(57)【要約】【課題】密閉型二次電池用の安全弁に組み込まれるゴム製弁体のベント圧力を正確に測定し得る、ベント圧力テスタの校正技術を提供する。【解決手段】密閉型二次電池用安全弁１０のベント圧力テスタ３０を校正する際には、金属製スプリング８１を備え作動圧力が予め設定されたリリーフ弁８０を保持ユニット４０に保持する。そして、リリーフ弁の排気口８２からガスがリリーフされたことをベント検出手段５３により検出したときの、測定手段５１により測定されたガスライン５０の圧力がリリーフ弁の作動圧力を呈するように、昇圧速度調節ユニット７０を調節して昇圧ユニット６０によるガスラインの圧力の昇圧速度を調節する。【選択図】            図１
2004319208.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス抜き孔（１１）が開口された封口板（１２）と通気孔（１３）が開口された端子キャップ（１４）との間に前記ガス抜き孔（１１）を覆うように圧縮された状態でゴム製弁体（１５）を配置した密閉型二次電池用の安全弁（１０）が作動するベント圧力を測定するベント圧力テスタ（３０）であって、
前記ゴム製弁体（１５）を備える前記安全弁（１０）を気密状態で着脱自在に保持する保持手段（４０）と、
保持された前記安全弁（１０）の前記ガス抜き孔（１１）に連通する閉鎖系のガスライン（５０）と、
前記ガスライン（５０）の圧力を測定する測定手段（５１）と、
前記ガスライン（５０）の圧力を昇圧する昇圧手段（６０）と、
前記昇圧手段（６０）による前記ガスライン（５０）の圧力の昇圧速度を調節する昇圧速度調節手段（７０）と、
前記安全弁（１０）が作動したことを検出するベント検出手段（５３）と、を含むベント圧力テスタ（３０）の校正方法において、
金属製スプリング（８１）を備え作動圧力が予め設定されたリリーフ弁（８０）を前記保持手段（４０）に保持し、前記リリーフ弁（８０）の排気口（８２）からガスがリリーフされたことを前記ベント検出手段（５３）により検出したときの、前記測定手段（５１）により測定された前記ガスライン（５０）の圧力が前記リリーフ弁（８０）の前記作動圧力を呈するように、前記昇圧速度調節手段（７０）を調節して前記昇圧手段（６０）による前記ガスライン（５０）の圧力の昇圧速度を調節することを特徴とする密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法。
【請求項２】
ベント圧力テスタ（３０）はさらに、前記昇圧手段（６０）から前記ガスライン（５０）に供給されるガスの流量を調節する供給流量調節手段（５２）を含み、
前記リリーフ弁（８０）の排気口（８２）からガスがリリーフされたことを前記ベント検出手段（５３）により検出したときの、前記測定手段（５１）により測定された前記ガスライン（５０）の圧力が前記リリーフ弁（８０）の前記作動圧力を呈するように、前記供給流量調節手段（５２）を調節して前記供給流量調節手段（５２）による前記ガスライン（５０）に供給するガスの流量を調節することを特徴とする請求項１に記載の密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法。
【請求項３】
前記保持手段（４０）には、前記ゴム製弁体（１５）を仮組み込みした安全弁（１０）、または、前記ゴム製弁体（１５）を組み込んだ安全弁（１０）を保持自在であることを特徴とする請求項１に記載の密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法。
【請求項４】
ガス抜き孔（１１）が開口された封口板（１２）と通気孔（１３）が開口された端子キャップ（１４）との間に前記ガス抜き孔（１１）を覆うように圧縮された状態でゴム製弁体（１５）を配置した密閉型二次電池用の安全弁（１０）が作動するベント圧力を測定するベント圧力テスタ（３０）であって、
前記ゴム製弁体（１５）を備える前記安全弁（１０）を気密状態で着脱自在に保持する保持手段（４０）と、
保持された前記安全弁（１０）の前記ガス抜き孔（１１）に連通する閉鎖系のガスライン（５０）と、
前記ガスライン（５０）の圧力を測定する測定手段（５１）と、
前記ガスライン（５０）の圧力を昇圧する昇圧手段（６０）と、
前記昇圧手段（６０）による前記ガスライン（５０）の圧力の昇圧速度を調節する昇圧速度調節手段（７０）と、
前記安全弁（１０）が作動したことを検出するベント検出手段（５３）と、
ベント圧力テスタ（３０）を校正する際に前記安全弁（１０）に代えて前記保持手段（４０）に保持され、金属製スプリング（８１）を備え作動圧力が予め設定されたリリーフ弁（８０）と、を含み、
前記安全弁（１０）に代えて前記保持手段（４０）に保持した前記リリーフ弁（８０）の排気口（８２）からガスがリリーフされたことを前記ベント検出手段（５３）により検出したときの、前記測定手段（５１）により測定された前記ガスライン（５０）の圧力が前記リリーフ弁（８０）の前記作動圧力を呈するように、前記昇圧速度調節手段（７０）が調節されて前記昇圧手段（６０）による前記ガスライン（５０）の圧力の昇圧速度が調節されていることを特徴とする密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法およびベント圧力テスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
繰り返し使用可能な電池として、密閉型二次電池が広く使用されている。この密閉型二次電池は、誤使用による異常電流充電や逆充電、あるいは、使用後の電池の火中への廃棄などによって高温状態にさらされた場合において、外装缶内部の電解液が化学反応によって異常にガスを発生ことがある。異常なガス発生に伴い、外装缶内部の圧力が上昇する。この圧力上昇に伴う外装缶の破損を防止するために、密閉型二次電池には、外装缶内部の圧力上昇に応じて、外装缶内のガスを外部に放出する復帰型の安全弁が設けられている。
【０００３】
この種の安全弁は、外装缶の開口部に気密に取り付けられるとともにガス抜き孔が開口された封口板と、封口板に取り付けられるとともに通気孔が開口された端子キャップと、封口板と端子キャップとの間にガス抜き孔を覆うように圧縮された状態で配置される高分子ゴムなどからなるゴム製弁体と、を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
外装缶内部の圧力が上昇してある値以上になると、安全弁のゴム製弁体が圧縮されてガス抜き孔が開き、外装缶内部のガスが、ガス抜き孔から通気孔を通って外部に放出される。ガス放出に伴って外装缶内部の圧力がある値以下になると、ゴム製弁体は自身の弾発力で膨張し、ガス抜き孔を閉じる状態に自動的に復帰する。安全弁のこのような作用により、圧力上昇に伴う外装缶の破損を防止している。なお、安全弁は、例えば、２．９４〜３．９２ＭＰａ（３０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力範囲で作動するように設計されている。ゴム製弁体は、例えば、寸法が２ｍｍ〜６ｍｍ程度の直方体をなしている。台形や円柱形状のゴム製弁体もある。
【０００５】
ゴム製弁体を備える密閉型二次電池用の安全弁の機能を確認するため、安全弁が作動する圧力であるベント圧力と、ベントしてから所定時間（例えば、５秒）経過後のホールド圧力とを測定する試験が行われている。この試験は、密閉型二次電池の製造メーカはもちろんのこと、ゴム製弁体を供給する部品メーカにおいても実施されており、製造メーカおよび部品メーカがそれぞれ所有するベント圧力テスタを使用して行われている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−６３８８５号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記の試験に先立って、ゴム製弁体の部品メーカは、まず、製作したゴム製弁体を電池製造メーカに供給し、電池製造メーカにて、ゴム製弁体を封口板と端子キャップとの間に組み込んで安全弁を製造してもらう。電池製造メーカはさらに、当該電池製造メーカが所有するベント圧力テスタを使用して、製造した安全弁のベント圧力およびホールド圧力を測定し、測定値を値付けする。そして、部品メーカは、電池製造メーカにて値付けされた安全弁をマスター安全弁として使用して、当該部品メーカが所有するベント圧力テスタの校正を行っている。具体的には、ベント圧力テスタにマスター安全弁を取り付け、当該マスター安全弁に値付けされたベント圧力でベントし、値付けされたホールド圧力を呈するように、加圧スピードや供給エア流量を調節している。部品メーカは、マスター安全弁を基準とするベント圧力テスタの校正が終了した後に、以後に製作したゴム製弁体に対して上記の試験を行い、ベント圧力性能を確認している。
【０００８】
部品メーカが自社のベント圧力テスタを校正する理由は次のとおりである。ベント圧力についてはピーク値を、ホールド圧力についてはベントから設定時間経過後の値を測定しているが、前記ピーク値は、ベント圧力テスタでの加圧スピードの違いや、テスタ内の配管や機器などの容量の違いなどによって、変化する。このため、電池製造メーカのベント圧力テスタと、ゴム製弁体の部品メーカのベント圧力テスタとの整合性を図るために、部品メーカでは、マスター安全弁を基準とするベント圧力テスタの校正を行っている。
【０００９】
しかしながら、マスター安全弁に組み込まれたゴム製弁体は、ゴム材料自体に経時的な硬度変化が現れ、また、常に圧縮荷重が掛かっているので応力歪が緩和されない。このため、マスター安全弁のベント圧力やホールド圧力が、経時的に変化してしまい、マスター安全弁の値を長期に亘って信頼することができない。また、使用する温度域によってもゴム製弁体の硬度が変化するので、値付け時と試験時との温度の違いによっても、ベント圧力やホールド圧力が変化する。
【００１０】
したがって、部品メーカのベント圧力テスタの校正を行っても、再現性が悪く、正確さに欠けるという問題がある。また、ゴム製弁体の材料や形状を変更する試作を行う場合には、その都度、電池製造メーカからマスター安全弁を提供してもらわなければならず、試作品の性能評価に比較的長時間を要するという不具合がある。
【００１１】
このため、電池製造メーカおよびゴム製弁体の部品メーカの両者にとっては、各自が所有するベント圧力テスタの整合性を容易に図ることができ、もって、ゴム製弁体のベント圧力性能を正確かつ迅速に確認し得るベント圧力テスタの校正手法の開発が要望されている。
【００１２】
本発明は、このような要望を満足するためになされたものであり、その目的は、密閉型二次電池用の安全弁に組み込まれるゴム製弁体のベント圧力を正確に測定し得る、ベント圧力テスタの校正技術を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１４】
（１）ガス抜き孔が開口された封口板と通気孔が開口された端子キャップとの間に前記ガス抜き孔を覆うように圧縮された状態でゴム製弁体を配置した密閉型二次電池用の安全弁が作動するベント圧力を測定するベント圧力テスタであって、
前記ゴム製弁体を備える前記安全弁を気密状態で着脱自在に保持する保持手段と、
保持された前記安全弁の前記ガス抜き孔に連通する閉鎖系のガスラインと、
前記ガスラインの圧力を測定する測定手段と、
前記ガスラインの圧力を昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段による前記ガスラインの圧力の昇圧速度を調節する昇圧速度調節手段と、
前記安全弁が作動したことを検出するベント検出手段と、を含むベント圧力テスタの校正方法において、
金属製スプリングを備え作動圧力が予め設定されたリリーフ弁を前記保持手段に保持し、前記リリーフ弁の排気口からガスがリリーフされたことを前記ベント検出手段により検出したときの、前記測定手段により測定された前記ガスラインの圧力が前記リリーフ弁の前記作動圧力を呈するように、前記昇圧速度調節手段を調節して前記昇圧手段による前記ガスラインの圧力の昇圧速度を調節することを特徴とする密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法である。
【００１５】
（２）ベント圧力テスタはさらに、前記昇圧手段から前記ガスラインに供給されるガスの流量を調節する供給流量調節手段を含み、
前記リリーフ弁の排気口からガスがリリーフされたことを前記ベント検出手段により検出したときの、前記測定手段により測定された前記ガスラインの圧力が前記リリーフ弁の前記作動圧力を呈するように、前記供給流量調節手段を調節して前記供給流量調節手段による前記ガスラインに供給するガスの流量を調節することを特徴とする上記（１）に記載の密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法である。
【００１６】
（３）前記保持手段には、前記ゴム製弁体を仮組み込みした安全弁、または、前記ゴム製弁体を組み込んだ安全弁を保持自在であることを特徴とする上記（１）に記載の密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法である。
【００１７】
（４）ガス抜き孔が開口された封口板と通気孔が開口された端子キャップとの間に前記ガス抜き孔を覆うように圧縮された状態でゴム製弁体を配置した密閉型二次電池用の安全弁が作動するベント圧力を測定するベント圧力テスタであって、
前記ゴム製弁体を備える前記安全弁を気密状態で着脱自在に保持する保持手段と、
保持された前記安全弁の前記ガス抜き孔に連通する閉鎖系のガスラインと、
前記ガスラインの圧力を測定する測定手段と、
前記ガスラインの圧力を昇圧する昇圧手段と、
前記昇圧手段による前記ガスラインの圧力の昇圧速度を調節する昇圧速度調節手段と、
前記安全弁が作動したことを検出するベント検出手段と、
ベント圧力テスタを校正する際に前記安全弁に代えて前記保持手段に保持され、金属製スプリングを備え作動圧力が予め設定されたリリーフ弁と、を含み、
前記安全弁に代えて前記保持手段に保持した前記リリーフ弁の排気口からガスがリリーフされたことを前記ベント検出手段により検出したときの、前記測定手段により測定された前記ガスラインの圧力が前記リリーフ弁の前記作動圧力を呈するように、前記昇圧速度調節手段が調節されて前記昇圧手段による前記ガスラインの圧力の昇圧速度が調節されていることを特徴とする密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る密閉型二次電池用安全弁１０のベント圧力テスタ３０を示す概略構成図であり、図１（Ａ）は、安全弁１０のベント圧力およびホールド圧力を測定する試験を行っている状態を示す概略構成図、図１（Ｂ）は、ベント圧力テスタ３０の校正を行っている状態を示す概略構成図である。図２は、ゴム製弁体１５を備える安全弁１０を気密状態で着脱自在に保持する保持ユニット４０を示す断面図、図３は、ベント圧力テスタ３０を校正する際に使用される、金属製スプリング８１を備えたリリーフ弁８０を示す断面図、図４は、ゴム製弁体１５を備える安全弁１０のベント圧力およびホールド圧力の測定例を示す図である。また、図５（Ａ）（Ｂ）は、ゴム製弁体１５を備える密閉型二次電池用の安全弁１０を示す断面図、図６は、図５に示される安全弁１０を密閉型二次電池の外装缶２０に組み付けた状態を示す断面図である。
【００２０】
まず、図５および図６を参照して、密閉型二次電池用の安全弁１０について説明する。密閉型二次電池用の安全弁１０は、外装缶２０の開口部２１に気密に取り付けられるとともにガス抜き孔１１が開口された封口板１２と、封口板１２に取り付けられるとともに通気孔１３が開口された端子キャップ１４と、封口板１２と端子キャップ１４との間にガス抜き孔１１を覆うように圧縮された状態で配置される弾性部材からなるゴム製弁体１５と、を有している。封口板１２は、外周縁が内方に折り曲げられ、端子キャップ１４にかしめ止めされている。ゴム製弁体１５は、ＥＰＤＭを主成分とするゴム材料から形成される。安全弁１０は、絶縁ガスケット２２を介して、外装缶２０の開口部２１に取り付けられている（図６参照）。
【００２１】
図５（Ｂ）に示すように、外装缶２０内部の圧力が上昇してある値以上になると、ガス圧は、ガス抜き孔１１を通してゴム製弁体１５を端子キャップ１４側に押し上げて圧縮し、ガス抜き孔１１を開く。ガス抜き孔１１が開くと、外装缶２０内部のガスは、１点鎖線で示すように、封口板１２と端子キャップ１４とにより囲繞された空間に流出し、さらに、端子キャップ１４の通気孔１３を通って外部に放出される。その結果、圧力上昇に伴う外装缶２０の破損が防止される。ガス放出に伴って外装缶２０内部の圧力がある値以下になると、ゴム製弁体１５は自身が備える弾発力によって再び膨張し、ガス抜き孔１１を閉じる状態に自動的に復帰する。
【００２２】
上記構成の安全弁１０は、例えば、２．９４〜３．９２ＭＰａ（３０〜４０ｋｇｆ／ｃｍ２）の圧力範囲で作動するように設計されている。
【００２３】
ゴム製弁体１５を備える安全弁１０の機能を確認するため、安全弁１０が作動する圧力であるベント圧力と、ベントしてから所定時間（例えば、５秒）経過後のホールド圧力とを測定する試験が行われている。この試験は、ベント圧力テスタ３０を使用して行われる。
【００２４】
図１（Ａ）（Ｂ）に示すように、本実施形態のベント圧力テスタ３０は、概説すれば、ゴム製弁体１５を備える安全弁１０を気密状態で着脱自在に保持する保持ユニット４０（保持手段に相当する）と、保持された安全弁１０のガス抜き孔１１に連通する閉鎖系のガスライン５０と、ガスライン５０の圧力を測定する測定手段５１と、ガスライン５０の圧力を昇圧する昇圧ユニット６０（昇圧手段に相当する）と、昇圧ユニット６０によるガスライン５０の圧力の昇圧速度を調節する昇圧速度調節ユニット７０（昇圧速度調節手段に相当する）と、昇圧ユニット６０からガスライン５０に供給されるガスの流量を調節する供給流量調節手段５２と、安全弁１０が作動したことを検出するベント検出手段５３と、ベント圧力テスタ３０を校正する際に安全弁１０に代えて保持ユニット４０に保持され、金属製スプリング８１を備え作動圧力が予め設定されたリリーフ弁８０と、を含んでいる。ここで、昇圧ユニット６０によるガスライン５０の圧力の昇圧速度は、ベント圧力テスタ３０の校正時において、昇圧速度調節ユニット７０を調節することにより、調節されている。具体的には、安全弁１０に代えて保持ユニット４０に保持したリリーフ弁８０の排気口８２からガスがリリーフされたことをベント検出手段５３により検出したときの、測定手段５１により測定されたガスライン５０の圧力がリリーフ弁８０の作動圧力を呈するように、調節されている。
【００２５】
前記保持ユニット４０は、図２にも示すように、下ホルダ４１と、当該下ホルダ４１に対して接近離反移動自在に設けられる上ホルダ４２と、上ホルダ４２を下ホルダ４１に対して進退移動する押さえシリンダ４３と、を有している。下ホルダ４１には、凹部４１ａと、当該凹部４１ａと外部とを連通する貫通孔４１ｂと、安全弁１０の外周部を載置する載置面４１ｃと、が形成されている。上ホルダ４２には、凹部４２ａと、当該凹部４２ａと外部とを連通する内部通路４２ｂと、載置面４１ｃとの間で安全弁１０の外周部を挟持する押圧面４２ｃと、が形成されている。下ホルダ４１の貫通孔４１ｂは、直接または配管を介して、ベント検出手段５３に臨んでいる（図１（Ａ）参照））。上ホルダ４２の内部通路４２ｂの入口ポート４２ｄには、閉鎖系のガスライン５０をなす配管５０ａが接続される。
【００２６】
押さえシリンダ４３は、例えば、エアシリンダから構成されている。押さえシリンダ４３を作動して上ホルダ４２を下ホルダ４１に向けて前進移動（図においては下降移動）すると、安全弁１０の外周部が下ホルダ４１の載置面４１ｃと上ホルダ４２の押圧面４２ｃとにより挟持され、安全弁１０が気密状態で保持ユニット４０に保持される。一方、押さえシリンダ４３を作動して上ホルダ４２を下ホルダ４１から後退移動（図においては上昇移動）すると、安全弁１０は、外周部の挟持が開放され、保持ユニット４０から取り外しが自在となる。なお、「安全弁１０を気密状態で保持ユニット４０に保持する」とは、安全弁１０を保持する部位（載置面４１ｃおよび押圧面４２ｃ）から、ゴム製弁体１５に作用するガス圧が漏れないことを意味している。安全弁１０を気密状態で保持ユニット４０に保持するために、安全弁１０を保持する部位にＯリングなどのシール部材を設けてもよい。
【００２７】
保持ユニット４０は、ゴム製弁体１５を仮組み込みした安全弁１０、または、ゴム製弁体１５を組み込んだ製品としての安全弁１０を保持自在である。図２には、ゴム製弁体１５を仮組み込みした安全弁１０を保持した状態が示されている。下ホルダ４１の載置面４１ｃには、端子キャップ１４の外周部が載置され、端子キャップ１４内にゴム製弁体１５が収納される。その上から封口板１２が被せられるが、封口板１２の外周縁が内方に折り曲げられておらず、端子キャップ１４にかしめ止めされていない。ゴム製弁体１５を仮組み込みした安全弁１０を保持ユニット４０に保持することにより、ゴム製弁体１５の部品メーカにおいてベント圧力性能を行うことができる。一方、封口板１２を端子キャップ１４にかしめ止めし、ゴム製弁体１５を組み込んだ製品としての安全弁１０を保持ユニット４０に保持することにより、電池製造メーカにおいてベント圧力性能を行うことができる。
【００２８】
図１を参照して、前記閉鎖系のガスライン５０は、上ホルダ４２の入口ポート４２ｄと昇圧ユニット６０とを連通する配管５０ａを含み、保持ユニット４０に保持された安全弁１０のガス抜き孔１１に連通している。したがって、図２に示すように、ガスライン５０の圧力が上昇してある値以上になると、ガス圧は、ガス抜き孔１１を通してゴム製弁体１５を端子キャップ１４側に押し下げて圧縮し、ガス抜き孔１１を開く。ガス抜き孔１１が開くと、ガスライン５０内部のガスは、１点鎖線で示すように、封口板１２と端子キャップ１４とにより囲繞された空間に流出し、さらに、端子キャップ１４の通気孔１３を通って下ホルダ４１の凹部４１ａ内に放出される。そして、凹部４１ａ内に放出されたガスは、貫通孔４１ｂを通って、ベント検出手段５３に向けて噴出される。
【００２９】
前記測定手段５１は、ガスライン５０の圧力を測定する限りにおいて検出方式は限定されないが、例えば、圧電素子を備える圧力センサが用いられる。使用する圧力センサ５１は、国家基準とトレーサビリティがとれていることが好ましい。
【００３０】
前記昇圧ユニット６０は、シリンダ６１に摺動自在に配置されたピストン６２と、ピストン６２を駆動するアクチュエータ６３と、を有している。アクチュエータ６３は、例えば、エアシリンダ６４から構成されている。エアシリンダ６４を作動してピストン６２を前進移動（図においては左行）すると、シリンダ６１内のガスが圧縮され、圧縮室６１ａに連通するガスライン５０の圧力が昇圧される。ガスライン５０および圧縮室６１ａには、ガス供給源７５からのガスが、配管７７および開閉弁７６を介して充填される。所定量のガスが充填された後は、開閉弁７６は閉じられている。使用するガスは、例えば、乾燥エアや窒素ガスなどである。
【００３１】
前記昇圧速度調節ユニット７０は、昇圧ユニット６０のアクチュエータ６３をなすエアシリンダ６４に接続される速度制御弁つまりスピードコントローラ７１と、スピードコントローラ７１に接続される電磁弁７２と、を有している。作動用ガスは、ガス供給源７５から図示しないフィルタや減圧弁を介して供給される。スピードコントローラ７１の絞りを調節することにより、エアシリンダ６４の作動速度、ひいてはピストン６２の移動速度が調節され、ガスライン５０の圧力の昇圧速度が調節される。
【００３２】
前記供給流量調節手段５２は、昇圧ユニット６０の出口側に配置され、例えば、ニードル弁などの流量制御弁から構成されている。流量制御弁５２を絞ることにより、昇圧ユニット６０からガスライン５０に供給されるガスの流量が調節され、ガスライン５０の圧力が急激に上昇することが防止される。
【００３３】
前記ベント検出手段５３は、下ホルダ４１の貫通孔４１ｂから直接または配管を介して噴出したガスが衝突する位置に配置され、例えば、ガスが衝突する受圧板５３ａを備えるマイクロスイッチ５３から構成されている。受圧板５３ａにガスが衝突してマイクロスイッチ５３がオフからオンに切り替わることにより、安全弁１０が作動したことが検出される。
【００３４】
前記リリーフ弁８０は、図３に示すように、金属製スプリング８１を備え、当該金属製スプリング８１は、入口８３と排気口８２との連通を遮断する弾発力をステム８４に付勢している。この種のリリーフ弁８０としては、例えば、Ｓｗａｇｅｌｏｋ  Ｃｏｍｐａｎｙ製の型番ＳＳ−４Ｒ３Ａを使用できる。入口８３に作用する圧力が上昇してある値（作動圧力）に達すると、金属製スプリング８１が付勢する弾発力に抗してステム８４が押し上げられ、排気口８２からガスがリリーフされる。リリーフ弁８０の作動圧力は、調節キャップ８５およびロックナット８６を回して金属製スプリング８１の圧縮量を変更することにより調節される。本実施形態では、リリーフ弁８０の作動圧力を予め２．９４ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ２）に設定してある。さらに、リリーフ弁８０の作動圧力は、圧力基準器（デットウエットテスタ）にて校正され、国家基準とトレーサビリティがとれている標準圧力計を使用して予め確認してある。
【００３５】
リリーフ弁８０の入口８３には、配管８７を介して継手８８が接続されている。継手８８には、上ホルダ４２の内部通路４２ｂに連通する中心孔８８ａと、配管８７に連通する通孔８８ｂと、が形成されている。継手８８は、下ホルダ４１の凹部底面４１ｄと上ホルダ４２の凹部底面４２ｅとにより挟持され、保持ユニット４０に気密状態で着脱自在に保持される。なお、「継手８８を気密状態に保持する」とは、継手８８を保持する部位（凹部底面４１ｄ、４２ｅ）から、ガスライン５０内のガスが漏れないことを意味している。継手８８を気密状態に保持するために、継手８８を保持する部位にＯリングなどのシール部材を設けてもよい。
【００３６】
リリーフ弁８０は、ベント圧力テスタ３０を校正する際に、安全弁１０に代えて保持ユニット４０に保持されて使用される。この校正時には、継手８８が保持ユニット４０に保持され、ガスライン５０内のガスが、上ホルダ４２の内部通路４２ｂ、継手８８の中心孔８８ａ、通孔８８ｂおよび配管８７を介して、リリーフ弁８０の入口８３に供給される。
【００３７】
リリーフ弁８０の排気口８２は、直接または配管を介して、ベント検出手段５３としてのマイクロスイッチ５３に臨んでいる（図１（Ｂ）参照））。リリーフ弁８０の排気口８２から直接または配管を介して噴出したガスが受圧板５３ａに衝突してマイクロスイッチ５３がオフからオンに切り替わることにより、リリーフ弁８０の排気口８２からガスがリリーフされたこと、つまり、リリーフ弁８０が作動したことが検出される。なお、ベント圧力テスタ３０の校正時には、下ホルダ４１の貫通孔４１ｂは使用されない。
【００３８】
図１（Ａ）（Ｂ）を参照して、ベント圧力テスタ３０の作動を制御するためにコントローラ１００が設けられている。コントローラ１００は、ＣＰＵを主体に構成され、タイマや、制御プログラムを記憶したメモリなどを備えている。コントローラ１００には、圧力センサ５１およびマイクロスイッチ５３での検出信号が入力され、コントローラ１００からは、押さえシリンダ４３、昇圧ユニット６０のエアシリンダ６４、昇圧速度調節ユニット７０の電磁弁７２などに、これらの作動を制御する制御信号が出力される。コントローラ１００は、ベント圧力テスタ３０の作動状態、ガスライン５０の圧力、測定したベント圧力やホールド圧力、ベント圧力性能の評価などに関する情報をモニタ１０１に表示する。コントローラ１００はまた、必要に応じて、サンプリングデータを記憶したり、プリント出力したり、警報を発したりする。
【００３９】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【００４０】
まず、安全弁１０のベント圧力およびホールド圧力を測定する試験を行う場合について説明する（図１（Ａ）を参照）。
【００４１】
押さえシリンダ４３を作動して上ホルダ４２を下ホルダ４１から後退移動した状態で、端子キャップ１４の外周部を下ホルダ４１の載置面４１ｃに載置し、端子キャップ１４内にゴム製弁体１５を収納し、その上から封口板１２を被せる。その後、押さえシリンダ４３を作動して上ホルダ４２を下ホルダ４１に向けて前進移動し、安全弁１０の外周部を下ホルダ４１の載置面４１ｃと上ホルダ４２の押圧面４２ｃとにより挟持し、ゴム製弁体１５を仮組み込みした安全弁１０を気密状態で保持ユニット４０に保持する（図２を参照）。
【００４２】
次いで、開閉弁７６を開いてガスライン５０に所定量のガスを充填した後、開閉弁７６を閉じる。この時点で、ガスライン５０は閉鎖系となる。
【００４３】
次いで、昇圧ユニット６０のエアシリンダ６４を作動してピストン６２を前進移動し、シリンダ６１内のガスを圧縮し、圧縮室６１ａに連通するガスライン５０の圧力を昇圧する。ガスライン５０の圧力の昇圧速度は、スピードコントローラ７１などを備える昇圧速度調節ユニット７０によって予め調節され、昇圧ユニット６０からガスライン５０に供給されるガスの流量は、流量制御弁５２によって予め調節されている。
【００４４】
昇圧ユニット６０の作動に伴い、ガスライン５０の圧力は徐々に上昇する（図４を参照）。ガスライン５０の圧力は、保持ユニット４０に保持された安全弁１０のガス抜き孔１１に臨むゴム製弁体１５に作用している。
【００４５】
図２に示すように、ガスライン５０の圧力が上昇してある値以上になると、ガス圧は、ガス抜き孔１１を通してゴム製弁体１５を端子キャップ１４側に押し下げて圧縮し、ガス抜き孔１１を開く。すると、ガスライン５０内部のガスは、１点鎖線で示すように、封口板１２と端子キャップ１４とにより囲繞された空間に流出し、さらに、端子キャップ１４の通気孔１３を通って下ホルダ４１の凹部４１ａ内に放出される。そして、凹部４１ａ内に放出されたガスは、貫通孔４１ｂを通って、マイクロスイッチ５３に向けて噴出される。
【００４６】
噴出したガスが受圧板５３ａに衝突し、マイクロスイッチ５３がオフからオンに切り替わる。これにより、コントローラ１００は、安全弁１０が作動したことを検出し、圧力センサ５１で測定したピーク値をベント圧力として取得する（図４を参照）。また、コントローラ１００は、安全弁１０が作動したことを検出すると、タイマによるカウントを開始し、ベントしてから設定時間（例えば、５秒）をカウントすると、圧力センサ５１で測定した値をホールド圧力として取得する（図４を参照）。
【００４７】
そして、測定したベント圧力およびホールド圧力に基づいて、ゴム製弁体１５の良否が判定される。
【００４８】
次に、ベント圧力テスの校正を行う場合について説明する（図１（Ｂ）を参照）。
【００４９】
押さえシリンダ４３を作動して上ホルダ４２を下ホルダ４１から後退移動した状態で、安全弁１０に代えて、リリーフ弁８０に接続した継手８８を下ホルダ４１の凹部４１ａ内に配置する。その後、押さえシリンダ４３を作動して上ホルダ４２を下ホルダ４１に向けて前進移動し、継手８８を下ホルダ４１の凹部底面４１ｄと上ホルダ４２の凹部底面４２ｅとにより挟持し、継手８８を気密状態で保持ユニット４０に保持する（図３を参照）。リリーフ弁８０の作動圧力は、例えば、２．９４ＭＰａ（３０ｋｇｆ／ｃｍ２）に予め設定してある。また、リリーフ弁８０の作動圧力は、圧力基準器（デットウエットテスタ）にて校正された標準圧力計を使用して予め確認してある。
【００５０】
次いで、開閉弁７６を開いてガスライン５０に所定量のガスを充填した後、開閉弁７６を閉じる。この時点で、ガスライン５０は閉鎖系となる。
【００５１】
次いで、昇圧ユニット６０のエアシリンダ６４を作動してピストン６２を前進移動し、シリンダ６１内のガスを圧縮し、圧縮室６１ａに連通するガスライン５０の圧力を昇圧する。昇圧ユニット６０の作動に伴い、ガスライン５０の圧力が徐々に上昇する。ガスライン５０内のガスは、上ホルダ４２の内部通路４２ｂ、継手８８の中心孔８８ａ、通孔８８ｂおよび配管８７を介して、リリーフ弁８０の入口８３に供給され、ガスライン５０の圧力がリリーフ弁８０に作用する。
【００５２】
ガスライン５０の圧力が上昇し、入口８３に作用する圧力がある値以上になると、金属製スプリング８１が付勢する弾発力に抗してステム８４が押し上げられ、排気口８２からガスがリリーフされる。そして、リリーフされたガスは、マイクロスイッチ５３に向けて噴出される。
【００５３】
噴出したガスが受圧板５３ａに衝突し、マイクロスイッチ５３がオフからオンに切り替わる。これにより、コントローラ１００は、リリーフ弁８０の排気口８２からガスがリリーフされたことを検出し、そのときのガスライン５０の圧力を圧力センサ５１で測定する。
【００５４】
ここで、測定したガスライン５０の圧力と、リリーフ弁８０に設定した作動圧力（本実施形態では、２．９４ＭＰａ）との間に差がある場合には、ガスライン５０の圧力の昇圧速度を調節する。具体的には、リリーフ弁８０の排気口８２からガスがリリーフされたことをマイクロスイッチ５３により検出したときの、圧力センサ５１により測定されたガスライン５０の圧力がリリーフ弁８０の作動圧力を呈するように、昇圧速度調節ユニット７０に設けたスピードコントローラ７１の絞りを調節して、昇圧ユニット６０によるガスライン５０の圧力の昇圧速度を調節する。
【００５５】
また、昇圧ユニット６０からガスライン５０に供給されるガスの流量を調節する。具体的には、リリーフ弁８０の排気口８２からガスがリリーフされたことをマイクロスイッチ５３により検出したときの、圧力センサ５１により測定されたガスライン５０の圧力がリリーフ弁８０の作動圧力を呈するように、流量制御弁５２の絞りを調節して、昇圧ユニット６０からガスライン５０に供給されるガスの流量を調節する。
【００５６】
リリーフ弁８０の金属製スプリング８１の圧縮力を安定させるために、上記のような昇圧速度の調節およびガス流量の調節を、３〜５回程度繰り返して行う。
【００５７】
そして、リリーフ弁８０の排気口８２からガスがリリーフされたときに測定したガスライン５０の圧力と、リリーフ弁８０に設定した作動圧力とが合致すれば、昇圧速度の調節およびガス流量の調節を終了する。
【００５８】
また、コントローラ１００は、リリーフ弁８０の排気口８２からガスがリリーフされたことを検出すると、タイマによるカウントを開始し、リリーフしてから設定時間（例えば、５秒）をカウントすると、そのときのガスライン５０の圧力を圧力センサ５１で測定する。測定した圧力は、ホールド圧力として確認される。以上により、ベント圧力テスタ３０の校正が完了する。
【００５９】
なお、安全弁１０のベント圧力およびホールド圧力の測定試験を正確に行うために、ベント圧力テスタ３０の校正を定期的に行うのが好ましい。
【００６０】
本実施形態では、ベント圧力テスタ３０を校正するに際し、作動圧力が予め設定されたリリーフ弁８０を、スタンダードゲージ（基準）としている。このリリーフ弁８０は、金属製スプリング８１を備えているので、ゴム製弁体１５を組み込んだマスター安全弁に比較して、作動圧力が経時的に変化することが少なく、作動圧力の値を長期に亘って信頼することができる。また、作動圧力設定時の温度と校正時の温度とが違う場合でも、ゴム製弁体１５の硬度が変化する度合いに比べると、作動圧力に与える影響は小さい。
【００６１】
したがって、ベント圧力テスタ３０の校正を、良好な再現性で、正確に行うことが可能となる。その結果、安全弁１０のベント圧力およびホールド圧力を測定する試験を精度良く行うことができ、ゴム製弁体１５に対するベント圧力試験の信頼性が増すことになる。ベント圧力試験の信頼性が増すことから、試験に要する時間を短縮でき、ゴム製弁体１５の品質や機能の向上にも寄与することができる。
【００６２】
また、ゴム製弁体１５の材料や形状を変更する試作を行う場合であっても、電池製造メーカからマスター安全弁を提供してもらう必要がなくなるため、試作品の性能評価を短時間で効率的に行うことができる。したがって、製品としてのゴム製弁体１５の開発スケジュールを短縮することができる。
【００６３】
このように、本実施形態のベント圧力テスタ３０の校正手法によれば、電池製造メーカおよびゴム製弁体１５の部品メーカのそれぞれが所有するベント圧力テスタ３０の整合性を容易に図ることができ、もって、ゴム製弁体１５のベント圧力性能を正確かつ迅速に確認することが可能となる。
【００６４】
（改変例）
図示した昇圧ユニット６０では、ピストン６２を駆動するアクチュエータ６３としてエアシリンダ６４を使用し、昇圧速度調節ユニット７０では、スピードコントローラ７１を使用しているが、本発明はこれらの構成に限定されるものではない。例えば、アクチュエータ６３としてのパルスモータをピストン６２に接続し、パルスモータに供給する単位時間当たりのパルス数を変更することにより、ガスライン５０の圧力の昇圧速度を調節することもできる。
【００６５】
【発明の効果】
請求項１または請求項２に記載の密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法によれば、密閉型二次電池用の安全弁に組み込まれるゴム製弁体のベント圧力を正確に測定し得る、ベント圧力テスタの校正技術を提供できる。
【００６６】
請求項３に記載の密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタの校正方法によれば、ゴム製弁体を仮組み込みした安全弁を保持ユニットに保持することにより、ゴム製弁体の部品メーカにおいてベント圧力性能を正確に試験でき、ゴム製弁体を組み込んだ製品としての安全弁を保持ユニットに保持することにより、電池製造メーカにおいてベント圧力性能を正確に試験できる。
【００６７】
請求項４に記載のベント圧力テスタによれば、ベント圧力テスタの校正を正確に行い得る結果、密閉型二次電池用の安全弁に組み込まれるゴム製弁体のベント圧力を正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（Ａ）（Ｂ）は、本発明の実施形態に係る密閉型二次電池用安全弁のベント圧力テスタを示す概略構成図であり、図１（Ａ）は、安全弁のベント圧力およびホールド圧力を測定する試験を行っている状態を示す概略構成図、図１（Ｂ）は、ベント圧力テスタの校正を行っている状態を示す概略構成図である。
【図２】ゴム製弁体を備える安全弁を気密状態で着脱自在に保持する保持ユニットを示す断面図である。
【図３】ベント圧力テスタを校正する際に使用される、金属製スプリングを備えたリリーフ弁を示す断面図である。
【図４】ゴム製弁体を備える安全弁のベント圧力およびホールド圧力の測定例を示す図である。
【図５】図５（Ａ）（Ｂ）は、ゴム製弁体を備える密閉型二次電池用の安全弁を示す断面図である。
【図６】図５に示される安全弁を密閉型二次電池の外装缶に組み付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１０…密閉型二次電池用の安全弁
１１…ガス抜き孔
１２…封口板
１３…通気孔
１４…端子キャップ
１５…ゴム製弁体
３０…ベント圧力テスタ
４０…保持ユニット（保持手段）
５０…閉鎖系のガスライン
５１…圧力センサ（測定手段）
５２…流量制御弁（供給流量調節手段）
５３…マイクロスイッチ（ベント検出手段）
６０…昇圧ユニット（昇圧手段）
６４…エアシリンダ
７０…昇圧速度調節ユニット（昇圧速度調節手段）
７１…スピードコントローラ
８０…リリーフ弁
８１…金属製スプリング
８２…排気口
【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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