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Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Überdrucksicherungsvorrichtung
einer geschlossenen alkalischen Batterie.
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Geschlossene
alkalische Batterien wie Nickelcadmiumakkumulatoren und Nickelhydridakkumulatoren sind
wiederaufladbare Batterien, bei denen alkalische wässrige Lösungen als
Elektrolyt benutzt werden.
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Gemäß der Darstellung
in 1 wird eine alkalische Batterie 10 ein
zylindrisches, metallisches äußeres Batteriegehäuse 30 mit
einem geschlossenen Bodenende, das eine Elektrodeneinheit 12 zusammen
mit einem Elektrolyt L enthält
und an dem offenen Ende des äußeren Gehäuses 30 mit
einem Verschlussdeckel 80 verschlossen ist.
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Gemäß der Darstellung
in 1 wird die Elektrodeneinheit 12 durch
Rollen einer Pluselektrodenplatte 14, einer Minuselektrodenplatte 16 und
eines gasdurchlässigen
Separators 18, der zwischen den beiden Elektrodenplatten
angeordnet ist, in eine Spiralform gebracht. Die Pluselektrodenplatte 14 und
die Minuselektrodenplatte 16 werden gebildet durch Aufbringen
jeweils von aktiven Materialien, Nickeloxid- und Cadmiumverbindungen,
auf leitende Elektrodenplatten.
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Ein
Pluselektrodenkollektor 20 ist mit dem oberen Ende der
Pluselektrodenplatte 14 elektrisch verbunden, und der Verschlussdeckel 80 ist
darüber
angeordnet und mit dem Pluselektrodenkollektor 20 elektrisch verbunden.
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Der
Verschlussdeckel 80 ist mit einer Dichtplatte 40 versehen,
die mit dem Pluselektrodenkollektor 20 elektrisch verbunden
ist und ein Gasaustrittsloch 42 hat, das sich in ihrem
Zentrum öffnet,
einer Überdrucksicherungs einheit 60 zum
Verschließen
des Gasaustrittsloches und einer Pluselektrodenkappe 70 zum
Halten der Überdrucksicherungseinheit 60 in
einem zusammengedrückten
Zustand zwischen der Kappe 70 und der Dichtplatte 40.
Die Dichtplatte 40 ist in das offene Ende des Batteriegehäuses 30 über eine
isolierende Dichtung 76 eingepasst, um das äußere Batteriegehäuse 30 dicht
abzusperren und zu verschließen.
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In
der geschlossenen alkalischen Batterie 10 wird, wenn intern
Gas erzeugt wird als ein Ergebnis von Bedingungen wie Überladung
oder Überentladung
und der Innendruck der Batterie einen bestimmten Druck überschreitet,
die Überdrucksicherungseinheit 60 aktiviert
und Gas und Elektrolyt innerhalb der Batterie werden nach außen abgelassen,
um eine Batteriegehäusedeformation
usw. zu verhindern.
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Im
Allgemeinen wird innerhalb einer Batterie aufgrund von Überladung
erzeugtes Gas innerhalb der Batterie verbraucht. Wenn jedoch das
Laden ungeprüft
fortgesetzt wird, kann die Rate der Gaserzeugung die Rate des Gasverbrauches übersteigen,
was zu innerem Überdruck
führt,
der über
Gleichgewichtswerte ansteigt. Deshalb werden, wenn der innere Batteriedruck
anomal ansteigt, die Batteriegehäusedeformation
und das Vorspringen des Verschlussdeckels verhindert, indem Gas über die
oben beschriebene Überdrucksicherungseinheit
abgelassen wird.
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Die Überdrucksicherungseinheit 60 ist
aufgebaut aus einer Gummiverschlussplatte 62 und einer
Feder 64 zum Betätigen
der Verschlussplatte 62. In dieser Überdrucksicherungseinheit 60 wird,
wenn der innere Batteriedruck einen bestimmten Wert übersteigt,
die Feder 64 zusammengedrückt und die Verschlussplatte 62 bewegt,
um das Gasaustrittsloch 42 zu öffnen, und es werden Gas und
Elektrolyt durch das Gasaustrittsloch 42 in der Dichtplatte 40 und
durch Gasaustrittslöcher 78,
die in der Pluselektrodenkappe 70 vorgesehen sind, nach
außen
ausgestoßen.
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Hierbei
ist der Aktivierungsdruck zum Beginnen der Betätigung der Überdrucksicherungseinheit der Druck,
welcher beginnt, die Feder in dieser Einheit zu verformen. 2 zeigt
die Relation der Änderung
der Federlänge
zu der Größe des auf
die Überdrucksicherungseinheit
ausgeübten
Druckes (des inneren Batteriedruckes). Es kann, wie durch eine Linie
a in 2 gezeigt, wenn der Aktivierungsdruck niedrig
eingestellt ist, Gas, das innerhalb der Batterie erzeugt wird, in
einer frühen
Phase des Anstiegs des inneren Druckes abgelassen werden. Das erlaubt,
die oben erwähnten
Gefahren der Deformation des Batteriegehäuses und des Vorspringen des
Verschlussdeckels in einer frühen
Phase zu vermeiden. Da jedoch das innerhalb einer Batterie erzeugte
Gas auf die Elektrolyse von Wasser in dem Elektrolyten zurückzuführen ist,
nimmt die Elektrolytmenge ab, wenn Gas abgelassen wird. Das kann
infolgedessen einen Verlust an Batteriekapazität mit sich bringen, nachdem
die Überdrucksicherung
in ihre normale Position zurückgekehrt
ist. Wenn hingegen der Aktivierungsdruck hoch eingestellt ist, wie
es durch eine Linie b in 2 gezeigt ist, wird kein Gas
ausgestoßen, obgleich
der innere Batteriedruck weiter ansteigt. Das kann die Gefahren
einer Batteriegehäusedeformation und
eines Verschlussdeckelvorspringens mit sich bringen.
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Infolgedessen
wird der Aktivierungsdruck auf einen geeigneten Wert eingestellt,
der keinen Verlust an Batteriekapazität mit sich bringt und die mit
hohem inneren Batteriedruck verbundenen Gefahren vermeidet.
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Sogar
dann, wenn der Aktivierungsdruck auf einen geeigneten Wert eingestellt
ist, kann jedoch die Rate der Gaserzeugung während Fehlfunktionen wie dem
Fließen
eines extrem starken Ladestroms durch die Batterie hoch sein. In
diesem Fall kann, selbst wenn die Überdrucksicherungseinheit anspricht,
wenn die Federzusammendrückung
klein ist, die Rate des Gasausstoßes durch die Überdrucksicherungseinheit
nicht der Rate der Gaserzeugung angenähert werden.
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine geschlossene alkalische
Batterie zu schaffen, die große
Mengen an Material wie Gas und Elektrolyt ausstoßen kann, wenn der innere Druck
einen bestimmten Wert übersteigt,
durch Einstellen des Verhältnisses
von Federdruckbelastung zu Federlängenänderung (Deformation) auf einen
optimalen Wert.
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Das
obige und weitere Ziele und Merkmale der Erfindung werden aus der
folgenden ausführlichen
Beschreibung mit den beigefügten
Zeichnungen vollständiger
deutlich werden.
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Darstellung
der Erfindung
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Zum
Lösen der
oben beschriebenen Probleme ist die geschlossene alkalische Batterie
nach der vorliegenden Erfindung mit einem Verschlussdeckel versehen.
Der Verschlussdeckel ist aus einer Dichtplatte aufgebaut, die mit
einer Elektrodeneinheit elektrisch verbunden ist, welche eine Pluselektrodenplatte,
eine Minuselektrodenplatte und einen dazwischen liegenden Separator
hat und innerhalb eines äußeren Batteriegehäuses gehalten
ist, das eine zylindrische Form und einen Boden hat; einer Überdrucksicherungseinheit,
die ein Gasaustrittsloch verschließt, das in der Dichtplatte
gebildet ist; und einer Pluselektrodenkappe, die die Überdrucksicherungseinheit
in einem zusammengedrückten
Zustand zwischen der Dichtplatte und der Kappe aufnimmt. Die Überdrucksicherungseinheit
ist mit einer Verschlussplatte zum Verschließen des Gasaustrittsloches
und mit einer Feder zum Federbelasten der Verschlussplatte auf dem
Gasaustrittsloch versehen. Das Verhältnis von Druckbelastung zu
Längenänderung
(Deformation) der Feder beträgt
50 N/mm oder weniger.
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Da
das Verhältnis
von Druckbelastung zu Längenänderung
(Druckbelastung/Federdeformation) der Überdrucksicherungseinheitsfeder
der oben beschriebenen geschlossenen alkalischen Batterie ≤ 50 N/mm ist, kann
die Distanz, über
die sich die Verschlussplatte bewegen kann, wenn der innere Batteriedruck
einen bestimmten Wert übersteigt,
groß sein.
Deshalb können
große
Mengen an Material wie Gas und Elektrolyt nach außerhalb
der Batterie durch weites Öffnen
der Verschlussplatte gegenüber
dem Gasaustrittsloch nach außen ausgestoßen werden.
Infolgedessen kann eine Deformation oder ein Bruch des äußeren Batteriegehäuses aufgrund
des Anstiegs des inneren Batteriedruckes verhindert werden.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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1 ist
eine Teilquerschnittansicht, die einen bekannten geschlossenen alkalischen
Akkumulator zeigt.
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2 ist
ein Diagramm, das Öffnungskennlinien
der Überdrucksicherungseinheiten
von bekannten geschlossenen alkalischen Akkumulatoren zeigt.
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3 ist
eine Teilquerschnittansicht, die den geschlossenen alkalischen Akkumulator
nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
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4 ist
eine Seitenansicht, die eine konische Feder zeigt.
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5 ist
eine Seitenansicht, die eine sanduhrförmige Feder zeigt.
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6 ist
eine Querschnittansicht, die ein Verfahren zum Verbinden des Verschlussdeckels
und des Pluselektrodenkollektors zeigt.
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7 ist
ein Diagramm, das Ventilöffnungskennlinien
der Überdrucksicherungseinheiten
von Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Ausführliche
Beschreibung der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung kann bei geschlossenen alkalischen Akkumulatoren
wie Nickelcadmiumakkumulatoren und Nickelhydridakkumulatoren optimal
angewandt werden.
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In 3,
auf die nun Bezug genommen wird, ist ein geschlossener alkalischer
Akkumulator 10A nach der vorliegenden Erfindung teilweise
im Querschnitt gezeigt. Gemäß der Darstellung
in 3 wird der geschlossene alkalische Akkumulator 10A hergestellt
durch Einführen
einer spiralförmigen
Elektrodeneinheit 12A und eines Elektrolyten L in das Innere
eines metallischen, zylindrischen, äußeren Batteriegehäuses 30A, das
einen geschlossenen Boden hat, und durch dichtes Verschließen des
offenen Endes des äußeren Batteriegehäuses 30A mit
einem Verschlussdeckel 80A.
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Die
Elektrodeneinheit 12A wird hergestellt durch Rollen einer
Pluselektrodenplatte 14A, einer Minuselektrodenplatte 16A und
eines gasdurchlässigen
Separators 18A, der zwischen den beiden Elektrodenplatten liegt,
in eine Spiralform (vgl. 3). Die Plus- und die Minuselektrodenplatte 14A bzw. 16A sind
leitendes Elektrodenkernmaterial wie z. B. Stanzmetall, das mit
aktivem Pluselektrodenmaterial bzw. aktivem Minuselektrodenmaterial
belegt ist. Ein Pluselektrodenkollektor 20A ist mit der
Pluselektrodenplatte 14A der Elektrodeneinheit 12A elektrisch
verbunden, und ein Minuselektrodenkollektor (nicht dargestellt)
ist mit der Minuselektrodenplatte 16A elektrisch verbunden.
Die Elektrodeneinheit 12A wird in das äußere Batteriegehäuse 30A so
eingeführt,
dass der Pluselektrodenkollektor 20A dem offenen Ende zugewandt
ist. Der Minuselektrodenkollektor und die Bodenfläche des äußeren Batteriegehäuses 30A werden
durch ein Verfahren wie Schweißen
elektrisch verbunden.
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Der
Pluselektrodenkollektor 20A ist so angeordnet, dass sich
der Verschlussdeckel 80A über ihm befindet, mit dem er
elektrisch verbunden ist. Der Verschlussdeckel 80A ist
aus einer Dichtplatte 40A mit einem Gasaustrittsloch 42A,
das sich ihn ihrem Zentrum öffnet,
einer Überdrucksicherungseinheit 60A zum
Verschließen
des Gasaustrittsloches 42A und einer Pluselektrodenkappe 70A zum
Halten der Überdrucksicherungseinheit 60A in
einem zusammengedrückten
Zustand zwischen der Kappe 70A und der Dichtplatte 40A aufgebaut.
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Die
Dichtplatte 40A ist aus leitendem Material aufgebaut und
hat gemäß der Darstellung
in 3 einen Hohlraum 44A, wobei sich das
Gasaustrittsloch 42A durch deren Zentrum öffnet. Eine
Vertiefung 46A ist außerhalb
des Umfangs des Hohlraums 44A gebildet, damit die Pluselektrodenkappe 70A hineinpasst,
und ein äußerer Rand 48A ist
an dem Umfang der Vertiefung 46A angeordnet, um die Dichtplatte 40A in
dem äußeren Batteriegehäuse 30A abzudichten.
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Die Überdrucksicherungseinheit 60A ist
eine Reguliervorrichtung, die das Gasaustrittsloch 42A verschließt und in
einem zusammengedrückten
Zustand zwischen der Dichtplatte 40A und der Pluselektrodenkappe 70A,
die unten beschrieben ist, angeordnet ist. Gemäß der Darstellung in 3 kann
die Überdrucksicherungseinheit 60A aus
einer Gummiverschlussplatte 62A aufgebaut sein, die das
Gasaustrittsloch 42A verschließt, und aus einer Feder 64A,
die gegen die Verschlussplatte 62A drückt. Eine Feder 64A wird
benutzt, die ein Verhältnis
von Druckbelastung zu Längenänderung
(Deformation) von 50 N/mm oder weniger und vorzugsweise von 35 N/mm
oder weniger hat.
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Die
Feder 64A kann aus Klavierdraht geformt sein, der in eine
Spiralform gewickelt ist. Mögliche
Federformen sind z. B. die konisch (kegelstumpfartig) geformte Feder 64A,
die in 4 gezeigt ist, welche ein Ende kleineren Durchmessers
an der Verschlussplatte 62A hat, und die sanduhrförmige Schraubenfeder 64B, die
in 5 gezeigt ist.
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Die
Pluselektrodenkappe 70A besteht aus leitendem Material,
ist mit einem zentralen Gebiet versehen, das nach oben vorsteht,
und hat einen Rand 74A, der außerhalb des Umfangs des zentralen
Vorsprungs 72A gebildet ist und in die Vertiefung 46A der
Dichtplatte 40A passt. Gasauslasslöcher 78A öffnen sich
auch an dem Umfang des Vorsprunges 72A, um intern erzeugte
Materialien wie Gas und Elektrolyt nach außerhalb der Batterie auszustoßen.
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Nachdem
die Überdrucksicherungseinheit 60A in
einem zusammengedrückten
Zustand zwischen der Dichtplatte 40A und der Pluselektrodenkappe 70A installiert
worden ist, kann der Verschlussdeckel 80A durch elektrisches
Verbinden der Dichtplatte 40A und der Pluselektrodenkappe 70A durch
Widerstandsschweißung oder
Laserschweißung
vervollständigt
werden.
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Die
elektrische Verbindung zwischen der Dichtplatte 40A und
dem Pluselektrodenkollektor 20A kann durch Formen eines
Leitungslappens 82A an dem Pluselektrodenkollektor 20A hergestellt
werden. Nach dem elektrischen Verbinden der Dichtplatte 40A und
des Pluselektrodenkollektors 20A durch Verschweißen des Leitungslappens 82A mit
der Dichtplatte 40A, wie es in 6 gezeigt
ist, kann der Leitungslappen 82A nach unten gebogen werden,
um den Verschlussdeckel 80A an dem äußeren Batteriegehäuse 30A zu
befestigen.
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Es
sei angemerkt, dass die elektrische Verbindung zwischen der Dichtplatte 40A und
dem Pluselektrodenkollektor 20A sich nicht auf die oben
beschriebene beschränkt.
Zum Beispiel kann der vervollständigte Verschlussdeckel 80A oben
auf dem Pluselektrodenkollektor 20A platziert werden, und
es kann ein Befestigungsverfahren wie z. B. Widerstandsschweißen oder
Laserschweißen
benutzt werden, um die Dichtplatte 40A und den Pluselektrodenkollektor 20A direkt
miteinander elektrisch zu verbinden.
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Eine
weitere mögliche
Alternative besteht darin, den Verschlussdeckel 80A nicht
anzubringen, bevor das äußere Batteriegehäuse 30A befestigt
wird, sondern vielmehr nur die Dichtplatte 40A auf dem
Pluselektrodenkollektor 20A zu platzieren und sie durch
ein Befestigungsverfahren wie z. B. Widerstandsschweißen oder
Laserschweißen
miteinander zu verbinden. Anschließend kann die Überdrucksicherungseinheit 60A in dem
Hohlraum 44A der Dichtplatte 40A angeordnet werden,
die Pluselektrodenkappe 70A kann auf der Dichtplatte 40A angebracht
werden, während
die Feder 64A der Überdrucksicherungseinheit 60A zusammengedrückt wird,
und die Pluselektrodenkappe 70A und die Dichtplatte 40A können durch
ein Befestigungsverfahren wie Widerstandsschweißen oder Laserschweißen miteinander
verbunden werden. In diesem Fall kann die Leitungslappenbildung übersprungen
werden.
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Nach
dem Installieren des Verschlussdeckels 80A oben auf dem
Pluselektrodenkollektor 20A wird eine isolierende Dichtung 76A an
dem Umfang des äußeren Randes 48A der
Dichtplatte 40A angebracht. Gemäß der Darstellung in 3 wird
ein vollständiger
verschlossener alkalischer Akkumulator 10A hergestellt durch
Biegen und Kröpfen
des offenen Endes des äußeren Batteriegehäuses 30A,
wobei die Dichtplatte 40A in ihrer Lage festgeklemmt wird.
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In
dem verschlossenen alkalischen Akkumulator 10A mit dem
oben beschriebenen Aufbau steigt der innere Batteriedruck als ein
Ergebnis von Mechanismen wie innerer Gaserzeugung aufgrund von Überladen oder Überentladen
oder Separatorharzschmelzen oder Elektrolytexpansion aufgrund von
Wärme aus
einem inneren Kurzschluss an. Wenn der innere Batteriedruck über einen
bestimmten Wert hinaus ansteigt, wird die Feder 64A, die
gegen die Ver schlussplatte 62A drückt, durch den inneren Druck
zusammengedrückt,
und die Verschlussplatte 62A bewegt sich in einer Richtung,
in welcher das Gasaustrittsloch 42A geöffnet wird. Wenn das Gasaustrittsloch 42A geöffnet wird,
geht Material wie das Gas innerhalb von Durchlässen durch das Gasaustrittsloch 42A hindurch
und durch die Gasauslasslöcher 78A in
der Pluselektrodenkappe 70A hindurch und wird nach außerhalb
der Batterie ausgestoßen.
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Das
Verhältnis
von Druckbelastung zu Einheitslängenänderung
(Deformation) der Feder 64A der Überdrucksicherungseinheit 60A beträgt bei der
vorliegenden Erfindung ≤ 50
N/mm. Deshalb resultieren eine große Zusammendrückung der
Feder 64A und eine große
Bewegung der Verschlussplatte 62A aus dem Anstieg des inneren
Batteriedruckes. Infolgedessen öffnet
sich das Gasaustrittsloch 42A weit, und große Mengen an
Material wie z. B. Gas können
noch außerhalb
der Batterie ausgestoßen
werden.
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Gemäß 7,
auf die nun Bezug genommen wird, wurden die Federn 64A präpariert
mit Verhältnissen
der Druckbelastung pro Einheit der Längenänderung (Deformation) von 25
N/mm (Ausführung
A), 35 N/mm (Ausführung
B), 45 N/mm (Ausführung
C), 50 N/mm (Ausführungsform
D), 55 N/mm (Vergleichsbeispiel E). Ein Überladen-Experiment wurde ausgeführt und
es wurden die Deformation des äußeren Batteriegehäuses 30A und
der Zustand des Verschlussdeckels 80A untersucht.
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Die
Federn 64, gewickelt zu konischen Formen, wie es in 4 gezeigt
ist, und hergestellt aus Klavierdraht von 0,8 mm Durchmesser wurden
bei dem Experiment verwendet. Jedes Ende jeder Feder 64A hatte eine
Halbwicklung zugeordnet zu einem Federsitz, um die Stabilität zu verbessern.
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Obgleich
die Federn unterschiedliche Verhältnisse
von Druckbelastung pro Einheit der Längenänderung hatten, wurde der Druck,
bei dem die Überdrucksicherungseinheit
zu öffnen
begann (aktiviert wurde), für alle
Federn auf denselben Wert eingestellt. Der Druck für die Überdrucksicherungseinheit
zum Beginnen der Aktivierung wurde für jede Feder auf denselben
Wert eingestellt durch Einstellen der Federlänge in dem nichtzusammengedrückten Zustand.
Da eine Feder mit einem niedrigen Verhältnis von Zusammendrückbelas tung pro
Einheitslängenänderung
(Deformation) leicht deformiert wurde, wurde die Gesamtlänge der
Feder in dem nichtzusammengedrückten
Zustand vergrößert, und
die Feder wurde verwendet, nachdem sie weniger zusammengedrückt worden
war. Eine Feder mit einem hohen Verhältnis von Druckbelastung pro
Einheitslängenänderung
(Deformation) wurde nach dem Reduzieren der Gesamtlänge der
Feder in dem nichtzusammengedrückten
Zustand verwendet. Es kann jedoch, wie es durch die unten angegebene
Formel beschrieben wird, das Verhältnis von Druckbelastung zu
Federdeformation für
jede Feder verändert
werden in Abhängigkeit
von dem Typ und dem Durchmesser des verwendeten Drahtmaterials,
des Federkerndurchmessers und der Windungszahl. k
= (G × d4)/(8 × n × D3)
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Hier
ist k das Verhältnis
der Druckbelastung zur Änderung
der Federlänge
(Deformation), G ist der Steifigkeitsindex des Drahtmaterials, d
ist der Durchmesser des Drahtmaterials, n ist die Windungszahl der
Feder und D ist der Kerndurchmesser der Feder. Infolgedessen kann
für eine
Feder, bei der Klavierdraht mit einem Durchmesser von 0,8 mm verwendet
wird, der Wert des Verhältnisses
von Druckbelastung zu Federdeformation reduziert werden durch Vergrößern der
Windungszahl oder durch Vergrößern des
Kerndurchmessers der Feder. Umgekehrt, der Wert des Verhältnisses
von Druckbelastung zu Federdeformation kann erhöht werden durch Reduzieren
der Windungszahl oder Verringern des Federkerndurchmessers.
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Die
Druckbelastung der Feder 64A wurde mit einer Drucktestausrüstung gemessen
durch Zusammendrücken
der Feder 64A um 1 mm pro Minute, und die gemessenen Werte
wurden verwendet als das (Druckbelastung)/(Federdeformation)-Verhältnis. 300
Zellen der Größe 2000
mAh-SC verschlossener alkalischer Akkumulatoren 10A wurden
mit Überdrucksicherungseinheiten 60A jeweils
unter Verwendung der präparierten Federn 64A hergestellt.
Ein Überladen-Experiment
mit einem Ladestrom von 20A und ein Überladen-Zustand von 300% wurden
ausgeführt.
Die Ergebnisse des Experiments sind in Tabelle 1 gezeigt.
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Aus
Tabelle 1 geht klar hervor, dass das Ausmaß der Deformation des Bodens
des äußeren Batteriegehäuses bei
den Ausführungsformen
der Erfindung A bis D kleiner war als für das Vergleichsbeispiel E
und dass der Ausfall des Verschlussdeckels 80A bei den
erfindungsgemäßen Ausführungsformen
A bis D nicht auftrat. Das war ein Ergebnis der großen Deformation
der Feder 64A, der Bewegung der Verschlussplatte 62A und
des Ausstoßens
von großen
Mengen an Material wie Gas und Elektrolyt durch das Gasaustrittsloch 42A, als
der innere Batteriedruck aufgrund von Überladen anstieg. Obgleich
die Deformation des Bodens des äußeren Batteriegehäuses mit
dem inneren Batteriedruckanstieg für die Ausführungsformen der Erfindung
anerkannt wird, erfolgte kein Ausfall des Verschlussdeckels 80A.
Durch Vergleichen der einzelnen Ausführungsformen der Erfindung
wird klar, dass, je niedriger das Verhältnis von Druckbelastung zu
Federdeformation ist, umso mehr die Deformation des Bodens des äußeren Batteriegehäuses reduziert
werden kann.
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Im
Gegensatz dazu zeigten alle Batterien des Vergleichsbeispiels eine
Deformation des Bodens des äußeren Batteriegehäuses, und
von diesen Batterien zeigte eine den Ausfall des Verschlussdeckels 80A.
Das war darauf zurückzuführen, dass
das Verhältnis
von Druckbelastung zu Federdeformation zu groß war, was zu unzulänglicher
Bewegung der Verschlussplatte 62A und zu unzulänglichem
Ausstoß von
Material wie Gas nach außen
führte.
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Dadurch,
dass bei der Überdrucksicherungseinheit 60A das
Verhältnis
von Druckbelastung zu Federdeformation ≤ 50 N/mm gemacht wird, wie es
oben beschrieben ist, können
große
Mengen an Material wie Gas nach außerhalb der Batterie durch
die Überdrucksicherungseinheit 60A ausgestoßen werden,
selbst wenn der innere Batteriedruck aufgrund von Mechanismen wie
Gaserzeugung und Elektrolytexpansion während des Überladens ansteigt. Deshalb
kann die Deformation des Bodens des äußeren Batteriegehäuses unterdrückt werden,
und der Ausfall des Verschlussdeckels 80A kann eliminiert
werden.
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Da
die Erfindung in mehreren Ausführungsformen
ausgeführt
werden kann, ohne die wesentlichen Eigenschaften derselben aufzugeben,
ist die vorliegende Ausführungsform
deshalb illustrativ und nicht restriktiv, weil der Schutzbereich
der Erfindung durch die beigefügten
Ansprüche
definiert wird und nicht durch die ihnen vorangehende Beschreibung,
und alle Änderungen,
die im Rahmen der Ansprüche
liegen, oder die Äquivalenz derselben
Grenzen sollen deshalb durch die Ansprüche umfasst werden.
