JPH02226653A - 電気化学電池 - Google Patents

電気化学電池

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JPH02226653A
JPH02226653A JP1328581A JP32858189A JPH02226653A JP H02226653 A JPH02226653 A JP H02226653A JP 1328581 A JP1328581 A JP 1328581A JP 32858189 A JP32858189 A JP 32858189A JP H02226653 A JPH02226653 A JP H02226653A
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battery
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cover
expansion
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JP1328581A
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Harry R Huhndorff
ハリー アール ハンドルフ
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Edgewell Personal Care Brands LLC
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Eveready Battery Co Inc
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/50Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
    • H01M6/5044Cells or batteries structurally combined with cell condition indicating means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
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    • H01M50/574Devices or arrangements for the interruption of current

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  • Primary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電池の膨張度を示す手段を有する電気化学電
池に関する。
(従来の技術) 成る電気化学電池は、電気化学反応中に気体を発生する
この気体の発生は、電池の内圧を上昇させそして密封し
た電池を膨張させる。又もしこれらの電池が悪用の条件
例えば−次電池の強制的な充電、装置内の電池の不適当
な設置又は内部の短絡の下におかれると、内圧は上昇し
、電池を膨張させる。
圧力の上昇を緩和する二つの基本的な方法がある。一つ
の方法は、予定した圧力で開放して形成した気体を放出
する。
電池内の通気穴の使用である。この方法は、電池を用い
ている装置又は消費者に損害を与えろ環境に電池の材料
を放出する不利な点を有する。
第二の方法は、膨張により作動する切断機構を用いて内
部の電池の回路を断絶することである。この方法は上昇
した圧力を緩和しないが、それは有効にそれ以上の圧力
の上昇を予防する。−度回路が断絶すると、電池は最早
悪用の条件の下にはない。非常に有効な膨張作動回路中
断器の例は、米国特許第4690879及び47569
83号に開示されている。
多くの電池がマルチ電池装置で用いられるとき不利な点
が存在する。電池の1個の回路が断絶したとき、装置は
最早電力を受けられない。しかし、膨張度が比較的小さ
いので、消費者がどのWi池が回路を断絶するのに十分
な程膨張しているかを決めろ方法がない。それ故、消費
者は有用な寿命が残っている電池を不必要に捨てろこと
になる。
このような不利益から、電気化学電池の膨張の程度を決
めろ手段を有することが望ましい。
(発明の概要) 本発明は、有効な電気回路を設けるやり方で電池容器に
含まれた正の電極及び陰の電極及び電解質よりなる電気
化学電池である。容器は、電池容器の膨張に応答する手
段を有する。
電池はさらに容器の周辺の回りに配置された外被を含む
。外被は、容器に固定する手段を有する第一の外被部分
及び第一の外被部分から分離する手段を有する第二の外
被部分を有する。第二の外被部分は、さらに容器の膨張
応答手段によりコーティングする手段を有する。第二の
外被部分は、電池容器の実際上の膨張により第一の外被
部分から顕著に分離されろ。
他の態様では、本発明は、電池容器の膨張に応答する手
段及び電池容器の回りに配置された外被を有する電気化
学電池である。外被2個の部分を有し、一つの部分は容
器に固定されそして第二の部分は膨張応答手段とvIJ
動的な係合にある。
電池の実際上膨張すると、2個の外被部分は互いに顕著
に分離する。
本発明の電池の放電又は充電の状態は容易且つ簡単に観
察できろ。電池は、放電の実際上の状態で膨張しそして
外部の外被の分離を作動するようにデザインできる。又
、膨張作動回路中断器と関連して用いるとき、電池は回
路の中断の点で分離を作動するようにデザインされる。
それ故、消費者は、マルチ電池装置中のどの電池が実質
的に放電しているか、又は最早操作不能であるかを容易
に決めることができる。
第1図は、本発明で有用な外被を示す。
第2図は、本発明による分離可能な外被によりカバーさ
れた電池を示す。
第3図は、膨張が生じてしまい外被が分離した後の第2
図の電池を示す。
第4図は、本発明の態様による分離可能な外被及び膨張
作動回路中断器を有する電池を示す。
第5図は、膨張が回路を断絶しそして外被が分離した後
の第2図の電池を示す。
本発明で有用な外被は、電気化学電池のためのラベル又
はラップとして用いられる周知の材料のどんなものでも
よい。
周知の材料の例は、紙、重合体フィルム並びに異なる材
料例えば紙、重合体フィルム、金属などの層の複合フィ
ルムである。非常に好ましい複合フィルム外被は、重合
体フィルム及び金属ホイルの多層よりなる。電池に配電
されたとき、外被は第一の部分及び第二の部分を有する
。2個の部分は、互いに接触していない2個の別々の単
位であるが、好ましくは第一の外被部分は第二の外被部
分と分離可能な接触をしている。
第一の外被部分は、好適な接着材料により電池に接着し
ている。電池につける前に、外被は、第一の部分がミシ
ン目又は切れ目により区別できる単一の単位である。又
、外被は2個の別々の単位でもよい。この態様は、電池
へのこれら2個の単位の使用が単一の単位の使用より困
難であるため、より好ましくない。外被は又熱収縮性チ
ューブ又は片の末端が容器へ付着する材料の一片の形で
もよい。
本発明の電池は、放電中又は悪用の条件下例えば強制的
な放電、不適切な充電又は内部の短絡の存在で膨張する
。膨張は、代表的に(よ電気化学反応中の気体の形成の
結果である。
電池容器は、膨張が生ずる条件に応答する手段を有する
。例えば閉じた末端を有する電池容器は、その閉じた末
端で膨張状態に応答できる。有利には、このような電池
は、膨張の応答の観測可能性を増大するこの閉じた末端
に付着したカバー成分を有する。さらに有利なことには
、このような電池上のカバーは、米国特許第46908
79及び4756983号及び米国特許出願第2370
25号に記載されているような膨張作動回路中断器を提
供するように適合され、前記の特許はここに引例として
引用される。
一般に、膨張作動回路中断器を有する電池では、容器は
電極の一つと電気的接触にある。カバーは、異なる点で
容器と電気的な接触及び電気的絶縁の接触の両方を行う
。電池が膨張するとき、電気的接触は損なわれそして電
池回路はそれにより中断される。
本発明によれば、第二の外被部分は容器の膨張応答手段
によりコーティングする手段を有する。膨張応答末端を
有する容器では、協動手段が、膨張応答末端への第二の
外被部分の付着により行われる。付着の好ましい手段は
、容器のコーナーの上に外被の縁を折り曲げそして容器
の側面よりむしろ膨張応答末端部分へ縁を付着すること
である。第一の外被部分が電池容器に固定されているの
で、容器の末端の膨張及びこの膨張との第二の外被部分
の協動が、第一の外被部分からの第二の外被部分の分離
を生じさせる。
回路中断の態様において、電池が正常の操作条件下で膨
張するので、回路を断絶する膨張の程度はコントロール
されて、回路の中断がこのような正常の操作中又は貯蔵
温度にさらされたとき生じないようにすべきである。例
えば、亜鉛金属陽極、二酸化マンガン陰極及び水酸化カ
リウム電解質を用いろ高さ227フインチ及び直径1.
3xaインチの標準型アルカリD型円筒電池において、
容器の閉じた末端は、約8週間71℃で貯蔵されたとき
約0.025インチ膨張する。膨張が約0.070イン
チを越えたとき電池は排気する。排気は望ましくないの
で、回路の中断は膨張が0.070インチに達する前に
生じなければならず、そして電池は正常の貯蔵及び操作
で出会う程度を越えて膨張できなければならない。
好ましい回路中断器の態様は、電池容器の膨張応答の閉
じた末端上に置かれたスナップ止めのカバーである。ス
ナップ止めのカバーは、末端にぶら下がったフランジを
有して、それは容器の閉じtコ末端上に押し付けられて
ぶら下がったフランジと容器の直立壁との間に締まりば
めを設ける。スナップ止めの中心は、電気的に絶縁する
接着剤により容器の閉じた末端へ接着される。カバーは
、カバーのぶら下がったフランジと容器の直立壁との間
の界面で容器と電気的に接触する。
電池容器の実際上の膨張後カバーのぶら下がったフラン
ジは壁を滑り上ねそして容器との電気接触を失う。外被
の第二の部分は、少なくともぶら下がったフランジでス
ナップ止めのカバーへ固定される。それにより、膨張中
、第二の外被部分は、スナップ止めカバーと協動して第
一の外被部分から分離する。
図面に関して、第1図は本発明で有用な外被12を示す
外被12は第一の部分14及び第二の部分15を有する
。第一の部分14は、第二の部分15とミシン目16で
接触している。ミシン目16は、第一の部分14から第
二の部分15を分離する手段を提供する。
第2図及び第3図は、容器の周辺の回りに配置された外
被を有する本発明の電池を示す。第2図において、膨張
していない電池が示される。′ri池は外被12により
カバーされた容器10を有する。外被12は、第二の部
分15とミシン目16で接触している第一の部分14を
有する。容器10は、膨張に応答する末鍋のカバー28
を有する。第二の部分15はカバー28と協動的な係合
にある。
第3図は、膨張が生じた後の第4図の電池を示す。ミシ
ン目が破れ、外被12の第一の部分14と外被12の第
二の部分15との間に顕著な分離17が存在する。
第4図及び第5図は、本発明の一つの態様による回路中
断器を有する電池を示す。これらの図面で、回路中断手
段を囲む外被及び容器の部分は除去されている。第4図
では、電池容器10は膨張応答の閉じた末端11を有す
る。カバー28は、溶接部31及び30で閉じた末端1
1と電気的な接触をしている。カバー28は、又絶縁接
着剤32により閉じた末@11から電気的に絶縁されて
いる。外被12の第一の部分14は、容器10の周辺に
付着している。外被12の第二の部分15は、閉じた末
@11及びカバー28の膨張とIIA動する手段を提供
するために、カバー28上に折り曲げられた縁18を有
する。外被12の第二の部分15は、ミシン目16で第
一の部分14と接触している。ミシン目16は、第一の
部分14から第二の部分を分離する手段を提供する。
第5図において、電池の膨張が生じそして溶接部30及
び31が損なわれて電池の回路の中断が行われる。外被
12の第二の部分15は、閉じた末端11及びカバー2
8の膨張と協動して、第一の部分14からの分1s17
を行う。
電池容器の外観は実際上の顕著な分離であるが、その部
分は、分離の効!:X’を明らかにするメツセージのし
るし又はペンキにより明白にされる。それにより、消費
者は、どの電池が不′a切又は長期間の使用により膨張
しているかを容易に観察できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明で有用な外被を示す。 第2図は、本発明による分離可能な外被によりカバーさ
れた電池を示す。 第3図は、膨張が生じてしまい外被が分離した後の第2
図の電池を示す。 第4図は、本発明の態様による分離可能な外被及び膨張
性111回路中断器を有する電池を示す。 第5図は、膨張が回路を断絶しそして外被が分離しtコ
後の第2図の電池を示す。 10・・・・・・電池容器、  11・・・・・・閉じ
た末端、 12・・・・・・外被、 14・・・・・・
第一の部分、  15・・・・・・第二の部分、 16
・・・・・・ミシン目、18・・・・・・縁、28・・
・・・・カバー  30・・・・・溶接部、 31 ・・溶接部、 32・・・・接着剤。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、有効な電気回路を設置するやり方で電池容器内に含
    まれる電解質及び正の電極及び負の電極よりなり、容器
    が容器の膨張に応する手段を有しさらに容器の周辺の回
    りに配置される外被を有する電気化学電池において、外
    被が、容器を確保するための手段を有する第一の外被部
    分を有し、さらに第一の外被部分から分離するための手
    段そして又膨張応答手段によりおおわれるための手段を
    有して、第二の外被部分が電池の容器の実際の膨張時に
    第一の外被部分から明白に分離される電気化学電池。 2、膨張応答手段が、電池容器の閉じた末端である請求
    項1記載の電池。 3、膨張応答手段と協動して電池回路をしゃ断するため
    の手段をさらに含む請求項2記載の電池。 4、電池容器が電極の一つと電気的に接触しており、そ
    して電池回路しゃ断手段が、電池容器の閉じた末端上に
    配置したカバーを含み、カバーは、電池の端子としてカ
    バーを設置するために容器の末端と電気的に絶縁的な接
    触及び電気的な接触にある請求項3記載の電池。 5、カバーは、電気的な接触を設けるために容器の末端
    に溶接される外側の縁、並びに電気的に絶縁性の接着剤
    により、閉じた末端に接着する中心部分を有する請求項
    4記載の電池。 6、第二の外被部分が第一の外被部分と分離可能な接触
    をし、そして第二の外被部分から第一の外被部分を分離
    するための手段がミシン目である請求項1記載の電池。 7、第二の外被部分が第一の外被部分と分離可能な接触
    をしておりそして第二の外被部分から第一の外被部分を
    分離する手段がミシン目である請求項5記載の電池。 8、外被が重合体フィルムよりなる請求項1記載の電池
    。 9、外被が重合体フィルムよりなる請求項6記載の電池
    。 10、外被が重合体フィルムよりなる請求項7記載の電
    池。 11、正の電極が二酸化マンガン活性物質及び炭素伝導
    性物質よりなり、陰の電極が亜鉛活性金属よりなり、そ
    して電解質が水酸化カリウムよりなる請求項1記載の電
    池。 12、正の電極が二酸化マンガン活性物質及び炭素伝導
    性物質よりなり、陰の電極が亜鉛活性金属よりなり、そ
    して電解質が水酸化カリウムよりなる請求項6記載の電
    池。 13、正の電極が二酸化マンガン活性物質及び炭素伝導
    性物質よりなり、陰の電極が亜鉛活性金属よりなり、そ
    して電解質が水酸化カリウムよりなる請求項7記載の電
    池。 14、外被が紙よりよりなる請求項1記載の電池。 15、外被が紙よりよりなる請求項6記載の電池。 17、外被が複合フィルムである請求項1記載の電池。 18、外被が複合フィルムである請求項6記載の電池。 19、外被が複合フィルムである請求項7記載の電池。 20、カバーが、滑動しそして電池容器の直立壁と締ま
    りばめをしてそれにより容器と電気的な接触を行う末端
    にぶら下がったフランジを有するスナップ止めのカバー
    であり、そしてカバーの中心部分が電気的に絶縁する接
    着剤により容器の閉じた端へ接着している請求項4記載
    の電池。 21、第二の外被部分が第一の外被部分と分離可能な接
    触をしており、そして第二の外被部分から第一の外被部
    分を分離する手段が多孔ラインである請求項20記載の
    電池。 22、外被が重合体フィルムよりなる請求項21記載の
    電池。 23、外被が紙よりよりなる請求項21記載の電池。 24、外被が複合フィルムである請求項21記載の電池
    。 25、外被が多層の重合体フィルム及び金属ホイルより
    なる請求項24記載の電池。 26、正の電極が二酸化マンガン活性物質及び炭素伝導
    性物質よりなり、陰の電極が亜鉛活性金属よりなり、そ
    して電解質が水酸化カリウムよりなる請求項20記載の
    電池。 27、正の電極が二酸化マンガン活性物質及び炭素伝導
    性物質よりなり、陰の電極が亜鉛活性金属よりなり、そ
    して電解質が水酸化カリウムよりなる請求項21記載の
    電池。 28、正の電極が二酸化マンガン活性物質及び炭素伝導
    性物質よりなり、陰の電極が亜鉛活性金属よりなり、そ
    して電解質が水酸化カリウムよりなる請求項23記載の
    電池。 29、正の電極が二酸化マンガン活性物質及び炭素伝導
    性物質よりなり、陰の電極が亜鉛活性金属よりなり、そ
    して電解質が水酸化カリウムよりなる請求項25記載の
    電池。 30、電池容器の膨張に応答する手段及び電池容器の回
    りに設けられた外被を有する電気化学電池において、外
    被が2個の部分を有し、一つの部分は容器に固定されそ
    して第二の部分が膨張応答手段と協動的に係合して、電
    池が膨張するとき外被の2個の部分は互いに顕著に分離
    する電気化学電池。
JP1328581A 1988-12-22 1989-12-20 電気化学電池 Pending JPH02226653A (ja)

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US28965688A 1988-12-22 1988-12-22

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