JPH07272704A

JPH07272704A - 電池パック

Info

Publication number: JPH07272704A
Application number: JP6087728A
Authority: JP
Inventors: Teruo Sonoda; 輝男園田; Junji Kojima; 淳史小島; Toshio Murata; 利雄村田
Original assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Current assignee: Japan Storage Battery Co Ltd
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】安全弁を備える密閉式素電池を容器に収納して
なる電池パックにおいて、防水性・防滴性の機能を有し
て、しかも、該密閉式素電池の安全弁が作動してその内
部ガスが電池パックの容器内に放出されても、そのガス
が電池パックの容器内に蓄積しない電池パックを提供す
る。【構成】安全弁を備える密閉式の素電池が容器内に収納
されており、該容器はその内部と外部との連通孔を備え
ており、該連通孔は通気性を有する撥水性の多孔質膜に
よって仕切られた電池パック。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、安全弁を備える密閉式
素電池を容器に収納してなり、電池使用機器などに取り
付けて使用する電池パックに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】素電池は、主として生産効率上の理由か
ら、その形状がある程度限定されたものが生産される。
しかし、電池使用機器では、多様な電池の形状を必要と
する。したがって、電池使用機器では、その必要に応じ
て、必要な個数の素電池を必要な形状の容器に収納して
電池パックとして使用される。

【０００３】これらの電池パックに用いられる素電池
は、電解液の漏出を防いだり、素電池の発電要素と空気
との接触を遮断したりする目的で、密閉式のものが多
い。そして、このような密閉式電池では、通常は、電池
が誤使用された場合や電池の寿命の末期などに、素電池
の内部圧力の異常な上昇による素電池の破裂を未然に防
止するために、素電池の内部圧力が規定値を超えて上昇
すると、内部ガスを素電池の外へ放出する安全弁を備え
ている。このような密閉式素電池には、マンガン乾電
池、アルカリマンガン乾電池、リチウム一次電池、ニッ
ケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−金属水素化物蓄電
池、ニッケル−亜鉛蓄電池、鉛蓄電池、リチウム二次電
池などがある。

【０００４】また、鉛蓄電池などのように、負極の平衡
電位が可逆水素電極電位よりも卑である水溶液系の密閉
式素電池では、たとえその水素過電圧が著しく小さく
て、その水素ガス発生速度が小さくても、通常の使用中
において水素ガスが徐々に発生して、これが安全弁から
放出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、ポータブル機器
が多用されるようになり、それにともなって、屋外で使
用されることもあるポータブルの電池使用機器には、防
水性・防滴性が要求されるようになった。そして、この
ような電池使用機器に用いる電池パックにも、当然、防
水性・防滴性が要求される。

【０００６】この要求を満たすための最も簡単な方法
は、電池パックの容器を完全に密閉することである。し
かしながら、この場合には、密閉素電池の安全弁が作動
してその内部ガスが素電池外へ放出された場合に、その
ガスが電池パックの容器内に蓄積してその内部圧力の上
昇を招き、極端な場合には、電池パック自体のフクレや
破裂を招くおそれがある。

【０００７】また、電池パック自体にも、電池パックの
内部圧力が規定値を超えると作動する安全弁を備える方
法もあるが、この場合には、安全弁の体積が大きく、ま
た、それを備え付けるためのコストも無視できないもの
がある。

【０００８】そこで、安全弁を備える密閉式素電池を容
器に収納してなる電池パックにおいて、防水性・防滴性
の機能を有して、しかも、該密閉式素電池の安全弁が作
動してその内部ガスが電池パックの容器内に放出されて
も、そのガスが電池パックの容器内に蓄積しない電池パ
ックが望まれていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するために、安全弁を備える密閉式素電池を容器に
収納してなる電池パックにおいて、該容器はその内部と
外部との連通孔を備え、該連通孔は通気性を有する撥水
性の多孔質膜によって仕切られた電池パックを提供す
る。

【００１０】

【作用】本発明の構成を採用すると、次の作用が得られ
る。

【００１１】すなわち、通気性を有する撥水性の多孔質
膜は、ガスを通過させるが、接触角の大きい水などの液
体をはじく。したがって、電池パックの容器が、その内
部と外部との連通孔を備え、その連通孔が、この通気性
を有する撥水性の多孔膜によって仕切られていると、密
閉式素電池の安全弁から放出される素電池の内部ガス
は、電池パックの容器の連通孔および多孔膜を通過して
電池パックの外部へ放出されるので、密閉式電池から放
出された素電池の内部ガスが電池パックの内部に蓄積す
ることが防止される。

【００１２】さらに、この電池パックが雨滴などに曝さ
れても、その水滴が、連通孔を仕切る撥水性の多孔質膜
によってはじかれて、電池パックの内部に侵入しないの
で、良好な防水性・防滴性を有する電池パックが得られ
る。

【００１３】しかも、本発明の電池パックは、その容器
に連通孔を有し、これを通気性を有する撥水性の多孔質
膜で仕切るという簡略な構造を有しているので、安全弁
を用いる場合と比較して、その体積が小さくコストが低
いという作用も有している。

【００１４】本発明の電池パックが備える通気性を有す
る撥水性の多孔質膜の材質としては、種々のものを適用
できるが、たとえば、ポリテトラフロロエチレン樹脂の
ような撥水性の高い高分子を延伸して多数の微細な細孔
を形成したものや、高分子製や金属製の多孔膜に撥水性
のフッ化カーボンを担持したものなどが好適である。ま
た、これらの多孔膜は、各種の不織布、織布、網、成型
品などと貼り合わせて補強してもよい。

【００１５】

【実施例】本発明を実施例によって詳しく説明する。［電池パックＡ］（本発明実施例）本発明になる電池パックＡの一部欠裁外形図を図１に示
す。電池パックＡは、次のようにして製作した。

【００１６】外形寸法が４８ｍｍ（長さ）×１６．４ｍ
ｍ（幅）×７．８ｍｍ（厚さ）で、定格容量が８５０ｍ
Ａｈの素電池２（日本電池（株）製の密閉式角形ニッケ
ル−金属水素化物素電池「ＨＰ９ＣＭ」型電池）を３個
直列に接続して、合成樹脂製の容器１に収納して電池パ
ックを製作した。

【００１７】この密閉式角形ニッケル−金属水素化物蓄
電池は、作動圧が約６気圧の復帰式安全弁３を備えてい
る。また、この電池パックの容器は厚さが約１ｍｍであ
り、直径が４．５ｍｍの連通孔４を容器の３箇所に設
け、通気性を有する撥水性の多孔質膜５を、電池パック
の容器１の裏側からこの連通孔４に貼り付けて、電池容
器１の内部と外部とを仕切った。この通気性を有する撥
水性の多孔質膜５は、孔径が３μm 程度の多数の微細孔
を有するポリテトラフロロエチレ樹脂製の多孔膜にポリ
オレフィンの不織布を裏打ちして補強したものであっ
て、ＪＩＳＰ８１１７の「紙および板紙の透気度試験
法」による透気度が約１０秒のものである。この電池パ
ックの容器は、上記の連通孔の他の部位を気密にした。［電池パックＢ］（比較例１）比較例の電池パックＢは、上記の電池パックＡにおける
容器の連通孔および通気性を有する撥水性の多孔質膜を
備えることなく、その他の構成は電池パックＡと同じに
して製作した。つまり、完全に密閉された構造となって
いる。［電池パックＣ］（比較例２）比較例の電池パックＣは、上記の電池パックＡにおける
容器の連通孔を設けるが通気性を有する撥水性の多孔質
膜を備えることなく、その他の構成は電池パックＡと同
じにして製作した。［防水試験］上記の３種類の電池パックＡ、ＢおよびＣ
を用いて、ＪＩＳＣ０９２０の「電気機械器具および
配線材料の防水試験通則」の方法によって防水試験を行
なった。その結果、本発明の電池パックＡは、保護等級
７（防浸形）の試験に合格し、比較例１の電池パックＢ
は、保護等級８（水中形）の試験に合格し、比較例２の
電池パックＣは、保護等級０（無保護）に相当した。す
なわち、本発明の電池パックＡおよび比較例の電池パッ
クＢでは、良好な防水性の効果が得られたが、比較例の
電池パックＣでは、防水性の効果が得られず、水滴が連
通孔から電池パックの内部に浸入し、内部の素電池の金
属ケースの発錆やリーク電流の原因となった。［逆充電試験］つぎに、電池パックが誤使用されること
を想定し、上記の３種類の電池パックＡ、ＢおよびＣを
放電状態にしてから、これらの電池パックの定格容量に
関して５時間率（１７０ｍＡ）の電流で逆充電を５時間
続ける試験を行なった。

【００１８】この試験では、素電池の電解液中の水の電
気分解が起こり、標準状態で毎秒約０．０９ｃｃの水素
ガスおよび酸素ガスの混合ガスが発生する。これらのガ
スは、この速度で発生すると、密閉式ニッケル−金属水
素化物蓄電池の内部で消費することがほとんど不可能で
あるので、その安全弁から電池パックの容器内へ放出さ
れる。

【００１９】この試験を行なったところ、次の結果が得
られた。

【００２０】つまり、本発明の電池パックＡおよび比較
例２の電池パックＣでは、逆充電試験中に、密閉式ニッ
ケル−金属水素化物蓄電池の安全弁から放出された水素
ガスおよび酸素ガスが、電池パックの容器の連通孔から
電池パックの外部へ放出されたので、電池パックの形状
は変化しなかった。

【００２１】一方、比較例１の電池パックＢでは、電池
パックの容器が密閉されていて容器に連通孔を備えてい
ないので、過放電試験中に密閉式ニッケル−金属水素化
物の安全弁から放出された水素ガスおよび酸素ガスが、
電池パックの容器内に蓄積されて電池パックの内部圧力
が著しく上昇し、その容器が破裂した。

【００２２】このように、本発明の電池パックは、優れ
た防水性と、電池パックに収納された密閉式電池の安全
弁から放出されるガスを電池パックの外部へ効果的に排
気する機能の両方を兼ね備えていることが明らかであ
る。

【００２３】なお、上記の実施例では、電池パックの容
器に収納する密閉式素電池として、直列に接続した３個
の特定の形式・容量の密閉式角形ニッケル−金属水素化
物を用いる例を示した。しかしながら、素電池の種類や
形式・容量は、この実施例のものに限定されず、マンガ
ン乾電池、アルカリマンガン乾電池、リチウム一次電
池、ニッケル−カドミウム蓄電池、ニッケル−金属水素
化物蓄電池、ニッケル−亜鉛蓄電池、鉛蓄電池、リチウ
ム二次電池など、密閉式電池一般に適用して、同様の作
用効果が得られる。また、電池パックに収納する密閉式
素電池の個数（単数も含む）や接続方法が上記実施例と
異なる場合にも、同様の作用効果が得られる。電池パッ
クの容器に設ける連通孔の大きさや個数は、通気性を有
する撥水性の多孔質膜の透気度の値と、密閉式素電池か
らのガスの発生速度に応じて決定することができる。

【００２４】また、上記の実施例では、通気性を有する
撥水性の多孔質膜の材質として、孔径が３μm 程度の多
数の微細孔を有するポリテトラフロロエチレン樹脂製の
多孔にポリオレフィンの不織布を裏打ちして補強したも
のを用いたが、本願発明の構成はこれに限定されるもの
ではなく、高分子製や金属製の多孔膜に撥水性のフッ化
カーボンを担持したものを多孔膜として用いたり、多孔
膜の裏打ち材として、各種の不織布、織布、網、成型品
などを貼り合わせて補強しても同様の作用効果が得られ
る。

【００２５】

【発明の効果】本発明の構成を用いると、優れた防水性
と、電池パックに収納された密閉式素電池の安全弁から
放出されるガスを電池パックの外部へ効果的に排気する
機能の両方を兼ね備える電池パックを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる電池パックの一部欠裁外形図。

【符号の説明】

１電池パックの容器２素電池３素電池の安全弁４連通孔５通気性を有する撥水性の多孔質膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】安全弁を備える密閉式の素電池が容器内に
収納されており、該容器はその内部と外部との連通孔を
備えており、該連通孔は通気性を有する撥水性の多孔質
膜によって仕切られたことを特徴とする電池パック。