JPH065274A - 密閉型電池 - Google Patents
密閉型電池Info
- Publication number
- JPH065274A JPH065274A JP4164500A JP16450092A JPH065274A JP H065274 A JPH065274 A JP H065274A JP 4164500 A JP4164500 A JP 4164500A JP 16450092 A JP16450092 A JP 16450092A JP H065274 A JPH065274 A JP H065274A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve body
- valve
- battery
- elastic
- elastic valve
- 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.)
- Pending
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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
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 密閉型電池で用いられる安全弁の弁体におい
て、膨張を吸収できる安全性の高い弁を提供する。 【構成】 本発明の密閉型電池の安全弁に用いられる弾
性弁体は、上面形状が４角形で、その対向する側縁部が
中央部に比べて厚みが小さくされていることを特徴とす
る。これにより、弁室の容積を大きくすることなく、弁
室内に充分な空間を形成することができ、弁体が熱膨張
したとしても、その体積増大分を充分に吸収することが
でき、安全弁装置を常に有効に作動させるができる。
て、膨張を吸収できる安全性の高い弁を提供する。 【構成】 本発明の密閉型電池の安全弁に用いられる弾
性弁体は、上面形状が４角形で、その対向する側縁部が
中央部に比べて厚みが小さくされていることを特徴とす
る。これにより、弁室の容積を大きくすることなく、弁
室内に充分な空間を形成することができ、弁体が熱膨張
したとしても、その体積増大分を充分に吸収することが
でき、安全弁装置を常に有効に作動させるができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉型電池に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】近年、エレクトロニクスの進歩につれ
て、各種電子機器の主電源およびバックアップ用電源と
して、高信頼性と長寿命の観点から、ニッケル・カドミ
ウム系、ニッケル・水素（金属水素化物）系などの密閉
形アルカリ蓄電池が数多く使用されている。特に、ポー
タブル機器において、電源の小型・薄型化および高容量
化のニーズに対応するために、角形、特に薄い角形小型
密閉電池が開発され、用途が急速に拡大されつつある。
て、各種電子機器の主電源およびバックアップ用電源と
して、高信頼性と長寿命の観点から、ニッケル・カドミ
ウム系、ニッケル・水素（金属水素化物）系などの密閉
形アルカリ蓄電池が数多く使用されている。特に、ポー
タブル機器において、電源の小型・薄型化および高容量
化のニーズに対応するために、角形、特に薄い角形小型
密閉電池が開発され、用途が急速に拡大されつつある。
【０００３】角形小型密閉電池としては、円柱状もしく
は角柱状の１部に排気孔の役割を果たす切り欠きをもう
けた金属製の端子キャップの円形の弁室に弾性弁体を収
納した構造の排気機構を内蔵したものが知られている。
は角柱状の１部に排気孔の役割を果たす切り欠きをもう
けた金属製の端子キャップの円形の弁室に弾性弁体を収
納した構造の排気機構を内蔵したものが知られている。
【０００４】このような弾性弁体としては、円形の弁室
の内周に内接する四角形の上面形状を有するものが知ら
れている。
の内周に内接する四角形の上面形状を有するものが知ら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上面形状が四角形の弁
体では、弁室の中央に位置付けられるように、対角線の
長さを弁室の円形の径より大きくする必要がある。この
ため、弁室内での弁体の容積占有率が従来８０〜９０％
であった。
体では、弁室の中央に位置付けられるように、対角線の
長さを弁室の円形の径より大きくする必要がある。この
ため、弁室内での弁体の容積占有率が従来８０〜９０％
であった。
【０００６】ところで、これらの弾性弁体は、クロロプ
レン、エチレン、プロピレンゴム等の汎用性ゴムが主に
用いられ、常温付近の温度で使用される場合は数年間に
わたり、ほぼ満足の行く弁作動機能を維持していた。近
年、この種の密閉型電池の用途が拡大し、電池が発熱す
るような急速充放電を必要とする動力用電源、コンピュ
ーター関係のバックアップ電源など、これまでと異なっ
て高温、低温を含む広範囲な温度下で連続使用されるよ
うになった。
レン、エチレン、プロピレンゴム等の汎用性ゴムが主に
用いられ、常温付近の温度で使用される場合は数年間に
わたり、ほぼ満足の行く弁作動機能を維持していた。近
年、この種の密閉型電池の用途が拡大し、電池が発熱す
るような急速充放電を必要とする動力用電源、コンピュ
ーター関係のバックアップ電源など、これまでと異なっ
て高温、低温を含む広範囲な温度下で連続使用されるよ
うになった。
【０００７】このような用途では、弾性弁体も、５０〜
１００℃の高温の温度ストレスを受けることになる。こ
の場合、電池の急速充放電に伴う発熱による温度上昇、
あるいは、高温下で使用するとゴムの熱膨張により弁体
体積が常温状態に比べ著しく増加し弁室内に拡大する
が、従来の弁体では、その弁室での容積占有率が上記し
たように８０〜９０％ともともと高いため、このように
熱膨張すると、弁室内一杯に膨張してしまい、通常の弁
体動機能が維持できなくなるおそれがある。
１００℃の高温の温度ストレスを受けることになる。こ
の場合、電池の急速充放電に伴う発熱による温度上昇、
あるいは、高温下で使用するとゴムの熱膨張により弁体
体積が常温状態に比べ著しく増加し弁室内に拡大する
が、従来の弁体では、その弁室での容積占有率が上記し
たように８０〜９０％ともともと高いため、このように
熱膨張すると、弁室内一杯に膨張してしまい、通常の弁
体動機能が維持できなくなるおそれがある。
【０００８】従って、電池内部からの発生ガスを外部に
排気することが困難となって、電池の変形や破裂が生
じ、使用機器の損傷などの問題が生ずるおそれがあっ
た。
排気することが困難となって、電池の変形や破裂が生
じ、使用機器の損傷などの問題が生ずるおそれがあっ
た。
【０００９】そこで、本発明は、膨張したとしても、充
分にその膨張分を吸収することのできる弁体を有する安
全弁装置を備えた密閉型電池を提供することを目的とす
るものである。
分にその膨張分を吸収することのできる弁体を有する安
全弁装置を備えた密閉型電池を提供することを目的とす
るものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池要素を収
納した電池容器と、この電池容器を密閉し、かつ、中央
部にガス排気孔を有した皿状封口板とこの封口板上に配
置され前記ガス排気孔を閉塞する弾性弁体を円形の弁室
に内在したキャップ状正極端子により構成される安全弁
装置とを有する密閉型電池において、前記弾性弁体は、
上面形状が４角形で、その対向する側縁部が中央部に比
べて厚みが小さくされていることを特徴とするものであ
る。
納した電池容器と、この電池容器を密閉し、かつ、中央
部にガス排気孔を有した皿状封口板とこの封口板上に配
置され前記ガス排気孔を閉塞する弾性弁体を円形の弁室
に内在したキャップ状正極端子により構成される安全弁
装置とを有する密閉型電池において、前記弾性弁体は、
上面形状が４角形で、その対向する側縁部が中央部に比
べて厚みが小さくされていることを特徴とするものであ
る。
【００１１】前記側縁部は、上下辺が切り欠かれて、フ
ランジ状とされていることが望ましい。
ランジ状とされていることが望ましい。
【００１２】弁体の縦断面形状は、楕円形に近似した形
状とされていることがのぞましい。
状とされていることがのぞましい。
【００１３】
【作用】弁体の形状を上記の形状にすることにより、弁
室の容積を大きくすることなく、弁室内に充分な空間を
形成することができ、弁体が熱膨張したとしても、その
体積増大分を充分に吸収することができる。
室の容積を大きくすることなく、弁室内に充分な空間を
形成することができ、弁体が熱膨張したとしても、その
体積増大分を充分に吸収することができる。
【００１４】したがって、安全弁装置を常に有効に作用
させるができ、上記したような従来の電池におけるよう
な電池の変形や破裂、使用機器の損傷などの不具合が生
ずることを極力抑えることができる。
させるができ、上記したような従来の電池におけるよう
な電池の変形や破裂、使用機器の損傷などの不具合が生
ずることを極力抑えることができる。
【００１５】
【実施例】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の好ま
しい実施例による密閉型電池について説明する。
しい実施例による密閉型電池について説明する。
【００１６】図１は、本発明の実施例による密閉型電池
の主要部の縦断面図である。
の主要部の縦断面図である。
【００１７】これらの図において、符号１は金属製ケー
ス、符号２はこのケース１の上部に絶縁性と気密性の役
割を果たすガスケット３を介してカシメ加工により封着
固定される金属製の封口板である。
ス、符号２はこのケース１の上部に絶縁性と気密性の役
割を果たすガスケット３を介してカシメ加工により封着
固定される金属製の封口板である。
【００１８】上記ケース１内には、詳細には図示してい
ないが、電気的絶縁の役割を果すセパレータで周囲が袋
状に覆われた正極板、負極板、およびアルカリ電解液か
らなる発電要素４が収納されている。
ないが、電気的絶縁の役割を果すセパレータで周囲が袋
状に覆われた正極板、負極板、およびアルカリ電解液か
らなる発電要素４が収納されている。
【００１９】上記封口板２には、安全弁装置Ｓを構成す
るためにも用いられるキャップ状の正極端子５が設けら
れている。この正極端子５は、ほぼ円柱状をなし、その
一部に複数個の排気孔５ａが形成されている。この正極
端子５の内部には、弁室６が形成されており、この弁室
６内に弾性弁体７を内蔵している。
るためにも用いられるキャップ状の正極端子５が設けら
れている。この正極端子５は、ほぼ円柱状をなし、その
一部に複数個の排気孔５ａが形成されている。この正極
端子５の内部には、弁室６が形成されており、この弁室
６内に弾性弁体７を内蔵している。
【００２０】上記弾性弁体７は、上記のように、クロロ
プレン、エチレン、プロピレンゴム等の汎用性ゴムで例
えば形成することができ、図２にも示したような形状の
ものが望ましい。すなわち、弾性弁体７は、上面形状が
正方形であり、対向する一対の側縁に向けて曲線状で徐
々に厚みが減少されており、該側縁は、上下に段状の切
り欠きが設けられて、フランジ８が形成されていること
が望ましい。
プレン、エチレン、プロピレンゴム等の汎用性ゴムで例
えば形成することができ、図２にも示したような形状の
ものが望ましい。すなわち、弾性弁体７は、上面形状が
正方形であり、対向する一対の側縁に向けて曲線状で徐
々に厚みが減少されており、該側縁は、上下に段状の切
り欠きが設けられて、フランジ８が形成されていること
が望ましい。
【００２１】上記弾性弁体７は、その対角線の長さが弁
室６の径の長さより僅かに大きくされており、図３に示
したようにして、弁室５内に正確に位置決めされて収め
られている。
室６の径の長さより僅かに大きくされており、図３に示
したようにして、弁室５内に正確に位置決めされて収め
られている。
【００２２】本弾性弁体７は、上記の形状により、後に
詳細に説明するように、弁室６の空間における容積占有
率が７０％以下とされていることが望ましい。
詳細に説明するように、弁室６の空間における容積占有
率が７０％以下とされていることが望ましい。
【００２３】以上のような構成の密閉型電池において
は、充電器の故障による過大充電電流の流入や、転極を
伴ような過放電などにより、電池内圧が上昇した場合、
高圧ガスが、弾性弁体７を押し上げ正極端子５の排気孔
５ａから排出される。
は、充電器の故障による過大充電電流の流入や、転極を
伴ような過放電などにより、電池内圧が上昇した場合、
高圧ガスが、弾性弁体７を押し上げ正極端子５の排気孔
５ａから排出される。
【００２４】本発明の効果を確認するため、以下のよう
な実験を行なった。
な実験を行なった。
【００２５】上面形状が正方形の弾性弁体について、弁
室内の体積占有率を２０〜１００％に設定し、１２００
mAh のサブＣサイズの密閉型ニッケル・カドミウム蓄電
池の安全弁装置に用いて、弾性弁体の体積占有率と電池
温度の上昇に伴う、弁作動圧力値の変化の関係を測定し
た。その結果を図４に示す。
室内の体積占有率を２０〜１００％に設定し、１２００
mAh のサブＣサイズの密閉型ニッケル・カドミウム蓄電
池の安全弁装置に用いて、弾性弁体の体積占有率と電池
温度の上昇に伴う、弁作動圧力値の変化の関係を測定し
た。その結果を図４に示す。
【００２６】又、３６Ａ（３０CmA)の電流で充電、逆充
電した時の破裂試験の結果を表１に示す。
電した時の破裂試験の結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１の結果から、弁室内容積に占める、弁
体占有率は７０％以下とすることにより良好な弁機能が
得られ、電池を破裂から保護できることが明らかであ
る。
体占有率は７０％以下とすることにより良好な弁機能が
得られ、電池を破裂から保護できることが明らかであ
る。
【００２９】弁体占有率７０％以上ではゴム製弾性弁体
の熱膨張に伴う体積増加を弁室の内容積では十二分に吸
収しきれず、弁作動圧力値が異常に高くなると共に防爆
性能を著しく損なうことが図４、表１から明らかであ
る。
の熱膨張に伴う体積増加を弁室の内容積では十二分に吸
収しきれず、弁作動圧力値が異常に高くなると共に防爆
性能を著しく損なうことが図４、表１から明らかであ
る。
【００３０】なお、上記弁体の弁室における体積占有率
は、下限を２０％とすることが望ましい。これより、小
さい場合には、弁体の変形を好ましい状態で制御するこ
とが出来ないおそれがあるからである。
は、下限を２０％とすることが望ましい。これより、小
さい場合には、弁体の変形を好ましい状態で制御するこ
とが出来ないおそれがあるからである。
【００３１】
【発明の効果】なお、本弾性弁体７は、図５に示すよう
な長尺物の押し出し成形等により、成形し、これを想像
線で示すように切断して形成することが望ましい。これ
によって、本弾性弁体は、容易に量産することができ
る。
な長尺物の押し出し成形等により、成形し、これを想像
線で示すように切断して形成することが望ましい。これ
によって、本弾性弁体は、容易に量産することができ
る。
【図１】本発明の一実施例における密閉型電池の主要部
の垂直断面図である。
の垂直断面図である。
【図２】上記密閉型電池の安全弁装置に使用される弾性
弁体の斜視図である。
弁体の斜視図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】本発明の効果を確認するための実験の結果を示
すグラフ図である。
すグラフ図である。
【図５】上記弾性弁体の製造方法の一例を説明するため
の説明図である。
の説明図である。
１ ケース ２ 封口板 ５ 正極端子 ５ａ 排気孔 ６ 弁室 ７ 弾性弁体 ８ フランジ
Claims (3)
- 【請求項１】 電池要素を収納した電池容器と、この電
池容器を密閉し、かつ、中央部にガス排気孔を有した皿
状封口板とこの封口板上に配置され前記ガス排気孔を閉
塞する弾性弁体を円形の弁室に内在したキャップ状正極
端子により構成される安全弁装置とを有する密閉型電池
において、前記弾性弁体は、上面形状が４角形で、その
対向する側縁部が中央部に比べて厚みが小さくされてい
ることを特徴とする密閉型電池。 - 【請求項２】 前記側縁部は、上下辺が切り欠かれて、
フランジ状とされている請求項１の密閉型電池。 - 【請求項３】 前記弁体の縦断面形状が、楕円形に近似
した形状とされている請求項１または２の密閉型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164500A JPH065274A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 密閉型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4164500A JPH065274A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 密閉型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065274A true JPH065274A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15794344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4164500A Pending JPH065274A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | 密閉型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065274A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1091430A3 (en) * | 1999-10-08 | 2002-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Safety vent device used in a battery module |
| JP2005026160A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Toshiba Corp | 密閉型蓄電池 |
| JP2008084739A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 円筒形密閉電池 |
| JP2008098546A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサ |
| JP2013062120A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Toyota Motor Corp | 安全弁を備えた電池 |
| US9084017B2 (en) | 2001-11-13 | 2015-07-14 | British Sky Broadcasting Ltd. | Receivers for television signals |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP4164500A patent/JPH065274A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1091430A3 (en) * | 1999-10-08 | 2002-06-12 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Safety vent device used in a battery module |
| US6528202B1 (en) | 1999-10-08 | 2003-03-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Safety vent device used in a battery module |
| US9084017B2 (en) | 2001-11-13 | 2015-07-14 | British Sky Broadcasting Ltd. | Receivers for television signals |
| US9113209B2 (en) | 2001-11-13 | 2015-08-18 | British Sky Broadcasting Ltd | Receivers for television signals |
| US9124935B2 (en) | 2001-11-13 | 2015-09-01 | British Sky Broadcasting Ltd. | Receivers for television signals |
| JP2005026160A (ja) * | 2003-07-04 | 2005-01-27 | Toshiba Corp | 密閉型蓄電池 |
| JP2008084739A (ja) * | 2006-09-28 | 2008-04-10 | Sanyo Electric Co Ltd | 円筒形密閉電池 |
| JP2008098546A (ja) * | 2006-10-16 | 2008-04-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | コンデンサ |
| JP2013062120A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Toyota Motor Corp | 安全弁を備えた電池 |
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