重ね上記安
全弁を第２貫通孔に内嵌させてその摺動摩擦抵抗力によ
り保持する保持部材とから構成しているため、安全弁の
先端面と封口蓋とが溶接されていなくても、通常使用時
の電気的接続状態を維持することができ、その電気的接
続状態を確実に保持することができる。つまり、従来の
場合の如く通常使用時の電気的接続状態を維持するため
の溶接を施す必要がなく、その溶接いかんによって所定
の回避作動が不確実になることもない。そして、過充電
等により電池缶内部の内圧が設定内圧値を超えると、そ
の内圧を上記弾性膜を介して安全弁の先端面に直接的に
作用させてその安全弁の相対移動により安全弁と封口蓋
との当接による電気的接続部位にその電気的接続を離す
側に集中的に押圧力を作用させることができ、上記内圧
上昇の発生に際し応答性よく電気的遮断状態に切換るこ
とができる。これにより、電池の使用者に異常発生を素
早く認知させることができる。

【００７５】しかも、電池缶内部の内圧に応じた電気的
な接続と遮断との切換を、安全弁と第２貫通孔との摺動
摩擦抵抗力の設定により行うことができ、従来の密閉電
池の如く溶接部の破断強度の設定により行う場合と比
べ、その設定及び設定の変更を容易かつ確実に行うこと
ができる上、組付け時の工程管理も容易となって製品に
対する信頼性の向上を図り得る。

【００７６】加えて、安全弁が上方に相対移動して電気
的遮断状態にされた場合にも、その安全弁は第２貫通孔
との間の摺動摩擦抵抗力によりその位置で保持されるた
め、安全弁の逆戻りを防止することができ、上記電気的
遮断状態を確実に維持して異常状態であることを使用者
に認知させることができる。

【００７７】請求項２記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、封口蓋の中央部位を
電池缶内方側に凸となるように屈曲形成しているため、
その屈曲により封口蓋の断面剛性が高くなり、その分、
薄肉にしても電池缶内の内圧に対抗して実質的に変形し
ないものとすることができる。

【００７８】請求項３記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、弾性膜の引張破断強
度として安全弁を相対移動させる第１設定内圧値より大
の第２設定内圧値を超える内圧を受けて破断するように
設定しているため、電池缶内の内圧が上昇して第１設定
内圧値を超えることにより、まず、電気的遮断状態にす
ることができ、さらに内圧が上昇して第２設定内圧値を
超えることにより、弾性膜の破断により内圧開放状態に
することができる。このため、電池缶の内圧が異常時に
は、まず電流が遮断されて電池の使用者に異常発生を認
知せしめ、それでも使用者が放置する場合であっても、
内部のガス抜きによる内圧開放により内圧のそれ以上の
上昇が回避されて密閉電池の破壊を回避することができ
るという２段階の安全作動を実現することができる。

【００７９】請求項４記載の発明によれば、上記請求項
３記載の発明による効果に加えて、保持部材を電池缶の
開口部を遮蔽するよう盤状に形成し、内外方向に貫通す
るガス抜き孔を設けているため、保持部材の形状を封口
蓋と同様に外周縁部で電池缶の開口部の内周部に結合さ
れるようにした場合であっても、弾性膜の破断により上
記ガス抜き孔を通して電池缶内部のガスの排出を行うこ
とができる。

【００８０】請求項５記載の発明によれば、上記請求項
１または請求項３記載の発明による効果に加えて、弾性
膜を封口蓋の電池缶内方に臨む面に取付けて第１貫通孔
の電池缶内部に臨む側の開口を密閉するように配置して
いるため、封口蓋による電池缶内部の密閉と、安全弁の
先端面への第１貫通孔を通した内圧の載荷とを、その安
全弁の先端面を封口蓋に当接させた状態のままで行うこ
とができる。

【００８１】請求項６記載の発明によれば、上記請求項
１または請求項３記載の発明による効果に加えて、封口
蓋を互いに重合させた一対の蓋部材により構成し、弾性
膜をこの一対の蓋部材の相対向面間に挟み込んで各蓋部
材と互いに密着して連結して上記一対の蓋部材の両第１
貫通孔の密閉を行うようにしているため、請求項５の場
合と同様に電池缶内部密閉と安全弁先端面への第１貫通
孔を通した内圧の載荷とをその安全弁の先端面を封口蓋
に当接させた状態のままで行うことができる。その上、
弾性膜と封口蓋との互いの位置固定を確実にすることが
でき、、特に請求項３記載の発明の如く弾性膜を破断さ
せる場合に、より確実に所定の引張破断強度で破断させ
ることができる。さらに、電池缶内方に臨む面に弾性膜
が設けられていないため、リード線を接続するためのス
ペース上の制約を解消して、そのリード線の接続作業の
容易化及び確実化を図ることができる。

【００８２】請求項７記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、弾性膜を安全弁の先
端面に対し密着した状態に結合しているため、電池缶内
部の内圧が上昇した場合に、その内圧をより直接に上記
安全弁の先端面に作用させることができ、内圧上昇に伴
う電気的遮断状態への切換をより応答性よく行うことが
できる。

【００８３】請求項８記載の発明によれば、上記請求項
１記載の発明による効果に加えて、安全弁を、第２貫通
孔に嵌合される柱状の本体部と、この本体部の基端側に
形成して保持部材の外面と当接する頭部とから構成して
いるため、安全弁の先端面が封口蓋に当接した状態に保
持された通常使用状態において、上記頭部により安全弁
と保持部材との間の電気的接続面積の拡大が図られる一
方、電池缶の内圧が上昇して設定内圧値を超えて上記安
全弁が相対移動した後も、その移動後の位置における本
体部外周面と第２貫通孔との間の摺動摩擦抵抗力により
安全弁を保持部材から脱落することなく保持することが
できる。

【００８４】また、請求項９記載の発明によれば、上記
請求項１記載の発明による効果に加えて、リード線と封
口体との間の電流経路の途中に、設定温度域で抵抗値が
急増するＰＴＣサーミスタを介装するようにしているた
め、電池缶の内部温度が上記設定温度より低い適正温度
にある間は上記電流経路を通して適正に電流を流すこと
ができる一方、上記内部温度が短絡等の発生に起因して
設定温度域以上に上昇した場合、その上昇に対応して上
記ＰＴＣサーミスタの抵抗値の急増により上記電流経路
を通しての通電を実質的に遮断することができ、内部温
度異常時の安全作動の付加により、より一層の安全性の
向上を図ることができる。

【００８５】さらに、請求項１０記載の発明によれば、
上記請求項１記載の発明による効果に加えて、封口体と
して、正極端子と、第２貫通孔に安全弁が嵌合されて保
持された状態の保持部材と、絶縁部材と、上記安全弁の
先端面が当接された状態の封口蓋とのそれぞれの外縁部
が互いに重合された状態に予め結合一体化されたものに
構成しているため、電池缶の開口部への組み付け作業の
容易化を図ることができる上、その組み付け前に電池缶
とは別に上記安全弁の作動を確認するためのテストを行
うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す上部断面図である。

【図２】封口体の一部を省略した分解斜視図である。

【図３】電気的遮断状態を示す図１対応図である。

【図４】内圧開放状態を示す図１対応図である。

【図５】第２実施例を示す図１相当図である。

【図６】第３実施例を示す図１相当図である。

【図７】第４実施例を示す図１相当図である。

【図８】第４実施例における封口蓋の分解斜視図であ
る。

【図９】第４実施例における電気的遮断状態を示す図７
対応図である。

【図１０】第４実施例における内圧開放状態を示す図７
対応図である。

【図１１】他の態様例を示す図１相当図である。

【符号の説明】

１ 電池缶 ２ 封口体 ３ 発電要素 ４ リード線 ６，６′，１５ 封口蓋 ７，７′ 絶縁リング（絶縁部材） ８ 保持部材 ８ａ ガス抜き孔 ９ 正極端子 １０ 安全弁 １０ａ 本体部 １０ｂ 頭部 １０ｃ 下端面（先端面） １１ 第１貫通孔 １２，１８ 弾性膜 １３ 第２貫通孔 １４ ＰＴＣサーミスタ １６，１７ 蓋部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大内 裕 兵庫県尼崎市東向島西之町８番地 三菱電 線工業株式会社内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電要素が電池缶の内部に収容され、電
   池缶の開口部を密閉する封口体に設けられる密閉電池の
   安全装置において、 上記封口体は、上記電池缶の内部に臨んで開口する第１
   貫通孔を有し、電池缶内方に臨む面に上記発電要素から
   のリード線が接続される一方、外周縁部が上記電池缶の
   開口部に気密に取付けられ電池缶の内圧に対抗して実質
   的に変形しない剛性を有するように形成された導電材料
   からなる封口蓋と、この封口蓋の第１貫通孔を閉止して
   電池缶内部を密閉する絶縁性の弾性膜と、電池缶の内圧
   上昇により相対移動する導電材料からなるピストン状安
   全弁と、この安全弁を内嵌状態で保持する第２貫通孔を
   有し、上記電池缶の開口部であって上記封口蓋よりも外
   側位置において外縁部が上記封口蓋の電池缶外方に臨む
   面と絶縁部材を介して重合された状態に位置固定された
   導電材料からなる保持部材とを備え、 上記安全弁は、上記封口蓋の第１貫通孔より大きい先端
   面を有し、その先端面が第１貫通孔を覆った状態でその
   封口蓋の電池缶外方に臨む面に当接されて電気的接続状
   態になるように配置され、 上記安全弁の外周面と第２貫通孔の内周面とは、電池缶
   の内圧が上昇して設定内圧値に達するまではその内圧に
   抵抗して上記封口蓋に対する安全弁の相対移動を阻止し
   た状態に保持する一方、上記設定内圧値を超える内圧の
   作用により上記安全弁を上記封口蓋から離す側に相対移
   動させるような摺動摩擦抵抗力を発揮するよう互いに密
   に嵌合されていることを特徴とする密閉電池の安全装
   置。
2. 【請求項２】 請求項１において、 封口蓋は、その中央部位が電池缶内方側に凸となるよう
   に屈曲形成されていることを特徴とする密閉電池の安全
   装置。
3. 【請求項３】 請求項１において、 弾性膜は、安全弁を封口蓋から離す側に相対移動させる
   設定内圧値より大の圧力値として設定された第２設定内
   圧値を超える電池缶内圧を受けて破断するようにその引
   張破断強度が設定されていることを特徴とする密閉電池
   の安全装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、 保持部材が、電池缶の開口部を遮蔽するよう盤状に形成
   され、内外方向に貫通するガス抜き孔を有していること
   を特徴とする密閉電池の安全装置。
5. 【請求項５】 請求項１または請求項３において、 弾性膜が、封口蓋の電池缶内方に臨む面に取付けられて
   第１貫通孔の電池缶内部に臨む側の開口を密閉するよう
   に配置されていることを特徴とする密閉電池の安全装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１または請求項３において、 封口蓋が、それぞれ同一位置に第１貫通孔を有し内外方
   向に互いに重合された一対の蓋部材からなり、 弾性膜が、上記一対の蓋部材の両第１貫通孔間を遮断し
   て拡がった状態で上記一対の蓋部材の相対向面間に挟み
   込まれて互いに密着して封口蓋と連結されていることを
   特徴とする密閉電池の安全装置。
7. 【請求項７】 請求項１において、 弾性膜が、安全弁の先端面に対し密着した状態に結合さ
   れていることを特徴とする密閉電池の安全装置。
8. 【請求項８】 請求項１において、 安全弁は、基端から先端まで保持部材の第２貫通孔と対
   応する同一断面形状を有し保持部材内面から封口蓋側に
   突出するよう配置された柱状本体部と、この本体部の基
   端側から周囲に拡開されて保持部材の外面に当接する頭
   部とから構成されていることを特徴とする密閉電池の安
   全装置。
9. 【請求項９】 請求項１において、 リード線と封口体との間の電流経路の途中には、設定温
   度域で抵抗値が急増するＰＴＣサーミスタが介装されて
   いることを特徴とする密閉電池の安全装置。
10. 【請求項１０】 請求項１において、 封口体は、電池缶の開口部であって保持部材の外側位置
    に配設されてその保持部材と電気的に接続された正極端
    子を備え、この正極端子と、安全弁が嵌合された状態の
    保持部材と、絶縁部材と、上記安全弁の先端面が当接さ
    れた状態の封口蓋とがそれぞれの外縁部で互いに重合さ
    れた状態に予め結合一体化されていることを特徴とする
    密閉電池の安全装置。