JP3209438B2 - 密閉形アルカリ蓄電池 - Google Patents

密閉形アルカリ蓄電池

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JP3209438B2 JP02452592A JP2452592A JP3209438B2 JP 3209438 B2 JP3209438 B2 JP 3209438B2 JP 02452592 A JP02452592 A JP 02452592A JP 2452592 A JP2452592 A JP 2452592A JP 3209438 B2 JP3209438 B2 JP 3209438B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形アルカリ蓄電池
に係わり、さらに詳しくはその防爆安全機構の改良に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、密閉形アルカリ蓄電池では、電
池反応に伴う発生ガスによって電池の内圧が異常に上昇
した場合、電池ケースの破裂や封口蓋の飛び出しなどに
よる電池破壊が生じる危険性があることから、ある程度
の内圧に達した際に発生ガスを電池外部へ逃がして上記
破壊を未然に防止する、いわゆる防爆安全機構が必要と
される。
【0003】そして、そのような防爆安全機構として、
一般に封口蓋の弁室に弁体とバネを収容し、該バネによ
って弁体を封口板に押圧し、上記弁体で封口板の中央部
に設けた弁孔を閉塞する構成が採用され、その弁体を押
圧するバネとしては、たとえば実開昭62−20460
号公報に示されるように、端部まで同径である圧縮コイ
ルバネ、あるいは円錐コイルバネが使用されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記バネは、
それぞれ欠点を有していて、その目的を充分に達成する
ことができない。たとえば、前者の圧縮コイルバネは、
圧縮した時に中心からズレて、封口板と端子板との接合
部分にひっかかってしまい、充分に圧縮できなかった
り、圧縮状態から元の状態に復帰できないなどの欠点が
ある。
【0005】また、後者の円錐コイルバネは、バネの特
性が非線形な荷重とたわみの関係になり、弁孔から多量
の発生ガスを放出したい場合には、より大きな力が必要
となって、俊敏な動きを要求される場合に充分に対応す
ることができないという問題があった。
【0006】したがって、本発明は、上記従来技術にお
ける問題点を解決し、確実に作動する防爆安全機構を備
えた安全性の高い密閉形アルカリ蓄電池を提供すること
を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成をその実施例に対応する図1を用いて説
明すると、本発明は、弁体12を押圧するバネとして、
一方の端部15aがピッグテールエンドの圧縮コイルバ
ネ15を用い、そのピッグテールエンド側の端部15a
で弁体12を押圧して弁孔10を閉塞する構成を採用し
たものである。
【0008】
【作用】弁体12を押圧する圧縮コイルバネ15の一方
の端部15aがピッグテールエンドになっていて、その
ピッグテールエンド側の端部15aが他の部分より径が
小さいので、圧縮したときに、その端部15aが封口板
7と端子板8との接合部分にひっかかることがない。し
たがって、圧縮はもとより、その圧縮状態から元の状態
への復帰がスムーズに行われる。
【0009】また、バネ特性は、円錐コイルバネのよう
な非線形な荷重とたわみとの関係ではなく、線形な荷重
とたわみの関係になるので、防爆安全機構の作動のバラ
ツキが少ない。したがって、電池内圧が急速に上昇した
場合にも確実に対応することができ、高い安全性が確保
される。
【0010】
【実施例】つぎに、本発明を図示の実施例に基づいて具
体的に説明する。
【0011】図1は本発明の密閉形アルカリ蓄電池の一
実施例を示す要部破断正面図であり、この図1におい
て、1は有底円筒状で金属製の電池ケースで、2は封口
蓋であり、3は環状ガスケットである。
【0012】4は正極で、5は負極であり、6はセパレ
ータであって、正極4、負極5ともシート状をしてお
り、これらの正極4と負極5とはそれらの間にセパレー
タ6を介在させて渦巻状に巻回して渦巻状電極体にし
て、上記電池ケース1内に収容されている。
【0013】上記正極4には正極活物質として水酸化ニ
ッケルが用いられ、負極5には負極活物質として水素を
可逆的に吸蔵・放出できる水素吸蔵合金が用いられてい
る。そして、上記電池ケース1内には水酸化カリウム水
溶液からなるアルカリ電解液が注入され、その開口部に
環状ガスケット3を介して封口蓋2が配置され、電池ケ
ース1の開口縁部をかしめることによって、電池ケース
1の開口部は封口蓋2と環状ガスケット3とで封口され
ている。
【0014】封口蓋2は、封口板7と端子板8とでその
骨格部分が構成され、封口板7はその中央部が凹部にな
っていて、端子板8は中央部が凸部になっており、上記
封口板7と端子板8とは、それらの周縁部で溶接一体化
され、それらの中央部間には弁室9が形成されている。
【0015】上記封口板7には、その凹部のほぼ中心部
に電池内部と上記弁室9とに連通する弁孔10が設けら
れ、上記端子板8には、その凸部の側面に電池外部と上
記弁室9とに連通する排気孔11が設けられている。
【0016】そして、上記弁室9の内部には、弁体12
と圧縮コイルバネ15とが収容され、弁体12はゴムで
形成された弾性体13と金属板14とで構成され、その
金属板14に上記圧縮コイルバネ15の一方の端部15
aが当接して、弁体12は該圧縮コイルバネ15によっ
て封口板7に押圧され、その弾性体13が前記弁孔10
を閉塞して電池内部を密閉状態にしている。
【0017】上記圧縮コイルバネ15は、一方の端部1
5aがピッグテールエンドであってそのピッグテールエ
ンド側の端部15aが上記弁体12の金属板14に当接
し、他方の端部15bは端子板8の凸部の上部内面に当
接している。
【0018】この圧縮コイルバネ15は、圧縮した状態
で弁室9に収容され、弁体12を押圧し、該弁体12が
弁孔10を閉塞するようにしているが、より強い力がか
かった場合にはさらに圧縮可能であって、電池の内圧が
上昇した場合には、圧縮し、それによって弁体12と弁
孔10との間に隙間が生じ、電池内部のガスを電池外部
に放出させ得る。
【0019】正極4と封口蓋2の封口板7とは、リード
体16で接続され、それによって封口蓋2の端子板8は
正極端子として作用する。そして、渦巻状電極体上には
絶縁材17が配設され、この絶縁材17によって封口板
7と負極5との接触が防止される。
【0020】この図1では図示していないが、負極5と
電池ケース1とは、電池ケース1の底部において、リー
ド体で接続され、それによって電池ケース1は負極端子
としての作用を兼ねるようになる。また、図示していな
いが、渦巻状電極体の下部にも絶縁材が配設され、電池
ケース1と正極4との接触による内部短絡の発生が防止
されるように構成されている。なお、本発明において、
電池ケース1内に収容される電池要素とは、前記の正極
4、負極5、セパレータ6、電解液などをはじめ、リー
ド体、絶縁材などを含んだものをいう。
【0021】上記構成の密閉形アルカリ蓄電池において
は、電池内圧が低い状態では、圧縮コイルバネ15の押
圧により弁体12が弁孔10を閉塞しているので、電池
内部が密閉状態に保たれる。
【0022】しかし、電池内部にガスが発生して、電池
の内圧が設定圧力(本実施例では15kg/cm2 に設
定されているが、一般には電池の種類に応じて15〜2
0kg/cm2 程度に設定される)に達した場合には、
圧縮コイルバネ15が圧縮して、弁孔10と弁体12と
の間に隙間が生じ、電池内部のガスは弁孔10および排
気孔11を通って電池外部に放出され、電池ケース1が
破裂したり、封口蓋2が飛び出すなどの電池破壊が未然
に防止される。
【0023】圧縮コイルバネ15の弁体12を押圧する
側の端部15aは、ピッグテールエンドであって、他の
部分より径が小さいので、上記圧縮時に封口板7と端子
板8との接合部分にひっかかることがなく、圧縮はもと
より、圧縮状態から元の状態への復帰もスムーズに行い
得る。
【0024】また、圧縮コイルバネ15は、基本的には
等ピッチコイルバネであり、そのたわみと荷重の関係は
直線式であるので、事故や誤使用などにより電池反応が
急激に進行し、電池内部に大量のガスが発生して、電池
内圧が急激に上昇した場合にも充分に対応することがで
きるので、高い安全性が確保できる。
【0025】そして、電池内部のガスを電池外部に放出
して内圧が低下すると、圧縮コイルバネ15が元の状態
に復帰して弁体12を押圧し、該弁体12が弁孔10を
閉塞するので、ガス漏れや液漏れを生じることなく、電
池は本来の充放電機能を発揮することができる。
【0026】なお、実施例では、活物質が水酸化ニッケ
ル−水素吸蔵合金系の密閉形アルカリ蓄電池について説
明したが、本発明はそれのみに限られるものではなく、
たとえばニッケル−カドミウム系の電池や二酸化マンガ
ン−水素吸蔵合金系の電池など、電池内部にガスが発生
する可能性のある密閉形アルカリ蓄電池のいずれに対し
ても適用することができる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、電池
内圧の異常上昇時に電池内部の発生ガスを電池外部に放
出させて電池破壊を防止する防爆安全機構として、一方
の端部15aがピッグテールエンドである圧縮コイルバ
ネ15を用い、この圧縮コイルバネ15で弁体12を押
圧して弁孔10を閉塞する構成を採用しているので、防
爆安全機構がスムーズに作動し、かつ急速な電池内圧の
上昇にも確実に対応でき、高い安全性が得られるように
なった。
【0028】また、本発明によれば、電池内部のガスを
電池外部に放出して内圧が低下したときは、圧縮コイル
バネ15が元の状態に復帰して、再び密閉状態が維持さ
れるので、電池はガス漏れや液漏れを生じることなく、
本来の充放電機能を支障なく発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の密閉形アルカリ蓄電池の一実施例を示
す要部破断正面図である。
【符号の説明】
1 電池ケース 2 封口蓋 3 環状ガスケット 4 正極 5 負極 6 セパレータ 7 封口板 8 端子板 9 弁室 10 弁孔 11 排気孔 12 弁体 13 弾性体 14 金属板 15 圧縮コイルバネ 15a 一方の端部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭58−174861(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 10/00 - 10/34 H01M 2/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池要素を収容した電池ケース1の開口
    部を封口蓋2と環状ガスケット3とで封口してなる密閉
    形アルカリ蓄電池において、上記封口蓋2は、封口板7
    と端子板8を有し、封口板7の中央部と端子板8の中央
    部との間には弁室9が形成され、上記封口板7には電池
    内部と上記弁室9とに連通する弁孔10が設けられ、上
    記端子板8には電池外部と上記弁室9とに連通する排気
    孔11が設けられ、上記弁室9には弁体12と圧縮コイ
    ルバネ15とが収容され、上記弁体12は弾性体13と
    金属板14とで構成され、上記圧縮コイルバネ15の一
    方の端部15aはピッグテールエンドであって、そのピ
    ッグテールエンド側の端部15aが上記弁体12の金属
    板14に当接して弁体12を封口板7に押圧し、該弁体
    12の弾性体14が上記弁孔10を閉塞していることを
    特徴とする密閉形アルカリ蓄電池。
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