JP3643710B2 - Sealed alkaline storage battery and method for manufacturing the same - Google Patents
Sealed alkaline storage battery and method for manufacturing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP3643710B2 JP3643710B2 JP27107598A JP27107598A JP3643710B2 JP 3643710 B2 JP3643710 B2 JP 3643710B2 JP 27107598 A JP27107598 A JP 27107598A JP 27107598 A JP27107598 A JP 27107598A JP 3643710 B2 JP3643710 B2 JP 3643710B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery case
- safety valve
- battery
- alkaline storage
- case lid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
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
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
-
- 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
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
- H01M50/333—Spring-loaded vent valves
-
- 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
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
-
- 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
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電槽蓋に安全弁を設けてなる密閉型アルカリ蓄電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池等の密閉型アルカリ蓄電池は、内圧が一定の圧力よりも高くなると開弁する安全弁を備えている。電池の内圧が異常に高くなったときに、電槽が破裂するのを防止するためである。密閉型アルカリ蓄電池は、充電するときの反応でガスが発生して、内部の圧力を上昇させる。その際、なんらかの原因で、内圧が異常に上昇することがある。このとき、ガスを外部に放出して、内部の圧力の上昇を阻止するのが安全弁である。さらに、安全弁は、正常な状態では、外気が電池の内部に侵入するのを阻止するシール性も要求される。
【0003】
このような特性を満足させる安全弁は、電池の内圧が、2〜8kg/cm2よりも高くなると開弁してガスを排出する。開弁圧力が2kg/cm2よりも低いと、通常の充電状態において、安全弁が開放して電池を密閉化できなくなり、8kg/cm2以上でも開弁しないと、電槽が破裂する危険性があるからである。安全弁を一定の決められた圧力で開弁させるために、安全弁は、電池に固定する前に、作動圧を検査している。検査の結果、正常に作動する安全弁を電池の電槽に固定している。
【0004】
密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁を正確に作動させることに加えて、この安全弁を電槽に確実に固定することも大切である。安全弁を電槽に固定する構造として、安全弁の鍔部を、熱溶着して電槽蓋に固定する構造が、例えば、特開平10−21893号公報に記載される。
【0005】
この公報に記載される密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁の鍔部を加熱して溶着し、あるいは、安全弁を電槽蓋に押し付けて回転させることにより、摩擦熱で溶着している。この構造の密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁を強固に電槽蓋に固定できる特長がある。しかしながら、この構造の電池は、安全弁を固定する前工程において、電池に圧力センサーを連結する検査工程を簡単に、しかも正確にするのが難しい欠点がある。この種の電池は、出荷前に、電池の極板を活性化し、あるいは、評価工程をするために、圧力センサーを連結する。圧力センサーが連結された電池は、充放電されて内圧力の変化を検出し、正常であるかどうかを判別している。この工程によって、不良電池を事前に検知している。
【0006】
この検査工程は、安全弁を連結する前に行われる。不良電池を完成しないためである。圧力センサーは、安全弁と同じように、電槽蓋の取付穴に気密に連結して内圧を検出する必要がある。圧力センサーを取付穴に気密に連結するために、図1に示すように、Oリング19を介して圧力センサー17を取付穴4の開口部に押し付けている。しかしながら、この状態で圧力センサー17を連結すると、圧力センサー17と電槽蓋3との間を気密に連結するのが難しい。このため、検査工程で圧力センサー17と電槽蓋3との間にガス漏れし、電池の内圧を正確に検出できない弊害がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
この弊害は、安全弁を取付穴にねじ込んで連結する構造として解消できる。安全弁をねじ込んで連結する電池は、取付穴に雌ネジを設けているので、ここに圧力センサーをねじ込んで連結できるからである。しかしながら、この構造の密閉型アルカリ蓄電池は、圧力センサーを確実に気密に連結できるが、安全弁をねじ込んで固定するので、長期間にわたって確実に電槽蓋に連結できない。とくに、電池が振動を受けると、安全弁が緩んでしまう欠点がある。
【0008】
したがって、従来の密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁を電槽蓋に溶着して確実に固定できるものは、圧力センサーを簡単にしかもガス漏れしないように確実に連結することが難しく、また、安全弁をねじ込んで電槽蓋に連結する構造は、圧力センサーを確実に連結できる特長はあるが、振動すると安全弁が緩んでガス漏れする欠点があった。
【0009】
本発明は、このような従来の欠点を解決することを目的に開発されたもので、安全弁を確実に電槽蓋に固定できることに加えて、圧力センサーを簡単に連結して能率よく試験できる密閉型アルカリ蓄電池を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の密閉型アルカリ蓄電池は、正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる発電要素群1と、この発電要素群1と電解液とを内蔵している電槽2と、この電槽2の開口部を閉塞している電槽蓋3と、電槽蓋3に設けられた取付穴4に連結されてなる安全弁5とを備える。さらに、密閉型アルカリ蓄電池は、取付穴4の内面に、圧力センサー17を着脱自在にねじ込み可能な雌ネジ8を設けており、この取付穴4に安全弁5を挿入して溶着している。
【0011】
さらに、本発明の請求項2に記載される密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁5が、電槽蓋3に溶着される所定の厚さの鍔部9Aと、電槽蓋3の取付穴4に挿入される挿入部9Bとを有する。さらに、電槽蓋3の取付穴4は、開口部に凹部7を有し、電槽蓋3の凹部7に鍔部9Aの外周を溶着している。
【0012】
さらに、本発明の請求項3に記載される密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁5が、本体ケース9に、弁体10と弾性体11とを内蔵し、本体ケース9の開口部に蓋体12を固定して組み立てている。
【0013】
さらに、本発明の請求項4に記載される密閉型アルカリ蓄電池は、凹部7にOリング19を配置して、Oリング19を介して圧力センサー17を着脱自在にねじ込み可能となっている。
【0014】
さらに、本発明の請求項5に記載される密閉型アルカリ蓄電池の製造方法は、正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる発電要素群1と、この発電要素群1と電解液とを内蔵している電槽2と、この電槽2の開口部を閉塞している電槽蓋3と、電槽蓋3に設けた取付穴4に連結されてなる安全弁5とを備える密閉型アルカリ蓄電池の製造方法において、安全弁5を溶着する前に、取付穴4の雌ネジ8に圧力センサー17をねじ込んで固定し、この状態で内圧の変化を検出して正常であるかどうかを判別し、不良電池を事前に検知して、正常な電池にのみ安全弁5を固定する。
【0015】
さらに、本発明の請求項6に記載される密閉型アルカリ蓄電池の製造方法は、安全弁5は、本体ケース9に、弁体10と弾性体11とを内蔵し、本体ケース9の開口部に蓋体12を固定して組み立て、安全弁5として正常に作動することを試験した後、電槽蓋3に溶着して固定する。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための密閉型アルカリ蓄電池を例示するものであって、本発明は密閉型アルカリ蓄電池を以下のものに特定しない。
【0018】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【0019】
図2に示す密閉型アルカリ蓄電池は、正極と負極とがセパレータを介して積層されてなる発電要素群1と、この発電要素群1と電解液とを内蔵している電槽2と、この電槽2の開口部を閉塞している電槽蓋3と、電槽蓋3に設けた取付穴4に連結されてなる安全弁5とを備える。
【0020】
この図の電池は、発電要素群1の正極と負極を、電槽蓋3に固定している+−の電極端子6に内部で連結している。電極端子6は、電槽蓋3を気密に貫通して固定されている。発電要素群1は、密閉型アルカリ蓄電池のタイプによって異なる。密閉型アルカリ蓄電池がニッケル−水素電池の場合、負極には、パンチングメタルである芯体に、水素吸蔵合金を主体とした活物質を塗布した極板を使用し、正極には、多孔質ニッケルの芯体に、スラリー状の水酸化ニッケルを主体とした活物質を含浸して圧延した極板を使用する。複数枚の正極と複数枚の負極は、間にセパレータを介在させて絶縁して積層されて発電要素群1となる。
【0021】
電槽2は、プラスチックを上方開口の箱型に成形したもので、開口部に電槽蓋3を気密に固定している。電槽蓋3は、接着あるいは溶着等の構造で、電槽2の開口部に固定される。
【0022】
電槽蓋3は、図3の拡大断面図に示すように、安全弁5を連結する取付穴4を、中央部に貫通して開口している。取付穴4は、上端の開口部の内径を大きくして凹部7を設け、凹部7以外の部分の内面に雌ネジ8を設けている。凹部7は、外形を円形として底面を平滑な水平面としている。図示しないが、凹部の底面は、リング状に凸条を設け、この凸条を安全弁に溶着することもできる。
【0023】
安全弁5は図3に示すように、本体ケース9と、この本体ケース9に内蔵される弁体10と、弁体10を弾性的に押圧する弾性体11と、本体ケース9の上端開口部を閉塞している蓋体12とを備える。本体ケース9は、電槽蓋3に溶着される鍔部9Aと、電槽蓋3の取付穴4に挿入される挿入部9Bを有する。
【0024】
本体ケース9は、鍔部9Aを取付穴4の凹部7に溶着して安全弁5を電槽蓋3に固定する。鍔部9Aは、外周を凹部7の内面に確実に溶着するために、その外形を円形とすると共に、外径を凹部7の内径よりも多少大きく形成している。図3に示すように、鍔部9Aの外径と凹部7の内径との差(d)は、たとえば0.1〜1mm、好ましくは0.1〜0.8mm、さらに好ましくは0.2〜0.5mmとする。外径が凹部7の内径よりも大きい鍔部9Aは、外周を溶融しながら凹部7に圧入されて、凹部7の内面に溶着される。
【0025】
この状態で電槽蓋3に安全弁5を溶着する密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁5と電槽蓋3とのガス漏れを極減して、しかも、安全弁5を強固に電槽蓋3に固定できる特長がある。安全弁5は、鍔部9Aと凹部7の底面を溶着して電槽蓋3に固定することもできる。しかしながら、鍔部9Aの底面を溶着して固定する安全弁5は、鍔部9Aの外周を溶着する構造に比較して、電池の内圧で抜ける方向に移動しやすい。それは、電池に内圧が作用して、安全弁5が押し出されるとき、溶着面に引張力が作用するからである。鍔部9Aの外周を凹部7の内面に溶着している安全弁5は、電池の内圧で抜ける方向に移動されるとき、溶着面を横ずれさせる方向に力が作用する。溶着面は、耐引張力に比較すると、横ずれする方向の移動を阻止しやすい。このため、鍔部9Aの外周を凹部7の内面に溶着する安全弁5は、確実に外れないように電槽蓋3に固定できる特長がある。
【0026】
鍔部9Aを凹部7よりも大きくしている安全弁5は、溶融されない状態で、鍔部9Aを凹部7に嵌入できない。このため、鍔部9Aを凹部7の正確な位置に案内しながら挿入するのが難しい。図に示す密閉型アルカリ蓄電池は、取付穴4の内径と、安全弁5の挿入部9Bの外径をほぼ等しくして、挿入部9Bと取付穴4で、鍔部9Aを凹部7の定位置に案内する。本明細書において、取付穴の内径とは、図3に示すように、ネジ山先端の内径、すなわち、取付穴4の最小の内径を意味するものとする。
【0027】
挿入部9Bを取付穴4に挿入するとき、挿入部9Bの外周面は、取付穴4に設けた雌ネジ8の先端縁を摺動する。雌ネジ8の先端縁は螺旋状で、挿入部9Bを周囲から保持して、挿入部9Bを取付穴4の中心に案内する。さらに、雌ネジ8の先端縁で安全弁5の挿入部9Bを保持する構造は、たとえば、雌ネジ8の取付穴4の内径が、挿入部9Bの外径よりも多少大きくても、雌ネジ8のネジ山の先端部が変形して、挿入部9Bを取付穴4の中心に保持する。このため、挿入部9Bの外径と、取付穴4の内径を極めて高い精度で同じに直径に製造する必要がない。
【0028】
圧力センサーをねじ込んで連結しない取付穴は、図示しないが、雌ネジのない平滑面とすることもできる。しかしながら、内面を平滑面とする取付穴で、挿入部を中心に保持する構造では、挿入部が取付穴よりも少しでも太いと、挿入部を取付穴に挿入できなくなる。実際の製造工程において、挿入部と取付穴の直径を正確に一致させることは極めて難しい。このため、取付穴に入れる挿入部は、取付穴よりも多少細く製造する必要がある。
【0029】
これに対して、図3に示す、本発明の密閉型アルカリ蓄電池の電槽蓋3は、取付穴4に雌ネジ8を設けているので、取付穴4よりも太い挿入部9Bを入れると、雌ネジ8の先端縁が弾性変形して、挿入部9Bを取付穴4の中心に保持する。このため、たとえ挿入部9Bが取付穴4の内径よりも多少太くても、挿入部9Bを取付穴4の中心に正確に案内して挿入できる。したがって、取付穴4の雌ネジ8は、圧力センサーを簡単かつ容易に、しかも確実に連結できることに加えて、安全弁5の挿入部9Bを正確に中心に案内して挿入できる効果も実現する。
【0030】
鍔部9Aと挿入部9Bからなる本体ケース9は、挿入部9Bを筒状に成形して、挿入部9Bの底に弁孔13を開口している。この弁孔13の上方に弁体10を配設している。弁体10は、ゴム状弾性体の上部に硬質リング14を連結している。ゴム状弾性体は、上面に中心に突出するロッドを有し、このロッドの周囲に硬質リング14を配設している。硬質リング14は、挿入部9Bに内蔵されるコイルスプリングの弾性体11に押圧されて、ゴム状弾性体を弁孔13に押し付けて安全弁5を閉弁させる。弾性体11を押圧するために、挿入部9Bの上端対向部に蓋体12を固定している。蓋体12は、溶着され、あるい接着されて本体ケース9に固定される。蓋体12は、開弁した弁孔13を通過したガスを排出するガス抜孔15を開口している。
【0031】
安全弁5は、本体ケース9に、弁体10と弾性体11とを内蔵し、本体ケース9の開口部に蓋体12を固定して組み立て、安全弁5として正常に作動することを試験した後、電槽蓋3に溶着して固定される。この安全弁5は、図4に示すように、本体ケース9の上面に超音波ホーン16を押し付けて電槽蓋3に溶着される。超音波ホーン16は、鍔部9Aを超音波振動させて、鍔部9Aと凹部7の接触部分を加熱溶融して、鍔部9Aの外周を凹部7の内面に溶着する。さらに、超音波ホーン16で押圧して、鍔部9Aと凹部7の底面も溶着できる。
【0032】
超音波溶着で電槽蓋3に溶着して製作される密閉型アルカリ蓄電池は、極めて短時間に安全弁5を確実に電槽蓋3に溶着できる特長がある。ただ、本発明の密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁を高周波やヒータで加熱して電槽蓋に溶着し、さらに、安全弁を押圧する状態で回転させて摩擦熱で電槽蓋に溶着することもできる。
【0033】
安全弁5と電槽蓋3は、熱で溶融されて互いに溶着される。このため、安全弁5と電槽蓋3は、少なくとも互いに溶着される部分を、熱可塑性のプラスチックで成形する。熱可塑性のプラスチックには、変成PPE、PP、PS、PPE/PPアロイ等のプラスチックが使用できる。
【0034】
密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁5を溶着する前に、図5に示すように、取付穴4の雌ネジ8に圧力センサー17をねじ込んで固定する。この状態で充放電して、内圧の変化を検出して、正常であるかどうかを判別し、不良電池を事前に検知して、正常な電池にのみ安全弁5を固定して完成させる。
【0035】
[実施例]
図2に示す構造の密閉型アルカリ蓄電池を、以下のようにして製作した。この蓄電池は、容量を100Ahとするニッケル−水素電池である。
▲1▼ ポリプロピレン製の角型電槽2に、発電要素群1を挿入し、電解液を注液して、電槽2の開口部を電槽蓋3で閉塞した。発電要素群1の正極と負極は、100mm×120mmの大きさとした。さらに、発電要素群1は、17枚の正極と18枚の負極を、セパレータを介して積層した。正極と負極は、ニッケル薄板を極板にスポット溶接し、正極、負極それぞれをまとめて、電極端子6にスポット溶接して集電した。電槽2に注液する電解液には、水酸化カリウム系電解液を使用した。
【0036】
▲2▼ 電槽蓋3は、取付穴4にM12の雌ネジ8を設け、ここに図5に示すように、圧力センサー17をねじ込んで連結した。圧力センサー17は、M12の取付穴4に雌ネジ8にねじ込みできる、雄ネジ18のあるものを使用した。圧力センサー17を連結する状態で、+−の電極端子6に充電用の電源を接続し、また放電用の負荷を交互に接続して、充放電させて内圧力の変化を検出して、正常であるかどうかを判別した。この工程で、不良電池を識別する。
【0037】
▲3▼ 圧力センサー17を取付穴4から外した後、取付穴4に安全弁5を超音波溶着して、電槽蓋3に固定した。安全弁5は、6kg/cm2で開弁するものを使用した。さらに、安全弁5は、鍔部9Aを取付穴4の凹部7に溶着して電槽蓋3に固定した。安全弁5は、鍔部9Aの外径を、凹部7の内径よりも0.3mm大きくして、鍔部9Aの外周を凹部7の内面に溶着したものと、鍔部9Aの外径と凹部7の内径を同じにして、鍔部9Aと凹部7を底面で溶着したものを製作した。
【0038】
以上の実施例で試作した密閉型アルカリ蓄電池は、圧力センサー17をガス漏れしない状態で連結でき、しかも、極めて優れた耐震特性を示した。耐震性は、以下の条件で試験した。
振動する振動数を33.3Hzとし、加速度を5.5Gとした。この条件で、毎日、2時間連続して電池を加震した。その後、電槽蓋3を貫通して気密に空気管を連結し、空気管から電池内に6kg/cm2の加圧空気を圧入して加圧し、安全弁5と取付穴4の溶着部からのエアー漏れの有無を、リーク検査液を用いて確認した。
【0039】
この振動条件において、実施例で試作した密閉型アルカリ蓄電池は、1カ月経過後も、安全弁5と電槽蓋3との間の空気漏れは発生しなかった。
【0040】
比較のために、図6に示すうよに、Oリング19を挟着して、安全弁5を取付穴4の雌ネジ8にねじ込む密閉型アルカリ蓄電池を試作した。この密閉型アルカリ蓄電池は、同じ耐震試験において、7日経過後に安全弁5と電槽蓋3との間で空気漏れが発生した。
【0041】
【発明の効果】
本発明の密閉型アルカリ蓄電池は、安全弁を確実に電槽蓋に固定できることに加えて、圧力センサーを簡単に連結して能率よく試験できる特長がある。それは、本発明の密閉型アルカリ蓄電池が、電槽の開口部を閉塞している電槽蓋に設けられた取付穴の内面に雌ネジを設けており、この取付穴に安全弁を溶着しているからである。この密閉型アルカリ蓄電池は、電槽蓋の取付穴の内面に設けた雌ネジに圧力センサーをねじ込むことによって、簡単に、しかも、ガス漏れしないように確実に連結して能率よく試験できる。さらに、この密閉型アルカリ蓄電池は、電槽蓋の取付穴に安全弁を溶着して固定するので、安全弁を確実かつ強固に電槽蓋に固定できる。すなわち、本発明の密閉型アルカリ蓄電池は、極めて簡単な構造で、従来の密閉型アルカリ蓄電池の欠点であった、圧力センサーを簡単かつ確実に取付穴に連結し、安全弁を確実に電槽蓋に固定するという、互いに相反する両方の条件を同時に満たすことができる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の密閉型アルカリ蓄電池の電槽蓋の取付穴に圧力センサーを連結する状態を示す断面図
【図2】本発明の実施例の密閉型アルカリ蓄電池の一部断面正面図
【図3】図2に示す密閉型アルカリ蓄電池の電槽蓋に安全弁を挿入する状態を示す拡大断面図
【図4】図3に示す安全弁を超音波ホーンで電槽蓋に溶着する状態を示す一部断面正面図
【図5】図2に示す密閉型アルカリ蓄電池の電槽蓋の取付穴に圧力センサーをねじ込んだ状態を示す断面図
【図6】比較例の密閉型アルカリ蓄電池の電槽蓋を示す断面図
【符号の説明】
1…発電要素群
2…電槽
3…電槽蓋
4…取付穴
5…安全弁
6…電極端子
7…凹部
8…雌ネジ
9…本体ケース 9A…鍔部 9B…挿入部
10…弁体
11…弾性体
12…蓋体
13…弁孔
14…硬質リング
15…ガス抜孔
16…超音波ホーン
17…圧力センサー
18…雄ネジ
19…Oリング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sealed alkaline storage battery in which a safety valve is provided on a battery case lid.
[0002]
[Prior art]
Sealed alkaline storage batteries such as nickel-hydrogen batteries and nickel-cadmium batteries have a safety valve that opens when the internal pressure becomes higher than a certain pressure. This is to prevent the battery case from rupturing when the internal pressure of the battery becomes abnormally high. In a sealed alkaline storage battery, gas is generated by a reaction when charging, and the internal pressure is increased. At that time, the internal pressure may rise abnormally for some reason. At this time, the safety valve releases the gas to the outside and prevents the internal pressure from increasing. Furthermore, the safety valve is required to have a sealing property that prevents outside air from entering the inside of the battery in a normal state.
[0003]
A safety valve that satisfies such characteristics opens and discharges gas when the internal pressure of the battery is higher than 2 to 8 kg / cm 2 . If the valve opening pressure is lower than 2 kg / cm 2 , the safety valve opens in the normal charging state and the battery cannot be sealed, and if it does not open even at 8 kg / cm 2 or more, there is a risk that the battery case may burst. Because there is. In order to open the safety valve at a fixed pressure, the safety valve checks the operating pressure before being secured to the battery. As a result of the inspection, a normally operating safety valve is fixed to the battery case.
[0004]
In addition to operating the safety valve accurately, it is also important for the sealed alkaline storage battery to securely fix the safety valve to the battery case. As a structure for fixing the safety valve to the battery case, a structure in which the collar portion of the safety valve is thermally welded and fixed to the battery case cover is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-21893.
[0005]
The sealed alkaline storage battery described in this publication is welded by frictional heat by heating and welding the collar portion of the safety valve, or by pressing the safety valve against the battery lid and rotating it. The sealed alkaline storage battery having this structure has a feature that the safety valve can be firmly fixed to the battery case lid. However, the battery with this structure has a drawback that it is difficult to easily and accurately perform the inspection process for connecting the pressure sensor to the battery in the previous process of fixing the safety valve. This type of battery is connected to a pressure sensor in order to activate the battery electrode plate or perform an evaluation process before shipment. The battery connected to the pressure sensor is charged / discharged to detect a change in internal pressure, and determines whether or not it is normal. By this process, a defective battery is detected in advance.
[0006]
This inspection process is performed before connecting the safety valve. This is because a defective battery is not completed. Like the safety valve, the pressure sensor needs to detect the internal pressure by airtightly connecting to the mounting hole of the battery case lid. In order to airtightly connect the pressure sensor to the mounting hole, the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
This adverse effect can be solved by a structure in which the safety valve is screwed into the mounting hole and connected. This is because the battery to which the safety valve is screwed and connected is provided with a female screw in the mounting hole, so that the pressure sensor can be screwed and connected here. However, the sealed alkaline storage battery having this structure can reliably connect the pressure sensor in an airtight manner, but cannot be reliably connected to the battery case cover for a long time because the safety valve is screwed and fixed. In particular, there is a drawback that the safety valve loosens when the battery is vibrated.
[0008]
Therefore, the conventional sealed alkaline storage battery that can be securely fixed by welding the safety valve to the battery case lid is difficult to connect the pressure sensor easily and securely so that no gas leaks. The structure connected to the battery case lid has the feature that the pressure sensor can be securely connected, but has the disadvantage that the safety valve loosens and leaks when vibrated.
[0009]
The present invention was developed for the purpose of solving such conventional drawbacks, and in addition to being able to securely fix the safety valve to the battery case lid, the pressure sensor can be easily connected and sealed for efficient testing. It is to provide a type alkaline storage battery.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A sealed alkaline storage battery according to the present invention includes a power
[0011]
Further, in the sealed alkaline storage battery according to
[0012]
Further, in the sealed alkaline storage battery according to claim 3 of the present invention, the
[0013]
Further, in the sealed alkaline storage battery described in
[0014]
Furthermore, in the method for producing a sealed alkaline storage battery according to
[0015]
Furthermore, in the method for producing a sealed alkaline storage battery according to
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the Example shown below illustrates the sealed alkaline storage battery for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the sealed alkaline storage battery as follows.
[0018]
Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, the numbers corresponding to the members shown in the examples are referred to as “the scope of claims” and “the means for solving the problems”. It is added to the member shown by. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.
[0019]
The sealed alkaline storage battery shown in FIG. 2 includes a power
[0020]
In the battery of this figure, the positive electrode and the negative electrode of the power
[0021]
The
[0022]
As shown in the enlarged cross-sectional view of FIG. 3, the
[0023]
As shown in FIG. 3, the
[0024]
The
[0025]
The sealed alkaline storage battery in which the
[0026]
The
[0027]
When inserting the
[0028]
Although not shown in the drawing, the mounting hole in which the pressure sensor is not screwed and connected may be a smooth surface without a female screw. However, in the structure in which the inner surface is held by the mounting hole having a smooth inner surface, the insertion portion cannot be inserted into the mounting hole if the insertion portion is slightly thicker than the mounting hole. In an actual manufacturing process, it is extremely difficult to accurately match the diameters of the insertion portion and the mounting hole. For this reason, it is necessary to manufacture the insertion part put in a mounting hole somewhat thinner than a mounting hole.
[0029]
On the other hand, since the
[0030]
In the
[0031]
After the
[0032]
The sealed alkaline storage battery manufactured by welding to the
[0033]
The
[0034]
In the sealed alkaline storage battery, before welding the
[0035]
[Example]
A sealed alkaline storage battery having the structure shown in FIG. 2 was produced as follows. This storage battery is a nickel-hydrogen battery having a capacity of 100 Ah.
{Circle around (1)} The power
[0036]
{Circle around (2)} The
[0037]
(3) After removing the
[0038]
The sealed alkaline storage battery prototyped in the above example can be connected to the
The vibration frequency was 33.3 Hz, and the acceleration was 5.5 G. Under this condition, the battery was vibrated continuously for 2 hours every day. Thereafter, an air pipe is connected through the
[0039]
Under this vibration condition, the sealed alkaline storage battery prototyped in the example did not leak air between the
[0040]
For comparison, as shown in FIG. 6, a sealed alkaline storage battery in which an O-
[0041]
【The invention's effect】
The sealed alkaline storage battery of the present invention has an advantage that it can be efficiently tested by simply connecting a pressure sensor in addition to being able to securely fix the safety valve to the battery case lid. In the sealed alkaline storage battery of the present invention, a female screw is provided on the inner surface of a mounting hole provided in the battery case lid that closes the opening of the battery case, and a safety valve is welded to the mounting hole. Because. This sealed alkaline storage battery can be easily and efficiently tested by screwing a pressure sensor into a female screw provided in the inner surface of the mounting hole of the battery case lid, and securely and securely without gas leakage. Furthermore, since this sealed alkaline storage battery has the safety valve welded and fixed to the mounting hole of the battery case lid, the safety valve can be fixed to the battery case lid reliably and firmly. In other words, the sealed alkaline storage battery of the present invention has a very simple structure, and has been a drawback of the conventional sealed alkaline storage battery. The pressure sensor is simply and reliably connected to the mounting hole, and the safety valve is securely connected to the battery case lid. It has the feature that it can satisfy both mutually contradictory conditions of fixing at the same time.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a pressure sensor is connected to a mounting hole of a battery case lid of a conventional sealed alkaline storage battery. FIG. 2 is a partially sectional front view of a sealed alkaline storage battery according to an embodiment of the present invention. 3 is an enlarged cross-sectional view showing a state where the safety valve is inserted into the battery case lid of the sealed alkaline storage battery shown in FIG. 2. FIG. 4 is a partial view showing a state where the safety valve shown in FIG. 3 is welded to the battery case lid with an ultrasonic horn. FIG. 5 is a sectional view showing a state in which a pressure sensor is screwed into the mounting hole of the battery case lid of the sealed alkaline storage battery shown in FIG. 2. FIG. Sectional view [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27107598A JP3643710B2 (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Sealed alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27107598A JP3643710B2 (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Sealed alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000100406A JP2000100406A (en) | 2000-04-07 |
JP3643710B2 true JP3643710B2 (en) | 2005-04-27 |
Family
ID=17495040
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27107598A Expired - Fee Related JP3643710B2 (en) | 1998-09-25 | 1998-09-25 | Sealed alkaline storage battery and method for manufacturing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3643710B2 (en) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4609874B2 (en) * | 2001-03-19 | 2011-01-12 | 住友大阪セメント株式会社 | Dye-sensitized solar cell |
KR20060037607A (en) * | 2004-10-28 | 2006-05-03 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery and safety device using the same |
JP5372480B2 (en) * | 2008-12-12 | 2013-12-18 | 川崎重工業株式会社 | safety valve |
SE535483C2 (en) * | 2010-12-29 | 2012-08-21 | Effpower Ab | Battery plug, procedure for ventilating a battery and battery |
CN107086282A (en) * | 2017-06-09 | 2017-08-22 | 广东保达动力技术有限公司 | A kind of novel secondary battery |
CN108735949B (en) * | 2018-04-09 | 2020-12-25 | 浙江零跑科技有限公司 | Explosion-proof pressure relief device of power battery package |
CN113685591A (en) * | 2021-08-26 | 2021-11-23 | 风帆有限责任公司 | Novel storage battery formation kettle |
WO2023070532A1 (en) * | 2021-10-29 | 2023-05-04 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery cell, battery, electrical device, and battery cell manufacturing method and apparatus |
-
1998
- 1998-09-25 JP JP27107598A patent/JP3643710B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2000100406A (en) | 2000-04-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100210271B1 (en) | Sealed alkaline storage battery and its manufacture | |
JP3351243B2 (en) | Sealed alkaline storage battery and its manufacturing method | |
CA2240415C (en) | Explosion-proof seal plate for sealed type cell and production method thereof | |
US7572544B2 (en) | Sealed rechargeable battery | |
JP3547927B2 (en) | Alkaline storage battery and method for manufacturing the same | |
KR100309451B1 (en) | Plastic case storage battery | |
US11552373B2 (en) | Battery and method of manufacturing battery | |
JP3643710B2 (en) | Sealed alkaline storage battery and method for manufacturing the same | |
WO2006004143A1 (en) | Nickel-hydrogen accumulator battery | |
US6682846B2 (en) | Charging element device and holding structure therefor | |
JPH09120811A (en) | Sealed storage battery | |
JP3222962B2 (en) | Explosion-proof sealed battery | |
JPH09115498A (en) | Sealed storage battery | |
JPH11339746A (en) | Storage battery safety valve and sealed alkaline storage battery provided with it | |
JPH02288063A (en) | Safety device of battery | |
JP4222820B2 (en) | Manufacturing method of battery safety mechanism | |
JP3895905B2 (en) | Assembled battery | |
JP3888590B2 (en) | Hydride secondary battery assembled battery | |
JP6677911B2 (en) | Rechargeable battery | |
JPH05283099A (en) | Alkaline storage battery | |
JP7036037B6 (en) | Secondary battery and its manufacturing method | |
JP2010153237A (en) | Safety valve device and battery | |
JP2004259624A (en) | Battery | |
JPH0714559U (en) | Square sealed battery | |
JP2009181776A (en) | Sealed battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040723 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041130 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041216 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050118 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050131 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090204 Year of fee payment: 4 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |