JP5176427B2 - 密閉型蓄電池 - Google Patents

Description

本発明は、充電を繰り返し行える密閉型蓄電池に関する。

従来から、充電を繰り返し行える蓄電池として、ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池等、種々のものが提供されている。

これらの蓄電池は、正極板及び負極板で構成される極板群が内装されて一端が開放したケースと、導電性を有する外部端子が設けられ、ケースに対して電気絶縁性を有して前記開放端を封止した蓋部材とを備えている。そして、この種の蓄電池には、充電時に発生するガスがケース内の内圧を上昇させることを考慮して、上記構成に加え、内圧が所定圧以下で正極板又は負極板のうちの何れか一方の極板と外部端子とを電気的に接続する一方、前記内圧が所定圧を超えると一方の極板と外部端子との電気的な接続を解除するスイッチ機構を備えたものがある。

前記スイッチ機構は、一方の極板に電気的に接続され、外部端子及びケースに対して電気絶縁性を有してケース内を蓋部材側と極板群側とに区切る封止金属板と、外部端子に電気的に接続され、封止金属板に対して蓋部材側で接離可能に設けられた接点部材と、該接点部材を封止金属板に向けて付勢する付勢手段とを備えている。

前記封止金属板には、蓋部材側と極板群側とを連通させる開口が形成されており、該開口には、該開口中心上でスライドできるように弁体が挿入されている。

前記スイッチ機構は、ケース内の内圧が所定圧以下のとき、付勢手段（例えば、コイルバネや皿バネ等）による付勢力で接点部材を封止金属板に接触させて電気的に接続する（電気的な接続をＯＮにする）一方で、充電に伴ってケース内の内圧が所定圧を超えたとき、内圧の作用で蓋部材側にスライドする弁体が接点部材を付勢することにより、その接点部材を封止金属板から離間させて電気的な接続を解除する（電気的な接続をＯＦＦにする）ように構成されている。

これにより、上記構成の蓄電池は、内圧に応じて充電状態と充電停止状態とに切り替わるため、充電時の爆発事故を未然に防止できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

また、スイッチ機構として、上記弁体に代え、蓋部材側から封止金属板の開口を覆うように弾性変形可能な隔膜部材が設けられ、該隔膜部材がケース内の内圧の上昇に伴って接点部材側に膨出するように構成されたものもある（例えば、特許文献１参照）。

かかるスイッチ機構は、ケース内の内圧が所定圧以下のとき、付勢手段（例えば、コイルバネや皿バネ等）による付勢力で接点部材を封止金属板に接触させて電気的に接続する（電気的な接続をＯＮにする）一方で、充電に伴ってケース内の内圧が所定圧を超えたとき、弁体が内圧の作用で蓋部材側に膨出した隔膜部材が接点部材を付勢することにより、その接点部材を封止金属板から離間させて電気的な接続を解除する（電気的な接続をＯＦＦにする）ように構成されている。
特開２００５−３４００５３号公報

しかしながら、上述の如く、封止金属板の開口に対して弁体がスライド可能に挿入されたスイッチ機構を備える蓄電池は、弁体と封止金属板との間で抵抗（摩擦等）が生じるため、内圧が所定圧を超えたときや、所定圧よりも低くなったときの弁体のスライドが阻害される結果、電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦの切り換えの応答性を低下させてしまうといった問題がある。また、弁体の移動（スライド）を許容するため、弁体と封止金属板との間に隙間が形成され、その隙間から充電時のガスが漏洩して充電効率が低下するといった問題がある。

これに対し、蓋部材（接点部材）側から封止金属板の開口を覆うように隔膜部材が設けられたスイッチ機構を備えた蓄電池は、ガスの漏洩を確実に阻止することができる上に、隔膜部材自体が弾性変形することで弁体を設けたものよりも応答精度が高まるが、内圧が高まったときに隔膜部材の膨出態様（弾性変形を開始し始める位置）が特定されずに接点部材との当接位置が一定にならないため、隔膜部材が接点部材を付勢するタイミングや、接点部材を封止金属板から離間させるのに必要な付勢力が一定にならない結果、内圧に応じた電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦの切り換えを安定して行うことができないといった問題がある。

そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、充電時に発生するガスを漏洩させることなく効率的な充電を行うことができる上に、ガスの発生に伴う内圧に応じて電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦの切り換えを精度よく行うことのできる密閉型蓄電池を提供することを課題とする。

本発明に係る密閉型蓄電池は、正極板及び負極板で構成される極板群が内装されて一端が開放したケースと、導電性を有する外部端子が設けられ、ケースに対して電気絶縁性を有して該ケースの開放端に設けられた蓋部材と、ケース内の内圧が所定圧以下で正極板又は負極板のうちの何れか一方の極板と外部端子とを電気的に接続する一方、前記内圧が所定圧を超えると一方の極板と外部端子との電気的な接続を解除するスイッチ機構とを備え、前記スイッチ機構は、一方の極板に電気的に接続され、ケースに対して電気絶縁性を有してケース内を蓋部材側と極板群側とに区切る封止金属板と、外部端子に電気的に接続され、封止金属板に対して蓋部材側で接離可能に設けられるとともに該封止金属板に向けて付勢された接点部材とを備えた密閉型蓄電池であって、前記スイッチ機構は、封止金属板に蓋部材側と極板群側とを連通させる開口が形成されるとともに、該開口を極板群側から覆うように、封止金属板に対して気密に固定され、該開口内に入り込むように弾性変形可能な隔膜部材を備え、ケース内の内圧が上昇したときに隔膜部材が開口内周面に案内されて蓋部材側に膨出し、接点部材を付勢するように構成されていることを特徴とする。

上記構成の密閉型蓄電池によれば、封止金属板に設けた開口が隔膜部材によって閉塞された状態となるため、充電時に発生するガスが外部に漏れることがなく効率的な充電が可能である。また、ケース内の内圧が上昇したときに、隔膜部材が開口内周面に案内されることで、常に開口に対応した位置で隔膜部材が膨出して接点部材を付勢することになる。これにより、接点部材を封止金属板から常に同じ状態で離間させることができ、ガスの発生（内圧）に応じて電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦの切り換えを精度よく行うことができる。

本発明の一態様として、前記接点部材は、先端側が封止金属板に対して接離可能に基端側が蓋部材に固定された金属製の突片で構成され、隔膜部材に付勢されることで先端側が封止金属板から離間する一方で、隔膜部材による付勢が解除されることで封止金属板に接触するように構成されていることが好ましい。このようにすると、開口から膨出した隔膜部材の付勢によって接点部材と封止金属板との接触状態を解除し、内圧が低下して隔膜部材が復元したときに、接点部材自身の弾性で該接点部材と封止金属板とを接触状態にすることにできる。これにより簡易な構成としつつも、電気的なＯＮ−ＯＦＦの切り換えを精度良く確実に行うことができる。

この場合、前記蓋部材には、内外を連通させる連通穴が形成され、前記隔膜部材は、ケース内の内圧が前記所定圧よりも高い第二の所定圧になると前記開口から膨出した部位が破断するように構成され、前記接点部材は、隔膜部材が破断する状態で塑性変形するように構成されていることが好ましい。このようにすると、ケース内が所定圧を超えた第二の所定圧になったときに隔膜部材が破断するので、その内圧の上昇の原因となるガスが蓋部材に形成された連通穴を介して外部に放出されることになり、蓋部材が脱落したりケースが破裂したりしてしまうことを防止することができる。その上、隔膜部材が破断する状態で接点部材が塑性変形するので、接点部材が自己の弾性で封止金属板と接触する状態に戻ることがなく、異常状態で充電が続行されずに安全である。

本発明に係る密閉型蓄電池によれば、充電時に発生するガスを漏洩させることなく効率的な充電を行うことができる上に、ガスの発生に伴う内圧に応じて電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦの切り換えを精度よく行うことができるという優れた効果を奏し得る。

以下、本発明の一実施形態に係る密閉型蓄電池について、添付図面を参照しつつ説明する。

本実施形態に係る密閉型蓄電池は、図１に示す如く、正極板（図示省略）及び負極板（図示省略）で構成される極板群Ａが内装されて一端が開放したケース１０と、導電性を有する外部端子２００が設けられ、ケース１０に対して電気絶縁性を有して前記ケース１０の開放端に設けられた蓋部材２０と、ケース１０内の内圧が所定圧以下で極板群Ａ（正極板又は負極板のうちの何れか一方の極板）と外部端子２００とを電気的に接続する一方、前記内圧が所定圧を超えると極板群Ａ（一方の極板）と外部端子２００との電気的な接続を解除するスイッチ機構３０とを備えている。なお、蓋部材２０がケース１０に対して電気絶縁性を有しているという構成にする理由は、蓋部材２０を他方の極性の外部端子に対して電気的に絶縁するためである。

本実施形態に係るケース１０は、一端が開放した金属製の筒体で構成されており、開放端には蓋部材２０が設けられ、該ケース１０の底部分（図示しない）が前記外部端子２００と相反する極性の外部端子となっている。

本実施形態に係る蓋部材２０は、金属プレートをプレス成形したもので、外側に向けて膨出した外部端子２００と、該外部端子２００の外周から鍔状に延出する蓋本体部２１０とで構成されている。前記外部端子２００は、蓋部材２０の中央部に形成されており、略円筒状の端子本体部２００ａと、該端子本体部２００ａの先端開口を閉塞する端子接点部２００ｂとで構成されている。

本実施形態に係る蓋部材２０は、前記外部端子２００がスイッチ機構３０を介して極板群Ａの正極板（＋極板）に電気的に接続され、正極に設定されている。従って、本実施形態に係る密閉型蓄電池１は、前記ケース１０の底部分が極板群Ａの負極板（−極板）に電気的に接続され、負極に設定されている。そして、該蓋部材２０には、内外を連通させる連通穴２２０が穿設されており、異常時に連通穴２２０を介して内部のガスを外部に放出できるようになっている。本実施形態においては、前記外部端子２００が外側に向けて突出しているため、端子接点部２００ｂに対する電気的な接続を邪魔しないように、前記連通穴２２０が端子本体部２００ａに形成されている。

そして、前記蓋本体部２１０は、平面視円環状に形成されており、本実施形態においては、内周側の円環状の領域が外側に膨出して内側（極板群Ａ側）の面に後述する取付部材３１１を嵌め込むための嵌合部２３０が凹状に形成されている。なお、該嵌合部２３０は、前記取付部材３１１の厚さ以下の深さに設定されており、嵌合された取付部材３１１が後述する絶縁プレート３４０と蓋部材２０とに挟まれた状態になるように形成されている。

前記スイッチ機構３０は、ケース１０に対して電気絶縁性を有してケース１０内を蓋部材２０側と極板群Ａ側とに区切る封止金属板３００と、外部端子２００に電気的に接続され、封止金属板３００に対して蓋部材２０側で接離可能に設けられるとともに該封止金属板３００に向けて付勢された接点部材３１０とを備えている。なお、封止金属板３００がケース１０に対して電気絶縁性を有しているという構成にする理由は、封止金属板３００を他方の極性の外部端子に対して電気的に絶縁するためである。

本実施形態に係る封止金属板３００は、ケース１０内の極板群Ａに直接的又は間接的に電気接続されている。すなわち、該封止金属板３００及び後述する取付プレート３２０の少なくとも何れか一方が、極板群Ａのうちの一方の極板（本実施形態においては正極板：＋極板）に電気的に接続されており、接点部材３１０が封止金属板３００に接触することで、接点部材３１０が封止金属板３００を介して極板群Ａに電気的に接続されるようになっている。

そして、本実施形態において、蓋部材２０と封止金属板３００との間には、平面視円環状に形成された絶縁プレート３４０が介装されており、封止金属板３００は、外部端子２００（蓋部材２０）に電気的に断絶されている。

前記封止金属板３００は、蓋部材２０側と極板群Ａ側とを連通させる開口３０１が設けられている。本実施形態に係る封止金属板３００は、外形が平面視円形状に形成されるとともに前記開口３０１が中央部に平面視略円形状に形成されている。これにより、本実施形態に係る封止金属板３００は、平面視円環状をなしている。

そして、本実施形態に係るスイッチ機構３０は、封止金属板３００の開口３０１を極板群Ａ側から覆うように、封止金属板３００に対して気密に固定された弾性変形可能な隔膜部材３３０を備えている。

前記隔膜部材３３０は、厚みが略均一な平板状に形成されており、封止金属板３００と、該封止金属板３００に対して極板群Ａ側で固定された円環状の取付プレート３２０とによって外周端部が挟み込まれることで、封止金属板３００に対して気密に固定されている。

前記取付プレート３２０は、金属プレートをプレス成形したもので、外径が隔膜部材３３０よりも大きく設定されており、内周側の領域（円環状の領域）が封止金属板３００とは反対側に膨出して封止金属板３００と対向する面側に隔膜部材３３０を嵌め込むための凹部３２２が形成されている。該凹部３２２は、隔膜部材３３０の厚みよりも浅く形成されており、該隔膜部材３３０を封止金属板３００と該取付プレート３２０とで挟み込んで固定できるように形成されている。該取付プレート３２０は、外周側（凹部３２２よりも外側）が溶接やリベット止め等によって封止金属板３００に対して固定される。前記取付プレート３２０は、開口３２１が封止金属板３００に形成された開口３０１と同形及び同サイズに設定されており、封止金属板３００に固定した状態で該封止金属板３００の開口３０１と同心になるように構成されている。

これにより、外周端部が固定された隔膜部材３３０は、封止金属板３００の開口３０１及び取付プレート３２０の開口３２１に対応する領域が変形自在な状態となっている。該隔膜部材３３０には、例えば、スチレン系のエラストマーや、オレフィン系のエラストマー等を採用することができ、本実施形態においては、ＥＰＤＭ（オレフィン系のエラストマー）を採用している。

本実施形態において前記隔膜部材３３０は、内圧が２ＭＰａ〜３ＭＰａ（所定圧）になったときに弾性変形して封止金属板３００の開口３０１から蓋部材２０側に膨出して接点部材３１０を付勢するようになっており、内圧が５ＭＰａ以上（第二の所定圧：危険圧）になったときに破断するように厚さが設定されている。なお、隔膜部材３３０（封止金属板３００の開口３０１と対応する領域）の厚さ設定は、封止金属板３００の開口３０１の面積、採用される材料の弾性率、蓋部材２０側への膨出量等を考慮して適宜設定される。

前記接点部材３１０は、蓋部材２０の外部端子２００と電気的に接続されている。本実施形態に係る接点部材３１０は、先端側が封止金属板３００に対して接離可能に基端側が蓋部材２０に固定された金属製の突片で構成されており、常態で先端部が封止金属板３００に接触するように形成されている。すなわち、本実施形態に係る接点部材３１０は、自己の弾性によって自らを封止金属板３００に向けて付勢し、常態において先端部を封止金属板３００に接触させるようになっている。該接点部材３１０は、先端と基端との間（略中央部）が、封止金属板３００の開口３０１と対応した位置になるように設けられており、封止金属板３００の開口３０１を介して膨出した隔膜部材３３０に中央部が付勢されることで弾性変形して先端側が封止金属板３００から離間する一方で、膨出した隔膜部材３３０が元の状態に復元したときに自己の弾性で先端が封止金属板３００に接触する状態に復元するようになっている。すなわち、封止金属板３００に形成された開口３０１は、接点部材３１０の変形起点となる基端よりも先端側の領域と対向するように形成されており、該開口３０１によって案内されつつ膨出する隔膜部材３３０が接点部材３１０の中央部から先端側の範囲で付勢できるようになっている。

これにより、接点部材３１０を封止金属板３００から離間させるのに必要な力を小さくし、ケース１０内の内圧が低くても（隔膜部材３３０による付勢力が小さくても）、電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦの切り換えを良好に行えるようになっている。

本実施形態に係る接点部材３１０は、通電性のある金属プレートを打ち抜き加工して形成されたもので、蓋部材２０に固定するための取付部材３１１とともに一体的に成形されている。前記取付部材３１１は、蓋部材２０の嵌合部２３０に嵌合できるように円環状に形成されており、前記接点部材３１０は、取付部材３１１の内周縁から内側に延出するように形成されている。これにより、嵌合部２３０に嵌め込まれた取付部材３１１が絶縁プレート３４０と蓋部材２０とに挟み込まれることで、接点部材３１０は、取付部材３１１を介して蓋部材２０（外部端子２００）に電気的に接続されつつ基端側が蓋部材２０に固定された状態になるようになっている。

そして、本実施形態に接点部材３１０は、封止金属板３００の開口３０１から膨出する隔膜部材３３０が破断した状態で塑性変形するようになっている。すなわち、封止金属板３００の開口３０１から蓋部材２０側に膨出した隔膜部材３３０の膨出量が所定以上になったとき（弾性変形している隔膜部材３３０が破断域に達する膨出量になったとき）、その隔膜部材３３０による付勢で変形していた接点部材３１０が降伏点を超えて塑性変形し、元の状態に復元しないように構成されている。これにより、隔膜部材３３０が破断して正常な充電を行えない状態で接点部材３１０が封止金属板３００に対して電気的に接続されるのを防止するようになっている。

そして、該密閉型蓄電池１は、蓋部材２０、絶縁プレート３４０及び封止金属板３００が重ね合わされた状態でこれらの外周に電気絶縁性のあるガスケットＧが外嵌され、該ガスケットＧを介してケース１０の開放端が封口されている。これにより、本実施形態に係る密閉型蓄電池１は、蓋部材２０及び封止金属板３００がケース１０に対して電気絶縁性を有して設けられている。

本実施形態に係る密閉型蓄電池１は、以上の構成からなり、次に作用について説明すると、上記構成の密閉型蓄電池１は、充電を行うことでケース１０内にガスが充満し、内圧が上昇することになる。そうすると、隔膜部材３３０にその内圧が作用する結果、図２に示す如く、該隔膜部材３３０が弾性変形することになる。本実施形態に係る密閉型蓄電池１は、隔膜部材３３０が封止金属板３００に対して極板群Ａ側にあるため、上述の如く弾性変形するに当たって封止金属板３００の開口３０１に対応する部分のみが弾性変形することになる。すなわち、隔膜部材３３０の変形が許容されるのが封止金属板３００の開口３０１と対向する領域のみであるので、隔膜部材３３０は開口３０１内に入り込むように弾性変形することになる。

そうすると、その弾性変形した隔膜部材３３０は、開口３０１の内周面に案内されるようにして封止金属板３００を介して蓋部材２０側に膨出する。そして、内圧が高まって隔膜部材３３０の膨出がさらに進むことで、接点部材３１０の中央部（中央部から先端（接点）までの間）に対して隔膜部材３３０が接触乃至付勢した状態になり、ケース１０内の内圧が所定圧を超えて隔膜部材３３０の膨出量が所定量になると、接点部材３１０の弾性（自己の弾性による付勢）に抗して封止金属板３００から接点部材３１０を押し離して電気的な接続が解除されることになる。これにより、ケース１０内でのガスの発生を抑制乃至停止させることになり、経時的にケース１０内の内圧が低下することになる。

そして、ケース１０内の内圧が所定圧よりも低くなると、弾性変形していた隔膜部材３３０が元の状態に戻り、接点部材３１０が自己の弾性による付勢で元の状態に戻ることになる。これにより、接点部材３１０が再度封止金属板３００に接触して電気的に接続された状態に復帰することになる。本実施形態においては、隔膜部材３３０が封止金属板３００の極板群Ａ側に配置されているため、隔膜部材３３０が完全に平坦にならなくても接点部材３１０が封止金属板３００に接触できる状態になる。これにより、充電再開のタイミングが早くなって効率的な充電が行われることになる。

そして、充電時に異常が発生してガスの発生量が過大になりすぎた場合、すなわち、内圧が所定圧を超えた危険圧になってしまった場合には、図３に示す如く、開口３０１から膨出した隔膜部材３３０が破断し、内部のガスが破断部分から外部端子２００の連通穴２２０を介して外部に放出されることになる。そして、本実施形態においては、上述のように隔膜部材３３０が破断域に達する膨出量になると接点部材３１０が塑性変形するようになっているので、隔膜部材３３０が破断して接点部材３１０に対する付勢が解除されたとしても、接点部材３１０が封止金属板３００から離間した姿勢で維持することになり、電気的な接続が解除された状態で維持することになる。これにより、異常時に充電が再開されることがなく、安全性が確保される。

以上のように、本実施形態に係る密閉型蓄電池１によれば、封止金属板３００に設けた開口３０１が隔膜部材３３０によって閉塞された状態となるため、充電時に発生するガスが外部に漏れることがなく効率的な充電が可能である。また、ケース１０内の内圧が上昇したときに、隔膜部材３３０が開口３０１の内周面に案内されることで、常に開口３０１に対応した位置で隔膜部材３３０が膨出して接点部材３１０を付勢することになる。これにより、接点部材３１０を封止金属板３００から常に同じ状態で離間させることができ、ガスの発生に伴う内圧に応じて電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦの切り換えを精度よく行うことができる。しかも、ＯＮ−ＯＦＦの切り換えの精度は、切り換えを多数回繰り返したあとでも優れたレベルを維持している。

そして、前記接点部材３１０は、先端側が封止金属板３００に対して接離可能に基端側が固定された金属製の突片で構成され、常態で封止金属板３００に接触する一方で、隔膜部材３３０に付勢されることで先端側が封止金属板３００から離間するように構成されているので、開口３０１から膨出した隔膜部材３３０の付勢によって接点部材３１０と封止金属板３００との接触状態を解除し、内圧が低下して隔膜部材３３０が復元したときに、接点部材３１０自身の弾性で該接点部材３１０と封止金属板３００とを接触状態にすることにできる。これにより簡易な構成としつつも、電気的なＯＮ−ＯＦＦの切り換えを確実に行うことができる。また、接点部材３１０は、自己の弾性で自ら封止金属板３００に向けて付勢するように構成されているため、コイルバネ等の付勢手段を設ける必要がなく、構造の簡素化や当該密閉型蓄電池１の小型化を達成することができる。

そして、本実施形態においては、前記蓋部材２０には、内外を連通させる連通穴２２０が形成され、前記隔膜部材３３０は、ケース１０内の内圧が所定圧以上になると前記開口３０１から膨出した部位が破断するように構成されるとともに、前記接点部材３１０は、隔膜部材３３０が破断する状態で塑性変形するように構成されているので、異常時に内圧の上昇の原因となるガスが蓋部材２０に形成された連通穴２２０を介して外部に放出されることになり、蓋部材２０が脱落したりケース１０が破裂したりしてしまうことを防止することができる。その上、隔膜部材３３０が破断する状態で接点部材３１０が塑性変形し、該接点部材３１０の弾性で該接点部材３１０が封止金属板３００に接触する状態に戻ることがないので、隔膜部材３３０が破断した状態、すなわち、異常状態で充電が続行されることがなく安全である。

尚、本発明の密閉型蓄電池は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

上記実施形態において、先端側が封止金属板３００に接離可能に基端側が固定された突片で接点部材３１０を構成したが、これに限定されるものではなく、例えば、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す如く、接点部材３１０を封止金属板３００の開口３０１よりも大きな金属プレートで構成し、該接点部材３１０を外部端子２００に対して電気的に接続するとともに封止金属板３００の開口３０１を覆うように配置し、接点部材３１０と蓋部材２０との間にコイルバネ等の付勢手段Ｓを配置して接点部材３１０を封止金属板３００に向けて付勢するようにしてもよい。このようにしても封止金属板３００の開口３０１から膨出する隔膜部材３３０が付勢手段Ｓによる付勢に抗して接点部材３１０を封止金属板３００から離間させることになり、上記実施形態と同様に電気的な接続のＯＮ−ＯＦＦを切り換えることができる。但し、隔膜部材３３０が破断した異常状態において電気的な接続を解除した状態で維持させるには、上記実施形態と同様の構成にすることが好ましいことは言うまでもない。

上記実施形態において、隔膜部材３３０を取付プレート３２０と封止金属板３００とで挟み込むことで固定するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、接着剤等を介して隔膜部材３３０の外周端部を封止金属板３００に接着するようにしてもよい。但し、この場合も隔膜部材３３０は封止金属板３００に対して極板群Ａ側に設けることは言うまでもない。

上記実施形態において、隔膜部材３３０に厚さが均一な平板状のものを採用したが、隔膜部材３３０は、例えば、図５（ａ）に示す如く、封止金属板３００の開口３０１と対応する部位の厚みを薄くしたものや、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示す如く、その開口３０１に対応する領域が外周から中央に向けて徐々に薄くなるようにしたもの等を採用してもよい。このようにすれば、ケース１０内の内圧が上昇したとき、封止金属板３００の開口３０１内周面による案内に加え、厚みの薄い部分が優先的に弾性変形を開始することになり、接点部材３１０に対する付勢のタイミングを精度のよいものとすることができる。

上記実施形態において、蓋部材２０の外部端子２００を正極に設定したが、これに限定されるものではなく、蓋部材２０の外部端子２００を負極に設定するとともにケース１０の底部分を正極に設定するようにしてもよい。

上記実施形態において、ニッケル水素蓄電池やニッケルカドミウム蓄電池等の小型の密閉型蓄電池について説明したが、対象とする蓄電池はこれらに限定されるものではなく、例えば、自動車用バッテリー等であってもよい。すなわち、充電時にガスの発生する蓄電池であって外部端子２００の設けられた蓋部材２０で内部が密閉されたものであればよい。従って、蓋部材２０は全体的に導電性を有するものに限定されず、スイッチ機構３０を介して電気的に接続される外部端子２００が少なくとも導電性を有するものであればよい。

そして、上記実施形態において、接点部材３１０を取付部材３１１と連続して一体的に形成し、取付部材３１１を蓋部材２０と絶縁プレート３４０との間に挟み込むことで接点部材３１０を固定するようにしたが、これに限定されるものではなく、例えば、片状に形成された接点部材３１０の基端部自体を上記実施形態と同様に挟み込んで蓋部材２０に固定したり、接点部材３１０の基端部を蓋部材２０に溶接やリベット止めで固定したりするようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る密閉型蓄電池の要部拡大断面図を示す。 同実施形態に係る密閉型蓄電池の作動を説明するための要部拡大断面図であって、ケース内の内圧が上昇した状態を示す。 同実施形態に係る密閉型蓄電池の作動を説明するための要部拡大断面図であって、ケース内の内圧が異常に上昇した状態を示す。 本発明の他実施形態に係る密閉型蓄電池の要部拡大断面図であって、（ａ）は、ケース内が所定圧以下で電気的に接続された状態を示し、（ｂ）は、ケース内が所定圧を超えて電気的な接続が解除された状態を示す。 本発明の別の実施形態に係る密閉型蓄電池であって、隔膜部材の部分拡大断面図を示し、（ａ）は、封止金属板の開口に対応する領域が均一に薄くなった隔膜部材を示し、（ｂ）は、封止金属板の開口に対応する領域の一方の面側を凹状にして中央に向けて薄くなっている隔膜部材を示し、（ｃ）は、封止金属板の開口に対応する領域の両面側を凹状にして中央に向けて薄くなっている隔膜部材を示す。

符号の説明

１…密閉型蓄電池、１０…ケース、２０…蓋部材、３０…スイッチ機構、２００…外部端子、２００ａ…端子本体部、２００ｂ…端子接点部、２１０…蓋本体部、２２０…連通穴、２３０…嵌合部、３００…封止金属板、３０１…開口、３１０…接点部材、３１１…取付部材、３２０…取付プレート、３３０…隔膜部材、３４０…絶縁プレート、Ａ…極板群

Claims (3)

1. 正極板及び負極板で構成される極板群が内装されて一端が開放したケースと、導電性を有する外部端子が設けられ、ケースに対して電気絶縁性を有して該ケースの開放端に設けられた蓋部材と、ケース内の内圧が所定圧以下で正極板又は負極板のうちの何れか一方の極板と外部端子とを電気的に接続する一方、前記内圧が所定圧を超えると一方の極板と外部端子との電気的な接続を解除するスイッチ機構とを備え、前記スイッチ機構は、一方の極板に電気的に接続され、ケースに対して電気絶縁性を有してケース内を蓋部材側と極板群側とに区切る封止金属板と、外部端子に電気的に接続され、封止金属板に対して蓋部材側で接離可能に設けられるとともに該封止金属板に向けて付勢された接点部材とを備えた密閉型蓄電池であって、前記スイッチ機構は、封止金属板に蓋部材側と極板群側とを連通させる開口が形成されるとともに、該開口を極板群側から覆うように、封止金属板に対して気密に固定され、該開口内に入り込むように弾性変形可能な隔膜部材を備え、ケース内の内圧が上昇したときに隔膜部材が開口内周面に案内されて蓋部材側に膨出し、接点部材を付勢するように構成されていることを特徴とする密閉型蓄電池。
2. 前記接点部材は、先端側が封止金属板に対して接離可能に基端側が蓋部材に固定された金属製の突片で構成され、隔膜部材に付勢されることで先端側が封止金属板から離間する一方で、隔膜部材による付勢が解除されることで封止金属板に接触するように構成されている請求項１記載の密閉型蓄電池。
3. 前記蓋部材には、内外を連通させる連通穴が形成され、前記隔膜部材は、ケース内の内圧が前記所定圧よりも高い第二の所定圧になると前記開口から膨出した部位が破断するように構成され、前記接点部材は、隔膜部材が破断する状態で塑性変形するように構成されている請求項２記載の密閉型蓄電池。
   

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