ES2622343T3 - Celda de almacenamiento alcalina - Google Patents

Abstract

Una batería de almacenamiento alcalina, que comprende: una cápsula exterior, que tiene un extremo superior abierto; un grupo de electrodos, que incluye un electrodo positivo y un electrodo negativo que se apilan mediante un separador, estando alojado el grupo de electrodos en la cápsula exterior, junto con electrolitos alcalinos; un cuerpo de sellado, fijado a un borde de abertura de la cápsula exterior en un estado aislado, teniendo el cuerpo de sellado una placa de tapa que sella la abertura y un terminal de electrodo positivo conectado eléctricamente a la placa de tapa; y un conductor de electrodo positivo que conecta eléctricamente el electrodo positivo y el cuerpo de sellado, en la que el conductor de electrodo positivo incluye una primera mitad de cuerpo de conductor, conectada eléctricamente al cuerpo de sellado, una segunda mitad de cuerpo de conductor conectada eléctricamente al electrodo positivo, y un termistor PTC dispuesto entre la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor, la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor presentan, respectivamente, unas porciones extremas de solapamiento formadas en una porción en la que la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor se solapan entre sí, siendo mayores las porciones extremas de solapamiento que el termistor PTC, vistas desde un plano, y estando en contacto con el termistor PTC, estando montado el termistor PTC en una porción rebajada de montaje, formada en la porción extrema de solapamiento de al menos una de la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor, y una porción expuesta del termistor PTC, que no está cubierta con las porciones extremas de solapamiento de la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor, está cubierta con un material protector.

Description

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DESCRIPCION

Celda de almacenamiento alcalina Campo tecnico

La presente invencion se refiere a una baterla de almacenamiento alcalina.

Tecnica antecedente

Para fabricar baterlas de almacenamiento alcalino genericas se aloja un grupo de electrodos, formado por un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador, en una capsula de exterior que tambien sirve como un terminal de electrodo negativo, se inyecta un electrolito alcalino en la capsula exterior, y a continuacion se sella una abertura del extremo superior de la capsula exterior con un cuerpo de sellado. Este cuerpo de sellado tiene una placa de tapa que se fija a la abertura de extremo superior de la capsula exterior, por medio de un material de embalaje aislante, y un terminal de electrodo positivo conectado electricamente a la placa de tapa.

En tales baterlas de almacenamiento alcalino, el electrodo negativo en la periferia mas exterior del grupo de electrodos se pone en contacto con una pared interior de la capsula exterior, de manera que el electrodo negativo y la capsula exterior (terminal de electrodo negativo) queden conectados electricamente entre si. Al mismo tiempo, se conecta el electrodo positivo del grupo de electrodos a un extremo de un conductor de electrodo positivo fabricado con un metal en forma de banda. El otro extremo del conductor de electrodo positivo se conecta a la placa de tapa. En consecuencia, se conecta electricamente el electrodo positivo al terminal de electrodo positivo a traves del conductor de electrodo positivo y la placa de tapa.

Es sabido que cuando dichas baterlas de almacenamiento alcalinas provocan un cortocircuito externo, un exceso de corriente fluye dentro de las baterlas y se genera calor.

En consecuencia, en las baterlas de almacenamiento alcalinas, es necesario garantizar la seguridad de las baterlas ante la ocurrencia de un cortocircuito externo. Uno de los metodos conocidos para asegurar la seguridad de las baterlas es utilizar, por ejemplo, un conductor de electrodo positivo que incorpora un termistor de coeficiente de temperatura positivo (PTC) (vease, por ejemplo, el Documento de Patente 1). Este termistor PTC es un componente electronico fabricado con una resina que contiene partlculas conductoras. El termistor PTC tiene unas caracterlsticas para presentar un valor de resistencia electrica bajo y una buena conductividad, en condiciones normales, pero para presentar un rapido aumento del valor de resistencia electrica cuando aumente la temperatura del termistor pTc y alcance un valor especificado.

El termistor PTC incorporado en el conductor de electrodo positivo funciona como se muestra a continuacion, con motivo de un cortocircuito externo.

En primer lugar, cuando una baterla que incluye el conductor de electrodo positivo, que incorpora el termistor PTC, crea un cortocircuito externo debido a una causa determinada, un exceso de corriente fluye dentro de la baterla. Junto con el flujo de exceso de corriente, tambien fluye al termistor PTC una gran corriente, lo que provoca un aumento de la temperatura del termistor PTC. Cuando la temperatura del termistor PTC alcanza un valor especificado, aumenta el valor de la resistencia electrica del termistor PTC. En consecuencia, se suprime la conduccion electrica entre el grupo de electrodos y el terminal de electrodo positivo, en una porcion del termistor PTC en el conductor de electrodo positivo. Como resultado, se suprime el flujo de exceso de corriente al interior de la baterla, y de ese modo se suprime la generacion de calor.

Los conductores de electrodo positivo convencionales que incorporan el termistor PTC se fabrican de acuerdo a las siguientes etapas, por ejemplo. En primer lugar, se preparan dos cuerpos en forma de banda de metal y un termistor PTC rectangular. Estos cuerpos en forma de banda se colocan en serie, y se enfrentan entre si a intervalos de modo que sus porciones de punta se solapen parcialmente entre si. El termistor PTC se coloca entre las porciones de punta enfrentadas entre si en un intervalo. Se apilan las porciones de punta de estos cuerpos en forma de banda y el termistor PTC. Se unen las superficies superior e inferior del termistor PTC, y las porciones de punta de los respectivos cuerpos en forma de banda, que se solapan entre si, por ejemplo mediante soldadura. En consecuencia, se obtiene un conductor de electrodo positivo que incluye el termistor PTC en el mismo. En este caso, cuando se fabrica el conductor de electrodo positivo como se ha descrito anteriormente, el termistor PTC se suelda con los cuerpos en forma de banda en un estado en el que, por ejemplo, se sujeta con una herramienta especializada.

En este caso, con el fin de evitar que la herramienta especializada y los cuerpos en forma de banda se toquen entre si, se utilizan los cuerpos en forma de banda con porciones de punta menores que el termistor PTC, vistas en un plano. Por consiguiente, en el conductor de electrodo positivo obtenido, el area de una porcion del termistor PTC que no esta cubierta con las porciones de punta de los cuerpos en forma de banda, es decir, el area de una superficie

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expuesta del termistor PTC, pasa a ser relativamente grande.

El conductor de electrodo positivo que incorpora el termistor PTC se coloca entre el cuerpo de sellado y el grupo de electrodos, en un espacio superior dentro de la capsula. El espacio superior dentro de la capsula se llena con una atmosfera de gas, que es una mezcla de un componente de oxlgeno (atmosfera de oxlgeno a alta presion), generado por las reacciones qulmicas en el momento de carga y descarga, as! como un componente alcalino (atmosfera alcalina) derivado de los electrolitos dentro de la baterla.

En este caso, cuando se expone el termistor PTC a la atmosfera de oxlgeno y la atmosfera alcalina, puede verse comprometida la funcion del termistor PTC como conductor de electrodo positivo que puede suprimir la corriente, ante la influencia del componente de oxlgeno y el componente alcalino. Especlficamente, el componente de oxlgeno en la atmosfera erosiona los materiales constitutivos del termistor PTC, que hace que el termistor PTC se deteriore. Ademas, el componente alcalino no solo erosiona la resina en general, sino que tambien erosiona una porcion de soldadura (porcion unida) en la que se unen los materiales constitutivos del termistor PTC y el conductor de electrodo positivo. Esto puede causar el deterioro y el desprendimiento de la resistencia PTC. Tales fallos, atribuidos al componente de oxlgeno y al componente alcalino, tienden a producirse mas a medida que el area expuesta del termistor PTC es mas grande.

En consecuencia, para eliminar dichos fallos, por lo general se sella el termistor PTC con un material de resina sintetica, con el fin de evitar el contacto con el oxlgeno, y adicionalmente se recubre totalmente una porcion del conductor de electrodo positivo, que incorpora el termistor PTC, con una cinta adhesiva de gran tamano que presenta resistencia a los alcalis, con el fin de evitar la corrosion provocada por el componente alcalino. Por lo tanto, se toman medidas para proteger el termistor PTC de la atmosfera de oxlgeno y de la atmosfera alcalina.

En los cables de electrodo positivo convencionales que incorporan el termistor PTC descrito anteriormente, el area expuesta del termistor PTC es relativamente grande, de modo que se utiliza una mayor cantidad de material de resina sintetica para adoptar medidas de proteccion. Dado que el material de resina sintetica se cubre adicionalmente con la cinta adhesiva, la porcion que incorpora el termistor PTC se vuelve relativamente voluminosa. En consecuencia, es necesario asegurar un espacio relativamente grande entre el cuerpo de sellado y el grupo de electrodos dentro de la baterla, donde se aloja el conductor de electrodo positivo. En consecuencia, las baterlas que incluyen el conductor de electrodo positivo, que incorpora el termistor PTC, se limitan a baterlas de tamano AA relativamente grandes, o mas grandes.

El documento JP 2012-54099 da a conocer una baterla que comprende un termistor PTC, que esta recubierto por una resina de manera similar al revestimiento anteriormente descrito.

Documento de la tecnica anterior

Documento de Patente

Documento de Patente 1: Patente Japonesa abierta a inspeccion publica n.° 06-243856

Sumario de la invencion

Problemas a resolver por la invencion

En los ultimos anos, esta progresando la disminucion del tamano de los aparatos en los campos de aparatos electronicos portatiles, juguetes y similares. En consecuencia, esta aumentando la demanda de baterlas mas pequenas, para su uso en estos aparatos. En concreto, esta aumentando la demanda de baterlas de tamano AAA.

Cuando un miembro de larga conductora esta presente alrededor de la baterla, este miembro puede entrar en contacto con un terminal de electrodo positivo y con un terminal de electrodo negativo, por alguna razon, y puede crear un cortocircuito externo en la baterla. Dado que la distancia entre el terminal de electrodo positivo y el terminal de electrodo negativo es relativamente corta en una baterla de tamano AAA, se considera que existe una mayor probabilidad de dicho cortocircuito externo en las baterlas de tamano AAA que en las baterlas de mayor tamano. Por lo tanto, para las baterlas de menor tamano resulta mas recomendable montar el termistor PTC, con el fin de mejorar la seguridad.

Sin embargo, dado que la capacidad de la capsula exterior de la baterla de tamano AAA es pequena, el espacio superior dentro de la capsula que alberga el conductor de electrodo positivo tambien es pequeno.

En consecuencia, resulta diflcil utilizar en la baterla de tamano AAA el conductor de electrodo positivo que incorpora el termistor PTC.

Por otra parte, tambien se busca un mayor rendimiento de los aparatos electronicos portatiles, y similares. En relacion con esto, tambien se requiere que las baterias a usar en estos aparatos tengan un mayor rendimiento, y por lo tanto se espera que las baterias presenten caracteristicas mas avanzadas y, en particular, que tengan una mayor capacidad. La capacidad de las baterias normalmente se aumenta al aumentar la cantidad de materiales activos 5 alojados en las baterias, es decir, ampliando el grupo de electrodos.

Cuando se produce un cortocircuito externo, las baterias que tienen una mayor capacidad presentan valores termicos mas elevados que las baterias de menor capacidad. En consecuencia, para montar el termistor PTC resultan mas recomendables las baterias que presentan una mayor capacidad, para aumentar adicionalmente la seguridad.

10 Sin embargo, dado que las baterias con una mayor capacidad presentan un grupo de electrodos ampliado, es dificil asegurar un espacio para alojar miembros que no sean el grupo de electrodos. Esto tambien dificulta el uso del conductor de electrodo positivo, que incorpora el termistor PTC, en las baterias de mayor capacidad.

La presente invencion se ha realizado sobre la base de las circunstancias anteriormente descritas, y un objeto de la presente invencion es proporcionar una bateria de almacenamiento alcalina que incluya un conductor de electrodo 15 positivo, que tenga una porcion que incorpora un termistor PTC que se ha reducido, con el fin su colocacion en un espacio mas pequeno de lo habitual, pudiendo la bateria de almacenamiento alcalina suprimir la generacion de calor en caso de un cortocircuito externo.

Medios para resolver los problemas

Con el fin de lograr el objeto anterior, se proporciona una bateria de almacenamiento alcalina de acuerdo con la 20 presente invencion, que incluye: una capsula exterior que tiene un extremo superior abierto; un grupo de electrodos que incluye un electrodo positivo y un electrodo negativo, que se apilan mediante un separador, quedando alojado el grupo de electrodos en la capsula exterior junto con electrolitos alcalinos; un cuerpo de sellado que se fija en un borde de abertura de la capsula exterior, en un estado aislado, teniendo el cuerpo de sellado una placa de tapa que sella la abertura y una terminal de electrodo positivo que conecta electricamente con la placa de tapa; y un 25 conductor de electrodo positivo que conecta electricamente el electrodo positivo y el cuerpo de sellado, en el que el conductor de electrodo positivo incluye una primera mitad de cuerpo de conductor, conectada electricamente al cuerpo de sellado, una segunda mitad de cuerpo de conductor conectada electricamente al electrodo positivo, y un termistor PTC dispuesto entre la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor, teniendo la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor respectivamente unas 30 porciones extremas de solapamiento, formadas en una parte en la que la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor se solapan entre si, siendo mayores las porciones extremas de solapamiento que el termistor PTC, vistas desde un plano, y estando en contacto con el termistor PTC, encajandose el termistor PTC en una porcion rebajada de montaje que esta formada en la porcion extrema de solapamiento de al menos una de la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor, y se cubre con un material 35 protector una porcion expuesta del termistor PTC, que no esta cubierta por las porciones extremas de solapamiento de la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor.

El material protector se fabrica preferentemente con una resina que presenta resistencia al oxigeno y resistencia a los alcalis.

El termistor PTC presenta preferentemente una temperatura operativa establecida entre 80 °C y 100 °C.

40 Efectos ventajosos de la invencion

En la bateria de almacenamiento alcalina de acuerdo con la presente invencion, el tamano de las porciones extremas de solapamiento en la primera y segunda mitades de cuerpo de conductor, que forman un conductor de electrodo positivo, se establece para que sea mayor que el termistor PTC. Adicionalmente, las porciones extremas de solapamiento estan provistas de una porcion rebajada de montaje, en la que se encaja el termistor PTC. Por 45 consiguiente, las superficies superior e inferior del termistor PTC, asi como la superficie lateral de una porcion del termistor PTC equipado en la porcion rebajada de montaje, quedan cubiertas con las mitades de cuerpo de conductor. Como resultado, el termistor PTC tiene una superficie expuesta solo en una parte de la porcion de superficie lateral que no esta cubierta con las mitades de cuerpo de conductor, de modo que la superficie expuesta sea mas pequena que la de los termistores PTC convencionales. En resumen, el area que debera cubrirse con 50 resina se hace mas pequena que la de los termistores PTC convencionales. En consecuencia, puede utilizarse una menor cantidad de resina para proteger el termistor PTC, de modo que la porcion que incorpora el termistor PTC puede hacerse menos voluminosa que antes. Esto hace que sea posible montar el termistor PTC en baterias que presentan una dificultad para ofrecer un espacio dentro de la capsula exterior, tales como baterias pequenas y baterias con una mayor capacidad, de modo que pueda suprimirse la generacion de calor en caso de un 55 cortocircuito externo.

Por otra parte, en caso de adoptar a modo de la resina a utilizar una resina que presente tanto resistencia al oxlgeno como resistencia a los alcalis, resulta innecesario cubrir por separado la porcion que incorpora el termistor PTC con una cinta adhesiva que presenta resistencia a los alcalis. Por lo tanto, resulta facil reducir el tamano de la porcion que incorpora el termistor PTC en el conductor de electrodo positivo.

5 Ademas, dado que el posicionamiento del termistor PTC puede efectuarse facilmente mediante el ajuste del termistor PTC en la porcion rebajada de montaje, no es necesario sujetar el termistor PTC con una herramienta especializada. Por consiguiente, se facilita la fabricacion y puede lograrse una mejora en la eficiencia de fabricacion. Adicionalmente, tambien puede mejorarse la estabilidad morfologica y puede lograrse una baja tasa de defectos.

Adicionalmente, puesto que la temperatura de funcionamiento del termistor PTC se establece entre 80 °C y 100 °C, 10 puede evitarse el mal funcionamiento del termistor PTC al tiempo que puede suprimirse de manera fiable el aumento excesivo de temperatura de la superficie de la baterla, con motivo de un cortocircuito externo.

Breve descripcion de los dibujos

La FIG. 1 es una vista en perspectiva que ilustra una baterla de almacenamiento de hidrogeno de nlquel, parcialmente fracturada, con una forma cillndrica de acuerdo con la presente invencion.

15 La FIG. 2 es una vista en seccion transversal que ilustra una porcion superior dentro de una capsula exterior.

La FIG. 3 es una vista en perspectiva que ilustra un termistor PTC.

La FIG. 4 es una vista en planta que ilustra un conductor de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 5 es una vista explicativa que ilustra la configuracion del conductor del electrodo positivo de acuerdo con la

presente invencion, basandose en una seccion transversal tomada por la llnea V-V de FIG. 4.

20 La FIG. 6 es una vista explicativa que ilustra la configuracion de una modificacion del conductor de electrodo positivo de acuerdo con la presente invencion.

La FIG. 7 es una vista en planta que ilustra un conductor de electrodo positivo de acuerdo con un ejemplo comparativo, equivalente a la tecnologla convencional.

La FIG. 8 es una vista explicativa que ilustra la configuracion del conductor de electrodo positivo de acuerdo con el 25 ejemplo comparativo, equivalente a la tecnologla convencional, basandose en una seccion transversal tomada por la llnea VIII-VIII de la FIG. 7.

Modo de llevar a cabo la invencion

De aqul en adelante, se describira la baterla de acuerdo con la presente invencion con referencia a los dibujos. (Primera realizacion)

30 Se ofrece una descripcion de un caso en el que se aplica la presente invencion a, por ejemplo, una baterla cillndrica de almacenamiento de hidrogeno de nlquel (en lo sucesivo denominada baterla) 2 de tamano AAA, ilustrada en la FIG. 1, a modo de una baterla de una primera realizacion a la que se aplica la presente invencion.

Como se ilustra en la FIG. 1, la baterla 2 incluye una capsula exterior 10 en la forma de un cilindro de extremo cerrado, que tiene un extremo superior abierto. La capsula exterior 10 es conductora, y su pared inferior 35 funciona 35 como un terminal de electrodo negativo. Un cuerpo de sellado 11 esta fijado a la abertura de la capsula exterior 10. El cuerpo de sellado 11 incluye una placa de tapa 14 y un terminal 20 de electrodo positivo. El cuerpo de sellado 11 sella la capsula exterior 10 y, proporciona el terminal 20 de electrodo positivo. La placa de tapa 14 es un miembro en forma de disco que presenta conductividad. Dentro de la abertura de la capsula exterior 10 estan situados la placa de tapa 14 y un material 12 de embalaje aislante, en forma de anillo, que rodea la placa de tapa 14. El material 12 de

40 embalaje aislante esta fijado a un borde 37 de la abertura de la capsula exterior 10, por calafateo de la borde 37 de

la abertura de la capsula exterior 10. Es decir, la placa de tapa 14 y el material 12 de embalaje aislante funcionan al unlsono para cerrar hermeticamente la abertura de la capsula exterior 10.

En este caso, la placa de tapa 14 tiene un orificio pasante central 16, en el centro. Un disco 18 de valvula, fabricado con caucho, esta situado sobre una superficie exterior de la placa de tapa 14 para cerrar el orificio pasante central

45 16. En la superficie exterior de la placa de tapa 14 esta fijado adicionalmente el terminal cillndrico 20 de electrodo

positivo, que tiene una cabeza anular fijada de modo que cubra el disco 18 de valvula. El terminal 20 de electrodo

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positivo presiona el disco 18 de valvula hacia la placa de tapa 14. Sobre el terminal 20 de electrodo positivo esta abierto un orificio de drenaje de gas, no ilustrado.

En condiciones normales, el disco 18 de valvula cierra hermeticamente el orificio pasante central 16. Cuando se genera gas dentro de la capsula exterior 10, y la presion interna aumenta de este modo, la presion interna comprime el disco 18 de valvula y se abre el orificio pasante central 16. Como resultado, se libera el gas desde la capsula exterior 10, a traves del orificio pasante central 16 y del orificio de drenaje de gas de la terminal de electrodo positivo 20. Es decir, el orificio pasante central 16, el disco 18 de valvula, y el terminal 20 de electrodo positivo forman una valvula de alivio para la baterla.

La capsula exterior 10 aloja un grupo 22 de electrodos junto con electrolitos alcalinos (no ilustrados). Para evitar un cortocircuito interno, un miembro aislante circular 32 esta situado entre el grupo 22 de electrodos y la placa de tapa 14. Un miembro aislante circular 34 tambien esta situado entre el grupo 22 de electrodos y la pared inferior 35 de la capsula exterior 10.

El grupo 22 de electrodos se compone de un electrodo positivo 24, un electrodo negativo 26, y un separador 28, cada uno con una forma de tipo banda. En un estado en el que el separador 28 esta interpuesto entre el electrodo positivo 24 y el electrodo negativo 26, el grupo 22 de electrodos esta enrollado helicoidalmente. En resumen, el electrodo positivo 24 y el electrodo negativo 26 se solapan entre si a traves del separador 28. En este caso, cada uno de los electrodos positivos 24, el electrodo negativo 26, y el separador 28 son equivalentes a un electrodo positivo, un electrodo negativo, y un separador para su uso en baterlas de almacenamiento de hidrogeno de nlquel de uso publico.

Una parte (porcion periferica mas exterior) del electrodo negativo 26 forma una periferia mas exterior del grupo 22 de electrodos, y entra en contacto con una pared periferica interior de la capsula exterior 10. Es decir, el electrodo negativo 26 y la capsula exterior 10 estan conectados electricamente entre si.

Al mismo tiempo, en la capsula exterior 10 esta situado un conductor 30 de electrodo positivo, entre el grupo 22 de electrodos y la placa de tapa 14. Un extremo del conductor 30 de electrodo positivo esta conectado al electrodo positivo 24, y el otro extremo esta conectado a la placa de tapa 14. Por lo tanto, el terminal 20 de electrodo positivo y el electrodo positivo 24 estan conectados electricamente entre si, a traves del conductor 30 de electrodo positivo y la placa de tapa 14. El conductor 30 de electrodo positivo se extiende a traves de una ranura 39, proporcionada en el miembro aislante 32.

A continuacion, se describira en detalle el conductor 30 de electrodo positivo.

Como se ilustra en la FIG. 2, el conductor 30 de electrodo positivo se forma conectando electricamente una primera mitad 42 de cuerpo de conductor y una segunda mitad 44 de cuerpo de conductor, en serie, con un termistor PTC 40 interpuesto entre las mismas.

En este caso, el termistor PTC 40 esta fabricado, por ejemplo, con un pollmero aislante que presenta partlculas conductoras dispersadas en el mismo. En condiciones normales, este tipo de termistor PTC 40 tiene un bajo valor de resistencia electrica y demuestra buena conductividad, dado que las partlculas conductoras estan en contacto entre si. Sin embargo, en caso de producirse un cortocircuito externo, fluye una elevada corriente y el termistor PTC 40 genera calor. A medida que el calor expande todo el pollmero aislante, disminuyen las partlculas conductoras en contacto mutuo, lo que resulta en un rapido incremento del valor de la resistencia electrica. Usando tales caracterlsticas puede suprimirse el flujo de corriente. Cuando la temperatura cae y el pollmero aislante se enfrla, el pollmero aislante se contrae. Por consiguiente, el termistor PTC 40 vuelve a un estado de bajo valor de resistencia electrica.

En la presente invencion, la temperatura de funcionamiento a la que el valor de la resistencia electrica del termistor PTC 40 comienza a aumentar se establece, preferentemente, en el intervalo de 80 °C a 100 °C. Cuando se situa la baterla 2 en un entorno de temperatura relativamente alta, por ejemplo dentro de un coche en verano, una temperatura de funcionamiento establecida a 80 °C, o menos, puede causar un mal funcionamiento que suprima la corriente, incluso si no se produce un cortocircuito externo. Por el contrario, una temperatura de funcionamiento establecida a mas de 100 °C puede causar tales fallos que el termistor PTC podrla no funcionar, aunque la baterla produzca un cortocircuito externo y ya este una temperatura elevada En la presente invencion, la temperatura de funcionamiento del termistor PTC se establece preferentemente en el intervalo de 80 °C a 100 °C, de modo que la temperatura de la superficie de la baterla 2 no exceda 70 °C, que es la temperatura mas alta prescrita para la baterla, de acuerdo por ejemplo con la norma de juguetes domesticos, y de modo que se suprima el mal funcionamiento de la baterla 2. Cuando la baterla genera calor debido a un cortocircuito externo, se genera una diferencia de temperatura entre el interior de la baterla y la superficie exterior de la misma. Por consiguiente, incluso si la temperatura de funcionamiento del termistor PTC esta entre 80 °C y 100 °C, la temperatura de la superficie exterior de la baterla puede mantenerse a 70 °C o menos. Especlficamente, incluso si la temperatura del termistor

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PTC 40 presente dentro de la baterla 2 aumenta hasta el intervalo de 80 °C a 100 °C, la temperatura de la superficie de la baterla 2 sera de entre 50 °C y 55 °C aproximadamente.

El termistor PTC 40 utilizado en la presente realization adopta una forma de placa, generalmente rectangular, que tiene esquinas redondeadas como se ilustra en la FIG. 3. En la FIG. 3 se ilustra una superficie 46 de extremo superior situada en la primera mitad 42 de cuerpo de conductor. Aunque no se ilustra en la FIG. 3, en el lado opuesto de la superficie 46 de extremo superior esta posicionada una superficie 47 de extremo inferior, sobre el lado de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor. Un tramo entre la superficie 46 de extremo superior y la superficie 47 de extremo inferior sirve como un espesor del termistor PTC, que en la FIG. 3 se expresa con el caracter de referencia H. La FIG. 3 tambien ilustra una superficie lateral 48 del termistor PTC.

La primera mitad 42 de cuerpo de conductor y la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor son unos cuerpos en forma de banda, respectivamente, fabricados con metal. Preferentemente, algunos ejemplos de cuerpos metalicos en forma de banda incluyen, por ejemplo, cuerpos en forma de banda fabricados con nlquel y cuerpos en forma de banda fabricados con laminas de acero chapado en nlquel.

Como se desprende de la FIG. 2, una portion extrema 50 de base de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor esta unida a la placa de tapa 14, y esta plegada en una forma general de U. Una porcion extrema 52 de base de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor esta unida al electrodo positivo 24, y esta plegada en una forma de L invertida. Una porcion de punta de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor y una porcion de punta de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor estan superpuestas, y enfrentadas entre si con un intervalo. El termistor PTC 40 esta dispuesto entre las porciones de punta que se enfrentan entre si con un intervalo.

Mas especlficamente, la primera mitad 42 de cuerpo de conductor tiene una primera porcion extrema 54 de solapamiento, de forma rectangular, formada en la porcion de punta como se ilustra en la FIG. 4, que ilustra el conductor 30 de electrodo positivo segun se mira desde la primera mitad 42 de cuerpo de conductor. Una porcion 62 de cuerpo se extiende desde una parte de la primera porcion extrema 54 de solapamiento, en el lado de la porcion extrema 50 de base. Entre la parte 62 de cuerpo y la primera porcion extrema 54 de solapamiento se proporciona una porcion estrecha 64, que tiene una anchura estrechada. La porcion estrecha 64 se proporciona con el fin de mejorar la flexibilidad de la primera mitad 42 de cuerpo principal. La segunda mitad 44 de cuerpo de conductor tiene una forma similar a la de la primera mitad 42 de cuerpo, vista desde un plano. En consecuencia, la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor tambien tiene una segunda porcion extrema 56 de solapamiento formada en la porcion de punta, teniendo la segunda porcion extrema 56 de solapamiento una forma rectangular, similar a la primera porcion extrema 54 de solapamiento vista desde un plano. La segunda mitad 44 de cuerpo de conductor tambien tiene una porcion 66 de cuerpo y una porcion estrecha 68, de forma similar a la de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor.

Como se ha descrito anteriormente, el termistor PTC 40 esta situado entre estas porciones extremas 54 y 56 de solapamiento. La superficie extrema superior 46 del termistor PTC 40 esta unida a la primera porcion extrema 54 de solapamiento, y la superficie extrema inferior 47 del PTC termistor esta unida a la segunda porcion extrema 56 de solapamiento. Por ejemplo, para esta union se utiliza soldadura. En este caso, como se desprende de la FIG. 4, la primera y segunda porciones extremas 54 y 56 de solapamiento tienen una forma rectangular mas grande que el termistor PTC 40, vistas desde un plano. La primera y segunda porciones extremas 54 y 56 de solapamiento estan dispuestas de manera que cubran toda la superficie extrema superior 46, y la superficie extrema inferior 47 del termistor PTC 40. Por consiguiente, el termistor PTC 40 no sobresale de las porciones extremas 54 y 56 de solapamiento.

En este caso, como se ilustra en la FIG. 5(a), la primera porcion extrema 54 de solapamiento presenta, en particular, una porcion rebajada 70 de montaje que se proporciona como un rebaje que se extiende desde una primera superficie 58, en el lado de termistor 40 PTC, hasta una segunda superficie 60 en el lado opuesto. En este caso, el metodo para formar la porcion rebajada 70 de montaje no esta particularmente limitado. Por ejemplo, puede utilizarse un procesamiento de prensado que implique la participation de una matriz de prensado. El termistor PTC 40 se monta en esta porcion rebajada 70 de montaje desde, por ejemplo, el lado de superficie extrema superior 46. La forma de la porcion rebajada 70 de montaje es generalmente identica, vista en planta, al termistor PTC 40. Se establece una longitud D1, en una direction de profundidad, para que sea mas corta que el espesor H del termistor PTC 40. Por consiguiente, cuando se monta el termistor PTC 40 en la porcion rebajada 70 de montaje, su porcion extrema en el lado de superficie extrema inferior 47 sobresale parcialmente desde la porcion rebajada 70 de montaje.

La superficie extrema inferior 47 del termistor PTC 40, que sobresale parcialmente desde la porcion rebajada 70 de montaje, esta unida a la segunda porcion extrema 56 de solapamiento de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor. La segunda porcion extrema 56 de solapamiento es plana, ya que no incluye un rebaje. Por consiguiente, toda la superficie extrema superior 46 del termistor PTC 40 esta cubierta por una parte inferior 71 de la porcion rebajada 70 de montaje. Una parte de la superficie lateral 48 del termistor PTC 40 esta cubierta por una superficie periferica interior 73 de la porcion rebajada 70 de montaje, y toda la superficie extrema inferior 47 del termistor PTC

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40 esta cubierta con la segunda porcion extrema 56 de solapamiento. Al mismo tiempo, una parte restante de la superficie lateral 48 del termistor PTC 40 queda expuesta. Asi, de acuerdo con la presente invencion, puede reducirse la superficie expuesta del termistor PTC 40 en comparacion con los termistores PTC convencionales. La superficie expuesta, es decir la parte restante de la superficie lateral 48 del termistor PTC 40, esta cubierta con un material protector 72, como se ilustra en la FIG. 5(b).

Como el material protector 72 se utiliza resina. Como resina es preferible utilizar una resina que presente tanto resistencia al oxigeno como resistencia a los alcalis. Especificamente, es preferible utilizar una resina epoxi resistente a los alcalis. La resina epoxi resistente a los alcalis es una resina sintetica que no solo presenta la resistencia al oxigeno caracteristica de la resina epoxi original, sino que tambien presenta resistencia a los alcalis impartidos. Puesto que la resina epoxi resistente a los alcalis presenta flexibilidad, se adapta a la contraccion y expansion del termistor PTC.

En el conductor 30 de electrodo positivo de la presente invencion, la superficie expuesta del termistor PTC 40 es pequena, como se ha descrito anteriormente. Esto hace permite reducir la cantidad de resina a utilizar como material protector, y reducir el tamano de la porcion que incorpora el termistor PTC 40. Por consiguiente, el conductor 30 de electrodo positivo de la presente invencion puede montarse facilmente en las baterias con un menor espacio de almacenamiento. Cuando se utiliza en particular una resina epoxi resistente a los alcalis como material protector, puede omitirse la etapa de recubrir toda la porcion que incorpora el termistor PTC con una cinta adhesiva de gran tamano, fabricada con polipropileno, que se usa convencionalmente para asegurar la resistente a los alcalis. Esto contribuye adicionalmente a reducir la porcion a incorporar.

Por ejemplo, el conductor 30 de electrodo positivo de la presente invencion se fabrica como se muestra a continuacion.

En primer lugar, se prepara la primera mitad 42 de cuerpo de conductor provista de la porcion rebajada 70 de montaje, el termistor PTC 40, y la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor. Entonces, se aplica la pasta de soldadura a la porcion rebajada 70 de montaje de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor. Mientras tanto, se aplica pasta de soldadura a la superficie de la segunda porcion extrema 56 de solapamiento de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor en el lado de termistor PTC 40. Entonces, se inserta el termistor PTC 40 en la porcion rebajada 70 de montaje desde el lado de superficie extrema superior 46. Luego, se conecta la segunda porcion extrema 56 de solapamiento de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor a la superficie extrema inferior 47 del termistor PTC 40. En este punto, se disponen la primera mitad 42 de cuerpo de conductor y segunda mitad 44 de cuerpo de conductor de manera que queden alineadas, vistas desde un plano, y esten irregulares vistas desde un lado. En este estado, se calienta todo el conjunto para fundir la pasta de soldadura, y luego se enfria para completar la union por soldadura. Tras esto, se cubre una porcion expuesta de la superficie lateral 48 del termistor PTC 40, que se posiciona entre la primera porcion extrema 54 de solapamiento y la segunda porcion extrema 56 de solapamiento, con una resina epoxi resistente a los alcalis que se utiliza como el material protector 72. Como resultado, se obtiene el conductor 30 de electrodo positivo de la presente invencion.

En la presente invencion, el posicionamiento del termistor PTC 40 puede lograrse de manera sencilla si se ajusta el termistor PTC 40 en la porcion rebajada 70 de montaje. Por consiguiente, la fabricacion resulta mas facil que hasta el momento, y se logra una excelente eficiencia de fabricacion.

(Segunda realizacion)

Se ofrecera una descripcion de una bateria de una segunda realizacion, a la que se aplica la presente invencion.

La bateria de la segunda realizacion solo difiere de la bateria 2 de la primera realizacion en que la bateria incluye un conductor 31 de electrodo positivo, que tambien tiene una porcion rebajada 84 de montaje, proporcionada en una segunda porcion extrema 82 de solapamiento de una segunda mitad 80 de cuerpo de conductor. Por consiguiente, los miembros y las porciones que presentan las funciones identicas a los de la primera realizacion descrita se indican con numeros de referencia identicos, para omitir la descripcion de los mismos y para proporcionar la descripcion solo de aquellos que sean diferentes de la primera realizacion.

En primer lugar, como se ilustra en la FIG. 6, la segunda mitad 80 de cuerpo de conductor de acuerdo con el conductor 31 de electrodo positivo presenta una segunda porcion rebajada 84 de montaje, provista en la segunda porcion extrema 82 de solapamiento, proporcionandose la segunda porcion rebajada 84 de montaje para que el termistor PTC 40 pueda montarse en la misma. Esta segunda porcion rebajada 84 de montaje tiene una forma similar a la primera porcion rebajada 70 de montaje, proporcionada en la primera mitad 42 de cuerpo de conductor. Es decir, la forma de la porcion rebajada 84 de montaje es sustancialmente identica, vista en planta, a la del termistor PTC 40, y se establece una longitud D2, en una direccion de profundidad, de modo que sea mas corta que el espesor H del termistor PTC 40. En este caso, si las periferias de la primera porcion extrema 54 de solapamiento y la segunda porcion extrema 82 de solapamiento entran en contacto mutuo, cuando se apilan la primera porcion

extrema 54 de solapamiento, la segunda porcion extrema 82 de solapamiento, y el termistor PTC 40, se perturba la conexion electrica de la primera porcion extrema 54 de solapamiento, la segunda porcion extrema 82 de solapamiento, y un termistor PTC 40, que estan conectados en serie. Esto desactiva el control de corriente por parte del termistor PTC 40. Por consiguiente, resulta necesario evitar que la primera porcion extrema 54 de solapamiento 5 y la segunda porcion extrema 82 de solapamiento entren en contacto mutuo. Por lo tanto, la suma de la profundidad D1 de la primera porcion rebajada 70 de montaje y la profundidad D2 de la segunda porcion rebajada 84 de montaje se establece de modo que sea menor que el espesor H del termistor PTC, es decir, se cumple H>D1+D2.

Cuando cada una de la primera porcion extrema 54 de superposicion y la segunda porcion extrema 82 de superposicion estan as! provistas de las porciones rebajadas 70 y 84 de encaje, se facilita aun mas el 10 posicionamiento del termistor PTC 40 en el momento de la fabricacion del conductor 31 de electrodo positivo. Ademas, dado que el termistor PTC 40 esta montado en estas porciones rebajadas 70 y 84 de encaje, pueden controlarse la primera mitad 42 de cuerpo de conductor y la segunda mitad 80 de cuerpo de conductor para que tengan una relacion posicional especificada. En resumen, se hace posible impedir que la primera mitad 42 de cuerpo de conductor y la segunda mitad 80 de cuerpo de conductor se doblen, en una porcion del termistor PTC 40, cuando 15 se mira el conductor 31 de electrodo positivo desde un plano. En consecuencia, se mantiene la linealidad del conductor 31 de electrodo positivo y se mejora adicionalmente la estabilidad morfologica. Cuando se mejora de esta manera la estabilidad morfologica del conductor 31 de electrodo positivo, se mejora adicionalmente el rendimiento de fabricacion de la baterla.

[Ejemplos]

20 1. Baterla de fabricacion

(Ejemplo 1)

Como se ilustra en la FIG. 3, se preparo un termistor PTC 40 en forma de placa, generalmente rectangular, que tenia 3 mm de largo (L), 3 mm de ancho (W), y aproximadamente 1,0 mm de espesor (H), y cuya temperatura de funcionamiento era 90 °C. A las partes de esquina del termistor PTC 40 se les dio forma redonda.

25 A modo de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor y la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor, se

prepararon unos cuerpos con forma de banda, fabricados con nlquel, de modo que tuvieran un espesor de

aproximadamente 0,2 mm. Estas primera y segunda mitades 42 y 44 de cuerpo de conductor incluyen unas porciones extremas 54 y 56 de solapamiento rectangulares que tienen una longitud (L1) de 3,5 mm de largo, y una anchura (W1) de 3,5 mm, y unas porciones 62 y 66 de cuerpo que tienen una anchura (W2) de 3 mm, como se

30 ilustra en la FIG. 4. Entre las porciones extremas 54 y 56 de solapamiento y las porciones 62 y 66 de cuerpo, se

proporcionaron unas porciones estrechas 64 y 68 que tenlan 2,5 mm de ancho (W3) y 1 mm de longitud (L2).

En este caso, como se ilustra en las FIGS. 4 y 5, la porcion extrema 54 de solapamiento de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor tenia una primera porcion rebajada 70 de montaje, cuya forma era similar a la del termistor PTC 40, vista en planta. Mas especificamente, la primera porcion rebajada 70 de montaje tenia una forma generalmente

35 rectangular, que tenia 3 mm de largo (L4), 3 mm de ancho (W4), y aproximadamente 0,3 mm de profundidad (D1).

La segunda porcion extrema 56 de solapamiento de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor era plana, ya que no presentaba una porcion rebajada.

A continuacion, se aplico la pasta de soldadura a la parte inferior 71 de la primera porcion rebajada 70 de montaje de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor, y a la segunda porcion extrema 56 de solapamiento de la segunda 40 mitad 44 de cuerpo de conductor. A continuacion, se monto el termistor PTC 40 en la primera porcion rebajada 70 de

montaje de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor, desde el lado de superficie extrema superior 46. A

continuacion, se coloco la segunda porcion extrema 56 de solapamiento de la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor en la superficie extrema inferior 47 del termistor PTC 40. En este momento, se dispuso la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor de manera que su porcion 66 de cuerpo se extendiera en una direccion opuesta a la 45 porcion 62 de cuerpo de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor. Se apilaron la primera mitad 42 de cuerpo de conductor, el termistor PTC 40, y la segunda mitad 44 de cuerpo de conductor, y en este estado se calentaron las partes apiladas. Despues de la etapa de fusion y enfriamiento de la pasta de soldadura, se completo la soldadura.

A continuacion, se relleno un espacio alrededor del termistor PTC 40, y entre la primera porcion extrema 54 de la primera mitad 42 de cuerpo de conductor y la segunda porcion extrema 56 de solapamiento de la segunda mitad 44 50 de cuerpo de conductor, con una resina epoxi resistente a los alcalis. Como resultado, se recubrio con un material protector 72 toda la parte expuesta de las superficies laterales 48 del termistor PTC. De esta manera se fabrico el conductor 30 de electrodo positivo del primer ejemplo.

Utilizando el conductor 30 de electrodo positivo, se fabrico una baterla de almacenamiento de hidrogeno de nlquel

generica, de tamano AAA. Esta baterla se denomino baterla A.

(Ejemplo Comparativo 1)

Se preparo un termistor PTC 40 similar al del ejemplo 1.

A modo de una primera mitad 90 de cuerpo de conductor y una segunda mitad 92 de cuerpo de conductor, se 5 prepararon unos cuerpos en forma de banda fabricados con nlquel, para que tuvieran un espesor de 0,2 mm. Estas primera y segunda mitades 90 y 92 de cuerpo de conductor incluyen unas porciones 94 y 96 de cuerpo, que tienen una anchura (W5) de 3 mm, y unas porciones 98 y 100 de punta que tienen una anchura (W6) de 2,5 mm, extendiendose las porciones 98 y 100 de punta desde estas porciones 94 y 96 de cuerpo, como se ilustra en la FIG. 7.

10 A continuacion, se aplico la pasta de soldadura a las porciones 98 y 100 de punta de la primera mitad 90 de cuerpo de conductor y la segunda mitad 92 de cuerpo de conductor. La pasta de soldadura se aplico a posiciones prescritas sobre las superficies de las porciones 98 y 100 de punta orientadas al termistor PTC 40. A continuacion, se coloco la porcion 98 de punta de la primera mitad 90 de cuerpo de conductor encima de la superficie extrema superior 46 del termistor PTC 40, sujetandola con una herramienta especializada. Mientras tanto, se coloco la segunda mitad 92 de 15 cuerpo de conductor de forma que su porcion 96 de cuerpo se extendiera en una direccion opuesta a la porcion 94 de cuerpo de la primera mitad 90 de cuerpo de conductor, y se coloco su porcion 100 de punta sobre la superficie extrema inferior 47 del termistor PTC 40. En este estado, se calentaron todas las partes apiladas y, a traves de la etapa de fusion y enfriamiento de la pasta de soldadura, se completo la soldadura.

En este ejemplo comparativo 1, como se ilustra en las FIGS. 7 y 8, solo se solapo con el termistor PTC 40 una 20 porcion de la primera mitad 90 de cuerpo de conductor y la segunda mitad 92 de cuerpo de conductor, que estaba en el intervalo de 2 mm de longitud (L5) desde sus extremos superiores 98a y 100a. Como resultado, se expuso el termistor PTC 40 del ejemplo comparativo 1, totalmente por la superficie lateral 48 y parcialmente por las superficies extremas superior e inferior 46 y 47. Por consiguiente, en el ejemplo comparativo 1, se aplico una resina epoxi 102 a toda la parte en la que estaba presente el termistor PTC 40, incluyendo las superficies exteriores de las porciones 98 25 y 100 de punta, de manera que cubra todas las superficies expuestas. Puesto que la resina epoxi 102 es una resina general que no presenta resistencia a los alcalis, toda la parte en la que se aplico la resina epoxi se recubrio adicionalmente con una adhesiva transparente 104, resistente a los alcalis, fabricada con polipropileno para proporcionar proteccion contra un componente alcalino. La cinta adhesiva 104, que tiene una longitud (L7) de aproximadamente 9 mm y una anchura (W7) de aproximadamente 9 mm, se coloco de modo que cubriera la porcion 30 que incorpora el termistor PTC 40 desde los lados superior e inferior. Asl, se fabrico el conductor 33 de electrodo positivo del ejemplo comparativo 1. En el conductor 33 de electrodo positivo del presente ejemplo comparativo 1, el espesor del recubrimiento de resina epoxi es mayor que el del conductor 30 de electrodo positivo del ejemplo 1. Adicionalmente, puesto que la cinta adhesiva 104 de gran tamano se dispuso encima de la resina epoxi, la porcion que incorpora el termistor PTC 40 es voluminosa en comparacion con el ejemplo 1.

35 Utilizando el conductor 33 de electrodo positivo, se fabrico una baterla generica de almacenamiento de hidrogeno de nlquel, de tamano AA. Esta baterla se denomina baterla B.

Dado que el conductor 33 de electrodo positivo del ejemplo comparativo 1 era voluminoso, como se ha descrito anteriormente, no fue posible incorporar el conductor 33 de electrodo positivo en la baterla de almacenamiento de hidrogeno de nlquel de tamano AAA.

40 (Ejemplo Comparativo 2)

Se fabrico una baterla generica de almacenamiento de hidrogeno de nlquel, de tamano AAA, utilizando un conductor de electrodo positivo generico que no inclula un termistor PTC. Esta baterla se denomina baterla C.

(Ejemplo 2)

Se fabrico un conductor de electrodo positivo de manera similar al ejemplo 1, excepto porque se utilizo un termistor 45 PTC cuya temperatura de funcionamiento era 80 °C.

Utilizando el conductor de electrodo positivo obtenido, se fabrico una baterla generica de almacenamiento de hidrogeno de nlquel, de tamano AAA. Esta baterla se denomina baterla D.

(Ejemplo 3)

Se fabrico un conductor de electrodo positivo de manera similar al ejemplo 1, excepto porque se utilizo un termistor 50 PTC cuya temperatura de funcionamiento era 100 °C.

5

10

15

20

25

Utilizando el conductor de electrodo positivo obtenido, se fabrico una baterla generica de almacenamiento de hidrogeno de nlquel, de tamano AAA. Esta baterla se denomina baterla E.

(Ejemplo 4)

Se fabrico un conductor de electrodo positivo de manera similar al ejemplo 1, excepto porque se utilizo un termistor PTC cuya temperatura de funcionamiento era 60 °C.

Utilizando el conductor de electrodo positivo obtenido, se fabrico una baterla generica de almacenamiento de hidrogeno de nlquel, de tamano AAA. Esta baterla se denomina baterla F.

(Ejemplo 5)

Se fabrico un conductor de electrodo positivo de manera similar al ejemplo 1, excepto porque se utilizo un termistor PTC cuya temperatura de funcionamiento era 110 °C.

Utilizando el conductor de electrodo positivo obtenido, se fabrico una baterla generica de almacenamiento de hidrogeno de nlquel, de tamano AAA. Esta baterla se denomina baterla G.

2. Evaluacion de las baterlas

(1) Se efectuo un tratamiento de activacion inicial en las baterlas obtenidas A a C, para darle a las baterlas un estado utilizable. A continuation, se cargaron las respectivas baterlas a un estado de carga completa.

A continuacion, se sometieron las baterlas A a C a un ambiente de 25 °C. A continuacion, se conectaron el terminal de electrodo positivo y el terminal de electrodo negativo de las respectivas baterlas, a traves de un alambre de metal, para causar un cortocircuito externo. Se midieron las temperaturas superficiales de las respectivas baterlas en ese punto, y se obtuvo la temperatura superficial mas alta de las baterlas en caso de cortocircuito externo. Los resultados obtenidos se ilustran en la Tabla 1 como las temperaturas superficiales de las baterlas.

[Tabla 1]

Ejemplo comparativo 2 (baterla C)

Ejemplo comparativo 1 (baterla B) Ejemplo 1 (baterla A)

Ausente

Presente Presente Presencia o ausencia de PTC

-

90 90 Temperatura de funcionamiento de PTC (°C)

-

Grande Pequena Area expuesta de PTC

-

Presente, resina Epoxi Presente, resina Epoxi resistente a los Alcalis Presencia o ausencia de protection contra el oxlgeno

-

Presente, cinta de Polipropileno Presente, resina Epoxi resistente a los Alcalis Presencia o ausencia de proteccion contra los Alcalis

138,0

44,8 52,5 Temperatura superficial de la baterla (°C)

La Tabla 1 indica los siguientes hallazgos.

El conductor de electrodo positivo del ejemplo 1 presenta unas porciones extremas de solapamiento mayores que el termistor PTC. Adicionalmente, las porciones extremas de solapamiento presentan una portion rebajada de montaje, proporcionada para el termistor PTC. En estas porciones extremas de solapamiento, las superficies superior e

5

10

15

20

25

30

35

inferior, as! como una parte de la superficie lateral del termistor PTC, estan cubiertas, de manera que el area expuesta del termistor PTC es menor que en un termistor PTC convencional. Puesto que el area de una porcion del termistor PTC que deberla cubrirse es pequena, puede reducirse la cantidad de resina a utilizar para la proteccion. Adicionalmente, en el conductor de electrodo positivo del ejemplo 1, la proteccion contra el oxlgeno y la proteccion contra los alcalis solo puede lograrse con una resina epoxi resistente a los alcalis. Como resultado, las medidas de proteccion para el termistor PTC pueden simplificarse mas de lo que antes era posible. Esto evita que la porcion que incorpora el termistor PTC se vuelva voluminosa y, por lo tanto, el conductor de electrodo positivo del ejemplo 1 puede montarse en la baterla de tamano AAA.

Se monto en la baterla B el conductor de electrodo positivo del ejemplo comparativo 1, que era un conductor de electrodo positivo convencional que inclula el termistor PTC. Cuando se produjo un cortocircuito externo en la baterla B, la baterla B tenia una temperatura superficial de 44,8 °C. Contrariamente a esto, cuando se produjo un cortocircuito externo en la baterla A en el ejemplo 1, la baterla tenia una temperatura superficial de 52,5 °C, que fue 7,7 °C superior a la de la baterla B. Se considera que la temperatura de la baterla A paso a ser mayor que la de la baterla B porque la baterla A era una baterla de tamano AAA, menor la baterla B de tamano AA, de modo que la temperatura de la baterla A aumento facilmente. Sin embargo, puesto que la temperatura superficial de la baterla Fue menor que la de un juguete domestico estandar (la temperatura exotermica maxima de la baterla es 70 °C, o menos), se considera que puede suprimirse suficientemente la generacion de calor.

Por el contrario, la baterla C que no incorporaba el termistor PTC genero calor hasta aproximadamente 138,0 °C, cuando se produjo el cortocircuito externo. En comparacion con la baterla C, la temperatura de la baterla A solo aumento la mitad de la temperatura de la baterla C, incluso cuando se produjo el cortocircuito externo. Esto tambien sugiere que puede suprimirse suficientemente la generacion de calor.

Como se ha descrito anteriormente, puede decirse que la presente invencion permite montar en una baterla de tamano AAA el conductor de electrodo positivo, que incorpora el termistor PTC y que, por ello, es voluminoso y en el pasado resultaba diflcil de montar en una baterla de tamano AAA. Adicionalmente, tambien puede implementarse el mismo efecto de supresion de generacion de calor anteriormente mencionado.

(2) A continuacion, se efectuo un procesamiento de activacion inicial en las baterlas obtenidas A y D a G, para darle a las baterlas un estado utilizable. A continuacion, se cargaron las respectivas baterlas a un estado de carga completa.

Luego, se dejaron estas baterlas en un entorno a 60 °C durante 2 horas y, en el mismo entorno de temperatura, se midieron los valores de resistencia electrica entre los terminales de electrodo positivo y los terminales de electrodo negativo. Los resultados se ilustran en la Tabla 2 como valores de resistencia de las baterlas en un entorno a 60 °C.

A continuacion, se enfriaron estas baterlas A y D a G a la temperatura ambiente, y se pusieron en un entorno a 25 °C. Luego, se conectaron el terminal de electrodo positivo y el terminal de electrodo negativo de las respectivas baterlas, a traves de un alambre de metal, para causar un cortocircuito externo. Se midieron las temperaturas superficiales de las respectivas baterlas en ese punto, y se obtuvieron las temperaturas superficiales mas altas de las baterlas en caso de cortocircuito externo. Los resultados obtenidos se ilustran en la Tabla 2 tambien como las temperaturas superficiales de las baterlas.

[Tabla 2]

Ejemplo 5 (baterla G)

Ejemplo 4 (baterla F) Ejemplo 3 (baterla E) Ejemplo 2 (baterla D) Ejemplo 1 (baterla A)

110

60 100 80 90 Temperatura de funcionamiento de PTC (°C)

0,018

1020 0,019 0,019 0,020 Valor de resistencia de la baterla en un entorno a 60 °C (Q)

74,8

44,2 62,3 49,6 52,5 Temperatura superficial de la baterla (°C)

5

10

15

20

25

30

35

40

La Tabla 2 indica los siguientes hallazgos.

En primer lugar, en las baterlas A y D a G, todas las temperaturas superficiales mas altas de las baterlas, en caso de cortocircuito externo a 25 °C, fueron mas bajas que la temperatura superficial mas alta de la baterla C, que no incorporaba el termistor PTC, en caso de cortocircuito externo. Por lo tanto, puede decirse que el termistor PTC funciona eficazmente en lo referente a suprimir la generacion de calor.

En este caso, cuando se puso en un entorno a 60 °C la baterla F para la que la temperatura de funcionamiento del termistor PTC se habla establecido a 60 °C, la temperatura del termistor PTC incluido en la mismo tambien aumento bajo la influencia de la temperatura ambiental. Como resultado, se activo la funcion de supresion de corriente y el valor de la resistencia electrica de la baterla aumento hasta aproximadamente 1.000 Q. Por consiguiente, en caso de que la temperatura del entorno en el que este situada la baterla F alcance aproximadamente 60 °C, es decir, cuando la baterla F este situada dentro de un coche durante el verano, o en un caso similar, por ejemplo, la baterla F puede suprimir la corriente y desactivar el funcionamiento del aparato, incluso si no se produjera realmente el cortocircuito externo. Por el contrario, en el caso de las baterlas A, D, E y G, cuyas temperaturas de funcionamiento del termistor PTC son mayores que la que la baterla F, sus valores de resistencia son tan bajos como 0,020 Q o menos, incluso en un entorno a 60 °C. Por lo tanto, puede decirse que no se produce el mismo fallo que en la baterla F.

Cuando estas baterlas causaron un cortocircuito externo en un entorno a 25 °C, las temperaturas superficiales de las baterlas A y las baterlas D a F fueron 65,0 °C o menos, pero la temperatura superficial de la baterla G aumento a 74,8 °C.

Esto era indicativo de que una temperatura de funcionamiento del termistor PTC que se establezca demasiado alta, para evitar un mal funcionamiento, provocara una temperatura superficial relativamente alta de la baterla cuando se produzca realmente el cortocircuito externo.

Como se desprende de lo anterior, puede decirse que la temperatura de funcionamiento del termistor PTC se establece preferentemente en el intervalo de 80 °C a 100 °C, con el fin de evitar el mal funcionamiento del termistor PTC, y de cumplir la norma de los juguetes domesticos (la temperatura exotermica maxima de la baterla es de 70 °C, o menos), cuando se produzca realmente un cortocircuito externo.

La presente invencion no esta limitada a las realizaciones y ejemplos anteriormente descritos, sino que son posibles varios cambios. Por ejemplo, las baterlas a las que se aplica la presente invencion no se limitan a la baterla de almacenamiento de hidrogeno de nlquel. La presente invencion tambien es aplicable a otras baterlas de almacenamiento alcalino. El termistor PTC para su uso en la presente invencion no se limita al termistor PTC

esquinas de diversas y formas triangulares. del termistor PTC.

Explicacion de signos de referencia

rectangular con esquinas redondeadas. Tambien pueden adoptarse termistores PTC con formas, tales como formas cuadradas que incluyan formas rectangulares, formas circulares, En ese caso, a la porcion rebajada de montaje se le dara una forma que coincida con la forma

2

Baterla de almacenamiento de hidrogeno de nlquel

10

Capsula exterior

11

Cuerpo de sellado

12

Material aislante de embalaje

14

Placa de tapa

20

Terminal de electrodo positivo

24

Electrodo positivo

26

Electrodo negativo

28

Separador

30, 31, 33

Conductor de electrodo positivo

40

Termistor PTC

44

72

Primera mitad de cuerpo de conductor Segunda mitad de cuerpo de conductor Material protector

Claims (3)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   REIVINDICACIONES

   1. Una baterla de almacenamiento alcalina, que comprende: una capsula exterior, que tiene un extremo superior abierto;

   un grupo de electrodos, que incluye un electrodo positivo y un electrodo negativo que se apilan mediante un separador, estando alojado el grupo de electrodos en la capsula exterior, junto con electrolitos alcalinos;

   un cuerpo de sellado, fijado a un borde de abertura de la capsula exterior en un estado aislado, teniendo el cuerpo de sellado una placa de tapa que sella la abertura y un terminal de electrodo positivo conectado electricamente a la placa de tapa; y

   un conductor de electrodo positivo que conecta electricamente el electrodo positivo y el cuerpo de sellado, en la que

   el conductor de electrodo positivo incluye una primera mitad de cuerpo de conductor, conectada electricamente al cuerpo de sellado, una segunda mitad de cuerpo de conductor conectada electricamente al electrodo positivo, y un termistor PTC dispuesto entre la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor,

   la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor presentan, respectivamente, unas porciones extremas de solapamiento formadas en una porcion en la que la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor se solapan entre si, siendo mayores las porciones extremas de solapamiento que el termistor PTC, vistas desde un plano, y estando en contacto con el termistor PTC,

   estando montado el termistor PTC en una porcion rebajada de montaje, formada en la porcion extrema de solapamiento de al menos una de la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor, y

   una porcion expuesta del termistor PTC, que no esta cubierta con las porciones extremas de solapamiento de la primera mitad de cuerpo de conductor y la segunda mitad de cuerpo de conductor, esta cubierta con un material protector.
2. 2. La baterla de almacenamiento alcalina de acuerdo con la reivindicacion 1, en la que

   el material protector esta fabricado con una resina que presenta resistencia al oxlgeno, as! como resistencia a los alcalis.
3. 3. La baterla de almacenamiento alcalina de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en la que la temperatura de funcionamiento del termistor PTC se establece entre 80 °C y 100 °C.