JP3114768B2 - 角形密閉式電池用電槽缶 - Google Patents
角形密閉式電池用電槽缶Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角形密閉式電池の電槽
缶に関するものであり、特に電池内圧に対して側面が変
形するのを防止した角形密閉式電池用電槽缶に関するも
のである。
缶に関するものであり、特に電池内圧に対して側面が変
形するのを防止した角形密閉式電池用電槽缶に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ポータブル電子機器の軽薄短小化
が進むに伴い、その電源に使用される密閉式電池に対し
ても小形で容量密度の大きいものが要求されるようにな
っている。特に、機器に一体として組み込まれて長時間
使用されることの多い電池、例えば、密閉式アルカリ蓄
電池やリチウム２次電池などにおいては従来の円筒形や
ボタン形の電池よりも、組電池にしたり、機器への収納
時に、スペース効率の良い角形や薄形電池への要求が益
々強くなってきている。
が進むに伴い、その電源に使用される密閉式電池に対し
ても小形で容量密度の大きいものが要求されるようにな
っている。特に、機器に一体として組み込まれて長時間
使用されることの多い電池、例えば、密閉式アルカリ蓄
電池やリチウム２次電池などにおいては従来の円筒形や
ボタン形の電池よりも、組電池にしたり、機器への収納
時に、スペース効率の良い角形や薄形電池への要求が益
々強くなってきている。
【０００３】ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・
水素蓄電池などの密閉式アルカリ蓄電池やリチウム２次
電池に於いては、電気化学反応によるガス発生に伴う内
圧上昇や電極の膨潤によって、電槽缶の側面や低面、蓋
部に圧力がかかる。これらの現象に対して、安全弁を設
けたり、電槽缶の材料や構造設計などの最適化を計った
り、電極のガス吸収性や膨潤などの改善を計っている。
ガス発生に伴う内圧上昇は安全弁の作動圧と電槽缶の耐
圧強度を適正に設計することによって、電池反応による
電槽缶の変形を防いでいる。しかし、電極の膨潤による
電槽缶にかかる内圧は、一旦かかるとほぼ電池寿命が尽
きるまで電槽缶にかかったままになる。一般に、これら
の現象に対して、円筒形形状の電槽缶は、その側面全周
に対して均等な圧力が掛かるため、角形形状の電槽缶に
比べて、耐圧強度が高い。一方、角形形状の電槽缶にお
いては、特にチュウインガムサイズのような断面が長方
形状のものほど、これらの内圧現象に対して耐圧がな
く、電池にしたときに電槽の側面膨れなどの変形が生じ
やすい。
水素蓄電池などの密閉式アルカリ蓄電池やリチウム２次
電池に於いては、電気化学反応によるガス発生に伴う内
圧上昇や電極の膨潤によって、電槽缶の側面や低面、蓋
部に圧力がかかる。これらの現象に対して、安全弁を設
けたり、電槽缶の材料や構造設計などの最適化を計った
り、電極のガス吸収性や膨潤などの改善を計っている。
ガス発生に伴う内圧上昇は安全弁の作動圧と電槽缶の耐
圧強度を適正に設計することによって、電池反応による
電槽缶の変形を防いでいる。しかし、電極の膨潤による
電槽缶にかかる内圧は、一旦かかるとほぼ電池寿命が尽
きるまで電槽缶にかかったままになる。一般に、これら
の現象に対して、円筒形形状の電槽缶は、その側面全周
に対して均等な圧力が掛かるため、角形形状の電槽缶に
比べて、耐圧強度が高い。一方、角形形状の電槽缶にお
いては、特にチュウインガムサイズのような断面が長方
形状のものほど、これらの内圧現象に対して耐圧がな
く、電池にしたときに電槽の側面膨れなどの変形が生じ
やすい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ニッケル・カドミウム
蓄電池、ニッケル・水素蓄電池やリチウム２次電池など
を角形電槽缶で構成した場合、電池反応に伴うガス発生
による電池内圧の上昇や電極の膨潤により電槽缶の側面
に掛かる電池内部からの加圧上昇は避けられない。電極
性能の改善や電池設計での電解液量の適正化や電槽材料
の強度アップなどによって、これらの現象を緩和するた
めの研究や開発が進められているが充分でない。
蓄電池、ニッケル・水素蓄電池やリチウム２次電池など
を角形電槽缶で構成した場合、電池反応に伴うガス発生
による電池内圧の上昇や電極の膨潤により電槽缶の側面
に掛かる電池内部からの加圧上昇は避けられない。電極
性能の改善や電池設計での電解液量の適正化や電槽材料
の強度アップなどによって、これらの現象を緩和するた
めの研究や開発が進められているが充分でない。
【０００５】ガス発生に関する電池内圧の上昇に対して
は、狭側面よりも広側面にかかる圧力が大きく、一定圧
力以上になると広側面が変形し、いわゆる電槽缶の膨れ
を生じる。また、一般に角形電池においては広側面に平
行に正極板と負極板を交互に積層した極群を挿入するた
め、電池反応によって極板が膨潤すると、広側面が膨れ
ることになる。本発明はこれらの問題を解決して、機器
等での実使用において変形の少ない角形電槽缶を提供す
ることを目的としている。
は、狭側面よりも広側面にかかる圧力が大きく、一定圧
力以上になると広側面が変形し、いわゆる電槽缶の膨れ
を生じる。また、一般に角形電池においては広側面に平
行に正極板と負極板を交互に積層した極群を挿入するた
め、電池反応によって極板が膨潤すると、広側面が膨れ
ることになる。本発明はこれらの問題を解決して、機器
等での実使用において変形の少ない角形電槽缶を提供す
ることを目的としている。
【０００６】
【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、上端が開口する有底の角形密閉式電池用
電槽缶において、相対する一組の広側面２の厚さが相対
する一組の狭側面３の厚さより厚く形成されていること
を特徴とするものである。
に、本発明は、上端が開口する有底の角形密閉式電池用
電槽缶において、相対する一組の広側面２の厚さが相対
する一組の狭側面３の厚さより厚く形成されていること
を特徴とするものである。
【０００７】
【作 用】広側面２の厚さを狭側面３の厚さより適性な
比率で厚く形成することによって、電池内圧の上昇に対
して、広側面２と狭側面３との耐圧を均等に近づけるこ
とができ広側面２の変形を抑制することができる。ま
た、極板が膨潤して、極板の平面が電槽缶の広側面２を
圧しても広側面２の変形を抑制できる。
比率で厚く形成することによって、電池内圧の上昇に対
して、広側面２と狭側面３との耐圧を均等に近づけるこ
とができ広側面２の変形を抑制することができる。ま
た、極板が膨潤して、極板の平面が電槽缶の広側面２を
圧しても広側面２の変形を抑制できる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１は、本発明の一実施例を示す外観斜視図で
あり、１は広側面２と狭側面３とからなる上端が開口し
た有底の角形電槽缶であり、広側面２の厚さが狭側面３
の厚さより厚く形成されている。
明する。図１は、本発明の一実施例を示す外観斜視図で
あり、１は広側面２と狭側面３とからなる上端が開口し
た有底の角形電槽缶であり、広側面２の厚さが狭側面３
の厚さより厚く形成されている。
【０００９】尚、広側面２の厚さと狭側面３の厚さは次
のようにして求めれば広側面２と狭側面３との変形を均
等にすることができる。すなわち、図２に示すように高
さａ，幅ｂ，厚さｔの長方形の板８の平面に垂直方向か
ら圧力ｐが加わった場合、板８がたわむ最大のタワミω
は次式で示される。 ω＝α×（Ｐａ4 ／Ｅｔ3 ） ・・・・・（１） ただし、αはａとｂとの比で定まる最大タワミ係数、Ｅ
は板８の材質により定まる縦弾性係数である。
のようにして求めれば広側面２と狭側面３との変形を均
等にすることができる。すなわち、図２に示すように高
さａ，幅ｂ，厚さｔの長方形の板８の平面に垂直方向か
ら圧力ｐが加わった場合、板８がたわむ最大のタワミω
は次式で示される。 ω＝α×（Ｐａ4 ／Ｅｔ3 ） ・・・・・（１） ただし、αはａとｂとの比で定まる最大タワミ係数、Ｅ
は板８の材質により定まる縦弾性係数である。
【００１０】図１における電槽缶１の材質をニッケルメ
ッキ付の鋼板とし、高さを６４．５ｍｍ、狭側面３の幅
を１３．８ｍｍ、広側面の幅を２２．０ｍｍとし、角形
密閉電池の安全弁の作動圧すなわち前記圧力ｐの値を１
４．０ｋｇｆ／ｃｍ2 とすると、狭側面３の板厚ｔとタ
ワミωとの関係及び広側面２の板厚Ａとタワミωとの関
係は図３に示すようになる。このグラフから最大タワミ
量を０．５ｍｍ以下にするには、広側面２の板厚ｔを約
０．６ｍｍ、狭側面３の板厚ｔを約０．３ｍｍにすれば
よいことになり、全側面に均等なタワミを受ける電槽缶
１を得ることができる。
ッキ付の鋼板とし、高さを６４．５ｍｍ、狭側面３の幅
を１３．８ｍｍ、広側面の幅を２２．０ｍｍとし、角形
密閉電池の安全弁の作動圧すなわち前記圧力ｐの値を１
４．０ｋｇｆ／ｃｍ2 とすると、狭側面３の板厚ｔとタ
ワミωとの関係及び広側面２の板厚Ａとタワミωとの関
係は図３に示すようになる。このグラフから最大タワミ
量を０．５ｍｍ以下にするには、広側面２の板厚ｔを約
０．６ｍｍ、狭側面３の板厚ｔを約０．３ｍｍにすれば
よいことになり、全側面に均等なタワミを受ける電槽缶
１を得ることができる。
【００１１】次に、本発明を適用した角形密閉式電池に
ついて説明する。図４は該電池の一実施例を示す一部切
欠正面図であり、図１で示した電槽缶１の広側面２と平
行に正極板５、負極板６、セパレータ７が挿入されてい
る。すなわち、正極板５と負極板６とセパレータ７とが
積層された発電要素の積層方向が狭側面３と平行となっ
ている。このような構成では極板５，６の膨潤により、
広側面２に安全弁４の作動圧以上の圧力が加わるので、
広側面２の板厚を図３で求めた板厚０．６ｍｍより厚く
する必要がある。
ついて説明する。図４は該電池の一実施例を示す一部切
欠正面図であり、図１で示した電槽缶１の広側面２と平
行に正極板５、負極板６、セパレータ７が挿入されてい
る。すなわち、正極板５と負極板６とセパレータ７とが
積層された発電要素の積層方向が狭側面３と平行となっ
ている。このような構成では極板５，６の膨潤により、
広側面２に安全弁４の作動圧以上の圧力が加わるので、
広側面２の板厚を図３で求めた板厚０．６ｍｍより厚く
する必要がある。
【００１２】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、次に記載する効果を奏する。 （１）本発明を用いた電池は、内圧が上昇しても広側面
の変形が狭側面の変形に比べ極端に大となることがな
く、機器に装着して電池を使用した時に、電槽缶の変形
によって機器から抜き取れなくなるという不具合を防止
できる。 （２）また、本発明を用いた電池を組電池にした場合、
電槽缶が局部的に変形して、組電池のケースを壊わして
しまうこともなくなる。 （３）電槽缶の狭側面の厚みをいたずらに厚くする必要
がなく、材料費を低減できる。
ているので、次に記載する効果を奏する。 （１）本発明を用いた電池は、内圧が上昇しても広側面
の変形が狭側面の変形に比べ極端に大となることがな
く、機器に装着して電池を使用した時に、電槽缶の変形
によって機器から抜き取れなくなるという不具合を防止
できる。 （２）また、本発明を用いた電池を組電池にした場合、
電槽缶が局部的に変形して、組電池のケースを壊わして
しまうこともなくなる。 （３）電槽缶の狭側面の厚みをいたずらに厚くする必要
がなく、材料費を低減できる。
【図１】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図２】板厚とタワミとの関係を説明する説明図であ
る。
る。
【図３】板厚とタワミとの関係を示すグラフである。
【図４】本発明を用いた角形密閉式電池の一部切欠正面
図である。
図である。
【符号の説明】 ２ 広側面 ３ 狭側面
Claims (1)
- 【請求項１】 上端が開口する有底の角形密閉式電池用
電槽缶において、相対する一組の広側面（２）の厚さ
が、相対する一組の狭側面（３）の厚さより厚く形成さ
れていることを特徴とする角形密閉式電池用電槽缶。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04223417A JP3114768B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 角形密閉式電池用電槽缶 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP04223417A JP3114768B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 角形密閉式電池用電槽缶 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0652842A JPH0652842A (ja) | 1994-02-25 |
| JP3114768B2 true JP3114768B2 (ja) | 2000-12-04 |
Family
ID=16797820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP04223417A Expired - Fee Related JP3114768B2 (ja) | 1992-07-29 | 1992-07-29 | 角形密閉式電池用電槽缶 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3114768B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3724955B2 (ja) * | 1997-08-29 | 2005-12-07 | 住友電気工業株式会社 | 二次電池用電槽缶 |
| CN1194429C (zh) | 1999-05-07 | 2005-03-23 | 松下电器产业株式会社 | 方形电池外壳及其制造方法 |
| WO2002052662A1 (en) | 2000-12-26 | 2002-07-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Square battery container, method of manufacturing the container, and square battery using the container |
| JP6536885B2 (ja) | 2015-06-15 | 2019-07-03 | トヨタ自動車株式会社 | 電池容器の製造方法および電池容器 |
-
1992
- 1992-07-29 JP JP04223417A patent/JP3114768B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0652842A (ja) | 1994-02-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |