JPH07183019A - 角形密閉電池 - Google Patents
角形密閉電池Info
- Publication number
- JPH07183019A JPH07183019A JP5324013A JP32401393A JPH07183019A JP H07183019 A JPH07183019 A JP H07183019A JP 5324013 A JP5324013 A JP 5324013A JP 32401393 A JP32401393 A JP 32401393A JP H07183019 A JPH07183019 A JP H07183019A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- gas
- safety valve
- anode cap
- area
- 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
Links
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
Landscapes
- 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】 角形密閉電池内で急激に発生したガスを安全
弁を内蔵する陽極キャップのガス抜き孔から一気に排出
させる。 【構成】 電池内で発生したガスが所定圧を超えた時に
作動する安全弁と、電池の外装缶に装着された封口体に
設けられ安全弁を内蔵し、側面にガス抜き孔を有する陽
極キャップとを備えた角形密閉電池において、陽極キャ
ップ１０のガス抜き孔１０ｄの開口面積を、当該ガス抜
き孔が形成されている側面１０ｃの面積に対して２０％
乃至３０％の大きさに設定するようにしたものである。
弁を内蔵する陽極キャップのガス抜き孔から一気に排出
させる。 【構成】 電池内で発生したガスが所定圧を超えた時に
作動する安全弁と、電池の外装缶に装着された封口体に
設けられ安全弁を内蔵し、側面にガス抜き孔を有する陽
極キャップとを備えた角形密閉電池において、陽極キャ
ップ１０のガス抜き孔１０ｄの開口面積を、当該ガス抜
き孔が形成されている側面１０ｃの面積に対して２０％
乃至３０％の大きさに設定するようにしたものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、角形密閉電池に関す
る。
る。
【０００２】
【従来の技術】ニカド電池（ニッケルカドミウム二次電
池）の後継としてニッケル水素電池が採用されてきてい
る。このニッケル水素電池は、ニカド電池に比べて単位
体積当たりのエネルギ容量が高く、且つ諸特性について
もニカド電池に遜色のない特性を有している。
池）の後継としてニッケル水素電池が採用されてきてい
る。このニッケル水素電池は、ニカド電池に比べて単位
体積当たりのエネルギ容量が高く、且つ諸特性について
もニカド電池に遜色のない特性を有している。
【０００３】ところで、通常のニカド電池、ニッケル水
素電池は、円筒形とされているために機器への収納に際
して収納効率が悪く、特に、小型軽量化を図っているコ
ードレス機器においては大きな問題となってきている。
そこで、機器への収納効率を高めるようにした角形の電
池が使用されてきている。角形密閉電池は、図３に示す
ように偏平な直方体状をなし、例えば、高さは、円筒形
電池と同じ高さ、長側面１ａは円筒電池の直径と同じ長
さ、短側面１ｂは長側面１ａの１／３の長さとされてお
り、３個並べると円筒形電池１個分を収納するスペース
に相当する大きさとなるように形成されている。そし
て、外装缶１内に発電要素２（図４）が嵌挿され、電解
液が注入された後矩形状の上部開口端１ｃに封口体３が
嵌合装着され、全周を溶接されて密閉構造とされてい
る。
素電池は、円筒形とされているために機器への収納に際
して収納効率が悪く、特に、小型軽量化を図っているコ
ードレス機器においては大きな問題となってきている。
そこで、機器への収納効率を高めるようにした角形の電
池が使用されてきている。角形密閉電池は、図３に示す
ように偏平な直方体状をなし、例えば、高さは、円筒形
電池と同じ高さ、長側面１ａは円筒電池の直径と同じ長
さ、短側面１ｂは長側面１ａの１／３の長さとされてお
り、３個並べると円筒形電池１個分を収納するスペース
に相当する大きさとなるように形成されている。そし
て、外装缶１内に発電要素２（図４）が嵌挿され、電解
液が注入された後矩形状の上部開口端１ｃに封口体３が
嵌合装着され、全周を溶接されて密閉構造とされてい
る。
【０００４】封口体３は、図３及び図４に示すように矩
形状の蓋板４と、蓋板４の中央に穿設された孔４ａにガ
スケット５を介して液密に嵌合装着され、下端が発電要
素２の陽極集電体が接続されるリード板７の一端と共に
蓋板４にカシメ固定されたリベット６と、当該リベット
６に載置され、外装缶１の各短側面１ｂ（図３）側に臨
む両側部に夫々設けられたフランジ８ａを介して溶着固
定され、各長側面１ａに臨む各側面８ｂの各下端に夫々
ガスの逃げ路となる切欠８ｃが設けられた陽極キャップ
８と、陽極キャップ８に内蔵されリベット６の孔６ａを
閉塞する安全弁９等により構成されている。安全弁９
は、何らかの原因により電池内圧が異常上昇して所定圧
を超えるとリベット６の孔６ａを通して加わるガス圧に
より開弁し、外装缶１内のガスを陽極キャップ８の切欠
８ｃから外部に排出させ、電池内圧を低下させる。
形状の蓋板４と、蓋板４の中央に穿設された孔４ａにガ
スケット５を介して液密に嵌合装着され、下端が発電要
素２の陽極集電体が接続されるリード板７の一端と共に
蓋板４にカシメ固定されたリベット６と、当該リベット
６に載置され、外装缶１の各短側面１ｂ（図３）側に臨
む両側部に夫々設けられたフランジ８ａを介して溶着固
定され、各長側面１ａに臨む各側面８ｂの各下端に夫々
ガスの逃げ路となる切欠８ｃが設けられた陽極キャップ
８と、陽極キャップ８に内蔵されリベット６の孔６ａを
閉塞する安全弁９等により構成されている。安全弁９
は、何らかの原因により電池内圧が異常上昇して所定圧
を超えるとリベット６の孔６ａを通して加わるガス圧に
より開弁し、外装缶１内のガスを陽極キャップ８の切欠
８ｃから外部に排出させ、電池内圧を低下させる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ニッケル水素電池は、
過充電時に発生するガス圧を電池内部で完全に消費する
構造とされているが、万一の場合に備えて安全弁９が内
蔵されている。従って、安全弁９は、異常状態例えば、
短絡等により一気にガスが発生して内圧が急激に上昇す
るような場合にも対処し得ることが必要である。このよ
うな異常状態において急激に発生したガスを排出させる
ためには陽極キャップ８の切欠８ｃを出来るだけ大きく
開口させることが好ましいが、余り大きく開口させると
陽極キャップの強度が低下するばかりでなく、内蔵せる
安全弁９の作動圧（開弁圧）が不足する等の問題があ
る。
過充電時に発生するガス圧を電池内部で完全に消費する
構造とされているが、万一の場合に備えて安全弁９が内
蔵されている。従って、安全弁９は、異常状態例えば、
短絡等により一気にガスが発生して内圧が急激に上昇す
るような場合にも対処し得ることが必要である。このよ
うな異常状態において急激に発生したガスを排出させる
ためには陽極キャップ８の切欠８ｃを出来るだけ大きく
開口させることが好ましいが、余り大きく開口させると
陽極キャップの強度が低下するばかりでなく、内蔵せる
安全弁９の作動圧（開弁圧）が不足する等の問題があ
る。
【０００６】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、内蔵せる安全弁の作動圧を確保すると共に、異常状
態において発生したガスを良好に排出させて内圧を低下
させるようにした角形密閉電池を提供することを目的と
する。
で、内蔵せる安全弁の作動圧を確保すると共に、異常状
態において発生したガスを良好に排出させて内圧を低下
させるようにした角形密閉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】上記目的を達成するため
に本発明によれば、電池内で発生したガスが所定圧を超
えた時に作動する安全弁と、電池の外装缶に装着された
封口体に設けられ前記安全弁を内蔵し、側面に前記ガス
を排出するガス抜き孔が形成された陽極キャップとを備
えた角形密閉電池において、前記陽極キャップのガス抜
き孔の開口面積を、当該ガス抜き孔が形成されている側
面の面積に対して２０％乃至３０％の大きさに設定する
ようにしたものである。
に本発明によれば、電池内で発生したガスが所定圧を超
えた時に作動する安全弁と、電池の外装缶に装着された
封口体に設けられ前記安全弁を内蔵し、側面に前記ガス
を排出するガス抜き孔が形成された陽極キャップとを備
えた角形密閉電池において、前記陽極キャップのガス抜
き孔の開口面積を、当該ガス抜き孔が形成されている側
面の面積に対して２０％乃至３０％の大きさに設定する
ようにしたものである。
【０００８】
【作用】陽極キャップは、側面の面積に対してガス抜き
孔の面積を２０％〜３０％とすることにより、内蔵せる
安全弁に所定の作動圧を付与するに十分な強度を有し、
且つ電池内部でガスが異常に発生した場合に当該ガスを
一気に排出させることが可能となる。
孔の面積を２０％〜３０％とすることにより、内蔵せる
安全弁に所定の作動圧を付与するに十分な強度を有し、
且つ電池内部でガスが異常に発生した場合に当該ガスを
一気に排出させることが可能となる。
【０００９】
【実施例】以下本発明の一実施例を添付図面に基づいて
詳述する。図１は、本発明に係る角形密閉電池の陽極キ
ャップの一例を示し、陽極キャップ１０は、角形の外装
缶の短側面側に臨む両側面１０ａ、１０ａ側の各下端に
夫々フランジ１０ｂ、１０ｂが形成されており、前記外
装缶の長側面側に臨む両側面１０ｃ、１０ｃの各下端中
央には夫々切欠１０ｄ、１０ｄが設けられている。これ
らの切欠１０ｄ、１０ｄは、例えば、三角形状をなして
おり、底辺が開口端とされている。この陽極キャップ１
０は、図４と同様に安全弁を内蔵し、封口体の蓋板に固
定されたリベットに載置され、フランジ１０ｂ、１０ｂ
を溶接されて固定される。そして、切欠１０ｄ、１０ｄ
は、ガス抜き孔とされる。
詳述する。図１は、本発明に係る角形密閉電池の陽極キ
ャップの一例を示し、陽極キャップ１０は、角形の外装
缶の短側面側に臨む両側面１０ａ、１０ａ側の各下端に
夫々フランジ１０ｂ、１０ｂが形成されており、前記外
装缶の長側面側に臨む両側面１０ｃ、１０ｃの各下端中
央には夫々切欠１０ｄ、１０ｄが設けられている。これ
らの切欠１０ｄ、１０ｄは、例えば、三角形状をなして
おり、底辺が開口端とされている。この陽極キャップ１
０は、図４と同様に安全弁を内蔵し、封口体の蓋板に固
定されたリベットに載置され、フランジ１０ｂ、１０ｂ
を溶接されて固定される。そして、切欠１０ｄ、１０ｄ
は、ガス抜き孔とされる。
【００１０】陽極キャップ１０は、内蔵せる安全弁に所
定の作動圧を付与するに十分な強度を有し、且つ切欠１
０ｄは、異常時に急激に発生するガスを一気に排出させ
るに十分な大きさに設定されている。陽極キャップ１０
の側面１０ｃの面積Ｓに対する切欠１０ｄの面積Ｓａの
割合（％）を変化させて定格500mAhのニッケル水素電池
を製造した。これらの電池につき下記仕様で、電池内圧
と、陽極キャップ強度を測定した。
定の作動圧を付与するに十分な強度を有し、且つ切欠１
０ｄは、異常時に急激に発生するガスを一気に排出させ
るに十分な大きさに設定されている。陽極キャップ１０
の側面１０ｃの面積Ｓに対する切欠１０ｄの面積Ｓａの
割合（％）を変化させて定格500mAhのニッケル水素電池
を製造した。これらの電池につき下記仕様で、電池内圧
と、陽極キャップ強度を測定した。
【００１１】電池定格 500mAh 電池内圧の測定方法 電池の一側の長側面を膨れ防止治具により固定し、他側
の長側面に加圧空気を印加してゴム弁の作動圧を測定
し、この作動圧を電池内圧とする。 陽極キャップ強度の測定方法 陽極キャップ１０のフランジ１０ｂ、１０ｂをチャッキ
ングして引張試験機により引張り、強度を測定する。
の長側面に加圧空気を印加してゴム弁の作動圧を測定
し、この作動圧を電池内圧とする。 陽極キャップ強度の測定方法 陽極キャップ１０のフランジ１０ｂ、１０ｂをチャッキ
ングして引張試験機により引張り、強度を測定する。
【００１２】
【表１】 この測定結果から明らかなように、陽極キャップ１０の
側面１０ｃの面積Ｓに対する切欠１０ｄの面積Ｓａは、
１０％〜２０％の範囲が適しており、１０％以下では急
激に発生したガスを一気に排出させることが困難であ
り、また、２０％以上では強度的に不足し、安全弁に所
定の作動圧を付与することが困難となり、作動圧が不安
定となる。
側面１０ｃの面積Ｓに対する切欠１０ｄの面積Ｓａは、
１０％〜２０％の範囲が適しており、１０％以下では急
激に発生したガスを一気に排出させることが困難であ
り、また、２０％以上では強度的に不足し、安全弁に所
定の作動圧を付与することが困難となり、作動圧が不安
定となる。
【００１３】図２は、図１の陽極キャップ１０の側面１
０ｃに形成する三角形の切欠１０ｄの大きさの一例を示
し、側面１０ｃの高さＨ＝1.7 mm、幅Ｗ＝2.9 mmに対
し、切欠１０ｃの高さｈ＝1.0 mm、幅ｗ＝1.5 mmに設定
したものである。このときの切欠１０ｃの開口面積Ｓａ
（＝0.75mm2 ）は、側面１０ｃの面積Ｓ（＝4.93mm2 ）
の１５％の大きさとなる。
０ｃに形成する三角形の切欠１０ｄの大きさの一例を示
し、側面１０ｃの高さＨ＝1.7 mm、幅Ｗ＝2.9 mmに対
し、切欠１０ｃの高さｈ＝1.0 mm、幅ｗ＝1.5 mmに設定
したものである。このときの切欠１０ｃの開口面積Ｓａ
（＝0.75mm2 ）は、側面１０ｃの面積Ｓ（＝4.93mm2 ）
の１５％の大きさとなる。
【００１４】尚、上記実施例では、陽極キャップのガス
抜き孔として三角形状の切欠とした場合について記述し
たが、これに限るものではなく、他の形状でもよいこと
は勿論である。しかしながら、ガス抜き孔は、陽極キャ
ップを製造する際に簡単に設けることができる形状とす
ることが好ましい。
抜き孔として三角形状の切欠とした場合について記述し
たが、これに限るものではなく、他の形状でもよいこと
は勿論である。しかしながら、ガス抜き孔は、陽極キャ
ップを製造する際に簡単に設けることができる形状とす
ることが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、安
全弁を内蔵する陽極キャップのガス抜き孔の開口面積
を、当該ガス抜き孔が設けられる側面の面積に対して２
０％乃至３０％の範囲に設定することにより、安全弁に
所定の作動圧を付与するに十分な強度を有し、且つ電池
内部でガスが異常に発生した場合に当該ガスを一気に排
出させることが可能となるという効果がある。
全弁を内蔵する陽極キャップのガス抜き孔の開口面積
を、当該ガス抜き孔が設けられる側面の面積に対して２
０％乃至３０％の範囲に設定することにより、安全弁に
所定の作動圧を付与するに十分な強度を有し、且つ電池
内部でガスが異常に発生した場合に当該ガスを一気に排
出させることが可能となるという効果がある。
【図１】本発明に係る角形密閉電池の陽極キャップの一
実施例を示す斜視図である。
実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の陽極キャップの側面と切欠との関係を示
す図である。
す図である。
【図３】角形密閉電池の陽極キャップを含む上部斜視図
である。
である。
【図４】図３の矢線ＩＶ−ＩＶに沿う断面図である。
１ 外装缶 ２ 発電要素 ３ 封口体 ４ 蓋板 ５ ガスケット ６ リベット ８、１０ 陽極キャップ １０ｄ 切欠
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坂本 光 福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−６ 古河電池株式会社いわき事業所内 (72)発明者 樋之津 直義 福島県いわき市常磐下船尾町杭出作23−６ 古河電池株式会社いわき事業所内
Claims (1)
- 【請求項１】 電池内で発生したガスが所定圧を超えた
時に作動する安全弁と、電池の外装缶に装着される封口
体に設けられ前記安全弁を内蔵し、側面に前記ガスを排
出するガス抜き孔が形成された陽極キャップとを備えた
角形密閉電池において、 前記陽極キャップのガス抜き孔の開口面積を、当該ガス
抜き孔が形成されている側面の面積に対して２０％乃至
３０％の大きさに設定することを特徴とする角形密閉電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324013A JPH07183019A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 角形密閉電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5324013A JPH07183019A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 角形密閉電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07183019A true JPH07183019A (ja) | 1995-07-21 |
Family
ID=18161167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5324013A Pending JPH07183019A (ja) | 1993-12-22 | 1993-12-22 | 角形密閉電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07183019A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1041656A2 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hermetically sealed storage battery with venting system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140010A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 小型密閉電池 |
-
1993
- 1993-12-22 JP JP5324013A patent/JPH07183019A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06140010A (ja) * | 1992-10-30 | 1994-05-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 小型密閉電池 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1041656A2 (en) * | 1999-03-30 | 2000-10-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hermetically sealed storage battery with venting system |
| EP1041656A3 (en) * | 1999-03-30 | 2003-03-05 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Hermetically sealed storage battery with venting system |
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