JP2012054098A - Alkali storage battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケース外面の端子とケース内部の極板とを導通する導通部材にPTCサーミスタが介在されたアルカリ蓄電池に関する。 The present invention relates to an alkaline storage battery in which a PTC thermistor is interposed in a conductive member that conducts between a terminal on the outer surface of a case and an electrode plate inside the case.
近年、電化製品や玩具等の市場において、アルカリ蓄電池で代表される単三型電池や単三型互換形状等の小型電池が極めて広く使用されている。このような小型電池としては、例えばマンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池、ニッケル乾電池、ニッケル水素電池等の円筒型蓄電池が有る。
こうした円筒型蓄電池は、ケースの外面部に正極端子、負極端子を備え、ケースの内部に、電極群をなす各部材、すなわち正極板、負極板、セパレータを収容した構造が用いられる。
In recent years, in the market of electrical appliances and toys, AA batteries represented by alkaline storage batteries and small batteries such as AA compatible shapes are very widely used. Examples of such a small battery include a cylindrical storage battery such as a manganese dry battery, an alkaline manganese dry battery, a nickel dry battery, and a nickel metal hydride battery.
Such a cylindrical storage battery has a structure in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are provided on the outer surface portion of the case, and each member constituting an electrode group, that is, a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator is accommodated inside the case.
ところで、このようなアルカリ電池では、電池が外部短絡するようなことがあると、電池内部において過剰電流が流れ、発熱することが知られている。
そのため、組電池の多くは電池パックの導電経路に、PTC(positive temperature coefficient)サーミスタを介在させて安全性を確保している。これは、電池の内部温度が上昇すると、電気抵抗が増加するというPTCサーミスタの特性を用いて、電池内の電流の流れを抑制することによって急激な温度上昇を防ぎ、安全性を確保する目的のために用いられている。しかし、電池単体ではこのような構造を備えているものは少ない。
By the way, it is known that in such an alkaline battery, if the battery is externally short-circuited, excess current flows inside the battery and heat is generated.
Therefore, many assembled batteries ensure safety by interposing a PTC (positive temperature coefficient) thermistor in the conductive path of the battery pack. This is because the PTC thermistor's characteristic that the electrical resistance increases as the internal temperature of the battery rises is used to prevent a sudden rise in temperature by suppressing the flow of current in the battery and to ensure safety. It is used for. However, only a single battery has such a structure.
ところで、PTCサーミスタは、例えば導電性粒子を分散させた絶縁性ポリマーを用いて、外部短絡などで大電流が流れる際に生ずる発熱により、絶縁性ポリマー全体が膨張し、同膨張により導電性粒子の接触が減少して急激に抵抗値が増大するという特性を利用して、電流の流れを抑制している。むろん、絶縁性ポリマーは、発熱が解消され冷めると、収縮し、再び抵抗が低い状態に戻る。 By the way, the PTC thermistor uses, for example, an insulating polymer in which conductive particles are dispersed, and the entire insulating polymer expands due to heat generated when a large current flows due to an external short circuit or the like. The flow of current is suppressed by utilizing the characteristic that the resistance value increases rapidly as the contact decreases. Of course, the insulating polymer contracts when the heat generation is eliminated and it cools down, and returns to a low resistance state again.
そこで、サーミスタ特性が発揮されるよう、ケース外部の端子とケース内部の極板とをケース内部で導通させる導通部材、具体的には特許文献1に示されるように正極端子と正極板とを導通させる正極タブのうちのケース空間に露出する部分にPTCサーミスタを介在させることが検討されている。
Therefore, a conductive member that conducts the terminal outside the case and the electrode plate inside the case inside the case so that the thermistor characteristics are exhibited, specifically, the positive electrode terminal and the positive plate are conducted as shown in
ところで、PTCサーミスタが配置される正極端子と正極板間のケース空間は、充放電時の化学反応で生ずる酸素成分(高圧酸素雰囲気)と、電池内部の電解液がもたらすアルカリ成分(アルカリ雰囲気)との両方が混合したガス雰囲気で満たされる。 By the way, the case space between the positive electrode terminal where the PTC thermistor is disposed and the positive electrode plate is composed of an oxygen component (high pressure oxygen atmosphere) generated by a chemical reaction during charging and discharging, and an alkali component (alkaline atmosphere) provided by the electrolyte inside the battery. Both are filled with a mixed gas atmosphere.
ところが、PTCサーミスタは、酸素雰囲気とアルカリ雰囲気に晒されると、酸素成分、アルカリ成分の影響を受けて、電流を抑制する機能が発揮できなくなる。具体的には雰囲気中の酸素成分は、PTCサーミスタの樹脂を侵食させ、アルカリ成分は、PTCサーミスタと正極タブとを接着している半田付け部(接着部)を侵食させ、PTCサーミスタを劣化、あるいは機能を損なってしまう。 However, when the PTC thermistor is exposed to an oxygen atmosphere and an alkali atmosphere, the function of suppressing the current cannot be exhibited due to the influence of the oxygen component and the alkali component. Specifically, the oxygen component in the atmosphere erodes the resin of the PTC thermistor, and the alkaline component erodes the soldered portion (adhesive portion) that bonds the PTC thermistor and the positive electrode tab, deteriorating the PTC thermistor. Or the function is impaired.
そこで、電池内部に組み込む形式のPTCサーミスタは、特許文献2のように円筒型蓄電池のケースの一部をなす封口モジュールの内部に挟み込んだり、特許文献3のように円筒型蓄電池の電極群の極板部に設けたりするなど、ケース空間以外の地点の部品内部に密閉状に組み込んで、劣化から保護する工夫が講じられた。またこのPTCサーミスタの保護を助けるために、封口モジュール全体や電極群のPTCサーミスタを合成樹脂部材でシールすることも行われた。
Therefore, a PTC thermistor of the type incorporated in the battery is sandwiched inside a sealing module that forms part of the case of the cylindrical storage battery as in
ところが、特許文献2,3に示されるような封口モジュールや電極群の極板部にPTCサーミスタを組み込む構造は、いずれも限られた領域に組み込むため、PTCサーミスタを他の硬質な部材に沿わせて組み込むことが余儀なくされる。つまり、PTCサーミスタの周囲は、硬質の封口モジュールの部品や、電極群の硬質な部材などで覆われる傾向にある。このため、PTCサーミスタは、これら部品や部材と干渉して、膨張変化が妨げられ、電流の流れを抑制する機能が十分に発揮できなくなるおそれがある。
However, since the structure in which the PTC thermistor is incorporated in the electrode plate portion of the sealing module or electrode group as shown in
特に特許文献3のように電池の電極群にPTCサーミスタが配置される構造は、電池の充放電による発熱がPTC物性に影響を与える懸念がある。すなわち、電極部にPTCサーミスタが配置されることで、PTCサーミスタは逆に発熱体に近くなり、電池の充放電による温度影響を受ける。このため、PTCサーミスタは、通常の充放電で、Trip(抵抗上昇反応)温度に近くなる。こうなると、PTCサーミスタは、初期時の抵抗が使用中に緩やかに上昇する傾向を受け、Trip後の抵抗回復が悪化することが懸念される。
In particular, in the structure in which the PTC thermistor is arranged in the electrode group of the battery as in
しかも、電極部にPTCサーミスタを配置する構造だと、短絡時に正極タブが発熱しても、正極タブからPTCサーミスタが配置されている電極群内部までは距離があるために、PTCサーミスタの作動までには時間がかかり、正極タブがTrip温度になりPTCサーミスタがTripしたとしても、その前に経路上にあるセパレータが熱溶融し極板が接触したりする懸念もあり、PTCサーミスタで安全性を確保する機能が発揮できないおそれがある。
このため、PTCサーミスタの信頼性保持、およびPTCサーミスタによる電池の安全性を確保が難しい。
Moreover, with the structure in which the PTC thermistor is arranged in the electrode portion, even if the positive electrode tab generates heat during a short circuit, there is a distance from the positive electrode tab to the inside of the electrode group in which the PTC thermistor is arranged. Takes time, and even if the positive electrode tab becomes Trip temperature and the PTC thermistor trips, there is a concern that the separator on the path may be melted by heat and the electrode plate may come into contact with the PTC thermistor. There is a possibility that the function to secure cannot be demonstrated.
For this reason, it is difficult to maintain the reliability of the PTC thermistor and ensure the safety of the battery by the PTC thermistor.
そこで、本発明の目的は、PTCサーミスタの膨張変化がしやすい、さらにはPTC物性や作動に影響を与えない構造でPTCサーミスタの信頼性を確保するべく、端子と極板との間のケース空間にPTCサーミスタを配置する構造を用い、同PTCサーミスタの膨張変化を妨げずに、ケース空間内のガス雰囲気(酸素成分、アルカリ成分を含む)によるPTCサーミスタの劣化を防げるようにしたアルカリ蓄電池を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a case space between the terminal and the electrode plate in order to ensure the reliability of the PTC thermistor with a structure that does not easily change the expansion of the PTC thermistor and does not affect the physical properties and operation of the PTC. An alkaline storage battery that uses a structure in which a PTC thermistor is disposed in the PTC thermistor and prevents deterioration of the PTC thermistor due to a gas atmosphere (including oxygen and alkali components) in the case space without disturbing the expansion change of the PTC thermistor. There is to do.
本発明は、上記目的を達成するために請求項1の発明は、少なくとも一方の端子と対応する極板とを導通する導電部材のうちケース空間に露出する部分にPTCサーミスタを介在させ、同PTCサーミスタを、ケース空間内のガス雰囲気に含まれる酸素成分とアルカリ成分から保護する柔軟性の有る保護層で被膜したことにある。
同構成により、PTCサーミスタは、膨張がしやすく、PTC物性に影響を与えたり抵抗回復に影響を与えたりせずにすむよう、ケース空間内の導電部材に配置されたまま、保護層により、PTCサーミスタ自身やPTCサーミスタと導電部材とを接着している接着部などが、ガス雰囲気に含まれる酸素成分、アルカリ成分から防御される。しかも、柔軟性を有する保護層により、PTCサーミスタは、膨張変化が妨げられずにすむので、十分に性能が発揮される。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a PTC thermistor is interposed in a portion of a conductive member that conducts at least one terminal and a corresponding electrode plate and is exposed to a case space. The thermistor is coated with a flexible protective layer that protects the oxygen component and the alkali component contained in the gas atmosphere in the case space.
With this configuration, the PTC thermistor is easily expanded, and the PTC thermistor is disposed on the conductive member in the case space so that it does not affect the physical properties of the PTC or affect the resistance recovery. The thermistor itself or the bonded portion where the PTC thermistor and the conductive member are bonded is protected from oxygen components and alkali components contained in the gas atmosphere. In addition, the PTC thermistor does not hinder changes in expansion due to the flexible protective layer, so that the performance is sufficiently exhibited.
請求項2の発明は、最もアルカリ蓄電池で利用されやすいよう、導電部材には、正極端子と正極板との間を導通する正極タブを用いることとした。
請求項3の発明は、さらに上記目的に加え、簡単な構造で十分にPTCサーミスタの保護が行えるよう、保護層は、PTCサーミスタの周囲を覆う、柔軟性を有する耐酸素保護層と、さらに耐酸素保護層の周りを覆う、柔軟性を有する耐アルカリ保護層とを有した複層構造を用いた。
According to the second aspect of the present invention, a positive electrode tab that conducts between the positive electrode terminal and the positive electrode plate is used as the conductive member so as to be most easily used in an alkaline storage battery.
In addition to the above object, the invention of
請求項4の発明は、さらに上記目的に加え、容易に柔軟性の有る耐酸素保護層、耐アルカリ保護層が得られるよう、耐酸素保護層は、PTCサーミスタの周りにエポキシ樹脂部材をコートすることによって形成し、耐アルカリ保護層は、エポキシ樹脂部材のコート層の周囲で、ポリプロプロピレン製の複数のテープを張り合わせて覆うことにより形成することとした。 In addition to the above-mentioned object, the oxygen-resistant protective layer is coated with an epoxy resin member around the PTC thermistor so that a flexible oxygen-resistant protective layer and alkali-resistant protective layer can be easily obtained. The alkali-resistant protective layer was formed by pasting and covering a plurality of polypropylene tapes around the coat layer of the epoxy resin member.
請求項1の発明によれば、膨張変化がしやすくPTC物性や作動に影響を与えずにすむケース空間内にPTCサーミスタを配置する構造と、柔軟性の保護層で被膜させる構造との組み合わせにより、抵抗値の増大をもたらすPTCサーミスタの膨張変化を妨げず、さらにはPTCサーミスタに支障を与えずに、ガス雰囲気に含まれる酸素成分、アルカリ成分を要因としたPTCサーミスタの劣化を防ぐことができる。
それ故、PTCサーミスタを用いて、十分にアルカリ蓄電池における安全性を確保することができる。
According to the first aspect of the present invention, the combination of the structure in which the PTC thermistor is arranged in the case space that is easily changed in expansion and does not affect the physical properties and operation of the PTC, and the structure in which the film is coated with a flexible protective layer. The deterioration of the PTC thermistor caused by the oxygen component and the alkali component contained in the gas atmosphere can be prevented without impeding the expansion change of the PTC thermistor that causes an increase in resistance value, and further without affecting the PTC thermistor. .
Therefore, the safety in the alkaline storage battery can be sufficiently secured by using the PTC thermistor.
請求項2の発明によれば、最も多く使用されるアルカリ蓄電池で、PTCサーミスタの劣化を防ぐ構造が利用できる。特にPTCサーミスタは、空いている正極端子と正極板との間のケース空間に配置されるので、使用されていないケース空間を利用する分、電池の高容量化、さらには高性能化が期待できる。
請求項3の発明によれば、柔軟性の有る耐酸素保護層、柔軟性の有る耐アルカリ保護層を用いるという簡単な複層構造で、十分にPTCサーミスタの保護を行うことができる。
請求項4の発明によれば、簡単な作業で、容易に耐酸素保護層、耐アルカリ保護層を形成することができ、容易にPTCサーミスタの劣化防止ができる。
According to the second aspect of the present invention, a structure that prevents the deterioration of the PTC thermistor can be used in the most frequently used alkaline storage battery. In particular, since the PTC thermistor is disposed in the case space between the vacant positive electrode terminal and the positive electrode plate, the use of the unused case space can be expected to increase the capacity and performance of the battery. .
According to the invention of
According to the fourth aspect of the present invention, the oxygen-resistant protective layer and the alkali-resistant protective layer can be easily formed by a simple operation, and deterioration of the PTC thermistor can be easily prevented.
以下、本発明を図1ないし図3に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図1は本発明が適用されたアルカリ蓄電池、例えば部分的に切欠いた円筒型のニッケル水素電池の斜視図を示し、図2は同ニッケル水素電池の正極側の構造を拡大した断面図を示している。同図中1は同ニッケル水素電池の円筒型のケースである。
図1,2に示されるようにケース1は、導電性の円筒形の外装缶2と、外装缶2の開口部を塞ぐように設けた導電性を有する円盤形の封口モジュール4(各種部材4を組合わせたもの)と、外装缶2の開口縁と封口モジュール4の外周部間を絶縁する環状の絶縁部材3で形成される。ケース1は密閉化してある。
Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment shown in FIGS.
FIG. 1 shows a perspective view of an alkaline storage battery to which the present invention is applied, for example, a partially cut cylindrical nickel-metal hydride battery, and FIG. 2 shows an enlarged sectional view of the structure on the positive electrode side of the nickel-metal hydride battery. Yes. In the figure,
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ケース1を構成する外装缶2の内部には、電極群が収められている。図1,2に示されるように電極群は、例えば水酸化ニッケル粒子(正極活物質)が充填された帯形の正極板6、例えば水素吸蔵合金(負極活物質)が充填された帯形の負極板7との間に、アルカリ電解液を保持した絶縁性のセパレータ8を介在させて渦巻き状に巻回した積層板9から構成される。巻回した各部は、短絡しないよう絶縁部材9aで絶縁してある。そして、負極板7の側縁部、ここでは負極板7の下側の縁部に形成される集電端子7aは、プレート状の負極集電部材10を介して外装缶2と導通している。これで、外装缶2の底面部に負極端子12を形成している。
An electrode group is housed inside the outer can 2 constituting the
また図1,2に示されるように正極板6の側縁部、ここでは正極板6の上側の縁部に形成される集電端子6aは、通孔13aを有するプレート状の正極集電部材13と導通している。正極集電部材13は、電極群の直上の地点に組み付けられる部品である。この正極集電部材13が、電池要素と封口モジュール4との間に形成されるケース空間2a内に配置された導電部材、ここでは正極タブ15を介して、封口モジュール4と接続されている。これで、封口モジュール4の外面中央に形成してある凸部4aを正極端子5としている。この正極端子5をなす凸部4内には、電池の内圧が発生するガスで所定の圧力以上に上昇したとき、当該ガスを逃がす安全弁16が組み込んである。図中16aは同安全弁16の弁体、16bは同じくばねを示している。この安全弁16は、ばね弁式でなく、ゴム弁式などそれ以外の弁構造でもよく、ガスを逃がせる安全弁構造であればよい。
As shown in FIGS. 1 and 2, the current collecting terminal 6a formed on the side edge of the
正極タブ15のうち、ケース空間2aに配置されるタブ部分には、図1,2に示されるように薄板状のPTCサーミスタ20が介在されている。具体的には正極タブ15は、例えば中央部分から分かれている。すなわち、正極タブ15は、正極集電部材13から延びる逆L形状のタブ部分15aと、封口モジュール4から延びるU形状のタブ部分15bとに分かれている。この分かれた各タブ部分15a,15bの離間対向している先端部間にPTCサーミスタ20が配置されている。そして、重なり合うPTCサーミスタ20の上・下面部(側部)と各タブ部分15a,15bの先端部とが、接着、例えば半田付けで接続され、正極タブ15中にPTCサーミスタ20を直列に介装している。特にPTCサーミスタ20の固定は、接着性を高めるために、図3(b)に示されるように各タブ部分15a,15bの先端部とPTCサーミスタ20の端子を形成する一対の金属板(図示しない)とを、ニッケル薄膜21を介して半田22で半田付けさせる固定構造が用いてある。
As shown in FIGS. 1 and 2, a thin plate-
PTCサーミスタは、例えば導電性粒子を分散させた絶縁性ポリマーを用いている。これで、外部短絡など大電流が流れる際に生ずる発熱により、絶縁性ポリマー全体が膨張し、同膨張により導電性粒子の接触が減少して急激に抵抗値が増大するという特性を利用して、電流の流れを抑制する。なお、絶縁性ポリマーは、発熱が解消され冷めると、収縮し、再び抵抗が低い状態に戻る。 The PTC thermistor uses, for example, an insulating polymer in which conductive particles are dispersed. Now, due to the heat generated when a large current flows, such as an external short circuit, the entire insulating polymer expands, and due to the expansion, the contact of conductive particles decreases and the resistance value increases rapidly. Suppresses current flow. Note that the insulating polymer contracts when the heat generation is eliminated and it cools, and returns to a state of low resistance again.
ケース空間2a内に配置されたPTCサーミスタ20は、直近に干渉をもたらすような硬質の部品や部材が無いため、膨張変化がしやすい環境となっている。さらに同PTCサーミスタ20は、PTC物性に影響を与えたり作動に影響を与えたりしにくい環境ともなっている。反面、PTCサーミスタ20は、ケース空間2aに満たされるガス雰囲気、詳しくは充放電時の化学反応で生ずる酸素成分(高圧酸素雰囲気)と、電池内部の電解液(図示しない)がもたらすアルカリ成分(アルカリ雰囲気)との両方が混合したガス雰囲気に晒されるため、劣化を招くおそれがある。
The
そこで、PTCサーミスタ20には、同サーミスタ20の機能を損なったり影響を与えたりせずに、PTCサーミスタ20の劣化を防ぐ手段が講じてある。この手段には、図1,2に示されるようにPTCサーミスタ20の周囲を柔軟性の有る保護層25で被膜し、PTCサーミスタ20をガス雰囲気中の酸素成分とアルカリ成分から保護する構造が用いられている。このPTCサーミスタ20の詳しい保護構造が図2および図3(a),(b)に示されている。被膜構造をわかりやすくするため、同図では、保護層25の各部は、若干、大きくして記載してある。
Therefore, the
保護構造を説明すると、図2および図3(a)に示されるように保護層25は、PTCサーミスタ20の周囲を覆うように設けた、ガス雰囲気中の酸素成分に耐える耐酸素保護層27と、同耐酸素保護層27の周りを覆うように設けた、ガス雰囲気中のアルカリ成分に耐える耐アルカリ保護層29との複層構造で形成されている。さらに述べれば、耐酸素保護層27は、重なるタブ部分を含むPTCサーミスタ20の周りに、例えば柔軟性の有るエポキシ樹脂部材27a[図3(b)のみ図示]を塗布した構造が用いられる。つまり、耐酸素保護層27は、タブ部分を含んだPTCサーミスタ20の全体を覆ったエポキシ樹脂部材27aのコートで形成してある。むろん、柔軟性をもち酸素成分に耐える特性をもつ合成樹脂部材であれば、エポキシ樹脂部材27a以外の他の合成樹脂部材でも構わない。
Explaining the protective structure, as shown in FIG. 2 and FIG. 3A, the
耐アルカリ保護層29は、例えば柔軟なポリプロピレン製の薄膜のテープ30、ここでは2枚のポリプロピレン製のテープ30[図3(b)に図示]を用い、エポキシ樹脂部材27aのコート層を上下から挟み込むように張り合わせて、エポキシ樹脂部材27aのコート層の周囲全体を覆う構造が用いられている。つまり、耐アルカリ保護層29は、ポリプロピレンのテープ層で形成してある。むろん、テープ30でなくポリプロピレンのコートでも、他の、柔軟性をもちアルカリ成分に耐える部材、例えばナイロン6、ナイロン11、ナイロン12、ナイロン66、ナイロン610、ナイロン6T,ナイロン9T、ナイロンM5T、ナイロン612などナイロン系部材や、ポリアミド系樹脂、耐アルカリ性ゴム、鉱物合成樹脂(アスファルト)などで形成しても構わない。
The alkali-resistant
このように構成されたニッケル水素電池(アルカリ蓄電池)は、例えば外部短絡(または過度の大電流充放電)が生じたとする。すると、PTCサーミスタ20は、その短絡時の大電流が流れる際に生ずる発熱により、絶縁性ポリマー全体が膨張し、導電性粒子の接触を減少させ、急激に抵抗値を増大させる。ここで、絶縁性ポリマーの膨張は、周囲に干渉する硬質の部材の無いケース空間2aで行われるから、速やかに、要求される抵抗値まで上昇する。これにより、電流の流れは抑制され、電池の発熱が防止される。なお、電流が正常に回復(または電池の放電が終了)すれば、PTCサーミスタ20の抵抗値は再び低い状態に戻る。
It is assumed that the nickel-metal hydride battery (alkaline storage battery) configured as described above has an external short circuit (or excessive large current charge / discharge), for example. Then, the
このとき、ケース空間2a内は、充放電時の化学反応で生ずる酸素成分(高圧酸素雰囲気)と、電池内の電解液がもたらすアルカリ成分(アルカリ雰囲気)との両方が混合したガス雰囲気で満たされるため、PTCサーミスタ20自身(樹脂)やPTCサーミスタ20の接着部(半田付け部)が当該成分により侵食されることが懸念される。
At this time, the inside of the
ここで、PTCサーミスタ20全体は、図2および図3(a),(b)に示されるように耐酸素保護層27で覆われているから、PTCサーミスタ自身(樹脂)の酸素成分による侵食は防御される。また耐酸素保護層27の周囲は、耐アルカリ保護層29で覆われているから、耐酸素保護層27はアルカリ成分による侵食から保護され、PTCサーミスタ20とタブ部分とを接着している半田付け部(接着部)の侵食を防御する。
Here, since the
このことは、保護層25により、PTCサーミスタ20自身(樹脂)やPTCサーミスタ20の半田付け部(接着部)は、ガス雰囲気に含まれる酸素成分、アルカリ成分から保護(防御)される。しかも、保護層25は、柔軟性を有しているから、PTCサーミスタ20の膨張変化を妨げずにすむ。
それ故、PTCサーミスタ20は、膨張変化がしやすく、PTC物性に影響を与えたり抵抗回復に影響を与えたりせずにすむケース空間2aでの配置と、柔軟性の保護層25による被膜との組み合わせより、ケース空間2aを満たすガス雰囲気に含まれる酸素成分、アルカリ成分に影響されずに、さらにはPTC物性や作動に支障を与えずに、大電流を抑制する性能を十分に発揮させることができる。
This is because the
Therefore, the
したがって、PTCサーミスタ20の劣化は防止され、PTCサーミスタ20でニッケル水素電池(アルカリ蓄電池)の安全性を十分に確保することができる。こうした保護層25で覆ったPTCサーミスタ20は、ケース空間2aに正極タブ15を配置した構造が多いアルカリ蓄電池(特にニッケル水素電池)には好適である。しかも、PTCサーミスタ20は、空いている正極端子5と正極板6との間のケース空間2aに配置されるので、使用されていないケース空間2aを利用する分、電池の高容量化、さらには高性能化に貢献できる。
Therefore, deterioration of the
そのうえ、保護層25には、PTCサーミスタ20を覆う耐酸素保護層27と、耐酸素保護層27の周りを覆う耐アルカリ保護層29とで形成される複層構造を用いたので、簡単な構造ですむ。特に耐酸素保護層27は、エポキシ樹脂部材27aのコートで形成し、耐アルカリ保護層29は、ポリプロプロピレン製の複数のテープ30を張り合わせで形成すると、簡単な作業で各層が形成でき、容易にPTCサーミスタ20の劣化を防ぐことができる。
In addition, since the
なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、二層構造の保護層を用いたが、これに限らず、多層の保護層や、各種防御成分が添加された一層の保護層を用いてもよい。また一実施形態では、正極タブにPTCサーミスタを介在させた例を挙げたが、これに限らず、負極タブを備えるアルカリ蓄電池の場合、負極タブにPTCサーミスタ、保護層の構造を適用しても構わない。また一実施形態では、正極集電部材を有する電池構造を挙げたが、同正極集電部材を用いず、正極板に直接、正極タブが着けられた電池構造でも構わない。また本発明は、ニッケル水素電池に適用したが、これに限らず、他のアルカリ蓄電池に本発明を適用してもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in one embodiment, a protective layer having a two-layer structure is used. However, the present invention is not limited to this, and a multilayer protective layer or a single protective layer to which various protective components are added may be used. In one embodiment, an example in which a PTC thermistor is interposed in the positive electrode tab has been described. However, the present invention is not limited thereto, and in the case of an alkaline storage battery including a negative electrode tab, the structure of the PTC thermistor and the protective layer may be applied to the negative electrode tab. I do not care. In one embodiment, a battery structure having a positive electrode current collecting member has been described. However, a battery structure in which a positive electrode tab is directly attached to a positive electrode plate without using the positive electrode current collecting member may be used. Moreover, although this invention was applied to the nickel metal hydride battery, you may apply this invention not only to this but another alkaline storage battery.
1 ケース
2a ケース空間
5 正極端子
6 正極板
7 負極板
8 セパレータ
12 負極端子
15 正極タブ(導電部材)
20 PTCサーミスタ
25 保護層
27 耐酸素保護層
29 耐アルカリ保護層
DESCRIPTION OF
20
Claims (4)
前記導電部材は、ケース空間に露出する部分にPTCサーミスタが介在され、
前記PTCサーミスタは、前記ケース空間を満たすガス雰囲気に含まれる酸素成分とアルカリ成分から保護する柔軟性をもつ保護層で被膜される
ことを特徴とするアルカリ蓄電池。 It has a case with a positive electrode terminal and a negative electrode terminal on the outer surface, and a positive electrode plate, a negative electrode plate and a separator are accommodated in the case, and the case is between the at least one terminal and the electrode plate corresponding to the terminal. An alkaline storage battery that is conducted by a conductive member disposed therein,
The conductive member has a PTC thermistor interposed in a portion exposed to the case space,
The alkaline storage battery, wherein the PTC thermistor is coated with a protective layer having flexibility to protect from an oxygen component and an alkali component contained in a gas atmosphere filling the case space.
前記耐アルカリ保護層は、前記エポキシ樹脂部材のコート層の周囲で、ポリプロプロピレン製の複数のテープを張り合わせて覆うことによって形成される
ことを特徴とする請求項3に記載のアルカリ蓄電池。 The oxygen resistant protective layer is formed by coating an epoxy resin member around the PTC thermistor,
The alkaline storage battery according to claim 3, wherein the alkali-resistant protective layer is formed by laminating and covering a plurality of polypropylene tapes around a coat layer of the epoxy resin member.
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