封闭式电池用防爆封口板及其制造方法技术

一种封闭式电池用防爆封口板，其特征在于，具有上下配设的上部金属箔及下部金属箔，所述２枚金属箔在用各自同心圆状设置的薄壁部所围成的部分具有电气连接的结构，下部金属箔的薄壁部抗断强度小于上部金属箔的薄壁部抗断强度，上部金属箔的同心圆状的薄壁部直径大于下部金属箔的同心圆状的薄壁部直径。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及封闭式电池尤其锂性二次电池等的具有高能量密度的用于电池封口的。
技术介绍
近年来，音频摄像机设备或个人计算机等电子设备向轻便化、可移动化(携带型)急速发展，作为这些电子设备用的驱动电源，适合的有以高容量化的各种碱性电池或锂性二次电池为代表的非水电解液二次电池，而所述非水电解液二次电池希望做成高能量密度、负荷特性优异的封闭式电池。另一方面，能量密度高的封闭式电池，因包括充电器的相关设备的故障和过分充电或误使用等而随着化学反应在电池内部产生异常气体，电池内部的压力过大，从而有电池破裂、给将所述电池作为驱动电源的电子设备带来损伤之类的危险。因此，为防止那样的事故，至今在这种电池上备有当电池内部压力超过设定值时而打开阀体排出气体用的防爆安全装置。又由于在非水电解液二次电池中也有因急剧的温度上升而带来着火的危险性，故设有通过检测内部压力而于气体的排出之前完全切断通电电流用的可靠的防爆安全机构。我们知道一种机构(参照日本专利专利技术公开1994年第196150号公报)，例如，将上部的阀体与具有通气孔的端子板通过它们中央部的焊接部做成导电状态，当内部压力达到规定值时，利用因通过端子板的通气孔而受到该压力的阀体向外方变形的应力而使阀体从与端子板的焊接部上脱落，来切断通电电流。然而在上述的防爆安全机构中，为了必需将阀体与端子板的规定部位相互之间焊接成按一定的内部压力而可脱落的低焊接强度，采用了可焊接成低焊接强度的超声波焊接。但是，由于超声波焊接只不过因振动发热而仅在被焊接物的结合部的表面产生熔化，故存在着焊接强度产生很大误差的可能性。因此，在上述的防爆安全机构中，由于按焊接部的焊接强度而设定电流切断压力，故存在着电流切断压力随焊接强度的误差而变化，从而不能设定成固定值的缺点。其结果，产生了电池内部压力在上升到规定值之前电流就被切断，或相反，虽然电池内部压力上升到规定压力但电流不被切断等问题。所以，就需要当切断电流时不受焊接强度的影响且更高精度的电流切断方式。专利技术的公开本专利技术的目的在于，提供一种当电池内部的压力上升时能可靠地切断电流并可更高精度地防止着火等带来的事故、可抑制因电解液的渗透而导致电阻上升的。为达到该目的，本专利技术具有配设在上下的上部金属箔及下部金属箔，所述2枚金属箔在用各自同心圆状设置的薄壁部所围成的部分具有电气连接的结构，下部金属箔的薄壁部抗断强度小于上部金属箔的薄壁部抗断强度，上部金属箔的同心圆状的薄壁部直径大于下部金属箔的同心圆状的薄壁部直径，另外，具有配设在上下的上部及下部的具有弹性的2枚金属箔，在所述上部金属箔上，设有中央部分向下方鼓出形状的凹状部，在所述下部金属箔上，设有中央部分向上方鼓出形状的凸状部和设定成当电池内部压力上升到规定值时产生断裂的抗断强度的易断裂部，由于所述2枚金属箔的各自周缘部分通过环状的绝缘密封垫圈而固定，并由于将所述凹状部的顶端部与所述凸状部的顶端部焊接而使所述2枚金属箔电气导通，故本专利技术当电池内部压力达到由下部金属箔的易断裂部的抗断强度所设定的规定值时，通过易断裂部产生断裂而使下部金属箔与上部金属箔分离，切断通过2枚金属箔的连接部而导通的通电电流。如此，由于电流切断压力由易断裂部的抗断强度设定，故无需象现有技术那样利用电池的内部压力使2枚金属箔的连接部分脱落，可用激光焊接等方法而牢固地焊接连接部。在用激光焊接方法来焊接2枚金属箔时，一旦夹入环状的绝缘密封垫圈而使两金属箔的周缘部重合，则上部金属箔的向下方鼓出的凹状部的中央部与下部金属箔的向上方鼓出的凸状部的中央部因弹性接触，凹状部与凸状部即使不用夹具之类的辅助装置也不会产生间隙等，而可始终以无缺陷的焊接状态进行激光焊接。另外，本专利技术的封闭式电池用防爆封口板(下面简称封口板)的制造方法是，具有使设有中央部分向下方鼓出的凹状部的有弹性的上部金属箔和在中央部分向上方鼓出的凸状部设有易断裂部的有弹性的下部金属箔相对而上下配置的工序、通过夹入厚度小于从所述凹状部与所述凸状部的各自周缘部的鼓出部分的厚度尺寸之和的绝缘密封垫圈而使所述2枚金属箔的各自周缘部分重合并使所述凹状部与所述凸状部的顶端部进行压接的工序、用固定夹具从上下方向对所述2枚金属箔的周缘部分进行夹持而固定的工序、用激光焊接方法对互相接触的所述凹状部与所述凸状部的顶端部进行焊接而形成连接部的工序，本专利技术由于通过比从凹状部与凸状部的各自周缘部的鼓出部分的厚度尺寸之和还小的厚度的绝缘密封垫圈使2枚金属箔的各自周缘部分重合，且因凹状部与凸状部其顶端部接触，并稍可挠曲而利用其弹性使接触部分互相牢牢地压住，故凹状部与凸状部的顶端部可以无间隙状态而可靠地紧贴，可始终以无缺陷的状态进行激光焊接。因此，采用本专利技术，在因电池的内部压力上升而切断电流时不会受到焊接强度的影响，可以更高精度切断电流，且不会因下部金属箔而将上部金属箔的通气孔堵塞，在产生大量的气体时能可靠地将内部气体排出，可防止着火、爆炸等事故。另外，可大幅度降低电池内的电解液渗透到温度电阻体中，且可抑制封口板的内部电阻的上升。附图的简单说明附图说明图1是本专利技术第1实施例的封口板的剖视图，图2是本专利技术第2实施例的封口板的剖视图，图3是本专利技术第3实施例的封口板的剖视图，图4是本专利技术第4实施例的封口板的剖视图，图5是本专利技术第5实施例的封口板的剖视图，图6是表示电流切断压力的评价装置的示意剖视图，图7是本专利技术第6实施例的封口板的剖视图，图8是表示同图7封口板动作状态的剖视图，图9(a)、(b)是表示同图7封口板制造方法中一工序的剖视图。实施专利技术的最佳形态下面，就本专利技术的一实施例结合附图进行说明。(实施例1)图1是表示本专利技术第1实施例中封口板结构的图，用直径4.0mm的C型形状的刻印，在由厚度为0.15mm、直径为12.7mm的铝所构成的上部金属箔1的中央部设置薄壁部1a，在厚度为0.3mm、直径为13.5mm的具有直径为1.5mm的4个通气孔的铝所构成的下部金属箔2的中央部，设置直径为1.0mm的突起部2a，该2枚金属箔夹入绝缘密封垫圈3而将上部金属箔1的中央部与下部金属箔2的突起部2a进行超声波焊接。通过将其插入具有直径为1.5mm的4个通气孔的铝制金属壳体4中，在其上部放置温度电阻体5及具有直径为1.5mm的4个通气孔的金属罩壳6，对金属壳体4的周缘部进行密封而获得封口板。(实施例2)图2是表示本专利技术第2实施例中封口板结构的图，用直径为4.0mm的C型形状的刻印，在由厚度为0.10mm、直径为12.7mm的铝所构成的上部金属箔7的中央部设置薄壁部7a，用直径为2.5mm的O型形状的刻印，在由厚度为0.10mm、直径为13.5mm的具有直径为1.5mm的4个通气孔的铝所构成的下部金属箔8上设置薄壁部8a，该2枚金属箔夹入绝缘密封垫圈3而将各自的金属箔中央部进行焊接。这里，下部金属箔8的薄壁部8a的抗断强度是10～13kg/cm2，上部金属箔7的薄壁部7a的抗断强度是18～24kg/cm2。将其插入具有直径为1.5mm的4个通气孔的铝制金属壳体4中，在其上部，放置温度电阻体5及具有直径为1.5mm的4个通气孔的金属罩壳6，通过对金属壳体4的周缘部进行密封而获得封口板。另外，当将由形成于上部金属箔7的薄壁部7a所围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：森克彦，樫原良弘，平川靖，斋藤一雄，渡边和彦，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：