JP2003045393A - 密閉型蓄電池 - Google Patents
密閉型蓄電池Info
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- JP2003045393A JP2003045393A JP2001231532A JP2001231532A JP2003045393A JP 2003045393 A JP2003045393 A JP 2003045393A JP 2001231532 A JP2001231532 A JP 2001231532A JP 2001231532 A JP2001231532 A JP 2001231532A JP 2003045393 A JP2003045393 A JP 2003045393A
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- 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
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- 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 急激かつ連続的な電池内圧の上昇が起こって
も、充分な排ガス能力を発揮する信頼性の高い安全弁機
能を備えた密閉型蓄電池を提供する。 【解決手段】 正極板と負極板をセパレータを介して巻
回もしくは積層して成る電極群が電解液とともに外装缶
に収納され、外装缶の開口は排気孔４Ａを有する封口板
４で封口され、排気孔４Ａを密閉してゴム弁体６が配置
されている密閉型蓄電池において、ゴム弁体６は、排気
孔４Ａを直接密閉する円板状密閉部６Ａと、円板状密閉
部６Ａに連結される円柱状支持部６Ｂとから構成され
て、排気孔、板状密閉部および柱状支持部の各大きさの
間には、排気孔＜柱状支持部の板状密閉部との連結面＜
板状密閉部の排気孔密閉面の関係が成立している密閉型
蓄電池。
も、充分な排ガス能力を発揮する信頼性の高い安全弁機
能を備えた密閉型蓄電池を提供する。 【解決手段】 正極板と負極板をセパレータを介して巻
回もしくは積層して成る電極群が電解液とともに外装缶
に収納され、外装缶の開口は排気孔４Ａを有する封口板
４で封口され、排気孔４Ａを密閉してゴム弁体６が配置
されている密閉型蓄電池において、ゴム弁体６は、排気
孔４Ａを直接密閉する円板状密閉部６Ａと、円板状密閉
部６Ａに連結される円柱状支持部６Ｂとから構成され
て、排気孔、板状密閉部および柱状支持部の各大きさの
間には、排気孔＜柱状支持部の板状密閉部との連結面＜
板状密閉部の排気孔密閉面の関係が成立している密閉型
蓄電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉型蓄電池に関
し、更に詳しくは、急激かつ連続的な電池内圧の上昇時
においても充分な排気ガス能力を有しているので高い信
頼性を有する安全弁機構を備えた密閉型蓄電池に関す
る。
し、更に詳しくは、急激かつ連続的な電池内圧の上昇時
においても充分な排気ガス能力を有しているので高い信
頼性を有する安全弁機構を備えた密閉型蓄電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】例えばニッケル・カドミウム二次電池や
ニッケル・水素二次電池に代表されるアルカリ二次電池
は、概略、図６で示したような構造になっている。先
ず、所定の正極板と負極板をセパレータを介して巻回し
たり、または交互に積層して製造した電極群１が、所定
のアルカリ電解液と一緒に外装缶２に収納されている。
そして、この外装缶２の上部開口には、電気絶縁性材料
から成るガスケット３を介して封口板４が配置され、そ
の周囲には加締加工が行われて液・気密な封口構造が形
成されている。なお、この過程で、電極群１の正極リー
ド（図示しない）と封口板４との接続が行われる。
ニッケル・水素二次電池に代表されるアルカリ二次電池
は、概略、図６で示したような構造になっている。先
ず、所定の正極板と負極板をセパレータを介して巻回し
たり、または交互に積層して製造した電極群１が、所定
のアルカリ電解液と一緒に外装缶２に収納されている。
そして、この外装缶２の上部開口には、電気絶縁性材料
から成るガスケット３を介して封口板４が配置され、そ
の周囲には加締加工が行われて液・気密な封口構造が形
成されている。なお、この過程で、電極群１の正極リー
ド（図示しない）と封口板４との接続が行われる。
【０００３】封口板４の略中央には、電池作動時に何ら
かの異常で発生して電池内圧上昇の要因になるガス成分
を逃がすために、所定径の排気孔４Ａが形成されてい
る。そして、上記した排気孔４Ａを密閉して後述する安
全弁機構が配置され、その上からは、正極端子も兼ね、
かつ側部にガス孔５ａを有する帽子形状のキャップ５が
冠着され、その基部が封口板４と例えばスポット溶接さ
れて、全体は密閉構造になっている。
かの異常で発生して電池内圧上昇の要因になるガス成分
を逃がすために、所定径の排気孔４Ａが形成されてい
る。そして、上記した排気孔４Ａを密閉して後述する安
全弁機構が配置され、その上からは、正極端子も兼ね、
かつ側部にガス孔５ａを有する帽子形状のキャップ５が
冠着され、その基部が封口板４と例えばスポット溶接さ
れて、全体は密閉構造になっている。
【０００４】ここで、安全弁機構としては、電池内圧が
所定値以上に上昇したときは開弁してガス成分を排出
し、ガス成分の排出が終了すると再び排気孔４Ａを密閉
する、いわゆる復帰式安全弁機構が一般に採用されてい
る。例えば、鋼板とゴム板とを重ね合わせて一体化した
弁体を排気孔４Ａの上に配置し、更に、この弁体とキャ
ップ５の内部上面との間にスプリングを介装し、このス
プリングの弾発力で弁体を排気孔４Ａに密着させるタイ
プがある。
所定値以上に上昇したときは開弁してガス成分を排出
し、ガス成分の排出が終了すると再び排気孔４Ａを密閉
する、いわゆる復帰式安全弁機構が一般に採用されてい
る。例えば、鋼板とゴム板とを重ね合わせて一体化した
弁体を排気孔４Ａの上に配置し、更に、この弁体とキャ
ップ５の内部上面との間にスプリングを介装し、このス
プリングの弾発力で弁体を排気孔４Ａに密着させるタイ
プがある。
【０００５】また、スプリングを用いることなく、例え
ば図６で示したように、ゴム弾性体の単品で、その直径
は排気孔４Ａの孔径よりも大きく、全体として円柱形状
をした弁体６を製造し、これをキャップ５の中に圧縮し
た状態で配置し、そのゴム弾性で排気孔４Ａを密閉する
タイプがある。後者のタイプは、前者のタイプに比べ
て、形状の自由度が大きく、また寸法形状の小型化も可
能であり、使用部品点数も少なくなるので、ＳＣサイズ
以下の小型電池や中型電池の安全弁機構として多用され
ている。
ば図６で示したように、ゴム弾性体の単品で、その直径
は排気孔４Ａの孔径よりも大きく、全体として円柱形状
をした弁体６を製造し、これをキャップ５の中に圧縮し
た状態で配置し、そのゴム弾性で排気孔４Ａを密閉する
タイプがある。後者のタイプは、前者のタイプに比べ
て、形状の自由度が大きく、また寸法形状の小型化も可
能であり、使用部品点数も少なくなるので、ＳＣサイズ
以下の小型電池や中型電池の安全弁機構として多用され
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た円柱形状のゴム弁体６には次のような問題がある。例
えば、このゴム弁体６は排気孔４Ａ上に密閉配置された
時点で、常にそのゴム弾性力を垂直下方に及ぼしてい
る。そして、このゴム弁体６が軟質でありすぎたり、ま
た圧縮しすぎてキャップ５内に配置したような場合に
は、図７で示したように、ゴム弁体６のうち、排気孔４
Ａを密閉している部分が当該排気孔４Ａの中に不規則に
喰い込んだ状態になることがある。
た円柱形状のゴム弁体６には次のような問題がある。例
えば、このゴム弁体６は排気孔４Ａ上に密閉配置された
時点で、常にそのゴム弾性力を垂直下方に及ぼしてい
る。そして、このゴム弁体６が軟質でありすぎたり、ま
た圧縮しすぎてキャップ５内に配置したような場合に
は、図７で示したように、ゴム弁体６のうち、排気孔４
Ａを密閉している部分が当該排気孔４Ａの中に不規則に
喰い込んだ状態になることがある。
【０００７】そして、このゴム弁体６が開弁するときに
は、垂直上方に作用するガス圧による圧縮力を受け、こ
の圧縮力が常に垂直下方に作用している上記ゴム弾性力
よりも大きくなった時点で、図８で示したように、ゴム
弁体６と封口板４の間に開放経路４Ｂが形成され、ここ
から矢印で示したようにガス成分が排気される。しかし
ながら、排気孔４Ａに喰い込んでいるゴム弁体６の部分
の形状は不規則であり、したがって、形成される開放経
路４Ｂの形状も一定とはならず、しかもゴム弁体６は、
排気孔４Ａの孔径よりも大径の円柱形状になっていて、
上記開放経路４Ｂが形成される箇所における垂直下方へ
のゴム弾性力も大きいので、結局、開放経路４Ｂは、そ
の形状が不安定であり、かつ充分な広さにはなりにくい
という問題がある。
は、垂直上方に作用するガス圧による圧縮力を受け、こ
の圧縮力が常に垂直下方に作用している上記ゴム弾性力
よりも大きくなった時点で、図８で示したように、ゴム
弁体６と封口板４の間に開放経路４Ｂが形成され、ここ
から矢印で示したようにガス成分が排気される。しかし
ながら、排気孔４Ａに喰い込んでいるゴム弁体６の部分
の形状は不規則であり、したがって、形成される開放経
路４Ｂの形状も一定とはならず、しかもゴム弁体６は、
排気孔４Ａの孔径よりも大径の円柱形状になっていて、
上記開放経路４Ｂが形成される箇所における垂直下方へ
のゴム弾性力も大きいので、結局、開放経路４Ｂは、そ
の形状が不安定であり、かつ充分な広さにはなりにくい
という問題がある。
【０００８】このことは、ゴム弁体６の作動圧が不安定
であり、弁体としての信頼性に難があることを意味す
る。本発明は、従来のゴム弁体における上記した問題を
解決し、ゴム弁体が排気孔に喰い込むことがなく、開弁
時に形成される開放経路の形状を安定させて、動作信頼
性に富む安全弁機構を備えた密閉型蓄電池の提供を目的
とする。
であり、弁体としての信頼性に難があることを意味す
る。本発明は、従来のゴム弁体における上記した問題を
解決し、ゴム弁体が排気孔に喰い込むことがなく、開弁
時に形成される開放経路の形状を安定させて、動作信頼
性に富む安全弁機構を備えた密閉型蓄電池の提供を目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明においては、正極板と負極板をセパレー
タを介して巻回もしくは積層して成る電極群が電解液と
ともに外装缶に収納され、前記外装缶の開口は排気孔を
有する封口板で封口され、前記排気孔を密閉してゴム弁
体が配置されている密閉型蓄電池において、前記ゴム弁
体は、前記排気孔を直接密閉する板状密閉部と、前記板
状密閉部に連結される柱状支持部とから構成されて、前
記排気孔、前記板状密閉部および前記柱状支持部の各大
きさの間には、排気孔＜柱状支持部の板状密閉部との連
結面＜板状密閉部の排気孔密閉面の関係が成立している
ことを特徴とする密閉型蓄電池が提供される。
ために、本発明においては、正極板と負極板をセパレー
タを介して巻回もしくは積層して成る電極群が電解液と
ともに外装缶に収納され、前記外装缶の開口は排気孔を
有する封口板で封口され、前記排気孔を密閉してゴム弁
体が配置されている密閉型蓄電池において、前記ゴム弁
体は、前記排気孔を直接密閉する板状密閉部と、前記板
状密閉部に連結される柱状支持部とから構成されて、前
記排気孔、前記板状密閉部および前記柱状支持部の各大
きさの間には、排気孔＜柱状支持部の板状密閉部との連
結面＜板状密閉部の排気孔密閉面の関係が成立している
ことを特徴とする密閉型蓄電池が提供される。
【００１０】具体的には、前記ゴム弁体の板状密閉部お
よび柱状支持部は、それぞれ、円板状および円柱状に形
成されて、前記板状密閉部の直径が排気孔の孔径の１.
２倍以上２倍以下であって、前記柱状支持部の直径が排
気孔の孔径の１.１倍以上１.２倍未満である密閉型蓄電
池が提供される。なお、このゴム弁体を、以後、ゴム弁
体Ａという。
よび柱状支持部は、それぞれ、円板状および円柱状に形
成されて、前記板状密閉部の直径が排気孔の孔径の１.
２倍以上２倍以下であって、前記柱状支持部の直径が排
気孔の孔径の１.１倍以上１.２倍未満である密閉型蓄電
池が提供される。なお、このゴム弁体を、以後、ゴム弁
体Ａという。
【００１１】また、本発明においては、前記ゴム弁体の
板状密閉部は、剛性を有する薄板が設けられている密閉
型蓄電池が提供される。なお、このゴム弁体を、以後、
ゴム弁体Ｂという。
板状密閉部は、剛性を有する薄板が設けられている密閉
型蓄電池が提供される。なお、このゴム弁体を、以後、
ゴム弁体Ｂという。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明の密閉型蓄電池は、ゴム弁
体が後述するものであることを除いては、図６で示した
従来の密閉型蓄電池と同じ構造になっている。本発明の
蓄電池で用いるゴム弁体Ａの１例で、封口板４の排気孔
４Ａを密閉した状態を図１に示す。
体が後述するものであることを除いては、図６で示した
従来の密閉型蓄電池と同じ構造になっている。本発明の
蓄電池で用いるゴム弁体Ａの１例で、封口板４の排気孔
４Ａを密閉した状態を図１に示す。
【００１３】ここで用いるゴム弁体６は、直接、排気孔
４Ａを密閉する円板状密閉部６Ａとその円板状密閉部６
Ａの上に同軸的に位置する円柱状支持部６Ｂとの連結構
造になっている。そして、このゴム弁体６にはキャップ
５が冠着されることにより、全体として安全弁機構が形
成されている。円板状密閉部６Ａと円柱状支持部６Ｂ
は、いずれもゴム材で形成されていて、その連結部６Ｃ
は、両者に共通するゴム材で一体化構造になっていても
よく、また円板状密閉部６Ａと円柱状支持部６Ｂが別体
となっていて、前者の上面に後者の下面が圧接した状態
になっていてもよい。
４Ａを密閉する円板状密閉部６Ａとその円板状密閉部６
Ａの上に同軸的に位置する円柱状支持部６Ｂとの連結構
造になっている。そして、このゴム弁体６にはキャップ
５が冠着されることにより、全体として安全弁機構が形
成されている。円板状密閉部６Ａと円柱状支持部６Ｂ
は、いずれもゴム材で形成されていて、その連結部６Ｃ
は、両者に共通するゴム材で一体化構造になっていても
よく、また円板状密閉部６Ａと円柱状支持部６Ｂが別体
となっていて、前者の上面に後者の下面が圧接した状態
になっていてもよい。
【００１４】したがって、ゴム弁体６で排気孔４Ａを密
閉すると、ゴム弁体６のゴム弾性により、円板状密閉部
６Ａの中央部分６ａは下方に若干膨出する。その膨出の
状態は、円板状密閉部６Ａの硬度，厚み，ゴム弁体６配
置時の圧縮度合などによって変化するが、概ね、なだら
かな曲面状になっていて、排気孔４Ａの縁部に不規則に
喰い込むという形状にはなっていない。
閉すると、ゴム弁体６のゴム弾性により、円板状密閉部
６Ａの中央部分６ａは下方に若干膨出する。その膨出の
状態は、円板状密閉部６Ａの硬度，厚み，ゴム弁体６配
置時の圧縮度合などによって変化するが、概ね、なだら
かな曲面状になっていて、排気孔４Ａの縁部に不規則に
喰い込むという形状にはなっていない。
【００１５】円板状密閉部６Ａの硬度を６５１ＲＨＤ以
上とし、またその厚みを２mm以下に設定すると、膨出６
ａは、その中央膨出高が小さいなだらかな曲面状となる
ので好適である。このゴム弁体６において、排気孔４Ａ
の孔径をｒ0，円板状密閉部６Ａの直径をｄ1，円柱状支
持部６Ｂの直径をｄ2としたとき、これらｒ0，ｄ1，ｄ2
の間には、次式： １.１×ｒ0≦ｄ2＜１.２×ｒ0 …(1) １.２×ｒ0≦ｄ1≦２×ｒ0 …(2) の関係を満足していることが必要である。
上とし、またその厚みを２mm以下に設定すると、膨出６
ａは、その中央膨出高が小さいなだらかな曲面状となる
ので好適である。このゴム弁体６において、排気孔４Ａ
の孔径をｒ0，円板状密閉部６Ａの直径をｄ1，円柱状支
持部６Ｂの直径をｄ2としたとき、これらｒ0，ｄ1，ｄ2
の間には、次式： １.１×ｒ0≦ｄ2＜１.２×ｒ0 …(1) １.２×ｒ0≦ｄ1≦２×ｒ0 …(2) の関係を満足していることが必要である。
【００１６】（２）式が満たされていない場合は、円柱
状支持部６Ｂのゴム弾性で円板状密閉部６Ａの膨出６ａ
が大きくなって円板状密閉部６Ａの縁部と封口板４との
密着性が劣化して気密性が低下したり（ｄ1＜１.２×ｒ
0のとき）、または板状密閉部の縁部による封口板４へ
の密着力が大きくなりすぎたりして（２×ｒ0＜ｄ1のと
き）、所定のガス圧でも開弁しにくくなる。
状支持部６Ｂのゴム弾性で円板状密閉部６Ａの膨出６ａ
が大きくなって円板状密閉部６Ａの縁部と封口板４との
密着性が劣化して気密性が低下したり（ｄ1＜１.２×ｒ
0のとき）、または板状密閉部の縁部による封口板４へ
の密着力が大きくなりすぎたりして（２×ｒ0＜ｄ1のと
き）、所定のガス圧でも開弁しにくくなる。
【００１７】また、（１）式が満たされていない場合
は、円板状密閉部６Ａと封口板４との密着性における信
頼度が低下したり（ｄ1＜１.１×ｒ0のとき）、または
所定のガス圧でも開弁しにくくなる（１.２×ｒ0＜ｄ1
のとき）。このようなゴム弁体６の円板状密閉部６Ａの
下面にガス圧が作用すると、図２で示したように、連結
部６Ｃを中心にして円板状支持部６Ｂが若干湾曲して上
方に傾動し、それに対応して円柱状支持部６Ｂが変形す
ることにより、開放経路４Ｂが形成されて開弁する。そ
のとき、円柱状支持部６Ｂの座屈によってゴム弁体の垂
直方向への復元力が分散されるため、排気経路４Ｂが大
きくなり、充分な排気能力が得られる。
は、円板状密閉部６Ａと封口板４との密着性における信
頼度が低下したり（ｄ1＜１.１×ｒ0のとき）、または
所定のガス圧でも開弁しにくくなる（１.２×ｒ0＜ｄ1
のとき）。このようなゴム弁体６の円板状密閉部６Ａの
下面にガス圧が作用すると、図２で示したように、連結
部６Ｃを中心にして円板状支持部６Ｂが若干湾曲して上
方に傾動し、それに対応して円柱状支持部６Ｂが変形す
ることにより、開放経路４Ｂが形成されて開弁する。そ
のとき、円柱状支持部６Ｂの座屈によってゴム弁体の垂
直方向への復元力が分散されるため、排気経路４Ｂが大
きくなり、充分な排気能力が得られる。
【００１８】次に、別のゴム弁体Ｂの１例を図３に示
す。このゴム弁体６は、前記したゴム製の円板状密閉部
６Ａの上面に剛性の大きい薄板６Ｄを配置し、更にその
上に、前記したゴム製の円柱状支持部６Ｂを配置して連
結部６Ｃを形成した構造になっている。薄板６Ｄは電池
環境外にあるため、その材質は何であってもよく、例え
ば鋼板，アルミ板などや、更に適切な強度を有していれ
ば各種の樹脂の板なども使用することができる。また、
連結部６Ｃの形成に際しては、薄板６Ｄと円柱状支持部
６Ｂの下面との間に、糊付け，焼き付け，一体成形など
の方法を適用して両者を連結すればよい。
す。このゴム弁体６は、前記したゴム製の円板状密閉部
６Ａの上面に剛性の大きい薄板６Ｄを配置し、更にその
上に、前記したゴム製の円柱状支持部６Ｂを配置して連
結部６Ｃを形成した構造になっている。薄板６Ｄは電池
環境外にあるため、その材質は何であってもよく、例え
ば鋼板，アルミ板などや、更に適切な強度を有していれ
ば各種の樹脂の板なども使用することができる。また、
連結部６Ｃの形成に際しては、薄板６Ｄと円柱状支持部
６Ｂの下面との間に、糊付け，焼き付け，一体成形など
の方法を適用して両者を連結すればよい。
【００１９】この構造のゴム弁体６の場合、円柱状支持
部６Ｂによる下方へのゴム弾性力は薄板６Ｄで緩衝され
て下部の円板状密閉部６Ａへの作用は少なくなるので、
当該円板状密閉部６Ａの中央部分の膨出は起こりづらく
なり、排気孔４Ａへの円板状密閉部６Ａの喰い込みはほ
ぼ完全に抑制される。なお、このゴム弁体６Ｂの場合、
円板状密閉部６Ａの上面に剛性を有する薄板６Ｄが配置
されている関係で、ゴム弁体６Ａの場合のような式
（１）と式（２）の条件、とりわけ、式（１）の条件は
必ずしも必要ではない。
部６Ｂによる下方へのゴム弾性力は薄板６Ｄで緩衝され
て下部の円板状密閉部６Ａへの作用は少なくなるので、
当該円板状密閉部６Ａの中央部分の膨出は起こりづらく
なり、排気孔４Ａへの円板状密閉部６Ａの喰い込みはほ
ぼ完全に抑制される。なお、このゴム弁体６Ｂの場合、
円板状密閉部６Ａの上面に剛性を有する薄板６Ｄが配置
されている関係で、ゴム弁体６Ａの場合のような式
（１）と式（２）の条件、とりわけ、式（１）の条件は
必ずしも必要ではない。
【００２０】しかしながら、円板状密閉部６Ａの直径ｄ
1が排気孔４Ａの孔径ｒ0に対して、ｄ1＜１.２×ｒ0で
あると、やはり、円板状密閉部６Ａと封口板４との密閉
性に難が生じ、また２×ｒ0＜ｄ1であると、円板状密閉
部６Ａによる封口板４への押圧力が大きくなりすぎて所
定の作動圧での開弁が起こりづらくなるので、ｄ1とｒ0
との関係は、１.２×ｒ0≦ｄ1≦２×ｒ0に設定される。
1が排気孔４Ａの孔径ｒ0に対して、ｄ1＜１.２×ｒ0で
あると、やはり、円板状密閉部６Ａと封口板４との密閉
性に難が生じ、また２×ｒ0＜ｄ1であると、円板状密閉
部６Ａによる封口板４への押圧力が大きくなりすぎて所
定の作動圧での開弁が起こりづらくなるので、ｄ1とｒ0
との関係は、１.２×ｒ0≦ｄ1≦２×ｒ0に設定される。
【００２１】そして、円板状密閉部６Ａにガス圧が作用
した場合は、図４で示したように、円板状密閉部６Ａと
薄板６Ｄの一体化物は、湾曲することなく全体としてフ
ラットな状態で傾動し、安定した形状の開放経路４Ｂを
形成して開弁する。なお、図３で示したゴム弁体Ｂの場
合、連結部６Ｃにおける円柱状支持部の直径を他の箇所
の直径より小さくする、すなわち、円柱状支持部の形状
を連結部６Ｃ付近でくびれた形状にすると、円板状密閉
部６Ａと薄板６Ｄの一体化物の傾動がより円滑に進行す
るので好適である。
した場合は、図４で示したように、円板状密閉部６Ａと
薄板６Ｄの一体化物は、湾曲することなく全体としてフ
ラットな状態で傾動し、安定した形状の開放経路４Ｂを
形成して開弁する。なお、図３で示したゴム弁体Ｂの場
合、連結部６Ｃにおける円柱状支持部の直径を他の箇所
の直径より小さくする、すなわち、円柱状支持部の形状
を連結部６Ｃ付近でくびれた形状にすると、円板状密閉
部６Ａと薄板６Ｄの一体化物の傾動がより円滑に進行す
るので好適である。
【００２２】例えば、図５で示したように、円柱状支持
部６Ｂの形状を、その直径が下方に向かうほど縮径して
連結部６Ｃで最小となるような円錐台形状にして、薄板
６Ｄと連結させる形状である。
部６Ｂの形状を、その直径が下方に向かうほど縮径して
連結部６Ｃで最小となるような円錐台形状にして、薄板
６Ｄと連結させる形状である。
【００２３】
【実施例】実施例１，２，比較例１
（１）次のようなゴム弁体Ａ，Ｂを製造した。
ゴム弁体Ａ：円板状密閉部の直径３mm，円柱状支持部の
直径２.２mmで硬度７０ＩＲＨＤのエチレンプロピレン
ジエンゴムの一体化物。
直径２.２mmで硬度７０ＩＲＨＤのエチレンプロピレン
ジエンゴムの一体化物。
【００２４】ゴム弁体Ｂ：円板状密閉部の直径３mmで、
その上面に直径３mm，厚み０.４mmの鋼板を貼り合わ
せ、その鋼板の上面に、最下面の直径が２.２mmで、最
上面が３mmの円錐台形状の円柱状支持部の最下面を配置
して糊付けで連結したもの。 （２）電池の組み立て 水酸化ニッケルを担持する正極板と、水素吸蔵合金を担
持する負極板の間にポリプロピレン製のセパレータを介
在させて巻回し、得られた電極群をニッケルめっき鋼製
の外装缶に挿入し、アルカリ電解液を注入する。そし
て、この外装缶を密閉する封口板には、直径２mmの排気
孔が形成されており、この排気孔を密閉して前記ゴム弁
体Ａ，ゴム弁体Ｂをそれぞれ配置しながらキャップをス
ポット溶接する。このようにして構成したキャップ付封
口板を外装缶の開口部に冠着したのち圧縮嵌合して作動
圧２MPaの安全弁機構を有する単３電池を組み立てた。
その上面に直径３mm，厚み０.４mmの鋼板を貼り合わ
せ、その鋼板の上面に、最下面の直径が２.２mmで、最
上面が３mmの円錐台形状の円柱状支持部の最下面を配置
して糊付けで連結したもの。 （２）電池の組み立て 水酸化ニッケルを担持する正極板と、水素吸蔵合金を担
持する負極板の間にポリプロピレン製のセパレータを介
在させて巻回し、得られた電極群をニッケルめっき鋼製
の外装缶に挿入し、アルカリ電解液を注入する。そし
て、この外装缶を密閉する封口板には、直径２mmの排気
孔が形成されており、この排気孔を密閉して前記ゴム弁
体Ａ，ゴム弁体Ｂをそれぞれ配置しながらキャップをス
ポット溶接する。このようにして構成したキャップ付封
口板を外装缶の開口部に冠着したのち圧縮嵌合して作動
圧２MPaの安全弁機構を有する単３電池を組み立てた。
【００２５】比較のために、直径に２mmの円柱形状のゴ
ム弁体を製造し、これを用い、実施例と同様にして作動
圧２MPaの安全弁機構を有する単３電池を組み立てた。 （３）電池の内圧上昇試験 以上の３種類の電池各１０個につき、３Ａの電流で２時
間連続充電して常に高い内圧状態にしたのち、缶底の膨
れ量（mm）を測定した。なお、缶底の膨れ量に関して
は、内圧が２MPaになると約０.１mm膨れることが事前の
試験で確認されている。
ム弁体を製造し、これを用い、実施例と同様にして作動
圧２MPaの安全弁機構を有する単３電池を組み立てた。 （３）電池の内圧上昇試験 以上の３種類の電池各１０個につき、３Ａの電流で２時
間連続充電して常に高い内圧状態にしたのち、缶底の膨
れ量（mm）を測定した。なお、缶底の膨れ量に関して
は、内圧が２MPaになると約０.１mm膨れることが事前の
試験で確認されている。
【００２６】缶底の膨れ量の結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１から明らかなように、本発明の電池の
場合、缶底の膨れはほとんど認められず、内圧が２MPa
で弁動作が安定して進行していて、動作信頼性の高い排
気能力を発揮している。 （４）作動圧の安定性に関する試験 ゴム弁体Ｂが組み込まれている実施例電池と比較例電池
のそれぞれ１０個につき、表２で示した温度環境下に表
示の時間放置し、各時間経過後における弁体の作動圧を
測定した。その結果を表２に示す。
場合、缶底の膨れはほとんど認められず、内圧が２MPa
で弁動作が安定して進行していて、動作信頼性の高い排
気能力を発揮している。 （４）作動圧の安定性に関する試験 ゴム弁体Ｂが組み込まれている実施例電池と比較例電池
のそれぞれ１０個につき、表２で示した温度環境下に表
示の時間放置し、各時間経過後における弁体の作動圧を
測定した。その結果を表２に示す。
【００２９】
【表２】
【００３０】表２から明らかなように、実施例電池は高
温環境下に長時間放置したのちであっても、作動圧の変
動は非常に小さく、高い信頼性を発揮している。
温環境下に長時間放置したのちであっても、作動圧の変
動は非常に小さく、高い信頼性を発揮している。
【００３１】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
密閉型蓄電池は、ゴム弁体Ａまたはゴム弁体Ｂが組み込
まれているので、急激かつ連続的な電池内圧の上昇が起
こってもガス成分を有効に排気することができる。とく
に、ゴム弁体Ｂが組み込まれている場合は、剛性を有す
る薄板の働きでそのゴム弁体Ｂの排気孔への喰い込みは
抑制され、また連結部を小径化することにより広い開放
経路を形成することができ、非常に高い安全弁機能の信
頼性を発揮して有用である。
密閉型蓄電池は、ゴム弁体Ａまたはゴム弁体Ｂが組み込
まれているので、急激かつ連続的な電池内圧の上昇が起
こってもガス成分を有効に排気することができる。とく
に、ゴム弁体Ｂが組み込まれている場合は、剛性を有す
る薄板の働きでそのゴム弁体Ｂの排気孔への喰い込みは
抑制され、また連結部を小径化することにより広い開放
経路を形成することができ、非常に高い安全弁機能の信
頼性を発揮して有用である。
【図１】ゴム弁体Ａが組み込まれている安全弁機構を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】ゴム弁体Ａが開弁した状態を示す断面図であ
る。
る。
【図３】ゴム弁体Ｂが組み込まれている安全弁機構を示
す断面図である。
す断面図である。
【図４】ゴム弁体Ｂが開弁した状態を示す断面図であ
る。
る。
【図５】ゴム弁体Ｂの別の例を示す断面図である。
【図６】従来の安全弁機構を備えた密閉型蓄電池を示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図７】従来のゴム弁体が組み込まれている安全弁機構
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図８】従来のゴム弁体が開弁した状態を示す断面図で
ある。
ある。
１ 電極群
２ 外装缶
３ ガスケット
４ 封口板
４Ａ 排気孔
４Ｂ 開放経路
５ キャップ
５ａ ガス孔
６ ゴム弁体
６ａ 膨出
６Ａ 円板状密閉部
６Ｂ 円柱状支持部
６Ｃ 連結部
６Ｄ 剛性を有する薄板
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 前田 泰史
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5H012 AA01 BB02 DD01 DD04 DD06
EE09 GG05 JJ10
Claims (6)
- 【請求項１】 正極板と負極板をセパレータを介して巻
回もしくは積層して成る電極群が電解液とともに外装缶
に収納され、前記外装缶の開口は排気孔を有する封口板
で封口され、前記排気孔を密閉してゴム弁体が配置され
ている密閉型蓄電池において、 前記ゴム弁体は、前記排気孔を直接密閉する板状密閉部
と、前記板状密閉部に連結される柱状支持部とから構成
されて、前記排気孔、前記板状密閉部および前記柱状支
持部の各大きさの間には、 排気孔＜柱状支持部の板状密閉部との連結面＜板状密閉
部の排気孔密閉面の関係が成立していることを特徴とす
る密閉型蓄電池。 - 【請求項２】 前記ゴム弁体の板状密閉部および柱状支
持部は、それぞれ、円板状および円柱状に形成されて、
前記板状密閉部の直径が排気孔の孔径の１.２倍以上２
倍以下であって、前記柱状支持部の直径が排気孔の孔径
の１.１倍以上１.２倍未満であることを特徴とする請求
項１に記載の密閉型蓄電池。 - 【請求項３】 前記ゴム弁体の板状密閉部は、剛性を有
する薄板が設けられていることを特徴とする請求項１に
記載の密閉型蓄電池。 - 【請求項４】 ゴム弁体の板状密閉部は円板状に形成さ
れて、前記円柱状支持部の直径が排気孔の孔径の１.２
倍以上２倍以下であることを特徴とする請求項３に記載
の密閉型蓄電池。 - 【請求項５】 前記ゴム弁体の柱状支持部は円柱状に形
成されて、前記柱状支持部の直径は、前記板状密閉部と
の連結部において最も小径になっていることを特徴とす
る請求項３に記載の密閉型蓄電池。 - 【請求項６】 前記柱状支持部の直径は、前記連結部側
ほど小径になっていることを特徴とする請求項５に記載
の密閉型蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231532A JP2003045393A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 密閉型蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001231532A JP2003045393A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 密閉型蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003045393A true JP2003045393A (ja) | 2003-02-14 |
Family
ID=19063575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001231532A Withdrawn JP2003045393A (ja) | 2001-07-31 | 2001-07-31 | 密閉型蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003045393A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096277A1 (ja) | 2008-01-29 | 2009-08-06 | The Japan Steel Works, Ltd. | リリーフ弁 |
| CN104471750A (zh) * | 2012-07-27 | 2015-03-25 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型电池 |
| WO2018116567A1 (ja) | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Fdk株式会社 | アルカリ二次電池 |
| JP2019102190A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | リリーフ弁付き電池 |
| WO2019159532A1 (ja) | 2018-02-16 | 2019-08-22 | Fdk株式会社 | 封口体及び電池 |
-
2001
- 2001-07-31 JP JP2001231532A patent/JP2003045393A/ja not_active Withdrawn
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009096277A1 (ja) | 2008-01-29 | 2009-08-06 | The Japan Steel Works, Ltd. | リリーフ弁 |
| CN104471750A (zh) * | 2012-07-27 | 2015-03-25 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型电池 |
| WO2018116567A1 (ja) | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Fdk株式会社 | アルカリ二次電池 |
| CN110100327A (zh) * | 2016-12-21 | 2019-08-06 | Fdk株式会社 | 碱性二次电池 |
| US11038238B2 (en) | 2016-12-21 | 2021-06-15 | Fdk Corporation | Alkaline secondary battery |
| CN110100327B (zh) * | 2016-12-21 | 2022-06-28 | Fdk株式会社 | 碱性二次电池 |
| JP2019102190A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | リリーフ弁付き電池 |
| WO2019159532A1 (ja) | 2018-02-16 | 2019-08-22 | Fdk株式会社 | 封口体及び電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060517 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20081112 |