(57)【要約】【課題】小さい取付けスペースに収まる形に製作することが容易で、しかも、安定した開弁圧を長期間に渡って維持することが可能で、かつ、所要の開弁圧を容易に得ることができる圧力開放弁を提供することを目的とする。【解決手段】ラミネートフィルムで包装されたキャパシタに設けられ、前記ラミネートフィルムの内部の圧力が一定圧力より高くなった場合に、その内部と外部とを連通させる圧力開放弁において、  前記圧力開放弁が、前記ラミネートフィルムに設けられた開口部に取付けられ、円柱状部と、前記内部から前記円柱状部の外周面に開口している連通孔とを備えた樹脂材製ハウジングと、前記外周面上に装着され、前記連通孔の開口部を塞いでいる円筒状のゴム状弾製材製弁体とより構成され、内部の圧力が一定圧力より高くなった場合に、前記弁体と前記外周面との接触を解いて、内部の圧力を外部に開放するようになしたことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラミネートフィルム（１）で包装されたキャパシタ（２）に設けられ、前記ラミネートフィルム（１）の内部（Ｘ）の圧力が一定圧力より高くなった場合に、その内部（Ｘ）と外部（Ｙ）とを連通させる圧力開放弁（３）において、
前記圧力開放弁（３）が、前記ラミネートフィルム（１）に設けられた開口部（４）に取付けられ、円柱状部（５１）と、前記内部（Ｘ）から前記円柱状部（５１）の外周面（５１１）に開口している連通孔（５２）とを備えた樹脂材製ハウジング（５）と、前記外周面（５１１）上に装着され、前記連通孔（５２）の開口部（５２１）を塞いでいる円筒状のゴム状弾製材製弁体（６）とより構成され、内部（Ｘ）の圧力が一定圧力より高くなった場合に、前記弁体（６）と前記外周面（５１１）との接触を解いて、内部（Ｘ）の圧力を外部（Ｙ）に開放するようになしたことを特徴とする圧力開放弁。
【請求項２】
前記圧力開放弁（３）のハウジング（５）のフランジ部（５３）と、前記ラミネートフィルム（１）の前記開口部（４）近傍の内部（Ｘ）側の面とが、熱融着により一体化されていることを特徴とする請求項１記載の圧力開放弁。
【請求項３】
前記連通孔（５２）に気液分離体（７）を挿着したことを特徴とする請求項１または２記載の圧力開放弁。
【請求項４】
前記開口部（５２１）を含む前記外周面（５１１）に、環状溝部（５１２）を形成し、前記環状溝部（５１２）内に前記弁体（６）を装着し、前記開口部（５２１）を塞ぐ様にしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧力開放弁。
【請求項５】
前記環状溝部（５１２）の溝幅が、前記開口部（５２１）近傍で、前記弁体（６）の幅よりも大きいことを特徴とする請求項４記載の圧力開放弁。
【請求項６】
前記環状溝部（５１２）の前記開口部（５２１）に対応する位置に、前記外部（Ｙ）側に向って伸びる切欠部（５６）を設けたことを特徴とする請求項４または５記載の圧力開放弁。
【請求項７】
前記開口部（５２１）を取り囲む様に、環状突起（５４）を設けたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の圧力開放弁。
【請求項８】
前記環状溝部（５１２）の環状外周面（５１３）の軸方向両端に環状溝（５１４）、（５１４）を形成したことを特徴とする請求項４記載の圧力開放弁。
【請求項９】
前記開口部（５２１）を含む前記外周面（５１１）に環状溝部（５１２）を形成し、前記環状溝部（５１２）全体を覆う形で前記弁体（６）を装着したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の圧力開放弁。
【請求項１０】
前記ハウジング（５）が棒状を呈しており、その外部（Ｙ）側が前記円柱状部（５１）であって、その内部（Ｘ）側が嘴形状部（５５）となっていることを特徴とする請求項１記載の圧力開放弁。
【請求項１１】
前記圧力開放弁（３）が前記キャパシタ（２）の端部（２１）側に取付けられていることを特徴とする請求項１０記載の圧力開放弁。
【請求項１２】
前記ハウジング（５）が前記ラミネートフィルム（１）側に接着剤により接合されていることを特徴とする請求項１１記載の圧力開放弁。
【請求項１３】
前記ハウジング（５）の前記嘴形状部（５５）に位置する連通孔（５２）内に気液分離体（７）を挿着したことを特徴とする請求項１０〜１２のいずれか一項に記載の圧力開放弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、圧力開放弁に関する。
また、本発明は、ラミネートフィルムで包装されたキャパシタに設けられ、ラミネートフィルムの内部の圧力が一定圧力より高くなった場合に、その内部と外部とを連通させる圧力開放弁に関する。
更に、本発明は、ラミネートフィルム内部の圧力が上昇した際に、速やかに内部圧力を開放するようになした圧力開放弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、キャパシタは、軽量化、薄型化が強く要求されている。そこで、電池の外装材に関しても、軽量化、薄型化に限界のある従来の金属缶に代わり、さらなる軽量化、薄型化が可能であり、金属缶に比べて自由な形状を採ることが可能な金属薄膜フィルム、または金属薄膜と熱融着性樹脂フィルムとを積層したラミネートフィルムが使用されるようになった。
【０００３】
キャパシタの外装材に用いられるラミネートフィルムの代表的な例としては、金属薄膜であるアルミニウム薄膜の片面にヒートシール層である熱融着性樹脂フィルムを積層するとともに、他方の面に保護フィルムを積層したラミネートフィルムが挙げられる。
【０００４】
外装材にラミネートフィルムを用いたフィルム外装キャパシタにおいては、一般に、正極、負極、および電解質等で構成される電気化学素子を、熱融着性樹脂フィルムが内側になるようにして外装材で包囲し、その外装材の周縁部を熱融着することによって電気化学素子を封止している。
熱融着性樹脂フィルムには、例えばポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムが用いられ、保護フィルムには、例えばナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられる。
電気化学素子の封止に際しては、キャパシタの正極および負極を外装材の外部へ引き出すために、正極および負極にはそれぞれ外部端子が接続され、これら外部端子を外装材から突出させている。
【０００５】
キャパシタの使用時において、キャパシタに規格範囲外の電圧が印加されたりすると、電解液溶媒の電気分解により発熱及びガス種が発生し、電池の温度上昇及び内圧が上昇することがある。
さらに、キャパシタが規格範囲外の高温で使用されたりしても、電解質塩の分解などによりガス種のもとになる物質が生成されたりする。
【０００６】
このような、キャパシタ内部でのガスの発生は、キャパシタの内圧上昇をもたらす。
フィルム外装キャパシタでは内圧が上昇しすぎるとフィルムが膨張し、最終的には外装材が破裂し、周囲の機器等に悪影響を及ぼすことがある。
【０００７】
そこで、従来のフィルム外装キャパシタにおいては、内部の圧力を外部に開放する圧力開放弁を設けたものが知られている。
【０００８】
具体的には、図１３に示す圧力開放弁である（特許文献１）。
キャパシタをラミネートフィルム１００で包装し、そのラミネートフィルム１００に設けた開口部４００に圧力開放弁３００が取付けられている。
この圧力開放弁３００は、樹脂材製のハウジング５００に設けた溝部５１０に、オイルシールタイプの弁体６００を嵌着した構成としている。
【０００９】
そして、この弁体６００は、弁体６００が溝部５１０から抜け落ちないために、金属補強環６４０が埋設されている。
更に、弁部として機能するリップ部６５０には、コイルスプリング６６０が配置されている。
しかし、この様な構造の圧力開放弁３００を、１ｃｍ足らずの取り付けスペースに収まる形に製作することは、非常に困難であった。
【００１０】
そこで、ゴム状弾性体単体で構成された弁体を使用した圧力開放弁が提案された（特許文献２）。
しかし、弁体が、ゴム先端部に形成したスリット部であること、及び薄肉の本体部分で溝部に保持する態様であるため、密封性が劣るため、外部から内部に湿気が入り込む危険性が有ると共に、高い開弁圧の圧力開放弁とすることは出来ず、弁体が溝部から簡単に抜け出す危険性が有った。
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−２９４６６９号公報
【特許文献２】特開２００４−７１７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、小さい取付けスペースに収まる形に製作することが容易で、しかも、安定した開弁圧を長期間に渡って維持することが可能で、かつ、所要の開弁圧を容易に得ることができる圧力開放弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の圧力開放弁は、ラミネートフィルムで包装されたキャパシタに設けられ、前記ラミネートフィルムの内部の圧力が一定圧力より高くなった場合に、その内部と外部とを連通させる圧力開放弁において、
前記圧力開放弁が、前記ラミネートフィルムに設けられた開口部に取付けられ、円柱状部と、前記内部から前記円柱状部の外周面に開口している連通孔とを備えた樹脂材製ハウジングと、前記外周面上に装着され、前記連通孔の開口部を塞いでいる円筒状のゴム状弾製材製弁体とより構成され、内部の圧力が一定圧力より高くなった場合に、前記弁体と前記外周面との接触を解いて、内部の圧力を外部に開放するようになしたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明の圧力開放弁によれば、小さい取付けスペースに収まる形に製作することが容易で、しかも、安定した開弁圧を長期間に渡って維持することが可能で、かつ、所要の開弁圧を容易に得ることが出来る。
また、請求項２記載の発明の圧力開放弁によれば、圧力開放弁をラミネートフィルム側に簡単に取り付けることができる。
【００１５】
更に、請求項３記載の発明の圧力開放弁によれば、内部の電解液が弁体側に流れ出すことを確実に阻止することが出来る。
また、請求項４記載の発明の圧力開放弁によれば、弁体が脱落することが無く、弁体の位置を安定させることが出来るため、開弁圧の精度を向上させることが出来る。
【００１６】
また、請求項５記載の発明の圧力開放弁によれば、弁体が開弁する際に、環状溝部の側壁に接触しないため、安定した開弁圧が得られる。
また、請求項６記載の発明の圧力開放弁によれば、より開弁圧の精度を向上させることが出来る。
【００１７】
また、請求項７記載の発明の圧力開放弁によれば、弁体の接触幅を環状突起で制御できるため、開弁圧を安定させることが出来るとともに、開弁圧を低圧にする場合に適している。
また、請求項８記載の発明の圧力開放弁によれば、弁体の接触幅を環状溝で制御できるため、開弁圧を安定させることが出来る。
【００１８】
また、請求項９記載の発明の圧力開放弁によれば、開弁時の流量を多くすることが出来る。
また、請求項１０記載の発明の圧力開放弁によれば、ラミネートフィルムの合わせ面に装着することが出来る。
【００１９】
また、請求項１１記載の発明の圧力開放弁によれば、キャパシタの端部に装着することが出来る。
また、請求項１２記載の発明の圧力開放弁によれば、ラミネートフィルムとの一体化が容易である。
【００２０】
また、請求項１３記載の発明の圧力開放弁によれば、内部の電解液が弁体側に流れ出すことを確実に阻止することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、第１図乃至第１２図に基づき説明する。
図１は、本発明が適用されるキャパシタの全体図である。
図２は、本発明に係る圧力開放弁の第１実施例に係る断面図である。
図３は、図２の開弁状態を示す部分拡大図である。
図４は、本発明に係る圧力開放弁の第２実施例に係る断面図である。
図５は、本発明に係る圧力開放弁の第３実施例に係る断面図である。
図６は、本発明に係る圧力開放弁の第４実施例に係る断面図である。
図７は、本発明に係る圧力開放弁の第５実施例に係る断面図である。
図８は、図７のＡ−Ａ断面図である。
図９は、本発明に係る圧力開放弁の第６実施例に係る断面図である。
図１０は、本発明に係る圧力開放弁の第７実施例に係る断面図である。
図１１は、本発明に係る圧力開放弁の第８実施例に係る断面図である。
図１２は、図１１の底面図である。
【００２２】
＜第１実施例＞
図１乃至図３において、本発明に係る圧力開放弁は、ラミネートフィルム１で包装されたキャパシタ２に設けられ、このラミネートフィルム１の内部Ｘの圧力が一定圧力より高くなった場合に、その内部Ｘと外部Ｙとを連通させる機能を備えている。
この圧力開放弁３は、ラミネートフィルム１に設けられた開口部４に取付けられ、円柱状部５１と、内部Ｘから円柱状部５１の外周面５１１に開口している連通孔５２とを備えた樹脂材製ハウジング５と、この外周面５１１上に装着され、連通孔５２の開口部５２１を塞いでいる円筒状のゴム状弾製材製弁体６とより構成されている。
【００２３】
そして、内部Ｘの圧力が一定圧力より高くなった場合には、図３に示す様に、弁体６と外周面５１１との接触を解いて、内部Ｘの圧力を外部Ｙに開放するように機能する。
そして、圧力開放弁３のハウジング５に設けたフランジ部５３と、ラミネートフィルム１の開口部４近傍の内部Ｘ側の面とが、熱融着により一体化されている。
更に、連通孔５２の内部Ｘ側には、気液分離体７が挿着されている。
【００２４】
樹脂材製ハウジング５の材質としては、ポリエチレンやポリプロピレン等の熱可塑性樹脂が好んで用いられる。
このことにより、ラミネートフィルム１と超音波溶着等の手段により、容易に一体化が可能となる。
【００２５】
弁体６の材質は、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、ビニル変性ブチルゴム、エチレンプロピレン系ゴム、フッ素ゴム、アクリル系ゴムまたは水素添加二トリルゴム等の飽和系ゴムが挙げられ、架橋剤、充填剤、可塑剤または老化防止剤等を適宜配合する。
【００２６】
ラミネートフィルム１は、金属薄膜であるアルミニウム薄膜の片面にヒートシール層である熱融着性樹脂フィルムを積層するとともに、他方の面に保護フィルムを積層したラミネートフィルムが使用される。
熱融着性樹脂フィルムには、例えばポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムが用いられ、保護フィルムには、例えばナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられる。
【００２７】
また、弁体６の開弁圧力は、対象キャパシタの種類により要求値が決まり、数ＫＰａ〜数百ＫＰａの範囲で設定される。開口部５２１の穴径、弁体６の幅、厚さ、弾性率を選択することにより、所要の開弁圧が得られる。
また、弁体６の形状を円筒状とすることにより、幅、厚さ、弾性率の制御が容易となり、開弁圧の精度を高めることが出来る。
【００２８】
＜第２実施例＞
第２実施例を図４に基づき説明する。
第１実施例と相違する点は、
開口部５２１を含む外周面５１１に、環状溝部５１２を形成し、この環状溝部５１２内に弁体６を装着し、開口部５２１を塞ぐ様にした点である。
この様な構成とすることにより、弁体６が外周面５１１から脱落することが無く、弁体６の位置を安定させることが出来るため、開弁圧の精度を向上させることが容易である。
【００２９】
＜第３実施例＞
第３実施例を図５に基づき説明する。
第２実施例と相違する点は、
環状溝部５１２の溝幅が、開口部５２１近傍で、弁体６の幅よりも大きくし、弁体６の端部と環状溝部５１２の側面との間に間隙Ａを設けたことである。
この様にすることにより、弁体６が開弁する際に、環状溝部５１２の側壁に接触しないため、安定した開弁圧が得られる。
【００３０】
＜第４実施例＞
第４実施例を図６に基づき説明する。
第２実施例と相違する点は、
環状溝部５１２の開口部５２１に対応する位置に、外部Ｙ側に向って伸びる切欠部５６を設けた点である。
このことにより、弁体６が、図６に示す様に、速やかに切欠部５６に向って開弁し、開弁圧の精度を向上させることが出来る。
【００３１】
＜第５実施例＞
第５実施例を図７及び図８に基づき説明する。
第２実施例と相違する点は、
開口部５２１を取り囲む様に、環状突起５４を設けた点である。
このことにより、弁体の接触幅を環状突起で制御できるため、開弁圧を安定させることが出来るとともに、開弁圧を低圧にする場合に適している。
【００３２】
＜第６実施例＞
第６実施例を図９に基づき説明する。
第２実施例と相違する点は、
環状溝部５１２の環状外周面５１３の軸方向両端に環状溝５１４、５１４を形成した点である。
このことにより、弁体６の接触幅を環状溝５１４、５１４で制御できるため、開弁圧を安定させることが出来る。
【００３３】
＜第７実施例＞
第７実施例を図１０に基づき説明する。
第１実施例と相違する点は、
開口部５２１を含む外周面５１１に環状溝部５１２を形成し、環状溝部５１２全体を覆う形で弁体６を装着した構成とした。
この様な構成とすることにより、開弁時の流量を多くすることが出来る。
【００３４】
＜第８実施例＞
第８実施例を図１１及び図１２に基づき説明する。
第１実施例と相違する点は、
ハウジング５が棒状を呈しており、その外部Ｙ側が円柱状部５１であって、その内部Ｘ側が嘴形状部５５となっている。
すなわち、嘴形状部５５は、内部Ｘ側に行くに従い扁平度が増す形状となっている。
通常、内部Ｘ側の円筒状のハウジング５の連通孔５２内に、柱状の気液分離体７を挿入後、外部から加圧して扁平とすることにより、形成できる。
この様な構成の圧力開放弁３は、キャパシタ２の端部２１側に、ハウジング５がラミネートフィルム１側に接着剤により接合されることにより、一体化される。
尚、本発明は、ラミネートフィルムでキャパシタを包装した態様のものに限定して説明したが、金属、樹脂等のハードの容器にも、同様の考え方で適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明が適用されるキャパシタの全体図である。
【図２】本発明に係る圧力開放弁の第１実施例に係る断面図である。
【図３】図２の開弁状態を示す部分拡大図である。
【図４】本発明に係る圧力開放弁の第２実施例に係る断面図である。
【図５】本発明に係る圧力開放弁の第３実施例に係る断面図である。
【図６】本発明に係る圧力開放弁の第４実施例に係る断面図である。
【図７】本発明に係る圧力開放弁の第５実施例に係る断面図である。
【図８】図７のＡ−Ａ断面図である。
【図９】本発明に係る圧力開放弁の第６実施例に係る断面図である。
【図１０】本発明に係る圧力開放弁の第７実施例に係る断面図である。
【図１１】本発明に係る圧力開放弁の第８実施例に係る断面図である。
【図１２】図１１の底面図である。
【図１３】従来技術に係る圧力開放弁の断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ラミネートフィルム
２  キャパシタ
３  圧力開放弁
４  開口部
５  ハウジング
６  弁体
７  気液分離膜
５１  円柱状部
５２  連通孔
５３  フランジ部
５４  環状突起
５５  嘴形状部
５６  切欠部
５９  端部
【図１】
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【図２】
2010040913.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010040913.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2010040913.tif 000012
【図１１】
2010040913.tif 000013
【図１２】
2010040913.tif 000014
【図１３】
2010040913.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月17日(2008.9.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2010040913.tif 000016