JP2001210357A - アルカリ蓄電池 - Google Patents
アルカリ蓄電池Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電サイクル特性が優れ、かつ電池組立時
における封口体組付工程での歩留りが高いアルカリ蓄電
池を提供する。 【解決手段】 負極の作製にあたって使用する負極合剤
含有ペーストにポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有さ
せておくことに基づいて負極にポリ−Ｎ−ビニルアセト
アミドを含有させ、硬度が７０〜８０°と従来よりも硬
度の低いゴム製弁体を用いて安全弁を構成し、それらを
特徴としてアルカリ蓄電池を構成する。
における封口体組付工程での歩留りが高いアルカリ蓄電
池を提供する。 【解決手段】 負極の作製にあたって使用する負極合剤
含有ペーストにポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有さ
せておくことに基づいて負極にポリ−Ｎ−ビニルアセト
アミドを含有させ、硬度が７０〜８０°と従来よりも硬
度の低いゴム製弁体を用いて安全弁を構成し、それらを
特徴としてアルカリ蓄電池を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ蓄電池に
関し、さらに詳しくは、充放電サイクル特性が優れ、か
つ電池組立時における封口体組付工程での歩留りが高い
アルカリ蓄電池に関する。
関し、さらに詳しくは、充放電サイクル特性が優れ、か
つ電池組立時における封口体組付工程での歩留りが高い
アルカリ蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ蓄電池では、安全性を確保する
ため、充電時に電池内に発生するガスの圧力が一定以上
になった際に、電池缶上部に取り付けられた封口体内部
の安全弁が作動し、電池内に発生したガスを封口体のガ
ス排出口から電池外部に排出し、電池内の圧力を下げて
電池の高圧下での破裂を防止する、いわゆる防爆機構が
設けられている。そして、この安全弁の作動圧は金属バ
ネのバネ定数で調整するか、ゴム製弁体を用いた場合に
はゴムの硬度によって調節しているが、コストの点か
ら、一般にゴム製弁体を用いた一定範囲の作動圧を有す
る安全弁を採用することが多い。
ため、充電時に電池内に発生するガスの圧力が一定以上
になった際に、電池缶上部に取り付けられた封口体内部
の安全弁が作動し、電池内に発生したガスを封口体のガ
ス排出口から電池外部に排出し、電池内の圧力を下げて
電池の高圧下での破裂を防止する、いわゆる防爆機構が
設けられている。そして、この安全弁の作動圧は金属バ
ネのバネ定数で調整するか、ゴム製弁体を用いた場合に
はゴムの硬度によって調節しているが、コストの点か
ら、一般にゴム製弁体を用いた一定範囲の作動圧を有す
る安全弁を採用することが多い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のアル
カリ蓄電池では、充放電サイクルに伴う電池内圧の上昇
を考慮して、ある程度高い作動圧（例えば２１±１．０
ｋｇ／ｃｍ2 ）の安全弁を使用しており、硬度が８０〜
８５°の範囲内で、一定値に硬度が設定されたゴム製弁
体を用いて組み立てられた安全弁のうち、上記作動圧と
なるものを選別して用いていた。これは、電池組立後の
初期の段階では、正極から発生する酸素ガスは負極で還
元され、電池内圧が低い状態に保たれるが、充放電サイ
クルとともに負極に含有されているポリエチレンオキサ
イドやカルボキシメチルセルロースなどの高分子化合物
が酸化され、負極が上記還元機能を徐々に失って電池内
圧が上昇していくため、ある程度高い作動圧に設定して
いなければガスの漏出が生じ、一定以上の充放電サイク
ル特性が得られないからである。
カリ蓄電池では、充放電サイクルに伴う電池内圧の上昇
を考慮して、ある程度高い作動圧（例えば２１±１．０
ｋｇ／ｃｍ2 ）の安全弁を使用しており、硬度が８０〜
８５°の範囲内で、一定値に硬度が設定されたゴム製弁
体を用いて組み立てられた安全弁のうち、上記作動圧と
なるものを選別して用いていた。これは、電池組立後の
初期の段階では、正極から発生する酸素ガスは負極で還
元され、電池内圧が低い状態に保たれるが、充放電サイ
クルとともに負極に含有されているポリエチレンオキサ
イドやカルボキシメチルセルロースなどの高分子化合物
が酸化され、負極が上記還元機能を徐々に失って電池内
圧が上昇していくため、ある程度高い作動圧に設定して
いなければガスの漏出が生じ、一定以上の充放電サイク
ル特性が得られないからである。
【０００４】しかしながら、ゴムの硬度を前記のように
高く設定すると、安全弁の作動圧にばらつきが生じるた
め、電池組立時における封口体組付工程での歩留りが低
下するという問題があった。
高く設定すると、安全弁の作動圧にばらつきが生じるた
め、電池組立時における封口体組付工程での歩留りが低
下するという問題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、負極の作製に
あたって使用する負極合剤含有ペーストにポリ−Ｎ−ビ
ニルアセトアミドを含有させておくことに基づいて負極
にポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させ、それによ
って、充電時や充放電サイクルでの電池内圧の上昇を抑
制し、安全弁の作動圧をより低圧化しても安全性と良好
な充放電サイクル特性を確保できるようにするととも
に、ゴム製弁体の硬度を７０〜８０°と従来よりも低目
に設定できるようにし、そのゴム製弁体を用いて安全弁
の作動圧のばらつきを少なくし、それによって、電池組
立時における封口体組付工程での歩留りの低下を抑制し
て、上記課題を解決したものである。
あたって使用する負極合剤含有ペーストにポリ−Ｎ−ビ
ニルアセトアミドを含有させておくことに基づいて負極
にポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させ、それによ
って、充電時や充放電サイクルでの電池内圧の上昇を抑
制し、安全弁の作動圧をより低圧化しても安全性と良好
な充放電サイクル特性を確保できるようにするととも
に、ゴム製弁体の硬度を７０〜８０°と従来よりも低目
に設定できるようにし、そのゴム製弁体を用いて安全弁
の作動圧のばらつきを少なくし、それによって、電池組
立時における封口体組付工程での歩留りの低下を抑制し
て、上記課題を解決したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明において用いるポリ−Ｎ−
ビニルアセトアミドは、増粘作用および結着作用を有す
るものであるが、このポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドと
しては、重量平均分子量が１０，０００〜１０，００
０，０００であることが好ましく、特に５０，０００〜
５，０００，０００であることが好ましい。このような
分子量範囲のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドは耐酸化性
が優れ、負極合剤含有ペーストの安定性および塗布性も
優れている。また、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドの含
有量は、水素吸蔵合金などの負極活物質１００重量部に
対して、０．０１〜３重量部とすることが好ましい、よ
り好ましくは０．０１５〜１重量部であり、さらに好ま
しくは０．０３〜０．５重量部である。すなわち、ポリ
−Ｎ−ビニルアセトアミドを負極活物質１００重量部に
対して０．０１重量部以上含有させることにより、負極
合剤含有ペーストの安定性や良好な塗布性が付与される
だけでなく、負極活物質の水素吸蔵合金などの酸化も抑
制されるので、前記した負極の酸素ガスを還元する能力
が良好に保たれる。また、負極活物質の充填密度の点か
らポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドの含有量を水素吸蔵合
金などの負極活物質１００重量部に対して３重量部以下
にすることが好ましい。
ビニルアセトアミドは、増粘作用および結着作用を有す
るものであるが、このポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドと
しては、重量平均分子量が１０，０００〜１０，００
０，０００であることが好ましく、特に５０，０００〜
５，０００，０００であることが好ましい。このような
分子量範囲のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドは耐酸化性
が優れ、負極合剤含有ペーストの安定性および塗布性も
優れている。また、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドの含
有量は、水素吸蔵合金などの負極活物質１００重量部に
対して、０．０１〜３重量部とすることが好ましい、よ
り好ましくは０．０１５〜１重量部であり、さらに好ま
しくは０．０３〜０．５重量部である。すなわち、ポリ
−Ｎ−ビニルアセトアミドを負極活物質１００重量部に
対して０．０１重量部以上含有させることにより、負極
合剤含有ペーストの安定性や良好な塗布性が付与される
だけでなく、負極活物質の水素吸蔵合金などの酸化も抑
制されるので、前記した負極の酸素ガスを還元する能力
が良好に保たれる。また、負極活物質の充填密度の点か
らポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドの含有量を水素吸蔵合
金などの負極活物質１００重量部に対して３重量部以下
にすることが好ましい。
【０００７】負極は、上記のように、水素吸蔵合金など
の負極活物質、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド、さらに
必要に応じて添加するバインダー、導電助剤、増粘剤な
どを含有する負極合剤含有ペーストを負極集電体に塗
布、充填し、乾燥して負極合剤層を形成する工程を経る
ことによって作製され、負極合剤含有ペースト中に含有
させたポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドは当然負極の負極
合剤層中に含有されることになる。
の負極活物質、ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド、さらに
必要に応じて添加するバインダー、導電助剤、増粘剤な
どを含有する負極合剤含有ペーストを負極集電体に塗
布、充填し、乾燥して負極合剤層を形成する工程を経る
ことによって作製され、負極合剤含有ペースト中に含有
させたポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドは当然負極の負極
合剤層中に含有されることになる。
【０００８】本発明においては、上記のように負極にポ
リ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させることにより、
充放電サイクルに伴う電池内圧の上昇を抑制することが
できるので、従来よりも安全弁の作動圧を低く設定する
ことができる。すなわち、安全弁に組み込むゴム製弁体
は、その硬度が７０〜８０°と従来よりも低い硬度のも
のを使用することができる。その結果、安全弁の作動圧
のばらつきが少なくなり、電池組立時工程における封口
体組付工程での歩留りを向上させることができる。
リ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させることにより、
充放電サイクルに伴う電池内圧の上昇を抑制することが
できるので、従来よりも安全弁の作動圧を低く設定する
ことができる。すなわち、安全弁に組み込むゴム製弁体
は、その硬度が７０〜８０°と従来よりも低い硬度のも
のを使用することができる。その結果、安全弁の作動圧
のばらつきが少なくなり、電池組立時工程における封口
体組付工程での歩留りを向上させることができる。
【０００９】本発明においては、ゴム製弁体の硬度を７
０〜８０°にするが、これはゴム製弁体の硬度を７０°
以上にすることによって、一定以上の作動圧を確保して
予定外に低い作動圧でのガスの漏出を防止することによ
り、一定以上の充放電サイクル特性を確保し、また、ゴ
ム製弁体の硬度を８０°以下にすることによって安全弁
の作動圧のばらつきを少なくするためである。そして、
このゴム製弁体の硬度は７２°以上がより好ましく、ま
た、７８°以下がより好ましい。
０〜８０°にするが、これはゴム製弁体の硬度を７０°
以上にすることによって、一定以上の作動圧を確保して
予定外に低い作動圧でのガスの漏出を防止することによ
り、一定以上の充放電サイクル特性を確保し、また、ゴ
ム製弁体の硬度を８０°以下にすることによって安全弁
の作動圧のばらつきを少なくするためである。そして、
このゴム製弁体の硬度は７２°以上がより好ましく、ま
た、７８°以下がより好ましい。
【００１０】本発明においては、ゴム製弁体を高さ方向
に圧縮して封口体内に組み付けるため、ゴムの硬度に加
えて、ゴム製弁体の高さを変えることによっても安全弁
の作動圧を変えることができる。ゴム製弁体の高さが低
すぎるとゴム製弁体と封口体との密着性が悪くなり作動
圧のばらつきが大きくなる傾向があり、逆に高すぎると
封口体組付工程での組付不良が発生する傾向があるた
め、ゴム製弁体を封口体に組み付ける際に、ゴム製弁体
の高さを１０〜３０％圧縮して封口体に組み付けること
ができるようにゴム製弁体の高さを設計しておくことが
好ましい。つまり、ゴム製弁体の高さは封口体の内部空
間の高さの約１．１〜１．４倍の高さに設計しておくこ
とが好ましい。
に圧縮して封口体内に組み付けるため、ゴムの硬度に加
えて、ゴム製弁体の高さを変えることによっても安全弁
の作動圧を変えることができる。ゴム製弁体の高さが低
すぎるとゴム製弁体と封口体との密着性が悪くなり作動
圧のばらつきが大きくなる傾向があり、逆に高すぎると
封口体組付工程での組付不良が発生する傾向があるた
め、ゴム製弁体を封口体に組み付ける際に、ゴム製弁体
の高さを１０〜３０％圧縮して封口体に組み付けること
ができるようにゴム製弁体の高さを設計しておくことが
好ましい。つまり、ゴム製弁体の高さは封口体の内部空
間の高さの約１．１〜１．４倍の高さに設計しておくこ
とが好ましい。
【００１１】本発明において、安全弁は一つの部材で構
成されるものではなく、封口体の内部空間にゴム製弁体
を配置することによって構成される。上記封口体は、通
常、端子板と封口板とで構成され、端子板にはガス排出
口が設けられ、封口板にはガス検出口が設けられてい
て、ほぼ容器状（ただし、中央部にガス検知口が設けら
れている）の封口板の外周部を折り曲げてほぼキャップ
状の端子板の外周部を挟み込むことによって封口板と端
子板とを固定し、その封口板と端子板とで形成される内
部空間にゴム製弁体が配置される。
成されるものではなく、封口体の内部空間にゴム製弁体
を配置することによって構成される。上記封口体は、通
常、端子板と封口板とで構成され、端子板にはガス排出
口が設けられ、封口板にはガス検出口が設けられてい
て、ほぼ容器状（ただし、中央部にガス検知口が設けら
れている）の封口板の外周部を折り曲げてほぼキャップ
状の端子板の外周部を挟み込むことによって封口板と端
子板とを固定し、その封口板と端子板とで形成される内
部空間にゴム製弁体が配置される。
【００１２】本発明において、上記以外の電池構成要素
は従来公知のものを用いることができる。例えば、負極
活物質としては水素吸蔵合金やカドミウムなどを用いる
ことができる。そして、負極の増粘剤としてはポリビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸などを用いることがで
き、また、結着剤としてはポリテトラフルオロエチレン
などの高分子化合物やスチレン−２−エチルヘキシルア
クリレート共重合体などのゴム系高分子などを用いるこ
とができ、これらは前記のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミ
ドと併用することができる。また、正極には水酸化ニッ
ケルを活物質とするニッケル電極などを用いることがで
きる。
は従来公知のものを用いることができる。例えば、負極
活物質としては水素吸蔵合金やカドミウムなどを用いる
ことができる。そして、負極の増粘剤としてはポリビニ
ルアルコール、ポリアクリル酸などを用いることがで
き、また、結着剤としてはポリテトラフルオロエチレン
などの高分子化合物やスチレン−２−エチルヘキシルア
クリレート共重合体などのゴム系高分子などを用いるこ
とができ、これらは前記のポリ−Ｎ−ビニルアセトアミ
ドと併用することができる。また、正極には水酸化ニッ
ケルを活物質とするニッケル電極などを用いることがで
きる。
【００１３】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。なお、以下の実施例などにおい
て溶液や分散液の濃度を示す％は特に単位を付記しない
かぎり重量％である。
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。なお、以下の実施例などにおい
て溶液や分散液の濃度を示す％は特に単位を付記しない
かぎり重量％である。
【００１４】実施例１ １５±１．０ｋｇ／ｃｍ2 で作動する安全弁を得るため
に、硬度を７５°に設定した高さ３．７ｍｍのゴム製弁
体を有する安全弁を１０００個作製し、その作動圧を測
定したところ、いずれも１５±１．０ｋｇ／ｃｍ2 の範
囲内で作動することが確認された。このときの最大の作
動圧から最小の作動圧までの差は１．７ｋｇ／ｃｍ2 で
あった。このゴム製弁体を図１に示す。このゴム製弁体
９は上記のように全体の高さが３．７ｍｍであるが、そ
の下側部分は０．７ｍｍにわたって直径４．５ｍｍの径
大部を有し、上記径大部を除く高さ３．０ｍｍの部分は
直径４．０ｍｍの円柱状をしている。なお、この実施例
１におけるゴム製弁体９には上記のように径大部を設け
ているが、この径大部は必須のものではなく、例えばゴ
ム製弁体９はそのような径大部を設けていない円柱状の
ものであってもよい。そして、このゴム製弁体を封口体
に組み付ける際にゴム製弁体の高さを２０％圧縮した状
態で封口体の内部空間内に配置できるように、封口体の
設計を行った。
に、硬度を７５°に設定した高さ３．７ｍｍのゴム製弁
体を有する安全弁を１０００個作製し、その作動圧を測
定したところ、いずれも１５±１．０ｋｇ／ｃｍ2 の範
囲内で作動することが確認された。このときの最大の作
動圧から最小の作動圧までの差は１．７ｋｇ／ｃｍ2 で
あった。このゴム製弁体を図１に示す。このゴム製弁体
９は上記のように全体の高さが３．７ｍｍであるが、そ
の下側部分は０．７ｍｍにわたって直径４．５ｍｍの径
大部を有し、上記径大部を除く高さ３．０ｍｍの部分は
直径４．０ｍｍの円柱状をしている。なお、この実施例
１におけるゴム製弁体９には上記のように径大部を設け
ているが、この径大部は必須のものではなく、例えばゴ
ム製弁体９はそのような径大部を設けていない円柱状の
ものであってもよい。そして、このゴム製弁体を封口体
に組み付ける際にゴム製弁体の高さを２０％圧縮した状
態で封口体の内部空間内に配置できるように、封口体の
設計を行った。
【００１５】つぎに、ＭｍＮｉ3.75Ｃｏ0.65Ｍｎ0.35Ａ
ｌ0.3 （ＭｍはＬａを６０重量％含有するミッシュメタ
ル）で表される組成の水素吸蔵合金１００重量部に対し
てニッケル粉末２重量部、濃度５％のポリ−Ｎ−ビニル
アセトアミド（分子量：２，０００，０００）水溶液８
重量部、濃度４２％のスチレン−２−エチルヘキシルア
クリレート共重合体水分散液１．７重量部および水５重
量部を加えて混合して負極合剤含有ペーストを調製し、
得られた負極合剤含有ペーストをパンチングメタルから
なる負極集電体に塗布、充填し、乾燥して負極合剤層を
形成する工程を経て負極を作製した。この負極を従来公
知のペースト式ニッケル電極からなる正極とセパレータ
を介して渦巻状に巻回し、巻回構造の電極体にし、それ
を電池缶に挿入し、その電池缶に３０％水酸化カリウム
水溶液を電解液として注入し、その開口部に上記ゴム製
弁体を組み込んだ封口体を取り付けて封口し、図２に示
す構造で理論容量６５０ｍＡｈの単４形アルカリ蓄電池
を作製した。
ｌ0.3 （ＭｍはＬａを６０重量％含有するミッシュメタ
ル）で表される組成の水素吸蔵合金１００重量部に対し
てニッケル粉末２重量部、濃度５％のポリ−Ｎ−ビニル
アセトアミド（分子量：２，０００，０００）水溶液８
重量部、濃度４２％のスチレン−２−エチルヘキシルア
クリレート共重合体水分散液１．７重量部および水５重
量部を加えて混合して負極合剤含有ペーストを調製し、
得られた負極合剤含有ペーストをパンチングメタルから
なる負極集電体に塗布、充填し、乾燥して負極合剤層を
形成する工程を経て負極を作製した。この負極を従来公
知のペースト式ニッケル電極からなる正極とセパレータ
を介して渦巻状に巻回し、巻回構造の電極体にし、それ
を電池缶に挿入し、その電池缶に３０％水酸化カリウム
水溶液を電解液として注入し、その開口部に上記ゴム製
弁体を組み込んだ封口体を取り付けて封口し、図２に示
す構造で理論容量６５０ｍＡｈの単４形アルカリ蓄電池
を作製した。
【００１６】ここで、図２に示す電池について説明す
る。まず、符号と部材名称の関係から先に説明すると、
１は正極、２は負極、３はセパレータ、４は電池缶、５
は環状ガスケット、６は封口体、７は端子板、８は封口
板、９はゴム製弁体、１０は正極リード体、１１は絶縁
体、１２は絶縁体である。
る。まず、符号と部材名称の関係から先に説明すると、
１は正極、２は負極、３はセパレータ、４は電池缶、５
は環状ガスケット、６は封口体、７は端子板、８は封口
板、９はゴム製弁体、１０は正極リード体、１１は絶縁
体、１２は絶縁体である。
【００１７】正極１は前記のように公知構成のペースト
式ニッケル電極からなるものであり、負極２は前記のよ
うにその負極合剤層中にポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド
を含有するものであるが、この図２ではそれらの詳細を
示さず、単一のものとして示している。セパレータ３は
前記のようにナイロン不織布からなるものであり、正極
１と負極２はこのセパレータ３を介して重ね合わせら
れ、渦巻状に巻回して作製した巻回構造の電極体として
電池缶４内に挿入され、その上部には絶縁体１２が配置
されている。また、電池缶４の底部には上記巻回構造の
電極体の挿入に先立って絶縁体１１が配設されている。
そして、この図２では、図示していないが、負極２の最
外周部では負極集電体の一部が露出していて、それが電
池缶４の内壁に接触し、それによって、電池缶４は負極
端子として作用する。
式ニッケル電極からなるものであり、負極２は前記のよ
うにその負極合剤層中にポリ−Ｎ−ビニルアセトアミド
を含有するものであるが、この図２ではそれらの詳細を
示さず、単一のものとして示している。セパレータ３は
前記のようにナイロン不織布からなるものであり、正極
１と負極２はこのセパレータ３を介して重ね合わせら
れ、渦巻状に巻回して作製した巻回構造の電極体として
電池缶４内に挿入され、その上部には絶縁体１２が配置
されている。また、電池缶４の底部には上記巻回構造の
電極体の挿入に先立って絶縁体１１が配設されている。
そして、この図２では、図示していないが、負極２の最
外周部では負極集電体の一部が露出していて、それが電
池缶４の内壁に接触し、それによって、電池缶４は負極
端子として作用する。
【００１８】環状ガスケット５はナイロン６６で作製さ
れ、封口体６は端子板７と封口板８とで構成され、電池
缶４の開口部はこの封口体６などで封口されている。つ
まり、電池缶４に巻回構造の電極体や絶縁体１１〜１２
などを挿入した後、電池缶４の開口端近傍部分に底部が
内周側に突出した環状の溝４ａを形成し、その溝４ａの
内周側突出部で環状ガスケット５の下部を支えさせて環
状ガスケット５と封口体６とを電池缶４の開口部に配置
し、電池缶４の溝４ａから先の部分を内方に締め付けて
電池缶４の開口部を封口している。上記端子板７にはガ
ス排出口７ａが設けられ、封口板８にはガス検知口８ａ
が設けられ、ゴム製弁体９はその高さを２０％圧縮した
状態で上記端子板７と封口板８とで形成される内部空間
内に配置されている。そして、ほぼ容器状（ただし、中
央部ガス検知口８ａが設けられている）の封口板８の外
周部を折り曲げてほぼキャップ状の端子板７の外周部を
挟み込んで端子板７と封口板８とを固定している。
れ、封口体６は端子板７と封口板８とで構成され、電池
缶４の開口部はこの封口体６などで封口されている。つ
まり、電池缶４に巻回構造の電極体や絶縁体１１〜１２
などを挿入した後、電池缶４の開口端近傍部分に底部が
内周側に突出した環状の溝４ａを形成し、その溝４ａの
内周側突出部で環状ガスケット５の下部を支えさせて環
状ガスケット５と封口体６とを電池缶４の開口部に配置
し、電池缶４の溝４ａから先の部分を内方に締め付けて
電池缶４の開口部を封口している。上記端子板７にはガ
ス排出口７ａが設けられ、封口板８にはガス検知口８ａ
が設けられ、ゴム製弁体９はその高さを２０％圧縮した
状態で上記端子板７と封口板８とで形成される内部空間
内に配置されている。そして、ほぼ容器状（ただし、中
央部ガス検知口８ａが設けられている）の封口板８の外
周部を折り曲げてほぼキャップ状の端子板７の外周部を
挟み込んで端子板７と封口板８とを固定している。
【００１９】この電池は、通常の状況下では圧縮したゴ
ム製弁体９の反発力に基づく押圧力によりゴム製弁体９
の下面が封口板８のガス検知口８ａを閉鎖しているの
で、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池内部に
ガスが発生して電池内部の圧力が異常に上昇した場合に
は、その押圧力によりゴム製弁体９が収縮して該ゴム製
弁体９とガス検知口８ａとの間に隙間が生じ、電池内部
のガスはガス検知口８ａおよびガス排出口７ａを通過し
て電池外部に放出され、高圧下での電池破裂が防止でき
るように構成されるとともに、前記のガス放出により電
池内圧が低下した場合には、ゴム製弁体９が元の状態に
復元し、その押圧力により該ゴム製弁体９が再びガス検
知口８ａを閉鎖して電池内部を密閉構造に保つようにな
っている。
ム製弁体９の反発力に基づく押圧力によりゴム製弁体９
の下面が封口板８のガス検知口８ａを閉鎖しているの
で、電池内部は密閉状態に保たれているが、電池内部に
ガスが発生して電池内部の圧力が異常に上昇した場合に
は、その押圧力によりゴム製弁体９が収縮して該ゴム製
弁体９とガス検知口８ａとの間に隙間が生じ、電池内部
のガスはガス検知口８ａおよびガス排出口７ａを通過し
て電池外部に放出され、高圧下での電池破裂が防止でき
るように構成されるとともに、前記のガス放出により電
池内圧が低下した場合には、ゴム製弁体９が元の状態に
復元し、その押圧力により該ゴム製弁体９が再びガス検
知口８ａを閉鎖して電池内部を密閉構造に保つようにな
っている。
【００２０】上記説明からも明らかなように、本発明に
おいて、安全弁とは、封口体６とその内部空間内に配置
されたゴム製弁体９とで構成されている。
おいて、安全弁とは、封口体６とその内部空間内に配置
されたゴム製弁体９とで構成されている。
【００２１】正極リード体１０はニッケルリボンからな
り、その一方の端部は正極１の正極集電体にスポット溶
接され、他方の端部は封口板８の下端にスポット溶接さ
れていて、端子板７は上記封口板８との接触により正極
端子として作用する。
り、その一方の端部は正極１の正極集電体にスポット溶
接され、他方の端部は封口板８の下端にスポット溶接さ
れていて、端子板７は上記封口板８との接触により正極
端子として作用する。
【００２２】図３は上記図２に示すアルカリ蓄電池の封
口部の平面図であり、端子板７のガス排出口７ａは等間
隔に３個設けられている。
口部の平面図であり、端子板７のガス排出口７ａは等間
隔に３個設けられている。
【００２３】このアルカリ蓄電池に対して、６５０ｍＡ
で１．５時間の充電と６５０ｍＡの放電（１Ｖ終止）と
からなる充放電サイクルを繰り返し、放電容量が初期の
６０％に低下するまでのサイクル数を測定したところ、
４２０サイクルであった。
で１．５時間の充電と６５０ｍＡの放電（１Ｖ終止）と
からなる充放電サイクルを繰り返し、放電容量が初期の
６０％に低下するまでのサイクル数を測定したところ、
４２０サイクルであった。
【００２４】比較例１２１±１．０ｋｇ／ｃｍ2 で作動
する安全弁を得るために、ゴム製弁体の硬度を８１°に
変更した以外は実施例１と同様の安全弁を１０００個作
製し、その作動圧を測定したところ、２０ｋｇ／ｃｍ2
未満で作動する安全弁が３３個あり、また２２ｋｇ／ｃ
ｍ2 を越えて作動する安全弁が２３個あって、不良発生
率は５．６％であった。また、このときの最大の作動圧
から最小の作動圧までの差は３．９ｋｇ／ｃｍ2 であっ
た。
する安全弁を得るために、ゴム製弁体の硬度を８１°に
変更した以外は実施例１と同様の安全弁を１０００個作
製し、その作動圧を測定したところ、２０ｋｇ／ｃｍ2
未満で作動する安全弁が３３個あり、また２２ｋｇ／ｃ
ｍ2 を越えて作動する安全弁が２３個あって、不良発生
率は５．６％であった。また、このときの最大の作動圧
から最小の作動圧までの差は３．９ｋｇ／ｃｍ2 であっ
た。
【００２５】比較例２ 実施例１と同様の組成の水素吸蔵合金１００重量部に対
してニッケル粉末２重量部、濃度５％のポリエチレンオ
キサイド水溶液１２重量部および濃度４２％のスチレン
−２−エチルヘキシルアクリレート共重合体水分散液
１．７重量部を加えて混合して負極合剤含有ペーストを
調製し、得られた負極合剤含有ペーストをパンチングメ
タルからなる負極集電体に塗布、充填し、乾燥して負極
合剤層を形成する工程を経て負極を作製した。この負極
を実施例１と同様の従来公知のペースト式ニッケル電極
からなる正極とセパレータを介して渦巻状に巻回して巻
回構造の電極体にし、それを電池缶に挿入し、その電池
缶に３０％水酸化カリウム水溶液を電解液として注入
し、その開口部に実施例１と同様のゴム製弁体を有する
封口体を取り付けて理論容量６５０ｍＡの単４形アルカ
リ蓄電池を作製した。このアルカリ蓄電池に対して、６
５０ｍＡで１．５時間の充電と６５０ｍＡの放電（１Ｖ
終止）とからなる充放電サイクルを繰り返し、放電容量
が初期の６０％に低下するまでのサイクル数を測定した
ところ、２２０サイクルでなった。
してニッケル粉末２重量部、濃度５％のポリエチレンオ
キサイド水溶液１２重量部および濃度４２％のスチレン
−２−エチルヘキシルアクリレート共重合体水分散液
１．７重量部を加えて混合して負極合剤含有ペーストを
調製し、得られた負極合剤含有ペーストをパンチングメ
タルからなる負極集電体に塗布、充填し、乾燥して負極
合剤層を形成する工程を経て負極を作製した。この負極
を実施例１と同様の従来公知のペースト式ニッケル電極
からなる正極とセパレータを介して渦巻状に巻回して巻
回構造の電極体にし、それを電池缶に挿入し、その電池
缶に３０％水酸化カリウム水溶液を電解液として注入
し、その開口部に実施例１と同様のゴム製弁体を有する
封口体を取り付けて理論容量６５０ｍＡの単４形アルカ
リ蓄電池を作製した。このアルカリ蓄電池に対して、６
５０ｍＡで１．５時間の充電と６５０ｍＡの放電（１Ｖ
終止）とからなる充放電サイクルを繰り返し、放電容量
が初期の６０％に低下するまでのサイクル数を測定した
ところ、２２０サイクルでなった。
【００２６】上記実施例１および比較例１〜２の結果か
ら明らかなように、負極にポリ−Ｎ−ビニルアセトアミ
ドを含有させた実施例１のアルカリ蓄電池は、負極にポ
リ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させていない比較例
２の電池に比べて、充放電サイクルを繰り返したときの
電池内圧の上昇が抑制され、その結果、比較例２のアル
カリ蓄電池に比べて優れた充放電サイクル特性が得られ
た。また、実施例１のアルカリ蓄電池は、負極にポリ−
Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させることにより、電池
内圧の上昇が抑制されるので、それによって、比較例１
のアルカリ蓄電池で示されているような従来電池に比べ
て、硬度の低いゴム製弁体を使用することができるよう
になり、その結果、電池組立時における封口体組付工程
での歩留りを向上させることができた。
ら明らかなように、負極にポリ−Ｎ−ビニルアセトアミ
ドを含有させた実施例１のアルカリ蓄電池は、負極にポ
リ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させていない比較例
２の電池に比べて、充放電サイクルを繰り返したときの
電池内圧の上昇が抑制され、その結果、比較例２のアル
カリ蓄電池に比べて優れた充放電サイクル特性が得られ
た。また、実施例１のアルカリ蓄電池は、負極にポリ−
Ｎ−ビニルアセトアミドを含有させることにより、電池
内圧の上昇が抑制されるので、それによって、比較例１
のアルカリ蓄電池で示されているような従来電池に比べ
て、硬度の低いゴム製弁体を使用することができるよう
になり、その結果、電池組立時における封口体組付工程
での歩留りを向上させることができた。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、充放
電サイクル特性が優れ、かつ電池組立時における封口体
組付工程での歩留りが高いアルカリ蓄電池を提供するこ
とができた。
電サイクル特性が優れ、かつ電池組立時における封口体
組付工程での歩留りが高いアルカリ蓄電池を提供するこ
とができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のアルカリ蓄電池に用いるゴム製弁体
を模式的に示す正面図である。
を模式的に示す正面図である。
【図２】実施例１のアルカリ蓄電池を模式的に示す断面
図である。
図である。
【図３】実施例１のアルカリ蓄電池の封口部の平面図で
ある。
ある。
１ 正極 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 電池缶 ５ 環状ガスケット ６ 封口体 ７ 端子板 ７ａ ガス排出口 ８ 封口板 ８ａ ガス検知口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H012 AA01 BB02 BB11 DD04 EE01 EE09 GG05 JJ10 5H028 AA01 FF04 HH08 5H050 AA07 AA19 BA04 CA03 CB17 DA03 DA11 EA23
Claims (1)
- 【請求項１】 ポリ−Ｎ−ビニルアセトアミドを含有す
る負極を用い、ゴム製弁体を有する安全弁を具備し、前
記ゴム製弁体の硬度が７０〜８０°の範囲にあることを
特徴とするアルカリ蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019958A JP2001210357A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000019958A JP2001210357A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001210357A true JP2001210357A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18546588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000019958A Withdrawn JP2001210357A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001210357A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246028A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-08-30 | Showa Denko Kk | 水溶液系電池並びに該電池に用いられる電極用ペーストおよび電極 |
| US8024551B2 (en) | 2005-10-26 | 2011-09-20 | Analog Devices, Inc. | Pipelined digital signal processor |
| US8285972B2 (en) | 2005-10-26 | 2012-10-09 | Analog Devices, Inc. | Lookup table addressing system and method |
| US8301990B2 (en) | 2007-09-27 | 2012-10-30 | Analog Devices, Inc. | Programmable compute unit with internal register and bit FIFO for executing Viterbi code |
| JP2020187957A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 株式会社豊田自動織機 | 圧力調整弁の製造方法、及び圧力調整弁 |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000019958A patent/JP2001210357A/ja not_active Withdrawn
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246028A (ja) * | 2001-02-22 | 2002-08-30 | Showa Denko Kk | 水溶液系電池並びに該電池に用いられる電極用ペーストおよび電極 |
| US8024551B2 (en) | 2005-10-26 | 2011-09-20 | Analog Devices, Inc. | Pipelined digital signal processor |
| US8285972B2 (en) | 2005-10-26 | 2012-10-09 | Analog Devices, Inc. | Lookup table addressing system and method |
| US8458445B2 (en) | 2005-10-26 | 2013-06-04 | Analog Devices Inc. | Compute units using local luts to reduce pipeline stalls |
| US8301990B2 (en) | 2007-09-27 | 2012-10-30 | Analog Devices, Inc. | Programmable compute unit with internal register and bit FIFO for executing Viterbi code |
| JP2020187957A (ja) * | 2019-05-16 | 2020-11-19 | 株式会社豊田自動織機 | 圧力調整弁の製造方法、及び圧力調整弁 |
| JP7247741B2 (ja) | 2019-05-16 | 2023-03-29 | 株式会社豊田自動織機 | 圧力調整弁の製造方法、及び蓄電モジュール |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070403 |