[发明专利]电池罐

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高了抵抗内压的强度的电池罐。

背景技术

使用于移动电话、PDA(掌上电脑)、笔记本电脑等中的二次电池在充电时及连续使用时会发热。因此，该发热使电解液或气体膨胀，导致在二次电池的内部产生较大的内压。有时会产生电池罐承受不了该内压而被破坏的现象。但是，只要这样的内压在一定基准内，就能使安全阀工作，防止电池的爆裂(例如，专利文献1、专利文献2)。

但是，电池逐年向小型化、薄型化发展，必须使电池的性能越来越高。为了提高电池性能，作为常规手段例举了增加电池罐的内容积(例如，专利文献3)。进而，为了不用改变外形就可增加内容积，期望使电池罐的侧壁薄到极限(例如，专利文献4)。

专利文献1：日本特开2001-23596号公报

专利文献2：日本特开平11-250886号公报

专利文献3：日本特开2002-015712号公报

专利文献4：日本特开2003-242936号公报

发明内容

但是，如上那样地使电池罐的侧壁薄到极限的结果就是，有可能发生载荷集中于电池的局部、甚至在低于安全阀工作压的压力下破坏电池罐的现象。

图1表示一般的电池罐的外观结构。图1(A)是电池罐1的外观立体图。图1(B)是图1(A)的Xa—Xb剖面图。图1(C)是图1(A)的Ya—Yb剖面图。

电池罐1是通过冲压加工将一张金属板成型为有底方筒状的外装罐。总体来说，电池罐1由长边侧壁2、短边侧壁3、底壁4、长边R壁5、短边R壁6、拐角壁7构成。底壁4形成电池罐1的底部，呈具有长边和短边的大致扁平状的长方形。

长边侧壁2是电池罐1的位于底壁4的长边侧的侧壁。短边壁3是电池罐1的位于底壁4的短边侧的侧壁。长边R壁5是底壁4和长边侧壁2的连结部分，其壁面具有曲面形状。短边R壁6是底壁4和短边侧壁3的连结部分，其壁面具有曲面形状。拐角壁7是长边侧壁2和短边侧壁3相邻接的角部分，其壁面具有曲面形状。图1所示那样的电池罐1的设计为惯常的设计。

图2是图1的K部分的放大图。电池罐1通常采用冲压加工制造。长边侧壁2和短边侧壁3由于在冲压加工时受到非常大的变薄挤压，因此除了使长边侧壁2和短边侧壁3的板厚变薄之外，还会产生最为严重的加工硬化。

其次，长边R壁5与短边R壁6的外表面及内表面分别具有曲率半径为R、r的大致曲面。该曲率半径R、r各自所构成的圆的中心C_R、Cr位于不同的位置。

例如，考虑一下以R＝1.0(mm)、r＝0.6(mm)、长边侧壁2的板厚(附图标记12)＝0.2(mm)、短边侧壁3的板厚(附图标记12)＝0.2(mm)、底壁4的板厚(附图标记11)＝0.5(mm)来设计电池罐1的情况。在该情况下，从长边R壁5靠近长边侧壁2的部分以及从短边R壁6接近短边侧壁3的部分的侧壁壁厚急剧变薄，厚度减小。用图3对基于该设计的冲压加工进行说明。

图3表示采用冲压加工形成的电池罐1的外形。图3(A)为电池罐1的立体图。图3(B)为L部分的放大图。基于上述设计进行加工时，形成了由如下部分构成的电池罐1：较厚的底壁4，板厚较厚且加工硬化严重了的长边R壁5及短边R壁6，长边侧壁2及短边侧壁3。上述长边侧壁2及短边侧壁3与拐角壁7相邻接，上述拐角壁7因构造上的强度和加工硬化而增大了其强度。

此时，与短边侧壁3、底壁4、长边R壁5、短边R壁6、拐角壁7的强度相比，长边侧壁2由于板厚薄所以强度弱，有柔软性。因此，对电池罐1内施加内压时，能够在长边侧壁2上产生延展而弯曲。

在长边侧壁2上，中央部的延展最大，越靠近长边R壁5、拐角壁7，延展越少。即，越朝向长边侧壁2的中心部，延展越大。由此，即使对电池罐1的内部施加内压，也能够利用板材弯曲减轻其载荷。

但是，越靠近长边R壁5、短边R壁6、拐角壁7，板材的延展越少，不能在长边R壁5、短边R壁6及拐角壁7，与长边侧壁2之间的边界线上抵抗内压造成的载荷。因此，不能利用板材的延展来吸收内压，会在该边界部分处引起板材破坏。

尤其是，被长边R壁5和拐角壁7所包围的长边侧壁2的角部分(参照图3(B))是因加工硬化显著而不能期望侧壁伸展的部分。该部分由于各壁板厚的不同与加工硬化的不均，所以每一个壁抵抗内压的强度不同。因此，由于其壁间的强度的之差而在壁与壁的交界部分明显出现断层，从该部分开始破坏。在图2、图3中，用附图标记20表示那样被破坏的部分。