JP2003272589A - 密閉型アルカリ電池 - Google Patents
密閉型アルカリ電池Info
- Publication number
- JP2003272589A JP2003272589A JP2002076487A JP2002076487A JP2003272589A JP 2003272589 A JP2003272589 A JP 2003272589A JP 2002076487 A JP2002076487 A JP 2002076487A JP 2002076487 A JP2002076487 A JP 2002076487A JP 2003272589 A JP2003272589 A JP 2003272589A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing plate
- valve body
- alkaline battery
- battery
- sealed alkaline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 71
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 11
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 11
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 abstract 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 14
- 239000005060 rubber Substances 0.000 description 14
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 12
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 3
- 229910003307 Ni-Cd Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 3
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N phenolphthalein Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC=CC=C2C(=O)O1 KJFMBFZCATUALV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 2
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 2
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 229920005549 butyl rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L cadmium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Cd+2] PLLZRTNVEXYBNA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- POIUWJQBRNEFGX-XAMSXPGMSA-N cathelicidin Chemical compound C([C@@H](C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CO)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)NCC(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N[C@@H](CCC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)CC)C(=O)N[C@@H](CCCCN)C(=O)N[C@@H](CC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CC=1C=CC=CC=1)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H](CC(N)=O)C(=O)N[C@@H](CC(C)C)C(=O)N[C@@H](C(C)C)C(=O)N1[C@@H](CCC1)C(=O)N[C@@H](CCCNC(N)=N)C(=O)N[C@@H]([C@@H](C)O)C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(=O)N[C@@H](CO)C(O)=O)NC(=O)[C@H](CC=1C=CC=CC=1)NC(=O)[C@H](CC(O)=O)NC(=O)CNC(=O)[C@H](CC(C)C)NC(=O)[C@@H](N)CC(C)C)C1=CC=CC=C1 POIUWJQBRNEFGX-XAMSXPGMSA-N 0.000 description 1
- 108010036050 human cationic antimicrobial protein 57 Proteins 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920003051 synthetic elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000005061 synthetic rubber Substances 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シール性が良好で、電池内部からの電解液の
染み出しを抑制し、良好な安全弁を作動せしめることの
できる密閉型アルカリ電池を提供する。 【解決手段】 電池内の圧力が増大したときに、電池内
のガスを外部に排出可能なように封口板１２に配設され
た排気孔１１と、弾性部１６ｂと、前記弾性部１６ｂを
電解液から保護するための保護部１６ｃとを備えた弁体
１６とを有し、前記弁体１６の保護部１６ｃが前記排気
孔１１を塞ぐように前記封口板１２に当接される密閉型
アルカリ電池において、少なくとも前記封口板１２の表
面が前記保護部１６ｃに当接する領域で、表面粗さRaが
０．２μｍを越えないように構成されている。
染み出しを抑制し、良好な安全弁を作動せしめることの
できる密閉型アルカリ電池を提供する。 【解決手段】 電池内の圧力が増大したときに、電池内
のガスを外部に排出可能なように封口板１２に配設され
た排気孔１１と、弾性部１６ｂと、前記弾性部１６ｂを
電解液から保護するための保護部１６ｃとを備えた弁体
１６とを有し、前記弁体１６の保護部１６ｃが前記排気
孔１１を塞ぐように前記封口板１２に当接される密閉型
アルカリ電池において、少なくとも前記封口板１２の表
面が前記保護部１６ｃに当接する領域で、表面粗さRaが
０．２μｍを越えないように構成されている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉型アルカリ電池
に係り、特に安全弁を備えることにより外装缶内のガス
や溶解物質を逃がして外装缶内の圧力を正常圧に保つこ
とができる密閉型アルカリ電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】密閉型アルカリ電池としてのＮｉ−Ｃｄ
電池は、正極板と負極板との間にセパレータを介在させ
て巻回することにより電極体を形成し、この電極体を外
装缶の開口から外装缶内に収容し、外装缶１００の開口
を封口部５０（図５参照）で封口されている。この封口
部５０は、外装缶の開口部に封口板５１が装着され、こ
の封口板５１に安全弁５５が設けられている。図４はこ
の密閉型アルカリ電池の外観図である。 【０００３】この安全弁５５は、封口板５１の排気孔５
２に臨むように金属板５６ａにゴム製の弾性部５６ｂの
貼着された弁体５６が配置され、この弁体５６と正極キ
ャップ５７との間にスプリング５８を配置することによ
り、スプリング５８の付勢力で弁体５６を封口板５１の
凹部５３に押し付けて、図５に示すように排気孔５２を
封止できるように構成される。 【０００４】そして、外装缶内の圧力が、万一規定圧ま
で上昇した場合には、スプリング５８の付勢力に抗して
弁体５６を押し上げる。これにより、封口板５１の排気
孔５２から外装缶内のガス及び溶解物質を排出すること
ができる。従来の密閉型アルカリ電池では、図６（ａ）
および（ｂ）に要部拡大図を示すように、封口板５１の
凹部５３が、弁体５６と対向する部分では、表面粗さが
粗くなるように形成されており、これによりシール性が
維持されている。例えば、特許第２６４７９７４号によ
れば、封口体表面粗さが０．２μｍ以上１．５μｍ以下
となるように規定されている。 【０００５】しかし、このような従来の弁体５６は、ス
テンレス製あるいはニッケルめっき鋼板などからなる金
属板５６ａと、この金属板５６ａに貼着されたゴムで形
成された弾性部５６ｂとで構成されており、この弾性部
が高温雰囲気で電解液に接触することで、表面が一部化
学変化を起こし、封口板と固着してしまうことがあっ
た。従って電池内部で圧力が上がった際に、弁体は一定
荷重時に作動して、電池内部の圧力を下げる働きをする
ように構成されるものであるが、その働きを十分に発揮
することができないという問題があった。 【０００６】そこで、図７（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、この弁体５６の弾性部５６ｂ表面にポリプロピレ
ンからなる保護部５６ｃを形成し、保護部と封口板とが
当接するようにすることで、高温雰囲気においても封口
板５１と弁体５６表面とが固着しないようにし、良好な
安全弁として作動させることが可能となった（実開平６
−４５２５１号公報）。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造では、図７（ｂ）に示すように、封口板５１表面の表
面粗さが粗く、その一方で弁体５６の保護部５６ｃが密
着せず、高温雰囲気においても封口板５１と弁体５６表
面とが固着しないようにはなったものの、シール性が十
分でないという問題があった。これは弁体の保護部は弾
性部に比べて弾力性がなく、封口板表面の凹凸に対する
密着性が低いためと考えられ、電池内部の電解液が外部
に染み出すという問題があった。 【０００８】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、シール性が良好で、電池内部からの電解液の染み出
しを抑制し、良好な安全弁を作動せしめることのできる
密閉型アルカリ電池を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る密閉型アルカリ電池は、電池内の圧力が
増大したときに、電池内のガスを外部に排出可能なよう
に封口板に配設された排気孔と、弾性部と前記弾性部を
電解液から保護するための保護部とを備えた弁体とを有
し、前記弁体の保護部が前記排気孔を塞ぐように前記封
口板に当接される密閉型アルカリ電池において、少なく
とも前記封口板の表面が前記保護部に当接する領域で、
表面粗さRaが２μｍを越えないように構成されているこ
とを特徴とする。 【００１０】かかる構成によれば、封口板の表面が保護
部に当接する領域で、表面粗さRaが０．２μｍを越えな
い平滑な表面となるように構成されているため、保護部
で被覆された弁体に対しても良好に密着し、電解液の染
み出しを防止することができる。 【００１１】また、前記弁体が、弁板と、この弁板と一
体的に形成された一体型ゴム若しくは貼り合わせ型のゴ
ム又は樹脂からなり、封口キャップ内に突出して挿入さ
れるゴム式弁体であってもよい。ここでこの弁体を構成
するゴムまたは樹脂のウォーレンス硬度を６５以上に設
定するのが望ましい。 【００１２】さらにまた、前記弁体は、スプリングを介
して封口キャップを押圧するように構成されていてもよ
い。 【００１３】上記いずれの方式においても、良好に弁体
が封口板に密着し、シール性の良好な安全弁機構を構成
することができる。 【００１４】望ましくはこの弁体は、ニッケルめっき鋼
板、ステンレス板などの金属板と、この金属板表面に貼
着された弾性板と、弾性板表面に貼着された保護部とで
構成される。また望ましくはこの弾性板は、ＳＢＲ（ス
チレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＣＲ（クロロ
プレンゴム）あるいはブチルゴムなどの合成ゴムで構成
される。さらに望ましくは、この保護部は、ポリオレフ
ィン系樹脂で構成される。 【００１５】この密閉型アルカリ電池においては、弁体
の内側表面がポリオレフィン系樹脂などからなる耐アル
カリ性を有するとともに耐酸化性の良好な保護部で被覆
されており、かつ封口板表面に対する密着性が良好であ
るため、シール性が良好で信頼性の高い安全弁機構を提
供することが可能となる。 【００１６】また、弾性部は、弁板と一体型ゴム、若し
くは貼り合わせ型のゴム又は樹脂であり、ウォーレンス
硬度を６５以上に設定し、この表面にポリエチレンなど
の樹脂からなる保護部を形成した。このように、弾性部
をゴム材や樹脂材で形成するとともに表面を保護部で被
覆することで、弁体を封口板に押圧した際に、弁体と封
口板とのシール性を確実に確保することができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る密閉型アルカ
リ電池の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明す
る。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る密閉型アルカリ電池の安全弁機構を示す断面説
明図、図２（ａ）および（ｂ）はその要部拡大説明図で
ある。図４はこの密閉型アルカリ電池の全体図である。 【００１８】図１に示すように、本発明に係る密閉型ア
ルカリ電池（１００）の封口部５０は、電池内の圧力が
増大したときに、電池内のガスを外部に排出可能なよう
に、封口板１２に配設された排気孔１１と、金属板１６
ａと、弾性部１６ｂとこの弾性部１６ｂを電解液から保
護するためのポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃと
を備えた弁体１６とを有し、この弁体１６の保護部１６
ｃが排気孔１１を塞ぐように封口板１２に当接され、少
なくとも封口板１２の表面がこの保護部１６ｃに当接す
る領域で、表面粗さRaが０．２μｍを越えないように構
成されていることを特徴とするものである。 【００１９】ここでは、この弁体１６と正極キャップ１
７との間にスプリング１８を配置することにより、スプ
リング１８の付勢力で弁体１６を封口板１２の段差部に
押し付けて排気孔１１を封止できるように構成したもの
である。 【００２０】他部については通常の構造をなしており、
外装缶の開口から電極体を収容した後、外装缶の開口部
を封口板１２で封口したＮｉ−Ｃｄタイプの密閉型アル
カリ電池を構成する。この密閉型アルカリ電池１００の
封口部は、外装缶の開口部に封口板１２が嵌められて形
成され、この封口板１２に安全弁を構成する弁体１６が
設けられている。全体は、図４に示した従来の密閉型ア
ルカリ電池と同様である。 【００２１】電極体は、正極板と負極板との間にセパレ
ータを介在させて巻回されたものである。 【００２２】安全弁は、封口板１２の排気孔１１に臨む
ように弁体１６が配置され、この弁体１６と正極キャッ
プ（キャップ）１７との間にスプリング１８を配置する
ことにより、スプリング１８の付勢力で弁体１６を封口
板１２の段差部に押し付けて通常時には排気孔１１を封
止できるようになっている。 【００２３】そして、外装缶内の内圧が、万一、規定圧
まで上昇した場合には、スプリング１８の付勢力に抗し
て弁体１６を押し上げる。これにより、封口板１２の排
気孔１１から外装缶内のガス及び溶解物質を正極キャッ
プ１７内に逃がすことができ、正極キャップ１７に逃が
したガス及び溶解物質をガス抜き孔から排出することが
できる。 【００２４】弁体１６は金属板１６ａにゴム製の弾性部
１６ｂ、ポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃとが貼
り合わされており、保護部１６ｃが封口板１２の排気孔
１１に対向するように備えられている。そしてこの保護
部１６ｃと当接する領域で封口板表面が０．２μｍを越
えない表面粗さとなるように構成されている。 【００２５】このように弁体１６に封口板１２の排気孔
１１を塞ぐように封口板１２の表面に当接させてシール
することで、電解液の漏れのない密閉型アルカリ電池を
提供することができる。また保護部で被覆されているた
め、耐アルカリ性、耐酸性ともに良好である。 【００２６】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態に係る密閉型アルカリ電池の安全弁機構
を示す断面説明図である。 【００２７】第１の実施の形態で説明した密閉型アルカ
リ電池は、スプリング式をなすものであるが、この密閉
型アルカリ電池は、ゴム式であり、図１に示したスプリ
ング１８に代えて、図３に示すように、弁体２６自体
が、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などのゴムか
らなり、キャップ１７内に圧入可能に形成された弾性部
２６ａと、この弾性部２６ａに貼着されたポリエチレン
樹脂からなる保護部２６ｃで構成されている。 【００２８】他部については、前記第１の実施の形態の
密閉型アルカリ電池と同様に形成されており、電池内の
圧力が増大したときに、電池内のガスを外部に排出可能
であるとともに、シール性も十分であり、信頼性の高い
安全弁機構を提供することが可能となる。 【００２９】ここでは、この弁体１６と正極キャップ１
７との間に弾性体からなる弁体を配置することにより、
この弁体の付勢力で弁体１６を封口板１２の段差部に押
し付けて排気孔１１を封止できるように構成したもので
ある。 【００３０】他部については通常の構造をなしており、
外装缶の開口から電極体を収容した後、外装缶の開口部
を封口板１２で封口したＮｉ−Ｃｄタイプの密閉型アル
カリ電池を構成する。 【００３１】＜実施例＞次に、本発明の実施例について
説明する。この例では 図１および２に示したスプリン
グ方式の密閉型アルカリ電池において、封口板の弁体と
当接する側の表面の粗さＲａを、０．１μｍ、０．１８
μｍ、０．２２μｍ、０．２５μｍ、０．３μｍ、０．
８μｍと変化させ、ＳＣサイズ（２２φ、４２ｍｍＨ）
のニッケルカドミウム蓄電池を形成した。 【００３２】ここで、弁体１６は、Ｎｉめっき鋼板から
なる厚みｔ＝０．３ｍｍ、直径８ｍｍの円盤状の金属板
１６ａと、この表面に接着剤を介して貼着された厚みｔ
＝０．３ｍｍのＥＰＤＭからなる弾性部１６ｂとこの弾
性部１６ｂを電解液から保護するための厚みｔ＝０．１
３ｍｍのポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃとで構
成されている。 【００３３】このようにして形成された弁体１６を、排
気孔１１の形成された封口板１２に、保護部１６ｃが封
口板１６に当接するように載置し、スプリング１８とキ
ャップ１７とをかぶせ、キャップ１７と封口板１２とを
溶接して封口体を形成した。 【００３４】このようにして形成された封口体を電極体
が装着され電解液を注液してなる外装缶の開口部に溶接
により接合する。ここで電極体は、水酸化ニッケルを主
体とする活物質からなる正極と金属カドミウム及び水酸
化カドミウムを主体とする活物質からなる負極とをセパ
レータをはさんで巻回し、端子を接続してなるものであ
る。 【００３５】このようにして、１０００個の公称容量２
４００ｍＡｈの密閉型アルカリ電池を形成し、６０℃の
恒温槽中で、０．１Ｉｔの過充電状態で、１週間にわた
り連続充電した状態で保存する。保存後電池を取り出
し、フェノールフタレインを封口部に滴下して赤変を検
出し、漏液発生率を測定した。その結果を表１に示す。 【００３６】 【表１】 【００３７】表１から明らかなように、封口板の表面粗
さが０．２μｍを越えないとき漏液発生率は皆無であっ
た。 【００３８】なお、上記の実施の形態では、封口板の表
面全体の表面粗さを上述のように０．２μｍを越えない
ようにしたが、少なくとも保護部と当接する領域が上記
範囲となるようにすればよい。 【００３９】また、前記実施の形態では、金属板と弾性
部と保護部とを接着剤を介して貼着したが、熱圧着によ
り接合しても良いことはいうまでもない。また、上記第
1の実施の形態では、弁体１６をＮｉめっき鋼板からな
る金属板１６ａと、ＥＰＤＭからなる弾性部１６ｂと、
ポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃとで構成した例
について説明したが、この構造に限定されることなく、
第2の実施の形態のように、スプリングに代えて弁体２
６をゴムからなる弾性部２６ａと保護部２６ｃとで形成
することも可能である。また、弾性部１６ｂはゴム材に
限定されることなく、樹脂材料で形成することも可能で
ある。 【００４０】さらに、前記実施の形態では、封口板１２
に取付けるキャップを正極キャップ１７として説明した
が、負極キャップにすることも可能である。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
封口板の表面が保護部に当接する領域で、表面粗さRaが
０．２μｍを越えない平滑な表面となるように構成され
ており、保護部で被覆された弁体に対しても良好に密着
するため、電解液の染み出しを防止し、液漏れがなく信
頼性の高い密閉型アルカリ電池を提供することが可能と
なる。
に係り、特に安全弁を備えることにより外装缶内のガス
や溶解物質を逃がして外装缶内の圧力を正常圧に保つこ
とができる密閉型アルカリ電池に関する。 【０００２】 【従来の技術】密閉型アルカリ電池としてのＮｉ−Ｃｄ
電池は、正極板と負極板との間にセパレータを介在させ
て巻回することにより電極体を形成し、この電極体を外
装缶の開口から外装缶内に収容し、外装缶１００の開口
を封口部５０（図５参照）で封口されている。この封口
部５０は、外装缶の開口部に封口板５１が装着され、こ
の封口板５１に安全弁５５が設けられている。図４はこ
の密閉型アルカリ電池の外観図である。 【０００３】この安全弁５５は、封口板５１の排気孔５
２に臨むように金属板５６ａにゴム製の弾性部５６ｂの
貼着された弁体５６が配置され、この弁体５６と正極キ
ャップ５７との間にスプリング５８を配置することによ
り、スプリング５８の付勢力で弁体５６を封口板５１の
凹部５３に押し付けて、図５に示すように排気孔５２を
封止できるように構成される。 【０００４】そして、外装缶内の圧力が、万一規定圧ま
で上昇した場合には、スプリング５８の付勢力に抗して
弁体５６を押し上げる。これにより、封口板５１の排気
孔５２から外装缶内のガス及び溶解物質を排出すること
ができる。従来の密閉型アルカリ電池では、図６（ａ）
および（ｂ）に要部拡大図を示すように、封口板５１の
凹部５３が、弁体５６と対向する部分では、表面粗さが
粗くなるように形成されており、これによりシール性が
維持されている。例えば、特許第２６４７９７４号によ
れば、封口体表面粗さが０．２μｍ以上１．５μｍ以下
となるように規定されている。 【０００５】しかし、このような従来の弁体５６は、ス
テンレス製あるいはニッケルめっき鋼板などからなる金
属板５６ａと、この金属板５６ａに貼着されたゴムで形
成された弾性部５６ｂとで構成されており、この弾性部
が高温雰囲気で電解液に接触することで、表面が一部化
学変化を起こし、封口板と固着してしまうことがあっ
た。従って電池内部で圧力が上がった際に、弁体は一定
荷重時に作動して、電池内部の圧力を下げる働きをする
ように構成されるものであるが、その働きを十分に発揮
することができないという問題があった。 【０００６】そこで、図７（ａ）および（ｂ）に示すよ
うに、この弁体５６の弾性部５６ｂ表面にポリプロピレ
ンからなる保護部５６ｃを形成し、保護部と封口板とが
当接するようにすることで、高温雰囲気においても封口
板５１と弁体５６表面とが固着しないようにし、良好な
安全弁として作動させることが可能となった（実開平６
−４５２５１号公報）。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造では、図７（ｂ）に示すように、封口板５１表面の表
面粗さが粗く、その一方で弁体５６の保護部５６ｃが密
着せず、高温雰囲気においても封口板５１と弁体５６表
面とが固着しないようにはなったものの、シール性が十
分でないという問題があった。これは弁体の保護部は弾
性部に比べて弾力性がなく、封口板表面の凹凸に対する
密着性が低いためと考えられ、電池内部の電解液が外部
に染み出すという問題があった。 【０００８】本発明は、前記実情に鑑みてなされたもの
で、シール性が良好で、電池内部からの電解液の染み出
しを抑制し、良好な安全弁を作動せしめることのできる
密閉型アルカリ電池を提供することを目的とする。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る密閉型アルカリ電池は、電池内の圧力が
増大したときに、電池内のガスを外部に排出可能なよう
に封口板に配設された排気孔と、弾性部と前記弾性部を
電解液から保護するための保護部とを備えた弁体とを有
し、前記弁体の保護部が前記排気孔を塞ぐように前記封
口板に当接される密閉型アルカリ電池において、少なく
とも前記封口板の表面が前記保護部に当接する領域で、
表面粗さRaが２μｍを越えないように構成されているこ
とを特徴とする。 【００１０】かかる構成によれば、封口板の表面が保護
部に当接する領域で、表面粗さRaが０．２μｍを越えな
い平滑な表面となるように構成されているため、保護部
で被覆された弁体に対しても良好に密着し、電解液の染
み出しを防止することができる。 【００１１】また、前記弁体が、弁板と、この弁板と一
体的に形成された一体型ゴム若しくは貼り合わせ型のゴ
ム又は樹脂からなり、封口キャップ内に突出して挿入さ
れるゴム式弁体であってもよい。ここでこの弁体を構成
するゴムまたは樹脂のウォーレンス硬度を６５以上に設
定するのが望ましい。 【００１２】さらにまた、前記弁体は、スプリングを介
して封口キャップを押圧するように構成されていてもよ
い。 【００１３】上記いずれの方式においても、良好に弁体
が封口板に密着し、シール性の良好な安全弁機構を構成
することができる。 【００１４】望ましくはこの弁体は、ニッケルめっき鋼
板、ステンレス板などの金属板と、この金属板表面に貼
着された弾性板と、弾性板表面に貼着された保護部とで
構成される。また望ましくはこの弾性板は、ＳＢＲ（ス
チレンゴム）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＣＲ（クロロ
プレンゴム）あるいはブチルゴムなどの合成ゴムで構成
される。さらに望ましくは、この保護部は、ポリオレフ
ィン系樹脂で構成される。 【００１５】この密閉型アルカリ電池においては、弁体
の内側表面がポリオレフィン系樹脂などからなる耐アル
カリ性を有するとともに耐酸化性の良好な保護部で被覆
されており、かつ封口板表面に対する密着性が良好であ
るため、シール性が良好で信頼性の高い安全弁機構を提
供することが可能となる。 【００１６】また、弾性部は、弁板と一体型ゴム、若し
くは貼り合わせ型のゴム又は樹脂であり、ウォーレンス
硬度を６５以上に設定し、この表面にポリエチレンなど
の樹脂からなる保護部を形成した。このように、弾性部
をゴム材や樹脂材で形成するとともに表面を保護部で被
覆することで、弁体を封口板に押圧した際に、弁体と封
口板とのシール性を確実に確保することができる。 【００１７】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る密閉型アルカ
リ電池の実施の形態を図面を参照にして詳細に説明す
る。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る密閉型アルカリ電池の安全弁機構を示す断面説
明図、図２（ａ）および（ｂ）はその要部拡大説明図で
ある。図４はこの密閉型アルカリ電池の全体図である。 【００１８】図１に示すように、本発明に係る密閉型ア
ルカリ電池（１００）の封口部５０は、電池内の圧力が
増大したときに、電池内のガスを外部に排出可能なよう
に、封口板１２に配設された排気孔１１と、金属板１６
ａと、弾性部１６ｂとこの弾性部１６ｂを電解液から保
護するためのポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃと
を備えた弁体１６とを有し、この弁体１６の保護部１６
ｃが排気孔１１を塞ぐように封口板１２に当接され、少
なくとも封口板１２の表面がこの保護部１６ｃに当接す
る領域で、表面粗さRaが０．２μｍを越えないように構
成されていることを特徴とするものである。 【００１９】ここでは、この弁体１６と正極キャップ１
７との間にスプリング１８を配置することにより、スプ
リング１８の付勢力で弁体１６を封口板１２の段差部に
押し付けて排気孔１１を封止できるように構成したもの
である。 【００２０】他部については通常の構造をなしており、
外装缶の開口から電極体を収容した後、外装缶の開口部
を封口板１２で封口したＮｉ−Ｃｄタイプの密閉型アル
カリ電池を構成する。この密閉型アルカリ電池１００の
封口部は、外装缶の開口部に封口板１２が嵌められて形
成され、この封口板１２に安全弁を構成する弁体１６が
設けられている。全体は、図４に示した従来の密閉型ア
ルカリ電池と同様である。 【００２１】電極体は、正極板と負極板との間にセパレ
ータを介在させて巻回されたものである。 【００２２】安全弁は、封口板１２の排気孔１１に臨む
ように弁体１６が配置され、この弁体１６と正極キャッ
プ（キャップ）１７との間にスプリング１８を配置する
ことにより、スプリング１８の付勢力で弁体１６を封口
板１２の段差部に押し付けて通常時には排気孔１１を封
止できるようになっている。 【００２３】そして、外装缶内の内圧が、万一、規定圧
まで上昇した場合には、スプリング１８の付勢力に抗し
て弁体１６を押し上げる。これにより、封口板１２の排
気孔１１から外装缶内のガス及び溶解物質を正極キャッ
プ１７内に逃がすことができ、正極キャップ１７に逃が
したガス及び溶解物質をガス抜き孔から排出することが
できる。 【００２４】弁体１６は金属板１６ａにゴム製の弾性部
１６ｂ、ポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃとが貼
り合わされており、保護部１６ｃが封口板１２の排気孔
１１に対向するように備えられている。そしてこの保護
部１６ｃと当接する領域で封口板表面が０．２μｍを越
えない表面粗さとなるように構成されている。 【００２５】このように弁体１６に封口板１２の排気孔
１１を塞ぐように封口板１２の表面に当接させてシール
することで、電解液の漏れのない密閉型アルカリ電池を
提供することができる。また保護部で被覆されているた
め、耐アルカリ性、耐酸性ともに良好である。 【００２６】（第２の実施の形態）図３は、本発明の第
２の実施の形態に係る密閉型アルカリ電池の安全弁機構
を示す断面説明図である。 【００２７】第１の実施の形態で説明した密閉型アルカ
リ電池は、スプリング式をなすものであるが、この密閉
型アルカリ電池は、ゴム式であり、図１に示したスプリ
ング１８に代えて、図３に示すように、弁体２６自体
が、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）などのゴムか
らなり、キャップ１７内に圧入可能に形成された弾性部
２６ａと、この弾性部２６ａに貼着されたポリエチレン
樹脂からなる保護部２６ｃで構成されている。 【００２８】他部については、前記第１の実施の形態の
密閉型アルカリ電池と同様に形成されており、電池内の
圧力が増大したときに、電池内のガスを外部に排出可能
であるとともに、シール性も十分であり、信頼性の高い
安全弁機構を提供することが可能となる。 【００２９】ここでは、この弁体１６と正極キャップ１
７との間に弾性体からなる弁体を配置することにより、
この弁体の付勢力で弁体１６を封口板１２の段差部に押
し付けて排気孔１１を封止できるように構成したもので
ある。 【００３０】他部については通常の構造をなしており、
外装缶の開口から電極体を収容した後、外装缶の開口部
を封口板１２で封口したＮｉ−Ｃｄタイプの密閉型アル
カリ電池を構成する。 【００３１】＜実施例＞次に、本発明の実施例について
説明する。この例では 図１および２に示したスプリン
グ方式の密閉型アルカリ電池において、封口板の弁体と
当接する側の表面の粗さＲａを、０．１μｍ、０．１８
μｍ、０．２２μｍ、０．２５μｍ、０．３μｍ、０．
８μｍと変化させ、ＳＣサイズ（２２φ、４２ｍｍＨ）
のニッケルカドミウム蓄電池を形成した。 【００３２】ここで、弁体１６は、Ｎｉめっき鋼板から
なる厚みｔ＝０．３ｍｍ、直径８ｍｍの円盤状の金属板
１６ａと、この表面に接着剤を介して貼着された厚みｔ
＝０．３ｍｍのＥＰＤＭからなる弾性部１６ｂとこの弾
性部１６ｂを電解液から保護するための厚みｔ＝０．１
３ｍｍのポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃとで構
成されている。 【００３３】このようにして形成された弁体１６を、排
気孔１１の形成された封口板１２に、保護部１６ｃが封
口板１６に当接するように載置し、スプリング１８とキ
ャップ１７とをかぶせ、キャップ１７と封口板１２とを
溶接して封口体を形成した。 【００３４】このようにして形成された封口体を電極体
が装着され電解液を注液してなる外装缶の開口部に溶接
により接合する。ここで電極体は、水酸化ニッケルを主
体とする活物質からなる正極と金属カドミウム及び水酸
化カドミウムを主体とする活物質からなる負極とをセパ
レータをはさんで巻回し、端子を接続してなるものであ
る。 【００３５】このようにして、１０００個の公称容量２
４００ｍＡｈの密閉型アルカリ電池を形成し、６０℃の
恒温槽中で、０．１Ｉｔの過充電状態で、１週間にわた
り連続充電した状態で保存する。保存後電池を取り出
し、フェノールフタレインを封口部に滴下して赤変を検
出し、漏液発生率を測定した。その結果を表１に示す。 【００３６】 【表１】 【００３７】表１から明らかなように、封口板の表面粗
さが０．２μｍを越えないとき漏液発生率は皆無であっ
た。 【００３８】なお、上記の実施の形態では、封口板の表
面全体の表面粗さを上述のように０．２μｍを越えない
ようにしたが、少なくとも保護部と当接する領域が上記
範囲となるようにすればよい。 【００３９】また、前記実施の形態では、金属板と弾性
部と保護部とを接着剤を介して貼着したが、熱圧着によ
り接合しても良いことはいうまでもない。また、上記第
1の実施の形態では、弁体１６をＮｉめっき鋼板からな
る金属板１６ａと、ＥＰＤＭからなる弾性部１６ｂと、
ポリエチレン樹脂からなる保護部１６ｃとで構成した例
について説明したが、この構造に限定されることなく、
第2の実施の形態のように、スプリングに代えて弁体２
６をゴムからなる弾性部２６ａと保護部２６ｃとで形成
することも可能である。また、弾性部１６ｂはゴム材に
限定されることなく、樹脂材料で形成することも可能で
ある。 【００４０】さらに、前記実施の形態では、封口板１２
に取付けるキャップを正極キャップ１７として説明した
が、負極キャップにすることも可能である。 【００４１】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
封口板の表面が保護部に当接する領域で、表面粗さRaが
０．２μｍを越えない平滑な表面となるように構成され
ており、保護部で被覆された弁体に対しても良好に密着
するため、電解液の染み出しを防止し、液漏れがなく信
頼性の高い密閉型アルカリ電池を提供することが可能と
なる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の密閉型アルカリ電
池の要部を示す断面図である。 【図２】本発明の第１の実施の形態の密閉型アルカリ電
池の要部を示す断面図である。 【図３】本発明の第２の実施の形態の密閉型アルカリ電
池の要部を示す断面図である。 【図４】密閉型アルカリ電池を示す斜視図である。 【図５】従来の密閉型アルカリ電池の要部を示す断面図
である。 【図６】従来の密閉型アルカリ電池の要部を示す断面図
である。 【図７】従来の密閉型アルカリ電池の要部を示す断面図
である。 【符号の説明】 １０ 密閉型アルカリ電池 １１ 排気孔 １２ 封口板 １５ 安全弁 １６ 弁体 １６ａ 金属板 １６ｂ 弾性部 １６ｃ 保護部 １７ キャップ １８ スプリング
池の要部を示す断面図である。 【図２】本発明の第１の実施の形態の密閉型アルカリ電
池の要部を示す断面図である。 【図３】本発明の第２の実施の形態の密閉型アルカリ電
池の要部を示す断面図である。 【図４】密閉型アルカリ電池を示す斜視図である。 【図５】従来の密閉型アルカリ電池の要部を示す断面図
である。 【図６】従来の密閉型アルカリ電池の要部を示す断面図
である。 【図７】従来の密閉型アルカリ電池の要部を示す断面図
である。 【符号の説明】 １０ 密閉型アルカリ電池 １１ 排気孔 １２ 封口板 １５ 安全弁 １６ 弁体 １６ａ 金属板 １６ｂ 弾性部 １６ｃ 保護部 １７ キャップ １８ スプリング
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5H012 AA01 BB02 BB11 CC06 DD01
DD06 EE01 EE04 GG01 GG07
JJ10
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 電池内の圧力が増大したときに、電池内
のガスを外部に排出可能なように封口板に配設された排
気孔と、弾性部と前記弾性部を電解液から保護するため
の保護部とを備えた弁体とを有し、前記弁体の保護部が
前記排気孔を塞ぐように前記封口板に当接される密閉型
アルカリ電池において、 少なくとも前記封口板の表面が前記保護部に当接する領
域で、表面粗さRaが０．２μｍを越えないように構成さ
れていることを特徴とする密閉型アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076487A JP2003272589A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 密閉型アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002076487A JP2003272589A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 密閉型アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003272589A true JP2003272589A (ja) | 2003-09-26 |
Family
ID=29205243
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002076487A Pending JP2003272589A (ja) | 2002-03-19 | 2002-03-19 | 密閉型アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003272589A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8859139B2 (en) | 2006-05-23 | 2014-10-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Alkaline storage battery |
| JP2017076475A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| JP2020071945A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
| WO2022255376A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 株式会社パイオラックス | 蓄電デバイス用圧力解放弁 |
-
2002
- 2002-03-19 JP JP2002076487A patent/JP2003272589A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8859139B2 (en) | 2006-05-23 | 2014-10-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Alkaline storage battery |
| JP2017076475A (ja) * | 2015-10-13 | 2017-04-20 | 株式会社豊田自動織機 | 蓄電装置 |
| JP2020071945A (ja) * | 2018-10-30 | 2020-05-07 | トヨタ自動車株式会社 | 蓄電装置 |
| WO2022255376A1 (ja) * | 2021-06-03 | 2022-12-08 | 株式会社パイオラックス | 蓄電デバイス用圧力解放弁 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8133609B2 (en) | Reinforced pouch type secondary battery | |
| US20040180260A1 (en) | Battery | |
| CN110429214B (zh) | 二次电池的盖组件及二次电池 | |
| CA2563661A1 (en) | Housing for a sealed electrochemical battery cell | |
| TW360986B (en) | Lithium secondary battery having thermal switch | |
| JP2007141778A (ja) | 電池と組電池 | |
| JP2007220508A (ja) | 安全弁を備えた電池 | |
| JP4615215B2 (ja) | 電気化学的電池のエンドキャップ組立体 | |
| KR20190142498A (ko) | 벤팅 장치 및 그의 제조 방법 | |
| KR102519040B1 (ko) | 벤팅 장치, 벤팅 방법 및 이차 전지 | |
| JPH09120811A (ja) | 密閉型蓄電池 | |
| JP2003272589A (ja) | 密閉型アルカリ電池 | |
| JP2020030952A (ja) | 蓄電モジュール | |
| JP2001229911A (ja) | 密閉型電池 | |
| CN113454828B (zh) | 碱性充电电池 | |
| JP2000231912A (ja) | 二次電池の安全弁装置 | |
| JP2006294669A (ja) | 圧力開放弁 | |
| JP4222820B2 (ja) | 電池用安全機構の製造方法 | |
| JP2002075314A (ja) | 電池用安全機構およびその製造方法 | |
| WO2019230745A1 (ja) | 電池 | |
| JP2006128010A (ja) | 密閉電池 | |
| KR100667944B1 (ko) | 이차 전지와 이에 사용되는 안전밸브 설치 방법 | |
| JPH10106523A (ja) | 密閉型電池 | |
| JP2002260624A (ja) | 制御弁式鉛蓄電池 | |
| JP2004063254A (ja) | 密閉型電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040121 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050601 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060425 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071010 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080220 |