JP2716744B2 - Battery electrode rod seal structure - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は電極棒のシール構造に係り、特にニッケル・
水素電池などの衛星用電池の電極棒と電池ケースとの電
気的絶縁を兼ねた電極棒のシール構造に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Purpose of the Invention] (Industrial application field) The present invention relates to a sealing structure for an electrode rod, and particularly relates to a nickel / iron seal.
The present invention relates to a sealing structure of an electrode rod which also serves as an electrical insulation between an electrode rod of a satellite battery such as a hydrogen battery and a battery case.
（従来の技術） 近時においては大型の衛星用電池としてニッケル・水
素電池が使用されようになり、この電池としては米国特
許第4,224,388号に開示されたものが知られている。(Prior Art) In recent years, nickel-metal hydride batteries have been used as large-sized satellite batteries, and a battery disclosed in US Pat. No. 4,224,388 is known.
この種の従来の電池は、第７図に示されるように、ア
ルカリ電解液を内部に貯留する電池ケース41を備え、こ
の電池ケース41からは電極棒42が突出している。電池ケ
ース41と電極棒42との間は、ふっ素樹脂より成るシール
部材43と内側セラミックワッシャ44と外側セラミックワ
ッシャ45とで電気的に絶縁されている。As shown in FIG. 7, this type of conventional battery includes a battery case 41 for storing an alkaline electrolyte therein, from which an electrode rod 42 projects. The space between the battery case 41 and the electrode rod 42 is electrically insulated by a sealing member 43 made of fluororesin, an inner ceramic washer 44, and an outer ceramic washer 45.
内側セラミックワッシャ44は電極棒42に一体的に形成
された環座46で支持され、電極棒42の外端に形成された
おねじにナット47を螺合させてこれを締付けると皿ばね
48を介してシール部材43が圧縮されるようになってい
る。The inner ceramic washer 44 is supported by a ring seat 46 formed integrally with the electrode rod 42, and a nut 47 is screwed into a male screw formed on the outer end of the electrode rod 42 and tightened to convey a disc spring.
The seal member 43 is compressed through the seal 48.
これにより、シール部材43の外側面と電池ケース41の
内側面、さらにはシール部材43の内側面と電極棒42の外
周面とが圧接され、アルカリ電解液の電池ケース41外部
への漏出は防止されるようになっている。Thereby, the outer surface of the seal member 43 and the inner surface of the battery case 41, and further, the inner surface of the seal member 43 and the outer surface of the electrode rod 42 are pressed against each other, thereby preventing leakage of the alkaline electrolyte to the outside of the battery case 41. It is supposed to be.
（発明が解決しようとする課題） この種のニッケル・水素電池では、ケース内の内圧変
化は０〜70kg/cm2程度にまで及び、またこの内圧変化は
数年から約10年程度にわたって、シール部に対して数千
回から数万回の内圧サイクルで負荷することになる。(Problems to be Solved by the Invention) In this type of nickel-metal hydride battery, the internal pressure change in the case ranges from about 0 to 70 kg / cm 2 , and the internal pressure change ranges from several years to about 10 years. A part is subjected to thousands to tens of thousands of internal pressure cycles.
ところで、米国特許第4224388号に開示されたシール
構造は、シール部材43を形成するふっ素樹脂などの材料
自体にガス透過性があり、電池の使用中に10-6〜10-7at
m・cc/sec程度の水素透過漏れが起こる。このことは長
期使用における内圧降下をもたらし、電池の寿命を早め
る原因になる。By the way, the seal structure disclosed in U.S. Pat.No. 4,224,388 has a gas permeability in a material itself such as a fluororesin forming the seal member 43, and is 10 -6 to 10 -7 at during use of the battery.
Hydrogen permeation leakage of about m · cc / sec occurs. This results in an internal pressure drop during long-term use, leading to a shortened battery life.
また、この種の材料は塑性流動し易くかつ復元性に欠
けるため、大きな内圧変化や温度変化が作用すると、応
力緩和を起こし易く、シール性が低下するという問題が
ある。In addition, since this kind of material is easy to plastically flow and lacks resilience, there is a problem that when a large internal pressure change or a temperature change acts, stress is easily relaxed and the sealing property is deteriorated.
加えて、この種の材料は耐熱性に劣るため電極棒42に
リード線を溶接する等の場合に、その熱がシール部材43
を軟化させ急激な応力低下を生じ、シール不良を起こす
という問題もある。In addition, since this type of material has poor heat resistance, when a lead wire is welded to the electrode rod 42, the heat is transferred to the sealing member 43.
, Which causes a sharp drop in stress, resulting in poor sealing.
さらには、シール性を高めるためナット47を余り強く
締め過ぎると外側セラミックワッシャ45と皿ばね48、若
しくは外側セラミックワッシャ45と電池ケース41との圧
接部に応力集中して外側セラミックワッシャ45が割れた
り、あるいは内側セラミックワッシャ44と環座46との圧
接部に応力集中して内側セラミックワッシャ44が割れた
りする等の問題もある。Furthermore, if the nut 47 is excessively tightened to enhance the sealing property, stress concentrates on the pressure contact portion between the outer ceramic washer 45 and the disc spring 48, or the outer ceramic washer 45 and the battery case 41, and the outer ceramic washer 45 is cracked. Alternatively, there is also a problem that stress concentrates on a press-contact portion between the inner ceramic washer 44 and the ring seat 46 and the inner ceramic washer 44 is broken.
そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有す
る問題点を解消し、耐熱性、耐クリープ性耐アルカリ性
に優れ、かつ大きな内圧変化が作用する使用条件下で長
期に亘るシールの信頼性を確保できるようにしたもので
ある。Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional technology, and to provide excellent heat resistance, excellent creep resistance and alkali resistance, and a long-term reliability of a seal under use conditions in which a large change in internal pressure acts. That can be secured.
［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、本発明は、電池ケースに
形成された開口を貫通する導電性金属から成る電極棒
と、この電極棒が電池ケースを貫通する部分の外周面上
に装着されて電気的絶縁性を有する材料で形成されたス
リーブと、前記電池ケースの外側で前記電極棒上に嵌装
された外側セラミックワッシャと、前記電池ケースの内
側で前記電極棒上に嵌装された内側セラミックワッシャ
と、この内側セラミックワッシャを挟むように配設さ
れ、その上下面は前記電池ケースに一体成形されたフラ
ンジと前記内側セラミックワッシャと前記電極棒の鍔部
とにそれぞれ圧接され、耐アルカリ性、耐水素脆化性を
有する材料で形成された一対のガスケットリングと、こ
れらガスケットリングの外側に同心的に配設され前記ガ
スケットリングの軸方向の変形を規制するスペーサリン
グと、前記電極棒の外側ねじ部に螺合され外側セラミッ
クワッシャ、内側セラミックワッシャ、ガスケットリン
グおよびスペーサリングを締結可能にしたナットとを備
えたことを特徴とするものである。[Constitution of the Invention] (Means for Solving the Problems) In order to achieve the above object, the present invention provides an electrode rod made of a conductive metal penetrating an opening formed in a battery case; A sleeve formed of an electrically insulating material and mounted on an outer peripheral surface of a portion penetrating the case, an outer ceramic washer fitted on the electrode rod outside the battery case, and the battery case An inner ceramic washer fitted on the electrode bar inside the electrode bar, and disposed so as to sandwich the inner ceramic washer, and upper and lower surfaces thereof are integrally formed with the battery case with a flange, the inner ceramic washer, and the electrode. A pair of gasket rings formed of a material having alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance, which are pressed against the flanges of the rods, respectively, and A spacer ring that is arranged centrally and regulates the deformation of the gasket ring in the axial direction; and an outer ceramic washer, an inner ceramic washer, a gasket ring, and a spacer ring that are screwed to an outer thread portion of the electrode rod. And a nut.
（作 用） 本発明によれば、ナットで電池ケースと電極棒とを締
結すると、耐アルカリ性、耐水素脆化性を有する材料で
形成された一対のガスケットリングが変形し、その上下
面は内側セラミックワッシャと電池ケース、および内側
セラミックワッシャと電極棒鍔部とにそれぞれ圧接し、
これにより充分なシール性が確保される。また、電池ケ
ースと電極棒とは、軸方向において内外側セラミックワ
ッシャで、半径方向においてスリーブで絶縁され、これ
により充分な電気的絶縁が確保される。(Operation) According to the present invention, when a battery case and an electrode rod are fastened with a nut, a pair of gasket rings formed of a material having alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance are deformed, and the upper and lower surfaces thereof are inward and downward. The ceramic washer and the battery case, and the inner ceramic washer and the electrode rod flange are pressed against each other,
This ensures a sufficient sealing property. Further, the battery case and the electrode rods are insulated by the inner and outer ceramic washers in the axial direction and by the sleeve in the radial direction, thereby ensuring sufficient electrical insulation.
（実施例） 以下、本発明による電極棒のシール構造の一実施例を
第１図を参照して説明する。(Embodiment) An embodiment of the electrode rod sealing structure according to the present invention will be described below with reference to FIG.
第１図において符号１は内部にアルカリ電解液を貯留
する衛星用電池の電池ケースの一部を示し、この電池ケ
ース１には発電素子（図示せず）が内蔵されている。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a part of a battery case of a satellite battery that stores an alkaline electrolyte therein. The battery case 1 has a built-in power generating element (not shown).
この電池ケース１には開口1aが形成され、この開口1a
にはフランジ２がはめ込まれている。このフランジ２の
突起2aは開口1aを画成する突起1bに整合され、これら突
起1b、2aの端部1cには溶接が施されている。電池ケース
１およびフランジ２はコバール、インコネル、モネル、
ステンレス、またはチタン合金等の耐アルカリ性、耐水
素脆化性を有する高強度金属で形成されている。The battery case 1 has an opening 1a formed therein.
Has a flange 2 fitted therein. The protrusion 2a of the flange 2 is aligned with the protrusion 1b defining the opening 1a, and the ends 1c of the protrusions 1b and 2a are welded. The battery case 1 and the flange 2 are made of Kovar, Inconel, Monel,
It is made of a high-strength metal having alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance, such as stainless steel or a titanium alloy.
また、電池ケース１の開口1aすなわちフランジ２の開
口2bには一部を外部に突出すようにして電極棒３が装着
されている。この電極棒３はコバール、インコネル、モ
ネル、ステンレス、またはチタン合金等の耐アルカリ
性、耐水素脆化性を有する高強度金属で形成され、胴部
3aと鍔部3bと端子部3cとで構成されている。The electrode rod 3 is attached to the opening 1a of the battery case 1, that is, the opening 2b of the flange 2 so as to partially project outside. The electrode rod 3 is formed of a high-strength metal having alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance, such as Kovar, Inconel, Monel, stainless steel, or titanium alloy.
3a, a flange 3b and a terminal 3c.
また、電極棒３にはその全長を貫通する中空孔3cが穿
設され、この中空孔3aにはニッケル等の高導電性金属で
形成された導電柱４が挿入され、この導電性４は接合面
4aにて溶接、ロウ付け、若しくは圧接され、電極棒３と
一体的になっている。The electrode rod 3 is provided with a hollow hole 3c penetrating the entire length thereof. A conductive column 4 made of a highly conductive metal such as nickel is inserted into the hollow hole 3a. surface
At 4a, it is welded, brazed or pressed, and is integrated with the electrode rod 3.
導電柱４は胴部4aと一対の発電素子側リード端子4bと
からなり、この発電素子側リード端子4bには発電素子側
リード線９が挿入されている。胴部4aには重量軽減を兼
ねた凹部4dが形成され、この凹部上方の内周壁にはねじ
部５が形成されている。このねじ部５にはニッケル等の
高導電性金属からなるワッシャ７を介して、同じくニッ
ケル等の高導電性金属からなる端子ネジ８が螺合され、
ワッシャ７には電力取出用のリード線６が溶接されてい
る。The conductive column 4 includes a body 4a and a pair of power generation element side lead terminals 4b, and a power generation element side lead wire 9 is inserted into the power generation element side lead terminal 4b. A recess 4d is formed on the body 4a to reduce the weight, and a screw portion 5 is formed on the inner peripheral wall above the recess. A terminal screw 8 also made of a highly conductive metal such as nickel is screwed to the screw portion 5 via a washer 7 made of a highly conductive metal such as nickel.
A lead wire 6 for extracting power is welded to the washer 7.
ここで、凹部4dの内周壁にねじ部５を形成せず、端子
ネジ８に代わって端子ピン（図示せず）を圧入する構成
にしても良く、またワッシャ７を使用せず、端子ネジ８
あるいは端子ピンの頭部に発電素子側リード端子4cと同
機構の一対のリード端子（図示せず）を設ける構成にし
ても良く、さらに凹部4dを設けず、胴部4bの外頂部に発
電素子側リード端子4cと同機構の一対のリード端子（図
示せず）を設ける構成にしても良い。Here, the screw portion 5 may not be formed in the inner peripheral wall of the concave portion 4d, and a terminal pin (not shown) may be press-fitted instead of the terminal screw 8, and the terminal screw 8 may be used without using the washer 7.
Alternatively, a pair of lead terminals (not shown) having the same mechanism as the power generating element side lead terminal 4c may be provided at the head of the terminal pin. Further, the concave portion 4d is not provided, and the power generating element is provided at the outer top of the body 4b. A configuration in which a pair of lead terminals (not shown) having the same mechanism as the side lead terminal 4c may be provided.
また、胴部3aの外周面の一部にはふっ素樹脂等の絶縁
性材料で形成されたスリーブ20が上記胴部3aの外周面に
嵌装されている。ここで、スリーブ20の代わりに、同じ
く絶縁性材料で形成されたテープをスリーブ状に巻上げ
たもの、あるいは絶縁性材料をコーティング、若しくは
ライニングしたもので構成しても良い。Further, a sleeve 20 made of an insulating material such as fluororesin is fitted on a part of the outer peripheral surface of the body 3a. Here, instead of the sleeve 20, a tape formed of the same insulating material may be wound up into a sleeve shape, or may be formed by coating or lining the insulating material.
このスリーブ20の外周面にはニッケル、インコネルま
たはステンレス等の耐アルカリ性、耐水素脆化性を有す
る金属材料で形成された２個の環状のガスケットリング
10、11が嵌装されている。さらに、これらガスケットリ
ング10、11の外側には、インコネルまたはステンレス等
の耐アルカリ性、耐水素脆化性を有する金属材料で、か
つ上記ガスケットリング10、11よりも若干薄く形成され
たスペーサリング12、13が同心的に嵌装されている。Two annular gasket rings formed of a metal material having alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance such as nickel, inconel or stainless steel are provided on the outer peripheral surface of the sleeve 20.
10 and 11 are fitted. Further, outside of these gasket rings 10, 11, spacer rings 12, made of a metal material having alkali resistance such as Inconel or stainless steel having hydrogen embrittlement resistance, and formed slightly thinner than the gasket rings 10, 11, 13 are fitted concentrically.
これらガスケットリング10、11には弾性変形自在な、
例えば横断面Ｏ字状またはＣ字状のリング（第２図ａ、
ｂ参照）、あるいはＣ字状の開口部内にコイルスプリン
グ14を内包したリング（第２図ｃ参照）等が適し、その
外周面の全域にはシール性、耐蝕性を向上させるための
メッキまたはコーティング等を施こすことが好ましい。These gasket rings 10, 11 are elastically deformable,
For example, a ring having an O-shaped or C-shaped cross section (FIG. 2a,
b) or a ring in which a coil spring 14 is enclosed in a C-shaped opening (see FIG. 2c), etc., and the entire outer peripheral surface thereof is plated or coated to improve sealing and corrosion resistance. Is preferably applied.
メッキとしては一般の電子部品と同様に金メッキが適
し、メッキの厚さは0.1〜100μｍ、特に20〜40μｍ程度
が好ましく、コーティングとしてはふっ素樹脂等を、特
に５〜100μｍ程度の厚さでコーティングすることが好
ましい。また第２図ｂ、ｃに示されるように、横断面で
Ｃ字状のガスケットリング10、11を使用する際には、内
周側が開口するように形成し、開口部内にシール流体が
滞留するのを防止することが必要である。As plating, gold plating is suitable as in general electronic parts, and the plating thickness is preferably 0.1 to 100 μm, particularly preferably about 20 to 40 μm. As the coating, fluororesin or the like is coated with a thickness of about 5 to 100 μm. Is preferred. Also, as shown in FIGS. 2b and 2c, when the gasket rings 10 and 11 having a C-shaped cross section are used, the gasket rings are formed so that the inner peripheral side is opened, and the sealing fluid stays in the openings. It is necessary to prevent this.
一方、下段のリング11、13と上段のリング10、12との
間にはアルミナ等の耐アルカリ性を有する内側セラミッ
クワッシャ15が、また電池ケース１およびこれに連なる
フランジ２の外側には、アルミナまたはシリコンナイト
ライド等の大きな機械的強度を有する外側セラミックワ
ッシャ16が嵌装され、この外側セラミックワッシャ16の
上にはインコネル、チタン合金またはステンレス等で形
成されたメタルワッシャ17が上記電極棒胴部3aに嵌装さ
れている。On the other hand, between the lower rings 11 and 13 and the upper rings 10 and 12, an inner ceramic washer 15 having alkali resistance such as alumina is provided. On the outside of the battery case 1 and the flange 2 connected thereto, alumina or An outer ceramic washer 16 having a large mechanical strength such as silicon nitride is fitted thereon, and a metal washer 17 made of Inconel, titanium alloy, stainless steel, or the like is provided on the outer ceramic washer 16 with the electrode rod body 3a. It is fitted in.
また、胴部3aの外周面の先端にはおねじ18が形成さ
れ、このおねじ18にはインコネル、チタン合金またはス
テンレス等で形成されたナット19が螺合されている。Further, a male screw 18 is formed at the end of the outer peripheral surface of the body 3a, and a nut 19 formed of Inconel, a titanium alloy, stainless steel, or the like is screwed to the male screw 18.
このナット19を締付けると、鍔部3bとフランジ２との
間で各リング10、11、12、13および内側セラミックワッ
シャ15は圧縮され、ナット19とフランジ２との間で外側
セラミックワッシャ16およびメタルワッシャ17は圧縮さ
れ電極棒３はフランジ２を介して電池ケース１に固定さ
れる。When the nut 19 is tightened, the rings 10, 11, 12, 13 and the inner ceramic washer 15 are compressed between the flange 3b and the flange 2, and the outer ceramic washer 16 and the metal The washer 17 is compressed and the electrode rod 3 is fixed to the battery case 1 via the flange 2.
なお、ナット19の緩みを防止するためにはナット19と
電極棒３とをスポット溶接するか、ナット19をダブルナ
ットにするか、あるいはナット19とワッシャ17との間に
皿バネ介装するかすれば良い。In order to prevent the nut 19 from loosening, the nut 19 and the electrode rod 3 are spot-welded, the nut 19 is made a double nut, or a disc spring is interposed between the nut 19 and the washer 17. Good.
この際、ガスケットリング10、11は潰されて変形し、
ガスケットリング11の下側面と鍔部3cの上側面、ガスケ
ットリング11の上側面と内側セラミックワッシャ15の下
側面、ガスケットリング10の下側面と内側セラミックワ
ッシャの上側面、およびガスケットリング10の上側面と
フランジ２の下側面とは圧接される。ただし、ガスケッ
トリング10、11の変形量は上記スペーサリング12、13の
厚さで規制され過度に変形されることのないよう構成さ
れている。At this time, the gasket rings 10 and 11 are crushed and deformed,
Lower surface of gasket ring 11 and upper surface of flange 3c, upper surface of gasket ring 11 and lower surface of inner ceramic washer 15, lower surface of gasket ring 10 and upper surface of inner ceramic washer, and upper surface of gasket ring 10 Is pressed against the lower surface of the flange 2. However, the amount of deformation of the gasket rings 10 and 11 is regulated by the thickness of the spacer rings 12 and 13, and is configured so as not to be excessively deformed.
しかして、本実施例によれば、ガスケットリング10、
11が変形して上述したように各シール面を塞ぎ、しかも
電極棒３と導電性４の接合面4aは溶接、ロウ付け若しく
は圧接により一体化されているので、確実なシール性を
確保することができる。Thus, according to the present embodiment, the gasket ring 10,
11 is deformed to close each seal surface as described above, and the joint surface 4a of the electrode rod 3 and the conductive member 4 is integrated by welding, brazing or pressure welding, so that reliable sealing performance is ensured. Can be.
また、ガスケットリング10、11はニッケル、インコネ
ルまたはステンレス等の耐アルカリ性、耐水素脆化性を
有する金属材料で形成されているので、アルカリ電解液
や水素で浸蝕されることはなく、リード端子溶接時の熱
等により劣化することもなく、さらに、この種の材料自
体にはガス透過性がないので使用中における水素透過漏
れ等はなくなり、長期に亘る安定したシール性を確保す
ることができる。Also, since the gasket rings 10 and 11 are made of a metal material such as nickel, inconel or stainless steel having alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance, they are not eroded by alkaline electrolyte or hydrogen, and lead terminal welding is performed. This material does not deteriorate due to heat or the like, and furthermore, since this kind of material itself has no gas permeability, there is no leakage of hydrogen permeation during use, and a stable sealing property for a long period can be secured.
また、ガスケットリング10、11の変形量は上記スペー
サリング12、13の厚さで規制され過度に変形されること
はないので、過剰に塑性変形することはなく、電池ケー
ス１内に大きな内圧変化が繰返して作用するような場合
でも、シール性を損なうことはない。In addition, since the deformation amount of the gasket rings 10 and 11 is restricted by the thickness of the spacer rings 12 and 13 and is not excessively deformed, it is not excessively plastically deformed, and a large internal pressure change occurs in the battery case 1. Does not impair the sealing performance.
また、本実施例によれば、電池ケース１およびこれに
連なるフランジ２と電極棒３とこれらを締付けるナット
19とは、軸方向において内外側セラミックワッシャ15、
16で、半径方向においてスリーブ20で電気的に確実に絶
縁される。Further, according to the present embodiment, the battery case 1, the flange 2 and the electrode rod 3 connected to the battery case 1, and the nuts for tightening them.
19 is the inner and outer ceramic washers 15 in the axial direction,
At 16, radially sleeve 20 ensures electrical insulation.
この電極を組立てるにあたっては、予め電極棒３に導
電性４を挿入し、溶接などにより一体化したのち、スリ
ーブ20を嵌装し、その上にガスケットリング10、スペー
サリング13、内側セラミックワッシャ15、ガスケットリ
ング11、スペーサリング12、フランジ２、外側セラミッ
クワッシャ16およびワッシャ７を順次嵌装する。When assembling this electrode, the conductor 4 is inserted into the electrode rod 3 in advance, integrated by welding or the like, then a sleeve 20 is fitted, and a gasket ring 10, a spacer ring 13, an inner ceramic washer 15, The gasket ring 11, the spacer ring 12, the flange 2, the outer ceramic washer 16 and the washer 7 are sequentially fitted.
そして、電極棒３の外端ねじ部18にナット19を螺合さ
せ、各リングおよび各ワッシャを締結し、発電素子側リ
ード線９をリード端子4cに挿入し溶接する。Then, a nut 19 is screwed into the outer end thread portion 18 of the electrode rod 3, each ring and each washer are fastened, and the power generation element side lead wire 9 is inserted into the lead terminal 4c and welded.
この電極を電池ケース１に取付けるにあたっては、ね
じ部５に電極引上げ用ねじ（図示せず）を螺合し、この
ねじを電池ケース１の内側より開口1aを通して引上げ、
そののち電池ケース１の突起1bをフランジ２の突起2aと
をはめ合せその端部1cを溶接する。そして、電極引上げ
用ねじを外し、ねじ部５にワッシャ７を嵌装して端子ネ
ジ８を螺合する。To attach the electrode to the battery case 1, an electrode pulling screw (not shown) is screwed into the screw portion 5, and the screw is pulled up from the inside of the battery case 1 through the opening 1 a.
Then, the protrusion 1b of the battery case 1 is fitted to the protrusion 2a of the flange 2, and the end 1c is welded. Then, the electrode pulling screw is removed, the washer 7 is fitted to the screw portion 5, and the terminal screw 8 is screwed.
第３図乃至第６図は本発明の他の実施例を示してい
る。3 to 6 show another embodiment of the present invention.
第３図において、電極棒３はそれ自体で充分な強度を
保持するニッケル等の高導電性金属で形成されている。
ここでは、電極棒と導電柱とは別個に形成されておら
ず、電極棒３にはリード端子3e、3fが一体形成され、こ
れらは導電柱として機能するようになっている。また、
フランジ２は使用されずに、電池ケース１の開口1aには
直接電極棒３が挿着されている。他の構成は第１図に示
されるものと同様である。In FIG. 3, the electrode rod 3 is formed of a highly conductive metal such as nickel which maintains sufficient strength by itself.
Here, the electrode rod and the conductive column are not formed separately, and the electrode rod 3 is integrally formed with lead terminals 3e and 3f, which function as a conductive column. Also,
The electrode rod 3 is directly inserted into the opening 1 a of the battery case 1 without using the flange 2. Other configurations are the same as those shown in FIG.
第４図において、電極棒３には凹部3dが形成され、こ
の凹部3dの内周壁には電極棒３と充分な接触長さをとり
得るようなねじ部21が形成され、ここにはワッシャ（図
示せず）を介して端子ネジ（図示せず）が螺合されてい
る。In FIG. 4, a concave portion 3d is formed in the electrode rod 3, and a screw portion 21 is formed on an inner peripheral wall of the concave portion 3d so as to have a sufficient contact length with the electrode rod 3, and a washer ( A terminal screw (not shown) is screwed through the terminal screw (not shown).
第５図において、電極棒３には凹部3dが形成され、し
かしこの凹部3dの内周壁には第４図のものと異なりねじ
部が形成されておらず、ここにはワッシャ（図示せず）
を介して端子ピン（図示せず）が圧入されている。In FIG. 5, a concave portion 3d is formed in the electrode rod 3, but the inner peripheral wall of the concave portion 3d is not formed with a screw portion unlike the one in FIG. 4, and a washer (not shown) is provided here.
A terminal pin (not shown) is press-fitted through the hole.
第６図においては、発電素子側リード端子3eを電極棒
鍔部3bと一体形成し、導電柱４を中空孔3cに挿入し溶接
したものを示している。In FIG. 6, the power generating element-side lead terminal 3e is formed integrally with the electrode rod flange 3b, and the conductive column 4 is inserted into the hollow hole 3c and welded.
ここで、第１図および第６図に示されるように、電極
棒３と導電柱４とは内側の接合面4aのみで溶接されてい
るが、これは両者の熱膨脹率の差を考慮したためであ
り、この熱膨脹率に差がない場合には、外側接合面4bに
も溶接することが好ましい。Here, as shown in FIG. 1 and FIG. 6, the electrode rod 3 and the conductive column 4 are welded only at the inner joint surface 4a, because the difference in the coefficient of thermal expansion between the two is considered. If there is no difference in the coefficient of thermal expansion, it is preferable to weld also to the outer joint surface 4b.
また、外側接合面4bのみを溶接することも考えられる
が、この場合には、胴部3aと導電柱４との隙間4fが電池
ケース１の内側に開口することになり、アルカリ電解液
がその隙間4fに侵入することになる。しかして、電極棒
３と導電柱４とが耐隙間腐蝕性に優れるもので形成され
ていれば、もしアルカリ電解液がその隙間4fに侵入して
も問題はなくなり、その外側接合面4bのみを溶接するこ
とが可能になる。It is also conceivable to weld only the outer joint surface 4b. In this case, however, a gap 4f between the body 3a and the conductive column 4 is opened inside the battery case 1, and the alkaline electrolyte is removed. It will penetrate into the gap 4f. However, if the electrode rod 3 and the conductive column 4 are formed of a material having excellent crevice corrosion resistance, there is no problem even if the alkaline electrolyte enters the gap 4f, and only the outer joint surface 4b is formed. It becomes possible to weld.
またこのことは、第１図および第４図に示されている
ような、凹部4cまたは凹部3dを電池ケース１の内側に開
口させることを同様に可能にしている。This also makes it possible to open the recess 4c or the recess 3d inside the battery case 1 as shown in FIGS. 1 and 4.
このように構成すれば、発電素子側リード線９は、電
極棒３または導電柱４に直接溶接されることがなくな
り、溶接作業は容易になり、かつ溶接熱が電極棒３、各
リング、各ワッシャ類等に及ぶことがなく、耐熱性に関
する問題を未然に防止することができる。With such a configuration, the power generation element-side lead wire 9 is not directly welded to the electrode rod 3 or the conductive pole 4, and the welding operation is facilitated, and welding heat is reduced. It is possible to prevent a problem relating to heat resistance without affecting washers and the like.
［発明の効果］ 上述したように、発明によれば、ガスケットリングを
変形させその上下面をフランジ内側セラミックワッシ
ャ、および内側セラミックワッシャと電極棒鍔部と圧接
させるようにしたから、耐熱性、耐クリープ性、耐アル
カリ性および耐水素脆化性に優れ、かつ大きな内圧変化
が作用する使用条件下で長期に亘ってシール性能の信頼
性を充分に確保でき、また、電極棒の周面に絶縁スリー
ブを嵌装すると共に、電池ケースの両側にセラミックワ
ッシャを配設したので、電池ケースと電極棒との電気的
絶縁を充分に確保できる等の効果が得られる。[Effects of the Invention] As described above, according to the invention, the gasket ring is deformed so that the upper and lower surfaces thereof are pressed into contact with the flange inner ceramic washer, and the inner ceramic washer and the electrode rod flange, so that the heat resistance and the heat resistance are improved. It has excellent creep, alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance, and can sufficiently secure the reliability of the sealing performance for a long period of time under the conditions where a large change in the internal pressure acts. And the ceramic washers are provided on both sides of the battery case, so that effects such as sufficient electrical insulation between the battery case and the electrode rods can be obtained.
第１図は本発明による電極棒のシール構造の一実施例を
示す縦断面図、第２図ａ〜ｃは同ガスケットリングの半
断面図、第３図乃至第６図はそれぞれ他の実施例を示す
縦断面図、第７図は従来の電極棒のシール構造を示す縦
断面図である。 １……電池ケース、２……フランジ、３……電極棒、４
……導電性、10、11……ガスケットリング、12、13……
スペーサリング、15……内側セラミックワッシャ、16…
…外側セラミックワッシャ、17……メタルワッシャ、19
……ナット、20……スリーブ。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing one embodiment of the electrode rod sealing structure according to the present invention, FIGS. 2a to 2c are half sectional views of the gasket ring, and FIGS. 3 to 6 are other embodiments. FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a conventional electrode rod sealing structure. 1 ... battery case, 2 ... flange, 3 ... electrode rod, 4
…… Conductivity, 10, 11 …… Gasket ring, 12, 13 ……
Spacer ring, 15 ... Internal ceramic washer, 16 ...
… Outer ceramic washer, 17 …… Metal washer, 19
... nuts, 20 ... sleeves.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西田 隆仁 大阪府八尾市安中町５丁目５番５号 日 本バルカー工業株式会社シール研究所内 (72)発明者 堀井 賢二 大阪府八尾市安中町５丁目５番５号 日 本バルカー工業株式会社シール研究所内 (56)参考文献 特開 平２−86076（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−315943（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−315965（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−81780（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−137958（ＪＰ，Ａ) 特開 昭47−40132（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Takahito Nishida 5-5-5 Annakacho, Yao-shi, Osaka Inside Seal Research Laboratory, Nippon Valqua Industry Co., Ltd. (72) Kenji Horii 5-chome, Annakacho, Yao-shi, Osaka No. 5, No. 5 Inside Seal Research Laboratories of Valqua Industries, Ltd. (56) References JP-A-2-86076 (JP, A) JP-A-1-315943 (JP, A) JP-A-1-315965 (JP, A) JP-A-60-81780 (JP, A) JP-A-58-137958 (JP, A) JP-A-47-40132 (JP, A)
Claims (1)
電性金属から成る電極棒と、この電極棒が電池ケースを
貫通する部分の外周面上に装着されて電気的絶縁性を有
する材料で形成されたスリーブと、前記電池ケースの外
側で前記電極棒上に嵌装された外側セラミックワッシャ
と、前記電池ケースの内側で前記電極棒上に嵌装された
内側セラミックワッシャと、この内側セラミックワッシ
ャを挟むように配設され、その上下面は前記電池ケース
に一体成形されたフランジと前記内側セラミックワッシ
ャと前記電極棒の鍔部とにそれぞれ圧接され、耐アルカ
リ性、耐水素脆化性を有する材料で形成された一対のガ
スケットリングと、これらガスケットリングの外側に同
心的に配設され前記ガスケットリングの軸方向の変形を
規制するスペーサリングと、前記電極棒の外側ねじ部に
螺合され外側セラミックワッシャ、内側セラミックワッ
シャ、ガスケットリングおよびスペーサリングを締結可
能にしたナットとを備えたことを特徴とする電池の電極
棒のシール構造。1. An electrode rod made of a conductive metal penetrating an opening formed in a battery case, and a material having electrical insulation, which is mounted on an outer peripheral surface of a portion where the electrode rod penetrates the battery case. A formed sleeve, an outer ceramic washer fitted on the electrode rod outside the battery case, an inner ceramic washer fitted on the electrode rod inside the battery case, and an inner ceramic washer. The upper and lower surfaces thereof are pressed against the flange integrally formed with the battery case, the inner ceramic washer, and the flange portion of the electrode rod, respectively, and have a material having alkali resistance and hydrogen embrittlement resistance. A pair of gasket rings, and spacers disposed concentrically outside the gasket rings to restrict axial deformation of the gasket rings Ring and seal structure of the electrode outer ceramic washers screwed on the outer thread portion of the rod, the inner ceramic washer, battery electrode rod, characterized in that a nut that allows fastening the gasket ring and the spacer ring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234785A JP2716744B2 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Battery electrode rod seal structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63234785A JP2716744B2 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Battery electrode rod seal structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0286052A JPH0286052A (en) | 1990-03-27 |
| JP2716744B2 true JP2716744B2 (en) | 1998-02-18 |
Family
ID=16976340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63234785A Expired - Lifetime JP2716744B2 (en) | 1988-09-21 | 1988-09-21 | Battery electrode rod seal structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2716744B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58137958A (en) * | 1982-02-10 | 1983-08-16 | Yuasa Battery Co Ltd | Lead storage battery |
-
1988
- 1988-09-21 JP JP63234785A patent/JP2716744B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0286052A (en) | 1990-03-27 |
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