JPS6131941B2 - - Google Patents
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- JPS6131941B2 JPS6131941B2 JP54056684A JP5668479A JPS6131941B2 JP S6131941 B2 JPS6131941 B2 JP S6131941B2 JP 54056684 A JP54056684 A JP 54056684A JP 5668479 A JP5668479 A JP 5668479A JP S6131941 B2 JPS6131941 B2 JP S6131941B2
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- Japan
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- separator
- anode plate
- battery
- gas permeability
- electrode body
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- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 12
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 9
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N cadmium nickel Chemical compound [Ni].[Cd] OJIJEKBXJYRIBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- 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
-
- 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
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は例えば密閉型ニツケル−カドミウム電
池の如き密閉型蓄電池に係り、特に電池温度を検
出して充電回路を制御する方式に適合する急速充
電用電池に関するものである。
池の如き密閉型蓄電池に係り、特に電池温度を検
出して充電回路を制御する方式に適合する急速充
電用電池に関するものである。
近年、工具、玩具等の電源として用いられる密
閉型ニツケル−カドミウム電池はその使用頻度が
高いことから充電時間の短い急速充電可能な電池
が切望されている。
閉型ニツケル−カドミウム電池はその使用頻度が
高いことから充電時間の短い急速充電可能な電池
が切望されている。
一般に密閉型ニツケル−カドミウム電池を充電
した場合、満充電前において陰陽極では公知の如
く次述の反応が起きている。
した場合、満充電前において陰陽極では公知の如
く次述の反応が起きている。
陽極；Ni（OH）2＋OH-→
NiOOH＋H2O＋e- ……
陰極；Cd（OH）2＋2e-→
Cd＋2OH- ……
上記反応は厳密的に云えば吸熱反応であり、電
池温度が上昇することはほとんどない。
池温度が上昇することはほとんどない。
一方、電池が満充電に達した後、即ち過充電状
態においては次述の反応が起きる。
態においては次述の反応が起きる。
陽極；40H-→O2＋2H2O＋4e- ……
陰極；2Cd＋O2＋2H2O→2Cd（OH）2 ……
Cd（OH）2＋2e-→Cd＋2OH- ……
上記反応のうち、特に式はCdの燃焼反応に
相当し著しい発熱を生じて電池温度が上昇する。
相当し著しい発熱を生じて電池温度が上昇する。
この電池温度の上昇を利用した電池温度検出方
式による急速充電法は充電回路に介挿された感熱
素子（例えばサーモスタツト、感熱抵抗素子な
ど）を被充電々池の表面に密着配置しておき、過
充電時における電池温度を上昇を検出し設定温度
に達したならば作動して急速充電回路を遮断させ
るものである。
式による急速充電法は充電回路に介挿された感熱
素子（例えばサーモスタツト、感熱抵抗素子な
ど）を被充電々池の表面に密着配置しておき、過
充電時における電池温度を上昇を検出し設定温度
に達したならば作動して急速充電回路を遮断させ
るものである。
而して、この急速充電法が適用される蓄電池に
おいては設定温度に達するまでの温度上昇時間は
過充電状態にあり急速充電（大電流による充電）
が解除されていないため電池内ではガス発生量が
増大し、過充電時間が長ければ電池内は異常な高
圧となり安全弁が作動することになる。この安全
弁の頻繁な作動は電池にとつて好ましくない。
おいては設定温度に達するまでの温度上昇時間は
過充電状態にあり急速充電（大電流による充電）
が解除されていないため電池内ではガス発生量が
増大し、過充電時間が長ければ電池内は異常な高
圧となり安全弁が作動することになる。この安全
弁の頻繁な作動は電池にとつて好ましくない。
そのため、温度検出方式に適合する蓄電池とし
ては満充電後において設定温度までの温度上昇時
間が可及的に短いものであることが必要である。
ては満充電後において設定温度までの温度上昇時
間が可及的に短いものであることが必要である。
本発明は斯る点に鑑みなされたものであり、そ
の要旨とするところは電池外装缶に収納される渦
巻電極体の外周部のセパレータに比して中心部の
セパレータのガス透過性を小ならしめ、且つ前記
ガス透過性小なるセパレータを陽極板の巻き始め
部分から陽極板と対向させると共に前記ガス透過
性が少なるセパレータの陽極板と対向する面積の
割合を陽極板の面積の20〜60％として、前記外周
部における陰極板の酸素ガス吸収反応を中心部に
比して活発となすことにより感熱素子が密着配置
されている電池外装缶付近の温度上昇速度を高
め、過充電時間の短縮を計るものである。
の要旨とするところは電池外装缶に収納される渦
巻電極体の外周部のセパレータに比して中心部の
セパレータのガス透過性を小ならしめ、且つ前記
ガス透過性小なるセパレータを陽極板の巻き始め
部分から陽極板と対向させると共に前記ガス透過
性が少なるセパレータの陽極板と対向する面積の
割合を陽極板の面積の20〜60％として、前記外周
部における陰極板の酸素ガス吸収反応を中心部に
比して活発となすことにより感熱素子が密着配置
されている電池外装缶付近の温度上昇速度を高
め、過充電時間の短縮を計るものである。
本発明の目的を達成するために、渦巻電極体の
形成時に渦巻電極体の中心部に位置するセパレー
タのガス透過性を外周部に位置するセパレータの
それより悪くする。具体的には中心部のセパレー
タのみを二重構造或いは目潰する。
形成時に渦巻電極体の中心部に位置するセパレー
タのガス透過性を外周部に位置するセパレータの
それより悪くする。具体的には中心部のセパレー
タのみを二重構造或いは目潰する。
以下本発明の実施例を図面に基づき説明する。
第１図は電極群の巻取方法を示すものであり、
第１図ａは主セパレータ１の中心部に位置する部
分に補助セパレータ１０を添着した場合、第１図
ｂは主セパレータ１の中心部に位置する部分を溶
着して多孔度を減じた溶着部分１を形成した場
合、又第１図ｃは二枚の主セパレータ１，１を利
用し中心部に位置する部分を二枚重ねとした場合
である。
第１図ａは主セパレータ１の中心部に位置する部
分に補助セパレータ１０を添着した場合、第１図
ｂは主セパレータ１の中心部に位置する部分を溶
着して多孔度を減じた溶着部分１を形成した場
合、又第１図ｃは二枚の主セパレータ１，１を利
用し中心部に位置する部分を二枚重ねとした場合
である。
ここで第１図ａの場合を例にとり更に詳しく説
明すると、長さ約530mm、厚み約0.2mmのナイロン
製主セパレータ１の中心部に同一組成で長さが約
100mmの補助セパレータ１０を添着したものを巻
芯２の溝部に挿通したる後、ニツケル焼結基板に
水酸化ニツケルを充填してなり、長さ約200mm、
厚し約0.5mmの陽極板３と、ニツケル焼結基板に
水酸化カドミウムを充填してなり、長さ約280
mm、厚み約0.5mmの陰極板４とを前記セパレータ
１を介して相対する方向より夫々供給し巻回して
巻径約20mmの渦巻電極体（第２図参照）を作成し
た。
明すると、長さ約530mm、厚み約0.2mmのナイロン
製主セパレータ１の中心部に同一組成で長さが約
100mmの補助セパレータ１０を添着したものを巻
芯２の溝部に挿通したる後、ニツケル焼結基板に
水酸化ニツケルを充填してなり、長さ約200mm、
厚し約0.5mmの陽極板３と、ニツケル焼結基板に
水酸化カドミウムを充填してなり、長さ約280
mm、厚み約0.5mmの陰極板４とを前記セパレータ
１を介して相対する方向より夫々供給し巻回して
巻径約20mmの渦巻電極体（第２図参照）を作成し
た。
又、第３図は前記渦巻電極体を組込んだ密閉型
ニツケル−カドミウム電池（電池容量1AH）を
1.5Aで充電した場合において、補助セパレータ
１０を添着したセパレータ二重部の陽極板と対向
する面積が陽極板の面積に対して占める割合と、
電池外装缶の表面温度が20℃から40℃まで上昇す
るに要する時間との関係を示す図であり、図より
明白なるようにセパレータ二重部が占める割合が
20〜60℃の範囲、特に30〜50％の範囲において顕
著に上昇時間が短縮されている。
ニツケル−カドミウム電池（電池容量1AH）を
1.5Aで充電した場合において、補助セパレータ
１０を添着したセパレータ二重部の陽極板と対向
する面積が陽極板の面積に対して占める割合と、
電池外装缶の表面温度が20℃から40℃まで上昇す
るに要する時間との関係を示す図であり、図より
明白なるようにセパレータ二重部が占める割合が
20〜60℃の範囲、特に30〜50％の範囲において顕
著に上昇時間が短縮されている。
尚、第１図ｂ，ｃの場合においても溶着部分
１′及び重なり部分が占める割合が20〜60％の範
囲において効果が認められた。これはセパレータ
二重部が占める割合が20％以下であると渦巻電極
体の中心部においてもガス吸収反応が活発におこ
りそのため熱容量が大となり渦巻電極体の外周部
における温度上昇が極度に生じないためである。
又、60％以上であるとガス吸収性が極端に悪くな
るためである。
１′及び重なり部分が占める割合が20〜60％の範
囲において効果が認められた。これはセパレータ
二重部が占める割合が20％以下であると渦巻電極
体の中心部においてもガス吸収反応が活発におこ
りそのため熱容量が大となり渦巻電極体の外周部
における温度上昇が極度に生じないためである。
又、60％以上であるとガス吸収性が極端に悪くな
るためである。
上述した如く、本発明は過充電時に発生する酸
素を陰極板で吸収する際の発熱による電池温度上
昇を検出して充電を制御する方式の密閉型蓄電池
に関するものであつて、渦巻電極体の外周部のセ
パレータに比して中心部のセパレータのガス透過
性を小ならしめ、且つ前記ガス透過性が小なるセ
パレータを陽極板の巻き始め部分から陽極板と対
向させると共に前記ガス透過性が小なるセパレー
タの陽極板と対向する面積の割合を陽極板の面積
の20〜60％としたことを特徴とするものであり、
過充電時に発生する酸素は中心部におけるセパレ
ータのガス透過性が悪いためセパレータ内に滞留
して抵抗体となり渦巻電極体の中心部における電
流密度が低下する。これに対して外周部ではガス
透過性が良好であり、且つ電流密度も中心部で低
下した分だけ高くなる。即ち過充電状態に達しガ
ス発生が開始されると電流密度は外周部に集中
し、外周部においてより多くのガス発生、ガス吸
収がなされて急激な温度上昇が生じることにな
る。云えかえれば温度検出される電池外装缶の表
面温度の上昇が急激になり、その結果過充電時間
の短縮が計れ、この種電池の性能劣化を抑制する
ことができる。
素を陰極板で吸収する際の発熱による電池温度上
昇を検出して充電を制御する方式の密閉型蓄電池
に関するものであつて、渦巻電極体の外周部のセ
パレータに比して中心部のセパレータのガス透過
性を小ならしめ、且つ前記ガス透過性が小なるセ
パレータを陽極板の巻き始め部分から陽極板と対
向させると共に前記ガス透過性が小なるセパレー
タの陽極板と対向する面積の割合を陽極板の面積
の20〜60％としたことを特徴とするものであり、
過充電時に発生する酸素は中心部におけるセパレ
ータのガス透過性が悪いためセパレータ内に滞留
して抵抗体となり渦巻電極体の中心部における電
流密度が低下する。これに対して外周部ではガス
透過性が良好であり、且つ電流密度も中心部で低
下した分だけ高くなる。即ち過充電状態に達しガ
ス発生が開始されると電流密度は外周部に集中
し、外周部においてより多くのガス発生、ガス吸
収がなされて急激な温度上昇が生じることにな
る。云えかえれば温度検出される電池外装缶の表
面温度の上昇が急激になり、その結果過充電時間
の短縮が計れ、この種電池の性能劣化を抑制する
ことができる。
尚、従来より極板の巻始め部分の保護のために
セパレータを二重構造とすることが提案されれい
るが、この場合は極板の端部のみであつて極板に
対してたかだか10％程度であり、本発明の意図と
する目的は達成しえない。
セパレータを二重構造とすることが提案されれい
るが、この場合は極板の端部のみであつて極板に
対してたかだか10％程度であり、本発明の意図と
する目的は達成しえない。
第１図ａ，ｂ，ｃは夫々本発明に適用しうる構
造のセパレータを用いた電極巻取法を示す図、第
２図は第１図ａの方法により得た渦巻電極体の横
断面図、第３図はセパレータ二重部が陽極板に対
して占める割合と電池外装缶の表面温度が20℃か
ら40℃まで上昇するに要する時間との関係を示す
図である。 １……主セパレータ、１０……補助セパレー
タ、１′……溶着部、３……陽極板、４……陰極
板。
造のセパレータを用いた電極巻取法を示す図、第
２図は第１図ａの方法により得た渦巻電極体の横
断面図、第３図はセパレータ二重部が陽極板に対
して占める割合と電池外装缶の表面温度が20℃か
ら40℃まで上昇するに要する時間との関係を示す
図である。 １……主セパレータ、１０……補助セパレー
タ、１′……溶着部、３……陽極板、４……陰極
板。
Claims (1)
- １ 陰、陽極板をセパレータを介して巻回してな
る渦巻電極体を電池外装缶に収納してなり、過充
電時に陽極板より発生する酸素ガスを陰極板で吸
収するよう構成した密閉型蓄電池において、渦巻
電極体の外周部のセパレータに比して中心部のセ
パレータのガス透過性を小ならしめ、且つ前記ガ
ス透過性が小なるセパレータを陽極板の巻き始め
部分から陽極板と対向させると共に前記ガス透過
性が小なるセパレータの陽極板と対向する面積の
割合を陽極板の面積の20〜60％としたことを特徴
とする密閉型蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5668479A JPS55148373A (en) | 1979-05-09 | 1979-05-09 | Enclosed type storage battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5668479A JPS55148373A (en) | 1979-05-09 | 1979-05-09 | Enclosed type storage battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55148373A JPS55148373A (en) | 1980-11-18 |
| JPS6131941B2 true JPS6131941B2 (ja) | 1986-07-23 |
Family
ID=13034251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5668479A Granted JPS55148373A (en) | 1979-05-09 | 1979-05-09 | Enclosed type storage battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55148373A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59156358U (ja) * | 1983-04-06 | 1984-10-20 | 三洋電機株式会社 | 渦巻電極体を備えた非水電解液電池 |
| JPS6174267A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-16 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | 電池用渦巻状極板群及びその製造方法 |
| JPH0724225B2 (ja) * | 1985-12-10 | 1995-03-15 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池用渦巻式極板群 |
| JPH067567Y2 (ja) * | 1986-08-18 | 1994-02-23 | 三洋電機株式会社 | 密閉型アルカリ蓄電池 |
-
1979
- 1979-05-09 JP JP5668479A patent/JPS55148373A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55148373A (en) | 1980-11-18 |
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