JPH0831398A - 蓄電池用安全弁とそれを用いた密閉形アルカリ蓄電池 - Google Patents
蓄電池用安全弁とそれを用いた密閉形アルカリ蓄電池Info
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- JPH0831398A JPH0831398A JP6161188A JP16118894A JPH0831398A JP H0831398 A JPH0831398 A JP H0831398A JP 6161188 A JP6161188 A JP 6161188A JP 16118894 A JP16118894 A JP 16118894A JP H0831398 A JPH0831398 A JP H0831398A
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- H01M2300/0002—Aqueous electrolytes
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 弁作動圧が安定で、常に安全弁本体と弁体と
の間の液密、気密性を保持する蓄電池用安全弁を提供す
る。 【構成】 弁室内１ｂと、その底部に環状凸部１ａを有
する安全弁本体１と、安全弁本体１上部に設置する排気
孔２ａを有した安全弁蓋２と、環状凸部１ａ上端に設置
する封口体４を有した弁体３と、弁体３上部に設置する
ばね体５で構成され、環状凸部１ａから定寸法位置に安
全弁蓋２を安全弁本体１上部に固定し、ばね体５により
弁体３を介して封口体４を圧縮することを特徴とする蓄
電池用安全弁。
の間の液密、気密性を保持する蓄電池用安全弁を提供す
る。 【構成】 弁室内１ｂと、その底部に環状凸部１ａを有
する安全弁本体１と、安全弁本体１上部に設置する排気
孔２ａを有した安全弁蓋２と、環状凸部１ａ上端に設置
する封口体４を有した弁体３と、弁体３上部に設置する
ばね体５で構成され、環状凸部１ａから定寸法位置に安
全弁蓋２を安全弁本体１上部に固定し、ばね体５により
弁体３を介して封口体４を圧縮することを特徴とする蓄
電池用安全弁。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、蓄電池用安全弁および
それを用いた密閉形アルカリ蓄電池に関するものであ
る。
それを用いた密閉形アルカリ蓄電池に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、家電製品から電気自動車に至る移
動用電源に、エネルギー密度が高く高信頼性の蓄電池が
強く要望されている。この蓄電池の中でも、開放形のニ
ッケル−カドミウム電池や鉛蓄電池が、エネルギー貯蔵
用や無停電電源装置（ＵＰＳ）用等に用いられている
が、使用期間中に注液等のメンテナンスの繁雑さがあ
る。従って、この種の移動用電源としては、電池のメン
テナンスフリー化、すなわち密閉化が必要である。ま
た、移動用電源として長時間連続使用を可能とするた
め、蓄電池の高容量化が要望されている。そのため、蓄
電池サイズも大型化され、安全性、信頼性の向上は必要
不可欠な項目となる。したがって、気密化、安全性等を
司る蓄電池構成部品の一つである安全弁には、信頼性、
安全性といった点の向上が必要となっている。
動用電源に、エネルギー密度が高く高信頼性の蓄電池が
強く要望されている。この蓄電池の中でも、開放形のニ
ッケル−カドミウム電池や鉛蓄電池が、エネルギー貯蔵
用や無停電電源装置（ＵＰＳ）用等に用いられている
が、使用期間中に注液等のメンテナンスの繁雑さがあ
る。従って、この種の移動用電源としては、電池のメン
テナンスフリー化、すなわち密閉化が必要である。ま
た、移動用電源として長時間連続使用を可能とするた
め、蓄電池の高容量化が要望されている。そのため、蓄
電池サイズも大型化され、安全性、信頼性の向上は必要
不可欠な項目となる。したがって、気密化、安全性等を
司る蓄電池構成部品の一つである安全弁には、信頼性、
安全性といった点の向上が必要となっている。
【０００３】従来の蓄電池用安全弁としては、次のよう
なものがあった。 図３に示すように弾性弁体３を、安全弁蓋２と、中央
部にガス進入孔４とそれを取り囲むように環状凸部１ａ
を設けた電槽蓋１との間に挟み込むことで、弾性弁体３
に弁作動のための反発作用と、電槽蓋１と弾性弁体３と
の間の液密、気密化を図る作用を持たせる構造であった
（例えば実開昭５８−１０１４６４号公報）。
なものがあった。 図３に示すように弾性弁体３を、安全弁蓋２と、中央
部にガス進入孔４とそれを取り囲むように環状凸部１ａ
を設けた電槽蓋１との間に挟み込むことで、弾性弁体３
に弁作動のための反発作用と、電槽蓋１と弾性弁体３と
の間の液密、気密化を図る作用を持たせる構造であった
（例えば実開昭５８−１０１４６４号公報）。
【０００４】図４に示すように弁室内１ｂと、その底
部に環状凸部１ａを有する安全弁本体１と、安全弁本体
１上部に設置する排気孔２ａを有した安全弁蓋２と、環
状凸部１ａ上端部に設置する封口体４を有した弁体３
と、弁体３上部に設置するばね体５で構成され、安全弁
蓋２を安全弁本体１上部にねじ式固定し、ばね体５によ
り弁体３を介して封口体４を圧縮し、安全弁本体１と弁
体３との間の液密、気密化を図る構造であった。
部に環状凸部１ａを有する安全弁本体１と、安全弁本体
１上部に設置する排気孔２ａを有した安全弁蓋２と、環
状凸部１ａ上端部に設置する封口体４を有した弁体３
と、弁体３上部に設置するばね体５で構成され、安全弁
蓋２を安全弁本体１上部にねじ式固定し、ばね体５によ
り弁体３を介して封口体４を圧縮し、安全弁本体１と弁
体３との間の液密、気密化を図る構造であった。
【０００５】図４に示した構造において、封口体４の
代わりにＯリングを採用したもので、このＯリングは弁
体に施したＯリング溝にはめこまれて、弁体を介してば
ね体によって圧縮され、環状凸部と弁体との間の液密、
気密化を図る構造であった（例えば米国特許第５，２５
８，２４２号明細書）。
代わりにＯリングを採用したもので、このＯリングは弁
体に施したＯリング溝にはめこまれて、弁体を介してば
ね体によって圧縮され、環状凸部と弁体との間の液密、
気密化を図る構造であった（例えば米国特許第５，２５
８，２４２号明細書）。
【０００６】また、従来の蓄電池用安全弁を用いた密閉
形アルカリ蓄電池としては、 電槽の開口部を、図４に示した安全弁蓋２を安全弁本
体１上部にねじ式固定し、ばね体５により弁体３を介し
て封口体４を圧縮し、安全弁本体１と弁体３との間の液
密、気密化を図る構造の蓄電池用安全弁を備えた電槽蓋
により密閉したアルカリ蓄電池がある。
形アルカリ蓄電池としては、 電槽の開口部を、図４に示した安全弁蓋２を安全弁本
体１上部にねじ式固定し、ばね体５により弁体３を介し
て封口体４を圧縮し、安全弁本体１と弁体３との間の液
密、気密化を図る構造の蓄電池用安全弁を備えた電槽蓋
により密閉したアルカリ蓄電池がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構造では、 （１） 上記の蓄電池用安全弁については、弾性弁体
に弁作動のための反発作用と、電槽蓋と弾性弁体との間
の液密、気密化を図る作用を持たせているため、弁作動
圧が高圧側（１０kgｆ／cm2以上）でしか設定できず、
また弁作動圧力ばらつきも大きくなるといった問題があ
った。
来構造では、 （１） 上記の蓄電池用安全弁については、弾性弁体
に弁作動のための反発作用と、電槽蓋と弾性弁体との間
の液密、気密化を図る作用を持たせているため、弁作動
圧が高圧側（１０kgｆ／cm2以上）でしか設定できず、
また弁作動圧力ばらつきも大きくなるといった問題があ
った。
【０００８】（２） 上記の蓄電池用安全弁について
は、安全弁本体への安全弁蓋のねじ式固定部において、
振動、外力、および繰り返し弁作動により容易にねじの
緩みを生じる。そのため、安全弁蓋の固定位置が変化
し、ばね体のばね力が低下することで、弁作動圧力が低
下していた。また、安全弁蓋をねじ式固定するさいのね
じ締結条件はトルク法を採用していた。そのため、ねじ
締結時のトルク管理の安定化が図れず、締結時のトルク
ばらつきから安全弁蓋の固定位置が安定しないため、弁
作動圧力がばらつくといった問題があった。
は、安全弁本体への安全弁蓋のねじ式固定部において、
振動、外力、および繰り返し弁作動により容易にねじの
緩みを生じる。そのため、安全弁蓋の固定位置が変化
し、ばね体のばね力が低下することで、弁作動圧力が低
下していた。また、安全弁蓋をねじ式固定するさいのね
じ締結条件はトルク法を採用していた。そのため、ねじ
締結時のトルク管理の安定化が図れず、締結時のトルク
ばらつきから安全弁蓋の固定位置が安定しないため、弁
作動圧力がばらつくといった問題があった。
【０００９】（３） 上記の密閉形アルカリ蓄電池に
ついては、安全弁本体への安全弁蓋のねじ式固定部にお
いて、振動により容易にねじの緩みを生じるため、弁作
動圧力が低下してくる。そのため、この密閉形アルカリ
蓄電池を移動用電源として使用した場合、サイクルが進
むうちに弁作動圧力が低下し、蓄電池内で充電時に発生
するガスが規定の電気量を充電する前に蓄電池外に排出
され、蓄電池の内部抵抗が上昇し、サイクル寿命が低下
するといった問題があった。
ついては、安全弁本体への安全弁蓋のねじ式固定部にお
いて、振動により容易にねじの緩みを生じるため、弁作
動圧力が低下してくる。そのため、この密閉形アルカリ
蓄電池を移動用電源として使用した場合、サイクルが進
むうちに弁作動圧力が低下し、蓄電池内で充電時に発生
するガスが規定の電気量を充電する前に蓄電池外に排出
され、蓄電池の内部抵抗が上昇し、サイクル寿命が低下
するといった問題があった。
【００１０】本発明は、上記のような課題を解決するも
ので、簡単な構造と容易な製造法により、常に弁作動圧
力が安定良好で、安全弁本体と弁体との間の液密、気密
性を保持した蓄電池用安全弁、およびこの蓄電池用安全
弁を使用することで、移動用電源として使用した場合に
おいても、サイクル寿命が良好な密閉形アルカリ蓄電池
を提供することを目的とする。
ので、簡単な構造と容易な製造法により、常に弁作動圧
力が安定良好で、安全弁本体と弁体との間の液密、気密
性を保持した蓄電池用安全弁、およびこの蓄電池用安全
弁を使用することで、移動用電源として使用した場合に
おいても、サイクル寿命が良好な密閉形アルカリ蓄電池
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】（１）、（２）の課題を
解決するため本発明の蓄電池用安全弁は、弁室内１ｂ
と、その底部に環状凸部１ａを有する円筒形の樹脂から
なる安全弁本体１と、安全弁本体１上部に設置する排気
孔２ａを有した安全弁蓋２と、環状凸部１ａの半円形状
上端部に設置する円形平板状のゴム板からなる封口体４
を有した円筒形の樹脂からなる弁体３と、弁体３上部に
設置するばね体５で構成され、前記環状凸部１ａから定
寸法位置の安全弁本体１上部に蓋２を溶着固定し、ばね
体５により弁体３を介して封口体４を圧縮する構造とし
たものである。
解決するため本発明の蓄電池用安全弁は、弁室内１ｂ
と、その底部に環状凸部１ａを有する円筒形の樹脂から
なる安全弁本体１と、安全弁本体１上部に設置する排気
孔２ａを有した安全弁蓋２と、環状凸部１ａの半円形状
上端部に設置する円形平板状のゴム板からなる封口体４
を有した円筒形の樹脂からなる弁体３と、弁体３上部に
設置するばね体５で構成され、前記環状凸部１ａから定
寸法位置の安全弁本体１上部に蓋２を溶着固定し、ばね
体５により弁体３を介して封口体４を圧縮する構造とし
たものである。
【００１２】また、（３）の課題を解決するため、本発
明の密閉形アルカリ蓄電池は、電槽開口部を、本発明の
蓄電池用安全弁を備えた蓋により密閉したものである。
明の密閉形アルカリ蓄電池は、電槽開口部を、本発明の
蓄電池用安全弁を備えた蓋により密閉したものである。
【００１３】
【作用】上記（１）、（２）の課題に対しては上記構造
のように、弁室内底部の環状凸部から定寸法離れた位置
の安全弁本体上部に蓋を溶着固定したことで、振動、外
力、および繰り返し弁作動によりかかる応力以上の固定
強度を確保し、容易に安全弁本体と安全弁蓋の固定位置
が変化しない構造となる。またその固定法として、定寸
法の固定制御が容易な溶着固定法を採用することがで
き、これにより常にばね体が一定寸法で圧縮保持され一
定ばね力が得られることから、安定した弁作動圧力を確
保できしかも、液密、気密性が維持できる。
のように、弁室内底部の環状凸部から定寸法離れた位置
の安全弁本体上部に蓋を溶着固定したことで、振動、外
力、および繰り返し弁作動によりかかる応力以上の固定
強度を確保し、容易に安全弁本体と安全弁蓋の固定位置
が変化しない構造となる。またその固定法として、定寸
法の固定制御が容易な溶着固定法を採用することがで
き、これにより常にばね体が一定寸法で圧縮保持され一
定ばね力が得られることから、安定した弁作動圧力を確
保できしかも、液密、気密性が維持できる。
【００１４】また、（３）の課題に対しては、電槽開口
部を、本発明の蓄電池用安全弁を備えた電槽蓋により密
閉することで、移動用電源として使用した場合において
も、サイクルが進むことに起因して弁作動圧力が低下す
ることはない。そのため、蓄電池内で充電時発生するガ
スが、規定の電気量を充電しても蓄電池外に排出される
ことはなく、結果としてサイクル寿命が良好となる。
部を、本発明の蓄電池用安全弁を備えた電槽蓋により密
閉することで、移動用電源として使用した場合において
も、サイクルが進むことに起因して弁作動圧力が低下す
ることはない。そのため、蓄電池内で充電時発生するガ
スが、規定の電気量を充電しても蓄電池外に排出される
ことはなく、結果としてサイクル寿命が良好となる。
【００１５】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面を参照しなが
ら説明する。
ら説明する。
【００１６】（実施例１）図１、図２に、本発明の蓄電
池用安全弁の実施例を示す。弁体３は図２に示すよう
に、一端に凸部、他端に平面部と上面にばね体５を設置
するフランジ部３ａを有し、外径が弁室内１ｂの内径よ
りも小さく、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン
樹脂からなる。他端平面部には、外径が弁体３の外径よ
りも小さく、厚みが１．０mm、ショアー硬度が７５の円
形平板のエチレン・ポリプロピレンゴムからなる封口体
４の中心軸を同心軸上となる位置で接着剤にて取り付け
る。この弁体３を図１に示すように、一端に安全弁蓋２
の取り付け部と、他端に電槽蓋への取り付けフランジ部
１ｃを有し、円筒形でポリプロピレンからなる安全弁本
体１の弁室内１ｂの底部で、中心軸が弁室内１ａと同心
軸となる位置にある突出高さが０．５mmの環状凸部１ａ
の半円形状上端部と弁体３に取り付けた封口体４の下面
が接し、弁室内１ｂと中心軸が同心軸上に位置するよう
弁室内１ｂの側壁で位置決めして設置する。
池用安全弁の実施例を示す。弁体３は図２に示すよう
に、一端に凸部、他端に平面部と上面にばね体５を設置
するフランジ部３ａを有し、外径が弁室内１ｂの内径よ
りも小さく、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン
樹脂からなる。他端平面部には、外径が弁体３の外径よ
りも小さく、厚みが１．０mm、ショアー硬度が７５の円
形平板のエチレン・ポリプロピレンゴムからなる封口体
４の中心軸を同心軸上となる位置で接着剤にて取り付け
る。この弁体３を図１に示すように、一端に安全弁蓋２
の取り付け部と、他端に電槽蓋への取り付けフランジ部
１ｃを有し、円筒形でポリプロピレンからなる安全弁本
体１の弁室内１ｂの底部で、中心軸が弁室内１ａと同心
軸となる位置にある突出高さが０．５mmの環状凸部１ａ
の半円形状上端部と弁体３に取り付けた封口体４の下面
が接し、弁室内１ｂと中心軸が同心軸上に位置するよう
弁室内１ｂの側壁で位置決めして設置する。
【００１７】この弁体３のフランジ部３ａ上面に、図１
に示すばね体５の縦断面図において、左右の素線径の中
心軸間距離、と以下定義するコイル径が、図１に示す環
状凸部１ａの左右半円形状上端部の中心軸間距離、と以
下定義する環状径と同等で、図１に示すばね体５の縦断
面図において、左右の素線径の中心軸間距離に素線径を
加算した距離、と以下定義するコイル外径が弁室内１ｂ
の内径よりも小さく、自由長が８．７５mm、ばね定数が
０．８kgｆ／mmでステンレス鋼製からなるコイル状のば
ね体５の中心軸が、弁室内１ｂと同心軸上に位置するよ
う弁体３の凸部を取り巻き、弁室内１ｂの側壁によって
位置決めして設置する。
に示すばね体５の縦断面図において、左右の素線径の中
心軸間距離、と以下定義するコイル径が、図１に示す環
状凸部１ａの左右半円形状上端部の中心軸間距離、と以
下定義する環状径と同等で、図１に示すばね体５の縦断
面図において、左右の素線径の中心軸間距離に素線径を
加算した距離、と以下定義するコイル外径が弁室内１ｂ
の内径よりも小さく、自由長が８．７５mm、ばね定数が
０．８kgｆ／mmでステンレス鋼製からなるコイル状のば
ね体５の中心軸が、弁室内１ｂと同心軸上に位置するよ
う弁体３の凸部を取り巻き、弁室内１ｂの側壁によって
位置決めして設置する。
【００１８】そして、ばね体５を圧縮保持するために、
安全弁本体１への取付けフランジ部と、ばね体５押さえ
部とから構成され、このばね体５押さえ部の径が弁室内
１ｂの内径よりも小さく、ポリプロピレンからなり中心
に排気孔２ａを有した安全弁蓋２を、前記ばね体５押さ
え部の下端とばね体５上端が接するように設置する。そ
して超音波溶着方式で安全弁蓋２のフランジ部と安全弁
本体１上部の蓋取付け部とを重ね合せ、溶着固定して蓄
電池用安全弁を作成した。溶着固定は超音波以外に、熱
溶着や振動溶着でも同様な効果が得られた。
安全弁本体１への取付けフランジ部と、ばね体５押さえ
部とから構成され、このばね体５押さえ部の径が弁室内
１ｂの内径よりも小さく、ポリプロピレンからなり中心
に排気孔２ａを有した安全弁蓋２を、前記ばね体５押さ
え部の下端とばね体５上端が接するように設置する。そ
して超音波溶着方式で安全弁蓋２のフランジ部と安全弁
本体１上部の蓋取付け部とを重ね合せ、溶着固定して蓄
電池用安全弁を作成した。溶着固定は超音波以外に、熱
溶着や振動溶着でも同様な効果が得られた。
【００１９】以上のように構成した蓄電池用安全弁につ
いて、以下にその動作を説明する。上記のように、ばね
体５により弁体３を介して封口体４を環状凸部１ａの半
円形状上端部に対して圧縮することで、安全弁本体１と
弁体３との間の液密、気密化を図っている。そして、蓄
電池内で発生するガスがある圧力以上となると、前記ガ
スはばね体５のばね力に抗して弁体３を押上げ、外気中
に放出される。その結果、蓄電池内のガス圧力が低下す
ることで、ばね体５のばね力により再び弁体３が押圧さ
れる。このとき、 弁体３に取り付けた封口体４の外径を、弁体３の外径
よりも小さくすることで、封口体４と弁室内１ｂの側壁
は接触することがない。また、安全弁本体１および弁体
３が、合成樹脂からなり円筒形および円柱形で、環状凸
部１ａ、安全弁蓋２、弁体３、封口体４、およびばね体
５の中心軸が、いずれも弁室内１ｂ中心軸上に位置する
ことで、弁体３と弁室内１ｂの側壁との間で接触による
摩擦力の集中する箇所がなく、スムーズに弁室内１ｂで
上下運動できる。
いて、以下にその動作を説明する。上記のように、ばね
体５により弁体３を介して封口体４を環状凸部１ａの半
円形状上端部に対して圧縮することで、安全弁本体１と
弁体３との間の液密、気密化を図っている。そして、蓄
電池内で発生するガスがある圧力以上となると、前記ガ
スはばね体５のばね力に抗して弁体３を押上げ、外気中
に放出される。その結果、蓄電池内のガス圧力が低下す
ることで、ばね体５のばね力により再び弁体３が押圧さ
れる。このとき、 弁体３に取り付けた封口体４の外径を、弁体３の外径
よりも小さくすることで、封口体４と弁室内１ｂの側壁
は接触することがない。また、安全弁本体１および弁体
３が、合成樹脂からなり円筒形および円柱形で、環状凸
部１ａ、安全弁蓋２、弁体３、封口体４、およびばね体
５の中心軸が、いずれも弁室内１ｂ中心軸上に位置する
ことで、弁体３と弁室内１ｂの側壁との間で接触による
摩擦力の集中する箇所がなく、スムーズに弁室内１ｂで
上下運動できる。
【００２０】弁体３の外径を弁室内１ｂの内径よりも
小さくし、弁体３のフランジ部３ａ上面に、コイル径が
環状凸部１ａの環状径と同等であるばね体５の中心軸
を、弁室内１ｂの中心軸上に位置するよう弁体３の凸部
を取り巻き、弁室内１ｂの側壁によって位置決めした状
態で圧縮保持する。したがって弁作動前後、ばね体５の
コイル径が環状凸部１ａの環状径と同等であることでば
ね体５のばね力が分散されることなく、弁体３は弁室内
１ｂの側壁によってガイドされ、かつばね体５も弁室内
１ｂの側壁および弁体３の凸部によってガイドされて弁
体３およびばね体５の中心軸は弁室内１ｂの中心軸上か
らずれることがない。
小さくし、弁体３のフランジ部３ａ上面に、コイル径が
環状凸部１ａの環状径と同等であるばね体５の中心軸
を、弁室内１ｂの中心軸上に位置するよう弁体３の凸部
を取り巻き、弁室内１ｂの側壁によって位置決めした状
態で圧縮保持する。したがって弁作動前後、ばね体５の
コイル径が環状凸部１ａの環状径と同等であることでば
ね体５のばね力が分散されることなく、弁体３は弁室内
１ｂの側壁によってガイドされ、かつばね体５も弁室内
１ｂの側壁および弁体３の凸部によってガイドされて弁
体３およびばね体５の中心軸は弁室内１ｂの中心軸上か
らずれることがない。
【００２１】したがって安定した弁作動圧力が得られ、
かつ繰り返しの弁作動に対しても安定した弁作動圧力が
得られる。また、安全弁本体１と弁体３との間の液密、
気密性をも良好に保持する。なお、安全弁本体１、安全
弁蓋２、および弁体３が、ポリエチレン樹脂、変性ポリ
フェニレンエーテルとポリスチレンからなる樹脂、アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、またはアク
リロニトリル・スチレン樹脂から選ばれた樹脂を使用し
た場合、封口体４がニトリルゴム、エチレン・プロピレ
ンゴム、またはシリコンゴムから選ばれた材質を使用し
た場合、および弁体３の平面部へ、封口体４を焼きつけ
方式、または弁体３と封口体４を一体成形することで、
弁体３の下端に封口体４を取り付けた場合においても、
同様の効果が得られた。
かつ繰り返しの弁作動に対しても安定した弁作動圧力が
得られる。また、安全弁本体１と弁体３との間の液密、
気密性をも良好に保持する。なお、安全弁本体１、安全
弁蓋２、および弁体３が、ポリエチレン樹脂、変性ポリ
フェニレンエーテルとポリスチレンからなる樹脂、アク
リロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂、またはアク
リロニトリル・スチレン樹脂から選ばれた樹脂を使用し
た場合、封口体４がニトリルゴム、エチレン・プロピレ
ンゴム、またはシリコンゴムから選ばれた材質を使用し
た場合、および弁体３の平面部へ、封口体４を焼きつけ
方式、または弁体３と封口体４を一体成形することで、
弁体３の下端に封口体４を取り付けた場合においても、
同様の効果が得られた。
【００２２】比較例として、以下の構成からなる蓄電用
安全弁を作成した。 （比較例１）図４に示すように、実施例１における安全
弁本体１と安全弁蓋２の固定方法をねじ式固定とし、他
は実施例１と同様の構造からなる蓄電池用安全弁を作成
した。
安全弁を作成した。 （比較例１）図４に示すように、実施例１における安全
弁本体１と安全弁蓋２の固定方法をねじ式固定とし、他
は実施例１と同様の構造からなる蓄電池用安全弁を作成
した。
【００２３】本発明の実施例１および、比較例１の蓄電
池用安全弁を各１００個ずつ作成した。この実施例１お
よび、比較例１の構成からなる蓄電池用安全弁は、設定
作動圧力３．５±０．５kgｆ／cm2であり、作成後、く
り返し弁作動圧力測定試験を行なった。くり返し弁作動
圧力測定試験は、弁体３の閉塞する孔から測定用ガスと
して窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封口体４
の下端に圧力をかける。そして、ガス圧力上昇中、排気
孔２ａ側からガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を感知した
時点で弁作動したと判断し、この時点での窒素ガス圧力
を弁作動圧力値とする試験をくり返した。この試験か
ら、実施例１および、比較例１の蓄電池用安全弁それぞ
れの弁作動圧力の平均と標準偏差を算出した結果を図５
に示す。
池用安全弁を各１００個ずつ作成した。この実施例１お
よび、比較例１の構成からなる蓄電池用安全弁は、設定
作動圧力３．５±０．５kgｆ／cm2であり、作成後、く
り返し弁作動圧力測定試験を行なった。くり返し弁作動
圧力測定試験は、弁体３の閉塞する孔から測定用ガスと
して窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封口体４
の下端に圧力をかける。そして、ガス圧力上昇中、排気
孔２ａ側からガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を感知した
時点で弁作動したと判断し、この時点での窒素ガス圧力
を弁作動圧力値とする試験をくり返した。この試験か
ら、実施例１および、比較例１の蓄電池用安全弁それぞ
れの弁作動圧力の平均と標準偏差を算出した結果を図５
に示す。
【００２４】図５から明らかなように、比較例１の蓄電
池用安全弁は、弁作動を繰り返すにつれて安全弁本体１
と安全弁蓋２固定部のねじが緩み、安全弁蓋２の固定位
置が変化し、ばね体５のばね力が低下することで、弁作
動圧力平均値が低下し、その標準偏差値については増加
している。また、安全弁蓋２をねじ式固定するさい、ね
じ締結条件はトルク法を採用していた。そのため、ねじ
締結時トルク管理の安定化が図れず、締結時のトルクば
らつきから安全弁蓋２の固定位置が安定しないため、弁
作動圧力がばらついている。そのため、初期の弁作動圧
力標準偏差値は、本発明の蓄電池用安全弁の弁作動圧力
標準偏差値よりも大きな値となっている。
池用安全弁は、弁作動を繰り返すにつれて安全弁本体１
と安全弁蓋２固定部のねじが緩み、安全弁蓋２の固定位
置が変化し、ばね体５のばね力が低下することで、弁作
動圧力平均値が低下し、その標準偏差値については増加
している。また、安全弁蓋２をねじ式固定するさい、ね
じ締結条件はトルク法を採用していた。そのため、ねじ
締結時トルク管理の安定化が図れず、締結時のトルクば
らつきから安全弁蓋２の固定位置が安定しないため、弁
作動圧力がばらついている。そのため、初期の弁作動圧
力標準偏差値は、本発明の蓄電池用安全弁の弁作動圧力
標準偏差値よりも大きな値となっている。
【００２５】これに対し、本発明の実施例１の蓄電池用
安全弁は、安全弁本体１と安全弁蓋２を溶着固定し、く
り返し弁作動によりかかる応力以上の固定強度を確保す
ることで、弁作動くり返し数が増加しても安定した弁作
動圧力平均値およびその標準偏差値が得られた。なお、
実施例１において、安全弁本体１と安全弁蓋２を熱溶着
および振動溶着方式で溶着固定した場合においても同様
の効果が得られた。
安全弁は、安全弁本体１と安全弁蓋２を溶着固定し、く
り返し弁作動によりかかる応力以上の固定強度を確保す
ることで、弁作動くり返し数が増加しても安定した弁作
動圧力平均値およびその標準偏差値が得られた。なお、
実施例１において、安全弁本体１と安全弁蓋２を熱溶着
および振動溶着方式で溶着固定した場合においても同様
の効果が得られた。
【００２６】（比較例２）実施例１における蓄電池用安
全弁において、安全弁本体１および弁体３を四角筒形と
し、他は実施例１と同様の構造からなる蓄電池用安全弁
を作成した。
全弁において、安全弁本体１および弁体３を四角筒形と
し、他は実施例１と同様の構造からなる蓄電池用安全弁
を作成した。
【００２７】（比較例３）実施例１における蓄電池用安
全弁において、環状凸部１ａ、安全弁蓋２、弁体３、封
口体４、およびばね体５の中心軸が、弁室内１ｂ中心軸
上に位置しない構造で、他は実施例１と同様の構造から
なる蓄電池用安全弁を作成した。
全弁において、環状凸部１ａ、安全弁蓋２、弁体３、封
口体４、およびばね体５の中心軸が、弁室内１ｂ中心軸
上に位置しない構造で、他は実施例１と同様の構造から
なる蓄電池用安全弁を作成した。
【００２８】本発明の実施例１、比較例２および３の蓄
電池用安全弁を各１００個ずつ作成した。この実施例
１、比較例２および３の構成からなる蓄電池用安全弁
は、設定作動圧力３．５±０．５kgｆ／cm2であり、作
成後、くり返し弁作動圧力測定試験を行なった。くり返
し弁作動圧測定試験は、弁体３の閉塞する孔から測定用
ガスとして窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封
口体４の下端に圧力をかける。そして、ガス圧力上昇
中、排気孔２ａ側からガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を
感知した時点で弁作動したと判断し、この時点での窒素
ガス圧力を弁作動圧力値とする試験をくり返す。この試
験から、実施例１、比較例２および３の蓄電池用安全弁
それぞれの弁作動圧力の平均と標準偏差を算出し、その
結果を図６に示す。
電池用安全弁を各１００個ずつ作成した。この実施例
１、比較例２および３の構成からなる蓄電池用安全弁
は、設定作動圧力３．５±０．５kgｆ／cm2であり、作
成後、くり返し弁作動圧力測定試験を行なった。くり返
し弁作動圧測定試験は、弁体３の閉塞する孔から測定用
ガスとして窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封
口体４の下端に圧力をかける。そして、ガス圧力上昇
中、排気孔２ａ側からガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を
感知した時点で弁作動したと判断し、この時点での窒素
ガス圧力を弁作動圧力値とする試験をくり返す。この試
験から、実施例１、比較例２および３の蓄電池用安全弁
それぞれの弁作動圧力の平均と標準偏差を算出し、その
結果を図６に示す。
【００２９】図６から明らかなように、比較例２の蓄電
池用安全弁は、弁作動をくり返すことによる、弁作動圧
力標準偏差値の上昇は見られない。しかし、弁室内１ｂ
および弁体３を四角筒形としているため、弁作動時弁室
内１ｂの側壁と弁体３が接触すると、相互の四隅に摩擦
力が集中しやすい。そのため、弁体３が弁室内１ｂでス
ムーズに上下運動できず、特に１回目の弁作動時の弁作
動圧力標準偏差値は実施例１と比較して、大きな値とな
っている。
池用安全弁は、弁作動をくり返すことによる、弁作動圧
力標準偏差値の上昇は見られない。しかし、弁室内１ｂ
および弁体３を四角筒形としているため、弁作動時弁室
内１ｂの側壁と弁体３が接触すると、相互の四隅に摩擦
力が集中しやすい。そのため、弁体３が弁室内１ｂでス
ムーズに上下運動できず、特に１回目の弁作動時の弁作
動圧力標準偏差値は実施例１と比較して、大きな値とな
っている。
【００３０】比較例３の蓄電池用安全弁は、弁作動を繰
り返すにつれ弁作動圧力平均値は低下し、その標準偏差
値は増加している。これは、安全弁蓋２、弁体３、封口
体４、およびばね体５の中心軸が、弁室内１ｂ中心軸上
に位置しない構造のため、弁作動前後、安全弁蓋２、弁
体３、封口体４、およびばね体５が、弁室内１ｂで同位
置に復元できない。そのため、弁作動を繰り返すうち特
に、１回目の弁作動時、安全弁蓋２、弁体３、封口体
４、およびばね体５の位置関係が大きくずれ、初期の弁
作動圧力標準偏差値は大きくなっている。また、その後
も弁作動を繰り返すにつれ、安全弁蓋２、弁体３、封口
体４、およびばね体５の位置関係徐々にずれていき、弁
作動圧力平均値は低下し、弁作動圧力も安定せず、弁作
動圧力標準偏差値は増加している。
り返すにつれ弁作動圧力平均値は低下し、その標準偏差
値は増加している。これは、安全弁蓋２、弁体３、封口
体４、およびばね体５の中心軸が、弁室内１ｂ中心軸上
に位置しない構造のため、弁作動前後、安全弁蓋２、弁
体３、封口体４、およびばね体５が、弁室内１ｂで同位
置に復元できない。そのため、弁作動を繰り返すうち特
に、１回目の弁作動時、安全弁蓋２、弁体３、封口体
４、およびばね体５の位置関係が大きくずれ、初期の弁
作動圧力標準偏差値は大きくなっている。また、その後
も弁作動を繰り返すにつれ、安全弁蓋２、弁体３、封口
体４、およびばね体５の位置関係徐々にずれていき、弁
作動圧力平均値は低下し、弁作動圧力も安定せず、弁作
動圧力標準偏差値は増加している。
【００３１】これに対し、本発明の実施例１の蓄電池用
安全弁は、弁室内１ｂおよび弁体３を円角筒形とし、安
全弁蓋２、弁体３、封口体４、およびばね体５の中心軸
が、弁室内１ｂ中心軸上に位置することで、弁作動時、
弁体３がスムーズに弁室内１ｂで上下運動でき、かつ弁
作動前後、弁体３およびばね体５の中心軸は弁室内１ｂ
の中心軸上からずれることがない。したがって、弁作動
くり返し数が増加しても安定した弁作動圧力平均値およ
びその標準偏差値が得られた。
安全弁は、弁室内１ｂおよび弁体３を円角筒形とし、安
全弁蓋２、弁体３、封口体４、およびばね体５の中心軸
が、弁室内１ｂ中心軸上に位置することで、弁作動時、
弁体３がスムーズに弁室内１ｂで上下運動でき、かつ弁
作動前後、弁体３およびばね体５の中心軸は弁室内１ｂ
の中心軸上からずれることがない。したがって、弁作動
くり返し数が増加しても安定した弁作動圧力平均値およ
びその標準偏差値が得られた。
【００３２】（実施例２）実施例１の蓄電池用安全弁に
おいて、シール板４の厚みおよび硬度を変化させ、他は
実施例１と同様の構成からなる蓄電池用安全弁を各１０
０個ずつ作成した。この作成した蓄電池用安全弁のＮ
ｏ．とシール板４の厚みおよび硬度との関係は、表１に
示した。また、弁体３の閉塞する孔から測定用ガスとし
て窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封口体４の
下端に圧力をかけ、ガス圧力上昇中、排気孔２ａ側から
ガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を感知した時点で弁作動
したと判断し、この時点での窒素ガス圧力を弁作動圧力
値とする弁作動圧力測定試験を行い、各種類の蓄電池用
安全弁の弁作動圧力標準偏差を算出し、各種類の蓄電池
用安全弁の弁作動圧力ばらつきを比較した。また、この
作成した蓄電池用安全弁を装着した密閉形アルカリ蓄電
池についても各１００セルずつ作成し、常に湿度９０％
で１サイクル２４時間中に温度変化が−１０℃〜６５℃
となる保存試験を５０サイクル行い、安全弁本体１と弁
体３との間の液密、気密性を確認した。これらの結果に
ついても合わせて（表１）に示した。
おいて、シール板４の厚みおよび硬度を変化させ、他は
実施例１と同様の構成からなる蓄電池用安全弁を各１０
０個ずつ作成した。この作成した蓄電池用安全弁のＮ
ｏ．とシール板４の厚みおよび硬度との関係は、表１に
示した。また、弁体３の閉塞する孔から測定用ガスとし
て窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封口体４の
下端に圧力をかけ、ガス圧力上昇中、排気孔２ａ側から
ガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を感知した時点で弁作動
したと判断し、この時点での窒素ガス圧力を弁作動圧力
値とする弁作動圧力測定試験を行い、各種類の蓄電池用
安全弁の弁作動圧力標準偏差を算出し、各種類の蓄電池
用安全弁の弁作動圧力ばらつきを比較した。また、この
作成した蓄電池用安全弁を装着した密閉形アルカリ蓄電
池についても各１００セルずつ作成し、常に湿度９０％
で１サイクル２４時間中に温度変化が−１０℃〜６５℃
となる保存試験を５０サイクル行い、安全弁本体１と弁
体３との間の液密、気密性を確認した。これらの結果に
ついても合わせて（表１）に示した。
【００３３】
【表１】
【００３４】（表１）から明らかなように、シール板４
の厚みが１．６mmまでなると、シール板４の弾性力ばら
つきが大きく弁作動圧力に影響し、標準偏差値が大きく
なっている。また厚みが１．５mm以下では、弁作動圧力
の安定したものができるが、厚みが０．４mm以下となる
と、安全弁本体１と弁体３との間の液密、気密性が保持
できない。また、シール板４の厚みが１．５mm以下にお
いて、硬度が４０度まで低下すると、保存中蓄電池内の
ガス圧力が変動し、シール板４の弾性力が減衰すること
で、安全弁本体１と弁体３との間の液密、気密性が保持
できない。さらに、硬度が１１０度まで上昇すると、シ
ール板４による封口能力が得られず、安全弁本体１と弁
体３との間の液密、気密性が確保できない。したがっ
て、シール板４の厚みが０．５〜１．５mmで、硬度が５
０〜１００度の蓄電池用安全弁で安定した弁作動圧力
と、高信頼性を確保できた。
の厚みが１．６mmまでなると、シール板４の弾性力ばら
つきが大きく弁作動圧力に影響し、標準偏差値が大きく
なっている。また厚みが１．５mm以下では、弁作動圧力
の安定したものができるが、厚みが０．４mm以下となる
と、安全弁本体１と弁体３との間の液密、気密性が保持
できない。また、シール板４の厚みが１．５mm以下にお
いて、硬度が４０度まで低下すると、保存中蓄電池内の
ガス圧力が変動し、シール板４の弾性力が減衰すること
で、安全弁本体１と弁体３との間の液密、気密性が保持
できない。さらに、硬度が１１０度まで上昇すると、シ
ール板４による封口能力が得られず、安全弁本体１と弁
体３との間の液密、気密性が確保できない。したがっ
て、シール板４の厚みが０．５〜１．５mmで、硬度が５
０〜１００度の蓄電池用安全弁で安定した弁作動圧力
と、高信頼性を確保できた。
【００３５】（実施例３）実施例１の蓄電池用安全弁に
おいて、ばね体５の自由長およびばね定数を変化させ、
他は実施例１と同様の構成からなる蓄電池用安全弁を各
１００個ずつ作成した。この作成した蓄電池用安全弁の
Ｎｏ．とばね体５の自由長およびばね定数との関係は、
表２に示した。また、弁体３の閉塞する孔から測定用ガ
スとして窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封口
体４の下端に圧力をかけ、ガス圧力上昇中、排気孔２ａ
側からガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を感知した時点で
弁作動したと判断し、この時点での窒素ガス圧力を弁作
動圧力値とする弁作動圧力測定試験を行い、各種類の蓄
電池用安全弁の弁作動圧力標準偏差を算出し、各種類の
蓄電池用安全弁の弁作動圧力ばらつきを比較した。この
結果についても合わせて（表２）に示した。
おいて、ばね体５の自由長およびばね定数を変化させ、
他は実施例１と同様の構成からなる蓄電池用安全弁を各
１００個ずつ作成した。この作成した蓄電池用安全弁の
Ｎｏ．とばね体５の自由長およびばね定数との関係は、
表２に示した。また、弁体３の閉塞する孔から測定用ガ
スとして窒素ガスを送り込み、弁体３に取り付けた封口
体４の下端に圧力をかけ、ガス圧力上昇中、排気孔２ａ
側からガス圧力０．１kgｆ／cm2以上を感知した時点で
弁作動したと判断し、この時点での窒素ガス圧力を弁作
動圧力値とする弁作動圧力測定試験を行い、各種類の蓄
電池用安全弁の弁作動圧力標準偏差を算出し、各種類の
蓄電池用安全弁の弁作動圧力ばらつきを比較した。この
結果についても合わせて（表２）に示した。
【００３６】
【表２】
【００３７】（表２）から明らかなように、ばね体５の
自由長が１６．０mmまでなると、ばね体５が組立て時座
屈し、弁作動圧力がばらついてしまう。また、ばね体５
の自由長が４．０mm以下では自由長が短すぎるため、組
立て時ばね体５の適正なたわみ量が得られず、標準偏差
値が大きくなっている。それから、ばね体５のばね定数
が２．１kgｆ／mm以上では、組立て時のたわみ量ばらつ
きが大きく弁作動圧力に影響し、標準偏差値が大きくな
っている。また、ばね定数が０．１kgｆ／mm以下のコイ
ル状ばねでは、組立て時座屈しやすいために弁作動圧力
がばらついてしまう。したがって、自由長５〜１０mm
で、ばね定数が０．２〜２kgｆ／mmの蓄電池用安全弁が
最も安定した弁作動圧力を確保できた。
自由長が１６．０mmまでなると、ばね体５が組立て時座
屈し、弁作動圧力がばらついてしまう。また、ばね体５
の自由長が４．０mm以下では自由長が短すぎるため、組
立て時ばね体５の適正なたわみ量が得られず、標準偏差
値が大きくなっている。それから、ばね体５のばね定数
が２．１kgｆ／mm以上では、組立て時のたわみ量ばらつ
きが大きく弁作動圧力に影響し、標準偏差値が大きくな
っている。また、ばね定数が０．１kgｆ／mm以下のコイ
ル状ばねでは、組立て時座屈しやすいために弁作動圧力
がばらついてしまう。したがって、自由長５〜１０mm
で、ばね定数が０．２〜２kgｆ／mmの蓄電池用安全弁が
最も安定した弁作動圧力を確保できた。
【００３８】（実施例４）実施例１の蓄電池用安全弁に
おいて、環状凸部１ａの突出高さを変化させ、他は実施
例１と同様の構成からなる蓄電池用安全弁を各１００個
ずつ作成した。この作成した蓄電池用安全弁のＮｏ．と
環状凸部１ａの突出高さとの関係は、表３に示した。ま
た、弁体３の閉塞する孔から測定用ガスとして窒素ガス
を送り込み、弁体３に取り付けた封口体４の下端に圧力
をかけ、ガス圧力上昇中、排気孔２ａ側からガス圧力
０．１kgｆ／cm2以上を感知した時点で弁作動したと判
断し、この時点での窒素ガス圧力を弁作動圧力値とする
弁作動圧力測定試験を行い、各種類の蓄電池用安全弁の
弁作動圧力標準偏差を算出し、各種類の蓄電池用安全弁
の弁作動圧力ばらつきを比較した。この結果についても
合わせて（表３）に示した。
おいて、環状凸部１ａの突出高さを変化させ、他は実施
例１と同様の構成からなる蓄電池用安全弁を各１００個
ずつ作成した。この作成した蓄電池用安全弁のＮｏ．と
環状凸部１ａの突出高さとの関係は、表３に示した。ま
た、弁体３の閉塞する孔から測定用ガスとして窒素ガス
を送り込み、弁体３に取り付けた封口体４の下端に圧力
をかけ、ガス圧力上昇中、排気孔２ａ側からガス圧力
０．１kgｆ／cm2以上を感知した時点で弁作動したと判
断し、この時点での窒素ガス圧力を弁作動圧力値とする
弁作動圧力測定試験を行い、各種類の蓄電池用安全弁の
弁作動圧力標準偏差を算出し、各種類の蓄電池用安全弁
の弁作動圧力ばらつきを比較した。この結果についても
合わせて（表３）に示した。
【００３９】
【表３】
【００４０】（表３）から明らかなように、環状凸部１
ａの突出高さが０．２４mm以下となると、シール板４の
変形からシール板４が弁室内底面に接触し、弁作動圧力
がばらついてくる。また、環状凸部１ａの突出高さが
２．１mmまでなると、ばね体５が傾いた状態で組立てら
れやすくなり、弁作動圧力がばらついてくる。したがっ
て、環状凸部１ａの突出高さが０．２mm〜２mmの蓄電池
用安全弁が最も安定した弁作動圧力を確保できた。
ａの突出高さが０．２４mm以下となると、シール板４の
変形からシール板４が弁室内底面に接触し、弁作動圧力
がばらついてくる。また、環状凸部１ａの突出高さが
２．１mmまでなると、ばね体５が傾いた状態で組立てら
れやすくなり、弁作動圧力がばらついてくる。したがっ
て、環状凸部１ａの突出高さが０．２mm〜２mmの蓄電池
用安全弁が最も安定した弁作動圧力を確保できた。
【００４１】（実施例５）図７に本発明の蓄電池用安全
弁とそれを用いた密閉形アルカリ蓄電池の構造図を示
す。電極群１１は次のように作成した。正極は活物質で
ある水酸化ニッケル粉末を発泡状ニッケル多孔体に充填
し、所定の寸法に圧延・切断し、極板１枚当たりの容量
が１０Ａｈのニッケル正極板を作成した。次に、負極板
は電気化学的に水素の吸蔵／放出が可能なＭｍＮｉ3.6
Ｃｏ0.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.4の組成を有する水素吸蔵合金粉
末を結着剤とともにパンチングメタルに塗着し、所定の
寸法に圧延・切断し、極板１枚当たりの容量が１３Ａｈ
の水素吸蔵合金負極を作成した。これらの正・負極板を
それぞれ袋状のセパレータで包み、セパレータで包まれ
た正極板１０枚と負極板１１枚とを交互に組合せ、電極
群１１を作成した。なお、電極群１１は電槽１２の内寸
に対して約８５〜１００％の厚みを有するように作成し
た。この電極群１１に鉄とニッケルで構成された正極端
子１４と負極端子１５を接続し、白色のポリプロピレン
製の電槽１２に挿入した。
弁とそれを用いた密閉形アルカリ蓄電池の構造図を示
す。電極群１１は次のように作成した。正極は活物質で
ある水酸化ニッケル粉末を発泡状ニッケル多孔体に充填
し、所定の寸法に圧延・切断し、極板１枚当たりの容量
が１０Ａｈのニッケル正極板を作成した。次に、負極板
は電気化学的に水素の吸蔵／放出が可能なＭｍＮｉ3.6
Ｃｏ0.7Ｍｎ0.4Ａｌ0.4の組成を有する水素吸蔵合金粉
末を結着剤とともにパンチングメタルに塗着し、所定の
寸法に圧延・切断し、極板１枚当たりの容量が１３Ａｈ
の水素吸蔵合金負極を作成した。これらの正・負極板を
それぞれ袋状のセパレータで包み、セパレータで包まれ
た正極板１０枚と負極板１１枚とを交互に組合せ、電極
群１１を作成した。なお、電極群１１は電槽１２の内寸
に対して約８５〜１００％の厚みを有するように作成し
た。この電極群１１に鉄とニッケルで構成された正極端
子１４と負極端子１５を接続し、白色のポリプロピレン
製の電槽１２に挿入した。
【００４２】次に、アルカリ電解液を１８０cm3を注液
した。そして、この電槽１２の開口部を本発明の実施例
１の蓄電池用安全弁１６（設定作動圧力３．５±０．５
kgｆ／cm2）を備えた電槽蓋１３により密閉し、密閉形
アルカリ蓄電池を作成した。また、電槽１２は外壁の上
下方向に多数の凸部１７と凹部１８を設けた構造であ
る。凸部１７の高さは１．５mmである。なお、この密閉
形アルカリ蓄電池は初充放電（充電１０Ａ×１５時間、
放電２０Ａで１．０Ｖまで）を行い、電極群１１を膨脹
させることにより電極群１１の最外部が電槽１２と接す
る状態とした。また、この密閉形アルカリ蓄電池は正極
で規制され、電池容量は１００Ａｈである。
した。そして、この電槽１２の開口部を本発明の実施例
１の蓄電池用安全弁１６（設定作動圧力３．５±０．５
kgｆ／cm2）を備えた電槽蓋１３により密閉し、密閉形
アルカリ蓄電池を作成した。また、電槽１２は外壁の上
下方向に多数の凸部１７と凹部１８を設けた構造であ
る。凸部１７の高さは１．５mmである。なお、この密閉
形アルカリ蓄電池は初充放電（充電１０Ａ×１５時間、
放電２０Ａで１．０Ｖまで）を行い、電極群１１を膨脹
させることにより電極群１１の最外部が電槽１２と接す
る状態とした。また、この密閉形アルカリ蓄電池は正極
で規制され、電池容量は１００Ａｈである。
【００４３】比較例として、以下の構成からなる密閉形
アルカリ蓄電池を作成した。 （比較例４）実施例５における密閉形アルカリ蓄電池に
おいて、蓄電池用安全弁１６に比較例１（図４に示した
安全弁本体１と安全弁蓋２の固定方法をねじ式固定とし
た蓄電池用安全弁）として作成した蓄電池用安全弁を使
用した密閉形アルカリ蓄電池を作成した。
アルカリ蓄電池を作成した。 （比較例４）実施例５における密閉形アルカリ蓄電池に
おいて、蓄電池用安全弁１６に比較例１（図４に示した
安全弁本体１と安全弁蓋２の固定方法をねじ式固定とし
た蓄電池用安全弁）として作成した蓄電池用安全弁を使
用した密閉形アルカリ蓄電池を作成した。
【００４４】本発明の実施例５、および比較例４の密閉
形アルカリ蓄電池を各５セルずつ作成し、電池を振動さ
せながらサイクル寿命試験を行った。サイクル寿命試験
は、１０Ａの電流で１２時間充電後、１時間放置し、２
０Ａの電流で電池電圧が１．０Ｖに低下するまで放電
後、１時間放置することを繰り返す試験である。放電容
量は、電池電圧が１．０Ｖまでの放電時間を用いて計算
し、この結果については、図８に示す。
形アルカリ蓄電池を各５セルずつ作成し、電池を振動さ
せながらサイクル寿命試験を行った。サイクル寿命試験
は、１０Ａの電流で１２時間充電後、１時間放置し、２
０Ａの電流で電池電圧が１．０Ｖに低下するまで放電
後、１時間放置することを繰り返す試験である。放電容
量は、電池電圧が１．０Ｖまでの放電時間を用いて計算
し、この結果については、図８に示す。
【００４５】図８から明らかなように、比較例４の密閉
形アルカリ蓄電池は、実施例５の密閉形アルカリ蓄電池
と比較して、サイクルが進む前に放電容量が低下してい
る。これは、蓄電池を振動させながらサイクル寿命試験
を行ったため、比較例４で使用した比較例１の蓄電池用
安全弁において、安全弁本体１と安全弁蓋２固定部のね
じがサイクルが進むうちに緩んでくる。そして、安全弁
蓋２の固定位置が変化し、ばね体５のばね力が低下する
ことで、弁作動圧力が低下し蓄電池内で充電時発生する
ガスが、規定の電気量を充電する前に蓄電池外に排出さ
れる。したがって、蓄電池の内部抵抗が上昇し、サイク
ル寿命特性が低下している。
形アルカリ蓄電池は、実施例５の密閉形アルカリ蓄電池
と比較して、サイクルが進む前に放電容量が低下してい
る。これは、蓄電池を振動させながらサイクル寿命試験
を行ったため、比較例４で使用した比較例１の蓄電池用
安全弁において、安全弁本体１と安全弁蓋２固定部のね
じがサイクルが進むうちに緩んでくる。そして、安全弁
蓋２の固定位置が変化し、ばね体５のばね力が低下する
ことで、弁作動圧力が低下し蓄電池内で充電時発生する
ガスが、規定の電気量を充電する前に蓄電池外に排出さ
れる。したがって、蓄電池の内部抵抗が上昇し、サイク
ル寿命特性が低下している。
【００４６】これに対し、本発明の実施例１の蓄電池用
安全弁は、安全弁本体１と安全弁蓋２を溶着固定するこ
とで、蓄電池を振動させながらサイクル寿命試験を行う
ことによりかかる応力以上の固定強度を確保することが
可能である。したがって、サイクルが進んでも安定した
弁作動圧力が得られることで、サイクル寿命特性が良好
となる。なお、安全弁本体１と安全弁蓋２を熱溶着、お
よび振動溶着方式で溶着固定した場合においても同様の
効果が得られた。
安全弁は、安全弁本体１と安全弁蓋２を溶着固定するこ
とで、蓄電池を振動させながらサイクル寿命試験を行う
ことによりかかる応力以上の固定強度を確保することが
可能である。したがって、サイクルが進んでも安定した
弁作動圧力が得られることで、サイクル寿命特性が良好
となる。なお、安全弁本体１と安全弁蓋２を熱溶着、お
よび振動溶着方式で溶着固定した場合においても同様の
効果が得られた。
【００４７】
【発明の効果】以上のように本発明は、弁室内と、その
底部に環状凸部を有する円筒形の樹脂からなる安全弁本
体と、安全弁本体上部に設置する排気孔を有した安全弁
蓋と、環状凸部の半円形状上端部に設置する円形平板状
のゴム板からなる封口体を有した円筒形の樹脂からなる
弁体と、弁体上部に設置するばね体で構成され、前記環
状凸部から定寸法位置に安全弁蓋を安全弁本体上部に溶
着固定し、ばね体により弁体を介して封口体を圧縮する
構造とすることで、常に安定した弁作動圧力を確保し、
安全弁本体と弁体との間の液密、気密性を保持する優れ
た蓄電池用安全弁を実現できるものである。
底部に環状凸部を有する円筒形の樹脂からなる安全弁本
体と、安全弁本体上部に設置する排気孔を有した安全弁
蓋と、環状凸部の半円形状上端部に設置する円形平板状
のゴム板からなる封口体を有した円筒形の樹脂からなる
弁体と、弁体上部に設置するばね体で構成され、前記環
状凸部から定寸法位置に安全弁蓋を安全弁本体上部に溶
着固定し、ばね体により弁体を介して封口体を圧縮する
構造とすることで、常に安定した弁作動圧力を確保し、
安全弁本体と弁体との間の液密、気密性を保持する優れ
た蓄電池用安全弁を実現できるものである。
【００４８】また、電槽開口部を、本発明の蓄電池用安
全弁を備えた電槽蓋により密閉することで、サイクル寿
命が良好となる優れた密閉形アルカリ蓄電池を実現でき
るものである。
全弁を備えた電槽蓋により密閉することで、サイクル寿
命が良好となる優れた密閉形アルカリ蓄電池を実現でき
るものである。
【図１】本発明の実施例１における蓄電池用安全弁の縦
断面図
断面図
【図２】本発明の実施例１における弁体の拡大縦断面図
【図３】従来の蓄電池用安全弁の一例の縦断面図
【図４】従来の蓄電池用安全弁の他の例の縦断面図
【図５】本発明の実施例１、および比較例１の繰り返し
弁作動圧力測定試験結果を表わした図
弁作動圧力測定試験結果を表わした図
【図６】本発明の実施例１、比較例２、および比較例３
の繰り返し弁作動圧力測定試験結果を表わした図
の繰り返し弁作動圧力測定試験結果を表わした図
【図７】本発明の実施例５における密閉形アルカリ蓄電
池の構造図
池の構造図
【図８】本発明の実施例５、および比較例４のサイクル
寿命試験試験結果を表わした図
寿命試験試験結果を表わした図
１ 安全弁本体 １ａ 環状凸部 １ｂ フランジ部 ２ 安全弁蓋 ２ａ 排気孔 ３ 弁体 ３ａ フランジ部 ４ 封口体 ５ ばね体 １１ 電極群 １２ 電槽 １３ 電槽蓋 １４ 正極端子 １５ 負極端子 １６ 蓄電池用安全弁 １７ 凸部 １８ 凹部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 生駒 宗久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 山崎 博資 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (17)
- 【請求項１】弁室１ｂの内底部に環状凸部１ａを有する
安全弁本体１と、この安全弁本体１の上部に設置する排
気孔２ａを有した安全弁蓋２と、環状凸部１ａに当接す
る封口体４を有した弁体３と、弁体３と蓋２との間に設
けられたばね体５とで構成され、このばね体５により弁
体３を介して封口体４を圧縮したことを特徴とする蓄電
池用安全弁。 - 【請求項２】環状凸部１ａ、安全弁蓋２、弁体３、封口
体４およびばね体５の中心軸が、弁室１ｂの中心軸上に
位置する請求項１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項３】安全弁本体１および弁体３が円筒形である
請求項１または２記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項４】安全弁本体１、安全弁蓋２および弁体３
は、ポリプロピレン、ポリエチレン、変性ポリフェニレ
ンエーテルとポリスチレンとの共重合体、アクリロニト
リル・ブタジエン・スチレン樹脂およびアクリロニトリ
ル・スチレン樹脂からなる群より選ばれたいずれかの合
成樹脂からなる請求項１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項５】安全弁本体１は、その一端に安全弁蓋２の
取付け部と、他端に電槽蓋への取り付けフランジ部１ｃ
を有している請求項１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項６】安全弁蓋２は、安全弁本体１への取付けフ
ランジ部と、ばね体５の押さえ部から構成され、このば
ね体押さえ部の径が弁室１ｂの内径よりも小さい請求項
１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項７】弁体３は、その上面に凸部とばね体５を設
置するフランジ部３ａを有し、下面を平面とするととも
にこの弁体３の外径が弁室１ｂの内径よりも小さい請求
項１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項８】弁体３の平面部へ、封口体４を接着剤また
は焼きつけにより取り付けた請求項１または７記載の蓄
電池用安全弁。 - 【請求項９】弁体３の下面に封口体４を一体成形した請
求項１または７記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項１０】封口体４は、外径が弁体３の外径よりも
小さく、厚みが０．５〜１．５mm、ショアー硬度が５０
〜１００で、円形平板である請求項１記載の蓄電池用安
全弁。 - 【請求項１１】封口体４は、ニトリルゴム、エチレン・
プロピレンゴムまたはシリコンゴムからなる群より選ば
れたいずれかよりなる請求項１０記載の蓄電池用安全
弁。 - 【請求項１２】ばね体５は、コイル状であって、そのコ
イルの内径が環状凸部１ａの環状内径と同等であり、コ
イル外径は弁室１ｂの内径よりも小さく弁体３の凸部を
取り巻き、弁体３のフランジ部３ａ上面と安全弁蓋２の
下端と弁室内の側壁によって位置決めされ、弁室内１ｂ
に設置される請求項１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項１３】ばね体５は、ステンレス鋼製からなる請
求項１または１１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項１４】ばね体５の自由長が５〜１５mmで、ばね
定数が０．２〜２kgｆ／mmである請求項１または１１記
載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項１５】環状凸部１ａは、突出高さが０．２５〜
２mm、上端部が半円形状である請求項１記載の蓄電池用
安全弁。 - 【請求項１６】安全弁本体１と安全弁蓋２とを溶着固定
した請求項１記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項１７】セパレータを介して正極板と負極板とが
それぞれ複数枚で構成された電極群とアルカリ電解液と
を内部に収容した電槽を、安全弁を備えた蓋部で封口し
た密閉形アルカリ蓄電池であって、前記安全弁は、弁室
内１ｂと、その底部に環状凸部１ａを有する安全弁本体
１と、安全弁本体１の上部に設置する排気孔２ａを有し
た安全弁蓋２と、環状凸部１ａの上端部に設置する封口
体４を有した弁体３と、弁体３の上部に設置するばね体
５とで構成され、環状凸部１ａから定寸法離れた位置の
安全弁本体１上部に蓋２を固定し、ばね体５により弁体
３を介して封口体４を圧縮したことを特徴とする密閉形
アルカリ蓄電池。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161188A JPH0831398A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 蓄電池用安全弁とそれを用いた密閉形アルカリ蓄電池 |
| EP95304863A EP0692829B1 (en) | 1994-07-13 | 1995-07-12 | A resealable safety valve and a sealed alkaline rechargeable battery provided the same safety valve |
| DE69519606T DE69519606T2 (de) | 1994-07-13 | 1995-07-12 | Wiederschliessbares Sicherheitsventil und dieses enthaltende wiederaufladbare alkalische Batterie |
| US08/502,280 US5554455A (en) | 1994-07-13 | 1995-07-13 | Resealable safety vent and a sealed alkaline rechargeable battery provided with the safety vent |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6161188A JPH0831398A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 蓄電池用安全弁とそれを用いた密閉形アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0831398A true JPH0831398A (ja) | 1996-02-02 |
Family
ID=15730264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6161188A Pending JPH0831398A (ja) | 1994-07-13 | 1994-07-13 | 蓄電池用安全弁とそれを用いた密閉形アルカリ蓄電池 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5554455A (ja) |
| EP (1) | EP0692829B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0831398A (ja) |
| DE (1) | DE69519606T2 (ja) |
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