JP2003346737A - 電 池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 電槽内部が減圧したことによって起こる電槽
割れに対する信頼性を下げることなく、材料費削減によ
りコストを低減しさらに電池内容積を大きくすることで
高容量化及び注液などの工程作業を改善する。 【解決手段】 均一な厚みｔ１で設計した電池におい
て、大きな応力の発生する第一の電槽壁２３と隔壁２１
が接する部分付近を厚みｔ１のままにすることで発生す
る応力を増加させること無く薄い厚みｔ２の部分を設け
ることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電池、特に電槽に隔
壁を備え複数のセル室を有する電池に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】密閉型電池の構造の一つとして、図１に
示したような正極板１と負極板２とがセパレータ３を介
して積層された極板群４を、隔壁５によって複数のセル
室６を有する電槽７に収納するものがある。このような
密閉型電池は、放置時もしくは使用時のガス吸収等が原
因で電池内が負圧になった場合、前記の第一の電槽壁８
及び第二の電槽壁９が内側に凸方向に変形する。

【０００３】その変形により第一の電槽壁８に隔壁５が
接している部分の外側１０もしくは第一の電槽壁と第二
の電槽壁が交わる部分の外側１１に応力がかかり、電槽
の割れに至ることがあるため慎重に設計を行ってきた。

【０００４】従来、前記の第一の電槽壁８及び第二の電
槽壁９は均等な厚みで設計されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は電槽内部が減
圧したことによって起こる電槽割れに対する信頼性を下
げることなく、材料費削減によりコストを低減しさらに
電池内容積を大きくすることで高容量化及び注液などの
工程作業を改善する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために請求項１の発明は正極板と負極板とがセパレータ
を介して積層された極板群を複数電槽に収納した密閉型
電池において、前記電槽は隔壁を備えて複数のセル室を
備え、前記極板群の極板積層方向に平行な電槽の第一の
電槽壁が隔壁又は前記極板群の極板積層方向に垂直な第
二の電槽壁と接する部分の厚みｔ１よりも他の部分の厚
みｔ２を薄く形成した密閉型電池を示すものである。

【０００７】本発明の請求項２の発明は電槽の第二の電
槽壁が第一の電槽壁と接する部分の厚みｔ１よりも他の
部分の厚みｔ２を薄く形成したことを特徴とする請求項
１に記載の密閉型電池を示すものである。

【０００８】本発明の請求項３の発明は前記電槽の、第
一の電槽壁の隔壁間の距離、第一の電槽壁の隔壁と第二
の電槽壁の距離、第一の電槽壁間の距離をｍ１、前記厚
みｔ１の部分の長さをｍ２とし、ｔ２／ｔ１＝Ａ、ｍ２
／ｍ１＝Ｂとした時に ０＜Ａ＜１ ０＜Ｂ の範囲で
−０．３３Ａ＋０．３３≦Ｂであることを特徴とする請
求項１、２に記載の密閉型電池を示すものである。

【０００９】本発明の請求項４の発明は前記電槽の厚み
ｔ１の部分と電槽の厚みｔ２の部分が交わる部分の厚み
ｔ１、ｔ２の差によって生じる段差の角にＲを設ける、
もしくは角の角度を鈍角にしたことを特徴とする請求項
１，２もしくは３に記載の密閉型電池を示すものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態につい
て記載する。

【００１１】図２は本発明の電池構成を示すものであ
る。

【００１２】従来設計において前記極板群の極板積層方
向に平行な第一の電槽壁８及び前記極板群の極板積層方
向に垂直な第二の電槽壁９の厚みは均等な厚みで設計さ
れてきた。しかし、第一の電槽壁８が隔壁５と接する部
分及び第二の電槽壁９と接する部分の周囲の厚みを従来
設計で必要とする厚みだけ確保していればその他の部分
は電池内部が減圧することによって発生する第一の電槽
壁８と隔壁５が接する部分の外側１０及び第二の電槽壁
９と接する部分の外側１１に発生する応力を増加させる
こと無く薄くすることができる。応力の発生する部分を
効率よく補強することによって、第一の電槽壁８の変形
は大きくなるものの応力値の増加を防ぐことができる。

【００１３】従来の設計において第一の電槽壁８が必要
な厚みをｔ１とし、薄くする部分のあつみをｔ２、隔壁
５間及び第二の電槽壁９と隔壁５の距離をｍ１、ｔ１の
厚みの長さをｍ２、ｔ２／ｔ１＝Ａ、ｍ２／ｍ１＝Ｂと
する。

【００１４】厚みｔ１、ｔ２及び長さｍ１を一定とし、
ｍ２の長さを減少させていく、つまり前記Ｂを減少させ
ていくとある値まではＢ＝１の時に発生する応力値から
応力値の増加は起こらない。前記応力の増加が起こり始
めるＢの値はＡの値によって異なる。前記応力の増加が
起こり始めるＢの値とＡの関係はＢ＝−０．３３Ａ＋
０．３３である。この関係は第一の電槽壁８と隔壁５の
接する部分及び第二の電槽壁９と接する部分に限らず第
二の電槽壁９における第一の電槽壁８と接する部分につ
いても当てはまる。更に、この関係は、相対する壁のｔ
１の厚みの部分を相対する壁の方向に双方から設けた場
合、片方だけ設けた場合どちらについても成り立つ。こ
の関係に基づいて設計した電槽を用いて密閉型電池を構
成することにより、本発明の密閉型電池を得ることがで
きる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。

【００１６】図２に示すような隔壁５を２枚図のように
配置させた電槽でｍ１、ｍ２、ｔ１、ｔ２が表１に示す
数値であるものを用いて電池を試作した。

【００１７】その電池の図２に示す電槽の位置にひずみ
ゲージ１２を貼り付け、電池内部を減圧（−４００ｍｍ
Ｈｇ）にした際のひずみを測定した。その測定結果を元
に応力を算出した。結果（各グループ間での相対比）を
表１に示す。また表１に示すａ〜ｕをＡ、Ｂの関係のグ
ラフに示す（図３）。

【００１８】

【表１】

【００１９】表１の各ａ〜ｃ、ｄ〜ｇ、ｈ〜ｋ、ｌ〜
ｏ、ｐ〜ｒ、ｓ〜ｕ間の結果と図３から前記のＢの値を
減少させた時に応力値の増加が起こり始める値がＡとＢ
＝−０．３３Ａ＋０．３３の関係にあることが分かる。
よって、Ｂの値がこれ以上であれば良い。電槽設計の材
料削減の効果はこの関係式付近が一番高い。また、ａ〜
ｃの結果とｐ〜ｒの結果からＡは絶対値に関係ないこと
が分かる。

【００２０】更に、ａ〜ｃの結果とｓ〜ｕの結果からＢ
は絶対値に関係ないことが分かる。

【００２１】実際の設計においてＢの値は大きくなるに
つれて材料削減の効果が低くなるため０．４までの範囲
が望ましく０．０２以下の設計は通常行わない。

【００２２】Ａの値に付いては部品厚みが均等で無くな
り成形性に悪い影響を与えるので０．３以上が望まし
い。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば電槽の信頼
性を下げることなく従来の設計に比べコストを削減し高
容量で生産性に優れた電池を開発することが出きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例による密閉型電池の構成図

【図２】本発明による密閉型電池の電槽壁の部分拡大図

【図３】本発明とＡ及びＢの関係を示す図

【符号の説明】

１ 正極板 ２ 負極板 ３ セパレータ ４ 極板群 ５ 隔壁 ６ セル室 ７ 電槽 ８ 第一の電槽壁 ９ 第二の電槽壁 １０ 第一の電槽壁８と隔壁５が接している部分の外側 １１ 第一の電槽壁８と第二の電槽壁９が接している部
分の外側 １２ ひずみゲージ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極板と負極板とがセパレータを介して
   積層された極板群を複数電槽に収納した密閉型電池にお
   いて、前記電槽は隔壁を備えて複数のセル室を備え、前
   記極板群の極板積層方向に平行な第一の電槽壁が隔壁又
   は前記極板群の極板積層方向に垂直な第二の電槽壁と接
   する部分の厚みｔ１よりも他の部分の厚みｔ２を薄く形
   成した密閉型電池。
2. 【請求項２】 電槽の第二の電槽壁が第一の電槽壁と接
   する部分の厚みｔ１よりも他の部分の厚みｔ２を薄く形
   成したことを特徴とする請求項１に記載の密閉型電池。
3. 【請求項３】 前記電槽の、第一の電槽壁の隔壁間の距
   離、第一の電槽壁の隔壁と第二の電槽壁の距離、第一の
   電槽壁間の距離をｍ１、前記厚みｔ１の部分の長さをｍ
   ２とし、ｔ２／ｔ１＝Ａ、ｍ２／ｍ１＝Ｂとした時に
   ０＜Ａ＜１ ０＜Ｂ の範囲で−０．３３Ａ＋０．３３
   ≦Ｂであることを特徴とする請求項１、２に記載の密閉
   型電池。
4. 【請求項４】 前記電槽の厚みｔ１の部分と電槽の厚み
   ｔ２の部分が交わる部分の厚みｔ１、ｔ２の差によって
   生じる段差の角にＲを設ける、もしくは角の角度を鈍角
   にしたことを特徴とする請求項１，２もしくは３に記載
   の密閉型電池。