JP2001052759A - アルミニウム端子を有する密閉型蓄電池 - Google Patents

アルミニウム端子を有する密閉型蓄電池

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JP2001052759A JP2000203267A JP2000203267A JP2001052759A JP 2001052759 A JP2001052759 A JP 2001052759A JP 2000203267 A JP2000203267 A JP 2000203267A JP 2000203267 A JP2000203267 A JP 2000203267A JP 2001052759 A JP2001052759 A JP 2001052759A
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ジヤン・フラダン
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器が実質上円筒形であり、実質上円筒形の
容器の２つの端部に２つの端子を有し、２つの端子の一
方が、小型であり、信頼でき、電池の耐用期間にわたっ
て効率の良い、アルミニウムからなる集電装置を含む密
閉型高容量蓄電池を提供する。 【解決手段】 一方の端部２、２’、２''、２'''にア
ルミニウムを含む端子を有する円筒形高容量密閉型蓄電
池１、１’であって、前記一方の端部が、少なくとも一
部がカバー８、８’、８''、８'''の下にあり、外部組
立て手段４、４’、３３と協働するクランプ手段１５、
１５’、１５''、１５'''によって、電池の外部電気接
続部品３と接触が行われるようになされたアルミニウム
カバーを備え、前記クランプ手段が、ステンレス鋼、ニ
ッケルめっき鋼、銅、および黄銅からなる群から選択さ
れる材料からなり、前記電池の前記カバーが、カバーの
下にある金属密閉キャップ１４、１４’、１４''によっ
て密閉される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容量が１０Ａｈよ
りも大きく、実質上円筒形の容器と、電気化学スタック
と、反対の極性の端子を有する２つの対向する端部を備
え、少なくとも一方の端部がアルミニウムを含有する密
閉型蓄電池に関する。蓄電池は特に、典型的には容量が
３０Ａｈ〜５０Ａｈの電気自動車またはハイブリッド自
動車に使用される。より詳細には、本発明は、電気化学
的カップルが、リチウムイオンカップルのような非水系
電解液の存在下で作用するものである密閉型蓄電池に関
する。
【０００２】
【従来の技術】通常、自動車業界において電気自動車の
主要な推進または予備の推進のために使用される高容量
密閉型リチウムイオン蓄電池は、ステンレス鋼またはニ
ッケルめっき鋼の容器と、純アルミニウム正端子とを有
する。
【０００３】アルミニウムを使用する利点の１つは、そ
の低い密度であり、アルミニウムがカバーおよび／また
は容器として使用される電池の単位質量当たりの容量を
増加させる。一方、純アルミニウムは、ニッケルめっき
鋼またはステンレス鋼よりも機械的に弱い。このため、
電池の正端部にあるカバーがアルミニウムからなる場
合、特に電池が高容量を有し、高電流を導くために接続
部を厚くしなければならないときは、小型であり、信頼
でき、時間に関して安定であり、老化したときにあまり
高い電気抵抗を生み出さない外部接続バーを電池に接続
するためのシステムを設計することが困難である。時間
に関して効果的かつ安定にするために、材料の良好な把
持を達成するように、アルミニウムねじファスナは、比
較的大きな容積を占めるねじ山の使用を必要とする。し
かしこの場合、その接続部によって占有される容積によ
り、単位容積当たりの容量に関してアルミニウムを使用
する利益が失われる。その結果、単位質量当たりの容量
が大きくなるにもかかわらず、単位容積当たりの容量に
関する改良が小さくなる。
【０００４】欧州特許出願ＥＰ−Ａ２−０７７１０４０
号は、ステンレス鋼容器内部に電気化学スタックを備え
る密閉型の円筒形蓄電池を記述する。これは、電気自動
車に使用することができる。鋼カバーは、アルミニウム
端子を組み込み、誤動作が生じた場合に電池内部からガ
スを排気するためのシステムを含むことができる。この
システムは、カバー上の中心からずれた位置で逃がし弁
（リリーフ弁）の形をとる。カバーはまた、バルブの位
置と対称な中心からずれた位置に、電解液注入孔を含
む。この種の電池はいくつかの欠点を有する。１つに
は、逃がし弁を位置決めすることは、接続バーがはめ込
まれるとき、例えば、この電池を使用してハイブリッド
電気自動車に電力を供給するときに、バルブの動作を妨
げないようにバーを位置決めしなければならないことを
意味する。また、超純アルミニウムが特に柔らかい材料
であるため、正端部または端子の容積が非常に大きくな
り、これは電池の単位質量当たりの容量、および単位容
積当たりの容量に関して許容できない損失を表す。最後
に、容器が鋼からなり、正端子がアルミニウムからなる
ことが、これら２つの構成要素を、ガスケットを用いて
電解液によって隔離することを不可欠にし、コストを増
大させ、漏れの危険性を生む。銅からなる負端子での漏
れの危険はすでに存在する。したがって、両端部にガス
ケットを使用することによって電池からの漏れの危険性
が倍増することを受け入れるのは困難である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、容器が実質上円筒形であり、実質上円筒形の容
器の２つの端部に２つの端子を有し、２つの端子の一方
が、小型であり、信頼でき、電池の耐用期間にわたって
効率の良い、アルミニウムからなる集電装置を含む密閉
型高容量蓄電池を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、容量が１０Ａ
ｈよりも大きく、実質上円筒形の容器と、電気化学スタ
ックと、反対の極性の端子を提供する２つの対向する端
部とを含み、端部の一方がアルミニウムを備える密閉型
蓄電池であって、− 前記一方の端部がアルミニウムカ
バーを備え、前記アルミニウムカバーは、電池内部の前
記カバーの側に少なくとも一部があると共に電池の外部
にある組立て手段と協働するクランプ手段によって、電
池の外部にある電気接続部品と電気的接触が行われるよ
うに構成され、前記クランプ手段が、ステンレス鋼、ニ
ッケルめっき鋼、銅、および黄銅からなる群から選択さ
れる材料から作られること、および− 前記電池の前記
カバーが、電池内部のカバーの側にある金属密閉キャッ
プによって密閉されることを特徴とする電池を提供す
る。
【０００７】クランプ手段用に選ばれた材料を使用する
ことは、電池の端部を取り付けるため、および外部電気
接続部品への接続を形成するために、高いクランプトル
クを使用することができるという利点を有する。
【０００８】一実施形態では、電池の容器はアルミニウ
ムからなる。従来技術で使用されるステンレス鋼に勝る
アルミニウムの利点は、単位質量当たりの容量が改善さ
れることである。従来技術と比べた他の利点は、密閉が
改善されることであり、電解液腐食によって生じる問題
を防止するために、アルミニウムカバーを有する電池の
端部にガスケットを必要としない。
【０００９】本発明の電池の一実施形態では、クランプ
手段がねじ山を備える。これは、有利には、特に高容量
電池の場合に、高い信頼性と高い安定性を有する外部接
続部品に対するねじ留め接続を可能にする。第１の変形
例では、クランプ手段は、電池内部にあるカバーの表面
に支承され、ねじ山を有する部品を備える。例えば、ク
ランプ手段はナットまたはピンを備える。第２の変形例
では、クランプ手段がブッシュを備える。
【００１０】クランプ手段は、回転防止システムと結合
されていることが好ましい。これにより、電池を組み立
てることが容易になる。
【００１１】一実施形態では、カバーは、電池からガス
が逃がすのを可能にする開口を含む。
【００１２】異なる実施形態では、金属密閉キャップ
が、電池内部の圧力が圧力Ｐ１以上の内圧値まで増大し
た場合に破裂するように構成された少なくとも１つの弱
化領域を含む。
【００１３】好ましい実施形態では、金属密閉キャップ
は前記クランプ手段に対して押圧され、そこでクランプ
手段は、電池内部での圧力上昇が圧力Ｐ１以上の内圧の
値まで上昇した場合に前記金属密閉キャップの一部分、
好ましくはその中心部分が変形するのを防止するように
構成されることができる。この実施形態は、前記キャッ
プの弱化領域の引裂きが必要な値で完全に起こることを
保証することに寄与し、誤差に対するマージンを低減す
るという利点を有する。
【００１４】異なる実施形態では、本発明の電池は、金
属密閉キャップに面するようにカバーの開口を介してハ
ウジング内に据え付けられたセンサを有するスイッチを
含み、スイッチはさらに、電池内部の圧力が、圧力Ｐ１
以下である圧力Ｐ２以上の値まで上昇することにより前
記金属密閉キャップの変形が生じた場合に、電池内の電
流の流れを中断するように構成された電子切断デバイス
への電気接続を形成するための２つの端子を有してい
る。これは、金属密閉キャップの弱化領域を備える安全
デバイスが作動する前に、誤動作している発生源をでき
るだけ早く遮断することを可能にすることにより、安全
性に関する利点を有する。前記金属密閉キャップの一部
は、電池内部の圧力が圧力Ｐ２以上の値まで上昇するこ
とによって反転し、それによりスイッチと電気的に接触
するように構成されていることが好ましい。この場合、
接触は完全な接触である。
【００１５】より詳細には、本発明は、電気化学的カッ
プルが、リチウムイオンカップルのような非水系電解液
の存在下で作用するものである密閉型蓄電池に関する。
そのような電池は一般に、電気自動車およびハイブリッ
ド自動車に使用される。
【００１６】限定されない例として与えられ、図１〜８
に関連する以下の説明を読むことにより、本発明がより
良く理解され、他の特徴および利点が明らかになろう。
全ての図面において、同一の構成要素または構成要素の
一部に同じ参照番号が当てられている。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１〜３に示される単電池あるい
は電池（セル）１は、密閉型リチウムイオン電池であ
る。この電池は、容量が３０Ａｈ〜５０Ａｈであり、電
気自動車またはハイブリッド自動車に電力を供給するた
めに使用される。この電池は、カバー８によって閉じら
れた実質上円筒形の缶７の形をした容器を備える。一端
２２に、電池１は負（極）端子を有する。他端２には、
電池１は正（極）端子を有する。電池１は、缶７内に挿
入された中心サポート１９の軸Ｘに関して一般に螺旋状
に巻き付けられる正極５と、負極１７と、セパレータ
（図示せず）との少なくとも１つの交互配列を含む、電
解液を充填された電気化学スタック９を含む。サポート
１９は、絶縁材料からなる。図示されない変形例では、
サポート１９は、それ自体は絶縁性を有さずに、例えば
セパレータと同じタイプの材料によって電極５および１
７から絶縁される。
【００１８】負端子２２を組み込む電池１の端部は、缶
７の一部を含む。一般に金属、例えば銅からなる構成要
素を含む負端子２２は、上部ガスケット２５および底部
ガスケット３１によって缶７から絶縁される。負極１７
に接続されたブレード２４は、接続部品２９に溶接され
る。接続部品２９は、ナット２０、スプリングワッシャ
２１、およびフラットワッシャ２３を不動にするねじ１
８と接触している。接続部品２９の中心にあるねじ山を
切られたハウジング３０は、電解液注入穴３２への接近
を可能にし、穴３２は、ガスケット２７がはめ込まれた
ねじ２６によって、次いでハウジング３０内にねじ込ま
れるナット２８によって閉塞される。その後、電池１の
外部への電気接続を形成するために必要とされること
は、ハウジング３０の外側部分にねじ１８を収容するこ
とと、なんらかの適切な手段によってねじ１８から電流
を集めることのみである。
【００１９】正端部２の極性は、缶７の極性、および複
数の接続ブレード６によって缶７に溶接される電極５の
極性と同じである。カバー８は、缶７に溶接された外周
面８ｌを有する。電流は、電極５からブレード６を介し
て缶７に、次いでカバー８およびキャップ１４に流れ、
カバー８との密着接触を介して部品３に戻る。電池１の
端部２は、部品１４によって密閉され、部品１４が部品
８に溶接され、部品８が缶７に溶接される。
【００２０】そうはせずに、電極５を、ブレード６を介
してカバー８の突出部分８ａ、より具体的には前記突出
部分８ａの外周面８ｂに接続することができる。外周面
８ｂは、この接続を容易にするために、わずかに突出す
る円形部分を有する場合がある。
【００２１】弱化領域１４ｂおよび１４ｃを有する金属
密閉安全キャップ１４は、電池１の内部にあるカバー８
の突出部分８ａの内面８ｍ、およびカバー８の周界内部
に外周面１４ａを溶接することによって固定される。部
品８、７、および１４はアルミニウムからなる。
【００２２】キャップ１４は、打ち抜き加工された部品
であり、有利には製造を簡単にし、最も重要なことに
は、機械加工された部品と比べてコストを大幅に削減す
る。
【００２３】本発明によれば、電池１の外部にある電気
接続部材３が端部２でカバー８に固定され、２つの部品
８と３は、カバー８の内面に支承され、電池１の外部に
あるねじ４と協働するニッケルめっき鋼ナット１５の形
をしたクランプ手段によって一体に締め付けられる。ね
じ４はヘッド４ａおよびリング４ｂを有し、リング４ｂ
は、それを挿入するために部品３に提供されたハウジン
グ３ａ内に挿入される。カバー８はまた、ねじ４の一部
を収容するねじ山を切られた開口８ｆを含む。一変形例
では、カバー８はねじ山を有しない。ねじ４と協働する
ナット１５からなるクランプ手段によって提供されるク
ランプは通常、カバー８と部品３の電気接続を形成する
のに十分である。
【００２４】ナット１５は、回転防止機能を有し、カバ
ー８のハウジング８ｅ内で突出部分１５ａによって不動
にされている。カバー８は、キャップ１４と反対の側に
わずかに突出する部分８ｇを有する。ねじ４は、ねじ山
１５ｂによってナット１５と相互係合することによっ
て、ナット１５を不動にする。
【００２５】ナット１５と金属密閉キャップ１４は直接
接触していない。すなわち、これら２つの構成要素間に
はクリアランスがあり、電池１の製造中または通常の使
用中にキャップ１４に力が加わらないという利点を有す
る。
【００２６】ナットの材料がニッケルめっき鋼であるこ
と、および端部２の他の主要な部品１４、８、および７
がアルミニウムからなることが、本発明の電池１に関す
るいくつかの利点を与える。第１に、正（極）端部２
は、端部２の組立て中の電気接続部材３に対する締付け
に対して高い抵抗を有し、より効率の良いクランプ、破
壊に対する改善された抵抗を提供する。電池１内部の圧
力上昇に対する抵抗も改善され、したがって電池１は、
内圧の増加による変形に対してより大きな抵抗を有す
る。部品８および１４に関して、部品８は、部品１４の
厚さと比較したその厚さのために、ナット１５の存在に
よって端部２に加わるほとんどの機械的な力を支える。
【００２７】カバー８は、ナット１５の存在により部品
８と１４の間に形成されたハウジング１６に向けて弱化
領域１４ｂおよび１４ｃを開かせる、Ｐ１に等しい較正
圧力よりも大きい内部圧力が生じた場合に、弱化部１４
ｂおよび１４ｃを介して電池１からガスが逃げるのを可
能にするようになされた開口８ｃおよび８ｄを含む。圧
力Ｐ１は典型的には、１０×１０５〜１５×１０５Ｐａ
である。
【００２８】センサ１２ａを備える電子スイッチ１２
が、カバー８の開口８ｃを介してハウジング１６の一部
１３内に収容される。押しボタンの形をした圧力センサ
１２ａは、キャップ１４に面し、実質上Ｐ２に等しい較
正圧力よりも大きい値まで増加した圧力によるキャップ
１４の変形を検知する。圧力Ｐ２は、典型的には、８×
１０５〜１０×１０５Ｐａである。圧力Ｐ２は、圧力Ｐ
１よりもわずかに小さい、または実質上圧力Ｐ１に等し
いことが好ましい。例えば、圧力Ｐ２は８×１０ ５Ｐａ
程度であり、圧力Ｐ１は１０×１０５Ｐａ程度である。
【００２９】電池１の通常の製造および動作において、
部品１２ａと１４は接触しておらず、それらの間にクリ
アランスが存在する。スイッチ１２は、支持部材１１に
接着される。センサ１２ａは、適切な接続を有する電圧
センサによって置き替えることができる。
【００３０】図示されてない他の実施形態では、先の実
施形態からは任意選択で独立し、キャップ１４がセンサ
１２ａに面して実質上凹形の部分を有し、圧力がＰ２以
上の値に上昇した場合に反転され、センサ１２ａに対し
て凸形形状をとって、センサ１２ａと完全に接触する。
【００３１】スイッチ１２は、内圧がＰ２以上に上昇し
た場合に、電流を遮断する外部システム（図示せず）
に、電線（図示せず）によって接続される。電線は、ス
イッチ１２の端子１２ｂおよび１２ｃにはんだ付けされ
る（図２および３参照、図１では見えない）。電池内部
の圧力が圧力Ｐ２以上の値に達したとき、上で説明した
ように、センサ１２ａとキャップ１４の間で接触がなさ
れ、スイッチ１２の端子１２ｂおよび１２ｃに接続され
た電子回路に電気情報を供給する。例えば、生じた接触
が、スイッチ１２の端子１２ｂと１２ｃの間に短絡を生
じる。それにより、電池１の外部にある電気デバイス
は、電池１の内部での圧力上昇の少なくとも一部を停止
するために、電池１への電流供給を切断することができ
る。
【００３２】スイッチ１２は市販されているデバイスで
あってよく、その場合、本発明に直接関係しない他の構
成要素を含んでいてよく、または本発明の使用のために
特別に構成されたスイッチであってもよい。スイッチ１
２は、キャップ１４に面し、かつその近傍にある任意の
保持手段を含むことができる。
【００３３】しかし、電池１内で内圧上昇が生じた場
合、圧力上昇が迅速に停止されないとき、および／また
は電池１に関する制御電子回路が故障しているときは、
ユーザが危険にさらされる。このため、内圧が圧力Ｐ１
よりも高くまで上昇するのに応答して、正端部２にある
弱化領域１４ｂおよび１４ｃがハウジング１６に向けて
開くようにしてある。弱化領域１４ｂおよび１４ｃのこ
の開きが、カバー８の開口８ｄおよび８ｃを介してガス
が逃げるのを可能にする。ニッケルめっき鋼ナット１
５、およびカバー８の慣性によって、弱化領域１４ｂお
よび１４ｃは、制御された仕方で開く。したがって、カ
バー８は、実質上動かないようになっている。
【００３４】ねじ４と協働するクランプ手段１５に結合
されたカバー８は、正端部２を補強するために使用さ
れ、電池１内部での圧力上昇によって生じる膨張によっ
て弱化領域１４ｂおよび１４ｃが開く前に、構成要素の
有意な（意味のある）動きが実質的にないようにする。
また、弱化領域１４ｂおよび１４ｃの開きが、カバー８
を介した電池１と外部電気接続部品３との電気回路を中
断せず、電池１に対する電力の供給は通常、電池１の外
部にある制御電子回路によって制御され、場合によって
は端部２から独立している。
【００３５】電池１は、軸Ｘに沿ってサポート１９の周
りに交互電極５、１７とセパレータを巻きつけてスタッ
ク９を構成し、その後スタック９を定位置に保持し、ブ
レード２４を部品２９に溶接し、その後底部ガスケット
３１およびスタック９を缶７内に挿入することによって
組み立てられる。次いで、上部ガスケット２５がはめ込
まれる。次いで、図３に示されるように、部品１４、１
５、８、および３を連続的に入れ込み、次いで得られた
組立てを缶７内に挿入することによって正端部２が組み
立てられる。次いで、部品１４と８の間、および部品８
と７の間に耐漏れ溶接がなされる。ブレード６は、正端
部２を缶７内に挿入する前に、缶７に溶接される。ブレ
ード６がカバー８に溶接される一変形例では、事前組立
された正端部２を提供し、次いでカバー８を介して正端
部２を缶７に溶接することによって溶接が行われる。
【００３６】その後、穴３２を介して電解液を導入する
ことだけが残り、それを行った後、穴３２が（回転する
のを防止された）ねじ２６、ガスケット２７、およびナ
ット２８によって密閉される。次いで、ねじ１８がはめ
込まれて、プレーンワッシャ２５、スプリングワッシャ
２１、およびナット２０を不動にし、負端子２２を作製
する。最後に、ねじ４をナット１５のねじ山１５ｂおよ
びカバー８の８ｆと相互係合させることによって接続部
品３をカバー８に固定することにより、電池の外部にあ
る接続部品３への接続がなされる。
【００３７】スイッチ１２は、２本のねじ１０ａおよび
１０ｂをねじ込む目的でねじ山を切られたハウジング１
１ｃおよび１１ｄを有する部品１１のラグ１１ａおよび
１１ｂ内にそれぞれねじ込まれる２つのねじ１０ａおよ
び１０ｂによってカバー８に固定される。したがって、
ねじ１０ａおよび１０ｂは、部品１１とカバー８の接続
を提供し、ねじ山を切られた２つの開口８ｈ（図３を参
照、図２では見えない）が、ねじ１０ａおよび１０ｂを
受容するために提供される。
【００３８】図４、５、および６に示される電池１’
は、図１〜３に示される電池と、後者の正端部２が本発
明の他の実施形態を構成する正端部２’によって置き替
えられていることを除いて同様である。ここでは軸Ｙと
正極５を有する実質上円筒形の缶７の一部のみが示され
ており、電極は、大幅に概略化した形で示されている。
負（極）端部２２は図示されていない。
【００３９】電池１’は、金属密閉キャップ１４’およ
びカバー８’を有する。電池１’の外部にある電気接続
部材３は、正端部２’のカバー８’に取り付けられ、２
つの部品８’と３は、電池１’の外部にあるねじ４と協
働するナット１５’の形をしたクランプ手段によって一
体に締め付けられる。キャップ１４’は、中心部分１４
ｈと周縁部分１４ｅを有する。電池１’は、キャップ１
４’を缶７に溶接することによって密閉される。
【００４０】正端部２’の極性は、缶７の極性、および
複数の接続ブレード６によって缶７に溶接された電極５
の極性と同じである。カバー８’は、キャップ１４’の
周縁部分１４ｅの突出部分１４ｊの内周面１４ｆに溶接
された外周面８ｎを有する。キャップ１４’は弱化安全
領域１４ｂおよび１４ｃを有し、キャップ１４’の周縁
部分１４ｅにある突出部分１４ｋの外周面１４ｄを缶７
に溶接することによって固定される。部品８’、７、お
よび１４’はアルミニウムからなる。そうはせずに、電
極５を、ブレード６によって、電池１’の内部にあるキ
ャップ１４’の中心部分１４ｈに、より具体的には中心
部分１４ｈの外周面１４ｉに接続することもできる。
【００４１】キャップ１４’とカバー８’の間には、ね
じ４の形をした組立て手段と協働する本発明によるクラ
ンプ手段を表すニッケルめっき鋼ナット１５’がある。
ナット１５’は回転防止機能を有し、カバー８’のハウ
ジング８ｊおよび８ｉ内で、それぞれ突出部分１５ａお
よび１５ｃによって不動にされる。カバー８’は、キャ
ップ１４’と反対の側にわずかに突出する部分８ｋを有
する。ねじ４は、ねじ山１５ｂによってナット１５’と
相互係合することによってナット１５’を不動にする。
ナット１５とキャップ１４’は直接接触していない。す
なわち、２つの部品の間にはクリアランスがある。ナッ
ト１５’が作られる材料であるニッケルめっき鋼の利点
は、電池１のナット１５に関する前述の説明と同じであ
る。
【００４２】カバー８’は、Ｐ１に等しい較正圧力より
も大きい値まで内圧が増加して弱化領域１４ｂおよび１
４ｃを開かせる場合に、それぞれ弱化領域１４ｂおよび
１４ｃを介して電池１’からガスが逃げるのを可能にす
るようになされた２つのハウジング８ｉおよび８ｊを含
む。圧力Ｐ１は、図１〜３に示される電池１に関して特
定された大きさと同じ程度（オーダー）である。カバー
８’はまた、ねじ４の一部を収容するねじ山を切られた
開口８ｆを含む。
【００４３】キャップ１４’はまた、ねじ４の締付けを
容易にするようになされ、最も重要なことには、電池
１’の製造中にキャップ１４’に力が加わらないという
利点を有するハウジング１４ｇを含む。
【００４４】図４、５、および６に示される正端部２’
の動作は、図１、２、および３に示される正端部２の動
作と実質上同じである。内圧が圧力Ｐ１以上まで上昇し
た場合、正端部２’の弱化領域１４ｂおよび１４ｃは、
ナット１５’によって部品１４’と８’の間に作られた
ハウジング１６’に向けて開く。これにより、ガスがカ
バー８’のハウジング８ｉおよび８ｊを介して逃げるこ
とが可能になり、ユーザに対してより良い保護を提供す
る。ニッケルめっき鋼ナット１５、およびカバー８’の
慣性によって、弱化領域１４ｂおよび１４ｃは制御され
た仕方で開く。したがってカバー８’は、実質上動かな
いようにされている。カバー８’は、正端子２’を補強
し、電池１’内部での圧力上昇によって生じる膨張によ
って弱化領域が開く前に、部品の有意な運動を防止す
る。電池１と異なり電池１’では、ナット１５があるた
めに端部２’に加わるほとんどの機械的な力を支えるの
は、部分８’の厚さに対するその厚さゆえに、部分１
４’である。図１〜３に示される電池１と比較すると、
電池１’の組立ては追加の溶接を１つ必要とし、これが
電池１’の組立てを電池１の組立てよりもコストのかか
る、わずかに複雑なものにする。一方、キャップ１４’
はキャップ１４よりも機械加工が簡単である。
【００４５】図７は、図１に示される正端部と同様の正
端部の、図２の線Ｉ−Ｉに沿ってとられた長手方向断面
での断片図であり、以下の点が異なる。− カバー８''
には、開口８ｃが存在しない。− キャップ１４は、安
全な弱化領域を有しない金属密閉キャップ１４''によっ
て置き替えられている。− クランプ手段が、ナット１
５ではなくピン１５''である。
【００４６】ピン１５''は、ねじ山１５''ｄを備える突
出中心部分１５''ａを有する。中心部分１５''ａは、カ
バー８''を通過する。ピン１５''はまた、カバー８''の
内面を押圧する部分１５''ｃと、回転防止突出部分１
５''ｂとを有する。ピン１５''は、機械加工された部品
である。
【００４７】カバー８''は３つの開口８ｄを含み、外周
面８ｌと、外周面８ｂを備える突出部分８ａと、わずか
に突出する部分８ｇと、ピン１５''の部分１５''ａに関
してねじ山を切られた開口８ｆと、部品１４''の周縁部
分１４ａに溶接される内面部分８ｍとを有する。ハウジ
ング１６''は、部品８''と１４''の間に作られる。カバ
ー８''はまた、突出する回転防止部分１５''ｂをキー止
めするためのハウジング８ｅを含む。部分１５''ａに部
品３を挿入した後、ねじ山１５''ｄにクランプナット３
３を締め付けることによって部品１５''と３を一体に固
定することにより、外部接続部品３への接続がなされ
る。
【００４８】図８は、図７に示される正端子の長手方向
断面における概略断片図であり、図７とは以下の点が異
なる。− クランプ手段が、ピン１５''ではなくブッシ
ュ１５'''である。− カバー８'''の中心開口がブッシ
ュ１５'''に整合している。
【００４９】ブッシュ１５'''は、カバー８に圧力ばめ
される円筒形部品である。この部品は、ねじ山を切られ
た内部円筒形ハウジング１５'''ｃと、接続部品３が支
承される上部分１５'''ａを有する。ブッシュ１５'''
は、特別に機械加工されたものであってよく、または既
製品として購入されたものであってもよい機械加工部品
である。
【００５０】カバー８'''は、３つの開口８ｄを含み、
外周面８ｌと、外周面８ｂを備える突出部分８ａと、わ
ずかに突出する部分８ｑと、ブッシュ１５'''の主要部
分１５'''ｂが圧力ばめされる開口８ｐと、部品１４''
の周縁部分１４ａに溶接された内面部分８ｍとを有す
る。ハウジング１６'''は、部品８'''と１４''の間に作
られる。開口８ｐ内の部分１５''ｂの圧力ばめは、ブッ
シュ１５'''が回転しないようにする。ねじ山を切られ
た円筒形ハウジング１５''ｃにねじ４を相互係合するこ
とによって、外部接続部品３への接続がなされる。
【００５１】当然、本発明の電池は、上述の実施形態に
限定されない。
【００５２】本発明の電池は、電池モジュール、典型的
には６つの電池を備え、３つが直列に接続され、３つの
電池からなる組の２つが並列に接続された、または２つ
が直列に接続され、２つの電池からなる組の３つが並列
に接続された電池モジュールにおいて使用することがで
き、あるいは、上述したモジュールを少なくとも１つ備
えるバッテリ、典型的には３０個のモジュールが直列に
接続されたバッテリとして使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】クランプ手段がナットである本発明の電池の一
実施形態の図２における線Ｉ−Ｉに沿ってとられた長手
方向断面での概略図である。
【図２】図１の構成要素の概略上面図である。
【図３】図１および２の電池の正端部、およびスイッチ
にある構成要素と、電池の外部にある接続構成要素の概
略拡大斜視図である。
【図４】クランプ手段がナットである、本発明の電池の
異なる実施形態の正端部の図５における線ＩＶ−ＩＶに
沿ってとられた長手方向断面における概略部分図であ
る。
【図５】図４の構成要素の概略上面図である。
【図６】図４および５の電池の正端部にある構成要素
と、電池の外部にある接続構成要素の概略拡大斜視図で
ある。
【図７】異なる実施形態の正端部の図２における線Ｉ−
Ｉに沿ってとられた長手方向断面における概略部分図で
ある。
【図８】本発明の異なる実施形態の正端部の長手方向断
面における概略断片図である。
【符号の説明】
１，１’ 密閉型蓄電池 ２，２’，２''，２''' 正端部 ３ 電気接続部品 ４，４’，１８，２６ ねじ ５ 正極 ７ 缶 ８，８’，８''，８''' アルミニウムカバー ９ 電気化学スタック １１ 支持部材 １４，１４’，１４'' 金属密閉キャップ １５，１５’，１５''，１５''' クランプ手段 １５ｂ，１５''ｄ ねじ山 １５，１５’，２８，３３ ナット １５'' ピン １７ 負極 １９ 中心サポート ２０ ナット ２１ スプリングワッシャ ２２ 負端子 ２３ フラットワッシャ ２４ ブレード ２５ 上部ガスケット ２９ 接続部品 ３０ ハウジング ３１ 底部ガスケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 2/26 Ｈ０１Ｍ 2/26 Ａ 2/30 2/30 Ｂ 2/34 2/34 Ａ 2/36 １０１ 2/36 １０１Ａ (72)発明者 ジエラール・リゴベール フランス国、33370・フアルグ・サン・イ レール、ロ・ル・バロン、３

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 容量が１０Ａｈよりも大きく、実質上円
    筒形の容器（７）と、電気化学スタック（９）と、反対
    の極性の端子を提供する２つの対向する端部（２、
    ２’、２''、２'''；２２）とを含み、端部の一方
    （２、２’、２''、２'''）がアルミニウムを備える密
    閉型蓄電池（１、１’）であって、 前記一方の端部がアルミニウムカバー（８、８’、
    ８''、８'''）を備え、前記アルミニウムカバー（８、
    ８’、８''、８'''）は、電池（１、１’）内部の前記
    カバー（８、８’、８''、８'''）の側に少なくとも一
    部があると共に電池（１、１’）の外部にある組立て手
    段（４、４’、３３）と協働するクランプ手段（１５、
    １５’、１５''、１５'''）によって、電池（１、
    １’）の外部にある電気接続部品（３）と電気的接触が
    行われるように構成され、前記クランプ手段（１５、１
    ５’、１５''、１５'''）は、ステンレス鋼、ニッケル
    めっき鋼、銅、および黄銅からなる群から選択される材
    料から作られ、 前記電池（１、１’）の前記カバー（８、８’、８''、
    ８'''）が、電池（１、１’）内部の前記カバー（８、
    ８’、８''、８'''）の側にある金属密閉キャップ（１
    ４、１４’、１４''）によって密閉されることを特徴と
    する電池。
  2. 【請求項２】 容器（７）がアルミニウムからなる請求
    項１に記載の電池（１、１’）。
  3. 【請求項３】 クランプ手段（１５、１５’、１５''、
    １５'''）がねじ山（１５ｂ、１５''ｄ、１５'''ｃ）を
    備える請求項１または２に記載の電池（１、１’）。
  4. 【請求項４】 クランプ手段（１５、１５’、１５''）
    が、電池（１、１’）内部の前記カバー（８、８’、
    ８''）の表面に支承される部分（１５''Ｃ）を含み、ね
    じ山（１５ｂ、１５''ｄ）を有する請求項３に記載の電
    池（１、１’）。
  5. 【請求項５】 クランプ手段が、ねじ（４）の形をした
    組立て手段と協働するナット（１５、１５’）を備える
    請求項４に記載の電池（１、１’）。
  6. 【請求項６】 クランプ手段が、ナット（３３）の形を
    した組立て手段と協働するピン（１５''）を備える請求
    項４に記載の電池（１、１’）。
  7. 【請求項７】 クランプ手段が、ねじ（４’）の形をし
    た組立て手段と協働するブッシュ（１５'''）を備える
    請求項３に記載の電池（１、１’）。
  8. 【請求項８】 クランプ手段（１５、１５’、１５''、
    １５'''）が回転防止システム（１５ａ、８ｅ；１５
    ａ、８ｊ、１５ｃ、８ｉ；１５'''ｂ、８ｅ；１５'''
    ｂ、８ｐ）と結合されている請求項１から７のいずれか
    一項に記載の電池（１、１’）。
  9. 【請求項９】 カバー（８、８’、８''、８'''）が、
    ガスが電池（１、１’）から逃げるのを可能にする開口
    （８ｃ、８ｄ）を含む請求項１から８のいずれか一項に
    記載の電池（１、１’）。
  10. 【請求項１０】 前記金属密閉キャップ（１４，１
    ４’）が、電池（１）内部の圧力が圧力Ｐ１以上の内圧
    値まで増大した場合に破裂して、ガスが電池（１）から
    逃げるのを可能にするように構成された少なくとも１つ
    の弱化領域（１４ｂ、１４ｃ）を含む請求項９に記載の
    電池（１）。
  11. 【請求項１１】 クランプ手段（１５、１５’）は、電
    池（１）内部での圧力上昇が圧力Ｐ１以上の内圧の値ま
    で上昇した場合に、前記金属密閉キャップ（１４、１
    ４’）の一部分が変形するのを防止するように構成され
    ている請求項１０に記載の電池（１）。
  12. 【請求項１２】 前記金属密閉キャップ（１４、１
    ４’）の前記一部分が中心部分である請求項１１に記載
    の電池（１）。
  13. 【請求項１３】 金属密閉キャップ（１４）に面するよ
    うに、カバー（８）の開口（８ｃ）を介してハウジング
    （１３）内に据え付けられるセンサ（１２ａ）を含むス
    イッチ（１２）を有し、前記スイッチ（１２）はさら
    に、電池（１）内部の圧力が、圧力Ｐ１以下である圧力
    Ｐ２以上の値に上昇することにより前記金属密閉キャッ
    プ（１４）の変形が生じた場合に、電池（１）内の電流
    の流れを中断するように構成された電子切断デバイスへ
    の電気接続を形成するための２つの端子（１２ｂ、１２
    ｃ）を有している請求項１から１２のいずれか一項に記
    載の電池（１）。
  14. 【請求項１４】 前記金属密閉キャップ（１４）の一部
    が、電池（１）内部の圧力が圧力Ｐ２以上の値に上昇す
    ることによって反転し、それによりスイッチ（１２）と
    電気的に接触するように構成された請求項１３に記載の
    電池（１）。
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