JPH04233159A

JPH04233159A - マルチセル電気バッテリー及びその製造方法

Info

Publication number: JPH04233159A
Application number: JP3233277A
Authority: JP
Inventors: James R Bish; ジェームス・ロバート・ビッシュ; George W Brutchen; ジョージ・ウィリアム・ブルッチェン; Mark E Boram; マーク・エドウィン・ボーラム
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1990-09-12
Filing date: 1991-09-12
Publication date: 1992-08-21
Also published as: DE69102115T2; CA2048985C; DE69102115D1; US5106708A; EP0478038B1; ES2053274T3; EP0478038A1; CA2048985A1

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、マルチセル（多房）二
極バッテリー及びその製造方法に関し、特に、例えば米
国特許第３，６９２，５８７号明細書に開示された如き
、カバー、及び、複数個の個々のセルコンパートメント
を画定する複数個の壁であって、各セルコンパートメン
トを相互に隔離するインターセル（注液電池）仕切り壁
をも有する複数個の壁を備えた容器と；互いに交互に位
置し電解液透過性のセパレータにより互いに離間せしめ
られた陽極板及び陰極板を各セルコンパートメント内に
スタックとして備えたセル素子と；仕切り壁を貫通し、
隣接するセルコンパートメント内の隣接するセル素子を
互いに電気的に接続するための通路を隣接するセルコン
パートメント間に提供する開口と；開口を介して隣接す
るセル素子を一緒に電気的に直列接続するインターセル
コネクタ手段と；を有する型式のマルチセル電気バッテ
リーの隣接するセルコンパートメント間での電解液の連
通を阻止する手段及び方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】二極バッテリーは２つの型式の二極電極
のうちの一方を利用している。一方の型式の二極電極、
即ち「面対面」型式の二極電極は電解液不透過性の導電
性シートを使用し、第１極の電気化学的に活性の材料を
このシートの一面に施す（糊付けする）と共に、第２極
（反対極）の電気化学的に活性の材料をシートの反対面
に施す。複数のこのような電極は、隣接する電極の異極
面が電解液充填ギャップを横切って互いに対面し電解液
透過性のセパレータにより互いに隔離されるような状態
で、バッテリー内にスタックとして積載される。他方の
型式の二極電極、即ち「並置」型式の二極電極は導電性
基体（例えば、導電性ワイヤの格子）を有し、この基体
上には、２つの別個の実質上共面の並置電極部分（以下
、この部分を板という）が位置し、各電極板は互いに異
極（逆極）の電気化学的に活性の材料を有する。２つの
異極の電極板は導電性リンクにより相互に電気的に接続
され、このリンクは（分割した導電性基体の）電気化学
的に活性の材料を備えない中央セグメントを有し、２つ
の異極電極板と実質上同じ面内でこれらの中間に位置す
る。このような並置型式の二極電極及びこれらから作っ
たマルチセル主バッテリーは米国特許第３，１６７，４
５６号明細書に開示されている。この米国特許明細書に
開示された並置型式の二極電極は複数個のセル素子（電
池素子）を形成するように重なった関係にて配置され、
各セル素子は容器内の別個のセルコンパートメント（セ
ル区画）内に収納され、異なる二極電極の陽極板及び陰
極板を交互に配置してなるスタックを有する。二極電極
は、（上記米国特許明細書の図１に示すような態様で）
各二極電極の第１極の板が１つのセルコンパートメント
内に位置しこの二極電極の第２極（逆極）の板が隣接す
るセルコンパートメント内に位置するように、配置して
ある。セルコンパートメント間の開口は上記米国特許明
細書に開示された導電性格子の電気化学的に中立な中央
セグメントを収容し、このセグメントはこの開口を通し
て異極の板どうしを電気的に接続する。各開口内で積載
された数個のこのようなリンクはバッテリーのインター
セル（注液電池）コネクタを形成し、数個のセル素子を
一緒に電気的に直列接続する機能を果たす。

【０００３】

【発明の目的等】本発明は「並置」型式の二極電極を使
用し、米国特許第３，１６７，４５６号明細書に開示さ
れた型式のマルチセル二極バッテリーに改良を加えて、
二次バッテリー、特に、リ・コンビナント型鉛酸バッテ
リーに適用できるようにする。

【０００４】本発明の目的は、上記米国特許第３，１６
７，４５６号明細書に開示された型式のもので、隣接す
るセルコンパートメント間に改善した電解液バリヤを有
する二次マルチセル二極バッテリー、及び、バッテリー
のインターセルコネクタを介して隣接するセル間の電解
液の漏洩を実質上阻止し、自己放電を阻止すると共に、
バッテリーのセルフ（ｓｈｅｌｆ）　及び作動寿命を増
大させるようにした二次マルチセル二極バッテリーの製
造方法を提供することである。

【０００５】本発明の別の目的は、上記米国特許第３，
１６７，４５６号明細書に開示された二極電極型式のも
ので、耐久性あるガス・リ・コンビナント型の二次マル
チセルバッテリー、及び、隣接するセルコンパートメン
ト間に改善した電解液バリヤを有するガス・リ・コンビ
ナント型の二次マルチセルバッテリーの製造方法を提供
することである。

【０００６】

【発明の構成並びに作用効果】本発明のマルチセル電気
バッテリーの特徴とするところは、インターセル仕切り
壁が、仕切り壁の残余部より厚くなっていてインターセ
ルコネクタ手段を収納するようになった区分を有し；仕
切り壁を貫通する開口が区分内に位置しており；開口の
各端部にマウス部を設けて、各マウス部を隣接するセル
コンパートメントの１つに対面させ；インターセルコネ
クタ手段が、一つのセルコンパートメント内の第１セル
素子の陽極板を隣接するセルコンパートメント内の第２
セル素子の陰極板に直接接続するように、それぞれが一
対の実質上共面で異極の板を二極電極に結合する複数個
の導電性のリンクを有し；製造方法が、射出したシーラ
ントを収納保持するための領域を画定するためにバリヤ
手段をマウス部に実質上連続させて位置させるように、
各スタック内の隣接する二極電極間にバリヤ手段を位置
決めする工程と；セルコンパートメント内にセル素子を
形成するように、しかも、（イ）各二極電極のためのリ
ンクが開口内で他の二極電極に実質上整合しかつ（ロ）
バリヤ手段が、シーラントの射出期間中に領域からセル
コンパートメント内へのシーラントの漏れに対するバリ
ヤを提供するように、容器内で二極電極をスタックとし
て積載する工程；とを有することである。

【０００７】本発明はマルチセル電気バッテリー及びそ
の製造方法に関し、特に、並置型式の二極電極を有する
二次バッテリーにおける隣接するセルコンパートメント
間での電解液の漏洩を阻止する手段及び方法に関する。バッテリーは、一方の極板で発生した酸素が相互電極ギ
ャップを横切って他方の極板へ動き、他方の極板で発生
した水素と再度結合させるガス・リ・コンビナント型の
バッテリーであるのが好ましい。バッテリーは、カバー
を備え複数個の個々のセルコンパートメントを画定する
複数個の壁を有する容器と、互いに交互に位置し電解液
透過性のセパレータにより互いに離間せしめられた陽極
板及び陰極板を各セルコンパートメント内にスタックと
して備えたガルバノセル素子と，隣接するセルコンパー
トメント内の隣接するセル素子を互いに電気的に接続す
るため隣接するセルコンパートメント間に位置した開口
即ち通路と、隣接するセルコンパートメント間の電気的
な連通を許容した状態で、隣接するセルコンパートメン
ト間での電解液の漏洩を実質上阻止するように隣接する
セルコンパートメントを互いに実質上隔離するユニーク
な手段／方法とを有する。詳細には、セルコンパートメ
ントを画定する壁のうちの少なくとも１つは１つのセル
コンパートメントを他のセルコンパートメントから分離
する仕切りである。仕切りのほぼ中央部分は仕切りの残
りの部分より厚く、バッテリーのインターセルコネクタ
手段を密封収容する機能を果たす。インターセルコネク
タ手段は仕切りの肉厚中央部分を通って隣接するセルコ
ンパートメント間を延びる開口を介して隣接するセル素
子を互いに電気的に直列接続し、このインターセルコネ
クタ手段は、セルコンパートメント間の開口内で積載さ
れた複数個の導電性リンクを有し、各リンクは一対の共
面で異極の板を並置型の二極電極に結合する。米国特許
第３，１６７，４５６号明細書に開示された構成におけ
ると同様の方法で容器内に数個の二極電極を位置決め配
置し、各二極電極の異極板を結合している導電性リンク
を、仕切りの肉厚部分の開口内に位置した他の同様な電
極のための他の同様なリンクと実質上整合させる。イン
ターセルコネクタ手段は板からの電流を収集してそれを
リンクに導くために容器の開口に隣接して各板の縁部に
沿って延びる境界部を有する。開口内の隣接する二極電
極間を延びるシーラントバリヤ手段を隣接するセルコン
パートメントに対面する開口（即ち、その両端）のマウ
ス部に設ける。バリヤ手段はシーラントを射出する領域
をセルコンパートメント間の開口内に画定し、シーラン
ト射出期間中その領域にシーラントを実質上閉じ込める
機能を果たす。シーラントはバリヤ手段により画定され
た領域内へ射出され、リンクを埋設すると共に、隣接す
るセルコンパートメント間に電解液を通さない仕切りを
形成する。

【０００８】本発明の一実施例によれば、バリヤ手段は
各二極電極のインターセルコネクタ手段に固定された（
例えば、モールド成形された）複数個の電気絶縁性のバ
ーを有する。バーは開口内で離間しており、その間に、
射出シーラントを受け入れて収容する実質上閉じた領域
を画定する。詳細には、第１組のバーはインターセルコ
ネクタ手段のリンクの陽極板部分の両面に固定され、開
口の一方のマウス部に隣接して存在し、第２組のバーは
インターセルコネクタ手段のリンクの陰極板部分の両面
に固定され、開口の他方のマウス部に隣接して存在する
。陽極板側のバーは、シーラントを受け入れる領域を形
成するギャップにより、インターセルリンクの陰極板側
のバーから離間せしめられる。バーはその末端に端部分
を有し、これらの端部分は、インターセル結合リンクの
長さを越えて延び、肉厚部分内に形成され隣接するセル
コンパートメント間の開口の両端を迂回するポケット内
に収納されるようになっている。バーは、適当なモール
ド内に電極を位置決めしモールド内にバー形成材料を射
出することにより、各二極電極上に直接モールド成形さ
れた熱可塑性材料で作るのが好ましい。バー形成材料と
しては、ガラス充填ポリプロピレン（２０％のガラスを
充填）でよい。インターセル仕切りの肉厚部分内のポケ
ットはバーの端部の対応形状の耳部を収容するに適した
アンダーカットくぼみ部分を有する。

【０００９】二極電極は次のような方法で容器内に交互
に積載される。すなわち、（１）個々のセル素子のスタ
ックを構成し、（２）開口内でインターセルクネクタの
リンクを互いに整合させ、（３）各電極のための相互連
結リンクを同じ開口内の隣接する電極ための相互結合リ
ンクから離間させると共に、バー間のギャップ内へ続い
て射出されるシーラントの漏れに対するバリヤを提供す
るように、各二極電極上のバーを同じ開口内の次に隣接
する二極電極上のバーに当接させ、（４）バーの端部分
を容器の壁のポケットに適合させるように積載される。電極の一側上の一対のバーは、その最外側表面に沿って
傾斜隆起部を提供するように形造られ、電極の他側上の
一対のバーはその最外側表面に対応する形状の（即ち、
傾斜した）チャンネルを具備する。電極の積載期間中、
１つの二極電極上の傾斜隆起部は開口内の次に隣接する
組の二極電極上の対応する傾斜チャンネル内に収容され
、セルコンパートメント内での電極の整合を最適化し、
射出期間中のシーラントの保持性を改善する。

【００１０】容器内で電極を積載した後、例えば、にか
わ付け又は熱シールにより、カバーを容器に固定する。カバーはシーラントを射出するバー間の領域に整合する
開口を有する。液体シーラント（例えば、未硬化熱硬化
樹脂又は加熱熱可塑性樹脂）を低圧でバー間の領域内へ
射出し、この領域を完全に満たしてリンクを埋設すると
共に、バーの端部分を収納したポケットをも満たす。シ
ーラントは、例えば溶融熱可塑性（例えば、高溶融流れ
ポリプロピレン又はポリブチレン）又は未硬化エポキシ
樹脂の如き硬化可能な材料でよく、このような材料は、
硬化したとき、容器の壁及びリンクに接着し、開口内で
これらを一緒に剛直に保持し、大きな振動抵抗を有する
バッテリーを提供する。シリコンゴムの如きエラストマ
ーシーラントはまた、電極の剛直な固定が重要でない場
合に使用してもよい。特に有効なシーラントは米国のモ
ンサント・ケミカル社（Ｍｏｎｓａｎｔｏ　Ｃｈｅｍｉ
ｃａｌ　Ｃｏ．）　やシャル・ケミカル社（Ｓｈｅｌｌ
　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｃｏ．）から販売されているそれ
ぞれ登録商標サントプレン（Ｓａｎｔｏｐｒｅｎｅ）や
クラトン（Ｋｒａｔｏｎ）の如きポリオレフィンベース
の熱可塑性エラストマーである。シーラントは、インタ
ーセルコネクタの開口を通してのセルコンパートメント
間での電解液の流通に対する電解液不透過性のバリヤを
有効に形成し、１つのセルコンパートメントから次のセ
ルコンパートメントへの電解液の漏洩を実質上阻止する
。シーラントは、射出のみでは完全に満たすことのでき
ない内部の空間及びリンク間の空間を一層有効に満たす
ように、射出後にシーラントを上記領域及びポケット内
で膨張させるために、自動膨張性のもの（例えば、吹込
み剤を含む）とするのがよい。

【００１１】容器は、容器の壁と一体で開口の両端間を
延びるリブを有し、これらのリブはスタックの端の二極
電極上のバーに係合し、バー自体と同様に、開口の領域
内へのシーラントの射出期間中シーラントを閉じ込める
機能を果たす。図３に示すようなセルコンパートメント
間に細長い開口を設けた場合、各二極電極の異極板を結
合するリンクは少なくとも１つ（数個であるのが好まし
い）の孔を有し、バー及びリブにより画定した領域の（
シーラントによる）完全な充填を容易にする。この孔は
、電圧降下を実質上増大させずに複数個の一層小さなリ
ン内への相互結合リンクを有効に駆動するような寸法を
有する。

【００１２】別の実施例においては、バッテリーは板間
に吸収性繊維質で電解液の移動を不能にするセパレータ
を有し、シーラントの流出を防止するバリヤは開口の両
側において板間で圧縮された（開口のマウス部に隣接す
る）セパレータの縁部で構成される。詳細には、本発明
の二極バッテリーは、同じ素子内の隣接する板間での酸
素の運搬を許容した状態でバッテリーの電解液を吸収し
その移動を実質上不能にする吸収性繊維質のマットを板
の間に配置した型式のいわゆるガス・リ・コンビナント
型のものであるのが好ましい。１つのセルコンパートメ
ント内の１組のマットの縁部は仕切りの肉厚部分の開口
の１つのマウス部に隣接して位置し、隣接するセルコン
パートメント内の他の組のマットの縁部は開口の他のマ
ウス部に隣接して位置する。積載期間中、最初に高い状
態のマットはその縁部において十分に圧縮されて、開口
内へ射出させたシーラントを実質上移動不能及び透過不
能にする。換言すれば、マットは、射出されたシーラン
トが実質的に変位せずしかもマットへ侵入せず、従って
マットの圧縮された縁部により画定された開口の領域に
実質上閉じ込められるように、圧縮される。マットはガ
ス・リ・コンビナント型バッテリーに使用するのに当業
界で既知のガラス微繊維で構成するのが好ましい。この
ようなマット材料の１つは米国ホリングスワース・アン
ド・ボース社（Ｈｏｌｌｉｎｇｓｗｏｒｔｈ　＆　Ｖｏ
ｓｅ　Ｃｏ．）製の登録商標名ホボソーブ（ＨＯＶＯＳ
ＯＲＢ）なる種々のグレードのものでよい。しかし、電
解液の移動を不能にし酸素の運搬を許容するのに有効な
オレフィン又は他のポリマー繊維で作った他の繊維質マ
ットも使用できる。この目的に使用できるディネル（Ｄ
ｙｎｅｌ）　（登録商標名）やポリプロピレンのマット
は米国特許第３，５５３，０２０号明細書に記載されて
いる。

【００１３】

【実施例】図１、２に示す並置二極電極型のマルチセル
二極バッテリーは、容器のセルコンパートメント４内の
第１セル素子２と、容器のセルコンパートメント８内の
第２セル素子６と、セルコンパートメント４、８を互い
に分離するインターセル仕切り１０とを有する。二極電
極１２は、容器２のそれぞれ別個のセルコンパートメン
ト４、８内にそれぞれ位置した陰極板部分１４と、陽極
板部分１６とを有し、これらの板は仕切り１０の開口９
を密封貫通する導電性リンク１８により互いに電気的に
結合されている。二極電極１２は（関連する陰極板１４
′及び陽極板１６′をそれぞれ有する）同様の二極電極
１２′と交互に配置されているが、これらの電極１２、
１２′は、各セル素子内で、一方の二極電極（例えば１
２）の陰極板部分（例えば１４）が隣接する二極電極（
例えば１２′）の陽極板部分（例えば１６′）と面対面
で対面するように、互いに１８０°の角度だけ交互に方
位がずれている。

【００１４】図３に示す容器２０は底壁２２と、側壁２
４、２６と、インターセル壁２７（以下、インターセル
仕切りという）と、容器２０の頂壁を形成するカバー２
８とを有する。容器２０は多数のコンパートメント３０
を確定し、各コンパートメントは個々のセル素子を収納
するようになっている。インターセル仕切り２７はその
残余部分より厚い中央区分２９を有し、この中央区分は
アンダーカットくぼみ３４（後に詳説する）を具備した
ポケット３２を有する。各コンパートメント３０は仕切
り２７の肉厚区分２０を貫通する開口３５により次の隣
接するコンパートメントに接続している。開口３５は、
図示のように開口３５を迂回する一対の対向するポケッ
ト３２間に存在する。各開口３５は一方のセルコンパー
トメントに対面する第１マウス部３７と、反対端に位置
し次に隣接するセルコンパートメントに対面する第２マ
ウス部３９とを有する。一対のリブ３６ａ、３６ｂは後
に詳説するようにポケット３２間で底壁２２に沿って延
びる。カバー２８は容器２０の壁２４、２６上の肩部３
８と適合するようになっていて、熱シール、接着剤等に
より肩部に接着される。カバー２８は容器２０の開口３
５に整合した複数個の貫通孔４０を有し、本発明による
バッテリーが電解液を通さないインターセルコネクタシ
ールを形成するようにシール密封された後に、開口３５
内へのシーラントの射出を可能にする。

【００１５】図４ー７は導電性リンク４８により電気的
に相互接続された陽極板部分４４及び陰極板部分４６を
有する二極電極４２を示す。詳細には、二極電極４２は
格子（グリッド）ワイヤ４７を備え電気化学的に活性な
材料で糊付けされた共通の導電性基体を有する。二極電
極４２の陽極板４４は微孔性バッテリーセパレータ材料
（例えば、微孔性ポリエチレン）の包体５０内にシース
され、一定のスタック内の電極は、ガス・リ・コンビナ
ント型のバッテリーに普通に使用するような電解液吸収
性の繊維質（例えばグラスファイバ）マット５２により
互いに分離されている。同様の包体５０′は二極電極４
２′の陽極板部分４４′を包囲する。

【００１６】各二極電極４２、４２′は、陽極板側で電
流収集境界部４９から延びた複数個の相互連結グリッド
ワイヤ４７と、二極電極４２の陰極板側で電流収集境界
部５３から延びたグリッドワイヤ５１とを有する共通の
導電性基体を共有する。リンク４８はそれぞれの電流収
集境界部４９、５３を一緒に結合し、多数の孔５４を有
し、これらの孔５４はスタック内の隣接する二極電極４
２の同様の孔に整合し、これにより、シーラント射出ノ
ズルは、後に詳説するように、整合した孔を通って容器
２０の底部へ延びることができる。

【００１７】一対の非導電性のバー５６、５６′が二極
電極４２の一面上で境界部４９、５３の近傍においてリ
ンク４８に固定されている。別の対のバー５８、５８′
は二極電極４２の反対面上で境界部４９、５３の近傍に
おいてリンク４８に同様に固定されている。バー５６、
５６′、５８、５８′はポリプロピレン（補強のため約
２０％のグラスファイバを含むのが好ましい）で形成す
るのがよく、適当なモールド内に二極電極４２を位置決
めしモールド内にポリプロピレンを射出して境界部にバ
ー材料を結合することにより、元の位置でモールド成形
するのが好ましい。

【００１８】組立て期間中、それぞれの二極電極４２、
４２′は図１、２に関連して既述した方法でバッテリー
容器内で積載され、スタック内のそれぞれの二極電極上
のバー５６ー５６′、５８ー５８′を開口３５内（即ち
、マウス部３７、３９に隣接させて）で互いに当接させ
て、それぞれの二極電極を互いに離間させ、これの間に
射出されたシーラントの流出を防止する。各二極電極４
２のための各組のバー５６、５６′、５８ー５８′はギ
ャップ６０、６０′により互いに離間せしめられ、これ
らのギャップは共働してバーとこれを取り巻くリンク４
８との間に領域（即ち、ギャップ６０ー６０′）を形成
し、組立て期間中に、この領域へシーラントが射出され
る。組立て期間中、それぞれの二極電極は上述の方法で
積載されて、それぞれのバーを互いに当接させ、これら
の間に上述のシーラント受け入れ領域を提供する。図４
、９に明示するように、バー５６ー５６′、５８ー５８
′は開口３５の長さにわたって延び、仕切り２７の肉厚
部分２９内のポケット３２に適合する端部６２、６４を
有する。バーの端部６２、６４はそこから横断方向に突
出した耳部６６、６８を有し、これらの耳部はポケット
３２内に保持されるようにポケットのアンダーカットく
ぼみ３４の形状に実質上対応している（図８参照）。

【００１９】二極電極４２を上述の方法で組立てた後、
液体シーラント７０を十分な圧力下でそれぞれのバー間
の領域内へ射出し、バー５６、５６′、５８、５８′、
リンク４８間及びバーの端部とポケット３２との間のす
べての空間、隙間をシーラントで完全に満たさせ、バー
とポケットの壁とにシーラントを接着させ、隣接するセ
ルコンパートメント間に電解液不透過性のバリヤを提供
する。ガラス充填エポキシ樹脂は有効な熱硬化性シーラ
ントであることが判明した。代わりに、シーラントはそ
の寿命全体にわたって可撓性を維持するものでもよく、
従って、塑性状態に硬化する前に液体として開口内へ射
出されるシリコンゴムの如き電解液に対して抵抗を有す
るエラストマー材料でよい。また、シーラントは、射出
後にシーラントを膨張させて開口の端部におけるバーと
くぼみとの間の領域をシーラントで完全に満たさせるよ
うな吹込み剤等を含むとよい。このような吹込み剤は、
全体にわたって分布した多数の小さな独立気泡を有する
シーラントを提供することとなる。

【００２０】シーラント７０は、カバー２８を容器２０
に固定した後に、カバー２８の孔４０を通し更にインタ
ーセルリンク４８のそれぞれの開口５４を通して容器２
０の底壁２２に実質上到達するまでノズル（図示せず）
を挿入することにより、バー間の領域内へ射出される。同時に、シーラントは低圧でバー間の領域内へ射出され
、バー間へシーラントを配分する速度と同じ速度でノズ
ルをバー間の領域からゆっくり引き戻し、シーラントの
運動前面の前方すべての空気を開口から変位させてカバ
ー２８の開口４０から空気を排出させる。

【００２１】図９に明示するように、底壁２２から上方
に突出したリブ３６ａ、３６ｂはスタックの端部で容器
２０の底壁２２に隣接した二極電極４２′上のバー５８
、５８′に当接し、これらと共働してシーラント流出防
止バリヤを形成する。図３、８に明示するように、ポケ
ット３２はその端部でバー間の領域内へ突出する隆起部
３３を有する。ポケット３２内のシーラント７０が容器
の表面に十分に接着しない場合は、隆起部３３は、漏洩
する電解液のフィルムがシーラント７０とポケット３２
を画定する壁との接触面に沿ってセルコンパートメント
間で運動しなければならない経路の長さを増大させる機
能を果たす。これにより、フィルムを横切る電圧（ＩＲ
）降下が増大し、電流漏洩を減少させる。

【００２２】微孔性セパレータ５０は各二極電極の陽極
板４４をシースし、セパレータの材料をその中心線７２
で折り曲げ板４４の外側でその側縁７４、７６を自身に
（例えば、熱シールで）接着することにより形成された
包体７８の形をしている。包体７８の残りの縁部（即ち
、リンクに隣接した縁部）は開放したままでもよいし、
自身にシールしてもよい。

【００２３】図１１は、長さ全体にわたって延びる傾斜
隆起部８０を有し二極電極４２上に位置した一対のバー
５６ー５６′と、隆起部８０に対応する寸法及び形状の
傾斜チャンネル８２を有し同じ二極電極のために使用す
る他の一対のバー５８ー５８′とを示す。この構成のた
め、積載期間中、１つの二極電極のバーの傾斜隆起部８
０は次の隣接する二極電極のバーの傾斜チャンネル８２
内に収納保持される。これにより、積載期間中に二極電
極どうしが整合すると共に、バー間の領域からのシーラ
ントの流出に対する大なる抵抗を提供する。

【００２４】図１２ー１４は本発明の別の実施例を示す
。図１２ー１４に示す容器１００は側壁１０２、１０４
と、底壁１０６と、隣接するセルコンパートメント１１
０、１１２を互いに分離するインターセル仕切り壁１０
８とを有する。インターセル仕切り壁１０８は、隣接す
るセルコンパートメント内のセル素子間を連通させる貫
通開口１１４を備えた肉厚区分１０９を有し、開口１１
４を迂回するポケット１１６をも有する。二極電極１１
８は陽極板部分１２０と、陰極板部分１１２と、導電性
インターセルコネクタリンク１２４とを有する。各板部
分１２０、１２２は、リンク１２４にそれぞれ連結され
関連する板からの電流を有効に収集するサブバーとして
の機能を果たす導電性境界部１２６、１２８を有する。各板は活性材料のペースト１３２内に埋設された導電性
ワイヤのグリッド構造を有する。それぞれの二極電極１
１８は図１に関連して既述したと同じ方法で容器１００
内に積載され、ガス・リ・コンビナント型のバッテリー
に使用されるような電解液吸収性で電解液の移動を不能
にするマット１３４により互いに離間せしめられている
。このマット１３４はガス・リ・コンビナント型のバッ
テリー分野の当業者にとって既知の微細なグラスファイ
バでできている。図１３、１４に明示するように、グラ
スファイバのマット１３４は開口１１４のマウス部１３
５、１３７に当接し、射出期間中の開口１１４及びポケ
ット１１６からのシーラント１３６の流出を防止するバ
リヤを提供するようにそれぞれの二極電極間で圧縮され
る。図１ー１１の実施例と同様、容器１００はポケット
１１６に整合した一対の孔１４０を備えたカバー１３８
を有する。シーラント射出ノズル（図示せず）は一方又
は両方の孔１４０を通して挿入され、容器１００の底壁
１０６の近傍まで延びる。次いで、シーラントを射出す
るが、これと同時に、シーラントの流量に匹敵する速度
でノズルをゆっくり引き戻し、これにより、シーラント
は空気を開口１１４及びポケット１１６から変位させ、
孔１４０を通して排出させる。容器の壁１０６は複数個
のリブ１４２を有し、これらのリブはセル素子を壁１０
６から離間させ、電解液のための追加の容量を提供する
と共に、セル内での電解液の循環を容易にする。

【図面の簡単な説明】

【図１】並置型の二極電極を有するマルチセル二極バッ
テリーの概略断面図である。

【図２】図１の２ー２線における断面図である。

【図３】本発明の二極バッテリーを収納するための容器
の分解部品斜視図である。

【図４】本発明の一実施例に係る二極電極及びシーラン
トバリヤの平面図である。

【図５】図４の５ー５線における断面図である。

【図６】図４の６ー６線における断面図である。

【図７】図４の７ー７線に沿って見た図である。

【図８】図４と同様の図であるが、図３に示す容器内に
位置した二極電極を示す図である。

【図９】図８の９ー９線における断面図である。

【図１０】図８の１０ー１０線における断面図である。

【図１１】本発明に係るシーラントバリヤバーを示す二
極電極のインターセルコネクタ領域の断面斜視図である
。

【図１２】本発明の別の実施例を示す拡大分解部品斜視
図である。

【図１３】図１２と同様の図であるが、二極電極を容器
内に積載した後のバッテリーのインターセルコネクタ領
域を示す図である。

【図１４】図１３の１４ー１４線における断面図である
。

【符号の説明】

２０、１００　　容器２２、２４、２６、１０２、１０４、１０６　　壁２７
、１０８　　仕切り２８、１３８　　カバー２９、１０９　　肉厚区分３０、１１０、１１２　　セルコンパートメント３５、
１１４　　開口３７、３９、１３５、１３７　　マウス部４２、１１８
　　二極電極４４、４４′、１２０　　陽極板４６、４６′、１２２　　陰極板４８、１２４　　インターセルコネクタ（リンク）５０
、５０′、５２、１３４　　セパレータ５４　　孔５６、５６′、５８、５８′、１３４　　バリヤ（バー
）６０、６０′、１１６　　領域６２、６４　　端部７０、１３６　　シーラント１１６　　ポケット１２６、１２８　　境界部１３４　　マット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　カバー（２８；１３８）、及び、複数
個の個々のセルコンパートメント（３０；１１０、１１
２）を画定する複数個の壁であって、各セルコンパート
メントを相互に隔離するインターセル仕切り壁（２７；
１０８）をも有する複数個の壁を備えた容器（２０；１
００）と；互いに交互に位置し電解液透過性のセパレー
タ（５０、５０′、５２；１３４）により互いに離間せ
しめられた陽極板（４４、４４′；１２０）及び陰極板
（４６、４６′；１２２）を前記各セルコンパートメン
ト内にスタックとして備えたガルバノセル素子と；前記
仕切り壁（２７；１０８）を貫通し、隣接する前記セル
コンパートメント（３０；１１０、１１２）内の隣接す
る前記セル素子を互いに電気的に接続するための通路を
同隣接するセルコンパートメント間に提供する開口（３
５；１１４）と；前記開口（３５；１１４）を介して前
記隣接するセル素子を一緒に電気的に直列接続するイン
ターセルコネクタ手段（４８；１２４）と；を有するマ
ルチセル電気バッテリーを製造する方法であって、前記
セルコンパートメント内に前記セル素子を形成するよう
にしかも前記インターセルコネクタ手段（４８；１２４
）を前記開口（４８；１１４）内に収納するように、前
記容器（２０；１００）内で前記陽極板及び陰極板をス
タックとして重ねる工程と；前記インターセルコネクタ
手段（４８；１２４）をバリヤ手段（５６、５６′、５
８、５８′；１３４）で取り囲んでこれらの手段間に射
出シーラント（７０；１３６）を収納保持する領域（６
０、６０′；１１６）を画定する工程と；前記領域（６
０、６０′；１１６）内にシーラント（７０；１３６）
を射出して同領域を同シーラントで満たし、前記開口（
３５；１１４）を通しての前記セルコンパートメント（
３０；１１０、１１２）間での電解液の漏洩を阻止する
ように前記インターセルコネクタ手段（４８；１２４）
を同シーラント内に埋設する工程と；を有するマルチセ
ル電気バッテリーの製造方法において、前記インターセ
ル仕切り壁（２７；１０８）が、同仕切り壁の残余部よ
り厚くなっていて前記インターセルコネクタ手段（４８
；１２４）を収納するようになった区分（２９；１０９
）を有し；前記仕切り壁（２７；１０８）を貫通する前
記開口（３５；１１４）が前記区分（２９；１０９）内
に位置しており；前記開口（３５；１１４）の各端部に
マウス部（３７、３９；１３５、１３７）を設けて、各
マウス部を前記隣接するセルコンパートメントの１つに
対面させ；前記インターセルコネクタ手段（４８；１２
４）が、一つのセルコンパートメント内の第１セル素子
の陽極板（４４、４４′；１２０）を隣接するセルコン
パートメント内の第２セル素子の陰極板（４６、４６′
；１２２）に直接接続するように、それぞれが一対の実
質上共面で異極の板（４４、４４′、４６、４６′；１
２０、１２２）を結合して二極電極（４２、１１８）と
する複数個の導電性のリンク（４８；１２４）を有し；
前記製造方法が、射出した前記シーラント（７０；１３
６）を収納保持するための前記領域（６０、６０′；１
１６）を画定するために前記バリヤ手段（５６、５６′
、５８、５８′；１３４）を前記マウス部（３７、３９
；１３５、１３７）に実質的に密接させて位置させるよ
うに、前記各スタック内の隣接する二極電極（４２；１
１８）間に前記バリヤ手段（５６、５６′、５８、５８
′；１３４）を位置決めする工程と；前記セルコンパー
トメント内に前記セル素子を形成するように、しかも、
（イ）前記各二極電極（４２；１１８）の前記リンク（
４８；１２４）が前記開口（３５；１１４）内で他の二
極電極のリンクに実質上整合しかつ（ロ）前記バリヤ手
段（５６、５６′、５８、５８′；１３４）が、前記シ
ーラント（７０；１３６）の射出期間中に前記領域（６
０、６０′；１１６）から前記セルコンパートメント（
３０；１１０、１１２）内への同シーラントの漏れに対
するバリヤを提供するように、前記容器（２０；１００
）内で前記二極電極（４２；１１８）をスタックとして
重ねる工程；とを有する、ことを特徴とするマルチセル
電気バッテリーの製造方法。
【請求項２】　　前記バリヤ手段が前記二極電極（４２
）のための対応する前記リンク（４８）の両端でそれぞ
れの二極電極（４２）の各側部に固定された一対の電気
絶縁性のバー（５６、５６′、５８、５８′）を有し；
前記二極電極（４２）が、前記開口（３５）内で前記バ
ー（５６、５６′、５８、５８′）を互いに当接させた
状態で、前記容器（２０）内で積載されることを特徴と
する請求項１のマルチセル電気バッテリーの製造方法。
【請求項３】　　前記電解液透過性のセパレータが前記
各セル素子の板間ですべての電解液を実質上移動不能に
する電解液吸収マット（１３４）を有し；前記製造方法
が、前記開口（１１４）の外部に前記バリヤ手段を形成
するように前記マウス部（１３５、１３７）に隣接して
前記二極電極（１１８）で前記マット（１３４）の周辺
部を圧縮する工程を有することを特徴とする請求項１の
マルチセル電気バッテリーの製造方法。
【請求項４】　　前記壁の１つが前記カバー（２８；１
３８）により提供され；前記シーラントを射出する工程
が前記カバー（２８；１３８）に設けた少なくとも１つ
の孔（４０；１４０）を通して行われることを特徴とす
る請求項１のマルチセル電気バッテリーの製造方法。
【請求項５】　　前記シーラント（７０；１３６）が、
前記孔（４０；１４０）を通って前記領域（６０、６０
′；１１６）内へ、同孔（４０；１４０）に対向した前
記容器（２０；１００）の壁（２２；１０６）の近傍ま
で延びる、ノズルを通して射出され；前記ノズルが、前
記領域（６０、６０′；１１６）内へ前記シーラント（
７０；１３６）を射出する速度と同じ速度で、シーラン
トの射出期間中に同領域（６０、６０′；１１６）から
引き戻されることを特徴とする請求項４のマルチセル電
気バッテリーの製造方法。
【請求項６】　　前記シーラント（７０；１３６）が自
動膨張性のもので、前記領域（６０、６０′；１１６）
への同シーラントの充填を容易にするため、前記シーラ
ントの射出期間中に膨張することを特徴とする請求項１
のマルチセル電気バッテリーの製造方法。
【請求項７】　　前記自動膨張性のシーラント（７０；
１３６）が、同シーラントを微孔性塊に膨張させる吹込
み剤を含んでいることを特徴とする請求項６のマルチセ
ル電気バッテリーの製造方法。
【請求項８】　　前記各リンク（４８）が少なくとも１
つの貫通孔（５４）を有し、すべての該リンク（４８）
の前記貫通孔（５４）が前記開口（３５）に整合してお
り、前記シーラント（７０）が前記貫通孔（５４）を通
して射出されることを特徴とする請求項１のマルチセル
電気バッテリーの製造方法。
【請求項９】　　前記シーラント（７０）が硬化可能な
ものであり；前記製造方法が射出後にシーラント（７０
）を硬化させる工程を有することを特徴とする請求項１
のマルチセル電気バッテリーの製造方法。
【請求項１０】　　ガス・リ・コンビナント型マルチセ
ル電気バッテリーあって、互いに交互に位置し電気バッ
テリーの電解液を吸収し実質上移動不能にする吸収性マ
ット（１３４）により互いに離間せしめられた陽極板（
１２０）及び陰極板（１２２）を、これら板間での酸素
の運搬を許容した状態で、各セルコンパートメント内に
スタックとして備えたガルバノセル素子を有し；前記各
陽極板及び各陰極板の少なくとも１縁に沿って電流収集
境界部（１２６、１２８）が設けられ；各導電性リンク
（１２４）が、一つのセルコンパートメント内の第１セ
ル素子の陽極板（１２０）の前記電流収集境界部（１２
６）を隣接するセルコンパートメント内の第２セル素子
の陰極板（１２２）の前記電流収集境界部（１２８）に
直接接続するように、一対の実質上共面で異極の板（１
２０、１２２）を二極電極（１１８）に結合するガス・
リ・コンビナント型マルチセル電気バッテリーを、請求
項１の方法により、製造する方法において、前記開口（
１１４）内への前記シーラント（１３６）の射出期間中
同開口（１１４）から前記セルコンパートメント（１１
０、１１２）内への同シーラントの漏れを実質上阻止す
るために、同開口（１１４）の前記マウス部（１３５、
１３７）において前記電流収集境界部（１２６、１２８
）を圧縮するように前記容器（１００）内で前記二極電
極を重ねる工程を有することを特徴とするガス・リ・コ
ンビナント型マルチセル電気バッテリーの製造方法。
【請求項１１】　　前記吸収性マット（１３４）がグラ
スファイバでできていることを特徴とする請求項１０の
ガス・リ・コンビナント型マルチセル電気バッテリーの
製造方法。
【請求項１２】　　前記開口（１１４）を迂回する一対
のポケット（１１６）を前記区分（１０９）内に形成す
る工程と；隣接する前記セルコンパートメント（１１０
、１１２）間での電解液の漏洩を実質上阻止するために
前記開口（１１４）及び前記ポケット（１１６）を前記
シーラント（１３６）で実質上満たし同シーラント内に
前記リンク（１２４）を埋設するように、同シーラント
（１３６）を前記開口（１１４）内へ射出する工程と；
を有することを特徴とする請求項１０のガス・リ・コン
ビナント型マルチセル電気バッテリーの製造方法。
【請求項１３】　　複数個の個々のセルコンパートメン
ト（３０；１１０、１１２）を画定する複数個の壁（２
２、２４、２６、２７；１０２、１０４、１０６、１０
８）であって、各セルコンパートメントを相互に隔離す
るインターセル仕切り壁（２７；１０８）をも有する複
数個の壁を備えた容器（２０；１００）と；互いに交互
に位置し電解液透過性のセパレータ（５０、５０′、５
２；１３４）により互いに離間せしめられた陽極板（４
４、４４′；１２０）及び陰極板（４６、４６′；１２
２）を前記各セルコンパートメント内にスタックとして
備えたガルバノセル素子と；前記仕切り壁（２７；１０
８）を貫通し、隣接する前記セルコンパートメント（３
０；１１０、１１２）内の隣接する前記セル素子を互い
に電気的に接続するための通路を同隣接するセルコンパ
ートメント間に提供する開口（３５；１１４）と；前記
開口（３５；１１４）を通して前記隣接するセル素子を
一緒に電気的に直列接続するインターセルコネクタ手段
（４８；１２４）と；を有する二極マルチセル電気バッ
テリーにおいて、前記インターセル仕切り壁（２７；１
０８）が、同仕切り壁の残余部より厚くなっていて前記
インターセルコネクタ手段（４８；１２４）を収納する
ようになった区分（２９；１０９）を有し；前記仕切り
壁（２７；１０８）を貫通する前記開口（３５；１１４
）が前記区分（２９；１０９）内に位置しており；前記
通路が前記セルコンパートメントの１つに対面する第１
端部（３７；１３７）と、前記容器（２０；１００）内
でこの１つのセルコンパートメントに隣接する第２のセ
ルコンパートメントに対面する第２端部（３９；１３５
）とを有し；前記インターセルコネクタ手段（４８；１
２４）が、二極電極（４２、１１８）の陽極板（４４、
４４′；１２０）を一つのセルコンパートメント内の第
１セル素子内に位置させ同二極電極（４２；１１８）の
陰極板（４６、４６′；１２２）を隣接するセルコンパ
ートメント内の第２セル素子内に位置させるように、そ
れぞれが一対の実質上共面で異極の板（４４、４４′、
４６、４６′；１２０、１２２）を前記二極電極（４２
、１１８）に結合する複数個の導電性のリンク（４８；
１２４）を有し；バリヤ手段（５６、５６′、５８、５
８′；１３４）がバッテリーの組立て期間中に前記通路
からの射出シーラントの流出を阻止するように同通路内
で隣接する前記二極電極（４２；１１８）間を延びて前
記第１及び第２端部（３７、１３７；３９、１３５）に
連続しており；前記シーラント（７０；１３６）が、隣
接する前記セルコンパートメント（３０；１１０、１１
２）間での電解液の漏洩を実質上阻止するように、前記
通路を満たし、前記リンク（４８；１２４）を埋設し、
前記隣接するセルコンパートメント間に電解液を実質上
通さないシールを形成することを特徴とする二極マルチ
セル電気バッテリー。
【請求項１４】　　前記バリヤ手段（５６、５６′；５
８、５８′）が前記二極電極（４２）に固定され、前記
通路の前記第１及び第２端部（３７、３９）の内側に位
置していることを特徴とする請求項１３の二極マルチセ
ル電気バッテリー。
【請求項１５】　　前記セパレータが前記各セル素子の
前記板（１１８）間ですべての電解液を実質上移動不能
にする電解液吸収マット（１３４）を有し；前記バリヤ
手段が、前記二極電極間で圧縮され前記第１及び第２端
部（１３５、１３７）に隣接し前記通路の外部に位置し
た前記マット（１３４）の周辺部により構成されている
ことを特徴とする請求項１３の二極マルチセル電気バッ
テリー。
【請求項１６】　　前記バリヤ手段が非導電性バー（５
６、５６′、５８、５８′）を有することを特徴とする
請求項１４の二極マルチセル電気バッテリー。
【請求項１７】　　前記非導電性バー（５６、５６′、
５８、５８′）が元の場所でモールド成形されているこ
とを特徴とする請求項１６の二極マルチセル電気バッテ
リー。
【請求項１８】　　前記非導電性バー（５６、５６′、
５８、５８′）が前記通路の両側で前記区分（２９）の
前記ポケット（３２）に適合する端部（６２、６４）を
有することを特徴とする請求項１６の二極マルチセル電
気バッテリー。
【請求項１９】　　前記マット（１３４）が繊維の心綿
でできていることを特徴とする請求項１５の二極マルチ
セル電気バッテリー。
【請求項２０】　　前記繊維をグラスファイバとしたこ
とを特徴とする請求項１９の二極マルチセル電気バッテ
リー。
【請求項２１】　　前記シーラント（７０；１３６）が
エラストマーでできていることを特徴とする請求項１３
の二極マルチセル電気バッテリー。
【請求項２２】　　前記シーラント（７０；１３６）が
耐酸シリコンゴムでできていることを特徴とする請求項
２１の二極マルチセル電気バッテリー。
【請求項２３】　　前記シーラント（７０；１３６）が
前記通路内へ射出される流体前駆物質で後に硬化する材
料でできていることを特徴とする請求項１３の二極マル
チセル電気バッテリー。
【請求項２４】　　前記材料が熱可塑性樹脂及び熱硬化
性樹脂のうちから選択されることを特徴とする請求項２
３の二極マルチセル電気バッテリー。
【請求項２５】　　前記材料が前記容器と実質上同じ組
成を有する熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項
２４の二極マルチセル電気バッテリー。
【請求項２６】　　前記熱可塑性樹脂をポリプロピレン
としたことを特徴とする請求項２５の二極マルチセル電
気バッテリー。
【請求項２７】　　前記熱硬化性樹脂をエポキシ樹脂と
したことを特徴とする請求項２４の二極マルチセル電気
バッテリー。
【請求項２８】　　前記各リンク（４８）が開口（５４
）を備え、同リンク（４８）の同開口（５４）が前記通
路内で互いに整合していることを特徴とする請求項１３
の二極マルチセル電気バッテリー。
【請求項２９】　　前記シーラント（７０；１３６）が
微孔性であることを特徴とする請求項１３の二極マルチ
セル電気バッテリー。