(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、高い開弁圧を維持しても、弁体が溝部から抜け出す危険性の無い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、貫通孔を備えた樹脂材製ハウジングと、前記貫通孔内に配置され、本体部分と、前記本体部分から外部側に向って伸び、前記ハウジングの前記貫通孔内周面と弾性接触している弁部と、前記本体部分を前記ハウジング側に保持するための係止手段とを有する弁体とよりなることを特徴とするものである。【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、貫通孔（５１）を備えた樹脂材製ハウジング（５）と、前記貫通孔（５１）内に配置され、本体部分（６１）と、前記本体部分（６１）から外部（Ｙ）側に向って伸び、前記ハウジング（５）の前記貫通孔（５１）内周面（５２）と弾性接触している弁部（６２）と、前記本体部分（６１）を前記ハウジング（５）側に保持するための係止手段（６３）とを有し、ゴム状弾性体単体で構成され、内部（Ｘ）の圧力が一定圧力より高くなった場合に、前記弁部（６２）と前記内周面（５２）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弁体（６）とよりなることを特徴とする圧力開放弁。
【請求項２】
前記ハウジング（５）の外部（Ｙ）側の端面（５５）と、前記ラミネートフィルム（１）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】
前記係止手段（６３）が、前記本体部分（６１）の内部（Ｘ）側外周面に、前記ハウジング（５）の内部（Ｘ）側の端面（５３）に当接する突起（６３１）である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】
前記本体部分（６１）の外周面と前記内周面（５２）との間に、内部（Ｘ）と外部（Ｙ）とを連通するための連通路（７）を形成するための間隙（８）が存在する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】
前記ハウジング（５）の内部（Ｘ）側の端面（５３）に気液分離体（９）を貼着し、前記気液分離体（９）により内部（Ｘ）側の液体が外部（Ｙ）側に流出することを阻止する様になしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の圧力開放弁。
【請求項６】
前記気液分離体（９）が、熱可塑性樹脂材製の不織布であることを特徴とする請求項５記載の圧力開放弁。
【請求項７】
前記気液分離体（９）が、前記ハウジング（５）の内部（Ｘ）側の端面（５３）に、溶着により保持されていることを特徴とする請求項６記載の圧力開放弁。
【請求項８】
前記気液分離体（９）の表面が、撥水処理されていることを特徴とする請求項６記載の圧力開放弁。
【請求項９】
前記連通路（７）の一部に気液分離体（９）を挿着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１０】
前記ハウジング（５）の前記内周面（５２）側であって、前記弁部（６２）より内部（Ｘ）側に、径方向内方に張り出した受部（５４）を設けたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の圧力開放弁。
【請求項１１】
前記受部（５４）が内部（Ｘ）側に向って収斂する円錐面（５４１）となっていることを特徴とする請求項１０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５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】特開平２００６−２９４６６９号公報
【特許文献２】特開平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、高い開弁圧を維持しても、弁体が溝部から抜け出す危険性の無い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、貫通孔を備えた樹脂材製ハウジングと、前記貫通孔内に配置され、本体部分と、前記本体部分から外部側に向って伸び、前記ハウジングの前記貫通孔内周面と弾性接触している弁部と、前記本体部分を前記ハウジング側に保持するための係止手段とを有し、ゴム状弾性体単体で構成され、内部の圧力が一定圧力より高くなった場合に、前記弁部と前記内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弁体とよりなる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、高い開弁圧を維持しても、弁体が溝部から抜け出す危険性の無い圧力開放弁を提供することが出来る。
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、弁体が貫通孔から抜け落ちることを、より確実に阻止出来る。
また、請求項４記載の発明の圧力開放弁によれば、簡単な構造で、内部と外部とを連通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、ハウジングの内部側の端面に気液分離体を貼着する態様としているため、圧力開放弁が非常に小型のものになっても対応可能である。
また、請求項６記載の発明の圧力開放弁によれば、不織布により飛散した電解液を捕集出来る為、電解液が弁部を浸食することを効果的排除出来ると共に、ハウジングと気液分離体との一体化が容易である。
【００１７】
また、請求項７記載の発明の圧力開放弁によれば、接着剤が不要な為、電解液等による接着剤の劣化による剥がれや、コンタミの要因も排除できると共に、ラミネートフィルムとハウジングとの溶着と同じ工程で一体化が可能なため、製造コストを低く抑えることが出来る。
また、請求項８記載の発明の圧力開放弁によれば、ハウジングの内部側から外部側への液漏れをより確実に排除出来る。
【００１８】
また、請求項９記載の発明の圧力開放弁によれば、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１０記載の発明の圧力開放弁によれば、弁体が内部側に抜け落ちることを阻止出来る。
また、請求項１１記載の発明の圧力開放弁によれば、弁部を損傷することが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
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３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、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４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。
【００２０】
＜第１実施例＞
図１及び図２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、樹脂材製ハウジング５と弁体６とより構成されている。
このハウジング５は、ラミネートフィルム１に設けられた開口部４を取り囲む様に取付けられており、樹脂材製で、貫通孔５１を備えている。
【００２１】
そして、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。
また、弁体６は、貫通孔５１内に配置され、本体部分６１と、この本体部分６１から外部Ｙ側に向って伸び、ハウジング５の貫通孔５１内周面５２と弾性接触している弁部６２と、本体部分６１をハウジング５側に保持するための係止手段６３とを有し、ゴム状弾性体単体で構成され、内部Ｘの圧力が一定圧力より高くなった場合に、弁部６２と内周面５２との接触を解いて、内部Ｘの圧力を外部Ｙに開放する構成となっている。
【００２２】
そして、この係止手段６３は、本体部分６１の内部Ｘ側外周面に、ハウジング５の内部Ｘ側の端面５３に当接する突起６３１により構成されている。
また、この突起６３１には、円周上に、複数の切欠部６３２が設けられ、内部Ｘ側と外部Ｙ側とを連通可能にしている。
更に、本体部分６１の外周面と内周面５２との間には、内部Ｘと外部Ｙとを連通するための連通路７を形成するための間隙８が存在する。
このことにより、内部Ｘと外部Ｙとの連通を確保している。
【００２３】
また、ハウジング５の内周面５２側であって、弁部６２より内部Ｘ側には、径方向内方に張り出した受部５４を設けている。
そして、この受部５４は、内部Ｘ側に向って収斂する円錐面５４１となっている。
このことにより、弁体６が、内部Ｘ側に抜け落ちることを阻止出来ると共に、弁部６２を損傷することが無い。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
そして、圧力開放弁３のハウジング５の端面５５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、超音波溶着等の熱融着により一体化される。
【００２７】
＜第２実施例＞
第２実施例を図３に基づき説明する。
第１実施例と相違する点は、連通路７の一部に、気液分離体９を挿着したことである。
気液分離体９としては、気体は通すが、液体の通過は阻止する、多孔質の弗素樹脂等が使用される。
このことにより、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、この気液分離体９の内周側で、外部Ｙ側端部には、受部５４内周面に沿って伸びる円筒状の保持突起９１が一体的に設けられている。
この保持突起９１により、気液分離体９がハウジング５から抜け落ちることを防止できる。
尚、本実施例の係止手段６３としての突起６３１には、第１実施例の様に切欠部６３２を必ずしも設ける必要はない。
【００２８】
＜第３実施例＞  
第３実施例を図４に基づき説明する。
第２実施例と相違する点は、気液分離体９が、ハウジング５の内部Ｘ側の端面５３に貼着されている点である。
そして、この気液分離体９により、内部Ｘ側の液体が外部Ｙ側に流出することを阻止する構造となっている。
このため、第２実施例に比べ、圧力開放弁が非常に小型のものになっても対応可能である。
【００２９】
また、気液分離体９の素材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン等の熱可塑性樹脂材製の不織布が好適に用いられる。
このため、不織布により飛散した電解液を捕集出来る為、電解液が弁部６２を浸食することを効果的排除出来る
そして、熱可塑性樹脂材製の不織布を使用することにより、熱可塑性樹脂材製のハウジング５の内部Ｘ側の端面５３に、溶着により一体化することが出来る。
この結果、接着剤が不要となる為、接着剤の劣化による剥がれや、コンタミの要因も排除できると共に、ラミネートフィルムとハウジングとの溶着と同じ工程で一体化が可能なため、製造コストを低く抑えることが出来る。
【００３０】
更に、気液分離体９の表面を、フッ素系、シリコン系等の撥水撥油剤により処理しているため、ハウジングの内部側から外部側への液漏れをより確実に排除出来る。
【００３１】
また、本発明は上述の発明を実施するための最良の形態に限らず本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【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】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４】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５】従来技術に係る圧力開放弁の断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
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  連通路
８  間隙
９  気液分離体
５１  貫通孔
５２  内周面
５３  端面
５４  受部
５５  端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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