[發(fā)明專利]圓柱型堿性蓄電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00800384.X
• 申請日: 2000-02-07
• 公開（公告）號: CN1297587A
• 公開（公告）日: 2001-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 芳中毅;鈴木憲男;海谷英男
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社
• 主分類號: H01M2/12
• 分類號: H01M2/12
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進(jìn)委員會專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 王茂華

本發(fā)明涉及圓柱型堿性蓄電池。

目前有多種圓柱型蓄電池，代表性的有鎳-鎘蓄電池、鎳-氫蓄電池等。這些電池適合作為小型設(shè)備的電源，廣泛在各種場合下應(yīng)用例如便攜式電話、筆記本PC等。當(dāng)使用電池的設(shè)備尺寸變小時，需要圓柱型堿性蓄電池在操作上更安全、尺寸更小以及容量更大。

圖5是現(xiàn)有技術(shù)圓柱型堿性蓄電池D的截面示意圖。圖5中，標(biāo)號D1是密封板，標(biāo)號1是導(dǎo)電過濾器，標(biāo)號1a是位于過濾器1的中心的通氣孔，標(biāo)號2是安全閥，標(biāo)號4是絕緣墊圈，標(biāo)號5金屬外殼，標(biāo)號6是帶狀正極板，標(biāo)號7是帶狀負(fù)極板，標(biāo)號8是隔板，標(biāo)號9是將正極板6與過濾器1電連接的引線接頭，標(biāo)號10是將負(fù)極板7與外殼5的內(nèi)表面電連接的引線接頭，標(biāo)號11是絕緣環(huán)，標(biāo)號14是現(xiàn)有技術(shù)的密封板D1的帽狀端板，標(biāo)號14a是現(xiàn)有技術(shù)的帽狀端板14的頂端部分，而標(biāo)號14b是現(xiàn)有技術(shù)的帽狀端板14的法蘭。

如圖5所示，帶狀正極板6和負(fù)極板7螺旋卷繞，隔板8夾在其間，形成電極板組。圓柱型堿性蓄電池包括上述電極板組、含有電極板組的金屬外殼5和位于金屬外殼5頂端部分上的密封板D1。

安全閥2位于帽狀端板14和過濾器1之間，從而封閉通氣孔1a，彎曲上述過濾器1，夾住法蘭14b的邊緣并鍛在其上，從而構(gòu)成密封板D1的單片結(jié)構(gòu)。

絕緣墊圈4位于發(fā)生上述鍛壓的單片結(jié)構(gòu)的密封板D1的部分與金屬外殼5之間，強迫金屬外殼5的邊緣向內(nèi)彎曲，從而緊密地密封金屬外殼5。在發(fā)生過濾器1鍛壓在密封板14的邊緣上的地方確定帽狀端板14和過濾器1之間的電流路徑。幾乎所有電解質(zhì)，圖5中未示出，保持在電極板內(nèi)。

在出版的未審查日本專利申請No.H10-261397中，公開了通過將帽狀端板的法蘭焊接到過濾器而實現(xiàn)的密封板一片設(shè)計，從而闡述了結(jié)構(gòu)，其中強迫金屬外殼的邊緣向內(nèi)彎曲，通過位于過濾器與金屬外殼之間的墊圈只密封單片結(jié)構(gòu)密封板的過濾器。

通常，圓柱型堿性蓄電池需要密封板，以便進(jìn)行諸如電池密封、電池內(nèi)壓的安全控制以及形成電池充電/放電的電流路徑這樣的基本功能。產(chǎn)生電池容量的活性材料數(shù)量由電池外殼的內(nèi)體積所限定，容納活性材料，另一方面，密封板是導(dǎo)致電池內(nèi)體積下降的因素。因此，為提高電池容量，尋找盡可能簡單并可使電池內(nèi)體積減至最小的密封板結(jié)構(gòu)，而不犧牲上述基本功能，希望以高可靠性完成電池的密封板。從該觀點來看，上述的現(xiàn)有技術(shù)的密封板已說明了如下問題：

首先，通過在過濾器1的彎曲部分之間夾住將帽狀端板14的法蘭14b邊緣并鍛壓相互包含的金屬片而實現(xiàn)單片密封板所采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計，由于在邊緣上折疊，不僅使所需的部件設(shè)計復(fù)雜，而且導(dǎo)致過濾器1的鍛壓部分的笨重結(jié)構(gòu)，從而電池內(nèi)體積下降到不能容忍的程度，阻礙了電池容量的提高。

其次，焊接接合帽狀端板14和過濾器1而實現(xiàn)另一單片密封板所采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計，使得所需的部件設(shè)計如上述方法一樣復(fù)雜，由于安全閥2的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，也導(dǎo)致電池內(nèi)體積的損失。而且，當(dāng)焊接點處的破裂由生產(chǎn)過程的偶然不良焊接或使用電池期間的腐蝕、振動和受壓所引起時，則不能確保電流路徑，而且由于只有密封板D1的過濾器1一側(cè)完成密封板D1和金屬外殼5之間的密封功能，焊接區(qū)的破裂導(dǎo)致密封點的可靠性下降。

此外，對于圓柱型堿性蓄電池，識別象過量電流流動的現(xiàn)象，當(dāng)使用不合適的充電電路或充電電路發(fā)生故障或設(shè)定不適合的充電條件時，這導(dǎo)致內(nèi)壓的急劇上升和大量氣體的泄漏。為解決異常條件下的該內(nèi)壓異常上升和確保電池的安全操作，通常采用圖5所示的安全閥機構(gòu)。然而，當(dāng)上述異常過量電流長時間流動時，由于過熱不僅釋放氣體引起安全控制問題，而且電解質(zhì)干燥和隔板的累積退化引起電池性能問題。在這種情況下，即使充電電流回復(fù)到正常水平，不能恢復(fù)正常性能。因此，密封板需要包括可逆機構(gòu)，從而當(dāng)例如上述的異常過量電流連續(xù)時，中斷電流電路，當(dāng)內(nèi)壓回復(fù)到正常水平時，優(yōu)選恢復(fù)電流電路。

本發(fā)明致力于改善內(nèi)壓的安全控制，提高電流路徑的可靠性，而簡化如上所述的機構(gòu)，同時，保持電池所需的內(nèi)體積，而且，也致力于實現(xiàn)新的機構(gòu)，從而中斷過量電流流動，根據(jù)內(nèi)壓的下降，恢復(fù)電流路徑。

本發(fā)明解決上述問題，公開的內(nèi)容如下：