JP2001035547A - 二次電池 - Google Patents

二次電池

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JP2001035547A
JP2001035547A JP11203534A JP20353499A JP2001035547A JP 2001035547 A JP2001035547 A JP 2001035547A JP 11203534 A JP11203534 A JP 11203534A JP 20353499 A JP20353499 A JP 20353499A JP 2001035547 A JP2001035547 A JP 2001035547A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉された電槽内の発電要素の温度を精度良
くかつ応答性良く検出でき、また組付け及びメンテナン
スの作業性の良い二次電池を提供する。 【解決手段】 密閉された電槽３内に発電要素６を収容
し、電槽３にその内部に対して密閉され外部に対して開
放されるとともに先端の底面１２ａが発電要素６に接触
又は近接する有底の温度検出穴１２を設け、電槽３の温
度検出穴１２の側部に係合フック１４を設け、温度検知
器１３に弾性変形可能な係合フランジ２１を設け、係合
フック１４に弾性変形状態で係合した係合フランジ２１
の弾性復元力で温度検知器１３を付勢し、温度検知器１
３を温度検出穴１２に着脱可能にかつ先端の検知端１３
ａを温度検出穴１２の底面１２ａに圧接状態で装着する
ようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池に関し、特
に密閉された電槽内に発電要素を収容してなる密閉型二
次電池における温度検知部の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気自動車等に使用される密閉型二次電
池における温度検知部としては、電池内の気密性を保持
しながら内部温度を検出するため、電槽にその内部に対
して密閉され外部に対して開放された有底の温度検出穴
を設け、この温度検出穴に温度検出素子を挿入配置して
合成樹脂を充填することにより電槽に一体的に設けてな
る埋め込み型のものが知られている。
【０００３】また、特開平９−１２０８４６号公報に
は、上記のような有底の温度検出穴に温度検知器を挿入
し、接着剤や樹脂で接着し若しくは熱溶着し、又は固定
し、電池外部から電池内の温度を検出するようにしたも
のが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、埋め込
み型のものでは温度検出素子の挿入配置状態によって温
度検出の精度や応答性が悪くなる恐れがあるとともに温
度検出素子の配置状態が適切であるか否かの検出が困難
であり、また電槽の製造工程も複雑になってコスト高に
なるとともに取扱いも容易でなく、さらに電池を交換す
る際には温度検知器も交換する必要があるとともに配線
も交換する必要があり、メンテナンスも容易でないとい
う問題がある。
【０００５】また、上記公報に開示されたものでは、電
槽とは別体の温度検知器を有底の温度検出穴内に挿入配
置するようにしているが、温度検知器を温度検出穴の壁
面との間に隙間を生じないように挿入配置するための手
段が特に示されていず、精度及び応答性の良い温度検出
を行えない恐れがあるという問題がある。
【０００６】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、密閉
された電槽内の発電要素の温度を精度良くかつ応答性良
く検出でき、また組付け及びメンテナンスの作業性の良
い二次電池を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の二次電池は、密
閉された電槽内に発電要素を収容し、電槽にその内部に
対して密閉され外部に対して開放された有底の温度検出
穴を設け、温度検知器を温度検出穴に着脱可能にかつ先
端の検知端を温度検出穴の底面に圧接状態で装着する装
着手段を設けたものであり、電槽内の密閉を保持したま
ま温度検出穴の底面を介して電池内部の温度を検出でき
るとともに、温度検知器の検知端が温度検出穴の底面に
圧接されているので、精度良くかつ応答性良く電池温度
を検出でき、また温度検知器を電槽の温度検出穴に着脱
できるので温度検知器の組付けや電池交換などのメンテ
ナンス時の作業性の良い二次電池が得られる。
【０００８】また、電槽の温度検出穴の側部に係合フッ
クを設け、温度検知器に弾性変形可能な係合フランジを
設け、係合フックに弾性変形状態で係合した係合フラン
ジの弾性復元力で温度検知器を圧接付勢するように構成
すると、係合フランジを係合フックに係合させるだけ
で、ワンタッチ操作によって着脱することができるとと
もに係合フランジの弾性復元力で確実に圧接させること
ができる。
【０００９】また、温度検出穴及び温度検知器の先端部
を他の部分より細径に形成すると、温度検知器の検知端
に対して温度検出穴の底面だけでなく、その近傍の周囲
からも熱が伝達されるとともに温度検知部の熱容量も小
さいために一層高精度にかつ応答性良く温度検出でき
る。
【００１０】また、温度検知器を、有底筒状の検知器ケ
ース内にその底面に接触させて検知素子を挿入配置する
とともに樹脂を充填して構成すると、検知素子が検知器
ケース内に配置されて一体化されるために検知素子から
のリード線が破断したりする恐れがなくて取扱いが容易
となりかつ熱の伝達も円滑に行われて応答性良く温度検
出でき、また検知器ケースの底面を介して検知素子にて
温度検知するためその底面の壁厚を薄くすることにより
応答性が向上する。
【００１１】また、温度検知器を、筒状の検知器ケース
内にその先端開口に臨むように検知素子を挿入配置する
とともに樹脂を充填して構成すると、検知素子の周囲が
検知器ケースと充填樹脂にて保護されるとともに検知器
ケースに一体化されているために検知素子からのリード
線が破断したりする恐れがなくて取扱いが容易となりか
つ温度検出穴の底面から直接検知素子に熱が伝達される
ため一層応答性良く温度検出できる。
【００１２】また、温度検知器に、引出しワイヤを固定
するワイヤ固定フックを設けると、引出しワイヤに不測
に外力が作用したときにも、温度検知器からの引き出し
端に応力が集中して断線するのを防止できる。
【００１３】また、係合フックは温度検出穴の軸芯方向
と直交する方向に弾性変位可能に構成され、温度検知器
に係合フックの変位量を規制する突部を設けると、温度
検知器の着脱時に係合フックを変位させ過ぎて破損する
のを防止できる。
【００１４】また、電槽の温度検出穴、温度検出器の検
知器ケース及び装着手段がすべて合成樹脂製とすると、
これらの部分が金属部品からなる場合のように熱が外部
に放散されて適切な温度検出ができないというようなこ
とがなく、高精度に温度検出することができる。
【００１５】また、電槽の温度検出穴を、その先端底面
が発電要素の最高温度位置（例えば最も温度が高くなる
とともに放熱し難い発電要素の上端中央部や集電体近傍
など）に接触又は近接するように配設すると、応答性良
く電池温度を検出することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の二次電池の一実施
形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１７】本実施形態の二次電池１は、電気自動車用
の駆動電源として好適に用いることができるニッケル・
水素二次電池であり、図１に示すように、複数の二次電
池１を並列配置し、電気的には直列接続して使用され
る。また、各二次電池１の対向壁面間に冷却媒体通路２
を形成して各二次電池１を強制冷却するように構成され
ている。
【００１８】各二次電池１は、図１、図２に示すよう
に、上端開口の中空直方体状の槽本体４の上端開口に蓋
体５を一体接合して密閉された電槽３が構成されるとと
もに、その電槽３内に発電要素６を収納して構成されて
いる。槽本体４及び蓋体５はＰＰ／ＰＰＥアロイなどの
合成樹脂材料にて構成されている。電槽３の長手方向両
端部には正極端子と負極端子（図示せず）が配設され、
また蓋体５の適所には電槽３内の圧力が一定以上になっ
たときに圧力を開放するための安全弁（図示せず）が配
設されている。
【００１９】発電要素６は、Ｎｉの発泡メタルからなる
正極板７とＮｉのパンチングメタルに活物質を塗着して
なる負極板８を、各正極板７に被せた袋状のセパレータ
９を介して積層して構成されており、電解液とともに電
槽３内に収容されている。正極板７群と負極板８群は互
いに反対側の側縁部が突出されてそれぞれリード部７
ａ、８ａとされ、これらリード部７ａ、８ａがそれぞれ
集電板１０、１１に一体接合されている。これら集電板
１０、１１はそれぞれ上記正極端子と負極端子に接続さ
れている。
【００２０】電槽３の蓋体５の略中央部には、電槽３内
部に対して密閉され外部に対して開放された有底の温度
検出穴１２が形成されている。この温度検出穴１２の先
端の底面１２ａは発電要素６の最高温度位置である上端
中央部に接触又は近接するように配設されている。そし
て、温度検出穴１２に対して温度検知器１３が着脱可能
にかつ先端の検知端１３ａを温度検出穴１２の底面１２
ａに圧接させて装着されている。
【００２１】この温度検出部の構成を、図３、図４を参
照して詳しく説明すると、温度検出穴１２の先端部には
その他の部分よりも小径の先端小径部１２ｂが形成され
ている。また、温度検出穴１２の上端開口の両側部に１
対の係合フック１４が突設されている。これら係合フッ
ク１４はその先端部が互いに遠近方向に動き得るように
弾性変形可能に構成されるとともに、その上部外側に、
上方に向けて内側に傾斜するガイド面１５ａとその下端
に連続して形成された下向きの係合面１５ｂとを有する
断面略三角形状の係合爪部１５が突設されている。
【００２２】温度検知器１３は、ＰＥなどの合成樹脂製
の有底筒状の検知器ケース１６内にその底面１６ａにサ
ーミスタなどの検知素子１７を接触させて挿入配置する
とともにエポキシ樹脂などの樹脂１８を充填して構成さ
れている。検知器ケース１６の下端部には検知素子１７
が丁度嵌合するように先端小径部１６ｂが形成され、温
度検知器１３の先端部に、温度検出穴１２の先端小径部
１２ｂに丁度嵌合する先端小径部１３ｂが構成されてい
る。また、検知器ケース１６の内周面の下部には検知素
子１７を先端小径部１６ｂ内に円滑に挿入できるように
テーパガイド面１６ｃが形成されている。１９は検知素
子１７から延出されたリード線、２０はリード線１９の
上端に接続された引出しワイヤで、検知素子１７とリー
ド線１９と引出しワイヤ２０の先端部までが検知器ケー
ス１６内に挿入されて充填された樹脂１８にて一体化さ
れている。
【００２３】また、検知器ケース１６の上端部の両側に
は、１対の係合フック１４がそれぞれ貫通できるように
平面視が方形枠状でかつ上下に弾性変形可能な一対の係
合フランジ２１が突設されている。本実施形態では、各
係合フランジ２１の正面視の中間部にＶ字状の屈曲部２
１ａが形成されている。そして、係合フランジ２１に対
して係合フック１４を貫通させ、その係合爪部１５に係
合フランジ２１を弾性変形状態で係合させることによ
り、係合フランジ２１の弾性復元力で温度検知器１３を
温度検出穴１２の底面１２ａに圧接付勢するように構成
されている。
【００２４】また、検知器ケース１６の上端部の一対の
係合フランジ２１が対向する方向と直交する方向の一側
部から斜め上方に支片２２が延出され、その先端に引出
しワイヤ２０を上方から挟持固定する下向きに開いたコ
字状のワイヤ固定フック２３が配設されている。また、
検知器ケース１６の上端部両側には、方形枠状の係合フ
ランジ２１の内側の中央部に向けて突出し、係合フック
１４の変位量を規制する突部２４が突設されている。
【００２５】以上の構成の二次電池１においては、温度
検出穴１２の底面１２ａを介して電槽３内の密閉状態を
保持したまま、かつその温度検出穴１２の底面１２ａに
温度検知器１３の検知端１３ａを圧接させた状態で温度
検出するので、精度良くかつ応答性良く電池温度を検出
することができ、また温度検出穴１２の底面１２ａが発
電要素６の上端中央部に当接又は近接するように配設さ
れているので、二次電池１の最も温度が高くなる部分の
温度を速やかに検出できる。このように電池温度を高精
度に応答性良く検出することにより、正確な電池制御を
行うことができ、電池の長寿命化及び信頼性の向上を図
ることができる。
【００２６】また、電槽３側の温度検出穴１２及び係合
フック１４、並びに温度検知器１３の検知器ケース１６
及び係合フランジ２１がすべて合成樹脂製であるため、
熱伝導性が低く、これらが金属部品からなる場合のよう
に熱が外部に放散されて適切な温度検出ができないとい
うようなことがなく、高精度に温度検出することができ
る。
【００２７】また、温度検知器１３の装着に際しては、
温度検知器１３を電槽３の温度検出穴１２に挿入して方
形枠状の係合フランジ２１内に係合フック１４を貫入さ
せ、係合爪部１５のガイド面１５ａに沿って係合フラン
ジ２１を滑らせながら押し下げ、係合フランジ２１を下
方に弾性変形させた状態で係合面１５ｂに係合させるこ
とによってワンタッチで温度検知器１３を装着すること
ができ、かつその装着状態で係合フランジ２１の弾性復
元力で上記のように温度検知器１３の検知端１３ａを温
度検出穴１２の底面１２ａに確実に圧接させることがで
きる。
【００２８】また、一対の係合フック１４を内側に向け
て押圧して係合爪部１５の係合面１５ｂと係合フランジ
２１の係合を解除することにより、ワンタッチで温度検
知器１３を取り外すことができる。なお、取り外しに際
して、係合フック１４の変位量が突部２４にて規制され
ているので、係合フック１４を過大に変形させて損傷し
てしまうような恐れはない。このように温度検知器１３
をワンタッチで着脱できることによって温度検知器１３
の組付け時や、各二次電池１の交換などのメンテナンス
時などの作業性が良い。
【００２９】また、温度検出穴１２の先端部に先端小径
部１２ｂを設け、温度検知器１３の先端部に先端小径部
１３ｂを設けて他の部分より細径に形成しているので、
温度検知器１３の検知端１３ａに対して温度検出穴１２
の底面１２ａだけでなくその近傍の周囲からも熱が伝達
され、また温度検知部の熱容量も小さいために、一層高
精度にかつ応答性良く温度検出できる。
【００３０】また、温度検知器１３自体は、有底筒状の
検知器ケース１６内にその底面１６ａに接触させて検知
素子１７を挿入配置し、樹脂１８を充填して一体化して
構成しているので、検知素子１７からのリード線１９が
破断したりする恐れがなくて取扱いが容易となりかつ熱
の伝達も円滑に行われて応答性良く温度検出でき、また
検知器ケース１６の底面１６ａの壁厚を、例えば０．５
ｍｍ以下の薄肉に形成することにより応答性が向上す
る。この場合、温度検出穴１２の底面１２ａも、例えば
０．７ｍｍ以下の薄肉に形成するのが好ましい。
【００３１】また、温度検知器１３には引出しワイヤ２
０を固定するワイヤ固定フック２３を設けているので、
引出しワイヤ２０に不測に外力が作用したときにも、引
出しワイヤ２０の温度検知器１３からの引き出し端に応
力が集中して断線するのを防止できる。
【００３２】上記図示例では、温度検知器１３の係合フ
ランジ２１の中間部に屈曲部２１ａを形成し、係合フラ
ンジ２１を係合フック１４の係合爪部１５のガイド面１
５ａに沿って滑らせながら押し下げる際に、係合フック
１４が内側に弾性変形するとともに、係合フランジ２１
側でもその屈曲部２１ａである程度伸展するようにした
例を示したが、図５に示す変形例のように係合フランジ
２１の中間部の屈曲部２１ａを無くし、中間部を斜め下
方に延びる単純な接続片２１ｂにて構成してもよい。
【００３３】次に、本発明の他の実施形態について、図
６を参照して説明する。上記実施形態の温度検知器１３
においては、有底筒状の検知器ケース１６内にその底面
１６ａにサーミスタなどの検知素子１７を接触させて挿
入配置した例を示したが、本実施形態では、底面を無く
した筒状の検知器ケース２６内にその先端開口２６ａに
臨むように検知素子１７を挿入配置するとともに検知器
ケース２６内に樹脂１８を充填して構成されている。な
お、２６ｂは先端小径部、２６ｃはテーパガイド面で、
上記実施形態の先端小径部１６ｂ、テーパガイド面１６
ｃに対応するものである。
【００３４】本実施形態においては、検知素子１７の周
囲が検知器ケース２６と充填樹脂１８にて保護されると
ともに検知器ケース２６に一体化されているために検知
素子１７からのリード線１９が破断したりする恐れがな
くて取扱いが容易となりかつ温度検出穴１２の底面１２
ａから直接検知素子１７に熱が伝達されるため一層応答
性良く温度検出できる。
【００３５】また、図６では係合フランジ２１の中間部
に屈曲部２１ａを形成した例を示したが、本実施形態に
おいても図７に示す変形例のように係合フランジ２１の
中間部の屈曲部２１ａを無くし、中間部を斜め下方に延
びる単純な接続片２１ｂにて構成してもよい。
【００３６】
【発明の効果】本発明の二次電池によれば、以上の説明
から明らかなように、密閉された電槽内に発電要素を収
容し、電槽にその内部に対して密閉され外部に対して開
放された有底の温度検出穴を設け、温度検知器を温度検
出穴に着脱可能にかつ先端の検知端を温度検出穴の底面
に圧接状態で装着する装着手段を設けたので、電槽内の
密閉を保持したまま温度検出できるとともに、温度検知
器の検知端が温度検出穴の底面に圧接されていることに
より精度良くかつ応答性良く電池温度を検出でき、また
温度検知器を電槽の温度検出穴に着脱できるので温度検
知器の組付けや電池交換などのメンテナンス時の作業性
も向上する。
【００３７】また、電槽の温度検出穴の側部に係合フッ
クを設け、温度検知器に弾性変形可能な係合フランジを
設け、係合フックに弾性変形状態で係合した係合フラン
ジの弾性復元力で温度検知器を圧接付勢するように構成
すると、係合フランジを係合フックに係合させるだけ
で、ワンタッチ操作によって着脱することができるとと
もに係合フランジの弾性復元力で確実に圧接させること
ができる。
【００３８】また、温度検出穴及び温度検知器の先端部
を他の部分より細径に形成すると、温度検知器の検知端
に対して温度検出穴の底面だけでなく、その近傍の周囲
からも熱が伝達されるとともに熱容量も小さいために一
層高精度にかつ応答性良く温度検出できる。
【００３９】また、温度検知器を、有底筒状の検知器ケ
ース内にその底面に接触させて検知素子を挿入配置する
とともに樹脂を充填して構成すると、検知素子が検知器
ケース内に配置されて一体化されるために検知素子から
のリード線が破断したりする恐れがなくて取扱いが容易
となりかつ熱の伝達も円滑に行われて応答性良く温度検
出でき、また検知器ケースの底面を介して検知素子にて
温度検知するためその底面の壁厚を薄くすることにより
応答性が向上する。
【００４０】また、温度検知器を、筒状の検知器ケース
内にその先端開口に臨むように検知素子を挿入配置する
とともに樹脂を充填して構成すると、検知素子の周囲が
検知器ケースと充填樹脂にて保護されるとともに検知器
ケースに一体化されているために検知素子からのリード
線が破断したりする恐れがなくて取扱いが容易となりか
つ温度検出穴の底面から直接検知素子に熱が伝達される
ため一層応答性良く温度検出できる。
【００４１】また、温度検知器に、引出しワイヤを固定
するワイヤ固定フックを設けると、引出しワイヤに不測
に外力が作用したときにも、温度検知器からの引き出し
端に応力が集中して断線するのを防止できる。
【００４２】また、係合フックは温度検出穴の軸芯方向
と直交する方向に弾性変位可能に構成され、温度検知器
に係合フックの変位量を規制する突部を設けると、温度
検知器の着脱時に係合フックを変位させ過ぎて破損する
のを防止できる。
【００４３】また、電槽の温度検出穴、温度検出器の検
知器ケース及び装着手段がすべて合成樹脂製とすると、
これらの部分が金属部品からなる場合のように熱が外部
に放散されて適切な温度検出ができないというようなこ
とがなく、高精度に温度検出することができる。
【００４４】また、電槽の温度検出穴を、その先端底面
が発電要素の最高温度位置に接触又は近接するように配
設すると、応答性良く電池温度を検出することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の二次電池の一実施形態の縦断正面図で
ある。
【図２】同実施形態の縦断側面図である。
【図３】同実施形態の温度検知部の詳細拡大縦断正面図
である。
【図４】同実施形態における検知器ケースの斜視図であ
る。
【図５】同実施形態の変形例における温度検知部の詳細
拡大縦断正面図である。
【図６】本発明の二次電池の他の実施形態における温度
検知部の詳細拡大縦断正面図である。
【図７】同実施形態の変形例における温度検知部の詳細
拡大縦断正面図である。
【符号の説明】
１ 二次電池 ３ 電槽 ６ 発電要素 １２ 温度検出穴 １２ａ 底面 １２ｂ 先端小径部 １３ 温度検知器 １３ａ 検知端 １３ｂ 先端小径部 １４ 係合フック １６ 検知器ケース １６ａ 底面 １７ 検知素子 １８ 樹脂 ２０ 引出しワイヤ ２１ 係合フランジ ２３ ワイヤ固定フック ２４ 突部 ２６ 検知器ケース ２６ａ 先端開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 功 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニック ＥＶエナジー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA07 AA09 AA13 CC02 DD22 KK01 5H030 AA06 AA09 AS08 FF24 FF69

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 密閉された電槽内に発電要素を収容し、
    電槽にその内部に対して密閉され外部に対して開放され
    た有底の温度検出穴を設け、温度検知器を温度検出穴に
    着脱可能にかつ先端の検知端を温度検出穴の底面に圧接
    状態で装着する装着手段を設けたことを特徴とする二次
    電池。
  2. 【請求項２】 電槽の温度検出穴の側部に係合フックを
    設け、温度検知器に弾性変形可能な係合フランジを設
    け、係合フックに弾性変形状態で係合した係合フランジ
    の弾性復元力で温度検知器を圧接付勢するように構成し
    たことを特徴とする請求項１記載の二次電池。
  3. 【請求項３】 温度検出穴及び温度検知器の先端部を他
    の部分より細径に形成したことを特徴とする請求項１記
    載の二次電池。
  4. 【請求項４】 温度検知器は、有底筒状の検知器ケース
    内にその底面に接触させて検知素子を挿入配置するとと
    もに樹脂を充填して構成したことを特徴とする請求項１
    又は２に記載の二次電池。
  5. 【請求項５】 温度検知器は、筒状の検知器ケース内に
    その先端開口に臨むように検知素子を挿入配置するとと
    もに樹脂を充填して構成したことを特徴とする請求項１
    又は２に記載の二次電池。
  6. 【請求項６】 温度検知器に、引出しワイヤを固定する
    ワイヤ固定フックを設けたことを特徴とする請求項１〜
    ５の何れかに記載の二次電池。
  7. 【請求項７】 係合フックは温度検出穴の軸芯方向と直
    交する方向に弾性変位可能に構成され、温度検知器に係
    合フックの変位量を規制する突部を設けたことを特徴と
    する請求項２記載の二次電池。
  8. 【請求項８】 電槽の温度検出穴、温度検出器の検知器
    ケース及び装着手段がすべて合成樹脂製であることを特
    徴とする請求項１記載の二次電池。
  9. 【請求項９】 電槽の温度検出穴は、その先端底面が発
    電要素の最高温度位置に接触又は近接するように配設さ
    れていることを特徴とする請求項１記載の二次電池。
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