JPS6243083A - Ｎｉ−Ｈ↓２バツテリのセルスタツク - Google Patents
Ｎｉ−Ｈ↓２バツテリのセルスタツクInfo
- Publication number
- JPS6243083A JPS6243083A JP60181752A JP18175285A JPS6243083A JP S6243083 A JPS6243083 A JP S6243083A JP 60181752 A JP60181752 A JP 60181752A JP 18175285 A JP18175285 A JP 18175285A JP S6243083 A JPS6243083 A JP S6243083A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cell stack
- negative electrode
- positive electrode
- cell
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/34—Gastight accumulators
- H01M10/345—Gastight metal hydride accumulators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は電極における発熱を抑制するのに好適なＮｉ
−Ｈｚバッテリのセルスタックに関スるものである。
−Ｈｚバッテリのセルスタックに関スるものである。
現在、実用に供されているＮｉ −Ｈ！バッテリのセル
スタックは、第５図（Ａ）但）〜第５囚に示すような構
造からなる。すなわち第５図（Ａ） （Ｂ） Ｋ示すセ
ルスタックは、正極集電板４と負極集電板５を備える単
セル６の上、下部に、正極ロッド２に連結したトップエ
ンドプレート７および注液口１２を設けた負極ロッド１
１に絶縁ワッシャ９を介して連結したボトムエンドプレ
ート８をそれぞれ取付けると共に、該単セル６を溶接リ
ングｉｏｎより圧力容器５の内壁に固着し、前記正極ロ
ッド２および負極口１ド１１にシール材１α。
スタックは、第５図（Ａ）但）〜第５囚に示すような構
造からなる。すなわち第５図（Ａ） （Ｂ） Ｋ示すセ
ルスタックは、正極集電板４と負極集電板５を備える単
セル６の上、下部に、正極ロッド２に連結したトップエ
ンドプレート７および注液口１２を設けた負極ロッド１
１に絶縁ワッシャ９を介して連結したボトムエンドプレ
ート８をそれぞれ取付けると共に、該単セル６を溶接リ
ングｉｏｎより圧力容器５の内壁に固着し、前記正極ロ
ッド２および負極口１ド１１にシール材１α。
１４を介して正極ターミナル１Ｓおよび負極ターミナル
１４をそれぞれ接続して構成されている。
１４をそれぞれ接続して構成されている。
第４図に示すセルスタックは、下部に負極リード線１６
に連結するボトムエンドプレート８を取付けた単セル６
を、該単セル６の上部に正極リード線１５に連結する溶
接リング１０を介して注液口１２を有する圧力容器５の
内壁に固着し、前記リード線１５ 、１６をシール材１
および絶縁ワッシャ９を介して正極ターミナル１５およ
び負極ターミナル１４Ｖｃそれぞれ接続して構成されて
いる。
に連結するボトムエンドプレート８を取付けた単セル６
を、該単セル６の上部に正極リード線１５に連結する溶
接リング１０を介して注液口１２を有する圧力容器５の
内壁に固着し、前記リード線１５ 、１６をシール材１
および絶縁ワッシャ９を介して正極ターミナル１５およ
び負極ターミナル１４Ｖｃそれぞれ接続して構成されて
いる。
第５図に示すセルスタックは、上部にヘッドエンドプレ
ート７を備える基セル６を、溶接リング１０を介して注
液口１２を有する圧力容器３の内壁と固着すると共に、
該圧力容器５の内壁に固着した正極ターミナル１５およ
び負極ターミナル１４をそｔ］ぞれリード線１５ 、１
６を介して前記オセル６に接続して構成されている。
ート７を備える基セル６を、溶接リング１０を介して注
液口１２を有する圧力容器３の内壁と固着すると共に、
該圧力容器５の内壁に固着した正極ターミナル１５およ
び負極ターミナル１４をそｔ］ぞれリード線１５ 、１
６を介して前記オセル６に接続して構成されている。
上記の１５図に示すセルスタックは、電極から集電板４
，５を介し、て集電する構造であり、第４図および第５
図に示すセルスタックのようにリード線１５ 、１６を
介して集電する構造のものと比較すれば、重量はやや重
くなる不利があるが、その反面、集を端における局部的
な発熱を減少させることができる利点がある。
，５を介し、て集電する構造であり、第４図および第５
図に示すセルスタックのようにリード線１５ 、１６を
介して集電する構造のものと比較すれば、重量はやや重
くなる不利があるが、その反面、集を端における局部的
な発熱を減少させることができる利点がある。
一般に宇宙用のバッテリに要求される大きな条件として
は、軽量化と高信頼化の２点があげられるが、前記第５
図に示すものは高信頼化を、第４図および第５図に示す
ものは軽量化をそれぞれ重視した構造であると考えられ
る。
は、軽量化と高信頼化の２点があげられるが、前記第５
図に示すものは高信頼化を、第４図および第５図に示す
ものは軽量化をそれぞれ重視した構造であると考えられ
る。
特に宇宙用としてのＮｉ −８２バツテリは、高圧（数
十気圧）のＨ２カスを出力容器内に密封する構造である
ため、バッテリ内で発生した熱を圧力容器まで放熱させ
る熱設計が困難である。
十気圧）のＨ２カスを出力容器内に密封する構造である
ため、バッテリ内で発生した熱を圧力容器まで放熱させ
る熱設計が困難である。
また、発熱量が犬で、かつ放熱能力が低いバッテリ自体
を軽量化できても、温度上昇に伴って容量が低下する結
果、ニス、ルギ効１ｐ （ｗＡ／ Ｋｑ ）は低くなる
恐れがある。
を軽量化できても、温度上昇に伴って容量が低下する結
果、ニス、ルギ効１ｐ （ｗＡ／ Ｋｑ ）は低くなる
恐れがある。
第５図に示す構造のセルスタックとしてしま、現在、最
大容量５０ＡＡを有するＮｉ −８２バツテリがあるが
、今後はバッテリの容素の増大および周回軌道の運用に
おいて、必要と思われる急速な充電と放電の要求に伴っ
てバッテリ内の発熱量は増加の傾向にある。このため前
記従来技術のセルスタックでは、十分な放熱を期待する
ことができないので、より一層に放熱が良好であり、あ
るいは発熱量を抑制できるようなセルスタックが要望さ
れている。
大容量５０ＡＡを有するＮｉ −８２バツテリがあるが
、今後はバッテリの容素の増大および周回軌道の運用に
おいて、必要と思われる急速な充電と放電の要求に伴っ
てバッテリ内の発熱量は増加の傾向にある。このため前
記従来技術のセルスタックでは、十分な放熱を期待する
ことができないので、より一層に放熱が良好であり、あ
るいは発熱量を抑制できるようなセルスタックが要望さ
れている。
本発明は上記の点にかんがみ充電と放電時に、電極集電
部が電流の集中により生ずる発熱によって、温度が上昇
するのを抑制するに好適なＮｔ−ｔｈバッテリのセルス
タックを提供することを目的とするものである。
部が電流の集中により生ずる発熱によって、温度が上昇
するのを抑制するに好適なＮｔ−ｔｈバッテリのセルス
タックを提供することを目的とするものである。
本発明は土間目的を達成するために、円板状の正極と負
極、セパレータおよびガススクリーンからなるＮｉ −
８２バクテリの単位セルを積層し、該積層セルの内周側
および外周側に負極集電端子および正極集！端子をそれ
ぞれ設けて集電面積を増大させたことを特徴とする。
極、セパレータおよびガススクリーンからなるＮｉ −
８２バクテリの単位セルを積層し、該積層セルの内周側
および外周側に負極集電端子および正極集！端子をそれ
ぞれ設けて集電面積を増大させたことを特徴とする。
以下、本発明の一実施例を図面について説明するに先だ
って、Ｎｉ−Ｈ２バッテリにおける発熱について詳述す
る。
って、Ｎｉ−Ｈ２バッテリにおける発熱について詳述す
る。
バッテリの温度上昇を抑制するためには、まずバッテリ
内における発熱量を抑制し、かつ発生した熱を効率よく
放熱することが必要である。
内における発熱量を抑制し、かつ発生した熱を効率よく
放熱することが必要である。
前記発熱には、（１）充電と放電に伴う化学反応熱、（
１１）分極および副反応による発熱、（Ｉｌ＋１オーム
損による発熱の５つが推考される。これらの発熱のうち
、上記（１）項は理論的な発熱であり、核発撚を低減す
ることはできない。また、前記（ＩＩ）項は主に電極構
造、構成自体および周囲の環境条件から決定される発熱
量であり、該発熱量を低減するためには、電極の基本設
計の変更および環境条件の管理などが必要であるから、
実現は困難であると考えられる。さらに、前記０１１）
項は主に電極自体の内部抵抗と集１！福での電流の集中
によるものと考えられる。そこで、電極環１！端の集電
面積が太汁くなるように構成すれば、電極板における電
流密度を低減して発熱量を抑制することが可能である。
１１）分極および副反応による発熱、（Ｉｌ＋１オーム
損による発熱の５つが推考される。これらの発熱のうち
、上記（１）項は理論的な発熱であり、核発撚を低減す
ることはできない。また、前記（ＩＩ）項は主に電極構
造、構成自体および周囲の環境条件から決定される発熱
量であり、該発熱量を低減するためには、電極の基本設
計の変更および環境条件の管理などが必要であるから、
実現は困難であると考えられる。さらに、前記０１１）
項は主に電極自体の内部抵抗と集１！福での電流の集中
によるものと考えられる。そこで、電極環１！端の集電
面積が太汁くなるように構成すれば、電極板における電
流密度を低減して発熱量を抑制することが可能である。
上記に基づいてなされた本実雄側の構成は第１図に示す
とおりである。すなわち、積層セル２０は、その上、下
部にトップエンドプレート２１およびボトムエンドプレ
ート２２がそれぞれ取付けられると共に、内側に積層セ
ル２０を貫通する負極集電端子２８が、外側に積層セル
２０を包囲するＰｌ状で、かつメツシュ状の正極集電子
２７カそれぞれ設けられている。このように構成された
積層セル２０は、上記ボトムエンドプレート２２により
圧力容器２５の内壁に固着されている。上記正極集Ｎ端
子２７に連結された正極ロッド２４には、正極ターミナ
ル２９が取付けられ、一方、負極集電端子２８に連結さ
れた負極ロッド２５には、負極ターミナル５０がを付け
られている。該負極ロッド２５とボトムエンドプレート
２２との間には、絶縁ワッシャ２６が介設されている。
とおりである。すなわち、積層セル２０は、その上、下
部にトップエンドプレート２１およびボトムエンドプレ
ート２２がそれぞれ取付けられると共に、内側に積層セ
ル２０を貫通する負極集電端子２８が、外側に積層セル
２０を包囲するＰｌ状で、かつメツシュ状の正極集電子
２７カそれぞれ設けられている。このように構成された
積層セル２０は、上記ボトムエンドプレート２２により
圧力容器２５の内壁に固着されている。上記正極集Ｎ端
子２７に連結された正極ロッド２４には、正極ターミナ
ル２９が取付けられ、一方、負極集電端子２８に連結さ
れた負極ロッド２５には、負極ターミナル５０がを付け
られている。該負極ロッド２５とボトムエンドプレート
２２との間には、絶縁ワッシャ２６が介設されている。
上記積層セル２０は第２図（斜視図兼断面）に示すよう
に、正極５１、セパレータ５２、負極５５およびガスス
クリーン５４を組合せて一体化した単セル２０Ａを任意
数積層して構成されている。該単セル２ＯＡを構成する
各部品５１−５４は、パイナツプルスライス状に形成さ
れ、かつ該部品５１〜５４の内、外周部には、絶縁材５
５がそれぞれ装着されている。
に、正極５１、セパレータ５２、負極５５およびガスス
クリーン５４を組合せて一体化した単セル２０Ａを任意
数積層して構成されている。該単セル２ＯＡを構成する
各部品５１−５４は、パイナツプルスライス状に形成さ
れ、かつ該部品５１〜５４の内、外周部には、絶縁材５
５がそれぞれ装着されている。
本実施例は上記のような構成からなり、正。
負極集電端子２７ 、２８における集電面積を増大する
ことができるので、電流の集中による発熱を低減させる
ことが可能である。
ことができるので、電流の集中による発熱を低減させる
ことが可能である。
例えば第５図に示す従来のセルスタックにおける正極の
集電面積に比べると、本実施例（第１図）の同集電面積
は１０倍も大きく設定することが可能である。この場合
、該集電部における電流密度は名。ｒ低減すると考えら
れる。一方、負極の発熱量も前記正極の場合と同様な理
由により低減をはかることができる。また、オーム損に
よる発熱はＩＲ（Ｉ ：１！［流、Ｒ：抵抗）で表わさ
れ、電流■の２乗に比例するから、発熱量を名。。に低
減させることが可能である。
集電面積に比べると、本実施例（第１図）の同集電面積
は１０倍も大きく設定することが可能である。この場合
、該集電部における電流密度は名。ｒ低減すると考えら
れる。一方、負極の発熱量も前記正極の場合と同様な理
由により低減をはかることができる。また、オーム損に
よる発熱はＩＲ（Ｉ ：１！［流、Ｒ：抵抗）で表わさ
れ、電流■の２乗に比例するから、発熱量を名。。に低
減させることが可能である。
以上説明したように、本発明によれば、正。
負電極の内、外周面全体から集電するようにし、集電面
積を増大させることにより、充、放電時に電極集電部に
おける電流の集中により生ずる発熱を低減し、該電極集
電部の温度上昇を抑制することができる。
積を増大させることにより、充、放電時に電極集電部に
おける電流の集中により生ずる発熱を低減し、該電極集
電部の温度上昇を抑制することができる。
第１図は本発明に係わるＮｉ−８２バツテリのセルスタ
ップの一実施例を示す断面図、第２図は第１図の積層セ
ルの分解斜視恥と分解断面図、第５図（５）（Ｂ）は従
来のＮｉ −Ｈ２バッテリのセルスタックの断面図およ
び平面図、第４図および第５図は従来のＮｉ −Ｈ２バ
ッテリのセルスタックの別の例を示す断面図である。 ２０・・・積層セル、２０Ａ・・・単セル、２７・・・
正極集電端子、２日・・・負極集１！端子、５１・・・
正極、５２・・・セパレータ、易・・・負極、５４・・
・ガススクリーン。
ップの一実施例を示す断面図、第２図は第１図の積層セ
ルの分解斜視恥と分解断面図、第５図（５）（Ｂ）は従
来のＮｉ −Ｈ２バッテリのセルスタックの断面図およ
び平面図、第４図および第５図は従来のＮｉ −Ｈ２バ
ッテリのセルスタックの別の例を示す断面図である。 ２０・・・積層セル、２０Ａ・・・単セル、２７・・・
正極集電端子、２日・・・負極集１！端子、５１・・・
正極、５２・・・セパレータ、易・・・負極、５４・・
・ガススクリーン。
Claims (1)
- 円板状の正極と負極、セパレータおよびガススクリーン
からなるＮｉ−Ｈ＿２バッテリの単位セルを積層し、該
積層セルの内周側および外周側に負極集電端子および正
極集電端子をそれぞれ設けて集電面積を増大させたこと
を特徴とするＮｉ−Ｈ＿２バッテリのセルスタック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181752A JPS6243083A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | Ｎｉ−Ｈ↓２バツテリのセルスタツク |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181752A JPS6243083A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | Ｎｉ−Ｈ↓２バツテリのセルスタツク |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6243083A true JPS6243083A (ja) | 1987-02-25 |
Family
ID=16106265
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181752A Pending JPS6243083A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | Ｎｉ−Ｈ↓２バツテリのセルスタツク |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6243083A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01315965A (ja) * | 1988-05-02 | 1989-12-20 | Gates Energy Prod Inc | 金属‐気体電池 |
-
1985
- 1985-08-21 JP JP60181752A patent/JPS6243083A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01315965A (ja) * | 1988-05-02 | 1989-12-20 | Gates Energy Prod Inc | 金属‐気体電池 |
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