(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基板と、該金属基板の上面に貼られた保護フィルムと、該金属基板の下面に積層付着された金属箔と、を備えた電池の安全弁保護機能を有する封口板であって、
前記金属基板には電池内部のガスを抜くための穴が開けられ、
前記前記ガス抜きのための穴とその穴に露出した前記金属箔の部分とで構成する安全弁をを有するとともに、
前記保護フィルムには、前記ガス抜きのための穴からガスを開放するようにあらかじめ切り込みがいれられていることを特徴とする保護フィルムを被覆した電池封口板。
【請求項２】
前記電池封口板が、電池の開口部の形状に合わせて、長方形又は円形に形成されていることを特徴とする請求項１記載の電池封口板。
【請求項３】
請求項１又は２の電池封口板を用いた電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、密閉型電池の破裂を防止するための安全弁を備えた電池封口板の金属基板に保護フィルムを貼ることで安全弁の保護を行い、安全弁の防爆機能を損なうことのない電池封口板及びそれを用いた電池に関する。
【背景技術】
近年、電子機器の小型化、携帯化、高性能化にともない、高エネルギー密度の密閉型電池がそれら電子機器の電源として使用されている。密閉型電池の正極及び負極にはリチウム等のアルカリ金属が使用されているため、リチウム等のアルカリ金属が大気中の水分と反応しないように電池容器に密閉構造が採用されている。
このような密閉構造の密閉型電池では、貯蔵性に優れるという長所を有するものの、その反面、密閉性が高いために、高温にさらされたり、誤まって使用されたりすると密閉型電池の内部圧力が異常に上昇し、密閉型電池が破裂するという問題点があった。
例えば、定格以上の電流を与えて過充電状態にしたり、誤使用などで正極端子と負極端子を短絡させてしまって大電流が流れたりすると、前記密閉構造の電池容器に收納された電解液が分解されてガスが発生することがある。このようなガスが前記密閉構造の電池容器に充満すると、電池の内部圧力が異常に上昇し、最後には密閉型電池が破裂してしまう。
そこで、従来、前述した密閉型電池の破裂を防止するために発生したガスを外部へと解放する防爆機能または安全弁を備えた電池封口板が知られている。例えば、実開平５−84025号公報には、電池封口板を構成する正極端子にガス抜き孔が備えられるとともに防爆用の金属箔が溶接された密閉電池の安全弁装置が記載され、電池の内部圧力が上昇したときには、前記防爆用の金属箔が破れ、前記正極端子のガス抜き孔を通して電池の内部圧力を下げる安全弁を備えた電池封口板が開示されている。
しかしながら、安全弁を備えた電池封口板においては、前記防爆用の金属箔が極めて薄いため、何らかの衝撃でも破れやすいという問題点があった。
例えば、電池封口板を組み込んで完成品の密閉型電池を製造するときや、ユーザが電子機器に電池を装着するときなど、誤って安全弁に衝撃を加えてしまい、安全弁が損なわれてしまう問題点があった。
そこで、本発明は、安全弁を備えた電池封口板の金属基板に保護フィルムを貼るという比較的簡単な手段で安全弁の保護を行い、通常の取扱いにおける安全弁の防爆機能を損なうことのない電池封口板を提供することを目的とする。
【発明の開示】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、
金属基板と、該金属基板の上面に貼られた保護フィルムと、該金属基板の下面に積層付着された金属箔と、を備えた電池の安全弁保護機能を有する封口板であって、前記金属基板には電池内部のガスを抜くための穴が開けられ、前記前記ガス抜きのための穴とその穴に露出した前記金属箔の部分とで構成する安全弁をを有するとともに、前記保護フィルムには、前記ガス抜きのための穴からガスを開放するようにあらかじめ切り込みがいれられていることを特徴とする保護フィルムを被覆した電池封口板である。
請求項２記載の発明は、請求項１において、前記電池封口板が、電池の開口部の形状に合わせて、長方形又は円形に形成されていることを特徴とする。
請求項３に記載の電池は．請求項１又は２の電池封口板を用いたものであることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
図１は、角型電池のための安全弁保護機能を有する電池封口板の正面図及び断面図である。図２は、角型電池のための電池封口板の分解斜視図である。図３は、円筒型電池のため電池封口板の正面図及び断面図である。図４は、円筒型電池のための電池封口板の分解斜視図である。図５は、角型電池のための安全弁機能の動作説明図である。図６は、角型電池のための安全弁機能の動作説明図である。図面の説明において用いた代表的な符号の説明は、下記のとおりである。1:電池封口板、10:保護フィルム、11:金属基板、12:金属箔、13:ガス抜きのための穴、14:切込み、15:回動基部、16:絶縁ガスケット、17:電池の正極端子、18:金属基板周縁部、19:極穴、19a:極穴、V1:安全弁、P:発生したガス、A:角型電池の開口部
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明の電池封口板を、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態例１）
図１は、本発明の電池封口板を角型電池に適用した場合を示す。
図１に示すように、安全弁保護機能を有する電池封口板１は、電池の正極端子となるべき六面体状の端子17、絶縁ガスケット16、所定の形状に形成された保護フィルム10、金属基板11および金属箔12で構成され、角型電池の開口部Ａの形状に合わせて長方形に形成されている。
また、前記電池封口板１の前記金属基板11には、その周縁部18に安全弁V1を構成する円形状のガス抜きのための穴13が開けられ、前記金属箔12がその下面に積層付着されるとともに前記所定の形状に形成された保護フィルム10がその上面に貼られている。
前記金属基板11の中央部には、前記金属基板11と前記金属箔12とを完全に貫通して、前記電池の正極端子となるべき六面体状の端子17のための円形状の極穴19が開けられている。
一方、前記保護フィルム10には、前記極穴19より一回り大きい極穴19aが開けられている。前記電池の正極端子となるべき六面体状の端子17は、その上部が正極端子となるべく六面体状の形状をしており、その下部が前記絶縁ガスケット16と共に前記円形状の極穴19と嵌合すべく円筒状の形状をしている。
前記安全弁V1は、前記金属基板11に開けられたガス抜きのための穴13とその穴に露出した前記金属箔12の部分とで構成されている。前記保護フィルム10は、安全弁の機能を損なわないようにあらかじめ、例えば、舌状の切込み14がいれられている。
図２は、図１で述べた電池封口板の分解斜視図である。図２に示すように、前記電池封口板１は、前記電池の正極端子となるべき六面体状の端子17、前記絶縁ガスケット16、前記所定の形状に形成された保護フィルム10、前記金属基板11および前記金属箔12で構成されている。
電池の正極端子となるべき端子としては、図２に示された六面体状の端子のほか、端子としての機能を損なわない限り、例えば、円筒状の端子でも良い。前記電池の正極端子となるべき六面体状の端子17は、前記絶縁ガスケット16とともに前記円形状の極穴19に嵌入された後、前記金属箔12が積層付着された前記金属基板11にカシメ固定される。
（実施の形態例２）
図３は、本発明の電池封口板を円筒型電池に適用した場合を示す。
図３に示すように、安全弁保護機能を有する電池封口板２は、電池の正極端子となるべき円筒状の端子27、絶縁ガスケット26、所定の形状に形成された保護フィルム20、金属基板21および金属箔22で構成され、円筒型電池の開口部Ｂの形状に合わせて円形に形成されている。また、前記電池封口板２の前記金属基板21には、その周縁部28に安全弁V2を構成する円形状のガス抜きのための穴23が開けられ、前記金属箔22がその下面に積層付着されるとともに前記所定の形状に形成された保護フィルム20がその上面に貼られている。
前記金属基板21の中央部には、前記金属基板21と前記金属箔22とを完全に貫通して前記電池の正極端子となるべき円筒状の端子27のための円形状の極穴29が開けられている。
一方、前記保護フィルム20には、前記極穴29より一回り大きい極穴29aが開けられている。前記電池の正極端子となるべき円筒状の端子27は、その上部が正極端子となるべく六面体状の形状をしており、その下部が前記絶縁ガスケット26と共に前記円形状の極穴29と嵌合すべく円筒状の形状をしている。前記安全弁V2は、前記金属基板21に開けられたガス抜きのための穴23とその穴に露出した前記金属箔22の部分とで構成される。前記保護フィルム20は、安全弁V2の機能を損なわないようにあらかじめ、例えば、舌状の切込み24がいれられている。
図４は、図３で述べた電池封口板２の分解斜視図である。図４に示すように、電池封口板２は、電池の正極端子となるべき円筒状の端子27、前記絶縁ガスケット26、前記所定の形状に形成された保護フィルム20、前記金属基板21および前記金属箔22で構成されている。
前記電池の正極端子となるべき端子としては、図４に示された円筒状の端子のほか、端子としての機能を損なわない限り、例えば、六面体状の端子でも良い。前記電池の正極端子となるべき六面体状の端子27は、前記絶縁ガスケット26とともに前記円形状の極穴29に嵌入された後、前記金属箔22が積層付着された前記金属基板21にカシメ固定される。
このような構成において、例えば、実施の形態例１の電池封口板１を組み込んで密閉電池とするときや、ユーザーが電子機器に実施の形態例１の電池を装着するときなどの通常の取扱いで、誤って前記電池封口板１に衝撃を加えるようなことがあっても、保護フィルム14が衝撃を吸収するので安全弁V1を損なってしまうことがない。また、安全弁V1を構成する前記円形状のガス抜きのための穴13に露出した金属箔12の部分に直接触れることはできないので、ガス抜きのための穴13に露出した金属箔12の部分を傷めてしまうことを未然に防げるとともに、異物が、安全弁V1を構成する円形状のガス抜きのための穴13に入り込んで、安全弁V1の機能を損なうこともない。さらに、ガス抜きのための穴13に露出した金属箔12の部分は、直接大気に晒されることがないので、例えば、酸性等の雰囲気下においても、腐食しにくい。このため、安全弁V1の機能を比較的長期間にわたって維持することができるので、電池の耐用年数の向上を図ることができる。
一方、図５に示すように、過充電等が原因で電解液の分解ガスが発生するような事態が生じた場合、発生したガスは、電池容器内に充満し、電池の内部圧力が上昇する。内部圧力は、電池封口板１を構成する金属箔12に伝わる。金属箔12は、金属基板11の下面に積層付着され、金属基板11とともに電池封口板１を構成し、角型電池の開口部Ａに固定されているため、ガス抜きのための穴13に露出した金属箔12の部分が、発生したガスの圧力を受けて変形する。所定の内部圧に達すると、図６に示すように変形した部分が破れて発生したガスを電池の外部へと解放し（Ｐ）、電池の内部圧力を下げることができる。
尚、このとき、保護フィルム10には、あらかじめ舌状の切込み14が入れられているので、回動基部15が形成され、回動基部15を中心として舌状の切込み14がガスの圧力で押し上けられる。このため、保護フィルム10を金属基盤11上面に貼ることは、ガスを電池の外部へと解放する妨げとはならないことはいうまでもない。
本発明において、保護フィルムとして用いられるフィルムとしては、その種類を問わず一般に用いられている樹脂フィルムを用いることができるが、特に次のような樹脂は金属基板との密着性の観点から好ましい。
すなわち、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、アクリル樹脂の１種あるいは２種以上の共重合樹脂、２種以上の樹脂をブレンドした複合樹脂があげられる。
また、これらの樹脂の金属基板への密着性が十分でない場合は、熱硬化性接着剤、例えばフェノール・エポキシ系接着剤を金属基板表面に塗布した後、樹脂フィルムを積層するか、あるいは用いる樹脂フィルムの接着面に予め塗布するなどの方法が必要である。つぎに樹脂フィルムの厚さも、一般に、５〜50μｍの範囲が好ましく、10〜25μｍの範囲がより好ましい。
【産業上の利用可能性】
以上説明したように、本発明では、その周縁部に安全弁を備えた電池封口板の金属基板に保護フィルムを貼るという比較的簡単な手段で安全弁の保護を行い、電池封口板を組み込んで密閉型電池とするときやユーザが電子機器に電池を装着するとき等、通常の取扱いにおけるミス程度の衝撃に耐え、安全弁の防爆機能を損なうことのない電池封口板を提供することができる。
【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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【図６】
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