JP2002313303A - 密閉形電池用安全弁およびそれを備えた密閉形蓄電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 密閉形電池の安全弁において弁筒天面部と弁
体内側天面部、弁筒側壁部と弁体内側側壁部の固着によ
る開弁圧に異常な上昇を抑制し、信頼性の高い密閉形電
池を得ること。 【解決手段】 電槽の蓋１に形成された弁筒部３にキャ
ップ状の弁体４が装着され、前記弁体４の弁体内側天面
部４ａと弁体内側側壁部４ｂにシール剤６を保持できる
発泡部材５を有し、電池内部の減圧時に弁体４の天面が
電池内側へ引張られ、前記発泡部材５が圧縮されること
で前記発泡部材５からシール剤６を弁筒天面部３ａと弁
筒側壁部３ｂにしみ出させる。これにより常に弁筒天面
部３ａと弁体内側天面部４ａ、弁筒側壁部３ｂと弁体内
側側壁部４ｂの間にシール剤６がある状態になり弁筒天
面部３ａと弁体内側天面部４ａ、弁筒側壁部３ｂと弁体
内側側壁部４ｂの固着を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は密閉形電池の安全弁
とこれを備えた密閉形蓄電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】密閉形電池の安全弁の構造に関して、種
々の形態が提案されている。例えば、図２に示すように
電池の単位セルを収納した電槽（図示せず）の開口部を
閉塞する蓋１１に凹部１２が形成されており、凹部１２
の底壁１２ａに中空の弁筒部１３を形成し、この弁筒部
１３にキャップ状で合成ゴム製の弁体１４を装着し、弁
筒天面部１３ａと弁体内側天面部１４ａ、弁筒側壁部１
３ｂと弁体内側側壁部１４ｂの間に耐薬品性液体のシー
ル剤１５が塗布されている。

【０００３】このシール剤１５としては例えばシリコン
オイルやフッ素樹脂系グリスが使用されている。このシ
ール剤１５は弁筒部１３と弁体１４との間の隙間に充填
され、この弁筒部１３と弁体１４間の気密を保持する。
また、電池充電時のガス発生によって電池内圧が上昇
し、所定の内圧に達した場合には弁筒部１３と弁体１４
との間に隙間が生じて、この隙間を通して電池内部の過
剰ガスを電池外部に放出する構成を有している。なお、
１６は弁押え板、１７は上蓋である。

【０００４】そして電池内圧が所定内圧以下に低下した
時点で弁筒部１３と弁体１４との間の隙間が無くなり、
弁筒天面部１３ａと弁体内側天面部１４ａ、弁筒側壁部
１３ｂと弁体内側側壁部１４ｂとの間は再びシール剤１
５で閉塞され、安全弁が閉じて再び電池内の気密が保持
される。

【０００５】したがって、このような安全弁構造を採用
する場合、シリコンオイル等の液体シール剤が弁筒部と
弁体との間に保持されていることが必要となる。しかし
ながらシリコンオイルやフッ素樹脂系グリスといった液
体シール剤は流動性があるため、時間の経過により弁筒
天面部１３ａと弁体内側天面部１４ａ、弁筒側壁部１３
ｂと弁体内側側壁部１４ｂの間から流出してしまう。

【０００６】そのため、弁筒天面部１３ａ、弁筒側壁部
１３ｂとキャップ状の弁体１４の間にシリコンオイル等
のシール剤が無くなり、弁筒天面部１３ａ、弁筒側壁部
１３ｂと弁体１４とが固着し、開弁圧が異常に上昇して
しまう。開弁圧が異常に上昇した状態で電池を充電した
場合、弁体１４が所定の開弁圧で開弁せず電池内の圧力
が上昇し、その結果、電池が膨れ変形するという問題が
ある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、密閉形電池
の安全弁において前記したような弁筒天面部と弁体内側
天面部、弁筒側壁部と弁体内側側壁部が固着することに
よる開弁圧の異常上昇を抑制し、信頼性の高い安全弁構
造とこれを備えた密閉形電池を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために、本発明の請求項１に記載の発明は電槽蓋に形成
された弁筒部にキャップ状の弁体が装着され、弁体内側
天面部に発砲部材を備え、前記弁体と弁筒部との間隙お
よび前記発砲部材にシリコンオイル等のシール剤を含浸
保持させたことを特徴とする密閉形電池用安全弁を示す
ものである。

【０００９】さらに本発明の請求項２に記載の発明は請
求項１に記載の構成を有する密閉形電池用安全弁を備え
た密閉形蓄電池を示すものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図を
用いて説明する。

【００１１】図１は本発明の密閉形電池の安全弁の構成
を示す要部断面図である。

【００１２】電池の極板群を収納した電槽（図示せず）
の開口部を閉塞する蓋１に凹部２が形成されており、凹
部２の底壁２ａには中空の円筒状の弁筒部３が形成され
ている。この弁筒部３にはキャップ状の弁体４が装着さ
れている。

【００１３】本発明においては弁体内側天面部４ａに発
泡部材５が設けられており、この発泡部材５にシリコン
オイル等のシール剤６を含浸保持させるとともに、この
シール剤６は弁筒部３と弁体４の間に塗布されている。
そしてこの発泡部材５は例えば発泡ゴム等の弾性を有し
たものが使用される。また、この発泡部材５は連続気泡
を有したものが好ましい。

【００１４】この発泡部材５の作用について以下説明す
る。

【００１５】電池内圧が大気圧よりも低く、減圧されて
いる場合には弁体内側天面部４ａが電池内側へ大気圧に
より押され、発泡部材５が弾性変形により圧縮変形する
ことで発泡部材５に含浸保持されたシール剤６が発泡部
材５から弁筒天面部３ａと弁筒側壁部３ｂにしみ出し、
常に弁筒天面部３ａと弁筒側壁部３ｂとキャップ状の弁
体４の間にシール剤６を存在させることができる。

【００１６】また、電池内圧が上昇するとしみ出した余
剰のシール剤６は圧縮変形が解かれてもとの状態に復元
した発泡部材５に毛細管現象により再び吸収される。こ
のような構成にすることで弁筒天面部３ａと弁筒側壁部
３ｂとキャップ状の弁体４の弁体内側天面部４ａと弁体
内側側壁部４ｂとの間のシール剤６の流出を抑制し、弁
体４と弁筒部３との間にシール剤６を存在させることが
できるので、これら弁体４と弁筒部３との間に塗着した
シール剤６の流出による弁体４と弁筒部３との固着を防
止できる。

【００１７】ここで発泡部材５は圧縮されて内部に保持
したシリコンオイル等のシール剤６を一旦放出する作用
が必要なため、弾性材で構成する必要がある。また、シ
ール剤６を有効に含浸保持するために連続気泡を有した
ものが好ましい。

【００１８】以降は弁体４が弁筒部３からはずれないよ
うに保持する弁押え板７や上蓋８が蓋１に超音波溶着等
の手段により接合され、本発明による密閉形蓄電池が構
成される。

【００１９】

【実施例】図２に示した従来例の安全弁を備えた密閉形
蓄電池（従来例の電池Ｂ）と、図１に示した本発明の実
施の形態による密閉形蓄電池（本発明例の電池Ａ）を作
製した。

【００２０】なお弁筒部３，１３はそれぞれ底壁２ａ，
１２ａからの高さが５ｍｍであり、それぞれの弁筒部
３，１３にシリコンオイルのシール剤６，１５を塗布し
た後に本発明例の電池Ａについては弁体４を、従来例の
電池Ｂについては弁体１４を装着している。この弁体４
および弁体１４はいずれもエチレン・プロピレンゴムで
構成されている。

【００２１】本発明例に用いる弁体４にはこの弁体内側
天面部４ａに弁体４の内径と同サイズの１ｍｍ厚の発泡
部材５を貼り付けた。この発泡部材５は弁体４と同じく
エチレン・プロピレンゴムで構成し、連続気泡を有して
いる。弁体４を弁筒部３に装着するに先立ってシリコン
オイルのシール剤６を弁体４の内壁に塗布するととも
に、発泡部材５にこのシール剤６を含浸させた。

【００２２】その後、図１および図２に示したようにそ
れぞれの電池の蓋１，１１に弁押え板７，１６と上蓋
８，１７とを超音波溶着により接合して６Ｖ７Ａｈの密
閉形蓄電池を作製した。これら本発明例の電池Ａおよび
従来例の電池Ｂについてそれぞれ安全弁の開弁圧を測定
した。

【００２３】その後、これらの本発明例の電池Ａおよび
従来例の電池Ｂとを充電状態で放置した後、これら電池
の開閉弁圧を再度測定した。測定した個数は各１８個で
ある。その結果を表１に示す。なお、放置条件は６０℃
気相中で３ヶ月間とした。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１に示したように本発明例の電池Ａは放
置の前後で開閉弁圧が安定した値を示していることがわ
かる。従来例の電池Ｂは放置後に開弁圧が上昇する一方
で閉弁圧の低下が見られる。従来例の電池Ｂの９０％で
開弁圧が２００ｍｍＨｇを超え、この状態で電池を充電
した場合には電池内圧により電槽が変形する。また反対
に従来例の電池Ｂの閉弁圧は低下していた。中でも閉弁
圧が０ｍｍＨｇとなり閉弁が行われないものが発生して
いた。

【００２６】本発明例の電池Ａと従来例の電池Ｂの放置
後の安全弁の状態を確認したところ、本発明例のものに
ついては弁体と弁筒部の間にシリコンオイルのシール剤
が存在しており、正常な弁機能を有していることがわか
った。

【００２７】一方、従来例のものについては弁体と弁筒
部との間にシリコンオイルのシール剤が殆ど残存してい
ない状態であった。放置後の従来例の電池の一部につい
て開弁圧測定を行わず、弁体と弁筒部の状態を確認した
ところ、弁体と弁筒部とが固着しているものがあった。

【００２８】したがって、従来例の電池については放置
中に弁体と弁筒部との間に塗布されたシリコンオイルの
シール剤が流出することにより弁体と弁筒部とが固着
し、異常に高い開弁圧を示したと考えられる。開弁圧測
定操作によって、一旦開弁すると弁体と弁筒部とを密着
させるシリコンオイルのシール剤がもはや存在しない状
態になっており、結果として閉弁圧が急激に低下したと
考えられる。

【００２９】

【発明の効果】前記したように本発明によれば密閉形電
池の安全弁において弁筒天面部と弁体内側天面部、弁筒
側壁部と弁体内側側壁部が固着することを抑制すること
により、充電時にガスが発生した際の開弁圧の異常な上
昇を抑制でき、信頼性に優れた密閉形電池を提供できる
ことから工業上極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態における密閉形蓄電池の
安全弁を示す要部断面図

【図２】従来例による密閉形蓄電池の安全弁を示す要部
断面図

【符号の説明】

１，１１ 蓋 ２，１２ 凹部 ２ａ，１２ａ 底壁 ３，１３ 弁筒部 ３ａ，１３ａ 弁筒天面部 ３ｂ，１３ｂ 弁筒側壁部 ４，１４ 弁体 ４ａ，１４ａ 弁体内側天面部 ４ｂ，１４ｂ 弁体内側側壁部 ５ 発砲部材 ６，１５ シール剤 ７，１６ 弁押さえ板 ８，１７ 上蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 芳江 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H012 AA07 BB02 BB03 CC01 CC08 DD03 DD06 DD07 EE01 EE08 EE09 GG05 JJ01 5H028 AA01 BB01 BB03 CC04 CC08 EE06 EE10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電槽蓋に形成された弁筒部にキャップ状
   の弁体が装着され、弁体内側天面部に弾性を有する発泡
   部材を備え、前記弁体と弁筒部との間隙および前記発泡
   部材にシリコンオイル等のシール剤を含浸保持させたこ
   とを特徴とする密閉形電池用安全弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の密閉形電池用安全弁を
   備えた密閉形蓄電池。