JPH0732031B2 - 金属‐気体電池 - Google Patents
金属‐気体電池Info
- Publication number
- JPH0732031B2 JPH0732031B2 JP1107112A JP10711289A JPH0732031B2 JP H0732031 B2 JPH0732031 B2 JP H0732031B2 JP 1107112 A JP1107112 A JP 1107112A JP 10711289 A JP10711289 A JP 10711289A JP H0732031 B2 JPH0732031 B2 JP H0732031B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plate
- container
- metal
- electrode plate
- stack
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- 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
- H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
- H01M50/138—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery adapted for specific cells, e.g. electrochemical cells operating at high temperature
- H01M50/1385—Hybrid cells
-
- 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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はニッケル−水素電池のような金属−気体電池に
関し、さらに詳細には、金属−気体電池に使用される電
極板積層体の支持組立体に関する。
関し、さらに詳細には、金属−気体電池に使用される電
極板積層体の支持組立体に関する。
金属−気体電池、特にニッケル−水素電池は、密閉した
容器内に電極板積層体を収容する。
容器内に電極板積層体を収容する。
容器はほぼ円筒形状を有し、水素のような気体がこの容
器に加圧充填される。従来、ニッケル合金のような金属
板を、これを適当に形作られた心金のまわりに伸張させ
て１つの半球形状の端部分を有する中空円筒形状に油圧
成形する。２つのこのような部材を互に溶接して２つの
半球形状端部分を有する円筒形容器を形成する。油圧成
形工程の制約から、容器の全長が制限され、例えば、直
径8.9cm（3.5inch）の容器では、最大全長がほぼ36cm
（14inch）に制限される。
器に加圧充填される。従来、ニッケル合金のような金属
板を、これを適当に形作られた心金のまわりに伸張させ
て１つの半球形状の端部分を有する中空円筒形状に油圧
成形する。２つのこのような部材を互に溶接して２つの
半球形状端部分を有する円筒形容器を形成する。油圧成
形工程の制約から、容器の全長が制限され、例えば、直
径8.9cm（3.5inch）の容器では、最大全長がほぼ36cm
（14inch）に制限される。
従来の製造では、圧力容器の全長、したがって個々の電
池の容量は、金属油圧成形工程の制約により制限されて
いる。一端から片持ちされる電極板積層体を有する代表
的なニッケル−水素電池は長さが代表的には、20−30cm
（８−12inch）である。加えて、油圧成形と関連した高
い機械設備費のために油圧成形工程の最初に規定しなけ
ればならない容器の直径を束縛する。さらに、圧力容器
の製作のため油圧成形され中空円筒部材の板厚は変り、
半円球端部分と円筒部材の縁部の中間の円筒部材の部分
では最小であるから、容器は最小の板厚を使用して予想
される突発の圧力にも耐えるように設計されなければな
らずその結果製作費用と容器重量が増大する。
池の容量は、金属油圧成形工程の制約により制限されて
いる。一端から片持ちされる電極板積層体を有する代表
的なニッケル−水素電池は長さが代表的には、20−30cm
（８−12inch）である。加えて、油圧成形と関連した高
い機械設備費のために油圧成形工程の最初に規定しなけ
ればならない容器の直径を束縛する。さらに、圧力容器
の製作のため油圧成形され中空円筒部材の板厚は変り、
半円球端部分と円筒部材の縁部の中間の円筒部材の部分
では最小であるから、容器は最小の板厚を使用して予想
される突発の圧力にも耐えるように設計されなければな
らずその結果製作費用と容器重量が増大する。
単一の電極板積層体の構成部品は、陰極板、気体拡散セ
パレータ、および陽極板を含む。これらの構成部品は中
央に開口部を有する比較的薄い、たとえば0.25−1.27mm
（0.01−0.05inch）の円盤又は環状の平板である。細長
い芯上に組立てるときこれらの構成部品を並置し、整合
させ、連続に繰返して個々の金属−気体電池の従来の電
極板積層体を形成する。
パレータ、および陽極板を含む。これらの構成部品は中
央に開口部を有する比較的薄い、たとえば0.25−1.27mm
（0.01−0.05inch）の円盤又は環状の平板である。細長
い芯上に組立てるときこれらの構成部品を並置し、整合
させ、連続に繰返して個々の金属−気体電池の従来の電
極板積層体を形成する。
密閉した圧力容器内での従来の電極板積層体の支持は従
来は、一端近くに端板を取り付けた細長い円筒状の芯
を、組立てた電極板積層体の各構成部品の開口部に通す
ことによって達成されていた。第２の端板は組立てた電
極板積層体の他端と接して芯に着脱可能に取付けられ
る。
来は、一端近くに端板を取り付けた細長い円筒状の芯
を、組立てた電極板積層体の各構成部品の開口部に通す
ことによって達成されていた。第２の端板は組立てた電
極板積層体の他端と接して芯に着脱可能に取付けられ
る。
芯の一端は、圧力容器を形成する２つの部材を互に溶接
するのに使われる溶接リングによって、圧力容器の一端
近くでこれに固定される。かくして、電極板積層体は、
芯の一端部および圧力容器から片持ちされる。電極板積
層体によって及ぼされる圧力の大部分と積層体の重量は
細長い芯により支えられるため、この芯は電池に働く特
定の圧力と重量に耐えるように、寸法の各々異なる電池
ごとに設計をし直す必要がある。さらに、ニッケル−水
素電池は、人工衛星の電源として機能するため、人工衛
星の打上げ前試験中、打上げ中、飛行中に電池に力が伝
わり、各々の電池の電極板積層体を、このような力によ
り損傷を受けないように支持する必要がある。人工衛星
の試験、打上げ、及び軌道上の運動中、従来の電池に働
く力により、電極板積層体の支持されてない構成部品、
特に芯の支持されてない端部に近い構成部品が圧力容器
の壁に衝突し、これによって電極を損傷させたり、短絡
させたりする。そのような衝突は電池の早期故障の原因
となる。
するのに使われる溶接リングによって、圧力容器の一端
近くでこれに固定される。かくして、電極板積層体は、
芯の一端部および圧力容器から片持ちされる。電極板積
層体によって及ぼされる圧力の大部分と積層体の重量は
細長い芯により支えられるため、この芯は電池に働く特
定の圧力と重量に耐えるように、寸法の各々異なる電池
ごとに設計をし直す必要がある。さらに、ニッケル−水
素電池は、人工衛星の電源として機能するため、人工衛
星の打上げ前試験中、打上げ中、飛行中に電池に力が伝
わり、各々の電池の電極板積層体を、このような力によ
り損傷を受けないように支持する必要がある。人工衛星
の試験、打上げ、及び軌道上の運動中、従来の電池に働
く力により、電極板積層体の支持されてない構成部品、
特に芯の支持されてない端部に近い構成部品が圧力容器
の壁に衝突し、これによって電極を損傷させたり、短絡
させたりする。そのような衝突は電池の早期故障の原因
となる。
圧力容器のほぼ中央に位置決めした溶接リングから２つ
の別々の電極板積層体を片持ち式に取付けて、ニッケル
−水素電池のエネルギ容量並びに一体性と耐久性を増大
させることが提案されている。しかしながら、２つの別
々の電極板積層体間の電解質の流通に延する内部抵抗が
中央の溶接リングにより発生する。さらに、各別々の電
極板積層体は中央支持部から片持ちされており、かくし
て、人工衛星の打上げや軌道上の運動中に遭遇する力に
より電池の早期故障を起こしやすい。
の別々の電極板積層体を片持ち式に取付けて、ニッケル
−水素電池のエネルギ容量並びに一体性と耐久性を増大
させることが提案されている。しかしながら、２つの別
々の電極板積層体間の電解質の流通に延する内部抵抗が
中央の溶接リングにより発生する。さらに、各別々の電
極板積層体は中央支持部から片持ちされており、かくし
て、人工衛星の打上げや軌道上の運動中に遭遇する力に
より電池の早期故障を起こしやすい。
金属−気体電池に使われる端板は、中央を貫通した開口
部を有しかつ、複数のリボンにより間隔をへだてられし
かも互に固着された２つの同一寸法の環状板で構成され
ている。複数のリボンは各々の板に溶接のような適当な
手段によって固定されている。板とリボンはニッケル合
金で作られている。しかしながら、従来の端板は、高価
であり、比較的長期の製作期間を必要とする。また、金
属−気体電池の市場において端板の製造は比較的需要が
少いため、射出成形の型の費用が高いプラスチック製の
端板の製造は適当ではなかった。このように高価でな
く、薄く、例えば2.5mm（0.10in）程度で、容積が小さ
く、軽量の端板が金属−気体電池において必要とされて
いる。
部を有しかつ、複数のリボンにより間隔をへだてられし
かも互に固着された２つの同一寸法の環状板で構成され
ている。複数のリボンは各々の板に溶接のような適当な
手段によって固定されている。板とリボンはニッケル合
金で作られている。しかしながら、従来の端板は、高価
であり、比較的長期の製作期間を必要とする。また、金
属−気体電池の市場において端板の製造は比較的需要が
少いため、射出成形の型の費用が高いプラスチック製の
端板の製造は適当ではなかった。このように高価でな
く、薄く、例えば2.5mm（0.10in）程度で、容積が小さ
く、軽量の端板が金属−気体電池において必要とされて
いる。
従って、本発明の目的は圧力容器内に収容される電極板
積層体がそのほぼ全長にわたって効果的に支持される金
属−気体電池を提供することである。
積層体がそのほぼ全長にわたって効果的に支持される金
属−気体電池を提供することである。
本発明の別の目的は、電極板積層体を位置決めする細長
い芯が電極板積層体によって加えられる圧力の負荷を支
えるための実質的な構成部材ではない、金属−気体電池
に使用される電極板積層体の支持組立体を提供すること
である。
い芯が電極板積層体によって加えられる圧力の負荷を支
えるための実質的な構成部材ではない、金属−気体電池
に使用される電極板積層体の支持組立体を提供すること
である。
本発明の更に別の目的は、圧力容器の部品製造工程によ
って制約を受けない長さを有する金属−気体電池を製作
することである。
って制約を受けない長さを有する金属−気体電池を製作
することである。
本発明の更に別の目的は、ほぼ均一の板厚を持ち軽量
で、どのような長さにも製造できる、金属−気体電池に
使用する圧力容器を提供することである。
で、どのような長さにも製造できる、金属−気体電池に
使用する圧力容器を提供することである。
本発明の更に別の目的は、比較的薄く、軽量で、高価で
なく、比較的容積が小さく、高強度を持つ金属−気体電
池に使用する端板を提供することである。
なく、比較的容積が小さく、高強度を持つ金属−気体電
池に使用する端板を提供することである。
本発明の上記の目的および他の目的を達成するために、
具体的に詳しく後述するように、本発明は高い圧力で流
体を収容する容器の中に位置決めされた電極板積層体
が、電池に働く外力によって容器に衝突するのを抑制す
るための、金属−気体電池に使われる支持組立体を特徴
とする。この支持組立体は離れた位置で容器に固定され
ており、電極板積層体の両端に連結されている。電極板
積層体は、２つの端板、陰極板、陽極板、および陰極板
と陽極板との間に位置決めされた電気絶縁性の多孔質セ
パレータ板よりなる。
具体的に詳しく後述するように、本発明は高い圧力で流
体を収容する容器の中に位置決めされた電極板積層体
が、電池に働く外力によって容器に衝突するのを抑制す
るための、金属−気体電池に使われる支持組立体を特徴
とする。この支持組立体は離れた位置で容器に固定され
ており、電極板積層体の両端に連結されている。電極板
積層体は、２つの端板、陰極板、陽極板、および陰極板
と陽極板との間に位置決めされた電気絶縁性の多孔質セ
パレータ板よりなる。
本発明の他の特徴では、金属−気体電池に使用する第１
及び第２の支持組立体を提供する。第１及び第２の組立
体は協働して、高い圧力で流体を収容した容器内に位置
決めされた電極板積層体が容器に衝突するのを抑制す
る。電極板積層体は２つの端部のあるほぼ円筒形状を有
し、そして複数の構成部品板からなる。第１の支持組立
体は電極板積層体の一端に、又容器に固定され、第２の
支持組立体は、電極板積層体の他端に又容器に固定され
る。
及び第２の支持組立体を提供する。第１及び第２の組立
体は協働して、高い圧力で流体を収容した容器内に位置
決めされた電極板積層体が容器に衝突するのを抑制す
る。電極板積層体は２つの端部のあるほぼ円筒形状を有
し、そして複数の構成部品板からなる。第１の支持組立
体は電極板積層体の一端に、又容器に固定され、第２の
支持組立体は、電極板積層体の他端に又容器に固定され
る。
本発明の更に別の特徴では、第１および第２のリングと
各々貫通した開口部を有する第１および第２の端板とか
らなる支持組立体を提供する。貫通した開口部を有する
ほぼ円筒形状の電極板積層体は容器内に位置決めされ
る。電極板積層体は陰極板、陽極板、および陰極板と陽
極板との間に位置決めされる電気絶縁性の多孔質セパレ
ータを含む複数の構成部品板よりなる。細長い芯は開口
部内に位置決めされる。電極板積層体、第１端板、およ
び第２端板は細長い芯に着脱可能に取付けられる。第１
端板は第１溶接リングと合致し、第２端板は第２溶接リ
ングと合致して、電極積層体が容器に衝突するのを抑制
する。
各々貫通した開口部を有する第１および第２の端板とか
らなる支持組立体を提供する。貫通した開口部を有する
ほぼ円筒形状の電極板積層体は容器内に位置決めされ
る。電極板積層体は陰極板、陽極板、および陰極板と陽
極板との間に位置決めされる電気絶縁性の多孔質セパレ
ータを含む複数の構成部品板よりなる。細長い芯は開口
部内に位置決めされる。電極板積層体、第１端板、およ
び第２端板は細長い芯に着脱可能に取付けられる。第１
端板は第１溶接リングと合致し、第２端板は第２溶接リ
ングと合致して、電極積層体が容器に衝突するのを抑制
する。
本発明の更に別の特徴では、第１の板と第２の板からな
り、金属−気体電池に使用する端板を提供する。第１と
第２の板は互に固着される。第２の板は内側と外側の円
周部と、介在させた周囲に延びる隆起部分をもつ。隆起
部分には放射状に延びたエンボスが形成されている。
り、金属−気体電池に使用する端板を提供する。第１と
第２の板は互に固着される。第２の板は内側と外側の円
周部と、介在させた周囲に延びる隆起部分をもつ。隆起
部分には放射状に延びたエンボスが形成されている。
本発明の更に別の特徴では、金属−気体電池の構成部品
を収容する容器を提供する。この容器は、２つの円周方
向に延びたリップを構成するほぼ円筒状の容器部分と、
リップの１つに固着された第１の端部分と、他のリップ
に固着された第２の端部分とからなる。
を収容する容器を提供する。この容器は、２つの円周方
向に延びたリップを構成するほぼ円筒状の容器部分と、
リップの１つに固着された第１の端部分と、他のリップ
に固着された第２の端部分とからなる。
明細書の一部をなす添付図は、本発明の実施例を示し、
詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立
つ。
詳細な説明とともに、本発明の原理を説明するのに役立
つ。
第１図に示すように、本発明の金属−気体電池は20で示
され、電池の作動に適した圧力の流体、例えば42−84kg
/cm2（600−1200psi）の気体水素を充填できる薄肉の圧
力容器12から成っている。圧力容器14は、ほぼ円筒形状
の容器中間部分14と、後述するように容器中間部分14の
両端に固定された容器端部分16および18とよりなる。圧
力容器14は適当な材料の板を円筒形状にロール加工によ
り成形し、材料の当接する縁を適当な手段で固着するこ
とによって、例えば圧力容器14の全長にわたって縁を互
に溶接することによって形成される。端部16と18は、ほ
ぼ中空の半球形状に油圧成形し、後述するように適当な
手段、例えば溶接により圧力容器14の別々の端に固定さ
れる。このような構成及び組立てのため、圧力容器12は
与えられた直径に対し、所望な長さに製造することがで
きる。圧力容器12は、インターナショナルニッケルカン
パニーで製造されるニッケル合金であるインコネル71
8、のような適当な軽量材料で製作することができる。
され、電池の作動に適した圧力の流体、例えば42−84kg
/cm2（600−1200psi）の気体水素を充填できる薄肉の圧
力容器12から成っている。圧力容器14は、ほぼ円筒形状
の容器中間部分14と、後述するように容器中間部分14の
両端に固定された容器端部分16および18とよりなる。圧
力容器14は適当な材料の板を円筒形状にロール加工によ
り成形し、材料の当接する縁を適当な手段で固着するこ
とによって、例えば圧力容器14の全長にわたって縁を互
に溶接することによって形成される。端部16と18は、ほ
ぼ中空の半球形状に油圧成形し、後述するように適当な
手段、例えば溶接により圧力容器14の別々の端に固定さ
れる。このような構成及び組立てのため、圧力容器12は
与えられた直径に対し、所望な長さに製造することがで
きる。圧力容器12は、インターナショナルニッケルカン
パニーで製造されるニッケル合金であるインコネル71
8、のような適当な軽量材料で製作することができる。
第１図および第２図において、芯材は30で示され、この
芯材の軸上に電極板積層体が端板50、51と52および細長
い芯34を含む溶接リング60と端板52、溶接リング62との
間に位置決めされており、そしてこの芯材30は細長い芯
34を有する。電極板積層体20は両端のあるほぼ円筒形状
であり、貫通した開口部を有し、陰極板、陽極板および
陽極板と陰極板との間に介在させた電気絶縁性の多孔質
のセパレータ板を含む複数の構成部品板より構成され
る。細長い芯34はほぼ環状の外周の断面形状を有し、一
端に一体に形成され、環状の肩33を構成するフランジ32
を有し、また細長い芯34の他端には雄ねじ部36が形成さ
れている。芯材30は、又外面に形成され、そのほぼ全長
に延び、第１図および第２図に示すように、導線70、71
を形成する陰極タブおよび陽極タブを導びく１つ又は１
つ以上の溝38を有している。導線70、71は当業者にとっ
て明らかなように端子80、81に夫々接続される。各端子
80、81は容器12を流体漏れしないようにシールする圧入
テフロンシール82およびシール用カラー83を備えてい
る。
芯材の軸上に電極板積層体が端板50、51と52および細長
い芯34を含む溶接リング60と端板52、溶接リング62との
間に位置決めされており、そしてこの芯材30は細長い芯
34を有する。電極板積層体20は両端のあるほぼ円筒形状
であり、貫通した開口部を有し、陰極板、陽極板および
陽極板と陰極板との間に介在させた電気絶縁性の多孔質
のセパレータ板を含む複数の構成部品板より構成され
る。細長い芯34はほぼ環状の外周の断面形状を有し、一
端に一体に形成され、環状の肩33を構成するフランジ32
を有し、また細長い芯34の他端には雄ねじ部36が形成さ
れている。芯材30は、又外面に形成され、そのほぼ全長
に延び、第１図および第２図に示すように、導線70、71
を形成する陰極タブおよび陽極タブを導びく１つ又は１
つ以上の溝38を有している。導線70、71は当業者にとっ
て明らかなように端子80、81に夫々接続される。各端子
80、81は容器12を流体漏れしないようにシールする圧入
テフロンシール82およびシール用カラー83を備えてい
る。
第２図は、芯材30に端板50、51、52、座金40、43、48、
および電極板積層体20の構成部品を組付けるための構成
を示している。図示するように、皿座金48をその内径部
が肩33に当接するように細長い芯34上に位置決めする。
しかる後、端板52を細長い芯34上にそのほぼ平らな面が
電極板積層体20の一端に接触し、エンボスのある面が皿
座金48の外径部に当接するように位置決めする。次に電
極板積層体20を細長い芯34上に位置決めする。第２図に
示すように、電極板積層体20は、ガススクリーン21、陰
極板22、２枚のセパレータ23、絶縁リング24、陽極板25
および26、絶縁リング27、２枚のセパレータ28および陰
極板29で構成される。電極板積層体20のこれらの構成部
品の各々は細長い芯34に取付けるように中央に貫通した
開口部を有する円盤状の薄い板の形態である。セパレー
タ23、28は液体電解質を通過させるのに十分な空孔をも
つ適当な電気絶縁材料、例えばポリスルホン、ポリアミ
ド、無機酸化物、あるいは石綿で作られる。構成部品21
−29は、当業者にとって明らかなように、構成すべき電
池の容量に応じて、複数回連続に繰返しても良い。
および電極板積層体20の構成部品を組付けるための構成
を示している。図示するように、皿座金48をその内径部
が肩33に当接するように細長い芯34上に位置決めする。
しかる後、端板52を細長い芯34上にそのほぼ平らな面が
電極板積層体20の一端に接触し、エンボスのある面が皿
座金48の外径部に当接するように位置決めする。次に電
極板積層体20を細長い芯34上に位置決めする。第２図に
示すように、電極板積層体20は、ガススクリーン21、陰
極板22、２枚のセパレータ23、絶縁リング24、陽極板25
および26、絶縁リング27、２枚のセパレータ28および陰
極板29で構成される。電極板積層体20のこれらの構成部
品の各々は細長い芯34に取付けるように中央に貫通した
開口部を有する円盤状の薄い板の形態である。セパレー
タ23、28は液体電解質を通過させるのに十分な空孔をも
つ適当な電気絶縁材料、例えばポリスルホン、ポリアミ
ド、無機酸化物、あるいは石綿で作られる。構成部品21
−29は、当業者にとって明らかなように、構成すべき電
池の容量に応じて、複数回連続に繰返しても良い。
陰極板および陽極板の各々は、導電性材料、例えばニッ
ケル、で作られたタブを有している。電荷を運ぶタブ
は、各々隣接して積層され、溝38の中に置かれて後述す
るように電池の陽極端子および陰極端子に接続される。
ガススクリーン21と同様の形状を有するガススクリーン
47を陰極板29と連続するように細長い芯34上に位置決め
する。次に端板51を、そのほぼ平らな面がガススクリー
ン47に当接するように細長い芯34上に位置決めする。皿
座金40と43を、細長い芯34上に位置決めし、電極板積層
体の個々の構成部品の製造公差を補償するスペーサ要素
44、45および46で分離する。次に端板50の平らな面が皿
座金43に当接するように、端板50を細長い芯34上に位置
決めする。最後に、細長い芯34上に挿入した構成部品を
端板50に適当な力を加えて互いに圧接し、雌ねじ孔をも
ったナット49を芯材30のおねじ部36と完全にかみ合わせ
る。ニッケル−水素電池のような、金属−気体電池の共
通の故障メカニズムは電池の充電と放電の繰り返しによ
り電極板積層体内の陽極板を軸方向に膨張させることに
より表される。本発明の支持組立体においては、このよ
うな膨張は、皿座金40、43を圧縮し、セパレータ23と28
をわずかに圧縮する。端板50、51、および52、溶接リン
グ60、62、および皿座金40、43および48は、適当な軽量
材料、例えばインコネル718で作られる。芯材30とスペ
ーサ44、45および46は比較的高い温度で比較的高い強度
と実用性をもつ適当な電気絶縁材料、例えばポリスルホ
ンのようなプラスチックで作られる。
ケル、で作られたタブを有している。電荷を運ぶタブ
は、各々隣接して積層され、溝38の中に置かれて後述す
るように電池の陽極端子および陰極端子に接続される。
ガススクリーン21と同様の形状を有するガススクリーン
47を陰極板29と連続するように細長い芯34上に位置決め
する。次に端板51を、そのほぼ平らな面がガススクリー
ン47に当接するように細長い芯34上に位置決めする。皿
座金40と43を、細長い芯34上に位置決めし、電極板積層
体の個々の構成部品の製造公差を補償するスペーサ要素
44、45および46で分離する。次に端板50の平らな面が皿
座金43に当接するように、端板50を細長い芯34上に位置
決めする。最後に、細長い芯34上に挿入した構成部品を
端板50に適当な力を加えて互いに圧接し、雌ねじ孔をも
ったナット49を芯材30のおねじ部36と完全にかみ合わせ
る。ニッケル−水素電池のような、金属−気体電池の共
通の故障メカニズムは電池の充電と放電の繰り返しによ
り電極板積層体内の陽極板を軸方向に膨張させることに
より表される。本発明の支持組立体においては、このよ
うな膨張は、皿座金40、43を圧縮し、セパレータ23と28
をわずかに圧縮する。端板50、51、および52、溶接リン
グ60、62、および皿座金40、43および48は、適当な軽量
材料、例えばインコネル718で作られる。芯材30とスペ
ーサ44、45および46は比較的高い温度で比較的高い強度
と実用性をもつ適当な電気絶縁材料、例えばポリスルホ
ンのようなプラスチックで作られる。
次に、第１図および第２図に示すように、溶接リング62
を圧力容器12の外部から容器端部分18と容器中間部分14
に溶接する前に先ず容器端部分18と容器中間部分14との
間に溶接リング62を位置決めし、溶接リング62を軸方向
に整合させることによって金属−気体電池10、特にニッ
ケル−水素電池、を組立てる。端子81を細長い芯34の一
端のフランジ32から溝38をて引き出したタブにより形成
された導線71に、例えば溶接によって固定する。一方、
別の端子80を細長い芯34の他端のねじ部36から溝38を経
て引き出したタブにより形成された導線70に固定する。
導線71に取付けられた端子81を容器端部分18の端部に形
成された開口部に挿入し、細長い芯34を、端板52が溶接
リング62に当接してこのリングと合致するまで、溶接リ
ング62の開口部に挿入する。容器中間部分14は、本発明
の金属−気体電池がこのような方法で部分的に組立てら
れた場合に、溶接リング60が容器中間部分14の縁に当接
し、あるいは、溶接リング60を容器中間部分14の縁に押
しつけることのできるわずかな距離だけ間隔をへだてる
ように寸法が決められている。固定されていない端子80
を容器端部分16の端部の開口部に位置決めし、容器端部
分16を溶接リング60に当接するように位置決めする。し
かる後、容器端部分16と溶接リング60を圧力容器中間部
分14と軸線方向に整合させ、必要ならば、圧力容器中間
部分に圧接させる。容器中間部分14と容器端部分16およ
び溶接リング60との接触時に、溶接リング60を容器中間
部分14と容器端部分16の両方に圧力容器12の外部から溶
接する。この組立て状態では、溶接リング60は端板50に
当接し、ナット49は端板50から極めてわずかな距離、例
えば0.025mm（0.001inch）だけ間隔をへだてることにな
る。皿座金40は一部は、端板50を溶接リング60と接触維
持するように働く。端子80と81は各々容器端部分16と18
に適当な手段、例えば圧入によって夫々固定される。か
くして、完全に組立てられると、溶接リング60、62と皿
座金40、43は圧縮した電極板積層体によって加えられる
圧力と重量のほぼすべてを受ける。
を圧力容器12の外部から容器端部分18と容器中間部分14
に溶接する前に先ず容器端部分18と容器中間部分14との
間に溶接リング62を位置決めし、溶接リング62を軸方向
に整合させることによって金属−気体電池10、特にニッ
ケル−水素電池、を組立てる。端子81を細長い芯34の一
端のフランジ32から溝38をて引き出したタブにより形成
された導線71に、例えば溶接によって固定する。一方、
別の端子80を細長い芯34の他端のねじ部36から溝38を経
て引き出したタブにより形成された導線70に固定する。
導線71に取付けられた端子81を容器端部分18の端部に形
成された開口部に挿入し、細長い芯34を、端板52が溶接
リング62に当接してこのリングと合致するまで、溶接リ
ング62の開口部に挿入する。容器中間部分14は、本発明
の金属−気体電池がこのような方法で部分的に組立てら
れた場合に、溶接リング60が容器中間部分14の縁に当接
し、あるいは、溶接リング60を容器中間部分14の縁に押
しつけることのできるわずかな距離だけ間隔をへだてる
ように寸法が決められている。固定されていない端子80
を容器端部分16の端部の開口部に位置決めし、容器端部
分16を溶接リング60に当接するように位置決めする。し
かる後、容器端部分16と溶接リング60を圧力容器中間部
分14と軸線方向に整合させ、必要ならば、圧力容器中間
部分に圧接させる。容器中間部分14と容器端部分16およ
び溶接リング60との接触時に、溶接リング60を容器中間
部分14と容器端部分16の両方に圧力容器12の外部から溶
接する。この組立て状態では、溶接リング60は端板50に
当接し、ナット49は端板50から極めてわずかな距離、例
えば0.025mm（0.001inch）だけ間隔をへだてることにな
る。皿座金40は一部は、端板50を溶接リング60と接触維
持するように働く。端子80と81は各々容器端部分16と18
に適当な手段、例えば圧入によって夫々固定される。か
くして、完全に組立てられると、溶接リング60、62と皿
座金40、43は圧縮した電極板積層体によって加えられる
圧力と重量のほぼすべてを受ける。
逆に、細長い芯34は圧縮した電極板積層体によって及ぼ
される荷重を実質的に受けず、皿座金48によって芯に及
ぼされる比較的小さい圧力、例えば4.5−13.6kg（10−3
0lbs.）による圧力容器内での軸方向の移動が抑制され
る。電池の寸法によっては、電極板積層体の抵抗は細長
い芯34の軸方向移動を防止するに十分であり、皿座金48
の必要性を除く。この負荷が存在しないことにより、細
長い芯34の単一の構造設計を、電池容量によって指図さ
れるように長さを変化させることだけに受ける本発明の
支持組立体を有する任意の金属−気体電池に使用するこ
とができる。
される荷重を実質的に受けず、皿座金48によって芯に及
ぼされる比較的小さい圧力、例えば4.5−13.6kg（10−3
0lbs.）による圧力容器内での軸方向の移動が抑制され
る。電池の寸法によっては、電極板積層体の抵抗は細長
い芯34の軸方向移動を防止するに十分であり、皿座金48
の必要性を除く。この負荷が存在しないことにより、細
長い芯34の単一の構造設計を、電池容量によって指図さ
れるように長さを変化させることだけに受ける本発明の
支持組立体を有する任意の金属−気体電池に使用するこ
とができる。
第３図と第４図に示すように、従来の金属−気体電池に
おける電極板積層体の支持に使用する先行技術の端板
は、中央開口部92を持ち軸線方向に整合した２枚の環状
板90、91を複数の帯板即ちリボン94を使って互に固着し
て構成され、これらのリボン94は、どちらの板の周囲か
らもはみ出さないように板90、91の間に平行に整列し、
前述したように溶接によって、各板に固着される。前述
したように、先行技術の金属端板は製造に費用がかか
り、非常に長い調達期間を必要とする。
おける電極板積層体の支持に使用する先行技術の端板
は、中央開口部92を持ち軸線方向に整合した２枚の環状
板90、91を複数の帯板即ちリボン94を使って互に固着し
て構成され、これらのリボン94は、どちらの板の周囲か
らもはみ出さないように板90、91の間に平行に整列し、
前述したように溶接によって、各板に固着される。前述
したように、先行技術の金属端板は製造に費用がかか
り、非常に長い調達期間を必要とする。
本発明の金属−気体電池に使用される端板は、第５図及
び第６図に示され、軸線方向に整合した実質的に環状の
開口部55をもった第１の実質的に平らな板53を有する。
第２の板54は、環状の外側リム部分56と内側リム部分57
を有する。第２の板54には、軸線方向に整合した実質的
に環状の開口部55があり、この開口部55は、第１の板53
の開口部55と同一の寸法を有しかつこれと整合する。さ
らに第２の板54は、第５図に示すように、開口部55を軸
線方向に整合した場合に第１の板53の外周形状と実質的
に一致する外周形状を有している。第２の板54は、外側
リム部分56と内側リム部分57との間に、適当な手段、例
えば油圧成形により作られた一連の放射状に延びた溝58
を有する隆起部分を備えている。第１の板53と第２の板
54は適当な手段、例えば、外側リム部分56、57、溝58に
沿って均等に間隔をへだてた複数のスポット溶接によっ
て互に固着される。スポット溶接は、適当な溶接手段、
例えば、レーザ溶接又は電子ビーム溶接によって達成さ
れる。一連のディンプル59が各々の放射状に延びた溝58
と溝58との間に設けられて、組立てたときに本発明の端
板の構造的一体性と剛性とを高める。第２の板上に設け
られ放射状に延びた溝58の実際の数は12から16が望まし
い。ディンプル59を放射状に延びた溝58の間に設ける場
合には、第１の板53を第２の板54にさらに固着するため
にスポット溶接をディンプルのほぼ中心で行なうのが良
い。第２の板54の隆起部分には、第１の板53と第２の板
54の間にたまった電解質の排出ができるように多数の穴
が設けられる。溝58とディンプル59を第５図および第６
図に示したけれども、放射状に浮き出す設計により第２
の板54の均一な剛性を持たせる任意の模様を、第２の板
54の隆起部分に適用できる。エンボス模様により本発明
の端板の体積が本質的に減少される。
び第６図に示され、軸線方向に整合した実質的に環状の
開口部55をもった第１の実質的に平らな板53を有する。
第２の板54は、環状の外側リム部分56と内側リム部分57
を有する。第２の板54には、軸線方向に整合した実質的
に環状の開口部55があり、この開口部55は、第１の板53
の開口部55と同一の寸法を有しかつこれと整合する。さ
らに第２の板54は、第５図に示すように、開口部55を軸
線方向に整合した場合に第１の板53の外周形状と実質的
に一致する外周形状を有している。第２の板54は、外側
リム部分56と内側リム部分57との間に、適当な手段、例
えば油圧成形により作られた一連の放射状に延びた溝58
を有する隆起部分を備えている。第１の板53と第２の板
54は適当な手段、例えば、外側リム部分56、57、溝58に
沿って均等に間隔をへだてた複数のスポット溶接によっ
て互に固着される。スポット溶接は、適当な溶接手段、
例えば、レーザ溶接又は電子ビーム溶接によって達成さ
れる。一連のディンプル59が各々の放射状に延びた溝58
と溝58との間に設けられて、組立てたときに本発明の端
板の構造的一体性と剛性とを高める。第２の板上に設け
られ放射状に延びた溝58の実際の数は12から16が望まし
い。ディンプル59を放射状に延びた溝58の間に設ける場
合には、第１の板53を第２の板54にさらに固着するため
にスポット溶接をディンプルのほぼ中心で行なうのが良
い。第２の板54の隆起部分には、第１の板53と第２の板
54の間にたまった電解質の排出ができるように多数の穴
が設けられる。溝58とディンプル59を第５図および第６
図に示したけれども、放射状に浮き出す設計により第２
の板54の均一な剛性を持たせる任意の模様を、第２の板
54の隆起部分に適用できる。エンボス模様により本発明
の端板の体積が本質的に減少される。
溶接リング60と62には円周方向に延びた外側リム部分64
と、リブ65により軸線方向に片寄せられかつこれによっ
て連結された円周方向に延びた内側リム部分66とを有す
る。端板50、52と溶接リング60、62は、細長い芯34上に
組立て、ナット49により固定したときに、外側リム部分
64が外側リム部分56に当接し、各端板の中間隆起部分の
円周外縁がリム65と接する。金属−気体電池を完全に組
立てたときには、端板50、52は溶接リング60、62に夫々
合致して重なる。
と、リブ65により軸線方向に片寄せられかつこれによっ
て連結された円周方向に延びた内側リム部分66とを有す
る。端板50、52と溶接リング60、62は、細長い芯34上に
組立て、ナット49により固定したときに、外側リム部分
64が外側リム部分56に当接し、各端板の中間隆起部分の
円周外縁がリム65と接する。金属−気体電池を完全に組
立てたときには、端板50、52は溶接リング60、62に夫々
合致して重なる。
このように本発明は、組立てたとき、細長い芯34および
圧力容器12と協働して、電極板積層体を隣接して位置決
めする細長い芯に働く負荷を本質的に減少させながら金
属−気体電池の電極板積層体を支持するように機能す
る、端板50、51および52、溶接リング60および62を含む
支持組立体を提供する。本発明の支持組立体は、電極板
積層体の両端に固定され、圧力容器12と協働して、電極
板積層体をそのほほぼ全長に沿って効果的に支持する。
圧力容器12と協働して、電極板積層体を隣接して位置決
めする細長い芯に働く負荷を本質的に減少させながら金
属−気体電池の電極板積層体を支持するように機能す
る、端板50、51および52、溶接リング60および62を含む
支持組立体を提供する。本発明の支持組立体は、電極板
積層体の両端に固定され、圧力容器12と協働して、電極
板積層体をそのほほぼ全長に沿って効果的に支持する。
したがって、電極板積層体が本発明の支持組立体によ
り、人工衛星の打上げや軌道運動中に遭遇する力のよう
な電池に働く外力により、圧力容器12に衝突するのを抑
制れるから、電極の短絡による電池の早期故障が減少す
る。
り、人工衛星の打上げや軌道運動中に遭遇する力のよう
な電池に働く外力により、圧力容器12に衝突するのを抑
制れるから、電極の短絡による電池の早期故障が減少す
る。
本発明の支持組立体は、特にニッケル−水素電池におけ
る効用について説明したが、支持組立体は、銀−水素電
池および鉛−水素電池を含む、任意の金属−気体電池内
の電極板積層体の支持に利用することができる。
る効用について説明したが、支持組立体は、銀−水素電
池および鉛−水素電池を含む、任意の金属−気体電池内
の電極板積層体の支持に利用することができる。
以下の具体例は本発明の作り方と使い方に詳述し、発明
者が意図した、本発明を実施する最良のやり方を述べる
が、発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
者が意図した、本発明を実施する最良のやり方を述べる
が、発明の範囲を限定するものと解釈すべきではない。
ニッケル−水素電池は、全長24.8cm（9.763inch）、88
アンペア時の容量を持つように構成された。インターナ
ショナルニッケルカンパニーにより製造されるニッケル
合金、インコネル718の板をロール加工して、円筒形状
にし、板の突き合せ縁をタングステンイナートガス（TI
G）溶接により、互に溶接することによって長さ10.94cm
（4.307inch）、板厚0.61mm（0.024inch）の円筒状の容
器を形成した。長さ6.88cm（2.709inch）、板厚0.69mm
（0.027inch）のインコネル718の板を油圧成形して形成
した第１の中空半球状端部分を溶接リングを介在させ、
軸線方向に整合させTIG溶接により溶接リングを外側か
ら円周方向に溶接することによって容器の一方の縁に組
付ける。溶接リングはインコネル718で作られ、内径7.2
8cm（2.868inch）、外径9.02cm（3.550inch）、板厚0.4
8mm（0.019inch）である。ポリスルホン製で長さ12.0cm
（4.737inch）の細長い芯に、ここに説明した方法で、
電極板積層体、皿座金、端板、スペーサを位置決めし、
ポリスルホン製で芯の一端の雄ねじ部とかみ合ったナッ
トにより、芯に着脱可能に取りつけた。各端板はインコ
ネル718で作られ、内径2.00cm（0.789inch）、板厚2.57
mm（0.101inch）である。第１図の51、52に相当する端
板は外径8.57cm（3.375inch）であり、第１図の50に相
当する端板は外径8.37cm（3.295inch）であった。
アンペア時の容量を持つように構成された。インターナ
ショナルニッケルカンパニーにより製造されるニッケル
合金、インコネル718の板をロール加工して、円筒形状
にし、板の突き合せ縁をタングステンイナートガス（TI
G）溶接により、互に溶接することによって長さ10.94cm
（4.307inch）、板厚0.61mm（0.024inch）の円筒状の容
器を形成した。長さ6.88cm（2.709inch）、板厚0.69mm
（0.027inch）のインコネル718の板を油圧成形して形成
した第１の中空半球状端部分を溶接リングを介在させ、
軸線方向に整合させTIG溶接により溶接リングを外側か
ら円周方向に溶接することによって容器の一方の縁に組
付ける。溶接リングはインコネル718で作られ、内径7.2
8cm（2.868inch）、外径9.02cm（3.550inch）、板厚0.4
8mm（0.019inch）である。ポリスルホン製で長さ12.0cm
（4.737inch）の細長い芯に、ここに説明した方法で、
電極板積層体、皿座金、端板、スペーサを位置決めし、
ポリスルホン製で芯の一端の雄ねじ部とかみ合ったナッ
トにより、芯に着脱可能に取りつけた。各端板はインコ
ネル718で作られ、内径2.00cm（0.789inch）、板厚2.57
mm（0.101inch）である。第１図の51、52に相当する端
板は外径8.57cm（3.375inch）であり、第１図の50に相
当する端板は外径8.37cm（3.295inch）であった。
各端板には、油圧成形により一方の面に形成した第５図
に示す放射状の模様がある。各皿座金は、インコネル71
8製であり、板厚1.0mm（0.040inch）、内径3.18cm（1.2
5inch）、外径6.03cm（2.375inch）であり、全圧縮力は
67.5kg（150lbs）であった。３つのポリスルホン製スペ
ーサ要素を、第１図の40と43に相当する皿座金の間に挿
入した。各スペーサ要素は、内径2.01cm（0.793inc
h）、外径3.49cm（1.375inch）、板厚0.76mm（0.030inc
h）であった。組立てたとき、細長い芯、電極板積層
体、および支持組立体は溶接された円筒体と容器端部分
の中に位置決めされた。構造と寸法が第１の容器端部分
と同一の第２の中空半球形状の容器端部分を、第２の溶
接リングを介在させ、軸線方向に整合させ、TIG溶接に
より円周方向に溶接することによって圧力容器の他方の
縁に組付けた。第２の溶接リングは、インコネル718製
であり、内径7.57cm（2.982inch）、外径9.02cm（3.550
inch）、板厚0.48mm（0.019inch）であった。
に示す放射状の模様がある。各皿座金は、インコネル71
8製であり、板厚1.0mm（0.040inch）、内径3.18cm（1.2
5inch）、外径6.03cm（2.375inch）であり、全圧縮力は
67.5kg（150lbs）であった。３つのポリスルホン製スペ
ーサ要素を、第１図の40と43に相当する皿座金の間に挿
入した。各スペーサ要素は、内径2.01cm（0.793inc
h）、外径3.49cm（1.375inch）、板厚0.76mm（0.030inc
h）であった。組立てたとき、細長い芯、電極板積層
体、および支持組立体は溶接された円筒体と容器端部分
の中に位置決めされた。構造と寸法が第１の容器端部分
と同一の第２の中空半球形状の容器端部分を、第２の溶
接リングを介在させ、軸線方向に整合させ、TIG溶接に
より円周方向に溶接することによって圧力容器の他方の
縁に組付けた。第２の溶接リングは、インコネル718製
であり、内径7.57cm（2.982inch）、外径9.02cm（3.550
inch）、板厚0.48mm（0.019inch）であった。
かくして組立てられたとき、金属−水素電池を、人工衛
星の打上げ、飛行中に遭遇すると考えられる高いレベル
の振動と衝撃、例えば、12.1Grmsのランダム振動と特定
周波数に対応する点火衝撃に耐えるように設計した。
星の打上げ、飛行中に遭遇すると考えられる高いレベル
の振動と衝撃、例えば、12.1Grmsのランダム振動と特定
周波数に対応する点火衝撃に耐えるように設計した。
第１図に示すように、本発明に従って、金属気体電池10
内に完全に組立てられかつ支持された電極板積層体20
は、電池内で軸線方向に心出しされない。伝熱手段が各
電池の相対的な向きと関係ないように、多数の電池間に
熱的な対称性を維持するために、芯出しリング（図示せ
ず）を溶接リング62と端板52との間に介在させることが
できる。
内に完全に組立てられかつ支持された電極板積層体20
は、電池内で軸線方向に心出しされない。伝熱手段が各
電池の相対的な向きと関係ないように、多数の電池間に
熱的な対称性を維持するために、芯出しリング（図示せ
ず）を溶接リング62と端板52との間に介在させることが
できる。
芯出しリングは金属−気体電池10内の電極板積層体20を
軸線方向に心出しするのに役立つ板厚を有している。
軸線方向に心出しするのに役立つ板厚を有している。
本発明の原理を説明するために、好ましい実施例を詳細
に説明し、かつ図示したが、特許請求の範囲に記載した
発明の技術的範囲から逸脱することなく、種々の修正お
よび変更をなすことができることは、当業者によって理
解されよう。
に説明し、かつ図示したが、特許請求の範囲に記載した
発明の技術的範囲から逸脱することなく、種々の修正お
よび変更をなすことができることは、当業者によって理
解されよう。
第１図は金属−気体電池内に組立てた本発明の支持組立
体を示す一部切断、部分断面図、 第２図は細長い芯上に配列した端板、電極板積層体を含
む金属−気体電池の内部構成部品の分解図、 第３図は、金属−気体電池に使われる端板の先行技術の
部分切断側面図、 第４図は、金属−気体電池に使われる端板の先行技術の
端面図、 第５図は、本発明の支持組立体における端板の側面図、 第６図は、第５図の６−６線における本発明の支持組立
体の端板の４分の１の部分端面図である。 10…金属−気体電池、12…圧力容器、14…容器中間部
分、16、18…容器端部分、20…電極板積層体、21、47…
ガススクリーン、22、29…陰極板、23、28…セパレータ
板、24、27…絶縁リング、25、26…陽極板、30…芯材、
32…フランジ、33…肩、34…細長い芯、38…溝、40、43
…皿座金、44、45、46…スペーサ、49…ナット、50、5
1、52…端板、53…第１の板、54…第２の板、55…中心
穴、56、64…外側リム部分、57、66…内側リム部分、58
…溝、59…ディンプル、60、62…溶接リング、65…リ
ム、80、81…端子、82…圧入テフロンシール、83、…シ
ール用カラー、90、91…板、92…中心穴、94…リボン。
体を示す一部切断、部分断面図、 第２図は細長い芯上に配列した端板、電極板積層体を含
む金属−気体電池の内部構成部品の分解図、 第３図は、金属−気体電池に使われる端板の先行技術の
部分切断側面図、 第４図は、金属−気体電池に使われる端板の先行技術の
端面図、 第５図は、本発明の支持組立体における端板の側面図、 第６図は、第５図の６−６線における本発明の支持組立
体の端板の４分の１の部分端面図である。 10…金属−気体電池、12…圧力容器、14…容器中間部
分、16、18…容器端部分、20…電極板積層体、21、47…
ガススクリーン、22、29…陰極板、23、28…セパレータ
板、24、27…絶縁リング、25、26…陽極板、30…芯材、
32…フランジ、33…肩、34…細長い芯、38…溝、40、43
…皿座金、44、45、46…スペーサ、49…ナット、50、5
1、52…端板、53…第１の板、54…第２の板、55…中心
穴、56、64…外側リム部分、57、66…内側リム部分、58
…溝、59…ディンプル、60、62…溶接リング、65…リ
ム、80、81…端子、82…圧入テフロンシール、83、…シ
ール用カラー、90、91…板、92…中心穴、94…リボン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケニス アール リチャードソン アメリカ合衆国 フロリダ州 32605 ゲ インズヴィル ノースウェスト トゥエル ヴス プレイス 3029 (72)発明者 オーヴィル ジー プリケット アメリカ合衆国 フロリダ州 32609 ゲ インズヴィル ノースイースト イレヴン ス テラス 2519 (56)参考文献 特開 昭58−89784（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−224276（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−43083（ＪＰ，Ａ)
Claims (16)
- 【請求項１】高い圧力の流体を収容する容器と、 前記容器内に位置決めされ、２つの端部を有し、陰極
板、陽極板及び前記陰極板と前記陽極板との間に位置決
めされた電気絶縁性の多孔質セパレータ板を備える電極
板積層体と 前記電極板積層体が前記電池に働く外力により前記容器
に衝突しないように且つ前記陰極板の軸線方向の膨張に
よって生じる圧力を吸収する取付け手段とを有し、 前記取付け手段は間隔を隔てた位置で前記容器に固定さ
れ且つ前記電極板積層体の両端に連結されている、 金属−気体電池。 - 【請求項２】前記容器がほぼ円筒状の容器であり、前記
取付け手段が前記間隔を隔てた位置で且つ前記容器のほ
ぼ全周で前記容器に固定されている、 請求項第（１）項記載の金属−気体電池。 - 【請求項３】ほぼ円筒形状の電極板積層体が、円筒状の
容器部分内に位置決めされ、前記電極板積層体は２つの
端部を有し且つ複数の構成部品板よりなり、前記電極板
積層体を支持する第１手段が設けられ、該第１手段は前
記端部の一方及び前記容器に取付けられており、前記電
極板積層体を支持する第２手段が設けられ、該第２手段
は前記端部の他方及び前記容器に取付けられており、前
記第１手段と前記第２手段が協働して、前記電極板積層
体が前記容器に衝突しないようにする、 請求項第（２）記載の金属−気体電池。 - 【請求項４】前記容器内に位置決めされた電極板積層体
には貫通した開口部が設けられ、該開口部内に前記取付
け手段に連結された細長い芯が位置決めされ、前記細長
い芯には前記電極板積層体によって及ぼされる荷重を実
質的に受けない、 請求項第（１）記載の金属−気体電池。 - 【請求項５】ほぼ円筒状の中間部分と、第１の端部分
と、第２の端部分とを有する容器と、 前記中間部分と前記第１の端部分との間に介在させられ
且つこれらに取付けられ、前記容器内へ延びる第１のリ
ングと、 前記中間部分と前記第２の端部分との間に介在させられ
且つこれらに取付けられ、前記容器内へ延びる第２のリ
ングと、 前記容器内に位置決めされ、中央に貫通した開口部を有
し、２つの端部を有し、陰極板、陽極板及び前記陰極板
と前記陽極板との間に位置決めされた電気絶縁性の多孔
質セパレータ板を含む複数の構成部品板よりなるほぼ円
筒形状の電極板積層体と、 前記電極板積層体の一端に連結され、中央に開口部を有
する第１の端板と、 前記電極板積層体の他端に連結され、前記陰極板の軸線
方向の膨張を吸収する手段と協働する、中央に開口部を
有する第２の端板と 前記開口部内に位置決めされた細長い芯とを有し、 前記電極板積層体、前記第１の端板および前記第２の端
板は前記細長い芯に着脱自在に取付けられ、前記電極板
積層体が前記容器に衝突しないよう且つ前記細長い芯に
働く荷重を実質的に減ずるように前記第１の端板が前記
第１のリングと組合い且つ前記第２の端板が前記第２の
リングと組合う、 金属−気体電池。 - 【請求項６】前記第１の端板が前記電極板積層体の前記
第１の端部と接触し、前記第２の端板が複数の座金を介
して第３の端板に連結され、前記第３の端板が貫通した
開口部を有し、前記電極板積層体の前記第２の端部と接
し且つ前記細長い芯に着脱自在に取付けられている、 請求項第（５）項記載の金属−気体電池。 - 【請求項７】前記第１リングと前記第２リングの各々
が、円周方向に延びた外側リム部分、円周方向に延びた
内側リム部分及び前記外側リム部分と前記内側リム部分
とを軸線方向に片寄った関係で連結する円周方向に延び
るリブとを有し、前記内側リム部分と前記リブと前記外
側リム部分の一部とが前記容器内に延びている、 請求項第（５）項記載の金属−気体電池。 - 【請求項８】前記第１端板と前記第２端板の各々が、 第１の板と、 内周と外周を有し、円周方向に延びる前記内周と前記外
周の間の隆起部分を有する第２の板とを備え、隆起部分
はこれに形成された放射状に延びるエンボスを有し、 前記第１端板と前記第２端板の各々は更に、前記第１の
板を前記第２の板に取付け手段とを有する、 請求項第（７）項記載の金属−気体電池。 - 【請求項９】前記細長い芯が、ほぼ環状の肩を構成する
フランジを一端に有し、更に、前記第１端板と前記環状
の肩との間に介在され且つこれらに当接する皿座金を備
える、 請求項第（５）項記載の金属−気体電池。 - 【請求項１０】第１の板と、 内周と外周を有し、円周方向に延びる、前記内周と前記
外周の間の隆起部分を有する第２の板とを備え、前記隆
起部分はこれに形成された放射状に延びるエンボスを有
し、 更に、前記第１の板を前記第２の板に取付けるための手
段を有する、 金属−気体電池用端板。 - 【請求項１１】前記エンボスが複数の放射状に延びる溝
からなり、前記エンボスがさらに複数のディプルを備
え、 前記ディプルの各々が、前記複数の溝の隣接する２つの
溝の間に介在する、 請求項第（10）項の端板。 - 【請求項１２】金属−気体電池の構成部品を収容するの
に使用される容器であって、 第１と第２のほぼ円周方向に延びたリップを有するほぼ
円筒状容器と、 第１の端部分と、 第２の端部分と、 前記第１の端部分を前記第１のリップに、前記第２の端
部を前記第２のリップに取付けるための手段を備える、 容器。 - 【請求項１３】前記容器がロール加工した板を、そのほ
ぼ全長に沿って溶接して形成されている、 請求項第（12）項記載の容器。 - 【請求項１４】前記第１と第２の端部分が油圧成形され
る、 請求項第（12）項記載の容器。 - 【請求項１５】前記取付け装置が、前記第１のリップと
前記第１の端部分の間に介在され且つこれらに溶接され
た第１のリングと、前記第２のリップと前記第２の端部
分の間に介在され且つこれらに溶接された第２のリング
とを有する 請求項第（12）項記載の容器。 - 【請求項１６】前記第１の端部と前記第２の端部がほぼ
半球形状をしている、 請求項第（12）項記載の容器。
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-
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