JP2010238653A - 角形密閉式電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】シール材が装着されずに導電性接続体同士が接続されたような場合であれ、そのことに起因する液絡の有無を製造後の出荷検査等において容易に検知することのできる角形密閉式電池を提供する。
【解決手段】電解液と共に正極及び負極からなる単電池を角形の電槽内に複数収容してそれら単電池を隔壁120により区画し、この隔壁120の両面に設けられてそれら単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を同隔壁120に設けた第2の貫通孔171を介して導電性接続体180及び190により電気的に接続する。導電性接続体180と隔壁120との間にOリングORが介在するときには、このOリングORにより、隣り合う単電池間における電解液の接触である液絡を防止する一方で、隔壁120にOリングORを設けずに導電性接続体180及び190が接続されたときには、連通溝Gを通じて液絡の発生を促す。
【選択図】図1
【解決手段】電解液と共に正極及び負極からなる単電池を角形の電槽内に複数収容してそれら単電池を隔壁120により区画し、この隔壁120の両面に設けられてそれら単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を同隔壁120に設けた第2の貫通孔171を介して導電性接続体180及び190により電気的に接続する。導電性接続体180と隔壁120との間にOリングORが介在するときには、このOリングORにより、隣り合う単電池間における電解液の接触である液絡を防止する一方で、隔壁120にOリングORを設けずに導電性接続体180及び190が接続されたときには、連通溝Gを通じて液絡の発生を促す。
【選択図】図1
Description
本発明は例えばニッケル水素蓄電池等からなる複数の単電池が角形の電槽に収容されて密閉された角形密閉式電池に関し、特に、その内部抵抗を低減すべく、単電池を区画する隔壁にそれら単電池を電気的に接続する導電性接続体を備える角形密閉式電池の改良に関する。
例えば特許文献1に見られるように、所要の電力容量を得るべく複数の単電池を電気的に直列接続して構成される角形密閉式電池は、複数個の個別の直方体状からなる単電池を角形の電槽の最も表面積の広い面(長側面)を縦に見てその側面にあたる短側面同士が互いに対向するように配列した構造となっている。図7及び図8に、この特許文献1に記載の角形密閉式電池も含め、従来一般に用いられている角形密閉式電池について、その一部破断斜視構造及び部分断面構造をそれぞれ示す。
まず、図7に示すように、この角形密閉式電池は、例えばニッケル水素蓄電池からなる単電池110を構成する電槽130の上記短側面同士を隔壁120を介して複数連結したものが同じく角形の一体電槽100に収容された状態で、各電槽130の上面開口が蓋体200により一体に封止されている。そして、これら各電槽130内には、正極板と負極板とがセパレータを介して積層された極板群140とその両側に接合された集電板150、160とからなる発電要素が電解液とともに収容されている。なお、上記角形の一体電槽100の表面には電池使用時の放熱性を高めるべく多数の凹凸が形成されているが、図7では便宜上、その図示を割愛している。
ここで、図8に示すように、上記極板群140の正極板及び負極板は互いに反対側の側部に突出されることで正極板及び負極板のリード部141a、141bが構成され、これらリード部141a、141bの側端縁にそれぞれ上記集電板150、160が接合されている。また、上記隔壁120の上部には各電槽130の接続に用いられる貫通孔170が形成されており、これら集電板150、160の上部に突設されている接続突部151、161同士がこの貫通孔170を介してスポット溶接により接続されることによって、各々隣接する電槽130が電気的に直列に接続される。なお、上記貫通孔170のうち、両端の電槽130の各々外側に位置するもの、すなわち一体電槽100の端側壁上方の貫通孔170には正極または負極の接続端子TMが装着されている。そして、それら接続端子TMと集電板150または160の接続突部151または161とがスポット溶接により接続されることによって、こうして直列接続された電槽130、すなわち複数の単電池110の総出力がこれら接続端子TMから取り出される。その他、この角形密閉式電池において、上記蓋体200には一体電槽100の内部圧力が一定値以上となったときに圧力を開放するための安全弁210や当該電池の内部温度を検出するためのセンサを装着するセンサ装着穴220などが設けられている。
角形密閉式電池としてのこのような構成によると、極板群140における正極板及び負極板からそれぞれのリード部141a、141bまでの通電経路が短く、また隣接するリード部141a及び141bが同じく隣接する集電板150及び160との間で上記接続突部151及び161を介して内部接続される。このため、その接続構造の簡素化も促進されるようになる。
ただし、このような構成では、正極板、及び負極板からリード部141a及び141bを介した集電板150及び160までの通電経路は短縮されるものの、隣接する集電板1
50及び160同士はその上端部の1箇所で各々接続突部151、161によって接続されているに過ぎない。このため、接続経路が迂回される、すなわち通電経路が長くなることに起因する電池としての内部抵抗の増加も避けられない。
50及び160同士はその上端部の1箇所で各々接続突部151、161によって接続されているに過ぎない。このため、接続経路が迂回される、すなわち通電経路が長くなることに起因する電池としての内部抵抗の増加も避けられない。
そこで、従来はさらに、このような問題を解決すべく、例えば特許文献2に見られるように、単電池を区画する隔壁にそれら単電池の集電板同士を電気的に接続する導電性接続体を併せて備えることで上記内部抵抗の低減を図るようにした角形密閉式電池も提案されている。図9に、この特許文献2に記載の角形密閉式電池も含めて、同タイプの電池としてこれも従来一般に採用されている角形密閉式電池の構造を示す。なお、図9(a)は、上記隔壁120の一つを正面から見た一体電槽100の断面図であり、同図9(b)は、この図9(a)のB−B線に沿った部分断面図であり、また図9(c)は、図9(b)のC−C線に沿った部分拡大断面図である。また、この図9において、先の図7及び図8に示した要素と同一の要素には同一の符号を付して示しており、それら要素についての重複する説明は割愛する。
まず、図9(b)に示すように、各電槽130を区画する隔壁120には、その上部に上記貫通孔170が形成されるとともに、その中間部、正確には中間部より下方寄りに第2の貫通孔171が形成されている。そして、隔壁120の一方の面には、図9(c)にも併せて示すように、この第2の貫通孔171の周囲にシール材としてのOリングORを収容するシール溝121が形成されている。すなわちこの角形密閉式電池では、シール溝121にOリングORを装着した状態で、上記第2の貫通孔171の形成部分の両側に、集電板160、150と溶接接続された図9(a)に示すような正面構造を有する一対の導電性接続体180及び190が設けられる。そして、これら導電性接続体180、190から突設された接続突部181及び191同士が上記第2の貫通孔171を介して接続(スポット溶接)されることによって各電槽130が電気的に直列に接続される。また、図9(c)に示すように、一体電槽100の一方の側壁には、隔壁120の各々の位置に対応してその両側の電槽130に臨むように設けられた左右一対の開口101が形成されており、上記導電性接続体180、190の組み付けや各電槽130への電解液の注入などが済んだ後、封止板102によりこの開口101が封止される。
角形密閉式電池としてのこのような構成によると、上記一対の導電性接続体180及び190の配設により、互いに隣接して内部接続される集電板160及び150間の通電経路を短くすることができるため、単電池間の接続抵抗、ひいては電池全体としての内部抵抗を大幅に低減することが可能となる。また、上記第2の貫通孔171の周囲と導電性接続体180との間にシール材としてのOリングORが介在されることによって、隣り合う単電池間での電解液の液絡を的確に防止することができるようにもなる。なお、特許文献2に記載の角形密閉式電池では、隔壁120を介したこのような中間接続構造が、各隔壁120毎に、適宜の間隔をあけて上下2箇所に設けられている。
ところで、このような構造を有する角形密閉式電池にあって、上記導電性接続体180、190同士を溶接接続する際には、上記隔壁120に設けられたシール溝121にOリングORを確実に収容しておく必要がある。しかし、導電性接続体180、190同士の接続後は、導電性接続体180によってOリングORが完全に覆われてしまうこともあり
、OリングORが間違いなく収容されているか否かを確認することは難しい。すなわち、OリングOR等のシール材がシール溝121から脱落するなど、シール材が装着されていない状態で上記一対の導電性接続体180、190が接続されたとしても、それら導電性接続体180、190と隔壁120との面接触により簡易的であれシール状態が保たれているような場合には、電池製造後の出荷検査等で上記電解液の液絡を検知することは難しい。そしてこのような場合には、市場に出てから導電性接続体180、190と隔壁120との微小な間隙を介して徐々に電解液が液絡するおそれがあり、もしもこのような液絡が生じれば、電池としての出力の低下も避けられない。
、OリングORが間違いなく収容されているか否かを確認することは難しい。すなわち、OリングOR等のシール材がシール溝121から脱落するなど、シール材が装着されていない状態で上記一対の導電性接続体180、190が接続されたとしても、それら導電性接続体180、190と隔壁120との面接触により簡易的であれシール状態が保たれているような場合には、電池製造後の出荷検査等で上記電解液の液絡を検知することは難しい。そしてこのような場合には、市場に出てから導電性接続体180、190と隔壁120との微小な間隙を介して徐々に電解液が液絡するおそれがあり、もしもこのような液絡が生じれば、電池としての出力の低下も避けられない。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、シール材が装着されずに導電性接続体同士が接続されたような場合であれ、そのことに起因する液絡の有無を、製造後の出荷検査等において容易に検知することのできる角形密閉式電池を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、電解液と共に正極及び負極からなる単電池を角形の電槽内に複数収容してそれら単電池を隔壁により区画し、この隔壁の両面に設けられてそれら単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を同隔壁に設けた貫通孔を介して導電性接続体により電気的に接続するとともに、この導電性接続体と前記隔壁との間に介在する態様で前記貫通孔の周囲にシール材を設けた角形密閉式電池において、前記貫通孔と、電槽内部とを連通する導液機構を備えるとともに、前記導液機構を前記シール材によってシールすることを要旨とする。
このような構成によれば、導電性接続体と隔壁との間に介在する態様で貫通孔の周囲に設けられたシール材によりこれら導電性接続体と隔壁との間隙がシールされることで、隣り合う単電池間における電解液の接触(液絡)が防止される一方、シール材が離脱された状態(脱落した状態)で導電性接続体が接続された場合には、上記導液機構によって液絡が促進され、電池製造後の出荷検査等の時点で検知可能なレベルまで電池出力の低下が促されるようになる。これにより、市場に出荷される以前の段階で上記シール材の装着の有無、ひいては製品としての良否(シール欠陥がないか否か)を検知することができるようになる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の角形密閉式電池において、前記導電性接続体は、前記単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板に各々電気的に接続されて且つ、中央に突設された突部の先端同士が前記隔壁に設けられた貫通孔内で接続される一対の導電性の板片からなるとともに、前記隔壁の少なくとも一方の面には前記貫通孔の周囲の前記導電性接続体により覆われる領域内に前記シール材が収容されるシール溝が形成されてなり、前記導液機構は、前記シール溝もしくは前記貫通孔から前記導電性接続体にて覆われる領域をはみ出す態様で前記隔壁の両面に形成された連通溝からなることを要旨とする。
上記構成によるように、導液機構として、上記シール溝もしくは貫通孔から導電性接続体にて覆われる領域をはみ出るように隔壁の両面に形成された連通溝を採用することにより、一対の導電性接続体同士が接続されたとしても、この連通溝の形成箇所は隔壁と導電性接続体との面接触がなされずに、シール溝に装着されたシール材のみによって連通溝の連通路が遮断される状態となる。このため、シール溝にシール材が装着されている状態においては、シール材によるシール機能が活かされるかたちで隣り合う単電池間における電解液の接触、すなわち液絡が防止され、隣り合う単電池が各々一つの電池として完全に隔離された状態となる。一方、シール溝にシール材が装着されずに導電性接続体同士が接続された状態にあっては、隣り合う単電池同士が隔壁の一方の連通溝からシール溝、貫通孔
の間隙、そして他方の連通溝を通じて連通した状態となり、この連通溝を通じて隣り合う単電池における電解液の接触、すなわち液絡が促進されるようになる。これにより、シール材が装着されずに導電性接続体同士が接続されたような場合には、確実に液絡の促進を図ることができるようになる。
の間隙、そして他方の連通溝を通じて連通した状態となり、この連通溝を通じて隣り合う単電池における電解液の接触、すなわち液絡が促進されるようになる。これにより、シール材が装着されずに導電性接続体同士が接続されたような場合には、確実に液絡の促進を図ることができるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の角形密閉式電池において、前記連通溝は、前記シール溝もしくは前記貫通孔を基点として、前記隔壁の複数方向に形成されてなることを要旨とする。
上記構成によるように、導液機構としての連通溝を隔壁両面の複数方向に形成することとすれば、電解液が流通可能な経路の数がそれだけ増えることとなり、シール材が装着されずに導電性接続体同士が接続された状態での液絡の発生促進が助長されるようになる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の角形密閉式電池において、前記連通溝は、前記シール溝もしくは前記貫通孔の中心に、前記隔壁の長手方向となる2方向に対称に形成されてなることを要旨とする。
上記連通溝を隔壁の複数方向に設ける場合、連通溝のこのような配設態様が、その機能面や製造のしやすさ等の点で最も現実的かつ実用的な構造となる。すなわち、隔壁自体が通常は幅の狭い長尺状に形成されることから、その長手方向に余裕をもって上記2方向の連通溝を形成することができ、これら2方向の連通溝を通じて必要十分な液絡の発生促進を図ることができるようになる。
請求項5に記載の発明は、請求項2〜4のいずれか一項に記載の角形密閉式電池において、前記連通溝は、前記隔壁の前記シール溝が形成される少なくとも一方の面において前記シール溝よりも浅い溝として形成されることを要旨とする。
一般に、ニッケル水素蓄電池等の二次電池は、過充電時において発生する各種ガスによって内圧が発生する場合があり、各単電池を区画する隔壁にはこの内圧に耐えうる強度が要求される。この点、上記構成によれば、隔壁に形成される連通溝が同じく隔壁に形成するシール溝よりも浅く形成されることから、内圧に対する隔壁の強度の確保と同隔壁に形成される連通溝を通じての液絡の促進との両立を図ることができるようになる。
請求項6に記載の発明は、請求項2〜5のいずれか一項に記載の角形密閉式電池において、前記貫通孔及び前記シール溝が円形に形成され、前記シール材がOリングからなることを要旨とする。
上記構成によるように、シール材として利用頻度の高いOリングを同シール材として採用することにより、その汎用性が高められるとともに、上記構造を有するニッケル水素蓄電池の製造も容易である。
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の角形密閉式電池において、前記隔壁の上部には、前記導電性接続体とは電気的に並列に前記単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を電気的に接続する連結手段が併設されてなることを要旨とする。
上記構成によるように、導電性接続体に電気的に並列となるかたちで上方から各単電池を電気的に接続する連結手段を併設することが実用上はより望ましい。このように、各単電池間の接続箇所を多くすることで、上記導液機構を備える角形密閉式電池としての内部抵抗の更なる低減とともに、機械的強度の強化が図られるようになる。
請求項8に記載の発明は、請求項1〜7のいずれか一項に記載の角形密閉式電池において、前記単電池の正極及び負極は、それぞれセパレータを介して複数層に積層された極板群からなり、それら正極及び負極に各別に接続された集電板は、各正極板及び各負極板から各々逆方向に延設されたリード部を介してそれら各正極板及び各負極板に各別に一括接続されてなることを要旨とする。
この角形密閉式電池は、請求項8にかかる発明によるように、正極板及び負極板がセパレータを介して複数層に積層されてなる極板群により正極及び負極が形成され、各正極板及び各負極板から各々逆方向に延設されたリード部を介してそれら各正極板及び各負極板に各別に一括接続された集電板が形成されてなる角形密閉式電池に適用して特に有効である。このように構成される角形密閉式電池は一般に、各単電池の出力電圧も高いことから、それら単電池間での液絡は深刻であるが、このような角形密閉式電池に上記導液機構を採用することで、良品として市場に出荷される製品の歩留まりも大きく改善されるようになる。
本発明にかかる角形密閉式電池によれば、市場に出荷される以前の段階で上記シール材の装着の有無、ひいては製品としての良否(シール欠陥がないか否か)を検知することができるようになる。
(実施の形態)
以下、本発明にかかる角形密閉式電池の一実施の形態について、図1〜図4を参照して説明する。
以下、本発明にかかる角形密閉式電池の一実施の形態について、図1〜図4を参照して説明する。
まず図1は、本実施の形態の角形密閉式電池について、上記隔壁120のうちの一つを中心に一体電槽100の一部を破断して、主に隔壁120と上記導電性接続体180及び190、並びにOリングORとの関係を示した分解斜視図である。なお、本実施の形態の角形密閉式電池も、その基本的な構成は先の図7〜図9に例示した角形密閉式電池と同等
となっており、図1においても、先の図7〜図9に示した要素と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示している。
となっており、図1においても、先の図7〜図9に示した要素と実質的に同一の要素にはそれぞれ同一の符号を付して示している。
すなわち図1に示されるように、本実施の形態の角形密閉式電池も、例えば図9に例示した角形密閉式電池と同様、単電池を区画する隔壁120にそれら単電池の集電板同士を電気的に接続する導電性接続体180及び190を併せて備えることで、その内部抵抗の低減を図るようにしている。そして、隔壁120に対するこれら導電性接続体180及び190の装着に際しては、隔壁120の片面に設けられたシール溝121にOリングORを収容した状態で導電性接続体180、190から突設された接続突部181及び191同士を上記第2の貫通孔171を介して接続(スポット溶接)することも図9に例示した角形密閉式電池と同様である。
ただし、本実施の形態の角形密閉式電池にあっては、OリングORがシール溝121から脱落するなど、OリングORが装着されていない状態で上記一対の導電性接続体180、190が接続された場合、電池製造後の出荷検査等で電解液の液絡を検知することが難しいといった前述の課題に鑑み、上記隔壁120を次のような構造としている。
すなわち、図1に併せて示すように、本実施の形態の角形密閉式電池では、隔壁120の一方の面には上記シール溝121から導電性接続体180にて覆われる領域をはみ出す態様で、またその裏面には上記第2の貫通孔171から導電性接続体190にて覆われる領域をはみ出す態様で、それぞれ液絡の促進を図る連通溝Gを設けるようにしている。
図2に、これら連通溝Gの形成態様を断面図として示す。なお図2は、このような構造を有する隔壁120について、先の図1のA−A線に沿った部分断面構造を示したものである。
隔壁120は通常、電解液等の耐薬品性に優れた樹脂材料からなるものの、このような角形密閉式電池にあっては特に、例えば過充電時における各種ガスの発生に起因する内圧の増大に耐えうる強度も併せて要求される。そこで本実施の形態においては、隔壁120に上記連通溝Gを形成する上で、こうした内圧の増大に耐えうる隔壁120としての強度、ひいては厚みを確保すべく、同図2に示されるように、シール溝121の深さよりも浅めに連通溝Gを形成するようにしている。詳しくは、シール溝121の深さをD1、連通溝Gの深さをD2とするとき、
D1>D2
なる関係で、これらシール溝121及び連通溝Gの深さを設定している。そして、同隔壁120の上記シール溝121が形成される部分は、そもそもが上記導電性接続体180及び190によって挟持された状態で覆われる部分でもあることから、このようなシール溝121及び連通溝Gの深さ設定によって、隔壁120としての上記連通溝Gの形成に起因する強度の低下も最小限に抑えられるようになる。
D1>D2
なる関係で、これらシール溝121及び連通溝Gの深さを設定している。そして、同隔壁120の上記シール溝121が形成される部分は、そもそもが上記導電性接続体180及び190によって挟持された状態で覆われる部分でもあることから、このようなシール溝121及び連通溝Gの深さ設定によって、隔壁120としての上記連通溝Gの形成に起因する強度の低下も最小限に抑えられるようになる。
次に、図3及び図4を参照して、本実施の形態の角形密閉式電池による上記連通溝Gの作用について説明する。なおここで、図3は、図2に示した隔壁120の断面構造に対応して、上記一対の導電性接続体180及び190がOリングORを介して正常に接続された場合を、また図4は、同じく図2に示した隔壁120の断面構造に対応して、OリングORが脱落した状態で上記一対の導電性接続体180及び190が接続された場合をそれぞれ示している。また、これら図3及び図4において、符号WSは、導電性接続体180及び190における各接続突部181、191同士の接続部、すなわちスポット溶接部を示している。
まず、図3に示されるように、上記一対の導電性接続体180及び190がOリングO
Rを介して正常に接続された場合には、隔壁120にたとえ上記連通溝Gが形成されていようとも、導電性接続体180によるOリングORの押圧により、そのシール機能が活かされるかたちで、シール溝121と隔壁120との間隙及び連通溝Gが封止される。そしてこれにより、隣り合う単電池間における電解液の接触、すなわち液絡が防止され、隣り合う単電池が各々一つの電池として物理的に完全に隔離された状態となる。また併せて、上記一対の導電性接続体180及び190の接続によって、それら導電性接続体180、190に各々接続されている集電板同士(図示略)が電気的に接続され、ひいてはそれら隣り合う単電池同士が電気的に直列接続される状態となる。
Rを介して正常に接続された場合には、隔壁120にたとえ上記連通溝Gが形成されていようとも、導電性接続体180によるOリングORの押圧により、そのシール機能が活かされるかたちで、シール溝121と隔壁120との間隙及び連通溝Gが封止される。そしてこれにより、隣り合う単電池間における電解液の接触、すなわち液絡が防止され、隣り合う単電池が各々一つの電池として物理的に完全に隔離された状態となる。また併せて、上記一対の導電性接続体180及び190の接続によって、それら導電性接続体180、190に各々接続されている集電板同士(図示略)が電気的に接続され、ひいてはそれら隣り合う単電池同士が電気的に直列接続される状態となる。
一方、図4に示されるように、シール溝121からOリングORが脱落するなど、このOリングORが装着されずに上記一対の導電性接続体180及び190が接続された場合には、上述した隣り合う単電池同士の電気的な直列接続は実現されるものの、上記連通溝Gの存在に起因する液絡が促進されるようになる。すなわち、同図4に液絡経路SRとして示すように、たとえ上記一対の導電性接続体180及び190が接続されたとしても、シール溝121にはOリングORが存在しないことから、連通溝G→シール溝121→各接続突部181及び191と第2の貫通孔171との隙間→隔壁120裏面の連通溝Gといった経路を経て液絡が促される。そして、こうして液絡が促進されることで、電池製造後の出荷検査等の時点で検知可能なレベルまで電池出力の低下が促されるようになる。
なお、上記一対の導電性接続体180及び190、すなわち上記隔壁120に装着可能な一対の導電性の板片としては、例えばニッケルメッキの施された鋼板等を用いることができ、それらの各接続突部181及び191は通常、組み付け時の便宜を考慮して、その直径が上記第2の貫通孔171の内径よりも小さい。
以上説明したように、本実施の形態にかかる角形密閉式電池によれば、以下に列記するような効果が得られるようになる。
(1)複数の単電池を区画する隔壁120の一方の面には上記シール溝121から導電性接続体180にて覆われる領域をはみ出す態様で、またその裏面には上記第2の貫通孔171から導電性接続体190にて覆われる領域をはみ出す態様で、それぞれ液絡の促進を図る連通溝Gを設けるようにした。これにより、導電性接続体180及び190の接続に際し、導電性接続体180と隔壁120との間に正常にOリングORが介在されていれば、たとえ上記連通溝Gが設けられていても、OリングORによりこれら導電性接続体180と隔壁120との間隙が封止されることで、隣り合う単電池間における電解液の接触(液絡)が防止されるようになる。一方、上記OリングORが脱落等した状態で導電性接続体180及び190が接続された場合には、上記連通溝Gによって液絡が促進され、同電池製造後の出荷検査等の時点で検知可能なレベルまで電池出力の低下が促されるようになる。これにより、市場に出荷される以前の段階で上記シール材の装着の有無、ひいては製品としての良否(シール欠陥がないか否か)を検知することができるようになる。
(1)複数の単電池を区画する隔壁120の一方の面には上記シール溝121から導電性接続体180にて覆われる領域をはみ出す態様で、またその裏面には上記第2の貫通孔171から導電性接続体190にて覆われる領域をはみ出す態様で、それぞれ液絡の促進を図る連通溝Gを設けるようにした。これにより、導電性接続体180及び190の接続に際し、導電性接続体180と隔壁120との間に正常にOリングORが介在されていれば、たとえ上記連通溝Gが設けられていても、OリングORによりこれら導電性接続体180と隔壁120との間隙が封止されることで、隣り合う単電池間における電解液の接触(液絡)が防止されるようになる。一方、上記OリングORが脱落等した状態で導電性接続体180及び190が接続された場合には、上記連通溝Gによって液絡が促進され、同電池製造後の出荷検査等の時点で検知可能なレベルまで電池出力の低下が促されるようになる。これにより、市場に出荷される以前の段階で上記シール材の装着の有無、ひいては製品としての良否(シール欠陥がないか否か)を検知することができるようになる。
(2)上記連通溝Gを、上記シール溝121、もしくは第2の貫通孔171を中心に、隔壁120の長手方向となる2方向に対称に形成することとした。これにより、長尺状の隔壁120に対して余裕をもって上記連通溝Gを形成することがきるとともに、それら2方向への連通溝Gを通じて必要十分な電解液の流路を確保することができるようになる。すなわち、必要十分な液絡の発生促進を図ることができるようになる。
(3)隔壁120に形成する連通溝Gの深さ(D2)を、同じく隔壁120に形成されるシール溝121の深さ(D1)よりも浅い溝として形成することとした。これにより、隔壁120としての上記連通溝Gの形成に起因する強度の低下も最小限に抑えられるようになる。なお、隔壁120の上記シール溝121が形成される部分は、そもそもが導電性接続体180及び190によって挟持された状態で覆われる部分でもあり、この部分での
強度の低下は少ないと考えられる。
強度の低下は少ないと考えられる。
(4)図1及び図9からも明らかなように、隔壁120の上部にも、上記導電性接続体180及び190と電気的に並列に、単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を貫通孔170を介して電気的に接続する連結手段、すなわち接続突部151及び161が併設される角形密閉式電池に適用することとした。これにより、当該角形密閉式電池としての内部抵抗の更なる低減とともに、機械的強度の強化も併せて図られるようになる。
なお、上記実施の形態は、以下のような形態をもって実施することもできる。
・上記実施の形態では、OリングORが脱落等した状態で導電性接続体180、190が接続された場合に上記液絡の発生を促す機構すなわち導液機構が、上記隔壁120に形成した連通溝Gからなるとしたが、図1に対応する図として図5に例示するように、これを導電性接続体側に設けるようにしてもよい。すなわち、図5に示す角形密閉式電池では、隔壁120自体は連通溝Gのない例えば図9に例示したものを用いるものの、この隔壁120及び上記OリングORを挟んで接続される導電性接続体180a及び190aとして、同図5に示されるような連通溝182及び192がそれぞれプレス成形されたものを用いる。これら連通溝182及び192は共に、上記各接続突部181、191とは反対側の面に突出して隔壁120との間に隙間を形成する形状に成形された溝である。したがって、これら連通溝182及び192によっても、OリングORが脱落等した状態で導電性接続体180a、190aが接続された場合には、先の図4に準じた態様をもって液絡経路SRが形成されることとなり、液絡の促進が図られるようになる。なおこの場合には、隔壁120として連通溝Gのないものを用いることができるため、その強度の低下も生じない。
・上記実施の形態では、OリングORが脱落等した状態で導電性接続体180、190が接続された場合に上記液絡の発生を促す機構すなわち導液機構が、上記隔壁120に形成した連通溝Gからなるとしたが、図1に対応する図として図5に例示するように、これを導電性接続体側に設けるようにしてもよい。すなわち、図5に示す角形密閉式電池では、隔壁120自体は連通溝Gのない例えば図9に例示したものを用いるものの、この隔壁120及び上記OリングORを挟んで接続される導電性接続体180a及び190aとして、同図5に示されるような連通溝182及び192がそれぞれプレス成形されたものを用いる。これら連通溝182及び192は共に、上記各接続突部181、191とは反対側の面に突出して隔壁120との間に隙間を形成する形状に成形された溝である。したがって、これら連通溝182及び192によっても、OリングORが脱落等した状態で導電性接続体180a、190aが接続された場合には、先の図4に準じた態様をもって液絡経路SRが形成されることとなり、液絡の促進が図られるようになる。なおこの場合には、隔壁120として連通溝Gのないものを用いることができるため、その強度の低下も生じない。
・また同様に、図1に対応する図として図6に例示するように、隔壁120には、そのシール溝121内に貫通孔122を設けるとともに、導電性接続体180b及び190bとして、これら貫通孔122の配設位置に対応する位置にそれぞれ貫通孔183及び193が設けられたものを用いるようにしてもよい。ここで、上記貫通孔122は、シール溝121内に上記OリングORが装着され、押圧された状態で閉塞される程度の内径をもって形成されるものとする。導液機構としてのこのような構造によっても、OリングORが脱落等した状態で導電性接続体180b及び190bが接続された場合には、それら貫通孔183→貫通孔122→貫通孔193によって液絡経路が形成されることとなり、上記各例に準じた液絡の促進が図られるようになる。なお、この図6に例示した角形密閉式電池においては、上記導電性接続体180b及び190bに形成される貫通孔183、193に代えて、それら貫通孔183、193の位置に至る切り欠き等を同導電性接続体180b及び190bに設けるようにしてもよい。
・その他、上記導液機構としての更なる機能強化を意図して、図1に例示した実施の形態と図5に例示した変形例との組合せ、あるいは図1に例示した実施の形態と図6に例示した変形例との組合せ、さらには図5に例示した変形例と図6に例示した変形例との組合せ等々、その組合せも任意である。勿論、これら例示した実施の形態並びに変形例の全てを組み合わせた構造とすることも可能である。
・上記実施の形態をはじめ、上記各変形例はいずれも、上記シール溝121、もしくは第2の貫通孔171を中心に、隔壁120の長手方向となる2方向に対称に導液機構を形成することとしたが、この導液機構の数や配設方向は任意である。他に例えば、上記2方向のうちのいずれか1方向、あるいはそれ以外の、もしくは上記2方向を含めた3方向以上にこうした導液機構を設けるようにしてもよい。また、上記組合せに際しても、各々導液機構の数や配設方向をそれぞれ異ならしめるようにしてもよい。基本的には導液機構の
数が増えるほど、その液絡を促進させる機能も助長されるようになる。
数が増えるほど、その液絡を促進させる機能も助長されるようになる。
・同じく上記実施の形態をはじめ、上記各変形例はいずれも、隔壁120の一方の面側のみにシール溝121を設け、シール材として各々1つのOリングORを設ける角形密閉式電池について言及した。これに限らず、同電池としてのサイズ、あるいは隔壁120の厚さに余裕がある場合には、隔壁の両面にシール溝が形成され、それらシール溝に対して隔壁の両面にOリングが装着される電池、さらには先の特許文献2に記載の電池のように隔壁の長手方向に複数のシール溝が形成され、それら各シール溝に対して各々Oリングが装着される電池などにも本発明は同様に適用可能である。なお、上記シール材もOリングに限らず、上記各導液機構にあって、一対の導電性接続体同士の接続に伴いその液絡経路を閉塞、封止できるものであればよい。
・また、適用可能な角形密閉式電池という意味では、先の図9に例示した電池のような隔壁120の上部に単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を貫通孔170を介して電気的に接続する連結手段を持たない電池にも本発明は適用可能である。すなわち上記導電性接続体180及び190等のみによって各単電池の電気的かつ機械的な連結を図る電池であってもよい。さらには単電池としての構造も、先の図7あるいは図8に例示したものに限らず、電解液と共に正極及び負極が角形の電槽内に収容されたものであればよい。そして、それら単電池が隔壁によって区画されるとともに、この隔壁の両面に沿うように設けられて単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士が同隔壁に設けられた貫通孔を介して導電性接続体により電気的に接続されるものであればよい。
100…一体電槽、110…単電池、120…隔壁、121…シール溝、122…貫通孔、130…電槽、140…極板群、141a、141b…リード部、150、160…集電板、151、161…接続突部、170…貫通孔、171…第2の貫通孔、180、180a、180b、190、190a、190b…導電性接続体、181、191…接続突部、182、192…連通溝、183、193…貫通孔、G…連通溝、OR…Oリング、SR…液絡経路。
Claims (8)
- 電解液と共に正極及び負極からなる単電池を角形の電槽内に複数収容してそれら単電池を隔壁により区画し、この隔壁の両面に設けられてそれら単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を同隔壁に設けた貫通孔を介して導電性接続体により電気的に接続するとともに、この導電性接続体と前記隔壁との間に介在する態様で前記貫通孔の周囲にシール材を設けた角形密閉式電池において、
前記貫通孔と、電槽内部とを連通する導液機構を備えるとともに、前記導液機構を前記シール材によってシールする
ことを特徴とする角形密閉式電池。 - 前記導電性接続体は、前記単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板に各々電気的に接続されて且つ、中央に突設された突部の先端同士が前記隔壁に設けられた貫通孔内で接続される一対の導電性の板片からなるとともに、前記隔壁の少なくとも一方の面には前記貫通孔の周囲の前記導電性接続体により覆われる領域内に前記シール材が収容されるシール溝が形成されてなり、前記導液機構は、前記シール溝もしくは前記貫通孔から前記導電性接続体にて覆われる領域をはみ出す態様で前記隔壁の両面に形成された連通溝からなる
請求項1に記載の角形密閉式電池。 - 前記連通溝は、前記シール溝もしくは前記貫通孔を基点として、前記隔壁の複数方向に形成されてなる
請求項2に記載の角形密閉式電池。 - 前記連通溝は、前記シール溝もしくは前記貫通孔の中心に、前記隔壁の長手方向となる2方向に対称に形成されてなる
請求項3に記載の角形密閉式電池。 - 前記連通溝は、前記隔壁の前記シール溝が形成される少なくとも一方の面において前記シール溝よりも浅い溝として形成される
請求項2〜4のいずれか一項に記載の角形密閉式電池。 - 前記貫通孔及び前記シール溝が円形に形成され、前記シール材がOリングからなる
請求項2〜5のいずれか一項に記載の角形密閉式電池。 - 前記隔壁の上部には、前記導電性接続体とは電気的に並列に前記単電池の正極及び負極に各別に接続された集電板同士を電気的に接続する連結手段が併設されてなる
請求項1〜6のいずれか一項に記載の角形密閉式電池。 - 前記単電池の正極及び負極は、それぞれセパレータを介して複数層に積層された極板群からなり、それら正極及び負極に各別に接続された集電板は、各正極板及び各負極板から各々逆方向に延設されたリード部を介してそれら各正極板及び各負極板に各別に一括接続されてなる
請求項1〜7のいずれか一項に記載の角形密閉式電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009088326A JP2010238653A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 角形密閉式電池 |
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JP2009088326A JP2010238653A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 角形密閉式電池 |
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ID=43092777
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JP2009088326A Pending JP2010238653A (ja) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | 角形密閉式電池 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104701480A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-06-10 | 朱金凤 | 防漏电电池 |
JP2018156821A (ja) * | 2017-03-17 | 2018-10-04 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
JP2022052005A (ja) * | 2020-09-23 | 2022-04-04 | プライムアースEvエナジー株式会社 | 二次電池及び二次電池の製造方法 |
JP2023519630A (ja) * | 2020-04-09 | 2023-05-11 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | エンドカバーアセンブリ、電池セル、電池パック及び装置 |
-
2009
- 2009-03-31 JP JP2009088326A patent/JP2010238653A/ja active Pending
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