JPH05325929A - アルカリ蓄電池 - Google Patents

アルカリ蓄電池

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JPH05325929A
JPH05325929A JP4154486A JP15448692A JPH05325929A JP H05325929 A JPH05325929 A JP H05325929A JP 4154486 A JP4154486 A JP 4154486A JP 15448692 A JP15448692 A JP 15448692A JP H05325929 A JPH05325929 A JP H05325929A
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JP
Japan
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battery
terminal plate
opening
alkaline storage
plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP4154486A
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English (en)
Inventor
Hirokazu Yoshikawa
博和 吉川
Tatsuya Kitai
達也 北井
Futayasu Iwamaru
二康 岩丸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05325929A publication Critical patent/JPH05325929A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317Re-sealable arrangements
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    • H01M50/317Re-sealable arrangements
    • H01M50/325Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • H01M50/333Spring-loaded vent valves
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【目的】 封口蓋7に内蔵した金属バネ10の収縮とそ
れに伴う弁体11の上方への移動や弁体11の変形を利
用した通常の電池破裂用安全弁機構では対処できないよ
うな高圧の電池内圧上昇時でも、電池破裂を防止するこ
とができる安全性の高いアルカリ蓄電池を提供する。 【構成】 封口蓋7を構成する端子板8と封口板9との
接合部分をハンダ付け、接着剤、スポット溶接などの止
着手段によって高圧下で分離可能なように止着し、端子
板8と封口板9との分離による電気的接触の解除を利用
して、電池反応を停止させてガスの発生を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ蓄電池に係わ
り、さらに詳しくその封口蓋を改良して安全性を高めた
アルカリ蓄電池に関する。
【0002】
【従来の技術】アルカリ蓄電池としては、たとえばニッ
ケル−カドミウム電池、ニッケル−水素吸蔵合金電池な
どに代表されるように、金属酸化物または金属水酸化物
を活物質として含むシート状の正極と、カドミウム、亜
鉛、鉄、それらの酸化物、それらの水酸化物または水素
吸蔵合金を活物質として含むシート状の負極とを用いた
各種の電池が提案されている。
【0003】このアルカリ蓄電池では、電池内部で発生
したガスによって高圧下で破裂するのを防止するため
に、封口板と端子板とで構成される封口蓋にゴムなどの
弾性体で形成された弁体と金属バネを内蔵させたり、あ
るいは弁体のみを内蔵させて、電池内圧が上昇したとき
に上記金属バネの収縮とそれに伴う弁体の上方への移動
を利用するか、あるいは弁体の変形を利用して電池内部
のガスを電池系外に放出させる可逆式安全弁構造が取り
入れられている。
【0004】そして、この封口蓋の作製は、図2に示す
ように、封口板9内に弁体11、金属バネ10および端
子板8を挿入し、封口板9の外周部をかしめて、いわゆ
るクリンプシールして一体化している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記のようなクリンプ
シールした構造の安全弁構造では、電池内部にガスが発
生して電池の内部圧力が上昇したときは金属バネ10が
収縮し弁体11が上方へ移動して封口板9との間に隙間
をつくり、電池内部のガスは封口板9のガス検知孔9a
および端子板8のガス排出孔8aを通って電池外部に放
出されるが、クリンプシールして一体構造にしているた
めに、高圧下でも端子板8と封口板9とが分離せず、電
池内圧がさらに上昇して高圧になった場合には金属バネ
10が機能を喪失して、電池内部のガスを電池外部に放
出することができなくなり、電池が破裂するという問題
があった。
【0006】したがって、本発明は、上記のような従来
のアルカリ蓄電池における高圧下での破裂という問題点
を解決し、電池内部にガスが異常発生して電池内圧が高
圧になった場合でも破裂を防止することができる安全性
の優れた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】本発明は、封口板と端子
板とで形成される空間内に弁体、金属バネを収容し、封
口板と端子板との接合部分をハンダ付け、接着剤、スポ
ット溶接などで止着することによって、上記目的を達成
したものである。
【0008】すなわち、上記のような態様で封口板と端
子板とを止着しておけば、電池内部にガスが異常発生し
て電池内圧が高圧になった場合には、封口板と端子板と
が分離して電気的接触を解除し、反応が進行できなくな
ってガスの発生が停止する。
【0009】したがって、弁体や金属バネによる安全弁
機構では電池破裂を防止することができない場合でも、
封口体と端子板との分離による電気的接触の解除によっ
て電池破裂を防止することができ、高い安全性を確保す
ることができる。
【0010】本発明のアルカリ蓄電池において、正極の
活物質として用いる金属酸化物や金属水酸化物として
は、その代表的なものとして、たとえば一酸化ニッケル
(NiO)、二酸化ニッケル(NiO2 )、水酸化ニッ
ケル〔Ni(OH)2 〕などが挙げられる。ただし、こ
れらは正極が放電状態にある場合であり、正極が充電状
態にある場合には上記金属酸化物や金属水酸化物は別の
化合物として存在する。
【0011】負極の活物質として用いる水素吸蔵合金と
しては、たとえば実施例で用いるようなTiZrVNi
Cr系の水素吸蔵合金をはじめ、LaZrNiAl系、
TiNi系、TiNiZr系、MmNi3 系のものな
ど、各種の水素吸蔵合金が挙げられる。
【0012】電解液はアルカリ水溶液で構成されるが、
このアルカリ水溶液としては、たとえば水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金
属の水酸化物の水溶液が用いられる。
【0013】
【実施例】つぎに、本発明の実施例を図面を参照しつつ
説明する。
【0014】図1は本発明のアルカリ蓄電池の一実施例
を示す縦断面図である。図1において、1は正極、2は
負極、3はセパレータ、4は渦巻状電極体、5は電池ケ
ース、6は環状ガスケット、7は封口蓋、8は端子板、
9は封口板、10は金属バネ、11は弁体、12は正極
リード体、13は絶縁体、14は絶縁体である。
【0015】正極1は焼結式ニッケル電極が用いられて
いて、活物質として水酸化ニッケル(ただし、放電時
で、充電時にはオキシ水酸化ニッケルになる)含むシー
ト状のものであり、負極2は圧着式水素吸蔵合金電極が
用いられていて、活物質として組成がTi16Zr1622
Ni39Cr7 で示される水素吸蔵合金を含むシート状の
ものである。
【0016】セパレータ3はナイロン不織布からなり、
上記正極1と負極2はこのセパレータ3を介して重ね合
わせられ渦巻状に巻回されて渦巻状電極体4にされてい
る。
【0017】上記渦巻状電極体4は電池ケース5内に収
容され、該渦巻状電極体4の上部には絶縁体14が配置
されている。また、上記渦巻状電極体4の電池ケース5
内への収容に先立って、電池ケース5の底部に絶縁体1
3が配置され、電池ケース5と正極1との接触を防止で
きるようにされている。
【0018】環状ガスケット6はナイロン66で作製さ
れ、封口蓋7は端子板8と封口板9とで構成され、電池
ケース5の開口部はこの封口蓋7と上記環状ガスケット
6とで封口されている。
【0019】端子板8にはガス排出孔8aが設けられ、
封口板9にはガス検知孔9aが設けられ、この端子板8
と封口板9とは封口板9の外周立ち上がり部9bの内周
側に端子板8の外周鍔部を入れて位置合わせをし、該端
子板8の外周鍔部と封口板9の外周鍔部とをハンダ付け
で止着している。
【0020】そして、これらの端子板8と封口板9とで
構成される封口蓋7の内部には金属バネ10と弁体11
とが収容されている。
【0021】電池ケース5は冷間圧延鋼製で表面にニッ
ケルメッキを施したものであり、その内部への渦巻状電
極体4などの挿入後、その開口端近傍の一部を全周にわ
たって内方へ突出させて内方突出部5aを形成し、該内
方突出部5aで環状ガスケット6の下部を支えている。
【0022】つまり、電池ケース5の開口部に環状ガス
ケット6と封口蓋7とを配置し、環状ガスケット6の下
部を上記内方突出部5aで支え、電池ケース5の開口端
部を内方に折り曲げて環状ガスケット6を封口蓋7に圧
接させて電池ケース5の開口部を封口している。
【0023】正極1は正極リード体12によって封口板
9の下側部分に接続され、その結果、封口蓋7の端子板
8は正極端子を兼ね、負極2はその外周部で電池ケース
5の内周面に圧接し、その結果、電池ケース5は負極端
子を兼ねている。
【0024】そして、この電池には濃度30重量%の水
酸化カリウム水溶液が電解液として注入されている。
【0025】この電池では、通常の状況下では金属バネ
10の押圧力により弁体11がガス検知孔9aを閉塞し
ているので、電池内部は密閉状態に保たれている。そし
て、電池内部にガスが発生して電池内圧が上昇した場合
には、金属バネ10が収縮して弁体11とガス検知孔9
aとの間に隙間が生じ、電池内部のガスはガス検知孔9
aおよびガス排出孔8aを通過して電池外部に放出さ
れ、電池破裂が防止できるように構成されているが、ガ
スの発生が多かったり、電池温度が異常に上昇したり、
誤って火中に投入されるなどによって、電池内圧が高圧
になって上記の電池破裂防止用の安全弁機構では対応で
きなくなった場合には、上記端子板8と封口板9とが分
離して、両者の電気的接触が解除され、電池反応を停止
させてガスの発生を停止させ、電池破裂を防止すること
ができる。
【0026】つまり、この電池では、通常の安全弁機構
以外に、端子板8と封口板9との分離に基づく安全弁機
構を有していて、いわば二重の電池破裂用安全弁機構を
備えている。
【0027】なお、上記実施例では、端子板8と封口板
9とをハンダ付けで止着する場合について説明したが、
この端子板8と封口板9との止着は、上記ハンダ付け以
外にも、接着剤やスポット溶接によるものであってもよ
いし、また電池ケース5の開口端部の内方への締め付け
による環状ガスケット6の押圧力を利用したものでもよ
い。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、封口
蓋6に内蔵した金属バネ10の収縮とそれに伴う弁体1
1の上方への移動や弁体11の変形などによる通常の電
池破裂用安全弁機構以外に、端子板8と封口板9との接
合部分を高圧下で分離可能なように止着することによっ
て、その分離による端子板8と封口板9との電気的接触
の解除を利用して、電池反応を停止させてガスの発生を
停止させることにより、電池破裂を防止して、より安全
性の高いアルカリ蓄電池を提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアルカリ蓄電池の一実施例を示す縦断
面図である。
【図2】従来のアルカリ蓄電池の一例を示す縦断面図で
ある。
【符号の説明】
1 正極 2 負極 3 セパレータ 5 電池ケース 6 環状ガスケット 7 封口蓋 8 端子板 8a ガス排出孔 9 封口板 9a ガス検知孔 9b 外周立ち上がり部 10 金属バネ 11 弁体

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 金属酸化物または金属水酸化物を活物質
    として含むシート状の正極1と、カドミウム、亜鉛、
    鉄、それらの酸化物、それらの水酸化物または水素吸蔵
    合金を活物質として含むシート状の負極2と、セパレー
    タ3と、アルカリ水溶液からなる電解液が電池ケース5
    内に収容され、上記電池ケース5の開口部は少なくとも
    弁体11を内蔵した封口蓋7と環状ガスケット6とで封
    口されているアルカリ蓄電池において、上記封口蓋7を
    構成する端子板8と封口板9との接合部分が高圧で分離
    可能に止着されていることを特徴とするアルカリ蓄電
    池。
JP4154486A 1992-05-20 1992-05-20 アルカリ蓄電池 Pending JPH05325929A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20010618