专利名称：覆盖有保护膜的电池封口板及采用它的电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池的封口板，该封口板设置有用于封闭式电池的防爆安全阀，其中安全阀的保护是通过在封口板的金属基底上施加保护膜以使安全阀的防爆机制不会受到损害而实现的，还涉及采用它的电池。
最近，随着对尺寸更小的便携式高性能电子器件的需求日益加剧，具有高能量密度的非水电解质二次电池广泛用作这些器件的电源。由于非水电解质二次电池利用碱金属，如锂，作为其正负电极的活性材料，所以这种二次电池采用一个密封结构的容器以使这种碱金属不会与大气中的水分发生反应。
这种密封结构的非水电解质二次电池具有可贮存的优点，但是反过来，也产生一个由于密封性很高造成的问题。即如电池暴露在高温作用下或处理不当，这种采用非水电解质的封闭式二次电池的内部压力会异常升高并且最后甚至会自行爆裂。
例如，如锂二次电池的供电电流超过额定电流而充电过度，或是电池处理不当从而造成正负电极短路导致大电流流入电池，电极元件中的非水电解质有时会分解在上述密封结构的电池容器内产生气体。如这种气体充满上述密封结构的容器，电池的内部压力就会异常升高而封闭式电池最后可能自行爆裂。
迄今为止已知有一种电池的封口板，具有防爆预防机制或用于将所产生的此种气体释放以防止封闭式电池如上所述的方式爆裂的安全阀。例如，在日本公开专利说明书平5-84025中公开了一用于正极端子是电池的封口板的封闭式电池的安全阀装置，其上设置有放气孔，并且其上焊接有防爆金属箔片。在该公开说明书中，封口板设置有安全阀，其作用是在电池的内部压力上升时，用于防爆的上述的金属箔片会发生断裂并通过正极端子的上述放气孔将内部压力释放，从而减小内部压力。
但是，在上述的安全阀的封口板中防爆金属箔片制作得很薄，所以就出现了一个甚至受到普通的冲击力金属箔片也会发生破裂的问题。
例如，当封口板在制造工序中装配到电池内完成封闭式电池时，或当用户将电池插入到电子装置中时，会错误地对安全阀施加冲击力，这就会伤害安全阀。
因此，本发明的目的是提供一种电池封口板，其中通过在封口板的金属基底上附加一个保护膜的较简单的办法可以使安全阀的防爆机制不会在正常使用中受到伤害。
为达到上述目的，本发明的第一方面提供一种表面覆盖有保护膜的电池封口板。
另外，本发明的第二方面提供一种其保护膜预先已设置有切口的电池封口板。
本发明的第三方面提供这样一种电池封口板，其中包括金属基底、贴置于所述金属基底的下表面上的金属箔片，以及附加于所述金属基底的上表面上且预先设置有预定形状的切口的保护膜。
另外，本发明的第四方面提供一种采用上述任何一种封口板的电池。
图1为示出设置有用于方形电池中的安全阀的保护机制的封口板的正视图及其剖视图。
图2为用于方形电池的封口板的分解立体图。
图3为示出设置有用于圆柱形电池中的安全阀的保护机制的封口板的正视图及其剖视图。
图4为用于圆柱形电池的封口板的分解立体图。
图5为示出用于方形电池中的安全阀机制的动作方式的说明图A。
图6为示出用于圆柱形电池中的安全阀机制的动作方式的说明图B。
下面参考附图对本发明的电池的封口板进行说明。
实例1图1示出将本发明的封口板应用于方形电池的实例。
如图1所示，具有安全阀的保护机制的封口板1包括一个用作正极端子的六面体端子17、绝缘垫圈16、按照预定形状形成的保护膜10、金属基底11及金属箔片12。封口板1制成矩形以使其可与方形电池的开口端部分A的形状一致。
另外，封口板1的金属基底11在其边缘部18具有一个构成安全阀V1的圆形放气孔13，并且金属箔片12贴置于金属基底11的下表面上，而预定形状的保护膜10附加于金属基底11的上表面上。
在金属基底11的中心部分处有一个穿透金属基底11和金属箔片12的整个厚度的圆形电极孔19，用来在其中接受用作电池正极端子的六面体端子17。
另一方面，电极孔19a上设置有保护膜10，保护膜10的尺寸大于上述电极孔19。用作电池正极的上述六面体端子17的上部为六面体形状，以形成正极端子，而其下部为圆柱形，与绝缘垫圈16一起插入到上述的圆形电极孔19之中。
上述的安全阀元件V1包括有一个穿透金属基底11和金属箔片12暴露在上述放气孔中的部分的放气孔13。保护膜10上预先设置有一个例如舌形切口14，用来使安全阀的机制不会受到损伤。
图2为图1的封口板的分解透视图。如图2所示，封口板1包括一个用作电池正极端子的六面体端子17、绝缘垫圈16、以所要求的形状形成的保护膜10、金属基底11，以及金属箔片12。
用作电池正极端子的端子可为，例如，与图2所示的六面体形状不同的圆柱形，只要不丧失端子功能即可。用作电池正极端子的六面体端子17与绝缘垫圈16一起插入到圆形电极孔19之中，之后再固定于金属箔片12贴置于其上的金属基底11之上。
实例2图3示出将本发明的封口板应用于圆柱形电池的实例。
如图3所示，具有安全阀保护机制的封口板2包括一个用作正极端子的圆柱形端子27、绝缘垫圈26、按照预定形状形成的保护膜20、金属基底21及金属箔片22。封口板2制成圆形以使其可与圆柱形电池的开口端部分B的形状一致。
另外，封口板2的金属基底21在其边缘部28具有一个构成安全阀V2的圆形放气孔23，并且金属箔片22贴置于金属基底21的下表面上，而预定形状的保护膜20附加于金属基底21的上表面上。
在金属基底21的中心部分处有一个穿透金属基底21和金属箔片22的整个厚度的圆形电极孔29用来在其中接受用作电池正极端子的六面体端子27。
另一方面，电极孔29a上设置有保护膜20，保护膜20的尺寸大于上述电极孔29。用作电池正极的上述六面体端子27的上部为六面体形状，以形成正极端子，而其下部为圆柱形，与绝缘垫圈26一起插入到上述的圆形电极孔29之中。上述的安全阀元件V2包括有一个穿透金属基底21和金属箔片22暴露在上述放气孔中的部分的放气孔23。保护膜20上预先设置有一个，例如，舌形切口24用来使安全阀V2的机制不会受到损伤。
图4为图3的封口板的分解立体图。如图4所示，封口板2包括一个用作电池正极端子的六面体端子27、绝缘垫圈26、以所要求的形状形成的保护膜20、金属基底21，以及金属箔片22。
用作电池正极端子的端子可为，例如，与图4所示的圆柱形状不同的六面体形状，只要不丧失端子功能即可。用作电池正极端子的六面体端子27与绝缘垫圈26一起插入到圆形电极孔29之中，之后再固定于金属箔片22贴置于其上的金属基底21之上。
在上述这种结构中，即使在以通常方式使用电池时，例如，当实例1中的封口板1装配到电池内完成封闭式电池得到最后成品或当用户将实例1的电池插入到电子装置中时，错误地将冲击力施加于封口板1上，保护膜14会吸收冲击力而使安全阀V1免受损伤。另外，由于组成安全阀V1的金属箔片12暴露在放气孔13之中的部分因为有了保护膜而永远不会被直接触及，所以就可以防止金属箔片12的暴露部分破裂。保护膜也可防止外来物进入用作安全阀V1的放气孔13，从而使安全阀V1的功能不会受到损伤。另外，由于金属箔片12的暴露在放气孔13中的部分并不直接暴露于大气中，所以即使在，例如，酸性环境下，也很少会受到腐蚀。因此，就可以在相当长的期间内保持安全阀V1的机制，对于使用期中的电池这是一种改进。
另一方面，如图5所示，如出现由于电池充电过度使电池电解质分解产生气体等等的情况，所产生的气体将充满电池容器，从而使其内部压力上升。上升的内部压力将传播到组成电池的封口板1的金属箔片12上。由于金属箔片12是贴置于金属基底11的下表面上并与金属基底11一起组成封口板1，而且两者又都固定于方形电池的开口端部分A上，所以金属箔片12暴露在放气孔13之中的部分将受到所产生的气体的压力作用而变形。当压力达到预定值时，变形部分断裂使所产生的气体(P)排出，如图6所示，于是内部压力就可减小。
此时，由于保护膜10上预先设置有一舌形切口14，就会形成一个支点部分15并且舌形切口14在所产生的气体的压力作用下会以支点部分15作为基点而抬起。这就是为何金属基底11上的保护膜10不会阻碍放气的原因。
可以使用任何常用的树脂作为本发明的保护膜的薄膜，不管是哪一类树脂都可以。特别是从与金属的粘合力方面来考虑可以使用下面的树脂。
即可从下面一组树脂中选择一种聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚碳酸酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂以及丙烯酸树脂。另外，也可使用由上述一组中选择的两种或两种以上的树脂组成的共聚物树脂或使用由上述一组中选择的两种或两种以上的树脂混合组成的复合树脂。
如这种树脂的金属粘合力不足，就需要采用另外的步骤。即在金属基底的表面上施加一种热固化粘合剂，如苯酚环氧基粘合剂，然后将树脂薄膜置于其上，或预先将热固化粘合剂施加于树脂薄膜预备与金属基底粘合的一侧表面上。
树脂薄膜的厚度一般最好是5至50μm，更优选为10至25μm。
根据本发明，在其边缘部分设置有安全阀的电池封口板包括一个金属基底，其中通过在封口板的金属基底上附加一个保护膜的相对简单的办法就可以使安全阀受到保护。从而可以提供一种能够保护安全阀免受冲击从而使防爆机制不会被破坏的电池封口板，即使封口板或电池受到由于通常的操作不当，例如，将封口板装配到电池内以完成封闭式电池或用户将电池插入到电子装置中而产生任何冲击力时，也不会造成损伤。
权利要求
1.一种电池封口板，其中其表面覆盖有保护膜。
2.如权利要求1所述的电池封口板，其中所述保护膜预先设置有切口。
3.一种电池封口板，包括金属基底、贴置于所述金属基底的下表面上的金属箔片，以及固定于所述金属基底的上表面上且预先设置有预定形状的切口的保护膜。
4.一种采用如权利要求1至3中任一项所述的电池封口板的电池。
全文摘要
一种在其边缘部分设置有安全阀的电池封口板,该安全阀采用一种较简单的装置得到保护,即将一层保护膜贴附于封口板的金属基底上,在密封电池的生产过程中,将电池封口板装配到电池中或用户将电池安装到电子设备之中时,电池封口板可承受通常处理电池时对封口板的冲击,并且不会对安全阀的防爆机制产生任何损伤。此电池封口板包括:金属基底、贴置于金属基底的下表面上的金属箔片、以及贴置于金属基底的上表面上的具有预定形状的切口的保护膜。还公开了一种用上述封口板进行密封的电池。
文档编号H01M2/12GK1261463SQ98806518
公开日2000年7月26日 申请日期1998年6月5日 优先权日1997年6月5日
发明者西条谨二, 铃木宏昌 申请人:东洋钢钣株式会社