密闭型碱性蓄电池制造技术

一种密闭型碱性蓄电池，包括：由用于关闭开设于封口板（４０Ａ）上的排气孔（４２Ａ）的安全阀装置（６０Ａ），和将安全阀装置（６０Ａ）在其呈压缩状态下容纳于封口板（４０Ａ）和其自身之间的正极盖（７０Ａ）组成的封口部件（８０Ａ）等；该安全阀装置（６０Ａ）具有用于关闭排气孔（４２Ａ）的阀板（６２Ａ），以及将阀板（６２Ａ）推向排气孔（４２Ａ）方向的弹簧（６４Ａ）。该弹簧的压缩荷载与长度变形的比率在５０Ｎ／ｍｍ以下。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及密闭型碱性蓄电池的安全阀装置。如镍镉蓄电池或镍的氢化物蓄电池等密闭型碱性蓄电池，皆为使用碱性水溶液作电解液的二次电池。如附图说明图1所示，碱性电池10，先将电极组12和电解液一起装在带底的筒状金属制电池外壳30内，再用封口部件80密闭外壳30的敞口。如图1所示，电极组12，由卷成蜗形的正极板14，负极板16以及介于其间可透气的隔离层18组成。正极板14以及负极板16，皆由将属于活性物质的镍的氧化物和镉的化合物充填于导电的极板而制成。正极板14的上端配有并电连接正极集电体20，在正极集电体20的上方配有并电连接封口部件80。封口部件80，由与正极集电体20电连接的中央开设排气孔42的封口板40，和关闭排气孔42的安全阀装置60，以及将安全阀装置60呈压缩状态下容纳于封口板40与自身之间的正极盖70等组成。封口板40通过绝缘密封垫76与电池外壳30之敞口端做敛缝结合，从而将电池外壳30密封住。密闭型碱性蓄电池10，被设计成这样一旦由于过充电或过放电等原因造成电池内部产生气体而电池内压超过规定压力时，安全阀装置60将要动作，电池内部的气体和电解液将要被排出到电池外壳30的外部，从而可防止电池外壳30的变形等情况。一般地来讲，在过充电时电池内部所产生的气体会在电池内部被消耗掉，但若无改变地继续进行充电，则气体产生的速度将要超出气体消耗的速度，而电池的内压将上升并超越平衡的程度。因此，当电池的内压异常上升时，借助于由上述安全装置将气体排出，来防止电池外壳的变形或封口部件的向外凸出。此安全装置60是由关闭排气孔42的橡胶制阀板62，和顶住该阀板62的弹簧64所组成。当电池的内压超过规定值时，此安全阀装置内的弹簧64将被压缩，阀板62将向打开排气孔42方向移动，而使气体或电解液等从封口板40上的排气孔42，经设于正极盖70上的排气孔78排放到外部。在安全阀装置内，使阀门开始挪动的动作压力即是使构成此安全阀装置的部件-弹簧开始变形的压力。图2是表示安全阀装置内弹簧的变形量与加给安全阀装置的压力(电池的内压)之间的关系图，正如图2中a所示，将动作压力定得低一些，因电池内部产生的气体，在内压开始升高的最初阶段上，即将气体排出，故可将上述电池外壳的变形或封口部件的凸出等危险于早期阶段上予以避免。然而，电池内所产生的气体是来源于构成电解液的水份的电解而产生的，故当气体被排尽时，电解液数量随之减少，其结果，安全阀回归正常位置后，恐怕会导致电池容量低下。另外一方，如图2b所示，若将动作压力设定得高一些，尽管电池的内压已升高，气体仍不能排出，因而担心会导致电池外壳的变形或封口部件凸出。故现在皆在不召致容量低下条件下避免危险出现，这样来设定出最适宜的动作压力。但即使设定出最适宜的动作压力，当电池内出现非常大的充电电流流过等异常情况时，由于气体产生速度过大，虽然安全装置已动作，若弹簧的压缩变形小，安全装置的气体排放速度也将跟不上气体产生速度。这样电池的内压比安全阀的动作压力升得更高，仍然有电池外壳变形而破裂的顾虑。本专利技术的目的在于，提供一种密闭型碱性蓄电池通过设定出弹簧的压缩荷载与长度变形比率的最佳值，在内压超过设定值时即可排放出大量的气体或电解液等。通过下面的详细介绍并参照附图，本专利技术的上述及其它目的和特性将变得更加明了。本专利技术的综述为解决上述课题，本专利技术密闭型碱性蓄电池配备有一封口部件其构成为在容纳于带底的筒状电池外壳以内，与由正极板，负极板以及介于其间的隔离层组成的电极组作电连接的封口板；和用于将开设于此封口板上的排气孔关闭的安全阀装置；以及将安全阀装置在被压缩状态下容纳于封口板与自身之间的正极盖等。安全阀装置具有将排气孔关闭用的阀板，和将阀板推向着排气孔方向的弹簧等。该弹簧的压缩荷载与长度变形的比率为50N/mm以下。由于安全阀装置的弹簧的压缩荷载与长度变形比(压缩荷载/长度变形)为50N/mm以下，故上述密闭型碱性蓄电池，当电池内压超过规定值时，可令移动式阀板的移动距离加大。并由于阀板使排气孔敞开的更大，故可将气体或电解液等更大量地排出到电池的外部。其效果为，可防止由电池内压上升而造成的电池外壳的变形和破裂。图2表示现有的安全阀装置的开阀时状态曲线。图3表示本专利技术的密闭型碱性蓄电池的部分剖面图。图4表示圆锥形弹簧的侧面图。图5表示鼓形弹簧的侧面图。图6表示封口部件与正极集电板的连接方法的侧面图。图7示出本专利技术实施例的安全阀装置处于开阀状态时的曲线。本专利技术的详细说明本专利技术适用于镍镉蓄电池或镍的氢化物蓄电池等密闭型碱性蓄电池。图3为本专利技术的密闭型碱性蓄电池10A的部分剖面图。如图3所示，密闭型碱性蓄电池10A，由下列部分组成于金属制带底圆筒形电池外壳30A的内部，容纳着卷成蜗形的电极组12A和电解液L，电池外壳30A的上端开口用封口部件80A密封着。电极组12A是在冲孔金属等制成的导电极板的芯体上，各充填进正极活性物质、负极活性物质的正极板14A和负极板16A之间夹入透气性隔离层18A，并卷成蜗形而制成的(参照图3)。电极组12A中的正极板14A与正极集电板20A，以及负极板16A与负极集电板(图中未示)之间皆做电连接。将电极组12A装填在电池外壳30内，使得正极集电板20A装在外壳30敞口端，而通过焊接等方式将负极集电板与电池外壳30的底面实施电连接。将封口部件80A配备在正极集电板20A的上方，并处于实施电连接的状态。封口部件80A由下列部件组成中央开有排气孔42A的封口板40A；和用于关闭排气孔42A的安全阀装置60A；以及将安全阀装置60A呈压缩状态容纳在封口板40A和自身之间的正极盖70A等。封口板40A由导电材料制成。如图3所示，该板具有在中央开出排气孔42A的凹进部分44A，在此凹进部分44A的外周边上形成镶嵌正极盖70A的台阶部46A，在此台阶部46A的外周边上形成与电池外壳30A做敛缝式连接的边缘部48A。安全阀装置60A呈压缩状态下被装配在封口板40A与后述正极盖70A之间，是关闭排气孔42A的阀门装置，如图3所示，它由下列部件组成用于关闭排气孔42A的橡胶制阀板62，和用于挤压阀板62A的弹簧64A。弹簧64A的压缩荷载与长度变形的比率为50N/mm以下，最好使用35N/mm以下。弹簧64A由钢琴丝等材料卷绕成螺旋状而制成，其形状可以如图4那样，直径朝阀板62A方向逐渐变小的圆锥形弹簧64A，也可以是如图5所示的鼓形线圈式弹簧64B。正极盖70A由导电材料制成，其中央向上凸出，该凸出部72A的外周边制成可镶嵌于封口板40A的台阶部46A的边沿74A。又，在凸出部72A的外周上开出用于将电池内部产生的气体或电解液等排到外部的排气孔78A。封口部件80A是将安全阀装置60A呈压缩状态下容纳于封口板40A与正极盖70A之间以后，将封口板40A与正极盖70A用电阻焊或激光焊做成电连接。封口板40A与正极集电板20A之间的电连接是这样的先在正极集电板20A上制成引出舌簧片82A，如图6所示，然后将此引出舌簧片82A焊接在封口板40A上，在将正极集电板20A与封口板40A之间已形成电连接后，将引出舌簧片82A呈弯折状把封口部件80A装在电池外壳30A之内。然而，封口板40A与正极集电板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭型碱性蓄电池，包括：（１）带底的圆筒状电池外壳；（２）容纳于电池外壳之内，且其正极板与负极板之间用隔离层隔开的电极组；（３）与该电极组电连接的封口板；（４）安全阀装置，具有关闭开设于封口板上的排气孔的阀板，和将该阀板推向排气孔方向的弹簧；（５）将安全阀装置在压缩状态下容纳于自身与封口板之间的正极盖；其特征在于：（６）该弹簧的压缩荷载与长度变形的比率为５０Ｎ／ｍｍ以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上博之，垣内尚，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]