JPH11339746A - 蓄電池用安全弁とこれを備えた密閉型アルカリ蓄電池 - Google Patents
蓄電池用安全弁とこれを備えた密閉型アルカリ蓄電池Info
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- JPH11339746A JPH11339746A JP10081352A JP8135298A JPH11339746A JP H11339746 A JPH11339746 A JP H11339746A JP 10081352 A JP10081352 A JP 10081352A JP 8135298 A JP8135298 A JP 8135298A JP H11339746 A JPH11339746 A JP H11339746A
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 蓄電池用安全弁において、設定した作動圧通
りに弁が作動しなかったり、これを防止するために安全
弁を比較的複雑な構成で作製する必要が生じるのを回避
し、従来より簡単な構成で良好に作動する蓄電池用安全
弁およびこれを備えるアルカリ二次電池を提供する。 【解決手段】 ボルト型安全弁本体１０の内部に、球部
２０ａとバネ体台部２０ｂからなる球弁２０と、当該球
弁２０をガス進入口１０Ａ方向に弾性付勢してこれを封
口するバネ体２１とを配置する。
りに弁が作動しなかったり、これを防止するために安全
弁を比較的複雑な構成で作製する必要が生じるのを回避
し、従来より簡単な構成で良好に作動する蓄電池用安全
弁およびこれを備えるアルカリ二次電池を提供する。 【解決手段】 ボルト型安全弁本体１０の内部に、球部
２０ａとバネ体台部２０ｂからなる球弁２０と、当該球
弁２０をガス進入口１０Ａ方向に弾性付勢してこれを封
口するバネ体２１とを配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は蓄電池用安全弁と、
これを使用した密閉型アルカリ蓄電池に関するものであ
る。
これを使用した密閉型アルカリ蓄電池に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年における携帯電話等の急激な普及や
電気自動車の本格的な実用化に伴い、これらの移動用電
源として用いられる蓄電池をより高性能化する開発が活
発になされている。現在蓄電池に要求される性能として
は、高エネルギー密度で大容量の電力が取り出せるこ
と、密閉型で電解液等が漏れないこと、放電・充電特性
が優れていることなど数多く挙げられるが、それと共に
電池の安全性・信頼性を従来よりさらに充実させること
も必要とされる。
電気自動車の本格的な実用化に伴い、これらの移動用電
源として用いられる蓄電池をより高性能化する開発が活
発になされている。現在蓄電池に要求される性能として
は、高エネルギー密度で大容量の電力が取り出せるこ
と、密閉型で電解液等が漏れないこと、放電・充電特性
が優れていることなど数多く挙げられるが、それと共に
電池の安全性・信頼性を従来よりさらに充実させること
も必要とされる。
【０００３】このような背景のなかで、電池の安全弁は
使用中に内圧が上昇する密閉型蓄電池においてその安全
性を左右する重要な構成部品の一つである。安全弁の具
体的な構成例は図９の部分正面断面図に示すように、弁
室８及び当該弁室８と電池内部とを連通する円形のガス
進入口２が形成された安全弁本体１と、ガス進入口２を
封口する合成ゴム製の円柱型弁体４（平弁）と、安全弁
本体１上部の蓋６との間において弁体４をガス進入口２
方向へ弾性付勢するバネ体５とにより構成される。弁体
４と対向するガス進入口２周辺には環状凸部（弁座３）
が形成されており、本安全弁は当該弁座３と弁体４が当
接することで封口を為すようになっている。また前記蓋
６には、その厚み方向に沿って排気口７が設けられてい
る。
使用中に内圧が上昇する密閉型蓄電池においてその安全
性を左右する重要な構成部品の一つである。安全弁の具
体的な構成例は図９の部分正面断面図に示すように、弁
室８及び当該弁室８と電池内部とを連通する円形のガス
進入口２が形成された安全弁本体１と、ガス進入口２を
封口する合成ゴム製の円柱型弁体４（平弁）と、安全弁
本体１上部の蓋６との間において弁体４をガス進入口２
方向へ弾性付勢するバネ体５とにより構成される。弁体
４と対向するガス進入口２周辺には環状凸部（弁座３）
が形成されており、本安全弁は当該弁座３と弁体４が当
接することで封口を為すようになっている。また前記蓋
６には、その厚み方向に沿って排気口７が設けられてい
る。
【０００４】このような構成を有する安全弁によれば、
通常はガス進入口２が弁体４によって封口されている
が、ある一定以上の内部圧が電池内部より弁体４にかか
ると弁体４を介して前記バネ体５が収縮し、電池内部の
気体がガス進入口２から弁室８に入り排気口７から外気
中へ放出されることで内圧の異常上昇が防止される（特
開平８-３１３９８号公報参照）。
通常はガス進入口２が弁体４によって封口されている
が、ある一定以上の内部圧が電池内部より弁体４にかか
ると弁体４を介して前記バネ体５が収縮し、電池内部の
気体がガス進入口２から弁室８に入り排気口７から外気
中へ放出されることで内圧の異常上昇が防止される（特
開平８-３１３９８号公報参照）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
安全弁では主面を弁室底部側に押圧することによって弁
機能を果たすため、事実上弁座３を設けることが必要で
あったが、このために製造工程がやや複雑となる問題が
あった。また上記押圧の強度によって弁体が変形するこ
とがあり、これを防止するために図１０の平弁拡大断面
図のように、ゴム製の平弁４の上部にステンレス製の補
強部材９を設ける等の対策が考えられたが、これも同様
に製造工程の複雑化を招きやすかった。
安全弁では主面を弁室底部側に押圧することによって弁
機能を果たすため、事実上弁座３を設けることが必要で
あったが、このために製造工程がやや複雑となる問題が
あった。また上記押圧の強度によって弁体が変形するこ
とがあり、これを防止するために図１０の平弁拡大断面
図のように、ゴム製の平弁４の上部にステンレス製の補
強部材９を設ける等の対策が考えられたが、これも同様
に製造工程の複雑化を招きやすかった。
【０００６】さらに、このような工夫を行っても平弁４
が弁室８の側面に引っかかり、弁室８の底面８ａに対し
て平行でなくなって、弁座３との間に間隙Ｐを生じて弁
機能をなさなくなることもあった。これ以外にも平弁で
は、弁室の直径と平弁の直径との寸法の組合せによって
は振動等により前記平行面に沿った方向に対してずれる
ことがある。これらの問題は安全弁の作動圧がばらつ
き、作動性を低下させる原因となるので、現在ではさら
に改善させるべき点を幾つか有しているといえる。
が弁室８の側面に引っかかり、弁室８の底面８ａに対し
て平行でなくなって、弁座３との間に間隙Ｐを生じて弁
機能をなさなくなることもあった。これ以外にも平弁で
は、弁室の直径と平弁の直径との寸法の組合せによって
は振動等により前記平行面に沿った方向に対してずれる
ことがある。これらの問題は安全弁の作動圧がばらつ
き、作動性を低下させる原因となるので、現在ではさら
に改善させるべき点を幾つか有しているといえる。
【０００７】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、その目的は従来用いられている場合よりも簡単な
構成で、使用中に作動圧がばらつく等の問題を回避し、
優れた作動性を有する蓄電池用安全弁を提供することに
ある。
あり、その目的は従来用いられている場合よりも簡単な
構成で、使用中に作動圧がばらつく等の問題を回避し、
優れた作動性を有する蓄電池用安全弁を提供することに
ある。
【０００８】
【課題を解決する手段】上記課題を解決するために、本
発明は蓄電池の内部と外部とを連通する排気口を有する
部材と、排気口の縁周辺と当接してこれを封口する弁体
と、当該弁体を押圧して前記排気口を封口せしめる付勢
手段とを備える蓄電池用安全弁において、弁体が当接す
る排気口の内周縁が円形に成形され、前記弁体は排気口
の径よりも大きい径の球形表面をもって当該排気口の内
周縁と環状当接しこれを封口するようにした。
発明は蓄電池の内部と外部とを連通する排気口を有する
部材と、排気口の縁周辺と当接してこれを封口する弁体
と、当該弁体を押圧して前記排気口を封口せしめる付勢
手段とを備える蓄電池用安全弁において、弁体が当接す
る排気口の内周縁が円形に成形され、前記弁体は排気口
の径よりも大きい径の球形表面をもって当該排気口の内
周縁と環状当接しこれを封口するようにした。
【０００９】このように弁体を球形表面にすることで、
弁体がガス進入口に対して多少斜めに当接しても常にガ
ス進入口に対する弁体の形状が一定となるため、従来の
ように弁座を設けなくてもガス進入口を確実に封口する
ことができる。また、弁体がガス進入口の内周縁と環状
当接するため接触面積が小さく、これによって弁体とガ
ス進入口側との固着が抑制され、安定した作動性を得る
ことができる。
弁体がガス進入口に対して多少斜めに当接しても常にガ
ス進入口に対する弁体の形状が一定となるため、従来の
ように弁座を設けなくてもガス進入口を確実に封口する
ことができる。また、弁体がガス進入口の内周縁と環状
当接するため接触面積が小さく、これによって弁体とガ
ス進入口側との固着が抑制され、安定した作動性を得る
ことができる。
【００１０】また、安全弁本体の内部に弁室、当該弁室
と蓄電池内部とを連通する第１の排気口、および当該弁
室と外部とを連通する第２の排気口を備え、前記弁室内
に第１の排気口の径よりも大きい径を有する弁体と、当
該弁体を前記第１の排気口方向に弾性付勢してこれを封
口せしめる弾性付勢手段とが収納されてなり、蓄電池内
部に一定以上の圧力が掛かると前記封口が解かれる蓄電
池用安全弁において、前記弁体が当接する第１の排気口
の内周縁が円形に成形され、前記弁体は、当該円周縁と
環状当接する球形表面部と、前記弾性付勢手段の端部と
係合する係合部とを有するようにしてもよい。
と蓄電池内部とを連通する第１の排気口、および当該弁
室と外部とを連通する第２の排気口を備え、前記弁室内
に第１の排気口の径よりも大きい径を有する弁体と、当
該弁体を前記第１の排気口方向に弾性付勢してこれを封
口せしめる弾性付勢手段とが収納されてなり、蓄電池内
部に一定以上の圧力が掛かると前記封口が解かれる蓄電
池用安全弁において、前記弁体が当接する第１の排気口
の内周縁が円形に成形され、前記弁体は、当該円周縁と
環状当接する球形表面部と、前記弾性付勢手段の端部と
係合する係合部とを有するようにしてもよい。
【００１１】このように安全弁をユニット化すること
で、上記効果に加えて安全弁の取着がスムーズに行え、
交換も簡単にできる。また前記弁体が環状当接する排気
口の内周縁のＲを２ｍｍ以下とすることで、当接面積を
小さく抑えることができ、弁体と排気口側との固着を防
止することができる。
で、上記効果に加えて安全弁の取着がスムーズに行え、
交換も簡単にできる。また前記弁体が環状当接する排気
口の内周縁のＲを２ｍｍ以下とすることで、当接面積を
小さく抑えることができ、弁体と排気口側との固着を防
止することができる。
【００１２】さらに本発明は、上記球状弁体の安全弁を
備えた密閉型アルカリ蓄電池とした。これにより充電中
に電池内部のガス圧が上昇し安全弁が作動しても、設定
した作動圧に従って確実に安全弁が作動するので、過度
に電解液のガスが損失されるのを回避でき、長期にわた
って良好に電池を駆動させることが可能となる。
備えた密閉型アルカリ蓄電池とした。これにより充電中
に電池内部のガス圧が上昇し安全弁が作動しても、設定
した作動圧に従って確実に安全弁が作動するので、過度
に電解液のガスが損失されるのを回避でき、長期にわた
って良好に電池を駆動させることが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】（アルカリ二次電池の構成）ここ
では本発明の蓄電池用安全弁を装備するアルカリ二次電
池について簡単に説明する。本アルカリ二次電池は電槽
斜視図（図２）に示すように、幅１１６ｍｍ×高さ１７
５ｍｍ×奥行き３５ｍｍのＰＰ（ポリプロピレン）から
なる電槽６０に発電要素を組み込んだ端子電圧１.２
Ｖ、電流容量１００Ａｈの密閉型Ｎｉ水素電池である。
では本発明の蓄電池用安全弁を装備するアルカリ二次電
池について簡単に説明する。本アルカリ二次電池は電槽
斜視図（図２）に示すように、幅１１６ｍｍ×高さ１７
５ｍｍ×奥行き３５ｍｍのＰＰ（ポリプロピレン）から
なる電槽６０に発電要素を組み込んだ端子電圧１.２
Ｖ、電流容量１００Ａｈの密閉型Ｎｉ水素電池である。
【００１４】発電要素は図示しないが、パンチングメタ
ル製の芯体に水素吸蔵合金を含む活物質を塗布してなる
負極（１００ｍｍ×１２０ｍｍ）と、多孔質ニッケル製
の芯体にスラリー状の水酸化ニッケルＮｉ（ＯＨ）2を
含む活物質を含浸させ、これを圧延してなる正極（１０
０ｍｍ×１２０）を用いた。このような正極または負極
が絶縁セパレータを介し交互に積層されてなる極板群
（正極１７枚、負極１８枚）が、水酸化カリウムＫＯＨ
電解液に含浸してある。それぞれの極板は極性毎に集電
体に接続されており、集電体は電槽蓋５０の正極端子３
０若しくは負極端子４０と接続されている。本発明の安
全弁（安全弁本体１０）は、極端子３０、４０とともに
電槽蓋５０に挿設されている。
ル製の芯体に水素吸蔵合金を含む活物質を塗布してなる
負極（１００ｍｍ×１２０ｍｍ）と、多孔質ニッケル製
の芯体にスラリー状の水酸化ニッケルＮｉ（ＯＨ）2を
含む活物質を含浸させ、これを圧延してなる正極（１０
０ｍｍ×１２０）を用いた。このような正極または負極
が絶縁セパレータを介し交互に積層されてなる極板群
（正極１７枚、負極１８枚）が、水酸化カリウムＫＯＨ
電解液に含浸してある。それぞれの極板は極性毎に集電
体に接続されており、集電体は電槽蓋５０の正極端子３
０若しくは負極端子４０と接続されている。本発明の安
全弁（安全弁本体１０）は、極端子３０、４０とともに
電槽蓋５０に挿設されている。
【００１５】（安全弁の構成）次に、本発明の蓄電池用
安全弁の形態例について説明する。ここで挙げる安全弁
は上記Ｎｉ水素電池に備えられた球状弁体の安全弁（以
下、球弁型安全弁と称す）であり、その主要構成は安全
弁断面図（図１）のようにボルト型本体１０の中空内部
に各構成要素が配設されてなる。
安全弁の形態例について説明する。ここで挙げる安全弁
は上記Ｎｉ水素電池に備えられた球状弁体の安全弁（以
下、球弁型安全弁と称す）であり、その主要構成は安全
弁断面図（図１）のようにボルト型本体１０の中空内部
に各構成要素が配設されてなる。
【００１６】ボルト型本体１０はアクリロニトリル・ブ
タジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂からなり、外周にね
じ切り加工が施され、内部は３つの径を有する中空円筒
状に加工されている。中空内部はボルトのスクリュー側
先端から頭部方向に沿ってガス進入口１０Ａ（内径３.
８ｍｍ）、弁室１０Ｂ（内径６.８ｍｍ×弁室高さ１０
ｍｍ）、蓋取着スペース１０Ｃに順次分けられる。
タジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂からなり、外周にね
じ切り加工が施され、内部は３つの径を有する中空円筒
状に加工されている。中空内部はボルトのスクリュー側
先端から頭部方向に沿ってガス進入口１０Ａ（内径３.
８ｍｍ）、弁室１０Ｂ（内径６.８ｍｍ×弁室高さ１０
ｍｍ）、蓋取着スペース１０Ｃに順次分けられる。
【００１７】蓋取着スペース１０Ｃは、安全弁蓋２２を
螺合させるためのボルト型安全弁蓋２２を取着するため
のスペースであって、その壁面にボルト状加工（ねじ切
りと頭部収納加工）がなされている。なお弁室高さは、
安全弁蓋２２下面から弁室１０Ｂ底面までの寸法を指
す。弁室１０Ｂには、蓋取着スペース１０Ｃに向かって
ＥＰ（エチレン-プロピレン）ゴムからなる球弁２０と
バネ体２１、スペーサ２２が順次配置される。球弁２０
は全体がほぼ球状であって、ガス進入口１０Ａよりも大
きい直径６.０ｍｍの球部２０ａと、円柱形（直径３.５
ｍｍ×高さ２.０ｍｍ）のバネ体台部２０ｂからなり、
一体成形されたものである。球部２０ａはショアー硬度
７５に相当する特性を有するものであり、この球部２０
ａが、ガス進入口１０Ａとの内周縁に当接配置される。
バネ体２１はステンレス鋼よりなる圧縮コイルバネ（コ
イル内径３.８ｍｍ×自由高さ８.０ｍｍ、バネ定数０.
４ｋｇｆ/ｍｍ）である。このバネ体２１の他端側は蓋
取着スペース１０Ｃに取着される安全弁蓋２２の底面２
２ｂと係合し、球弁２０のバネ体台部２０ｂと当該安全
弁蓋２２の底面２２ｂとの間で圧縮（取付時の高さ６ｍ
ｍ）されている。
螺合させるためのボルト型安全弁蓋２２を取着するため
のスペースであって、その壁面にボルト状加工（ねじ切
りと頭部収納加工）がなされている。なお弁室高さは、
安全弁蓋２２下面から弁室１０Ｂ底面までの寸法を指
す。弁室１０Ｂには、蓋取着スペース１０Ｃに向かって
ＥＰ（エチレン-プロピレン）ゴムからなる球弁２０と
バネ体２１、スペーサ２２が順次配置される。球弁２０
は全体がほぼ球状であって、ガス進入口１０Ａよりも大
きい直径６.０ｍｍの球部２０ａと、円柱形（直径３.５
ｍｍ×高さ２.０ｍｍ）のバネ体台部２０ｂからなり、
一体成形されたものである。球部２０ａはショアー硬度
７５に相当する特性を有するものであり、この球部２０
ａが、ガス進入口１０Ａとの内周縁に当接配置される。
バネ体２１はステンレス鋼よりなる圧縮コイルバネ（コ
イル内径３.８ｍｍ×自由高さ８.０ｍｍ、バネ定数０.
４ｋｇｆ/ｍｍ）である。このバネ体２１の他端側は蓋
取着スペース１０Ｃに取着される安全弁蓋２２の底面２
２ｂと係合し、球弁２０のバネ体台部２０ｂと当該安全
弁蓋２２の底面２２ｂとの間で圧縮（取付時の高さ６ｍ
ｍ）されている。
【００１８】バネ体台部２０ｂにはバネ体２１の片方の
端部が係合されており、バネ体２１の弾性力によって球
弁２０はガス進入口１０Ａ方向へ弾性付勢され、ガス進
入口１０Ａの縁と当接してこれを封口する。安全弁蓋２
２は安全弁本体１０と同様にＡＢＳ樹脂でボルト型に作
製されており、軸方向に沿って排気口２２ａが穿孔され
ている。
端部が係合されており、バネ体２１の弾性力によって球
弁２０はガス進入口１０Ａ方向へ弾性付勢され、ガス進
入口１０Ａの縁と当接してこれを封口する。安全弁蓋２
２は安全弁本体１０と同様にＡＢＳ樹脂でボルト型に作
製されており、軸方向に沿って排気口２２ａが穿孔され
ている。
【００１９】上記のように安全弁本体１０をボルト形状
にすると、電槽斜視図（図２）のように予め電槽蓋に電
槽内部にねじ切り加工しておくだけで弁の取着が可能に
なり、交換も容易にできる。以上の構成を持つ当該球弁
型安全弁によれば、電池内部のガス圧がある一定以上に
なると圧力がガス進入口１０Ａから球弁２０にかかり、
当該球弁２０がバネ体２１の弾性力に逆らってこれを圧
縮し、ガス進入口１０Ａの封口が解かれる。これにより
ガスがガス進入口１０Ａから安全弁本体１０内部に進入
し、弁室１０Ｂを通って排気口２２ａより外気中に放出
することで弁機能がなされる。
にすると、電槽斜視図（図２）のように予め電槽蓋に電
槽内部にねじ切り加工しておくだけで弁の取着が可能に
なり、交換も容易にできる。以上の構成を持つ当該球弁
型安全弁によれば、電池内部のガス圧がある一定以上に
なると圧力がガス進入口１０Ａから球弁２０にかかり、
当該球弁２０がバネ体２１の弾性力に逆らってこれを圧
縮し、ガス進入口１０Ａの封口が解かれる。これにより
ガスがガス進入口１０Ａから安全弁本体１０内部に進入
し、弁室１０Ｂを通って排気口２２ａより外気中に放出
することで弁機能がなされる。
【００２０】なお上記安全弁本体１０および安全弁蓋２
２の材質はＡＢＳ樹脂の他に、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリスチレン、変性ポリフェニレンエーテル-
ポリスチレン共重合体、アクリトニトリル-スチレン樹
脂、ポリアミド、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹
脂、メタクリル樹脂等の耐アルカリ性材質によって作製
してもよい。球弁２０についてはエチレン-プロピレン
ゴムの他に、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、クロ
ロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴ
ム等の材質を用いてもよい。次に、球弁型安全弁の各特
性について、従来の平弁型安全弁と適宜比較しながら説
明する。ここでは作動圧の再現性（実施例１）、球弁２
０の硬度の適正範囲（実施例２）、球弁２０の表面粗さ
の適正範囲（実施例３）、バネ体特性の適正範囲（実施
例４）、ガス進入口１０Ａの縁のＲ加工にかかる作動圧
特性（実施例５）、球弁型安全弁を密閉型アルカリ蓄電
池に取着したときの電池特性（実施例６）のそれぞれに
ついて、順を追って説明する。
２の材質はＡＢＳ樹脂の他に、ポリプロピレン、ポリエ
チレン、ポリスチレン、変性ポリフェニレンエーテル-
ポリスチレン共重合体、アクリトニトリル-スチレン樹
脂、ポリアミド、塩化ビニル樹脂、塩化ビニリデン樹
脂、メタクリル樹脂等の耐アルカリ性材質によって作製
してもよい。球弁２０についてはエチレン-プロピレン
ゴムの他に、ニトリルゴム、水素化ニトリルゴム、クロ
ロスルホン化ポリエチレンゴム、塩素化ポリエチレンゴ
ム等の材質を用いてもよい。次に、球弁型安全弁の各特
性について、従来の平弁型安全弁と適宜比較しながら説
明する。ここでは作動圧の再現性（実施例１）、球弁２
０の硬度の適正範囲（実施例２）、球弁２０の表面粗さ
の適正範囲（実施例３）、バネ体特性の適正範囲（実施
例４）、ガス進入口１０Ａの縁のＲ加工にかかる作動圧
特性（実施例５）、球弁型安全弁を密閉型アルカリ蓄電
池に取着したときの電池特性（実施例６）のそれぞれに
ついて、順を追って説明する。
【００２１】（実施例１）ここでは本実施の形態に基づ
いて作製した実施例の球弁型安全弁と、比較例として従
来の平弁型安全弁を１００個ずつ作製し、作動圧の安定
性を比較した。比較例の平弁は図１０に示す形状と同じ
く、エチレン-プロピレンゴムからなる弁体４にステン
レス製の補強部材９をバネ体５と接触する側に接着した
ものを用いた。これ以外の安全弁の構成は球弁型安全弁
と同様にして、作動圧を両方とも３.０±０.５ｋｇ/ｃ
ｍ2に設定した。
いて作製した実施例の球弁型安全弁と、比較例として従
来の平弁型安全弁を１００個ずつ作製し、作動圧の安定
性を比較した。比較例の平弁は図１０に示す形状と同じ
く、エチレン-プロピレンゴムからなる弁体４にステン
レス製の補強部材９をバネ体５と接触する側に接着した
ものを用いた。これ以外の安全弁の構成は球弁型安全弁
と同様にして、作動圧を両方とも３.０±０.５ｋｇ/ｃ
ｍ2に設定した。
【００２２】作製した安全弁を、ガス進入口２、１０Ａ
から空気で徐々に加圧していき、圧力上昇中に排気口側
７、２２Ａでガス圧が測定開始直後より０.１ｋｇ/ｃｍ
2以上上昇したときに、そのときの加圧空気の圧力を安
全弁の作動圧とした。同様の操作を安全弁１個につき計
５０回ずつ測定し、測定結果を１回目、並びに１回目か
ら所定回目（１０、２０、３０、４０、５０回目）の試
験回数までの平均値で示したのが図３である。
から空気で徐々に加圧していき、圧力上昇中に排気口側
７、２２Ａでガス圧が測定開始直後より０.１ｋｇ/ｃｍ
2以上上昇したときに、そのときの加圧空気の圧力を安
全弁の作動圧とした。同様の操作を安全弁１個につき計
５０回ずつ測定し、測定結果を１回目、並びに１回目か
ら所定回目（１０、２０、３０、４０、５０回目）の試
験回数までの平均値で示したのが図３である。
【００２３】この図３から明らかなように、実際の作動
圧は試験回数が増加しても球弁２０が平弁より安定する
ことがわかった。これは平弁では一旦作動した後に、弁
室底面８ａに対して弁体４が左右方向にずれるなどして
元の位置に正しく戻らないことがしばしば起こり、バネ
体５と弁体４の位置関係が作動毎に異なってしまい、作
動圧が一定しないためであると考えられる。一方球弁２
０では、図１１の球弁拡大断面図に示すようにガス進入
口１０Ａに当接する球弁２０が多少ずれを生じても、バ
ネ体２１によって押圧力を受けるうちに本来通りガス進
入口１０Ａの内周縁と環状当接することができる。した
がってガス進入口１０Ａの封口効果も安定し、結果的に
作動圧が平弁ほど変化するのが抑制されたものと考えら
れる。
圧は試験回数が増加しても球弁２０が平弁より安定する
ことがわかった。これは平弁では一旦作動した後に、弁
室底面８ａに対して弁体４が左右方向にずれるなどして
元の位置に正しく戻らないことがしばしば起こり、バネ
体５と弁体４の位置関係が作動毎に異なってしまい、作
動圧が一定しないためであると考えられる。一方球弁２
０では、図１１の球弁拡大断面図に示すようにガス進入
口１０Ａに当接する球弁２０が多少ずれを生じても、バ
ネ体２１によって押圧力を受けるうちに本来通りガス進
入口１０Ａの内周縁と環状当接することができる。した
がってガス進入口１０Ａの封口効果も安定し、結果的に
作動圧が平弁ほど変化するのが抑制されたものと考えら
れる。
【００２４】また、具体的な平弁４と球弁２０のそれぞ
れの個体間における作動圧のばらつき範囲は、平弁では
２.５〜３.８ｋｇｆ/ｃｍ2であるのに対し、球弁２０で
は３.１〜３.３ｋｇｆ/ｃｍ2であった。このように球弁
２０において個体間の作動圧のばらつきが抑制されたこ
とも、上記した効果によるものと推察される。 （実施例２）次に、球弁２０の硬度を変化させ、これに
よる作動圧の安定性に対する影響を調べた。球弁２０の
硬度はショアー硬度（Shore Hardness；Ｈｓ）４０〜１
００の範囲において、硬度値を１０刻みで変化させつつ
各硬度につき１００個ずつ作製した。そして、これらの
球弁型安全弁を実施例１と同じように空気により加圧
し、排気口２２ａ側でガス圧０.１ｋｇ/ｃｍ2以上を感
知したときの圧力を作動圧とした。得られた各安全弁の
作動圧の測定値についての正規分布における標準偏差
（σ）を求め、その結果を図４に示した。
れの個体間における作動圧のばらつき範囲は、平弁では
２.５〜３.８ｋｇｆ/ｃｍ2であるのに対し、球弁２０で
は３.１〜３.３ｋｇｆ/ｃｍ2であった。このように球弁
２０において個体間の作動圧のばらつきが抑制されたこ
とも、上記した効果によるものと推察される。 （実施例２）次に、球弁２０の硬度を変化させ、これに
よる作動圧の安定性に対する影響を調べた。球弁２０の
硬度はショアー硬度（Shore Hardness；Ｈｓ）４０〜１
００の範囲において、硬度値を１０刻みで変化させつつ
各硬度につき１００個ずつ作製した。そして、これらの
球弁型安全弁を実施例１と同じように空気により加圧
し、排気口２２ａ側でガス圧０.１ｋｇ/ｃｍ2以上を感
知したときの圧力を作動圧とした。得られた各安全弁の
作動圧の測定値についての正規分布における標準偏差
（σ）を求め、その結果を図４に示した。
【００２５】この図４によれば、硬度４０および１００
では標準偏差値が０.５付近に達したのに対し、硬度５
０〜９０では０.３以下に収まる結果となった。これ
は、ショアー硬度が４０程度以下になると球弁２０の変
形が大きくなり、これによって塑性変形を生じ、作動圧
が安定しなくなり、また逆にショアー硬度が１００程度
になると、硬度が高すぎて球弁２０とガス進入口１０Ａ
との密着性が極端に悪化してしまうためと考えられる。
したがって、球弁２０としてはショアー硬度５０〜９０
の範囲が適正であると考えられる。
では標準偏差値が０.５付近に達したのに対し、硬度５
０〜９０では０.３以下に収まる結果となった。これ
は、ショアー硬度が４０程度以下になると球弁２０の変
形が大きくなり、これによって塑性変形を生じ、作動圧
が安定しなくなり、また逆にショアー硬度が１００程度
になると、硬度が高すぎて球弁２０とガス進入口１０Ａ
との密着性が極端に悪化してしまうためと考えられる。
したがって、球弁２０としてはショアー硬度５０〜９０
の範囲が適正であると考えられる。
【００２６】なお球弁２０は、バネ体２１による弾性力
によりある程度変形してガス進入口１０Ａの封口を為す
ため、安全弁本体１０において、少なくとも球弁２０と
当接接触する部分の硬度が弁体の硬度を上回っているこ
とが必要である。 （実施例３）次に、球弁２０の表面粗さを変化させ、こ
れによる作動圧の安定性に対する影響を調べた。すなわ
ち公知の中心線平均粗さ（Ｒａ）の定義に従い、球弁２
０の表面粗さを０.１、０.２、０.５、１.０、２.０、
２.１μｍＲａの６段階にそれぞれ設定し、これらを各
１００個ずつ作製したものを球弁型安全弁として組み立
てた後、温度７０℃、湿度８０ＲＨ％の条件下で一ヶ月
間保存したものについて作動圧測定を行った。図５は、
このときの結果を作動圧の変化率（％）についてまとめ
たものである。
によりある程度変形してガス進入口１０Ａの封口を為す
ため、安全弁本体１０において、少なくとも球弁２０と
当接接触する部分の硬度が弁体の硬度を上回っているこ
とが必要である。 （実施例３）次に、球弁２０の表面粗さを変化させ、こ
れによる作動圧の安定性に対する影響を調べた。すなわ
ち公知の中心線平均粗さ（Ｒａ）の定義に従い、球弁２
０の表面粗さを０.１、０.２、０.５、１.０、２.０、
２.１μｍＲａの６段階にそれぞれ設定し、これらを各
１００個ずつ作製したものを球弁型安全弁として組み立
てた後、温度７０℃、湿度８０ＲＨ％の条件下で一ヶ月
間保存したものについて作動圧測定を行った。図５は、
このときの結果を作動圧の変化率（％）についてまとめ
たものである。
【００２７】なお作動圧測定の方法は上記実施例１およ
び２と同様であるが、作動圧変化率は数１のように、各
表面粗さの球弁２０のそれぞれの作動圧値の平均値Ｐ１
を、設定時の作動圧Ｐ０（３.０ｋｇ/ｃｍ2）で割って
算出した。 （数１） 作動圧変化率（％）＝（Ｐ１/Ｐ０）×１００ この作動圧変化率によれば、値が１００より大きいと作
動圧が設定時よりも上昇したことを示し、逆に小さいと
作動圧が降下したことを示す。
び２と同様であるが、作動圧変化率は数１のように、各
表面粗さの球弁２０のそれぞれの作動圧値の平均値Ｐ１
を、設定時の作動圧Ｐ０（３.０ｋｇ/ｃｍ2）で割って
算出した。 （数１） 作動圧変化率（％）＝（Ｐ１/Ｐ０）×１００ この作動圧変化率によれば、値が１００より大きいと作
動圧が設定時よりも上昇したことを示し、逆に小さいと
作動圧が降下したことを示す。
【００２８】図５に示すように、作動圧変化率が１００
％より大幅に変化するときの球弁２０の表面粗さは０.
１μｍＲａおよび２.１μｍＲａのときであった。一方
０.２〜２.０μｍＲａの範囲では、作動圧変化率がすべ
て９０％前後に維持されている。この結果から、表面粗
さが０.１μｍＲａの場合には、粗さが不十分なために
球弁２０がガス進入口１０Ａに過度に密着し、長期にお
よぶ高温・多湿条件下の保存のうちに密着が進行して作
動圧が上昇しまい、一方表面粗さが２.１μｍＲａで
は、逆に粗すぎてガス進入口１０Ａとの間に間隙が生じ
てしまうものと推測される。このような結果により、球
弁２０の表面粗さ範囲は０.２〜２.０μｍＲａが適正で
あることがわかった。
％より大幅に変化するときの球弁２０の表面粗さは０.
１μｍＲａおよび２.１μｍＲａのときであった。一方
０.２〜２.０μｍＲａの範囲では、作動圧変化率がすべ
て９０％前後に維持されている。この結果から、表面粗
さが０.１μｍＲａの場合には、粗さが不十分なために
球弁２０がガス進入口１０Ａに過度に密着し、長期にお
よぶ高温・多湿条件下の保存のうちに密着が進行して作
動圧が上昇しまい、一方表面粗さが２.１μｍＲａで
は、逆に粗すぎてガス進入口１０Ａとの間に間隙が生じ
てしまうものと推測される。このような結果により、球
弁２０の表面粗さ範囲は０.２〜２.０μｍＲａが適正で
あることがわかった。
【００２９】（実施例４）続いてバネ体２１の自由高さ
およびバネ定数を変化させたものを各１００個ずつ作製
し、これらについて作動圧測定を行った。バネ体２１の
自由高さは、４.０、５.０、８.０、１２.０、１３.０
ｍｍの計５値に設定し、さらに各自由高さにおいてバネ
定数が０.１、０.２、０.５、２.０、２.１ｋｇｆ/ｍｍ
の計５値に設定したバネ体２１をそれぞれ用意した。こ
のときの結果を測定値の標準偏差についてまとめたのが
図６である。
およびバネ定数を変化させたものを各１００個ずつ作製
し、これらについて作動圧測定を行った。バネ体２１の
自由高さは、４.０、５.０、８.０、１２.０、１３.０
ｍｍの計５値に設定し、さらに各自由高さにおいてバネ
定数が０.１、０.２、０.５、２.０、２.１ｋｇｆ/ｍｍ
の計５値に設定したバネ体２１をそれぞれ用意した。こ
のときの結果を測定値の標準偏差についてまとめたのが
図６である。
【００３０】この図６によれば、バネ定数が０.１ｋｇ
ｆ/ｃｍもしくは２.１ｋｇｆ/ｃｍではいずれも十分な
作動安定性が得られない傾向があり、また自由高さが
４.０ｍｍまたは１３.０ｍｍでは作動圧のばらつきが顕
著になった。一方、全体的にバネ定数０.２〜２.０ｋｇ
ｆ/ｍｍのときの標準偏差値が最も収束し、自由高さ５
〜１２ｍｍで良好な結果が得られた。このような中で、
バネ定数０.２〜２.０ｋｇｆ/ｍｍで自由高さ８ｍｍの
バネ体２１が最適条件となることが分かった。ここにお
いて、バネ体２１にはこれを収納する弁室１０Ｂのサイ
ズに合わせて一定の長さが必要であり、かつバネ強度も
ある程度のもの（すなわちバネ定数の比較的高いもの）
が適していることが分かった。本実施の形態のように内
径６.８ｍｍ×弁室高さ１０ｍｍの場合、その効果的な
範囲は自由高さ６.０〜１２.０ｍｍ、バネ定数が０.２
〜２.０ｋｇｆ/ｃｍのものが望ましいといえる。
ｆ/ｃｍもしくは２.１ｋｇｆ/ｃｍではいずれも十分な
作動安定性が得られない傾向があり、また自由高さが
４.０ｍｍまたは１３.０ｍｍでは作動圧のばらつきが顕
著になった。一方、全体的にバネ定数０.２〜２.０ｋｇ
ｆ/ｍｍのときの標準偏差値が最も収束し、自由高さ５
〜１２ｍｍで良好な結果が得られた。このような中で、
バネ定数０.２〜２.０ｋｇｆ/ｍｍで自由高さ８ｍｍの
バネ体２１が最適条件となることが分かった。ここにお
いて、バネ体２１にはこれを収納する弁室１０Ｂのサイ
ズに合わせて一定の長さが必要であり、かつバネ強度も
ある程度のもの（すなわちバネ定数の比較的高いもの）
が適していることが分かった。本実施の形態のように内
径６.８ｍｍ×弁室高さ１０ｍｍの場合、その効果的な
範囲は自由高さ６.０〜１２.０ｍｍ、バネ定数が０.２
〜２.０ｋｇｆ/ｃｍのものが望ましいといえる。
【００３１】なお、本実施の形態の弁室のサイズは、一
般的に自動車用の大型アルカリ蓄電池で用いられる安全
弁自体のサイズ（弁室高さ７ｍｍ〜１３ｍｍ、ガス進入
口径２ｍｍ〜５ｍｍ、弁室径６ｍｍ〜１２ｍｍ）に合わ
せたものである。したがってこれより比較的大きな安全
弁に本発明を適用する場合には、当然ながら安全弁のサ
イズに合わせて予め設定を考慮する必要がある。
般的に自動車用の大型アルカリ蓄電池で用いられる安全
弁自体のサイズ（弁室高さ７ｍｍ〜１３ｍｍ、ガス進入
口径２ｍｍ〜５ｍｍ、弁室径６ｍｍ〜１２ｍｍ）に合わ
せたものである。したがってこれより比較的大きな安全
弁に本発明を適用する場合には、当然ながら安全弁のサ
イズに合わせて予め設定を考慮する必要がある。
【００３２】（実施例５）次に、ガス進入口１０Ａの縁
のＲを変化させて球弁２０とガス進入口１０Ａとの接触
面積を変え、これによる作動圧に対する影響を調べた。
縁のＲ加工は０、０.５、１.０、２.０、２.５ｍｍの計
５値について行い、作動圧の確認は上記実施例と同様に
して行った。この結果を作動圧の測定値の標準偏差に関
してまとめたのが図７である。
のＲを変化させて球弁２０とガス進入口１０Ａとの接触
面積を変え、これによる作動圧に対する影響を調べた。
縁のＲ加工は０、０.５、１.０、２.０、２.５ｍｍの計
５値について行い、作動圧の確認は上記実施例と同様に
して行った。この結果を作動圧の測定値の標準偏差に関
してまとめたのが図７である。
【００３３】この図７によれば、Ｒが２.５ｍｍ以上に
なると急激に作動圧がばらつくことがわかった。これは
球弁２０とガス進入口１０Ａ側とが過度に密着し、これ
によって動作が安定しなくなるためと考えられる。一
方、Ｒが全くなくても（Ｒ＝０）作動圧が安定すること
が明らかになったので、ガス進入口１０Ａの縁は必ずし
もＲ加工しなくてもよく、Ｒ加工する場合でも２.０ｍ
ｍ程度以下で行うのがよいと思われる。
なると急激に作動圧がばらつくことがわかった。これは
球弁２０とガス進入口１０Ａ側とが過度に密着し、これ
によって動作が安定しなくなるためと考えられる。一
方、Ｒが全くなくても（Ｒ＝０）作動圧が安定すること
が明らかになったので、ガス進入口１０Ａの縁は必ずし
もＲ加工しなくてもよく、Ｒ加工する場合でも２.０ｍ
ｍ程度以下で行うのがよいと思われる。
【００３４】（実施例６）続いて図２の電槽斜視図のよ
うに、実施例１で作製した球弁型安全弁を備えたＮｉ水
素電池と比較例として作製した平弁型安全弁を備えたＮ
ｉ水素電池を作製し、これらの電池性能を調べた。具体
的な電池構成は上記実施の形態のアルカリ二次電池の構
成で説明した通りとしたが、これら２種の電池をそれぞ
れ１０セルずつ作製し、以下のプロトコールに従って電
気容量の変化を調査した。なお放電容量の測定値は、各
種電池の平均値とした。
うに、実施例１で作製した球弁型安全弁を備えたＮｉ水
素電池と比較例として作製した平弁型安全弁を備えたＮ
ｉ水素電池を作製し、これらの電池性能を調べた。具体
的な電池構成は上記実施の形態のアルカリ二次電池の構
成で説明した通りとしたが、これら２種の電池をそれぞ
れ１０セルずつ作製し、以下のプロトコールに従って電
気容量の変化を調査した。なお放電容量の測定値は、各
種電池の平均値とした。
【００３５】 １. ２５℃の恒温槽において、０.１Ｃ・定電流で１１
時間充電する。 ２. ３時間放電する。 ３. １/３Ｃで電池電圧が１.０Ｖになるまで放電する
（約３時間）。この間にセルの放電容量を測定する。 ４. ３時間放電する。
時間充電する。 ２. ３時間放電する。 ３. １/３Ｃで電池電圧が１.０Ｖになるまで放電する
（約３時間）。この間にセルの放電容量を測定する。 ４. ３時間放電する。
【００３６】上記１〜４を１サイクルとし、サイクル数
１、１０、１００、５００をそれぞれ終了したときの放
電容量を測定してまとめたのが図８である。この図８に
よれば、サイクル数１００程度以降から球弁型安全弁と
平弁型安全弁とで放電容量の差が見られるようになり、
サイクル数５００において平弁型安全弁の放電容量が当
初の８０％に低下しているのに対して、球弁型安全弁で
は放電容量がほぼ維持されていることがわかった。この
結果は、第一に球弁型安全弁では安定した作動性を示す
のに対して、平弁型安全弁では作動圧が安定せず充電時
に発生するガスが電池外部へ排出され過ぎ、電解液の損
失が大きくなって放電容量の低下を招きやすいことを示
すものと考えられる。
１、１０、１００、５００をそれぞれ終了したときの放
電容量を測定してまとめたのが図８である。この図８に
よれば、サイクル数１００程度以降から球弁型安全弁と
平弁型安全弁とで放電容量の差が見られるようになり、
サイクル数５００において平弁型安全弁の放電容量が当
初の８０％に低下しているのに対して、球弁型安全弁で
は放電容量がほぼ維持されていることがわかった。この
結果は、第一に球弁型安全弁では安定した作動性を示す
のに対して、平弁型安全弁では作動圧が安定せず充電時
に発生するガスが電池外部へ排出され過ぎ、電解液の損
失が大きくなって放電容量の低下を招きやすいことを示
すものと考えられる。
【００３７】以上、実施例１〜７で本実施の形態の球弁
型安全弁を説明したが、本発明は弁体の形状を球弁に限
定するものではない。図１１の球弁拡大図で示したよう
に、多少ガス進入口に対して傾斜した角度で弁体が当接
してもこれを確実に封口できればよいので、例えば図１
２に示すように、ガス進入口に接触する側の弁体を半球
状にして補強部材を設けるなど、封口に寄与する弁体の
領域が球面状であれば他の領域が必ずしも球状でなくて
もよい。但し、球状であれば弁体の補強部材がなくても
たわむことがないので、少ない部品数で安定した動作を
実施することができる。
型安全弁を説明したが、本発明は弁体の形状を球弁に限
定するものではない。図１１の球弁拡大図で示したよう
に、多少ガス進入口に対して傾斜した角度で弁体が当接
してもこれを確実に封口できればよいので、例えば図１
２に示すように、ガス進入口に接触する側の弁体を半球
状にして補強部材を設けるなど、封口に寄与する弁体の
領域が球面状であれば他の領域が必ずしも球状でなくて
もよい。但し、球状であれば弁体の補強部材がなくても
たわむことがないので、少ない部品数で安定した動作を
実施することができる。
【００３８】一方弁体の形状は、上記例とは逆に係合部
のない完全な球形弁体としてもよい。この場合は球形弁
体の他に、球形弁体を保持しつつバネ体からの弾性力を
弁体側に伝達するための椀状スペーサーを用意してもよ
いし、またバネ体の径を球形弁体の径よりやや小さくし
て、バネ体の端部を直接弁体に掛けるようにしてもよ
い。このような構成によれば、バネ体が多少変形ような
ことがあっても前記椀状スペーサーまたはバネ体が球形
弁体表面を滑って正常な形状に戻りやすく、より安定し
た作動性が得られるという利点がある。
のない完全な球形弁体としてもよい。この場合は球形弁
体の他に、球形弁体を保持しつつバネ体からの弾性力を
弁体側に伝達するための椀状スペーサーを用意してもよ
いし、またバネ体の径を球形弁体の径よりやや小さくし
て、バネ体の端部を直接弁体に掛けるようにしてもよ
い。このような構成によれば、バネ体が多少変形ような
ことがあっても前記椀状スペーサーまたはバネ体が球形
弁体表面を滑って正常な形状に戻りやすく、より安定し
た作動性が得られるという利点がある。
【００３９】さらに安全弁本体の形状は、ボルト型の他
に公知のリベット型やフランジ型であってもよい。この
場合の電池側への取付は、ねじ込みの他に超音波溶着や
ビス止め等の方法を採用してもよい。また、上記実施の
形態では、安全弁をユニット化して蓋に取り付ける例を
示したが、電池側面または蓋に直接ガス進入口および弁
室を設けて、これに安全弁の各構成を組み込むようにし
てもよい。
に公知のリベット型やフランジ型であってもよい。この
場合の電池側への取付は、ねじ込みの他に超音波溶着や
ビス止め等の方法を採用してもよい。また、上記実施の
形態では、安全弁をユニット化して蓋に取り付ける例を
示したが、電池側面または蓋に直接ガス進入口および弁
室を設けて、これに安全弁の各構成を組み込むようにし
てもよい。
【００４０】また安全弁蓋もボルト型としてねじ込み固
定する他に、超音波溶着等の接着方式によって安全弁本
体側に固定してもよい。また本発明の安全弁は、実施の
形態で示したＮｉ水素電池に装備することを限定するも
のではないので、その他の密閉型アルカリ電池に装備し
てもよい。
定する他に、超音波溶着等の接着方式によって安全弁本
体側に固定してもよい。また本発明の安全弁は、実施の
形態で示したＮｉ水素電池に装備することを限定するも
のではないので、その他の密閉型アルカリ電池に装備し
てもよい。
【００４１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
は蓄電池の内部と外部とを連通する排気口を有する部材
と、排気口の縁周辺と当接してこれを封口する弁体と、
当該弁体を押圧して前記排気口を封口せしめる付勢手段
とを備える蓄電池用安全弁において、弁体が当接する排
気口の内周縁が円形に成形され、前記弁体は排気口の径
よりも大きい径の球形表面をもって当該排気口の内周縁
と環状当接しこれを封口するので、比較的簡単な構成で
ガス進入口を確実に封口でき、安定した作動性を得るこ
とができる。また弁体とガス進入口側との接触面積が小
さく抑えられるので、アルカリ電解液などによる固着を
起こりにくくすることができる。したがって、この蓄電
池用安全弁を密閉型アルカリ蓄電池に備えた場合には、
充電中の内圧上昇によって安全弁が作動しても、安定し
た作動性により電解液の過度の損失を防ぐことができ、
良好な耐久性を付与することができる。
は蓄電池の内部と外部とを連通する排気口を有する部材
と、排気口の縁周辺と当接してこれを封口する弁体と、
当該弁体を押圧して前記排気口を封口せしめる付勢手段
とを備える蓄電池用安全弁において、弁体が当接する排
気口の内周縁が円形に成形され、前記弁体は排気口の径
よりも大きい径の球形表面をもって当該排気口の内周縁
と環状当接しこれを封口するので、比較的簡単な構成で
ガス進入口を確実に封口でき、安定した作動性を得るこ
とができる。また弁体とガス進入口側との接触面積が小
さく抑えられるので、アルカリ電解液などによる固着を
起こりにくくすることができる。したがって、この蓄電
池用安全弁を密閉型アルカリ蓄電池に備えた場合には、
充電中の内圧上昇によって安全弁が作動しても、安定し
た作動性により電解液の過度の損失を防ぐことができ、
良好な耐久性を付与することができる。
【図１】本発明の一適用例である球弁型安全弁の正面断
面図である。
面図である。
【図２】球弁型安全弁を取着した電槽の斜視図である。
【図３】平弁と球弁の作動圧の安定性を示す比較表であ
る。
る。
【図４】ショアー硬度による球弁の作動圧変化を示す比
較表である。
較表である。
【図５】球弁の表面粗さによる作動圧変化を示す比較表
である。
である。
【図６】バネ体の自由高さとバネ係数による作動圧変化
を示す比較表である。
を示す比較表である。
【図７】ガス進入口の縁のＲ加工による作動圧変化を示
す比較表である。
す比較表である。
【図８】球弁型安全弁と平弁型安全弁をそれぞれ装備し
たＮｉ水素電池の放電容量の変化を示す表である。
たＮｉ水素電池の放電容量の変化を示す表である。
【図９】従来の平弁型安全弁の構成を示す正面断面図で
ある。
ある。
【図１０】ガス進入口に対して傾斜した平弁の拡大断面
図である。
図である。
【図１１】球弁の拡大断面図である。
【図１２】半球部と補強部材を組み合わせた弁体の変形
例である。
例である。
１０ ボルト型本体 １０Ａ ガス進入口 １０Ｂ 弁室 １０Ｃ 蓋取着スペース ２０ 球弁 ２０ａ 球部 ２０ｂ バネ体台部 ２１ バネ体 ２２ 安全弁蓋 ２２ａ 排気口 ２２ｂ 安全弁蓋底面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年５月２２日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３５】 １. ２５℃の恒温槽において、０.１Ｃ・定電流で１１
時間充電する。 ２. ３時間放置する。 ３. １/３Ｃで電池電圧が１.０Ｖになるまで放電する
（約３時間）。この間にセルの放電容量を測定する。 ４. ３時間放置する。
時間充電する。 ２. ３時間放置する。 ３. １/３Ｃで電池電圧が１.０Ｖになるまで放電する
（約３時間）。この間にセルの放電容量を測定する。 ４. ３時間放置する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３８】一方弁体の形状は、上記例とは逆に係合部
のない完全な球形弁体としてもよい。この場合は球形弁
体の他に、球形弁体を保持しつつバネ体からの弾性力を
弁体側に伝達するための椀状スペーサーを用意してもよ
いし、またバネ体の径を球形弁体の径よりやや小さくし
て、バネ体の端部を直接弁体に掛けるようにしてもよ
い。このような構成によれば、バネ体が多少変形するよ
うなことがあっても前記椀状スペーサーまたはバネ体が
球形弁体表面を滑って正常な形状に戻りやすく、より安
定した作動性が得られるという利点がある。
のない完全な球形弁体としてもよい。この場合は球形弁
体の他に、球形弁体を保持しつつバネ体からの弾性力を
弁体側に伝達するための椀状スペーサーを用意してもよ
いし、またバネ体の径を球形弁体の径よりやや小さくし
て、バネ体の端部を直接弁体に掛けるようにしてもよ
い。このような構成によれば、バネ体が多少変形するよ
うなことがあっても前記椀状スペーサーまたはバネ体が
球形弁体表面を滑って正常な形状に戻りやすく、より安
定した作動性が得られるという利点がある。
Claims (9)
- 【請求項１】 蓄電池の内部と外部とを連通する排気口
を有する部材と、排気口の縁周辺と当接してこれを封口
する弁体と、当該弁体を押圧して前記排気口を封口せし
める付勢手段とを備える蓄電池用安全弁において、 前記弁体が当接する排気口の内周縁が円形に成形され、
前記弁体は排気口の径よりも大きい径の球形表面をもっ
て当該排気口の内周縁と環状当接しこれを封口すること
を特徴とする蓄電池用安全弁。 - 【請求項２】 安全弁本体の内部に弁室、当該弁室と蓄
電池内部とを連通する第１の排気口、および当該弁室と
外部とを連通する第２の排気口を備え、前記弁室内に第
１の排気口の径よりも大きい径を有する弁体と、当該弁
体を前記第１の排気口方向に弾性付勢してこれを封口せ
しめる弾性付勢手段とが収納されてなり、蓄電池内部に
一定以上の圧力が掛かると前記封口が解かれる蓄電池用
安全弁において、 前記弁体が当接する第１の排気口の内周縁が円形に成形
され、前記弁体は、当該円周縁と環状当接する球形表面
部と、前記弾性付勢手段の端部と係合する係合部とを有
することを特徴とする蓄電池用安全弁。 - 【請求項３】 前記弾性付勢手段はコイル状のバネ体で
あり、その一端を前記弁体の係合部と係合してこれを弾
性付勢することを特徴とする請求項２記載の蓄電池用安
全弁。 - 【請求項４】 前記弁体は全体が球形であり、前記バネ
体と係合する係合部が突起状に形成されていることを特
徴とする請求項３記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項５】 前記弁室は径が６ｍｍ〜１２ｍｍであ
り、高さが７ｍｍ〜１３ｍｍであり、前記第１の排気口
の内周縁の径が２〜５ｍｍであって、前記バネ体は、自
由高さが６〜１２ｍｍかつバネ定数が０.２〜２.０ｋｇ
ｆ/ｍｍであり、安全弁の作動圧が３.０±０.５ｋｇ/ｃ
ｍ2の範囲に設定されていることを特徴とする請求項４
記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項６】 前記弁体が環状当接する排気口の内周縁
のＲが２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５
の何れかに記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項７】 前記弁体は、ショアー硬度が５０〜９０
であり、かつ弁体が当接する排気口側よりも柔らかく、
その表面粗さは少なくとも前記排気口と接触する球形表
面において０.１〜２.０μｍＲａであることを特徴とす
る請求項１〜６のいずれかに記載の蓄電池用安全弁。 - 【請求項８】 前記蓄電池の内部と外部とを連通する部
材、または前記安全弁本体と安全弁蓋が耐アルカリ性樹
脂よりなり、前記弁体が耐アルカリ性合成ゴムよりなる
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の蓄電
池用安全弁。 - 【請求項９】 請求項１〜８の何れかに記載の蓄電池用
安全弁を備えたことを特徴とする密閉型アルカリ蓄電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10081352A JPH11339746A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-27 | 蓄電池用安全弁とこれを備えた密閉型アルカリ蓄電池 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7620698 | 1998-03-24 | ||
| JP10-76206 | 1998-03-24 | ||
| JP10081352A JPH11339746A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-27 | 蓄電池用安全弁とこれを備えた密閉型アルカリ蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11339746A true JPH11339746A (ja) | 1999-12-10 |
Family
ID=26417359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10081352A Pending JPH11339746A (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-27 | 蓄電池用安全弁とこれを備えた密閉型アルカリ蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11339746A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100405872B1 (ko) * | 2001-06-05 | 2003-11-14 | 한국타이어 주식회사 | 무보수형 납축전지의 벤트밸브 조립체 |
| JP2006128091A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Samsung Sdi Co Ltd | 二次電池 |
| JP2007242510A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Sanyo Electric Co Ltd | 電池の安全装置 |
| CN102194575A (zh) * | 2010-02-05 | 2011-09-21 | Ls美创有限公司 | 储能装置 |
| KR101126883B1 (ko) * | 2010-02-05 | 2012-03-20 | 엘에스엠트론 주식회사 | 에너지 저장장치 |
| KR101316319B1 (ko) * | 2011-10-10 | 2013-10-08 | 기아자동차주식회사 | 차량의 고전압배터리 에어브리더 |
| KR101326080B1 (ko) * | 2011-12-15 | 2013-11-07 | 주식회사 엘지화학 | 차량 전지팩 용기 |
| JP2016031934A (ja) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドＳｋ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ． | パウチ型リチウム二次電池のベンティングシステム |
| CN111868962A (zh) * | 2019-02-25 | 2020-10-30 | 株式会社Lg化学 | 通气装置 |
-
1998
- 1998-03-27 JP JP10081352A patent/JPH11339746A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11581600B2 (en) | 2019-02-25 | 2023-02-14 | Lg Energy Solution, Ltd. | Venting device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041012 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041109 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041214 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050412 |