JPH10106532A - 密閉型蓄電池 - Google Patents
密閉型蓄電池Info
- Publication number
- JPH10106532A JPH10106532A JP8258361A JP25836196A JPH10106532A JP H10106532 A JPH10106532 A JP H10106532A JP 8258361 A JP8258361 A JP 8258361A JP 25836196 A JP25836196 A JP 25836196A JP H10106532 A JPH10106532 A JP H10106532A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- storage battery
- positive
- sealed storage
- current collector
- 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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-
- 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
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池を過充電又は過放電した場合であっても
安全性を損なうことのない密閉型蓄電池の提供を目的と
している。 【解決手段】 正負両極板を含む発電要素１が内蔵され
ると共に上記正負両極板のうち一方の極板と電気的に接
続された有底筒状の外装缶２の開口縁には、ガス抜き孔
６ａが形成された封口体４が絶縁パッキング５を介して
固定され、且つ上記封口体４と上記正負両極板のうち他
方の極板からの集電を行う集電体３とが電気的に接続さ
れる構造の密閉型蓄電池において、前記集電体３には、
通常状態ではその先端部が前記絶縁パッキング５を押圧
する一方、電池内圧又は電池温度が異常に高くなる異常
状態ではその先端部が前記外装缶２と接触して導通する
導電性のバネ部材３ｂが設けられていることを特徴とす
る。
安全性を損なうことのない密閉型蓄電池の提供を目的と
している。 【解決手段】 正負両極板を含む発電要素１が内蔵され
ると共に上記正負両極板のうち一方の極板と電気的に接
続された有底筒状の外装缶２の開口縁には、ガス抜き孔
６ａが形成された封口体４が絶縁パッキング５を介して
固定され、且つ上記封口体４と上記正負両極板のうち他
方の極板からの集電を行う集電体３とが電気的に接続さ
れる構造の密閉型蓄電池において、前記集電体３には、
通常状態ではその先端部が前記絶縁パッキング５を押圧
する一方、電池内圧又は電池温度が異常に高くなる異常
状態ではその先端部が前記外装缶２と接触して導通する
導電性のバネ部材３ｂが設けられていることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正負両極板を含む
発電要素が内蔵された外装缶の開口部を、封口体により
封口する構造の密閉型蓄電池に関するものである。
発電要素が内蔵された外装缶の開口部を、封口体により
封口する構造の密閉型蓄電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】密閉型蓄電池、特にニッケル−カドミウ
ム蓄電池においては、電池を過充電又は過放電した場合
には、電池内部で酸素ガス或いは水素ガスが異常発生す
ることがある。従来、このようにガスが異常発生して電
池内部が所定の圧力以上となったときには、再復帰方式
のガス排出機構を有する封口体により電池内部のガスを
電池外に排出していた。具体的には、封口体の端子キャ
ップ内に設けられたゴム弁等の付勢力よりも電池内部の
圧力が上昇した場合には、ゴム弁等の付勢力に抗してガ
ス抜き孔からガスを放出し、電池内圧が規定値よりも大
きくなるのを防止する構造となっており、前記ガスの放
出により、ゴム弁等の付勢力よりも電池内部のガス圧が
低下すると、電池内が再度密閉化され元の状態に戻るよ
うになっている。
ム蓄電池においては、電池を過充電又は過放電した場合
には、電池内部で酸素ガス或いは水素ガスが異常発生す
ることがある。従来、このようにガスが異常発生して電
池内部が所定の圧力以上となったときには、再復帰方式
のガス排出機構を有する封口体により電池内部のガスを
電池外に排出していた。具体的には、封口体の端子キャ
ップ内に設けられたゴム弁等の付勢力よりも電池内部の
圧力が上昇した場合には、ゴム弁等の付勢力に抗してガ
ス抜き孔からガスを放出し、電池内圧が規定値よりも大
きくなるのを防止する構造となっており、前記ガスの放
出により、ゴム弁等の付勢力よりも電池内部のガス圧が
低下すると、電池内が再度密閉化され元の状態に戻るよ
うになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ここで、電池を過充電
又は過放電した場合には、ガスが異常発生するのみなら
ず、電池温度自体も異常に高くなって電池内部でナイロ
ン等の溶融物が生じることがある。このように溶融物が
生じると、ガスと共に封口体を通過して、ガス抜き孔か
ら電池外に排出される。
又は過放電した場合には、ガスが異常発生するのみなら
ず、電池温度自体も異常に高くなって電池内部でナイロ
ン等の溶融物が生じることがある。このように溶融物が
生じると、ガスと共に封口体を通過して、ガス抜き孔か
ら電池外に排出される。
【０００４】しかしながら、前記従来の構造では、溶融
物が封口体を通過して電池外に排出される際に、ガス抜
き孔に溶融物が付着する等の理由により、ガス排出能力
が徐々に低下する。このため、ガス発生量がガス排出能
力を超え、電池内圧が更に上昇する結果、電池の安全性
が低下するという課題を有していた。
物が封口体を通過して電池外に排出される際に、ガス抜
き孔に溶融物が付着する等の理由により、ガス排出能力
が徐々に低下する。このため、ガス発生量がガス排出能
力を超え、電池内圧が更に上昇する結果、電池の安全性
が低下するという課題を有していた。
【０００５】本発明は、上記従来の課題を考慮してなさ
れたものであって、電池を過充電又は過放電した場合で
あっても安全性を損なうことのない密閉型蓄電池の提供
を目的としている。
れたものであって、電池を過充電又は過放電した場合で
あっても安全性を損なうことのない密閉型蓄電池の提供
を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、正負両
極板を含む発電要素が内蔵されると共に上記正負両極板
のうち一方の極板と電気的に接続された有底筒状の外装
缶の開口縁には、ガス抜き孔が形成された封口体が絶縁
パッキングを介して固定され、且つ上記封口体と上記正
負両極板のうち他方の極板からの集電を行う集電体とが
電気的に接続される構造の密閉型蓄電池において、前記
集電体には、通常状態ではその先端部が前記絶縁パッキ
ングを押圧する一方、電池内圧又は電池温度が異常に高
くなる異常状態ではその先端部が前記外装缶と接触して
導通する導電性のバネ部材が設けられていることを特徴
とする。
ために、本発明のうちで請求項１記載の発明は、正負両
極板を含む発電要素が内蔵されると共に上記正負両極板
のうち一方の極板と電気的に接続された有底筒状の外装
缶の開口縁には、ガス抜き孔が形成された封口体が絶縁
パッキングを介して固定され、且つ上記封口体と上記正
負両極板のうち他方の極板からの集電を行う集電体とが
電気的に接続される構造の密閉型蓄電池において、前記
集電体には、通常状態ではその先端部が前記絶縁パッキ
ングを押圧する一方、電池内圧又は電池温度が異常に高
くなる異常状態ではその先端部が前記外装缶と接触して
導通する導電性のバネ部材が設けられていることを特徴
とする。
【０００７】上記構成であると、異常状態では、正負両
極板のうち一方の極板と電気的に接続された外装缶と、
他方の極板からの集電を行う集電体に設けられた導電性
のバネ部材とが接触するため、電池内で短絡する。した
がって、その後は、電池自体は短絡状態になるため自己
放電を行うが、発電要素に直接外部からの充電がなされ
なくなるため、それ以降はガスが発生せず、電池内圧が
更に高くなるのを防止できる。
極板のうち一方の極板と電気的に接続された外装缶と、
他方の極板からの集電を行う集電体に設けられた導電性
のバネ部材とが接触するため、電池内で短絡する。した
がって、その後は、電池自体は短絡状態になるため自己
放電を行うが、発電要素に直接外部からの充電がなされ
なくなるため、それ以降はガスが発生せず、電池内圧が
更に高くなるのを防止できる。
【０００８】また請求項２記載の発明は、請求項１記載
の発明の構成において、バネ部材と集電体とが一体形成
されていることを特徴とする。このような構成であれ
ば、集電体とバネ部材とを同時に作製できるので、密閉
型蓄電池の製造が容易となる。
の発明の構成において、バネ部材と集電体とが一体形成
されていることを特徴とする。このような構成であれ
ば、集電体とバネ部材とを同時に作製できるので、密閉
型蓄電池の製造が容易となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図１〜図
５に基づいて、以下に説明する。図１に示すように、ニ
ッケルを主体とする正極（図示せず）とカドミウムを主
体とする負極（図示せず）とこれら両極間に介装された
セパレータ（図示せず）とを巻回して成る発電要素１
が、負極端子を兼用する有底筒状の外装缶２内に内装さ
れている。上記外装缶２の開口縁には封口体４が固定さ
れる構造であり、具体的には、リング状の絶縁パッキン
グ５を介して外装缶２の開口縁に封口体４がカシメ固定
されている。上記封口体４の外側面中央部には、正極端
子となる端子キャップ６が固定されており、この端子キ
ャップ６内には電池内圧を調整するゴム弁（図示せず）
が設けられている。更に、端子キャップ６にはガス抜き
孔６ａが形成されており、電池内圧が上記ゴム弁の付勢
力より大きくなった場合にガス抜き孔６ａより電池内の
ガスを電池外に放出するような構造となっている。
５に基づいて、以下に説明する。図１に示すように、ニ
ッケルを主体とする正極（図示せず）とカドミウムを主
体とする負極（図示せず）とこれら両極間に介装された
セパレータ（図示せず）とを巻回して成る発電要素１
が、負極端子を兼用する有底筒状の外装缶２内に内装さ
れている。上記外装缶２の開口縁には封口体４が固定さ
れる構造であり、具体的には、リング状の絶縁パッキン
グ５を介して外装缶２の開口縁に封口体４がカシメ固定
されている。上記封口体４の外側面中央部には、正極端
子となる端子キャップ６が固定されており、この端子キ
ャップ６内には電池内圧を調整するゴム弁（図示せず）
が設けられている。更に、端子キャップ６にはガス抜き
孔６ａが形成されており、電池内圧が上記ゴム弁の付勢
力より大きくなった場合にガス抜き孔６ａより電池内の
ガスを電池外に放出するような構造となっている。
【００１０】ここで、前記正極には正極集電体３が電気
的に接続されており、この正極集電体３は、図２に示す
ように、集電作用を行う本体部３ａとこの本体部３ａの
一部を折り曲げることにより形成されるバネ部３ｂとか
ら成る。このバネ部３ｂは、電池に装着された際には、
電池の外方向（図１におけるＡ方向）に付勢され、その
先端は、通常状態では上記絶縁パッキング５を付勢する
構成である。更に、バネ部３ｂは前記封口体４と接触し
ており、これによって正極集電体３を介して前記負極と
封口体４とが電気的に接続される。
的に接続されており、この正極集電体３は、図２に示す
ように、集電作用を行う本体部３ａとこの本体部３ａの
一部を折り曲げることにより形成されるバネ部３ｂとか
ら成る。このバネ部３ｂは、電池に装着された際には、
電池の外方向（図１におけるＡ方向）に付勢され、その
先端は、通常状態では上記絶縁パッキング５を付勢する
構成である。更に、バネ部３ｂは前記封口体４と接触し
ており、これによって正極集電体３を介して前記負極と
封口体４とが電気的に接続される。
【００１１】次に、上記構成の電池において、過充電状
態又は過放電状態が継続して行われた場合には、以下の
ようにして安全機構が働く。先ず、過充電状態又は過放
電状態が継続すると、電池内でガスが異常発生する。こ
のガスが電池内に充満して、電池内圧がゴム弁の付勢力
より大きくなると、ガス抜き孔６ａから電池内のガスが
排出されるので、電池内圧が更に上昇するのが抑制され
る。
態又は過放電状態が継続して行われた場合には、以下の
ようにして安全機構が働く。先ず、過充電状態又は過放
電状態が継続すると、電池内でガスが異常発生する。こ
のガスが電池内に充満して、電池内圧がゴム弁の付勢力
より大きくなると、ガス抜き孔６ａから電池内のガスが
排出されるので、電池内圧が更に上昇するのが抑制され
る。
【００１２】次に、過充電状態又は過放電状態が更に継
続すると、電池内でガスが異常発生する他、電池温度も
異常に上昇する。このように電池温度が異常に上昇する
と電池内部にナイロン等の溶融物が生じる。そして、こ
の溶融物はガスと共にガス抜き孔６ａから排出されるの
であるが、この状態が継続すると、ガス抜き孔６ａ或い
は封口体４に形成された電池内部のガス抜き孔（図示せ
ず）に溶融物が付着して、両ガス抜き孔の孔径が徐々に
小さくなる。このため、ガス発生量がガスの排出能力を
超え、電池内の圧力や温度が更に上昇することになる。
続すると、電池内でガスが異常発生する他、電池温度も
異常に上昇する。このように電池温度が異常に上昇する
と電池内部にナイロン等の溶融物が生じる。そして、こ
の溶融物はガスと共にガス抜き孔６ａから排出されるの
であるが、この状態が継続すると、ガス抜き孔６ａ或い
は封口体４に形成された電池内部のガス抜き孔（図示せ
ず）に溶融物が付着して、両ガス抜き孔の孔径が徐々に
小さくなる。このため、ガス発生量がガスの排出能力を
超え、電池内の圧力や温度が更に上昇することになる。
【００１３】しかし、上記の構成であれば、電池温度が
異常に上昇した場合には、図３に示すように、絶縁パッ
キング５の電池内部側に存在する部分（バネ部３ｂと当
接している部分）５ａが溶融するため、電池の外部方向
（図１のＡ方向）に付勢力を有するバネ部３ｂと外装缶
２とが接触して短絡する。この結果、更に過充電状態又
は過放電状態が継続するのを防止することができる。
異常に上昇した場合には、図３に示すように、絶縁パッ
キング５の電池内部側に存在する部分（バネ部３ｂと当
接している部分）５ａが溶融するため、電池の外部方向
（図１のＡ方向）に付勢力を有するバネ部３ｂと外装缶
２とが接触して短絡する。この結果、更に過充電状態又
は過放電状態が継続するのを防止することができる。
【００１４】また、図４に示すように、電池温度が異常
に上昇するのみならず電池内圧も異常に上昇し、外装缶
２の凹部２ａが変形した場合においても、付勢力を有す
るバネ部３ｂと外装缶２とが接触して短絡する。この結
果、更に過充電状態又は過放電状態が継続するのを防止
することができる。
に上昇するのみならず電池内圧も異常に上昇し、外装缶
２の凹部２ａが変形した場合においても、付勢力を有す
るバネ部３ｂと外装缶２とが接触して短絡する。この結
果、更に過充電状態又は過放電状態が継続するのを防止
することができる。
【００１５】尚、上記実施例においては、正極集電体３
のバネ部３ｂは本体部３ａと一体成形しているが、この
ような構造に限定するものではなく、例えば、図５に示
すように、バネ部３ｂと本体部３ａとを別個に成形し、
これらを固定するような構造であっても良いことは勿論
である。
のバネ部３ｂは本体部３ａと一体成形しているが、この
ような構造に限定するものではなく、例えば、図５に示
すように、バネ部３ｂと本体部３ａとを別個に成形し、
これらを固定するような構造であっても良いことは勿論
である。
【００１６】また、密閉型蓄電池としては、上記ニッケ
ル−カドミウム電池に限定するものではなく、例えば、
ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 等の正極活物質を主体とす
る正極と、リチウムを吸蔵放出可能な炭素材料や、金属
リチウム等を主体とする負極と、ポリエチレンやポリプ
ロピレン等のポリオレフィン製の微多孔膜から成るセパ
レータとから構成される非水電解液蓄電池、ニッケルを
主体とする正極と、水素吸蔵合金を主体とする負極と、
ナイロン不織布から成るセパレータとから構成される金
属−水素アルカリ蓄電池等にも適用しうることは勿論で
ある。
ル−カドミウム電池に限定するものではなく、例えば、
ＬｉＮｉＯ2 、ＬｉＣｏＯ2 等の正極活物質を主体とす
る正極と、リチウムを吸蔵放出可能な炭素材料や、金属
リチウム等を主体とする負極と、ポリエチレンやポリプ
ロピレン等のポリオレフィン製の微多孔膜から成るセパ
レータとから構成される非水電解液蓄電池、ニッケルを
主体とする正極と、水素吸蔵合金を主体とする負極と、
ナイロン不織布から成るセパレータとから構成される金
属−水素アルカリ蓄電池等にも適用しうることは勿論で
ある。
【００１７】更に、外装缶２の材料としては、アルミニ
ウム、アルミニウム合金、ステンレス又は鉄等が例示さ
れるが、変形し易いアルミニウム及びアルミニウム合金
を用いた場合には本発明の効果が一層顕著である。
ウム、アルミニウム合金、ステンレス又は鉄等が例示さ
れるが、変形し易いアルミニウム及びアルミニウム合金
を用いた場合には本発明の効果が一層顕著である。
【００１８】更に、上記端子キャップ６は正極端子を兼
用しているが、負極端子を兼用する構成であっても良
い。尚、この場合には、外装缶２は正極端子を兼用する
ことになる。
用しているが、負極端子を兼用する構成であっても良
い。尚、この場合には、外装缶２は正極端子を兼用する
ことになる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、電
池の過充電又は過放電状態が継続した場合には、電池の
充電又は放電を停止させる安全機構が働くので、密閉型
蓄電池の安全性を飛躍的に向上させることができるとい
った優れた効果を奏する。
池の過充電又は過放電状態が継続した場合には、電池の
充電又は放電を停止させる安全機構が働くので、密閉型
蓄電池の安全性を飛躍的に向上させることができるとい
った優れた効果を奏する。
【図１】本発明の密閉型蓄電池の部分断面図である。
【図２】本発明の密閉型蓄電池に用いられる負極集電体
の斜視図である。
の斜視図である。
【図３】本発明の密閉型蓄電池の安全機構の作動例を示
す部分断面図である。
す部分断面図である。
【図４】本発明の密閉型蓄電池の安全機構の他の作動例
を示す部分断面図である。
を示す部分断面図である。
【図５】本発明の密閉型蓄電池に用いられる正極集電体
の変形例を示す斜視図である。
の変形例を示す斜視図である。
１：発電要素 ２：外装缶 ３：正極集電体 ３ａ：本体部 ３ｂ：バネ部 ４：封口体 ５：絶縁パッキング ６：端子キャップ ６ａ：ガス抜き孔
Claims (2)
- 【請求項１】 正負両極板を含む発電要素が内蔵される
と共に上記正負両極板のうち一方の極板と電気的に接続
された有底筒状の外装缶の開口縁には、ガス抜き孔が形
成された封口体が絶縁パッキングを介して固定され、且
つ上記封口体と上記正負両極板のうち他方の極板からの
集電を行う集電体とが電気的に接続される構造の密閉型
蓄電池において、 前記集電体には、通常状態ではその先端部が前記絶縁パ
ッキングを押圧する一方、電池内圧又は電池温度が異常
に高くなる異常状態ではその先端部が前記外装缶と接触
して導通する導電性のバネ部材が設けられていることを
特徴とする密閉型蓄電池。 - 【請求項２】 前記バネ部材は前記集電体と一体形成さ
れていることを特徴とする請求項１記載の密閉型蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8258361A JPH10106532A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 密閉型蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8258361A JPH10106532A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 密閉型蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10106532A true JPH10106532A (ja) | 1998-04-24 |
Family
ID=17319174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8258361A Pending JPH10106532A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 密閉型蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10106532A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220105146A (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 및 이에 적용되는 집전체, 그리고 이러한 전지를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
| WO2023068892A1 (ko) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 원통형 배터리, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP8258361A patent/JPH10106532A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220105146A (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 전지 및 이에 적용되는 집전체, 그리고 이러한 전지를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
| KR20220105145A (ko) * | 2021-01-19 | 2022-07-26 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 배터리 및 이에 적용되는 집전체, 그리고 이러한 배터리를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
| WO2023068892A1 (ko) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | 원통형 배터리, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차 |
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