JP3023677U - 密閉型電池のキャップアセンブリ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】密閉型電池の経年変化に伴うキャップアセンブ
リのシーリング機能の低下を防止し、電池のベントオー
プン（ｖｅｎｔｏｐｅｎ）を経年変化によらず一定と
し、電池寿命の長期化、充放電特性の向上、安全性の向
上を実現させる密閉型電池のキャップアセンブリの提
供。 【解決手段】従来ゴム部材が用いられていた密閉型電池
のキャップアセンブリにおいて、封口板１５に設けられ
た孔部１８を覆うシーリング部材２１が取り付けられた
板スプリング１９を設け、板スプリング１９の持つ弾性
力によりシーリング機能を維持するよう構成することに
より、長期にわたり一定のシーリング機能を維持する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、密閉型電池のキャップアセンブリに関し、特に経年変化に伴うシー リング能力の低下を軽減し、電池寿命の長期化を実現するニッケル水素電池等の 密閉型電池のキャップアセンブリに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

一般的に、アルカリ蓄電池の一種である密閉型ニッケル水素電池は、陽極とし て金属酸化物を、陰極として水素吸蔵合金を用い、充電時に陰極で発生される水 素を水素吸蔵合金が吸収し、放電時に必要な水素を電解液内に放出することによ り、充電と放電とを繰返すことのできる二次電池であり、単位重量当りの出力密 度が高いという長所を有する。

【０００３】 かかる従来の密閉型ニッケル水素電池は、バッテリカン（「外装缶」ともいう ）の内部に陽極板と陰極板との間を短絡防止用セパレータで隔離したものを渦巻 状に巻きとることによって形成された電極回転体を挿入し、電解液を注入した後 、外装缶の上端部に電池の陽極（＋）端子をなすキャップアセンブリを装着した 構成となっている。

【０００４】 図３は、上述した従来のキャップアセンブリの断面図である。

【０００５】 図３を参照して、キャップアセンブリ３１は外装缶３３の上端部に装着されて おり、このキャップアセンブリ３１は、その中央部が突出して電池の陽極（＋） 端子をなすキャップ４１と、キャップ４１の突出部内側に配置されるゴム部材４ ３と、ゴム部材４３の下（電池内部）側に位置してその外周端がキャップ４１の 外周に噛み合われる封口板（「キャップカバー」ともいう）４５とから構成され ている。

【０００６】 一方、封口板４５及びキャップ４１には孔部４８、４７がそれぞれ形成されて おり、過充電等によって起こる化学反応により発生されたガスをキャップアセン ブリ３１を経由して電池の外部に排出させ、電池内部での圧力の増加を防ぐ役割 をもつ。

【０００７】 前述したガスの排出は、封口板４５の下（電池内部）側よりガス圧が加わると 、このガス圧は封口板４５の上（キャップ）側に作用しているゴム部材４３の弾 性力を克服し、ガスは封口板４５に形成された孔部４８を通り、さらにキャップ ４１に形成された孔部４７を通って大気に排出される。

【０００８】 上述したように、従来のキャップアセンブリにおいては、キャップ４１と封口 板４５との間にゴム部材４３を介在させ、このゴム部材のもつ弾性力によって一 定な力で封口板４５に形成された孔部４８を塞ぐことによりシーリング（ｓｅａ ｌｉｎｇ：密封）を行っている。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上述した従来のキャップアセンブリは、キャップと封口板の間 にゴム部材のみを挿入してシーリングを行なっているため、電池を使用して所定 時間が経過するとゴム部材の持つ弾性力が喪失され、それ自体が変形してシーリ ング機能が低下するという問題点を有している。

【００１０】 このため、かかる従来のキャップアセンブリが採用された密閉型ニッケル水素 電池においては、ゴム部材のシーリング機能の低下により、電池寿命の低下、電 解液漏洩による人体及びその周辺機器への悪影響、充電能力の低下といった問題 を生じる。

【００１１】 したがって、本考案は前記問題点に鑑みてなされたものであり、電池の使用時 間の経過に伴うシーリング機能の低下を防止し、電池性能を向上させることがで きる密閉型電池のキャップアセンブリを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、本考案は、電池の陽又は陰極端子となるキャップを 含み、外装缶の端部に装着される密閉型電池のキャップアセンブリであって、そ の一部に第１のガス排出用孔部を有するキャップと、該キャップの電池内部側に 配置され、かつその外周端が前記キャップの外周に連結され、第２のガス排出用 孔部を有する封口板と、該封口板と前記キャップとの間に配置され、前記封口板 の前記第２のガス排出用孔部に密着して配置されるシーリング部材に押圧力を加 える板スプリングと、を含むことを特徴とする密閉型電池のキャップアセンブリ を提供する。

【００１３】 また、本考案において好ましくは、前記板スプリングが、前記キャップの形状 に略適合する第１の凸面形状部分と、略先端部分が前記第２のガス排出用孔部に 適合する第２の凸面形状部分と、を有する板スプリングであることを特徴とする 密閉型電池のキャップアセンブリを提供する。

【００１４】 更に、本考案において好ましくは、前記板スプリングが、リングスプリングで あることを特徴とする密閉型電池のキャップアセンブリを提供する。

【００１５】 更にまた、本考案において好ましくは、前記封口板が、電池内部側に突出して なる凹面を有し、該凹面が前記板スプリングの前記第２の凸面形状に適合するこ とを特徴とする密閉型電池のキャップアセンブリを提供する。

【００１６】 本考案においては、電池の両極端子となるキャップを含んでおり、バッテリカ ンの上端に装着される密閉型ニッケル水素電池のキャップアセンブリであって、 その内部に第１のガス排出用孔部が形成されるキャップと、前記キャップの下側 に配置されその外周の終端が前記キャップの外周に連結されるキャップカバーと 、前記キャップカバーおよび前記キャップの内側間に配置されこれらを密着支持 する板スプリングと、前記板スプリングの下端と前記キャップカバーに形成され た第２のガス排出用孔部とに密着されて配置されたシーリング部材とを含む密閉 型ニッケル水素電池のキャップアセンブリを提供する。

【００１７】 本考案においては、電池内部の圧力が所定以上となった際にのみ電池の内部圧 力を下げるために開かれるベンチレーション用の孔を通常は塞いでおくための圧 力を加える弾性物質に、経年変化によって弾性力の劣化や体積の変化の少ない板 スプリングを用いることによって、安定した特性の密閉型電池のキャップアセン ブリを提供し、結果として信頼性、耐久性の高い密閉型電池の実現に寄与するも のである。

【００１８】

【考案の実施の形態】

以下、本考案の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。

【００１９】 図１は、本考案の好ましい一実施形態に係るキャップアセンブリの断面図であ る。

【００２０】 図１を参照して、本実施形態に係るキャップアセンブリ１は外装缶（図示せず ）の陽または陰極端子に結合される。

【００２１】 キャップアセンブリ１は、中央部が突出されて形成されたキャップ１１と、キ ャップ１１の下側（電池内部側）に配置され、その外周の終端がクリンピング（ ｃｒｉｍｐｉｎｇ：折り曲がり）されたことによってキャップ１１の外周と密着 して結合された封口板１５と、を備えている。

【００２２】 キャップ１１の突出部の周囲と封口板１５の中央部とには化学反応時に発生さ れる電池内部のガスが大気に排出されるように排出用孔部１７、１８がそれぞれ 形成されている。

【００２３】 また、キャップ１１と封口板１５との間には板スプリング１９が挿入装着され 、板スプリング１９の下端（図中では中央部）には封口板１５に形成された排出 用孔部１８と密着されるように配置されたシーリング部材２１が取付けられてい る。

【００２４】 板スプリング１９はさまざまな形状を有することが可能であり、好ましくは所 定幅を有する帯状の板スプリングを図１に示す断面形状に加工したものを使用す る。その加工法はそれぞれ凸面形状を有する２枚の帯状板スプリングを両端部で 接着、溶接等によって結合させる方法や、１枚の帯状板スプリングを折曲げて加 工する等のさまざまな方法を採用することができる。

【００２５】 好ましくは、板スプリング１９の形状は出来るだけキャップ１１の内（電池内 部）側の形状に適合し、また板スプリング１９は封口板１５の凹面形状に出来る だけ適合するのが板スプリング１９やシーリング部材２１の位置の安定から望ま しい。

【００２６】 本実施形態においては、シーリング部材２１として軟質、硬質等の各種ゴム部 材を用いる。

【００２７】 さらに、本考案の他の実施形態として、図２に示すようにリングスプリング２ ０を設けることも可能である。リングスプリング２０は、板スプリングの一種で あり、上述の板スプリングと同様の働きを成す。その形状が上述の板スプリング と異なり、図２に示すように、一定の幅を有する帯形状の板スプリングをリング 形状に加工し、リングスプリングとしたものである。

【００２８】 上述したように、キャップ１１と封口板１５との間に板スプリング１９または リングスプリング２０、およびシーリング部材２１を挿入装着して形成される本 考案は、板スプリング１９またはリングスプリング２０が均一な弾性力を有して キャップ１１と封口板１５の内側間で上下方向に一定な力を作用させ、これによ りシーリング部材２１が板スプリング１９またはリングスプリング２０により加 圧されて電池内部の密閉状態を維持することとなる。

【００２９】 したがって、本実施形態に係るキャップアセンブリ１によれば従来のキャップ アセンブリに比べて、板スプリング１９またはリングスプリング２０を用いるこ とにより電池の使用期間経過に伴う弾性部材の変質、変形を防止でき、シーリン グ部材２１は常に板スプリング１９またはリングスプリング２０から一定な力を 受け取って持続的なシーリング機能を遂行できるようになる。

【００３０】 以上の説明においては、特にニッケル水素電池に適用した場合を示したが、本 考案はニッケル水素電池以外にも、ニッケルカドミウム電池、シール鉛電池等の 各種密閉型電池に適用することができる。

【００３１】 また、本考案の適用において、電池の形状は特に問わず、円筒形や角形等の各 種密閉型電池に適用可能である。

【００３２】 以上、本考案の好ましい実施形態について説明してきたが、本考案はこのよう な実施形態に限定されるものではなく、本考案の原理に準ずる各種の実施形態を 含むことは勿論である。

【００３３】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案の密閉型電池のキャップアセンブリによれば、キ ャップおよび封口板の間に配置され、ガス排出孔を通常は閉じておくための弾性 部材に板スプリングまたはリングスプリングを用いることによって、弾性力の経 年変化が少ない構造とし、シーリング部材のシーリング機能を長期にわたり維持 できるような構造としたことにより、結果としてキャップアセンブリのシーリン グ機能を向上させることができる。

【００３４】 また、封口板が板スプリングまたはリングスプリングの凸面形状に対応した凹 面を有することにより、スプリングの安定性が向上し、衝撃等に対するスプリン グおよびシーリング部材の位置の安定化が図られる。

【００３５】 従って、本考案のキャップアセンブリを備えた密閉型電池においては、経年変 化に伴うシーリング機能の低下による電解液の漏液などを防止し、電池寿命を長 期化することができるという利点がある。また、シーリング機能の強化により電 池の充電特性および安全性にも有利な点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施形態に係るキャップアセンブリ
の断面図である。

【図２】本考案の他の実施形態に係るキャップアセンブ
リの断面図である。

【図３】従来のキャップアセンブリの断面図である。

【符号の説明】

１、３１ キャップアセンブリ １１、４１ キャップ １５、４５ 封口板（キャップカバー） １７、１８、４７、４８ 孔部 １９ 板スプリング ２０ リングスプリング ２１ シーリング部材 ３３ 外装缶（バッテリカン） ４３ ゴム部材

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電池の陽又は陰極端子となるキャップを含
   み、外装缶の端部に装着される密閉型電池のキャップア
   センブリであって、 その一部に第１のガス排出用孔部を有するキャップと、 該キャップの電池内部側に配置され、かつその外周端が
   前記キャップの外周に連結され、第２のガス排出用孔部
   を有する封口板と、 該封口板と前記キャップとの間に配置され、該封口板の
   前記第２のガス排出用孔部に密着して配置されるシーリ
   ング部材に押圧力を加える板スプリングと、 を含むことを特徴とする密閉型電池のキャップアセンブ
   リ。
2. 【請求項２】前記板スプリングが、前記キャップの形状
   に略適合する第１の凸面形状部分と、略先端部分が前記
   第２のガス排出用孔部に適合する第２の凸面形状部分
   と、を有する板スプリングであることを特徴とする請求
   項１記載の密閉型電池のキャップアセンブリ。
3. 【請求項３】前記板スプリングが、リングスプリングで
   あることを特徴とする請求項１記載の密閉型電池のキャ
   ップアセンブリ。
4. 【請求項４】前記封口板が、電池内部側に突出してなる
   凹面を有し、該凹面が前記板スプリングの前記第２の凸
   面形状に略適合することを特徴とする請求項２記載の密
   閉型電池のキャップアセンブリ。
5. 【請求項５】電池の両極端子となるキャップを含んでお
   り、バッテリカンの上端に装着される密閉型ニッケル水
   素電池のキャップアセンブリであって、 その内部に第１のガス排出用孔部が形成されるキャップ
   と、 前記キャップの下側に配置されその外周の終端が前記キ
   ャップの外周に連結されるキャップカバーと、 前記キャップカバーおよび前記キャップの内側間に配置
   されこれらを密着支持する板スプリングと、 前記板スプリングの下端と前記キャップカバーに形成さ
   れた第２のガス排出用孔部とに密着されて配置されたシ
   ーリング部材とを含む密閉型ニッケル水素電池のキャッ
   プアセンブリ。