JPH09330689A - 密閉型アルカリ蓄電池 - Google Patents

密閉型アルカリ蓄電池

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JPH09330689A
JPH09330689A JP8148974A JP14897496A JPH09330689A JP H09330689 A JPH09330689 A JP H09330689A JP 8148974 A JP8148974 A JP 8148974A JP 14897496 A JP14897496 A JP 14897496A JP H09330689 A JPH09330689 A JP H09330689A
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JP
Japan
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valve
tray
storage battery
hole
alkaline storage
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JP8148974A
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English (en)
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Emi Yasuda
恵美 安田
Kenichi Watanabe
健一 渡辺
Takahisa Toritsuka
高久 鳥塚
Atsuki Funada
厚樹 船田
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Resonac Corp
Original Assignee
Shin Kobe Electric Machinery Co Ltd
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Publication date
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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
    • H01M50/325Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • 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

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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】 【課題】 弁孔を塞ぐ多孔質膜の破断を防止して安全弁
の耐漏液性を高めることができる密閉型アルカリ蓄電池
を得る。 【解決手段】 電池ケース2に絶縁ガスケット5を介し
て支持させた受け皿3に弁孔7を設け、受け皿3には弁
孔7を塞ぐ弁体8を載置し、電池ケース2には弁体押え
板を兼ねた正極端子板4を絶縁ガスケット5を介して支
持させ、正極端子板4には排気孔9を設けて安全弁10
を形成する。弁体8側の受け皿3の面には、弁孔7を塞
ぐ多孔質膜12を弁孔7の周縁部分に固定して設ける。
多孔質膜12に弁孔7を塞ぐ弁体8を接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニッケル−カドミ
ウム電池やニッケル−水素電池などの密閉型アルカリ蓄
電池の改良に関し、特にその安全弁部の改良に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】携帯用電源として用いられている密閉型
アルカリ蓄電池として、ニッケル−カドミウム電池やニ
ッケル−水素電池等が一般的である。
【0003】これらの電池は、電解液の補給が不要であ
ることから、近年多くのポータブル電気機器に使用され
ている。これらの電池には、誤った使用など、何らかの
原因によって電池内部に異常に発生したガスを電池外部
に逃がす働きをする目的で、正極端子板に隣接させて安
全弁が設けられている。
【0004】図2は、正極端子板に隣接させて安全弁を
設けた従来の密閉型アルカリ蓄電池の構造を示したもの
である。この密閉型アルカリ蓄電池においては、発電素
子1が負極端子板を兼ねた有底筒状の電池ケース2内に
収容されている。該電池ケース2は、鉄にニッケルメッ
キを施したもので形成されている。電池ケース2の上部
開口部には、これを塞ぐように金属製の受け皿3と弁体
押え板を兼ねた正極端子板4との重ね合わせ体からなる
電池上蓋が配置されている。受け皿3は鉄にニッケルメ
ッキを施したもので形成され、正極端子板4はニッケル
で形成されている。該電池上蓋は絶縁ガスケット5を介
して電池ケース2を加締めることにより該電池ケース2
に絶縁支持されている。この絶縁ガスケット5は、電池
の負極である電池ケース2と正極端子板4との絶縁と、
電解液の漏液防止としての役割を果たしている。電池ケ
ース2と絶縁ガスケット5との封止部からの漏液防止対
策としてアスファルトピッチ系等のシール剤6が塗着さ
れている。
【0005】受け皿3の中央部には弁孔7が設けられ、
該受け皿3には弁孔7を塞ぐゴム製の弁体8が載置さ
れ、該弁体8は弁体押え板を兼ねた正極端子板4で押え
られ、該弁体押え板4には排気孔9が設けられている。
【0006】これら受け皿3,弁孔7,弁体8,弁体押
え板を兼ねた正極端子板4,排気孔9により安全弁10
が形成されている。
【0007】電池ケース2内に収容された発電素子1の
正極は、正極リード11と受け皿3とを介して正極端子
板4に接続されている。正極リード11の一端は発電素
子1の正極に接続され、他端は受け皿3に接続されてい
る。
【0008】しかしながら、このような構造の安全弁1
0では、電池内のガス圧が高圧になって、その圧力で弁
体8が押されて安全弁10が開き、電池内のガスが電池
の外部に逃げる際に電解液も一緒に排出されてしまう問
題点がある。
【0009】近年、高温で多湿というようなより過酷な
条件下で使用されるようになってきており、たとえ電池
内のガス圧が上昇して安全弁10が開いた場合でも漏液
が起こらずかつ安全性も損なわない安全弁10への要望
が強まっている。
【0010】このような要望にそう構造のものとして、
特開平5−159765号公報には図3に示すような構
造の安全弁10が提案されている。この安全弁10にお
いては、弁孔7を塞ぐようにして受け皿3の下面(発電
素子1に対向する面)の全面にフッ素樹脂系の多孔質膜
12を重ねて設けている。この場合には、多孔質膜12
を有する受け皿3と正極端子板4との重ね合わせ体から
なる電池上蓋は、直接電池ケース2を加締めることによ
り取り付けられている。
【0011】このように弁孔7を塞いでフッ素樹脂系の
多孔質膜12を設けると、この多孔質膜12は撥水性と
通気性を合わせ持つために、安全弁10が開いた際に電
池内のガスのみを放出し、電解液の漏れを防ぐことがで
きる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3の
ようにフッ素樹脂系の多孔質膜12を、電池ケース2と
受け皿3との間に鋏んで固定した場合、電池ケース2を
加締める際にかかる応力により、該多孔質膜12が破断
してしまい、結局安全弁10が開いた際には電解液が漏
れてしまうという問題点がある。また、図3の構造で
は、正極端子板4と電池ケース2とが接触する構造とな
っており、電池として使用する場合には、負極とこの部
分を絶縁する新たな構造が必要となってくる問題点があ
る。
【0013】本発明の目的は、弁孔を塞ぐ多孔質膜の破
断を防止して安全弁の耐漏液性を高めることができる密
閉型アルカリ蓄電池を得ることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池ケースに
支持された受け皿に弁孔が設けられ、受け皿には弁孔を
塞ぐ弁体が載置され、電池ケースには弁体押え板が支持
され、該弁体押え板には排気孔が設けられて安全弁が形
成されている密閉型アルカリ蓄電池を改良するものであ
る。
【0015】請求項1に記載の密閉型アルカリ蓄電池に
おいては、弁体側の受け皿の面には弁孔を塞ぐ多孔質膜
が該弁孔の周縁部分に固定して設けられ、該多孔質膜に
弁孔を塞ぐ弁体が接触されていることを特徴とする。
【0016】このように弁体側の受け皿の面に、弁孔を
塞ぐ多孔質膜を該弁孔の周縁部分に固定して設けると、
電池ケースを加締める際に応力がかからないので該多孔
質膜が破断されないばかりでなく、常時の安全弁閉鎖時
には該多孔質膜の固定部が電解液に触れていないため、
該多孔質膜の固定部が劣化することもない。そのため、
確実に受け皿の弁孔を該多孔質膜で塞ぐことができて、
耐漏液性能の優れた安全弁を有する密閉型アルカリ蓄電
池を構成することができる。
【0017】また、本発明は、負極端子板を兼ねた電池
ケースに絶縁ガスケットを介して支持された金属製の受
け皿に弁孔が設けられ、受け皿には弁孔を塞ぐ弁体が載
置され、電池ケースには弁体押え板を兼ねた正極端子板
が絶縁ガスケットを介して支持され、弁体押え板を兼ね
た正極端子板には排気孔が設けられて安全弁が形成さ
れ、電池ケース内に収容された発電素子の正極が正極リ
ードと前記受け皿とを介して正極端子板に接続されてい
る密閉型アルカリ蓄電池を改良するものである。
【0018】請求項2に記載の密閉型アルカリ蓄電池に
おいては、弁体側の受け皿の面には弁孔を塞ぐ多孔質膜
が該弁孔の周縁部分に固定して設けられ、該多孔質膜に
弁孔を塞ぐ弁体が接触されていることを特徴とする。
【0019】このように弁体側の受け皿の面に、弁孔を
塞ぐ多孔質膜を該弁孔の周縁部分に固定して設けると、
電池ケースを加締める際に応力がかからないので該多孔
質膜が破断されないばかりでなく、常時の安全弁閉鎖時
には該多孔質膜の固定部が電解液に触れていないため、
該多孔質膜の固定部が劣化することもない。そのため、
確実に受け皿の弁孔を該多孔質膜で塞ぐことができて、
耐漏液性能の優れた安全弁を有する密閉型アルカリ蓄電
池を構成することができる。
【0020】また、正極端子板は絶縁ガスケットを介し
て電池ケースに支持されているので、新たな絶縁構造を
必要としない利点がある。
【0021】請求項3に記載の密閉型アルカリ蓄電池に
おいて、多孔質膜はフッ素系,ポリエチレン系あるいは
ポリプロピレン系の樹脂により形成されていることを特
徴とする。
【0022】このように多孔質膜がフッ素系,ポリエチ
レン系あるいはポリプロピレン系の樹脂により形成され
ていると、該多孔質膜は撥水性と通気性を合わせ持つた
めに、排気機能を損なうことはない。
【0023】請求項4に記載の密閉型アルカリ蓄電池に
おい、多孔質膜は、受け皿に接着剤あるいは熱溶着で固
定されていることを特徴とする。
【0024】このように多孔質膜を、受け皿に接着剤あ
るいは熱溶着で固定すると、固定を簡単に行えると共に
多孔質膜が弁孔を塞ぐ位置から移動するのを確実に防止
することができる。
【0025】
【発明の実施の形態】図1は、密閉型アルカリ蓄電池の
一種である密閉型ニッケル−水素蓄電池に本発明を適用
した実施の形態の一例を示したものである。
【0026】本例の密閉型ニッケル−水素蓄電池におい
ては、弁体8側の受け皿3の面には弁孔7を塞ぐフッ素
樹脂系の多孔質膜12が該弁孔7の周縁部分に接着剤1
3による固定で設けられている。フッ素樹脂系の多孔質
膜12として本例では、ジャパンゴアテックス(株)製
のポリテトラフルオロエチレンの多孔質構造体膜(商品
名:ゴアテックスRオレオベントフィルター、公称孔径
0.1 μm)を用いた。また、該多孔質膜12を受け皿3
の面に接着する接着剤13としては、アスファルト溶液
を用いた。アスファルト溶液は、日本石油製のブローン
・アスファルト(品番:甲ブローン・アスファルト、1
0−20)2重量部を、溶媒であるキシレン1重量部に
溶解させたものである。このような多孔質膜12に弁孔
7を塞ぐゴム製の弁体8が接触されている。
【0027】本例では、安全弁10を組み込んだ受け皿
3と正極端子板4との重ね合わせ体からなる電池上蓋と
電池ケース1とを約1.5 tの力で加締めて密閉型ニッケ
ル−水素蓄電池を形成した。
【0028】本例では、接着剤13としてアスファルト
溶液を用いたが、これに限定されるものではなく、他の
接着剤を用いた接着、或いは熱溶着によって受け皿3に
多孔質膜12を固定することもできる。
【0029】図1に示す構造の本例の電池(本発明品と
称する。)と、図3に示す構造の従来の電池(図3に示
す従来品と称する。)とのそれぞれ20個について、電池
組み立て後のフッ素樹脂系の多孔質膜12の破断状況を
調査した。多孔質膜12が破断していた電池数を、表1
に示す。図3に示す従来品の場合には、ほとんどの電池
で多孔質膜12の破断が起きているのに対し、本発明品
は電池組み立てにより多孔質膜12が破断することはな
かった。なお、図3に示す従来品の場合の多孔質膜12
の破断は、電池ケース1と電池缶上蓋の加締め部分で起
きていることが確認された。
【0030】
【表1】 図1に示す構造の本発明品と、多孔質膜12を使用しな
い図2に示す構造の従来の電池(図2に示す従来品と称
する。)とのそれぞれ20個について、日本工業規格が定
める円筒密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池の安全弁作
動特性試験(JIS C 8705)を行い、その後の
漏液発生数について調査した結果を表2に示す。漏液し
たか否かの判断は、指示薬としてクレゾール・レッド試
薬を塗布した針を触れて色の変化を観察する方法により
行った。なお、密閉型ニッケル−水素蓄電池に対して円
筒密閉型ニッケル−カドミウム蓄電池の安全弁作動特性
試験を適用したが、これは密閉型ニッケル−水素蓄電池
の安全弁作動特性試験が未だ確立していないためであ
る。
【0031】表2より明らかなように、本発明品は、図
2に示す従来品に比べて漏液発生数が著しく少ないこと
が確認された。
【0032】
【表2】
【0033】
【発明の効果】請求項1,2に記載の密閉型アルカリ蓄
電池においては、弁体側の受け皿の面に、弁孔を塞ぐ多
孔質膜を該弁孔の周縁部分に固定して設けているので、
電池ケースを加締める際に応力がかからず、このため該
多孔質膜が破断されないばかりでなく、常時の安全弁閉
鎖時には該多孔質膜の固定部が電解液に触れていないた
め、該多孔質膜の固定部が劣化することもない。そのた
め、確実に受け皿の弁孔を該多孔質膜が塞ぎ、耐漏液性
能の優れた安全弁を有する密閉型アルカリ蓄電池を構成
することができる。
【0034】特に、請求項2に記載の密閉型アルカリ蓄
電池においては、正極端子板は絶縁ガスケットを介して
電池ケースに支持されているので、新たな絶縁構造を必
要としない利点がある。
【0035】請求項3に記載の密閉型アルカリ蓄電池に
おいては、多孔質膜をフッ素系,ポリエチレン系あるい
はポリプロピレン系の樹脂により形成しているので、該
多孔質膜は撥水性と通気性を合わせ持つために、排気機
能を損なうことはない。
【0036】請求項4に記載の密閉型アルカリ蓄電池に
おいては、多孔質膜を、受け皿に接着剤あるいは熱溶着
で固定しているので、固定を簡単に行えると共に多孔質
膜が弁孔を塞ぐ位置から移動するのを確実に防止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る密閉型アルカリ蓄電池における実
施の形態の一例の要部縦断側面図である。
【図2】従来の密閉型アルカリ蓄電池の一例の要部縦断
側面図である。
【図3】従来の密閉型アルカリ蓄電池の他の例の要部縦
断面図である。
【符号の説明】
1 発電素子 2 電池ケース 3 受け皿 4 正極端子板 5 絶縁ガスケット 6 シール剤 7 弁孔 8 弁体 9 排気孔 10 安全弁 11 正極リード 12 多孔質膜 13 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 船田 厚樹 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号 新神 戸電機株式会社内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池ケースに支持された受け皿に弁孔が
    設けられ、前記受け皿には前記弁孔を塞ぐ弁体が載置さ
    れ、前記電池ケースには弁体押え板が支持され、前記弁
    体押え板には排気孔が設けられて安全弁が形成されてい
    る密閉型アルカリ蓄電池において、 前記弁体側の前記受け皿の面には前記弁孔を塞ぐ多孔質
    膜が該弁孔の周縁部分に固定して設けられ、該多孔質膜
    に前記弁孔を塞ぐ前記弁体が接触されていることを特徴
    とする密閉型アルカリ蓄電池。
  2. 【請求項2】 負極端子板を兼ねた電池ケースに絶縁ガ
    スケットを介して支持された金属製の受け皿に弁孔が設
    けられ、前記受け皿には前記弁孔を塞ぐ弁体が載置さ
    れ、前記電池ケースには弁体押え板を兼ねた正極端子板
    が前記絶縁ガスケットを介して支持され、前記弁体押え
    板を兼ねた正極端子板には排気孔が設けられて安全弁が
    形成され、前記電池ケース内に収容された発電素子の正
    極が正極リードと前記受け皿とを介して前記正極端子板
    に接続されている密閉型アルカリ蓄電池において、 前記弁体側の前記受け皿の面には前記弁孔を塞ぐ多孔質
    膜が該弁孔の周縁部分に固定して設けられ、該多孔質膜
    に前記弁孔を塞ぐ前記弁体が接触されていることを特徴
    とする密閉型アルカリ蓄電池。
  3. 【請求項3】 前記多孔質膜は、フッ素系,ポリエチレ
    ン系あるいはポリプロピレン系の樹脂により形成されて
    いることを特徴とする請求項1または2に記載の密閉型
    アルカリ蓄電池。
  4. 【請求項4】 前記多孔質膜は、前記受け皿に接着剤あ
    るいは熱溶着で固定されていることを特徴とする請求項
    1,2または3に記載の密閉型アルカリ蓄電池。
JP8148974A 1996-06-11 1996-06-11 密閉型アルカリ蓄電池 Withdrawn JPH09330689A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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