JPH0626157U - 密閉型電池用安全弁の弁体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁体１５の形状を改善してゴム状弾性体から
なる板の打ち抜きによって容易かつ安価に製造できるよ
うにすると共に、端子頭部１１に対する装填を容易に
し、しかも安全弁としての機能を充分に発揮させる。 【構成】 ゴム状弾性体によって上端が太く下端が細
く、かつ側面が上下の中間で内側に凹んだ形状の台形に
形成し、上端の太さを電池本体の封口蓋体１０上に固定
される端子頭部１１の筒状部１１ａ上端内径とほぼ等し
い大きさに設定し、下端の太さを封口蓋体１０に設けら
れている蓋体側排気孔１０ａを被覆可能な大きさに設定
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池等の密閉型 蓄電池用安全弁の弁体に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

ニッケル・カドミウム蓄電池やニッケル・水素蓄電池等の密閉型電池は、電池 内部のガス圧力が上昇した場合に電池が破裂するのを防止するための防爆用安全 弁を備えている。このような安全弁として、図２に示すものが知られている。図 ２において、１０は発電要素を収納した電池本体の封口蓋体であり、この封口蓋 体１０には上記のガス圧力を検出するための第１排気孔１０ａが開けられ、この 封口蓋体１０の上面に端子頭部１１が固着されている。この端子頭部１１は、上 記の第１排気孔１０ａを囲む筒状部１１ａと該筒状部１１ａの上端を閉塞する天 板部１１ｂとからなり、筒状部１１ａの下部には、複数個の第２排気孔１１ｃが 開けられている。

【０００３】 そして、上記の端子頭部１１の内側にゴム状弾性体からなる弁体１２が装填さ れている。図示の弁体１２は、端子頭部１１における筒状部１１ａの内径よりも 細く、第１排気孔１０ａよりも太く形成された柱状部１２ａに上記筒状部１１ａ の内径とほぼ等しい径のフランジ１２ｂを設け、このフランジ１２ｂで柱状部１ ２ａを位置決めし、該柱状部１２ａの高さを上記天板部１１ｂの下面の高さより も若干大きく設定し、封口蓋体１０に端子頭部１１を固定する際に上記柱状部１ ２ａを圧縮することにより、柱状部１２ａの下端で第１排気孔１０ａを弾力的に 閉塞し、電池内部のガス圧力が上昇した場合、そのガス圧力で柱状部１２ａの下 端を下から押し上げて第１排気孔１０ａを開き、ガスを第２排気孔１１ｃから排 出するものである。

【０００４】 なお、上記のフランジ１２ｃに代えて多数の突起を設けたもの、また柱状部１ ２ａを筒状部１１ａの内径とほぼ等しい太さに形成して側面に上下方向の縦溝を 設けたもの等も知られている。また、上記のフランジ１２ｃを省略して柱状部１ ２ａの上下両端を筒状部１１ａの内径とほぼ等しい太さに形成し、上下の中間を 内側に大きく凹ませて筒状部１１ａの内面と柱状部１２ａの表面との間に空間を 形成したものが知られている（実開昭６３−１７９６５５号公報参照）。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

上記図２のゴム状弾性体からなる弁体１２は、通常は非常に小さいものであり 、かつ周囲にフランジ１２ｂが突出しているので、端子頭部１１に装填する際に フランジ１２ｂが端子頭部１１の筒状部１１ａに引っ掛かるなどして装填が困難 であり、かつ製造に際しては金型を使用して成型する必要があるため、製造コス トが高くなるという問題があった。また、フランジに代えて多数の突起を設けた もの、および縦溝を設けたものにおいてもほぼ同様の問題があった。また、上下 両端を筒状部内径とほぼ等しい太さに形成し、上下の中間を内側に大きく凹ませ たものは、上記同様に金型を使用して成型する必要があると共に、下端部の太さ が筒状部内径とほぼ等しいため、ガス圧が上昇した場合に第１排気孔１０ａが開 き難いという問題があった。

【０００６】 この考案は、上記弁体の形状を改善してゴム状弾性体からなる板の打ち抜きに よって容易かつ安価に製造できるようにすると共に、端子頭部に対する装填を容 易にし、しかも安全弁としての機能を充分に発揮することができ、更に従来の端 子頭部や封口蓋体をそのまま使用できるようにしたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

この考案に係る密閉型電池用安全弁の弁体は、発電要素を収納した電池本体の 封口蓋体上に、該封口蓋体に設けられている第１排気孔を囲む筒状部と該筒状部 の上端を閉塞する天板部とからなり、上記筒状部に第２排気孔が設けられた端子 頭部を固定し、この端子頭部の内側にゴム状弾性体からなる弁体を装填して上記 の第１排気孔を弾力的に閉塞するようにした密閉型電池用安全弁の弁体であり、 ゴム状弾性体によって上端が太く下端が細い台形に形成され、上端が上記端子頭 部の筒状部に容易に挿入できる太さに、また下端が上記の第２排気孔を被覆可能 な太さにそれぞれ設定され、かつ側面が上下の中間で円弧状に僅かに凹む形状に 形成されたことを特徴とする。

【０００８】 上記弁体の横断面形状は、角形または円形のいずれでもよく、端子頭部の筒状 部の断面形状に応じて形成することができるが、筒状部が断面角形の場合は、そ の内側に内接する円形の断面形状が好ましい。また、縦断面形状は、上辺が長く 、下辺が短い左右対称の台形において、左右の斜辺を内側に湾曲させた形状であ り、下辺が上辺よりも小さく、第１排気孔の直径よりも大きく設定される。また 、高さ（弁体の厚み）は、下辺の長さよりも小さいことが好ましい。そして、上 記の高さは、端子頭部の天板部の下面の高さよりも若干大きく設定され、取付け に際して圧縮される。この圧縮代は、ゴム状弾性体の硬度や弁体の作動圧の程度 に応じて設定されるが、通常は高さの１０〜２０％が好ましい。

【０００９】 密閉型蓄電池として最も多用されているニッケル・カドミウム蓄電池では、端 子頭部の筒状部の内径が３．０mm、高さが１．８mm、第１排気孔の直径が１．５ mmに設定されているが、この端子頭部に装填する弁体の好ましい形状は、ＪＩＳ −Ａゴム硬度７５度のゴムを使用した場合、その上端の径（上辺）が２．７mm以 上３．０mm未満、下端の径（下辺）が２．２mm以上２．６mm以下、装填前の高さ が２．０mm以上２．２mm以下、側面における最大凹みが０．１mm以上０．４mm以 下である。

【００１０】

【作用】

上記の弁体を上端の大径側から端子頭部の筒状部に挿入すると、弁体には突起 が存在しないため、引っ掛かりなく容易に上記弁体の上端が端子頭部の天板部に 到達して弁体が端子頭部に固定される。次いで、上記の端子頭部を電池本体の封 口蓋体上に固定すると、弁体の下端が第１排気孔に重なって該排気孔を閉塞する 。この場合、弁体の下端は、上端よりも細いため、弁体と端子頭部の筒状体下部 との間には弁体の横膨張を可能にする空間が形成される。したがって、電池本体 内のガス圧力が増大して所定の大きさ（作動圧）に達すると、弁体の下端がガス で押し上げられ、封口蓋体から浮き、第１排気孔が開かれて上記端子頭部の第２ 排気孔に連絡され、上記のガスが第２排気孔から排出される。そして、上記のガ ス圧力が作動圧よりも低下すると、弁体が自己の弾力で元に戻り、その下端が第 １排気孔を閉塞する。

【００１１】 ただし、筒状部の内径に比して弁体の上端が太過ぎると筒状部に対する装填が 困難になり、反対に細過ぎると装填後に弁体の位置が不安定になる。また、弁体 の下端が太すぎると弁体と筒状部との間の空間が狭くなり、弁体の取付けおよび 作動圧による横膨張が不能になり、反対に細すぎると第１排気孔の閉塞が不完全 になり、ガス洩れの原因となる。また、弁体の高さが低過ぎると第１排気孔が低 いガス圧で開く結果になり、反対に高過ぎると第１排気孔が開き難くなる。そし て、弁体の側面が上下の中間で円弧状に僅かに凹む形状に形成されているので、 上記の横膨張を一層容易にし、かつ横膨張の際に第２排気孔を閉塞することがな い。

【００１２】 また、弁体の上端が下端よりも太く、側面が凹んでいるため、ゴム板の打ち抜 きにより製造することが可能になる。すなわち、ゴム板に打ち抜き用のダイスを 当てるとゴム板が圧縮されるので、弁体の上端径を内径とするダイスを使用して ゴム板を打ち抜くことにより、上端がダイスの口径（内径）と等しく、下端が上 端よりも細く、上下の中間が凹んだ形状の弁体が得られ、ダイスのエッジ部の外 側形状、打ち抜き速度およびゴム板の硬度等により、下端の太さ、中間の凹みの 大きさ等が設定される。これに対し、上記の凹みが無かったり、逆に凸形状の場 合は、横膨張を困難にし、かつ横膨張によって第２排気孔を閉塞し、かつゴム板 の打ち抜きによる製造が困難になり、圧縮成型が必要になる。

【００１３】

【実施例】

図１において、１０は電池本体の封口蓋体、１１は端子頭部である。これらは 従来と同様のものであり、封口蓋体１０には第１排気孔１０ａが設けられる。ま た、端子頭部１１は、筒状部１１ａと天板部１１ｂとからなり、筒状部１１ａの 下部には複数個の第２排気孔１１ｃが開口している。この端子頭部１１に嵌め込 まれた弁体１５は、上端の外径が端子頭部１１の筒状部１１ａの内径よりも僅か に細く、また下端の外径が上端よりも細く、かつ第１排気孔１０ａの内径よりも 太く設定され、かつ高さが鎖線１５ａで示すように筒状部１１ａの深さ（天板部 １１ｂの高さ）よりも若干大きく設定され、封口蓋体１０に端子頭部１１を固定 したとき、端子頭部１１にあらかじめ装填した弁体１５が高さ方向に圧縮され、 その下端が上記第１排気孔１０ａを完全に閉塞し、端子頭部１１の筒状体１１ａ に設けた第２排気孔１１ｃの高さでは、筒状体１１ａと弁体１５との間に弁体１ ５の膨張を可能にする空間が形成される。

【００１４】 上記形状の弁体１５をゴム板の打ち抜きにより試作した。対象となる電池の端 子頭部１１は、筒状部１１ａの内径が３．０mm、深さが１．８mm、第１排気孔１ ０ａの直径が１．５mmであり、ＪＩＳ−Ａゴム硬度７５度、厚み２．１mmのゴム 板を内径２．８mmのダイスで打ち抜いて鎖線の弁体１５ａを得た。この弁体１５ ａは、上端の径が２．８mm、下端の径が２．６mm、高さが２．１mm、側面の最大 凹みｄが０．１５〜０．２０mmであり、上記の端子頭部１１に容易に装填するこ とができ、かつガス圧１１±３kg／cm² で作動した。

【００１５】

【考案の効果】

以上に説明したように、この考案の弁体は、ゴム状弾性体によって上端が太く 下端が細く、かつ側面が上下の中間で内側に凹む形状の台形に形成され、上端の 太さが電池本体の封口蓋体に固定した端子頭部の筒状部に容易に挿入できる太さ に、また下端の太さが上記封口蓋体に設けた第１排気孔を被覆可能な大きさにそ れぞれ設定されたものであるから、封口蓋体に端子頭部を固定するに先立ち、こ の端子頭部の筒状部に大径の上端部を先にして挿入することにより、容易に装填 することができ、この装填によって弁体の下端の位置が端子頭部の筒状部の中心 線上に固定され、しかも弁体下部と筒状部内面との間に空間が形成されるため、 弁体の作動が支障なく行われる。そして、上記の弁体は、板材の打ち抜きによっ て製造することができ、生産コストを従来よりも低くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の縦断面図である。

【図２】従来例の縦断面図である。

【符号の説明】

１０：電池本体の封口蓋体 １０ａ：第１排気孔 １１：端子頭部 １１ａ：筒状部 １１ｂ：天板部 １１ｃ：第２排気孔 １５：装填状態の弁体 １５ａ：装填前の弁体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電要素を収納した電池本体の封口蓋体
   上に、該封口蓋体に設けられている第１排気孔を囲む筒
   状部と該筒状部の上端を閉塞する天板部とからなり、上
   記筒状部に第２排気孔が設けられた端子頭部を固定し、
   この端子頭部の内側にゴム状弾性体からなる弁体を装填
   して上記の第１排気孔を弾力的に閉塞するようにした密
   閉型電池用安全弁の弁体であり、ゴム状弾性体によって
   上端が太く下端が細い台形に形成され、上端が上記端子
   頭部の筒状部に容易に挿入できる太さに、また下端が上
   記の第２排気孔を被覆可能な太さにそれぞれ設定され、
   かつ側面が上下の中間で円弧状に僅かに凹む形状に形成
   されたことを特徴とする密閉型電池用安全弁の弁体。