JPH02304861A - 密閉型アルカリ蓄電池 - Google Patents

密閉型アルカリ蓄電池

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JPH02304861A
JPH02304861A JP1125997A JP12599789A JPH02304861A JP H02304861 A JPH02304861 A JP H02304861A JP 1125997 A JP1125997 A JP 1125997A JP 12599789 A JP12599789 A JP 12599789A JP H02304861 A JPH02304861 A JP H02304861A
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堀家 浩
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龍 長井
Akira Kawakami
章 川上
Kozo Kajita
梶田 耕三
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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〕 この発明は防爆安全機構を備えた密閉型アルカリ蓄電池
に関する。
〔従来の技術〕
一般的に、密閉型アルカリ蓄電池にあっては、電池反応
に伴う発生ガスによって内圧が異常に上昇した場合、金
属外装筒の破裂や封口蓋の飛び出しなどの電池破壊を生
じる危険性があることから、ある程度の内圧に達した際
に発生ガスを外部へ逃がして上記破壊を未然に防止する
防爆安全機構が必要とされている。
そこで、従来にあっては、端子板を兼ねる封口蓋に内圧
が一定値以上に達した際に排気孔を開放する安全弁を設
け、この封口蓋を金属外装筒の開口部に環状ガスケット
を介して嵌着した構造が採用されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記の従来構造では、封口蓋の嵌着部分
から漏液を生じやすいという難点がある上、安全弁が事
故や誤使用その他の要因による急激な内圧上昇には相応
できないことから、電池破壊の危険性は完全には解消さ
れないという問題があった。
この発明は、上述の事情に鑑み、常時は可逆的に機能し
てかつ急激な内圧上昇にも対処できる防爆安全機構を備
えるとともに、漏液を生じない密閉型アルカリ蓄電池を
提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
この発明は、上記目的を達成する手段として、発電要素
を収納した金属外装筒の開口部が端子板を兼ねる封口蓋
にて密閉された密閉型アルカリ蓄電池において、上記封
口蓋は可逆性安全弁を備えた端子部材の周縁部と環状保
持板の開口周縁部とが熱溶融性樹脂にて接着一体化され
てなり、この封口蓋が環状保持板の外周縁部で上記金属
外装筒の開口部に溶接固定されてなることを特徴とする
構成を採用したものである。
また、この発明においては、上記の端子部材に電池内部
へ透通ずる弁孔と外部へ透通する排気孔を有する弁室が
形成され、この弁室内にスプリングとその付勢を受けて
上記弁孔を常時閉鎖する弁体とが装填されてなる構成を
好適態様としている。
〔作 用〕
封口蓋が従来のような環状ガスケットを介した嵌着では
なく溶接によって金属外装筒の開口部に固着されている
ことから、この部分から漏液する恐れは全くなく、封口
蓋を構成する端子部材と環状保持板とは熱溶融性樹脂に
て接着されているため、常時においては上記接着部分か
らのガス漏れや液漏れもない。しかるに、電池の内圧が
徐々に上昇して一定値に達すると、封口蓋の端子部材に
設けである可逆性安全弁が開放し、内部のガスが外部へ
放出され、この放出によって内圧が一定値以下になれば
上記安全弁が閉止して電池は密閉状態に戻る。
一方、事故や誤使用その他の要因で突発的な異常反応を
生じて急激に内圧が上昇した際には、上記異常反応に伴
う発熱によって封口蓋の端子部材と環状保持板とを接着
している熱溶融性樹脂が軟化ないし溶融し、これによっ
て緩んだ接着部の間隙から内部のガスが一挙に外部へ放
出される。したがって、金属外装筒の破壊や封口蓋の飛
び出しなどの危険な電池破壊が未然に防止される。なお
、この作動圧力は使用する熱溶融性樹脂の種類と接着面
積によって任意に設定できる。
上記の熱溶融性樹脂としては融点80〜120℃程度の
ものが好適であり、この融点があまりに低すぎては接着
部の密封信頼性が低下し、逆に高すぎては急激な内圧上
昇に迅速に対応できない恐れがある。なお、この融点お
よび接着性の点から、とくに好ましい熱溶融性樹脂とし
てポリアミド系樹脂が挙げられる。
可逆性安全弁としては、所定の電池内圧を境としてガス
放出流露を低圧側で閉止するとともに高圧側で開放する
ように可逆的作動するものであればよく、種々の構造を
採用できる。とくに、端子部材に電池内部へ透通ずる弁
孔と外部へ透通ずる排気孔を有する弁室を設け、この弁
室内にスプリングとその付勢を受けて上記弁孔を常時閉
鎖する弁体を装填した構成によれば、電池の内圧が緩や
かに上昇して一定値に達すると、その圧力で弁体がスプ
リングの付勢に抗して僅かに持ち上がって間隙を生じ、
この間隙を通って内部のガスが排気孔から外部へ放出さ
れ、この放出によって内圧がスプリングの押圧力以下に
なれば再び弁孔が封止されることになり、可逆的作動の
信頼性が高く、かつ作動圧力をスプリングの強さによっ
て一定値に設定できるという利点がある。
〔実施例〕
以下、この発明を図示実施例に基づいて具体的に説明す
る。第1図は第1実施例の密閉型アルカリ蓄電池Aの要
部破断正面図である。図において、1は負極缶をなす有
底円筒状の金属外装筒、2は端子部材3と環状保持板4
とで構成された正極端子板をなす封口蓋であり、金属外
装筒1の内部にはともに帯状である正極5と負極6とを
多孔性材料からなるセパレータ7を介して渦巻状に捲回
して水酸化カリウム水溶液などのアルカリ電解液を含浸
保持させた発電要素が収容されている。8は端子部材3
と正極5とを接続するリード片、9は発電要素上に配置
された絶縁板である。
端子部材3は、ともに皿状である金属製の内板10aと
外板10bとを凹側が対向する形で重ね合わせて周縁部
で溶接一体化したもので、両板10a、10bの中央部
間に弁室11が構成されている。この弁室11は、内板
10a側に電池内部へ透通ずる円形の弁孔12を有する
とともに外板10b側に外部へ透通ずる排気孔13を有
し、その内部には、金属製支持板14aの内面にゴムな
どからなる弾性板14bを接着一体化した弁体14とこ
れを弁孔12側へ押圧するコイルスプリング15とが装
填されている。
また、端子部材3と環状保持板4とは、前者3の鍔状の
周縁部3aが後者4の開口4a周縁上面側に配置するよ
うに、前者3の下方凸部を上方から該開口4aに嵌太し
、両者3,4の対向面間をポリアミド系熱溶融性樹脂1
6にて接着することにより、一体の封口蓋2を構成して
いる。この封口蓋2は環状保持板4の立ち上げ状の外周
縁部4bにおいて金属外装筒1の開口部に全周にわたり
溶接固定されている。この溶接には、溶接部以外への熱
的悪影響を避けるために、レーザ溶接または電子ビーム
溶接が採用されている。
第2図は第2実施例の密閉型アルカリ蓄電池Bの上部の
要部破断正面図である。この電池Bでは、封口蓋2は、
端子部材3の上方凸部を環状保持板4の閉口4aに下方
から嵌太し、その周縁部3a上面と該保持板4の下面と
の間より開口4aの間隙にわたってポリアミド系熱溶融
性樹脂16にて接着することによって形成されているが
、他の構成は第1実施例の電池Aと同様構成である。
上記第1および第2実施例の電池A、  Bでは、端子
部材3の内外板10a、10bの周縁部を溶接している
が、両+Filoa、10bの一方の周縁部で他方の周
縁部を挟むようにかしめて一体化することも可能である
第3図は第3実施例の密閉型アルカリ蓄電池Cの上部の
要部破断正面図である。この電池Cでは、端子部材3が
その内外板10a、10bの周縁部で環状保持板4の開
口4a周縁部を両側から挟むように配置し、この鋏み付
は部分全体がポリアミド系熱溶融性樹脂16にて接着さ
れているが、他の構成は第1および第2実施例の電池A
、Bと同様構成である。
なお、正極5および負極6にはアルカリ蓄電池の種類に
応じた種々の電極材料およびその組み合わせが選択され
る。その−例を挙げれば、正極5に水酸化ニッケルを用
いて、負極6に水素を可逆的に吸蔵・放出しうる水素吸
蔵合金を用いた組み合わせがある。
上記構成の密閉型アルカリ蓄電池A−Cにあっては、充
放電中ならびに不使用下において、内圧の低い常態では
弁孔12が弁体14で封鎖されてガス漏れおよび液漏れ
のない密閉状態に保持されるが、電池反応に伴う発生ガ
スによって内圧が徐々に上昇してコイルスプリング15
の弾圧力に抜ち勝った時点で、弁体14が僅かに持ち上
がり、内部のガスが該弁体14と弁孔12の間隙より弁
体14の周面と弁室11の内面との間を通って排気孔1
3から外部へ放出される。このガス放出によって内圧が
低下すると、直ちに弁体14が弁孔12を塞ぎ、内部は
再び密閉状態に復帰する。この弁体14の開閉作動は、
内圧上昇が急激でない限り、内圧が一定値に達する都度
に繰り返される。
したがって、内圧の一定値以上の上昇は確実に阻止され
る。
一方、事故や誤使用その他の要因で突発的に電池反応が
急激に進行し、これに伴う大量の発生ガスにて内圧が一
気に上昇した場合は、上記の急激な電池反応に伴う発熱
によって封口M2の端子部材3と環状保持板4とを接着
しているポリアミド系熱溶融性樹脂16が軟化ないし溶
融し、これによって接着部が緩んで間隙を生じ、この間
隙より発生ガスが瞬時に排気孔13から外部へ放散され
る。したがって、このような突発事態においても、金属
外装筒1が破裂したり、封口M2が吹き飛ふといった危
険は未然に防止される。
なお、前記実施例では封口蓋2の内外板10a。
10bをともに皿状としているが、一方のみ、とくに外
板10bのみを皿状として弁室11を構成することもで
きる。
さらに、この発明は、例示したような渦巻型の発電要素
を有するものに限らず、電池要素の各々の形態および収
納形態が種々異なる密閉型アルカリ蓄電池にも同様に適
用可能である。
〔発明の効果〕
この発明の密閉型アルカリ蓄電池は、内圧の異常上昇時
に発生ガスを外部へ逃がして電池破壊を防ぐ防爆安全機
構として、通常の急激でない内圧上昇に対応する可逆的
機構と、突発的事態による急激な内圧上昇に相応する不
可逆的機構とを兼備していることから、安全性に極めて
すぐれるとともに、前者の可逆的機構の作動後には元の
密閉状態に復帰するので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できる。
しかも、この発明の蓄電池では、上記の不可逆的な防爆
安全機構が封口蓋の端子部材と環状保持板との熱溶融性
樹脂による接着部にて構成され、急激な電池反応に伴う
発熱にて上記樹脂が軟化ないし溶融して該接着部に内部
のガスを放出させる間隙を生じるものであるため、高い
作動信顛性が得られるとともに、封口蓋自体は環状保持
板の外周縁部で金属外装筒の開口部に溶接にて固着され
ていることから、従来の環状ガスケットを介した封口蓋
の嵌着構造のように漏液を生じる恐れは皆無であるとい
うすぐれた特徴がある。
また、この発明において、端子部材に電池内部へ透通ず
る弁孔と外部へ透通ずる排気孔を有する弁室が形成され
、この弁室内にスプリングとその付勢を受けて上記弁孔
を常時閉鎖する弁体とが装填されてなる構成を採用すれ
ば、可逆的安全機構が極めて簡素な構造となり、かつそ
の作動圧力が安定して経時的な密封性低下も生じにくく
耐久性にすぐれたものとなる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る第1実施例の密閉型アルカリ蓄
電池全体の要部破断正面図、第2図は同第2実施例の同
電池上部の要部破断正面図、第3図は同第3実施例の同
電池上部の要部破断正面図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)発電要素を収納した金属外装筒の開口部が端子板
    を兼ねる封口蓋にて密閉された密閉型アルカリ蓄電池に
    おいて、上記封口蓋は可逆性安全弁を備えた端子部材の
    周縁部と環状保持板の開口周縁部とが熱溶融性樹脂にて
    接着一体化されてなり、この封口蓋が環状保持板の外周
    縁部で上記金属外装筒の開口部に溶接固定されてなるこ
    とを特徴とする密閉型アルカリ蓄電池。
  2. (2)端子部材に電池内部へ透通する弁孔と外部へ透通
    する排気孔を有する弁室が形成され、この弁室内にスプ
    リングとその付勢を受けて上記弁孔を常時閉鎖する弁体
    とが装填されてなる請求項(1)に記載の密閉型アルカ
    リ蓄電池。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR970004137A (ko) * 1995-06-29 1997-01-29 김광호 니켈아연 2차전지 및 그 제조방법
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