封閉式電池用防爆封口板及其制造方法技術(shù)

一種封閉式電池用防爆封口板，其特征在于，具有上下配設(shè)的上部金屬箔及下部金屬箔，所述２枚金屬箔在用各自同心圓狀設(shè)置的薄壁部所圍成的部分具有電氣連接的結(jié)構(gòu)，下部金屬箔的薄壁部抗斷強(qiáng)度小于上部金屬箔的薄壁部抗斷強(qiáng)度，上部金屬箔的同心圓狀的薄壁部直徑大于下部金屬箔的同心圓狀的薄壁部直徑。（*該技術(shù)在2016年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及封閉式電池尤其鋰性二次電池等的具有高能量密度的用于電池封口的。
技術(shù)介紹
近年來(lái)，音頻攝像機(jī)設(shè)備或個(gè)人計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備向輕便化、可移動(dòng)化(攜帶型)急速發(fā)展，作為這些電子設(shè)備用的驅(qū)動(dòng)電源，適合的有以高容量化的各種堿性電池或鋰性二次電池為代表的非水電解液二次電池，而所述非水電解液二次電池希望做成高能量密度、負(fù)荷特性優(yōu)異的封閉式電池。另一方面，能量密度高的封閉式電池，因包括充電器的相關(guān)設(shè)備的故障和過(guò)分充電或誤使用等而隨著化學(xué)反應(yīng)在電池內(nèi)部產(chǎn)生異常氣體，電池內(nèi)部的壓力過(guò)大，從而有電池破裂、給將所述電池作為驅(qū)動(dòng)電源的電子設(shè)備帶來(lái)?yè)p傷之類的危險(xiǎn)。因此，為防止那樣的事故，至今在這種電池上備有當(dāng)電池內(nèi)部壓力超過(guò)設(shè)定值時(shí)而打開(kāi)閥體排出氣體用的防爆安全裝置。又由于在非水電解液二次電池中也有因急劇的溫度上升而帶來(lái)著火的危險(xiǎn)性，故設(shè)有通過(guò)檢測(cè)內(nèi)部壓力而于氣體的排出之前完全切斷通電電流用的可靠的防爆安全機(jī)構(gòu)。我們知道一種機(jī)構(gòu)(參照日本專利專利技術(shù)公開(kāi)1994年第196150號(hào)公報(bào))，例如，將上部的閥體與具有通氣孔的端子板通過(guò)它們中央部的焊接部做成導(dǎo)電狀態(tài)，當(dāng)內(nèi)部壓力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，利用因通過(guò)端子板的通氣孔而受到該壓力的閥體向外方變形的應(yīng)力而使閥體從與端子板的焊接部上脫落，來(lái)切斷通電電流。然而在上述的防爆安全機(jī)構(gòu)中，為了必需將閥體與端子板的規(guī)定部位相互之間焊接成按一定的內(nèi)部壓力而可脫落的低焊接強(qiáng)度，采用了可焊接成低焊接強(qiáng)度的超聲波焊接。但是，由于超聲波焊接只不過(guò)因振動(dòng)發(fā)熱而僅在被焊接物的結(jié)合部的表面產(chǎn)生熔化，故存在著焊接強(qiáng)度產(chǎn)生很大誤差的可能性。因此，在上述的防爆安全機(jī)構(gòu)中，由于按焊接部的焊接強(qiáng)度而設(shè)定電流切斷壓力，故存在著電流切斷壓力隨焊接強(qiáng)度的誤差而變化，從而不能設(shè)定成固定值的缺點(diǎn)。其結(jié)果，產(chǎn)生了電池內(nèi)部壓力在上升到規(guī)定值之前電流就被切斷，或相反，雖然電池內(nèi)部壓力上升到規(guī)定壓力但電流不被切斷等問(wèn)題。所以，就需要當(dāng)切斷電流時(shí)不受焊接強(qiáng)度的影響且更高精度的電流切斷方式。專利技術(shù)的公開(kāi)本專利技術(shù)的目的在于，提供一種當(dāng)電池內(nèi)部的壓力上升時(shí)能可靠地切斷電流并可更高精度地防止著火等帶來(lái)的事故、可抑制因電解液的滲透而導(dǎo)致電阻上升的。為達(dá)到該目的，本專利技術(shù)具有配設(shè)在上下的上部金屬箔及下部金屬箔，所述2枚金屬箔在用各自同心圓狀設(shè)置的薄壁部所圍成的部分具有電氣連接的結(jié)構(gòu)，下部金屬箔的薄壁部抗斷強(qiáng)度小于上部金屬箔的薄壁部抗斷強(qiáng)度，上部金屬箔的同心圓狀的薄壁部直徑大于下部金屬箔的同心圓狀的薄壁部直徑，另外，具有配設(shè)在上下的上部及下部的具有彈性的2枚金屬箔，在所述上部金屬箔上，設(shè)有中央部分向下方鼓出形狀的凹狀部，在所述下部金屬箔上，設(shè)有中央部分向上方鼓出形狀的凸?fàn)畈亢驮O(shè)定成當(dāng)電池內(nèi)部壓力上升到規(guī)定值時(shí)產(chǎn)生斷裂的抗斷強(qiáng)度的易斷裂部，由于所述2枚金屬箔的各自周緣部分通過(guò)環(huán)狀的絕緣密封墊圈而固定，并由于將所述凹狀部的頂端部與所述凸?fàn)畈康捻敹瞬亢附佣顾?枚金屬箔電氣導(dǎo)通，故本專利技術(shù)當(dāng)電池內(nèi)部壓力達(dá)到由下部金屬箔的易斷裂部的抗斷強(qiáng)度所設(shè)定的規(guī)定值時(shí)，通過(guò)易斷裂部產(chǎn)生斷裂而使下部金屬箔與上部金屬箔分離，切斷通過(guò)2枚金屬箔的連接部而導(dǎo)通的通電電流。如此，由于電流切斷壓力由易斷裂部的抗斷強(qiáng)度設(shè)定，故無(wú)需象現(xiàn)有技術(shù)那樣利用電池的內(nèi)部壓力使2枚金屬箔的連接部分脫落，可用激光焊接等方法而牢固地焊接連接部。在用激光焊接方法來(lái)焊接2枚金屬箔時(shí)，一旦夾入環(huán)狀的絕緣密封墊圈而使兩金屬箔的周緣部重合，則上部金屬箔的向下方鼓出的凹狀部的中央部與下部金屬箔的向上方鼓出的凸?fàn)畈康闹醒氩恳驈椥越佑|，凹狀部與凸?fàn)畈考词共挥脢A具之類的輔助裝置也不會(huì)產(chǎn)生間隙等，而可始終以無(wú)缺陷的焊接狀態(tài)進(jìn)行激光焊接。另外，本專利技術(shù)的封閉式電池用防爆封口板(下面簡(jiǎn)稱封口板)的制造方法是，具有使設(shè)有中央部分向下方鼓出的凹狀部的有彈性的上部金屬箔和在中央部分向上方鼓出的凸?fàn)畈吭O(shè)有易斷裂部的有彈性的下部金屬箔相對(duì)而上下配置的工序、通過(guò)夾入厚度小于從所述凹狀部與所述凸?fàn)畈康母髯灾芫壊康墓某霾糠值暮穸瘸叽缰偷慕^緣密封墊圈而使所述2枚金屬箔的各自周緣部分重合并使所述凹狀部與所述凸?fàn)畈康捻敹瞬窟M(jìn)行壓接的工序、用固定夾具從上下方向?qū)λ?枚金屬箔的周緣部分進(jìn)行夾持而固定的工序、用激光焊接方法對(duì)互相接觸的所述凹狀部與所述凸?fàn)畈康捻敹瞬窟M(jìn)行焊接而形成連接部的工序，本專利技術(shù)由于通過(guò)比從凹狀部與凸?fàn)畈康母髯灾芫壊康墓某霾糠值暮穸瘸叽缰瓦€小的厚度的絕緣密封墊圈使2枚金屬箔的各自周緣部分重合，且因凹狀部與凸?fàn)畈科漤敹瞬拷佑|，并稍可撓曲而利用其彈性使接觸部分互相牢牢地壓住，故凹狀部與凸?fàn)畈康捻敹瞬靠梢詿o(wú)間隙狀態(tài)而可靠地緊貼，可始終以無(wú)缺陷的狀態(tài)進(jìn)行激光焊接。因此，采用本專利技術(shù)，在因電池的內(nèi)部壓力上升而切斷電流時(shí)不會(huì)受到焊接強(qiáng)度的影響，可以更高精度切斷電流，且不會(huì)因下部金屬箔而將上部金屬箔的通氣孔堵塞，在產(chǎn)生大量的氣體時(shí)能可靠地將內(nèi)部氣體排出，可防止著火、爆炸等事故。另外，可大幅度降低電池內(nèi)的電解液滲透到溫度電阻體中，且可抑制封口板的內(nèi)部電阻的上升。附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明附圖說(shuō)明圖1是本專利技術(shù)第1實(shí)施例的封口板的剖視圖，圖2是本專利技術(shù)第2實(shí)施例的封口板的剖視圖，圖3是本專利技術(shù)第3實(shí)施例的封口板的剖視圖，圖4是本專利技術(shù)第4實(shí)施例的封口板的剖視圖，圖5是本專利技術(shù)第5實(shí)施例的封口板的剖視圖，圖6是表示電流切斷壓力的評(píng)價(jià)裝置的示意剖視圖，圖7是本專利技術(shù)第6實(shí)施例的封口板的剖視圖，圖8是表示同圖7封口板動(dòng)作狀態(tài)的剖視圖，圖9(a)、(b)是表示同圖7封口板制造方法中一工序的剖視圖。實(shí)施專利技術(shù)的最佳形態(tài)下面，就本專利技術(shù)的一實(shí)施例結(jié)合附圖進(jìn)行說(shuō)明。(實(shí)施例1)圖1是表示本專利技術(shù)第1實(shí)施例中封口板結(jié)構(gòu)的圖，用直徑4.0mm的C型形狀的刻印，在由厚度為0.15mm、直徑為12.7mm的鋁所構(gòu)成的上部金屬箔1的中央部設(shè)置薄壁部1a，在厚度為0.3mm、直徑為13.5mm的具有直徑為1.5mm的4個(gè)通氣孔的鋁所構(gòu)成的下部金屬箔2的中央部，設(shè)置直徑為1.0mm的突起部2a，該2枚金屬箔夾入絕緣密封墊圈3而將上部金屬箔1的中央部與下部金屬箔2的突起部2a進(jìn)行超聲波焊接。通過(guò)將其插入具有直徑為1.5mm的4個(gè)通氣孔的鋁制金屬殼體4中，在其上部放置溫度電阻體5及具有直徑為1.5mm的4個(gè)通氣孔的金屬罩殼6，對(duì)金屬殼體4的周緣部進(jìn)行密封而獲得封口板。(實(shí)施例2)圖2是表示本專利技術(shù)第2實(shí)施例中封口板結(jié)構(gòu)的圖，用直徑為4.0mm的C型形狀的刻印，在由厚度為0.10mm、直徑為12.7mm的鋁所構(gòu)成的上部金屬箔7的中央部設(shè)置薄壁部7a，用直徑為2.5mm的O型形狀的刻印，在由厚度為0.10mm、直徑為13.5mm的具有直徑為1.5mm的4個(gè)通氣孔的鋁所構(gòu)成的下部金屬箔8上設(shè)置薄壁部8a，該2枚金屬箔夾入絕緣密封墊圈3而將各自的金屬箔中央部進(jìn)行焊接。這里，下部金屬箔8的薄壁部8a的抗斷強(qiáng)度是10～13kg/cm2，上部金屬箔7的薄壁部7a的抗斷強(qiáng)度是18～24kg/cm2。將其插入具有直徑為1.5mm的4個(gè)通氣孔的鋁制金屬殼體4中，在其上部，放置溫度電阻體5及具有直徑為1.5mm的4個(gè)通氣孔的金屬罩殼6，通過(guò)對(duì)金屬殼體4的周緣部進(jìn)行密封而獲得封口板。另外，當(dāng)將由形成于上部金屬箔7的薄壁部7a所圍本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：森克彥，樫原良弘，平川靖，齋藤一雄，渡邊和彥，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：