JPS6050869A - 金属・ガス電池 - Google Patents
金属・ガス電池Info
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- JPS6050869A JPS6050869A JP59080387A JP8038784A JPS6050869A JP S6050869 A JPS6050869 A JP S6050869A JP 59080387 A JP59080387 A JP 59080387A JP 8038784 A JP8038784 A JP 8038784A JP S6050869 A JPS6050869 A JP S6050869A
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- Japan
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- casing
- stack
- spring
- metal
- plate stack
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- 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
- H01M50/138—Primary casings; Jackets or wrappings adapted for specific cells, e.g. electrochemical cells operating at high temperature
- H01M50/1385—Hybrid cells
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/564—Terminals characterised by their manufacturing process
- H01M50/566—Terminals characterised by their manufacturing process by welding, soldering or brazing
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（利用分野）
本発明は加圧された電池の機械的構造に関し、特に本発
明はニッケル・水素電池のような金属・ガス電池の構造
の改良に関する。
明はニッケル・水素電池のような金属・ガス電池の構造
の改良に関する。
（従来技術）
ニッケル・水素電池のような金属・がスミ池は周知であ
る。かかる電池は高圧の水素ガスを入れた密封容器即ち
ケーシング内に内蔵されている。
る。かかる電池は高圧の水素ガスを入れた密封容器即ち
ケーシング内に内蔵されている。
各電池は水素を形成する陰極から離隔された少くとも１
個のニッケルを含む陽極を有する。前記陰極および陽極
は普通電極板集合体即ちプレートスタックを形成する板
即ち電極板の形状をしている。
個のニッケルを含む陽極を有する。前記陰極および陽極
は普通電極板集合体即ちプレートスタックを形成する板
即ち電極板の形状をしている。
前記プレートスタックは、ガス拡散グレートと、前記電
極間の短絡接触を防止する隔離板とを含み、かつ所望の
電池作動がなされるに十分な量の電解液を保有する。
極間の短絡接触を防止する隔離板とを含み、かつ所望の
電池作動がなされるに十分な量の電解液を保有する。
前記電解液は一般にアルカリ金属水酸化物の水性溶液の
ようなアルカリ媒体であり、普通は約３０％カリウム水
酸化物溶液である。陰（水素形成）極はプラスチックで
結合された金属粉末板である。前記金属粉末は好ましく
は水性電解液）ｆｆ 、、で触媒作用によって水素解離
反応を起すようなｆ→チナまたはパラジウムのようなも
のであるとよい。
ようなアルカリ媒体であり、普通は約３０％カリウム水
酸化物溶液である。陰（水素形成）極はプラスチックで
結合された金属粉末板である。前記金属粉末は好ましく
は水性電解液）ｆｆ 、、で触媒作用によって水素解離
反応を起すようなｆ→チナまたはパラジウムのようなも
のであるとよい。
前記シラスチック結合剤は好ましくはデュポン社製「テ
フロン」の商標が付された材料のような四フッ化エチレ
ンであるとよい。陽極板の活性材料は普通ニッケル水酸
基である。
フロン」の商標が付された材料のような四フッ化エチレ
ンであるとよい。陽極板の活性材料は普通ニッケル水酸
基である。
圧力容器即ちケーシング内は、通常２０乃至５０気圧の
範囲内の圧力のような超高用が保持される。前記容器内
の水素はテフロン等のディフュージョンメツシュを介し
て触媒作用上の負極即ち陽極に到達するように解離する
。前記陽極は分子Ｈ２を原子水素に解離させ、この原子
水素はひいては自由水酸基と反応して水グラス自由電子
を発生させる。前記水および自由電子は前記ニッケル水
酸基陽極と反応してニッケル水酸化物プラス自由水酸基
を発生させる。充電時は逆方向の反応が進行する。
範囲内の圧力のような超高用が保持される。前記容器内
の水素はテフロン等のディフュージョンメツシュを介し
て触媒作用上の負極即ち陽極に到達するように解離する
。前記陽極は分子Ｈ２を原子水素に解離させ、この原子
水素はひいては自由水酸基と反応して水グラス自由電子
を発生させる。前記水および自由電子は前記ニッケル水
酸基陽極と反応してニッケル水酸化物プラス自由水酸基
を発生させる。充電時は逆方向の反応が進行する。
現在使用されているＮｉ−Ｈ２電池は、内部ガス圧力に
耐えるよう両端部が半球状をした円筒状ケーシングを有
する。内部では前記プレートスタックは、自身に設けら
れた中央穴即ち軸方向穴を貫通して延在する支持ぎン即
ち支持ロッド上に設けたナツト重たはその他のストッパ
によって、支持されかつ圧縮されている。同軸上に配置
された両端子はケーシングの各半球状端部の中央からそ
れぞれ外側に向けて突出する。前記両端子は前記支持ロ
ッドおよびプレートスタックをケーシング内に支持する
。他の周知技術構造のものでは、前記グレートスタック
は自身が取り付けられている中央ロッド上に取付けたス
プリングによって圧縮され、中央四ツ「はひいては同軸
上に配置された両端部によって支持されている。
耐えるよう両端部が半球状をした円筒状ケーシングを有
する。内部では前記プレートスタックは、自身に設けら
れた中央穴即ち軸方向穴を貫通して延在する支持ぎン即
ち支持ロッド上に設けたナツト重たはその他のストッパ
によって、支持されかつ圧縮されている。同軸上に配置
された両端子はケーシングの各半球状端部の中央からそ
れぞれ外側に向けて突出する。前記両端子は前記支持ロ
ッドおよびプレートスタックをケーシング内に支持する
。他の周知技術構造のものでは、前記グレートスタック
は自身が取り付けられている中央ロッド上に取付けたス
プリングによって圧縮され、中央四ツ「はひいては同軸
上に配置された両端部によって支持されている。
Ｎｉ−Ｈ２電池即ちニッケル・水素電池は人工軌道衛星
用の好ましい電気貯蔵装置であることが急に認められた
。その理由は、ニッケル・水素電池が長寿命であること
、作動温度範囲がきわめて広いこと、そし■もっとも重
要なことは高エネルギー密度であることによる。
用の好ましい電気貯蔵装置であることが急に認められた
。その理由は、ニッケル・水素電池が長寿命であること
、作動温度範囲がきわめて広いこと、そし■もっとも重
要なことは高エネルギー密度であることによる。
これら人工衛星は非常に費用がかかるので、電池が破損
する危険は絶対的に最小限に止められなければならない
。前記電池は人工衛星が打ち上げられた時に発生する諸
刃に耐えかつ耐久性を有しなければならない。さらにま
たこれら電池の質量と容積とは、可能な限り小さいこと
が極めて重要である。
する危険は絶対的に最小限に止められなければならない
。前記電池は人工衛星が打ち上げられた時に発生する諸
刃に耐えかつ耐久性を有しなければならない。さらにま
たこれら電池の質量と容積とは、可能な限り小さいこと
が極めて重要である。
前記グレートスタックが自身が取り付けられている中央
ロッド上で圧縮され、かつ前記中央ロッドはひいては同
軸上に配置した両端部によって支持されるような、ニッ
ケル・水素電池は比較的に大きい電池の質量と容積とを
必要とさせ、その上に前記両端子には応力をかけること
になる。このことはかかる電池はより破損し易くするも
のとなる。さらに前記両端子を同軸上に配置することは
、全体としての装置の質量と容積とを増大させる。
ロッド上で圧縮され、かつ前記中央ロッドはひいては同
軸上に配置した両端部によって支持されるような、ニッ
ケル・水素電池は比較的に大きい電池の質量と容積とを
必要とさせ、その上に前記両端子には応力をかけること
になる。このことはかかる電池はより破損し易くするも
のとなる。さらに前記両端子を同軸上に配置することは
、全体としての装置の質量と容積とを増大させる。
（発明の目的）
本発明の目的は、ニッケル・水素電池のような金属（ま
たは金属激化物）・ガス電池用の改良された構造体を提
供することにある。
たは金属激化物）・ガス電池用の改良された構造体を提
供することにある。
本発明の別の目的は、エネルギー密度を低下させること
なく、かかる電池の耐久性を改善しかつ全体としての大
きさと重量とを減少させることにある。
なく、かかる電池の耐久性を改善しかつ全体としての大
きさと重量とを減少させることにある。
備明の開示）
本発明によると、前記プレートスタック即ち電極板集合
体は、前記ケーシングの軸線に沿って延在するのではな
く前記プレートスタックの外側に配置されたスプリング
取付は装置によって支持されたスプリングによって圧縮
されている。前記スプリングはケーシングに対して横方
向で支持されており、両端子に対して軸線方向に支持さ
れていない。このことは人工衛星打上げの時に発生する
ような振動を受けても、はるかに良好な支持装置を提供
するものとなった。好ましくは前記スプリングはサラバ
ネ形スプリングであって、前記ケーシングの内側表面に
よって形成される凹所またはストッパにその外方縁部を
当接して着座するサラバネ形スゾリングであるとよい。
体は、前記ケーシングの軸線に沿って延在するのではな
く前記プレートスタックの外側に配置されたスプリング
取付は装置によって支持されたスプリングによって圧縮
されている。前記スプリングはケーシングに対して横方
向で支持されており、両端子に対して軸線方向に支持さ
れていない。このことは人工衛星打上げの時に発生する
ような振動を受けても、はるかに良好な支持装置を提供
するものとなった。好ましくは前記スプリングはサラバ
ネ形スプリングであって、前記ケーシングの内側表面に
よって形成される凹所またはストッパにその外方縁部を
当接して着座するサラバネ形スゾリングであるとよい。
代替的に、前記スプリングは前記プレートスタックの両
側の長手方向側部上に配置された２個の母線間に連結さ
れかつ支持され、かつ前記母線はひいては前記ケーシン
グの中央部分に対して固定されたプレー４トス′タツク
支持装置であって、前記プレートスタックの端部に配置
されたプレートスタック支持装置によって支持されてい
てもよい。
側の長手方向側部上に配置された２個の母線間に連結さ
れかつ支持され、かつ前記母線はひいては前記ケーシン
グの中央部分に対して固定されたプレー４トス′タツク
支持装置であって、前記プレートスタックの端部に配置
されたプレートスタック支持装置によって支持されてい
てもよい。
（実施例の説明）
本発明はその実施例につき図面を参照してより詳細に説
明される。
明される。
ニッケル・水素電池のような金属・ガス電池ハ、陰極母
線および陽極母線にそれぞれ連結された交互に配置され
た多数の陰極および陽極を形成するプレー上スタック即
ち極板集合体を含む。各前記母線は、電池の作動ガスの
圧力を保持するケーシングを貫通して延在する端子にそ
れぞれ接続されている。
線および陽極母線にそれぞれ連結された交互に配置され
た多数の陰極および陽極を形成するプレー上スタック即
ち極板集合体を含む。各前記母線は、電池の作動ガスの
圧力を保持するケーシングを貫通して延在する端子にそ
れぞれ接続されている。
第１図は、外側ケーシング１１を有するニッケル・水素
電池１０を示す。ケーシング１１は好ましくはインター
ナショナルニッケルコンパニー社（工ｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｎ１ｃｋｅｌ Ｏｏｍｐａｎｙ ） が製造
するインコネル７１８（工ｎＱＯｎθｘ７１８）即ち主
として約５２％のニッケル、１９％のクロームおよび１
８．５％の鉄を含む合金のような硬質金属でできている
。ケーシング１１は２個の部分、即ち円筒状中央部分１
２ａおよび第１の半球状端部１３を含む第１の部分１２
および第２の半球状部分を含む第２の部分１本の組立体
である。前記２個の部分１２および１４は、両者間に配
置したインコネル製溶接リング１５０個所で、連続した
ケーシングを形成するように溶接されている。あとで述
べるが、溶接リング１５はまたプレートスタック支持装
置を形成する。ケーシング１１の第１の半球状端部１３
は第１の即ち陽極端子１７を入れるようにされた軸方向
にぢ［き込まれた段部凹所即ちポケット１６を有する。
電池１０を示す。ケーシング１１は好ましくはインター
ナショナルニッケルコンパニー社（工ｎｔｅｒｎａｔｉ
ｏｎａｌ Ｎ１ｃｋｅｌ Ｏｏｍｐａｎｙ ） が製造
するインコネル７１８（工ｎＱＯｎθｘ７１８）即ち主
として約５２％のニッケル、１９％のクロームおよび１
８．５％の鉄を含む合金のような硬質金属でできている
。ケーシング１１は２個の部分、即ち円筒状中央部分１
２ａおよび第１の半球状端部１３を含む第１の部分１２
および第２の半球状部分を含む第２の部分１本の組立体
である。前記２個の部分１２および１４は、両者間に配
置したインコネル製溶接リング１５０個所で、連続した
ケーシングを形成するように溶接されている。あとで述
べるが、溶接リング１５はまたプレートスタック支持装
置を形成する。ケーシング１１の第１の半球状端部１３
は第１の即ち陽極端子１７を入れるようにされた軸方向
にぢ［き込まれた段部凹所即ちポケット１６を有する。
第２の部分１４の第２の半球状端部もまた軸方向に引き
込まれた段部凹所即ちポケット１８を有し、陰極端子１
９を入れるようにされている。両端子ポケット１６．１
８は同一軸線上ではなく、即ち両ポケットは第１図およ
び第２図で示すように、電池１０の中央水平軸線２０に
対してその両側に対角線上の対向した位置に、軸線２０
からずらされて配置されている。
込まれた段部凹所即ちポケット１８を有し、陰極端子１
９を入れるようにされている。両端子ポケット１６．１
８は同一軸線上ではなく、即ち両ポケットは第１図およ
び第２図で示すように、電池１０の中央水平軸線２０に
対してその両側に対角線上の対向した位置に、軸線２０
からずらされて配置されている。
各端子ポケット１６および１８は、それぞれ端子１７お
よび１９の座部を形成する平坦な基部２１．２１を有す
る。各端子１７．１９は各基部２１．２１を貫通して延
在するニッケル２００（Ｎ１ｃｋｅｌ ２００ ） 製
ロッド２２，２２であってもよい。各端子１７．１９は
、ポリゾロピレンワッシャまたはテフロン（Ｔｅｆｌｏ
ｎ ） ワッシャ２５および射出成型したポリノロぎレ
ンスリーブ２６によって、ケーシング１１に対して絶縁
されている。
よび１９の座部を形成する平坦な基部２１．２１を有す
る。各端子１７．１９は各基部２１．２１を貫通して延
在するニッケル２００（Ｎ１ｃｋｅｌ ２００ ） 製
ロッド２２，２２であってもよい。各端子１７．１９は
、ポリゾロピレンワッシャまたはテフロン（Ｔｅｆｌｏ
ｎ ） ワッシャ２５および射出成型したポリノロぎレ
ンスリーブ２６によって、ケーシング１１に対して絶縁
されている。
陽極端子１７および陰極端子１９はひいてはそれぞれ陽
極母線３２および陰極母線３３と連結されている。各母
線３２．３３は、グレートスタック３６即ち極板集合体
の一部分をなす一連の陽極板３４即ち陽極および負極板
３５即ち負極と連結“されている。グレートスタック３
６はまた、周知のように隔離板と、ガス拡散マット即ち
ガスディ７ユージヨンマツトと、を含む。これらの層は
陽極端部板４０および陰極端部板４１の間に相互に面接
触して保持されている。各端部板４０．４１はグレート
スタック３６の各両端部を形成する。
極母線３２および陰極母線３３と連結されている。各母
線３２．３３は、グレートスタック３６即ち極板集合体
の一部分をなす一連の陽極板３４即ち陽極および負極板
３５即ち負極と連結“されている。グレートスタック３
６はまた、周知のように隔離板と、ガス拡散マット即ち
ガスディ７ユージヨンマツトと、を含む。これらの層は
陽極端部板４０および陰極端部板４１の間に相互に面接
触して保持されている。各端部板４０．４１はグレート
スタック３６の各両端部を形成する。
第５図に示すように、各端部板４０．４１は、平坦な対
向した、縁部即ち弦状部４２．４３を有する簡単な絶縁
ディスクである。これら弦状部４２゜４３は、第１図を
みて判るようにグレートスタック３６が組立てられる時
に、母線３２．３３との干渉を防止する。各端部板４０
．４１の丸められた縁部４４および４５は、ケーシング
１１と係合するようにされて、第１の部分１２内でのプ
レートスタック３６を安定させる。これらの端部板４０
．４１は、好ましくは例えばスチレン・アクリルニトリ
ル共重合体のような射出成型されたプラスチック製であ
って、かつケーシング１１に対して各電極板を′＃Ｌ気
的気触接触ないように保持する。
向した、縁部即ち弦状部４２．４３を有する簡単な絶縁
ディスクである。これら弦状部４２゜４３は、第１図を
みて判るようにグレートスタック３６が組立てられる時
に、母線３２．３３との干渉を防止する。各端部板４０
．４１の丸められた縁部４４および４５は、ケーシング
１１と係合するようにされて、第１の部分１２内でのプ
レートスタック３６を安定させる。これらの端部板４０
．４１は、好ましくは例えばスチレン・アクリルニトリ
ル共重合体のような射出成型されたプラスチック製であ
って、かつケーシング１１に対して各電極板を′＃Ｌ気
的気触接触ないように保持する。
第４図に概略的に示すように、陽極板３４および陰極板
３５は、薄いほぼ円形の基板で、対向した平坦な縁部即
ち弦部４６，４６を有する。各弦部４６，４６は各電極
板３４．３５と各母線３２゜３３との間の間隙を形成さ
せる。各電極板３４゜３５は、伝導性の連結タデ４７．
４７によって各母線３２．３３と連結されている。各連
結タブ４７は各電極板の弦部４６から延在しかつ各母線
に設けられたスロット４８に嵌合され、そして各電極板
と各母線とを電線でつなぐ代りの溶接がなされている。
３５は、薄いほぼ円形の基板で、対向した平坦な縁部即
ち弦部４６，４６を有する。各弦部４６，４６は各電極
板３４．３５と各母線３２゜３３との間の間隙を形成さ
せる。各電極板３４゜３５は、伝導性の連結タデ４７．
４７によって各母線３２．３３と連結されている。各連
結タブ４７は各電極板の弦部４６から延在しかつ各母線
に設けられたスロット４８に嵌合され、そして各電極板
と各母線とを電線でつなぐ代りの溶接がなされている。
溶接リング１５に当接して配置された陰極端部板４１に
当接されることにより、グレートスタック３６の一端部
はケーシング１１に対して固定位置関係を保持する。第
６図に示すように溶接リング１５は、中央ハブ４９と牛
径方向に延在するスポーク５０とを含む環状リングであ
る。プレートスタック３６は陰極端部板４１と接触して
おり、端部板４１はさらに溶接リング１５の中央ハゾ４
９およびスポーク５０と接触している。各ス号で−クジ
０間の開口部５１はそこを貫通するようにされた、対角
線上に配置された２個の母線３２゜３３のための間隙を
形成する。
当接されることにより、グレートスタック３６の一端部
はケーシング１１に対して固定位置関係を保持する。第
６図に示すように溶接リング１５は、中央ハブ４９と牛
径方向に延在するスポーク５０とを含む環状リングであ
る。プレートスタック３６は陰極端部板４１と接触して
おり、端部板４１はさらに溶接リング１５の中央ハゾ４
９およびスポーク５０と接触している。各ス号で−クジ
０間の開口部５１はそこを貫通するようにされた、対角
線上に配置された２個の母線３２゜３３のための間隙を
形成する。
プレートスタック３６はスプリング５２によって陰極端
部板４１に向けて圧縮されかつ適所に確実に保持されて
いる。スゲリング５２は反対側の陽極端部板４０に向け
て押■即ち付勢されており、プレートスタック３６は両
端部板４０．４１の間で圧縮されている。第１図に示す
実施例ではスプリング５２は、好ましくは電池１０を対
角線上に横切って陰極母線３２から陰極母線３３まで延
在する弾性の金属パネルまたは金属ディスクであるとよ
い。スプリング５２の中央止め金即ち内方に曲げた部分
５５は端部板４０に当接して押圧する。
部板４１に向けて圧縮されかつ適所に確実に保持されて
いる。スゲリング５２は反対側の陽極端部板４０に向け
て押■即ち付勢されており、プレートスタック３６は両
端部板４０．４１の間で圧縮されている。第１図に示す
実施例ではスプリング５２は、好ましくは電池１０を対
角線上に横切って陰極母線３２から陰極母線３３まで延
在する弾性の金属パネルまたは金属ディスクであるとよ
い。スプリング５２の中央止め金即ち内方に曲げた部分
５５は端部板４０に当接して押圧する。
一実施例ではこの押圧力は約１３．６１ 睦（約３０プ
ント）あれば十分であることが判った。スプリング５２
は各板３４．３５の物理的膨張を許容すると同時に各板
に対してほぼ一定の圧力を加える。
ント）あれば十分であることが判った。スプリング５２
は各板３４．３５の物理的膨張を許容すると同時に各板
に対してほぼ一定の圧力を加える。
スプリング５２の両端部は各母線３２．３３に設げたス
ロット内にそれぞれ入れられているが、各母線とは絶縁
体５３．５４によって電気的に絶縁されている。各母線
はそれから延在した絶縁タブ即ち絶縁ストッパ３８（第
１図）を有し、それにより各母線は溶接リング１５の縁
部上にかぎ止めされている。この結果、プレートスタッ
ク３６は両端部板４０．４１間で圧縮され、かつ溶接リ
ング１５に向けて圧縮され、スプリング５２はプレート
スタック３６を、ケーシング１１に対して固定的位廿関
係を維持するように保持する。各母線３２．３３はスプ
リング５２を取付ける取付は装置を有し、スプリング５
２によって発生する力によってプレートスタック３６の
両側面上に張力がかけられた状態にされたタイロッド即
ち控え棒としての作用をする。
ロット内にそれぞれ入れられているが、各母線とは絶縁
体５３．５４によって電気的に絶縁されている。各母線
はそれから延在した絶縁タブ即ち絶縁ストッパ３８（第
１図）を有し、それにより各母線は溶接リング１５の縁
部上にかぎ止めされている。この結果、プレートスタッ
ク３６は両端部板４０．４１間で圧縮され、かつ溶接リ
ング１５に向けて圧縮され、スプリング５２はプレート
スタック３６を、ケーシング１１に対して固定的位廿関
係を維持するように保持する。各母線３２．３３はスプ
リング５２を取付ける取付は装置を有し、スプリング５
２によって発生する力によってプレートスタック３６の
両側面上に張力がかけられた状態にされたタイロッド即
ち控え棒としての作用をする。
各母線の曲げられた端部５６．．５６は各端子１７．１
９の内向きに延びる部分即ちスペード形端子金具５７．
５７と連結されている。これらは電池１０のグレートス
タックを通過して陰極端子から陽極端子へ通じる電気通
路を完成させる。
９の内向きに延びる部分即ちスペード形端子金具５７．
５７と連結されている。これらは電池１０のグレートス
タックを通過して陰極端子から陽極端子へ通じる電気通
路を完成させる。
第６図は代替的かつ現時点ではより好ましい本発明の実
施例を示す。第６図の実施例においては、第１図に示し
た留め具式スゾリング５２に代えて、ケーシング１１の
内表面上に設けられた環状ストッパ６１即ち環状凹所に
当接して着座する外方縁部を有する円弧状即ちサラバネ
形スゾリング５９が設けられている。スプリング５９の
一縁部６２は、母線３２を通すための間隙を形成するた
めに切欠き即ち切除がなされている。第６図に示すよう
に、この代替実施例では、スプリング５９はケーシング
１１に設けた環状ストッパ６１即ち環状凹所（スプリン
グ取付は装置を形成する）と、陽極端部板４０との間に
張られており、プレートスタック３６を圧縮しかつプレ
ートスタックを溶接リングに押圧する。ケーシング１１
内の内表面のストッパ６１に当接して着座する円弧状ス
プリング５９を使用することによって、グレートスタッ
ク３６はケーシング壁部によって安定的に支持され、そ
して各母線および各端子にかかる安定的な支持金分担さ
せることはない。第１図に示す実施例のように、スプリ
ング５９の取付は装置はプレートスタック３６とケーシ
ング１１０間に配置されており、プレートスタック内部
には配置されていない。第６図に示す実施例はより好ま
しい実施例である。何故ならば、グレートスタックの位
置の移動または、母線または端子の破損に起因する損傷
をより少く受けるようにより堅固な電池を提供するから
である。
施例を示す。第６図の実施例においては、第１図に示し
た留め具式スゾリング５２に代えて、ケーシング１１の
内表面上に設けられた環状ストッパ６１即ち環状凹所に
当接して着座する外方縁部を有する円弧状即ちサラバネ
形スゾリング５９が設けられている。スプリング５９の
一縁部６２は、母線３２を通すための間隙を形成するた
めに切欠き即ち切除がなされている。第６図に示すよう
に、この代替実施例では、スプリング５９はケーシング
１１に設けた環状ストッパ６１即ち環状凹所（スプリン
グ取付は装置を形成する）と、陽極端部板４０との間に
張られており、プレートスタック３６を圧縮しかつプレ
ートスタックを溶接リングに押圧する。ケーシング１１
内の内表面のストッパ６１に当接して着座する円弧状ス
プリング５９を使用することによって、グレートスタッ
ク３６はケーシング壁部によって安定的に支持され、そ
して各母線および各端子にかかる安定的な支持金分担さ
せることはない。第１図に示す実施例のように、スプリ
ング５９の取付は装置はプレートスタック３６とケーシ
ング１１０間に配置されており、プレートスタック内部
には配置されていない。第６図に示す実施例はより好ま
しい実施例である。何故ならば、グレートスタックの位
置の移動または、母線または端子の破損に起因する損傷
をより少く受けるようにより堅固な電池を提供するから
である。
第７図は本発明に基づく他の代替実施例を示す。
第７図では、両端子は同一の半球状端部から軸方向では
なく半径方向に突出し、かつ前記半球状端部の内側にシ
ール部材によって取付けられており、第１図の実施例に
示すように外側に設けたポケット内に取付けられてはい
ない。他の実施例と同様に、この実施例においても周知
技術の同一軸線上に突出する端子をなくすると共に、電
池を入れる１取付はスリーブをより小さくするものとな
った。この実施例では、前述したものと同じでもよい母
線８０．８１は、プレートスタックに連結されそして溶
接リングを貫通した後で互に相手方に対して角度をつけ
て延在し、さらに各端子８２゜８３の内方端部と溶接さ
れている。各端子８２゜８３は半球状端部８４に設けた
穴を貫通し、半球状端部８４の内側に配置されたシール
部材によって密封される。各端子８２．８３は円錐状内
方端部８５．８５を有する。内方端部８５は、端子とし
てナツト９０によってり［き上げられ、かつ対応したテ
ーパー状のグラスチック（テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）
） シール８７．８８を圧縮する。シールＢ Ｔ 、ｔ
Ｂ Ｂはそれを取り囲むインコ木ルスリーブ８９内に
支持されており、スリーブ８９は半球状端部８４と溶接
されている。
なく半径方向に突出し、かつ前記半球状端部の内側にシ
ール部材によって取付けられており、第１図の実施例に
示すように外側に設けたポケット内に取付けられてはい
ない。他の実施例と同様に、この実施例においても周知
技術の同一軸線上に突出する端子をなくすると共に、電
池を入れる１取付はスリーブをより小さくするものとな
った。この実施例では、前述したものと同じでもよい母
線８０．８１は、プレートスタックに連結されそして溶
接リングを貫通した後で互に相手方に対して角度をつけ
て延在し、さらに各端子８２゜８３の内方端部と溶接さ
れている。各端子８２゜８３は半球状端部８４に設けた
穴を貫通し、半球状端部８４の内側に配置されたシール
部材によって密封される。各端子８２．８３は円錐状内
方端部８５．８５を有する。内方端部８５は、端子とし
てナツト９０によってり［き上げられ、かつ対応したテ
ーパー状のグラスチック（テフロン（Ｔｅｆｌｏｎ）
） シール８７．８８を圧縮する。シールＢ Ｔ 、ｔ
Ｂ Ｂはそれを取り囲むインコ木ルスリーブ８９内に
支持されており、スリーブ８９は半球状端部８４と溶接
されている。
本発明に基づく電池は、同等の容量の周知製品のニッケ
ル・水素電池に比べて、より頑丈で、より短く、より軽
量で、そしてより容易に加熱されそして冷却されること
ができる。比較の目的で、第８図は取付けのため通常使
用される形式の熱伝導性金属製温度制御スリーブ６９内
に収容されたニッケル・水素電池６８の断面図を示す。
ル・水素電池に比べて、より頑丈で、より短く、より軽
量で、そしてより容易に加熱されそして冷却されること
ができる。比較の目的で、第８図は取付けのため通常使
用される形式の熱伝導性金属製温度制御スリーブ６９内
に収容されたニッケル・水素電池６８の断面図を示す。
電池６８は本発明の新規な特徴を含まない。これに対し
第９図は本発明の新規な特徴を含みかつ熱伝導性スリー
ブ７２内に収容されている。−個の人工衛星はスリーブ
６９．７２のような金属製の熱伝導性スリーブ内に収容
された一連のこれら電池を有するであろう◇ 第８図に示す電池６８とその取付けと、第９図に示す電
池１０とその取付けとを比較すると、本発明の利点はよ
く判る。第８図の電池６８は、プレートスタック７８を
貫通して延在する中央ｐツド７９上に設けた剛性のある
複数個のストッパの間で軸方向に圧縮されたグレートス
タック７８を有スる。シレートスタック７８は溶接リン
グにより、および同軸上に延在する端子９１．９２によ
り、適所に保持されている。７′）レートスタックと同
軸上に延在する端子との連結は、横方向の振動によって
電池はより破損し易くシ、さらに中央ロンドＴ９は所与
の極板の直径に対応した電池容量を減少させ、その上に
電気的短終の原因となり得る。その上に、両端子９１．
９２を同軸上に配置することは、電池全体の長さを相当
に増大させ、ごのことおよび中央ロッド７９の重量との
両方により電池重量を増加させる。本発明に基づくシレ
ートスタックの支持は、各端子を非同軸上の位置に容易
に配置させる。
第９図は本発明の新規な特徴を含みかつ熱伝導性スリー
ブ７２内に収容されている。−個の人工衛星はスリーブ
６９．７２のような金属製の熱伝導性スリーブ内に収容
された一連のこれら電池を有するであろう◇ 第８図に示す電池６８とその取付けと、第９図に示す電
池１０とその取付けとを比較すると、本発明の利点はよ
く判る。第８図の電池６８は、プレートスタック７８を
貫通して延在する中央ｐツド７９上に設けた剛性のある
複数個のストッパの間で軸方向に圧縮されたグレートス
タック７８を有スる。シレートスタック７８は溶接リン
グにより、および同軸上に延在する端子９１．９２によ
り、適所に保持されている。７′）レートスタックと同
軸上に延在する端子との連結は、横方向の振動によって
電池はより破損し易くシ、さらに中央ロンドＴ９は所与
の極板の直径に対応した電池容量を減少させ、その上に
電気的短終の原因となり得る。その上に、両端子９１．
９２を同軸上に配置することは、電池全体の長さを相当
に増大させ、ごのことおよび中央ロッド７９の重量との
両方により電池重量を増加させる。本発明に基づくシレ
ートスタックの支持は、各端子を非同軸上の位置に容易
に配置させる。
第８図および第９図に示すように、電池１０は長さが短
くされているために、スリーブ７２がスリーブ６９より
短くても、電池６Ｂの場合よりもよりよく自身のスリー
ブ内にはまる。このことは電池および金属スリーブの容
積を減少させるにも拘わらず電池の温度制御をよりよく
することを容易にする。
くされているために、スリーブ７２がスリーブ６９より
短くても、電池６Ｂの場合よりもよりよく自身のスリー
ブ内にはまる。このことは電池および金属スリーブの容
積を減少させるにも拘わらず電池の温度制御をよりよく
することを容易にする。
従って本発明に基づくニッケル・水素電池は同等の容量
の周知のニッケル・水素電池に比べて、より小形であり
、より軽量でかつより高効率である。その上に、このこ
とはプレートスタックの寸法に影響することなく、かつ
電池全体としての容量を減少させることなく達成される
。そこで、電池のエネルヤー密度は相当に増大する。
の周知のニッケル・水素電池に比べて、より小形であり
、より軽量でかつより高効率である。その上に、このこ
とはプレートスタックの寸法に影響することなく、かつ
電池全体としての容量を減少させることなく達成される
。そこで、電池のエネルヤー密度は相当に増大する。
出願人は上記開示した特定の諸実施例で本発明の範囲が
画されることを意図するものではない。
画されることを意図するものではない。
開示した特定の諸実施例の利点を提供するであろうよう
な本発明の種々の代替実施例は可能である。
な本発明の種々の代替実施例は可能である。
例えば、陰極端子および陽極端子は両方を軸方向にずら
ぜて（第７図参照）電池の同じ端部に配置することがで
きるであろう。本発明のかかる実施例は本発明の開示か
ら明らかに示されているが、現在使用されているニッケ
ル・水素電池とはより根本的に異り、そのため好ましさ
はさほどでない。
ぜて（第７図参照）電池の同じ端部に配置することがで
きるであろう。本発明のかかる実施例は本発明の開示か
ら明らかに示されているが、現在使用されているニッケ
ル・水素電池とはより根本的に異り、そのため好ましさ
はさほどでない。
それ故に、上記に鑑み出願人は本発明の範囲を特許請求
の範囲のみにより画さるべきことを意図する。
の範囲のみにより画さるべきことを意図する。
第１図は本発明に基づく金属・ガス電池の一実施例の軸
方向断面図、第２図は第１図の電池の半球状端部の１個
の平面図、第３図は第１図をは異る本発明の実施例であ
る電池の横断面図、第４図は第１図および第３図に示す
電池の電極板と母線との連結部を示す概略斜視図、第５
図は前記電池のプレートスタックの端部板の平面図、第
６図は前記電池に使用される溶接リングの平面図、第７
図は本発明に使用されることができる端子構造の代替的
実施例を示す部分軸方向断面図、第８図は取付はスリー
ブ内に取付けられた周知の金属・ガス電池の縦断面図、
第９図は第８図と比較するための取付はスリーブ内に取
付けられた、本発明に基づく金属・がスミ池の実施例の
縦断面口を示す。 １０ 、７１・・・ニッケル・水素電池（金属・ガス電
池） １１・・・ケーシング、１２ａ・・・中央部分１３．１
４．８４・・・半球状端部、 １５・・・溶接リング（ｆレートスタック支持部材）（
リング） １６．１８・・・月？ケット、 １７．１９，８２，８３・・・端子 ３２．３３，８０．８１・・・母線（スプリング取付は
装置） ３４．３５・・・板（電極）（電極板）３６・・・プレ
ートスタック ４０．４１・・・端部板（７′ル−トスタック支持装置
）４９・・・中央ハブ（中央部） ５２・・・スプリング、 ５９・・・スプリング（サラバネ）（円弧状スプリング
） ６１・・・ストッパ（スプリング取付は装置１ｉ）８５
・・・円錐状内方端部 ８７．８８・・・シール（シール部材）８９・・・スリ
ーブ、 ９０・・・ナツト（引張り装置） 代理人 浅 村 皓 ＦＩＧ ５ ＦＩＧ ６ ＦＩＧ ？ 、 ＦＩＧ ８ ＦＩＧ ９
方向断面図、第２図は第１図の電池の半球状端部の１個
の平面図、第３図は第１図をは異る本発明の実施例であ
る電池の横断面図、第４図は第１図および第３図に示す
電池の電極板と母線との連結部を示す概略斜視図、第５
図は前記電池のプレートスタックの端部板の平面図、第
６図は前記電池に使用される溶接リングの平面図、第７
図は本発明に使用されることができる端子構造の代替的
実施例を示す部分軸方向断面図、第８図は取付はスリー
ブ内に取付けられた周知の金属・ガス電池の縦断面図、
第９図は第８図と比較するための取付はスリーブ内に取
付けられた、本発明に基づく金属・がスミ池の実施例の
縦断面口を示す。 １０ 、７１・・・ニッケル・水素電池（金属・ガス電
池） １１・・・ケーシング、１２ａ・・・中央部分１３．１
４．８４・・・半球状端部、 １５・・・溶接リング（ｆレートスタック支持部材）（
リング） １６．１８・・・月？ケット、 １７．１９，８２，８３・・・端子 ３２．３３，８０．８１・・・母線（スプリング取付は
装置） ３４．３５・・・板（電極）（電極板）３６・・・プレ
ートスタック ４０．４１・・・端部板（７′ル−トスタック支持装置
）４９・・・中央ハブ（中央部） ５２・・・スプリング、 ５９・・・スプリング（サラバネ）（円弧状スプリング
） ６１・・・ストッパ（スプリング取付は装置１ｉ）８５
・・・円錐状内方端部 ８７．８８・・・シール（シール部材）８９・・・スリ
ーブ、 ９０・・・ナツト（引張り装置） 代理人 浅 村 皓 ＦＩＧ ５ ＦＩＧ ６ ＦＩＧ ？ 、 ＦＩＧ ８ ＦＩＧ ９
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１中央部分および対向した半球状部分を有するケー
シングを含む金属・ガス電池において、前記ケーシング
に内蔵された電極板集合体即ちプレートスタックと、前
記ケーシングに取付けられかつ前記プレートスタックの
一端部を支持するプレートスタック支持装置と、前記プ
レートスタックの一端部上に力を加えかつ前記プレート
スタックを軸方向に圧縮するスゲリングと、前記スプリ
ングを前記ケーシングに対して固定位置関係にあるよう
に取付けるスプリング取付は装置と、を含み、前記スプ
リング取付は装置は前記グレートスタックの外側に配置
されかつ前記プレートスタックと前記ケーシングとの間
に位置することを特徴とする金属・がスミ池。 （２、特許請求の範囲第１項に記載の電池において、前
記スゲリングは前記プレートスタックの中央部を押圧す
る円弧状スプリングを含み、前記スプリング取付は装置
は前記ケーシングの内側表面に形成されそして前記スプ
リングの縁部が着座するようにされたストッパを含む金
属・ガス電池。 （３） 特許請求の範囲第１項に記載の電池において、
前記スプリング取付は装置は、前記グレートスタックの
電極板と電気的に連結され、そして前記プレートスタッ
クと前記ケーシングの中央部分との間にかつ前記プレー
トスタックの両側に延在する、第１および第２の母線を
含み、前記スプリングは前記第１および第２の母線間に
延在するようにされた金属・ガス電池。 （４） 特許請求の範囲第１項に記載の電池において、
前記電池は前記半球状端部の少くとも１個から延在する
少くとも１個の端子を含み、前記端子は前記半球状端部
上の軸方向にずらされた位置に配置されている金属・ガ
ス電池。 （５）特許請求の範囲第４項に記載の電池において、前
記電池は各前記半球状部分上の半径方向にずらされた位
置にそれぞれ配置された２個の端子を含む金属・ガス電
池。 （６）特許請求の範囲第４項に記載の電池において、前
記端子は前記半球状部分に設けられたくぼんだポケット
から延在す不金属・ガス電池。 （７）特許請求の範囲第２項に記載の電池において、前
記スプリングは前記ケーシングの内径とほぼ同じ直径を
有するサラバネである金属・ガス電池。 （８）特許請求の範囲第３項に記載の電池において、各
前記母線は前記スプリングと前記プレートスタック支持
装置とに対して引張られた状態で連結されている金属・
ガス電池。 （９）特許請求の範囲第１項に記載の電池において、前
記プレートスタック支持装置は前記ケーシングの中央部
分と係合しかつそれに固定された外周部を有するリング
を含み、前記グレートスタックの一端部は前記グレート
スタック支持装置の中央部と係合するようにされた金属
・ガス電池。 ０１ 中央部分および対向した半球状部分を有するケー
シングを含む金属・ガス電池において、前記ケーシング
に内蔵された電極板集合体即ちプレートスタックと、前
記ケーシングに取付けられかつ前記プレートスタックの
一端部を支持するグレートスタック支持装置と、前記プ
レートスタックの一端部上に力を加えかつ前記シレート
スタックを軸方向に圧縮するスプリングと、前記スプリ
ングを前記ケーシングに対して固定位置関係にあるよう
に取付けるスプリング取付は装置と、を含み、前記スプ
リング取付は装置は前記プレートスタックの外側に配置
されかつ前記プレートスタックと前記ケーシングとの間
に取付けられており、前記グレートスタックは２個の端
子と電気的に連結されており、前記ケーシングは２個の
内向きに延びるスリーブを含み前記端子の各１個はそれ
ぞれ前記スリーブおよび前記ケーシングを貫通して延在
し、前記端子は各々円錐状内方端部および前記ケーシン
グを越えて突出したねじ切りされた外方部分とを有し、 前記ケーシングは、前記端子と前記スリーブとの間に配
置されかつ前記端子の前記円錐状内方端部の形状に対応
したテーパ形状をしたシール部材、および前記スリーブ
を貫通した前記端子を引張りそれにより前記シール部材
を前記スリーブに向けて圧縮して前記ケーシングを密封
する引張り装置、を含むことを特徴とする金属・ガス電
池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US525986 | 1983-08-24 | ||
| US06/525,986 US4517264A (en) | 1983-08-24 | 1983-08-24 | Lightweight metal-hydrogen cell with improved plate stack supporting means |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050869A true JPS6050869A (ja) | 1985-03-20 |
Family
ID=24095443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59080387A Pending JPS6050869A (ja) | 1983-08-24 | 1984-04-23 | 金属・ガス電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4517264A (ja) |
| EP (1) | EP0140463B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6050869A (ja) |
| CA (1) | CA1200277A (ja) |
| DE (1) | DE3465154D1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018147019A1 (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 株式会社豊田自動織機 | ニッケル水素電池 |
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| US4950564A (en) * | 1988-05-02 | 1990-08-21 | Gates Energy Products, Inc. | Metal gas cell |
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| RU2251177C1 (ru) * | 2003-08-19 | 2005-04-27 | Открытое акционерное общество "Сатурн" | Никель-водородный аккумулятор с длительным циклическим ресурсом |
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| NL113776C (ja) * | 1957-01-28 | |||
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-
1983
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1984
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018147019A1 (ja) * | 2017-02-09 | 2018-08-16 | 株式会社豊田自動織機 | ニッケル水素電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4517264A (en) | 1985-05-14 |
| DE3465154D1 (en) | 1987-09-03 |
| EP0140463A1 (en) | 1985-05-08 |
| CA1200277A (en) | 1986-02-04 |
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