(57)【要約】      （修正有）【課題】不適当な化学反応または電気的反応が内部に高温気体が発生させることで起こり得る燃焼または爆発現象を回避し、確実にリチウム電池の使用安全性を高めるリチウム電池用高温化防止装置を提供する。【解決手段】リチウム電池の外装体の一端の上部にはシール板２０を設け、シール板上部には減圧ユニット２２を設置するために少なくとも１つの貫通孔を設ける。減圧ユニットは上蓋２２０および締結素子２２４を備える。上蓋はシール板に貫設し、上蓋上には少なくとも１つの排気孔２２２を設ける。締結素子は上蓋内部に設置し、締結素子内部には第一排気路２２６を設ける。第一排気路内部には低融点化合物２４を有する。【選択図】図６
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
リチウム電池の外装体の一端に設けられるリチウム電池用高温化防止装置であり、前記高温化防止装置は、
前記外装体の一端に設置され少なくとも１つの貫通孔を備えるシール板と、
前記貫通孔中に設置され、前記シール板に貫設する上蓋と前記上蓋内部に締結される締結素子を備え、前記上蓋上には少なくとも１つの排気孔を設け、前記締結素子内部には第一排気路を設ける減圧ユニットと、
を備えることを特徴とするリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項２】
前記外装体および前記第一排気路に連通し、内部に少なくとも１つの低融点化合物を充填する第二排気路をさらに備えることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項３】
前記第一排気路内部に少なくとも１つの低融合化合物を充填することを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項４】
前記締結素子の材質はゴムであることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項５】
前記上蓋の材質は金属材質であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項６】
前記シール板の材質は金属材質であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項７】
前記シール板はレーザー溶接または超音波溶接の方式で前記外装体に設けられることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項８】
前記減圧ユニットははんだ付け締結の方式により前記シール板上に固定することを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項９】
前記低融点化合物はアルミニウム、インジウム、ビスマス、鉛およびカドミウムを混合した合金であることを特徴とする、請求項１に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【請求項１０】
前記第一排気路には密封端を設けることを特徴とする、請求項２に記載のリチウム電池用高温化防止装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はリチウム電池構造に関するものであって、特に温度制御によってリチウム電池内部の温度が過度に高くなることを防止するリチウム電池用高温化防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リチウム電池はエネルギー変換効率が高く、使用寿命が長く、安定性が高いなどの優れた特性を有する。しかし、劣悪な環境の中に置かれたり、風雨や陽に晒されたり、作業温度の突然な変化や事故的な衝突、長期使用下では、このような状況による劣化異変がリチウム電池内の温度変化を引起し、電池内部の温度が高くなりすぎることで爆発するといったことのないように電池内部を保つのは難しい。このため、リチウム電池を使用する際は、その安全防護構造の設計に特に注意を払う必要がある。
【０００３】
公知技術については図１と図２を組み合わせて参照する。図が示すように、減圧アセンブリ５０はリチウム電池５２の一端に設けられるもので、リチウム電池５２の一端の上部にはシール板５４を設け、シール板５４上には少なくとも１つの貫通孔５６を設け、減圧ユニット５８を貫設する。減圧ユニット５８は少なくとも１つの排気孔６２を両端に備えた上蓋６０と、上蓋６０内に締結する締結素子６４を備える。締結素子６４内部には減圧弁６６を設置し、減圧弁６６上には環形溝６８を設け、この環形溝６８が耐え得る圧力は周辺表面が受ける圧力より小さいので、リチウム電池５２内部の圧力が設定値を超えたとき、環形溝６８がまず先に裂開し減圧弁６６が外れてリチウム電池内部に溜まった圧力を放出する。しかし、上述の公知技術ではリチウム電池内部の圧力過大を防止することができるだけで、リチウム電池の温度の過度な上昇により爆発が発生する等の状況を防止することはできない。
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの点を考慮し、上述した公知技術の欠点に対して、該当する問題を有効に克服すべく、本考案はリチウム電池用高温化防止装置を提案する。本考案の主な目的は、リチウム電池内部の不適当な化学的または電気的な反応により内部に高温気体が発生して燃焼または爆発といった現象を引起すことを回避し、リチウム電池の使用安全性を強化するリチウム電池用高温化防止装置を提供することである。
【０００５】
本考案のもう１つの目的は、リチウム電池の運搬過程で発生する振動により素子が外れるのを防止するリチウム電池用高温化防止装置を提供することである。
【０００６】
本考案のさらなる目的は、シンプルな構造で、作製コストが低く、生産効率が高く、迅速で容易な組立てが可能であるリチウム電池用高温化防止装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本考案の提供するリチウム電池用高温化防止装置は、リチウム電池の外装体に設けられるものであり、外装体の一端の上部にはシール板を設け、シール板上には少なくとも１つの貫通孔を設けて減圧ユニットを設置する。減圧ユニットはシール板に貫設されたた上蓋と、上蓋内部に設置された締結素子を備える。上蓋上には少なくとも１つの排気孔を設ける。締結素子内部には第一排気路を設ける。第一排気路内部には低融点化合物を有する。
【考案の効果】
【０００８】
本考案はリチウム電池に応用でき、過大な振動による素子の脱落を防止し、リチウム電池内部温度の制御に有効であり、本考案の低融点化合物により、温度制御することで、燃焼または爆発といった現象を引起す可能性がある電池内部の不適当な化学的または電気的反応による高温気体の発生を防止し、使用上の安全性を１００％確保し、リチウム電池の爆発の危険を回避して高い安全性を達成する。本考案はまた、シンプルな構造であり、迅速に組立て可能であり、コストが安いといった長所を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】公知のリチウム電池を示す図。
【図２】公知の減圧アセンブリを示す図。
【図３】本考案の装置を設けるリチウム電池構造を示す図。
【図４】本考案の断面図。
【図５】本考案の高温状態を示す図。
【図６】本考案のもう１つの実施例の断面図。
【図７】本考案のもう１つの実施例における高温状態を示す図。
【考案を実施するための形態】
【００１０】
本考案の構造特徴と達成される効果の更なる理解と認識のため、好ましい実施例の図および詳細を以下に説明する。
【実施例】
【００１１】
本実施例に挙げるリチウム電池用高温化防止装置１０は、リチウム電池構造上に設置される。図３が示すように、この電池１２はセル（図中未表示）、セルから引き出された正電極１４、負電極１６およびこのセルを覆う外装体１８を備える。外装体１８は、リチウム電池１２が衝突により損傷するのを回避するため硬質の金属を用いて作製される。外装体１８の一端にはシール板２０を設け、その材質も硬質金属であり、シール板２０はレーザー溶接または超音波溶接によって外装体１８上部に設ける。
【００１２】
次に図３および図４を参照する。シール板２０は外装体１８の一端に設置し、シール板２０上には少なくとも１つの貫通孔２０２を設けて減圧ユニット２２を貫設する。減圧ユニット２２は金属材質で作製された上蓋２２０を備え、上蓋２２０は少なくとも１つの排気孔２２２を設け、上蓋２２０はシール板２０に貫設し、上蓋２２０内部には締結素子２２４を締結する。最後に減圧ユニット２２をシール板２０上に締結するとき、締結部材を利用して減圧ユニット２２をシール板２０上に固定する、または溶接等の方式を利用して、減圧ユニット２２をシール板２０上に直接固定する。減圧素子２２４内部には第一排気路２２６を設け、その内部に低融点化合物２４を充填する。低融点化合物２４は、アルミニウム、インジウム、ビスマス、鉛およびカドミウムを混合した合金、または締結素子２２４のゴム材料より融点の低い物質である。
このため、リチウム電池用高温化防止装置１０はリチウム電池１２内部の温度が上がり過ぎたとき、図５が示すように、締結素子２２４の融点は低融点化合物２４よりも高いので、締結素子は溶けないが、低融点化合物２４は高温により先に溶けて第一排気路２２６を流れ、内部の高温は第一排気路２２６を経由して排気孔２２２に向かい、最後に排気孔２２２から流出し、リチウム電池１２内部の温度が下がる。締結素子２２４はゴムで作製されるものであり、ゴムの材質は軟らかいので、リチウム電池１２の運搬時に、減圧ユニット２２および第一排気路２２６内部の低融点化合物２４の振動の緩衝に有効であり、低融点化合物２４は容易にこぼれ落ちることがない。
【００１３】
本考案はまた、図６が示すように、締結素子２２４上に少なくとも１つの第二排気路２２８を設け、このとき第一排気路２２６には密封端２２６２を設けて外装体１８内部の温度が第一排気路２２６から流出するようにする。本実施例では２つの第二排気路２２８を設けたものを例に挙げる。第二排気路２２８は外装体１８と第一排気路２２６に連通し、第二排気路２２８内部には少なくとも１つの低融点化合物２４を充填し、リチウム電池１２内部の温度が高すぎるとき、図７が示すように、低融点化合物２４は高温により溶けて、第二排気路２２８を流れる。このため、リチウム電池１２内部の高温は第二排気路２２８から第一排気路２２６に流れ、最後に排気孔２２２を経由して流出し、リチウム電池１２内部の温度が下がる。
【００１４】
上述では本考案の好ましい実施例を開示したに過ぎず、本考案の実施範囲を限定するものではない。従って、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で加えた形状、構造、特徴など各種の変更や潤色は全て、本考案の実用新案登録請求の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００１５】
１０      リチウム電池用高温化防止装置 
１２      リチウム電池
１４      正電極  
１６      負電極
１８      外装体 
２０      シール板
２２      減圧ユニット 
２４      低融点化合物
５０      減圧アセンブリ
５２      リチウム電池
５４      シール板
５６      貫通孔
５８      減圧ユニット 
６０      上蓋
６２      排気孔 
６４      締結素子
６６      減圧弁
６８      環形溝
２０２    貫通孔
２２０    上蓋
２２２    排気孔
２２４    締結素子
２２６    第一排気路
２２８    第二排気路
２２６２  密封端
【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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【図７】
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