JP2538471Y2 - 充電制御機構付き密閉型二次電池 - Google Patents
充電制御機構付き密閉型二次電池Info
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- JP2538471Y2 JP2538471Y2 JP3930791U JP3930791U JP2538471Y2 JP 2538471 Y2 JP2538471 Y2 JP 2538471Y2 JP 3930791 U JP3930791 U JP 3930791U JP 3930791 U JP3930791 U JP 3930791U JP 2538471 Y2 JP2538471 Y2 JP 2538471Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cap
- battery
- secondary battery
- sealing body
- charging
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- Expired - Fee Related
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-
- Y02E60/12—
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- Secondary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本考案は、密閉型二次電池に関
し、詳しくはその安全機構に関する。
し、詳しくはその安全機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】二次電池において、充電末期に酸素ガ
ス、あるいは水素ガスが発生し、例えば酸素ガスの場
合、電極活物質が酸化されて、不活性になる。又、過充
電を行うと発生したガスのために、電池内部圧力が上昇
して安全弁から電解質溶液がリークして電池特性が劣化
する。このような問題を防ぐために、充電を制御する必
要があり、従来、この充電の制御には、電池電圧の変化
を読み取る方法（−ΔＶ方式）、電池内温度により制御
する方法が用いられていた。
ス、あるいは水素ガスが発生し、例えば酸素ガスの場
合、電極活物質が酸化されて、不活性になる。又、過充
電を行うと発生したガスのために、電池内部圧力が上昇
して安全弁から電解質溶液がリークして電池特性が劣化
する。このような問題を防ぐために、充電を制御する必
要があり、従来、この充電の制御には、電池電圧の変化
を読み取る方法（−ΔＶ方式）、電池内温度により制御
する方法が用いられていた。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
充電制御方式では、外部の複雑な回路を有した専用充電
機が必要であり、持ち運びにくい等取扱いが煩雑であっ
た。更に、急速充電においては、上記ガスの発生速度が
急激に増大するため、急速充電時に、電池電圧の変化を
読み取る方法で充電制御を行った場合、酸素ガス発生に
対する応答速度が遅く、そのため活物質が酸化ガスによ
り酸化されサイクル寿命は、必ずしも長くないという欠
点があった。
充電制御方式では、外部の複雑な回路を有した専用充電
機が必要であり、持ち運びにくい等取扱いが煩雑であっ
た。更に、急速充電においては、上記ガスの発生速度が
急激に増大するため、急速充電時に、電池電圧の変化を
読み取る方法で充電制御を行った場合、酸素ガス発生に
対する応答速度が遅く、そのため活物質が酸化ガスによ
り酸化されサイクル寿命は、必ずしも長くないという欠
点があった。
【０００４】本考案は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、専用充電機を必要とせず、サイクル寿
命の長い二次電池を提供することを目的とする。
れたものであり、専用充電機を必要とせず、サイクル寿
命の長い二次電池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本考案は、導電性キャップを絶縁体を介して封口体
本体に冠着した封口体内の空間に導電性摺動体を封口体
内壁と電気的に接触した状態で設けると共に、この摺動
体を前記キャップに押圧付勢する第一の弾性体と、キャ
ップから離間する方向に付勢する第二の弾性体を設け、
更に摺動体とキャップとで囲まれる封口体内部空間を電
池内部と連通したことを特徴とする。
に、本考案は、導電性キャップを絶縁体を介して封口体
本体に冠着した封口体内の空間に導電性摺動体を封口体
内壁と電気的に接触した状態で設けると共に、この摺動
体を前記キャップに押圧付勢する第一の弾性体と、キャ
ップから離間する方向に付勢する第二の弾性体を設け、
更に摺動体とキャップとで囲まれる封口体内部空間を電
池内部と連通したことを特徴とする。
【０００６】
【作用】上記構成によれば、通常充電時には、キャップ
から取り入れられた電流は、摺動体からリードの接続さ
れた封口体本体に流れリードから正極に伝わる。このよ
うにして、充電が進むと、電池内温度や圧力が上昇す
る。この場合、第一の弾性体として形状記憶合金を使用
し、温度上昇によってもとの状態まで縮むようにすれ
ば、形状記憶合金の収縮動作に連動して摺動体が下にさ
がるため、キャップとの電気的接触が切断され充電が打
ち切られる。又、第一の弾性体を形状記憶合金にしなく
ても内部圧の上昇により、摺動体が押し下げられ上記と
同様に充電が打ち切られる。
から取り入れられた電流は、摺動体からリードの接続さ
れた封口体本体に流れリードから正極に伝わる。このよ
うにして、充電が進むと、電池内温度や圧力が上昇す
る。この場合、第一の弾性体として形状記憶合金を使用
し、温度上昇によってもとの状態まで縮むようにすれ
ば、形状記憶合金の収縮動作に連動して摺動体が下にさ
がるため、キャップとの電気的接触が切断され充電が打
ち切られる。又、第一の弾性体を形状記憶合金にしなく
ても内部圧の上昇により、摺動体が押し下げられ上記と
同様に充電が打ち切られる。
【０００７】
【実施例】（第一実施例） （実施例１） 本考案の一実施例を図面に沿って以下に説明する。図１
は、本実施例の温度による充電制御機構付き密閉型二次
電池の断面図であり、正極１と負極２と、これら正負両
１、２間に介挿されたセパレータ３とからなる電極群４
は、渦巻状に巻回されている。この電極群４は、負極端
子兼用の外装罐６内に配置されており、この外装罐６と
上記負極２とは、負極用リード５により接続されてい
る。上記外装罐６の上部開口には、パッキング７を介し
て封口体８が装着されており、この封口体８と前記正極
１とは正極用リード９で接続されている。
は、本実施例の温度による充電制御機構付き密閉型二次
電池の断面図であり、正極１と負極２と、これら正負両
１、２間に介挿されたセパレータ３とからなる電極群４
は、渦巻状に巻回されている。この電極群４は、負極端
子兼用の外装罐６内に配置されており、この外装罐６と
上記負極２とは、負極用リード５により接続されてい
る。上記外装罐６の上部開口には、パッキング７を介し
て封口体８が装着されており、この封口体８と前記正極
１とは正極用リード９で接続されている。
【０００８】上記封口体８は、上部の金属製キャップ８
ａと下部の封口体本体８ｂからなり、キャップ８ａは、
絶縁体１０を介して封口体本体８ｂに冠着されており、
パッキン１１とリング状部品８ｃにより、キャップ８
ａ、本体８ｂ、絶縁体１０は密閉されている。この封口
体本体８ｂとキャップ８ａで囲まれた封口体８の内部空
間に、円形の底部１２ａと円柱形の突起部１２ｂからな
る摺動体１２と弾性体１３、１４が設けられている。こ
の摺動体１２、弾性体１３、１４は、摺動体１２の円形
の底部１２ａの上下面に絶縁体１５を介在させて、摺動
体１２を前記キャップ８ａに押圧付勢するように第一の
弾性体１３が、そしてキャップから離間する方向に付勢
するように第二の弾性体１４が設けられている。この第
一の弾性体１３の弾性力は、第二の弾性体１４の弾性力
より強く、通常の状態では、摺動体１２の突起部１２ｂ
は、キャップに接触している。更に、第一の弾性体１３
は、設定温度になると、縮むよう設定された形状記憶合
金からなっている。摺動体１２とキャップ８ａによって
囲まれた空間Ａは、封口体本体に穿設された穴１６によ
って電池内部と連通している。
ａと下部の封口体本体８ｂからなり、キャップ８ａは、
絶縁体１０を介して封口体本体８ｂに冠着されており、
パッキン１１とリング状部品８ｃにより、キャップ８
ａ、本体８ｂ、絶縁体１０は密閉されている。この封口
体本体８ｂとキャップ８ａで囲まれた封口体８の内部空
間に、円形の底部１２ａと円柱形の突起部１２ｂからな
る摺動体１２と弾性体１３、１４が設けられている。こ
の摺動体１２、弾性体１３、１４は、摺動体１２の円形
の底部１２ａの上下面に絶縁体１５を介在させて、摺動
体１２を前記キャップ８ａに押圧付勢するように第一の
弾性体１３が、そしてキャップから離間する方向に付勢
するように第二の弾性体１４が設けられている。この第
一の弾性体１３の弾性力は、第二の弾性体１４の弾性力
より強く、通常の状態では、摺動体１２の突起部１２ｂ
は、キャップに接触している。更に、第一の弾性体１３
は、設定温度になると、縮むよう設定された形状記憶合
金からなっている。摺動体１２とキャップ８ａによって
囲まれた空間Ａは、封口体本体に穿設された穴１６によ
って電池内部と連通している。
【０００９】充電が開始されると、キャップ８ａから取
り入れられた電流は、摺動体１２からリード９の接続さ
れた封口体本体８ｂに流れリード９から正極１に伝わ
る。この動作中に電池内温度が上昇し、電池内が設定温
度に達すると、この温度が、形状記憶合金からなる第一
の弾性体１３に伝わり、弾性体１３は縮む。これに連動
して摺動体１２が押し下げられ、キャップ８ａとの電気
的接触が切断され、充電が打ち切られる。上記構成の円
筒密閉型ニッケル−水素二次電池を作成した。以下この
二次電池を電池Ａ1 と称する。 （実施例２） 図２には、内圧による充電制御機構を設けた封口体内部
の断面図が示されている。封口体８内部に実施例１と同
様、摺動体１２と第一、第二の弾性体１７、１８が設け
られており、この弾性体１７、１８は、第一の弾性体１
７の弾性力が第二の弾性体１８より大きい弾性体であ
る。但し、上記弾性体は、形状記憶合金ではない。
り入れられた電流は、摺動体１２からリード９の接続さ
れた封口体本体８ｂに流れリード９から正極１に伝わ
る。この動作中に電池内温度が上昇し、電池内が設定温
度に達すると、この温度が、形状記憶合金からなる第一
の弾性体１３に伝わり、弾性体１３は縮む。これに連動
して摺動体１２が押し下げられ、キャップ８ａとの電気
的接触が切断され、充電が打ち切られる。上記構成の円
筒密閉型ニッケル−水素二次電池を作成した。以下この
二次電池を電池Ａ1 と称する。 （実施例２） 図２には、内圧による充電制御機構を設けた封口体内部
の断面図が示されている。封口体８内部に実施例１と同
様、摺動体１２と第一、第二の弾性体１７、１８が設け
られており、この弾性体１７、１８は、第一の弾性体１
７の弾性力が第二の弾性体１８より大きい弾性体であ
る。但し、上記弾性体は、形状記憶合金ではない。
【００１０】充電中に電池内圧が上昇すると、摺動体１
２とキャップによって囲まれた空間Ａの圧力も穴１６に
よって電池内部と連通しているため上昇する。このため
摺動体１２の上下の空間に圧力差が生じ、設定圧力にな
るとこの圧力差によって摺動体が押し下げられ、充電が
打ち切られ充電が制御される。上記電池内圧の変化によ
る充電制御機構を用いた以外は、実施例１と同様の構成
で、円筒密閉型ニッケル−水素二次電池を作成した。以
下この二次電池を電池Ａ2 と称する。 （比較例） 従来の安全弁（設定内圧によりリークする弁）を用いた
以外は、上記実施例１と同様の円筒密閉型二次電池を作
成した。以下この二次電池を電池Ｂと称する。 （実験） 本考案による電池Ａ1 、Ａ2 及び、比較例電池Ｂを２Ｃ
（クーロン）の電流値で充電を行ない、２Ｃの電流値で
電池電圧が１．０Ｖまで放電するという充放電サイクル
条件で、急速充放電サイクル特性の比較を行った。
２とキャップによって囲まれた空間Ａの圧力も穴１６に
よって電池内部と連通しているため上昇する。このため
摺動体１２の上下の空間に圧力差が生じ、設定圧力にな
るとこの圧力差によって摺動体が押し下げられ、充電が
打ち切られ充電が制御される。上記電池内圧の変化によ
る充電制御機構を用いた以外は、実施例１と同様の構成
で、円筒密閉型ニッケル−水素二次電池を作成した。以
下この二次電池を電池Ａ2 と称する。 （比較例） 従来の安全弁（設定内圧によりリークする弁）を用いた
以外は、上記実施例１と同様の円筒密閉型二次電池を作
成した。以下この二次電池を電池Ｂと称する。 （実験） 本考案による電池Ａ1 、Ａ2 及び、比較例電池Ｂを２Ｃ
（クーロン）の電流値で充電を行ない、２Ｃの電流値で
電池電圧が１．０Ｖまで放電するという充放電サイクル
条件で、急速充放電サイクル特性の比較を行った。
【００１１】尚、比較例電池Ｂの充電については、充電
電圧が最高電圧に達してから電圧降下が生じ、その電圧
降下量が設定値に達すると、充電を止めるという充電方
法（−ΔＶ方式）で行なった。電圧降下量の設定値は、
ΔＶ＝１０ｍＶとした。又、充放電サイクル寿命は、放
電容量が公称容量の５０％に達した時点を寿命とした。
電圧が最高電圧に達してから電圧降下が生じ、その電圧
降下量が設定値に達すると、充電を止めるという充電方
法（−ΔＶ方式）で行なった。電圧降下量の設定値は、
ΔＶ＝１０ｍＶとした。又、充放電サイクル寿命は、放
電容量が公称容量の５０％に達した時点を寿命とした。
【００１２】この結果は表１に示されている。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１から明らかなように本考案による充電
制御法を用いた電池Ａ1 、Ａ2 は、比較例電池Ｂと比較
して、急速充電サイクルに特性に優れているのがわか
る。尚、上記実施例においては、ニッケル−水素二次電
池において行ったが、他のニッケル−カドミウム電池、
鉛電池等においても同様の効果が得られる。
制御法を用いた電池Ａ1 、Ａ2 は、比較例電池Ｂと比較
して、急速充電サイクルに特性に優れているのがわか
る。尚、上記実施例においては、ニッケル−水素二次電
池において行ったが、他のニッケル−カドミウム電池、
鉛電池等においても同様の効果が得られる。
【００１５】
【考案の効果】上記構成のように、本考案電池は、電池
内に充電制御機構を設けたことで専用充電機を必要とせ
ず、更に、電池内の圧力や温度の上昇が速やかに充電制
御機構に伝達されるため、状態変化に対する応答速度も
速くなり、急速充放電サイクルにおいても、長期に渡り
充電容量低下の少ないサイクル寿命の長い優れた密閉型
二次電池を提供するものである。
内に充電制御機構を設けたことで専用充電機を必要とせ
ず、更に、電池内の圧力や温度の上昇が速やかに充電制
御機構に伝達されるため、状態変化に対する応答速度も
速くなり、急速充放電サイクルにおいても、長期に渡り
充電容量低下の少ないサイクル寿命の長い優れた密閉型
二次電池を提供するものである。
【図１】温度による充電制御機構を設けた円筒型密閉式
二次電池の断面図である。
二次電池の断面図である。
【図２】電池内圧による充電制御機構を設けた封口体の
断面図である。
断面図である。
８ 封口体 １２ 摺動体 １３ 弾性体 １４ 弾性体 １７ 弾性体 １８ 弾性体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭50−80721（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−5564（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−20463（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】導電性キャップを絶縁体を介して封口体本
体に冠着した封口体内の空間に導電性摺動体を封口体本
体内壁と電気的に接触した状態で設けると共に、この摺
動体を前記キャップに押圧付勢する第一の弾性体と、キ
ャップから離間する方向に付勢する第二の弾性体を設
け、更に摺動体とキャップとで囲まれる封口体内部空間
を電池内部と連通したことを特徴とする密閉型二次電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3930791U JP2538471Y2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 充電制御機構付き密閉型二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3930791U JP2538471Y2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 充電制御機構付き密閉型二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04131858U JPH04131858U (ja) | 1992-12-04 |
| JP2538471Y2 true JP2538471Y2 (ja) | 1997-06-18 |
Family
ID=31920612
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3930791U Expired - Fee Related JP2538471Y2 (ja) | 1991-05-29 | 1991-05-29 | 充電制御機構付き密閉型二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2538471Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7527890B2 (en) * | 2003-01-31 | 2009-05-05 | Yuasa Corporation | Sealed alkaline storage battery, electrode structure and charging method for the same, and charger for sealed alkaline storage battery |
-
1991
- 1991-05-29 JP JP3930791U patent/JP2538471Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04131858U (ja) | 1992-12-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |