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JP2012009332A - Secondary battery - Google Patents

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JP2012009332A
JP2012009332A JP2010145116A JP2010145116A JP2012009332A JP 2012009332 A JP2012009332 A JP 2012009332A JP 2010145116 A JP2010145116 A JP 2010145116A JP 2010145116 A JP2010145116 A JP 2010145116A JP 2012009332 A JP2012009332 A JP 2012009332A
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Japan
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side wall
secondary battery
lower side
container
plate
Prior art date
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Application number
JP2010145116A
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Japanese (ja)
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Masahiko Kubo
昌彦 久保
Mikiya Shimada
幹也 嶋田
Keizo Oda
敬三 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
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Publication date
Application filed by Panasonic Corp filed Critical Panasonic Corp
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Abstract

【課題】発電要素を収容する収容体の強度を低下させることがないとともに、内部が複数の室に区分された収容体が内圧の上昇により破損するときに、破損される部分を内圧が上昇した室に対応する部分に限定して、破片及び電解液の飛散を抑制することができる二次電池を提供する。
【解決手段】二次電池10は、複数の極板群24、電解液、並びに、極板群24及び電解液を収容する収容体1を備える。収容体1の内部は、隔壁により複数の収容室22に区分されている。その隔壁は、一対の板状部からなる上側壁44と、下側壁20とで構成される。下側壁20の上部が一対の板状部の間に差し込まれて、難破断部が形成されている。
【選択図】図2
An object of the present invention is to reduce the strength of a container that houses a power generation element, and when the container divided into a plurality of chambers breaks due to an increase in internal pressure, the internal pressure rises in the damaged part. Provided is a secondary battery that is limited to a portion corresponding to a chamber and can suppress scattering of fragments and electrolyte.
A secondary battery includes a plurality of electrode plate groups, an electrolyte solution, and a container that stores the electrode plate group and the electrolyte solution. The interior of the container 1 is divided into a plurality of storage chambers 22 by partition walls. The partition wall includes an upper side wall 44 made of a pair of plate-like portions and a lower side wall 20. The upper part of the lower side wall 20 is inserted between the pair of plate-like parts to form a hardly breakable part.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、発電要素を収容する収容体が内圧の上昇により破損するときに、収容体の破片や電解液が飛散するのを抑制する飛散抑制機構を有する二次電池に関する。   The present invention relates to a secondary battery having a scattering suppression mechanism that suppresses scattering of fragments and electrolytic solution of a container when a container that houses a power generation element is damaged due to an increase in internal pressure.

鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、及びリチウムイオン電池などの二次電池は、充電により繰り返し使用できることから、車載用電源、携帯電子機器用電源、及び蓄電設備用電源等に、幅広く使用されている。このように、二次電池の使用範囲が拡がるにつれて、充電方法や使用方法を誤って使用する誤使用も増加する。誤使用により過充電や逆接続がなされると、二次電池の種類によっては、電解液の漏液や電池の破損のおそれが生じる。   Secondary batteries such as lead-acid batteries, nickel-cadmium batteries, nickel-metal hydride batteries, and lithium-ion batteries can be used repeatedly by charging, so they are widely used in in-vehicle power supplies, portable electronic device power supplies, and power storage equipment power supplies. ing. As described above, as the usage range of the secondary battery is expanded, misuse that erroneously uses the charging method and the usage method also increases. If overcharge or reverse connection is made due to misuse, the electrolyte may leak or the battery may be damaged depending on the type of secondary battery.

そこで、特に携帯電子機器用電源として二次電池、例えばリチウムイオン電池を使用する場合には、1または複数の二次電池をパック化した電池パックとして使用することが多い。電池パックは、特定の機種のための電源として形状、容量等が特化されており、その充電装置には、特定の電池パックの充電特性に対応して、過充電や逆接続を防止するための機能が組み込まれる。それゆえに、二次電池を電池パックとして使用する場合には、充電時の漏液や電池の破損のおそれは極めて低くなる。   Therefore, in particular, when a secondary battery such as a lithium ion battery is used as a power source for portable electronic devices, it is often used as a battery pack in which one or a plurality of secondary batteries are packed. Battery packs are specialized in shape, capacity, etc. as a power source for specific models, and the charging device is designed to prevent overcharging and reverse connection according to the charging characteristics of the specific battery pack. Incorporated functions. Therefore, when the secondary battery is used as a battery pack, the risk of leakage during charging and battery damage is extremely low.

一方、例えば自動車用のバッテリとして用いられる鉛蓄電池、ニッケル水素電池、及びニッケルカドミウム電池等は、電池パックの形態で特定の機種用の電源として使用されるのではなく、様々な機種で使用することができる汎用性を求められることが多い。このため、これらの二次電池において過充電や逆接続等の誤使用を避けるためには、電池ケースや、その蓋に充電方法や使用方法を明示して注意を喚起するといった方法に頼らざるを得ない。   On the other hand, for example, lead storage batteries, nickel metal hydride batteries, nickel cadmium batteries, etc. used as automobile batteries are not used as power sources for specific models in the form of battery packs, but should be used in various models. It is often required to be versatile. For this reason, in order to avoid misuse such as overcharging and reverse connection in these secondary batteries, it is necessary to rely on battery cases and methods that call attention by clearly indicating the charging method and usage method on the lid. I don't get it.

よって、電池パックとして使用されない、鉛蓄電池等の二次電池には、誤使用による漏液や収容体の破損が発生した場合に、それによって生じる被害を最小限度に抑えるための機構を付属させることが望ましい。   Therefore, a secondary battery such as a lead-acid battery that is not used as a battery pack should be equipped with a mechanism for minimizing the damage caused by leakage or damage to the container due to misuse. Is desirable.

この点に関連して、特許文献1〜3では、鉛蓄電池のケースの蓋の内面を切り欠く等して、蓋に薄肉部を設けることが提案されている。これらの提案によれば、過充電等を原因として収容体の内部にガスが充満し、そのガスの化学反応により内圧が上昇して収容体が破損するときには、まず薄肉部が破断する。よって、内圧が上昇する早期の段階で、収容体の内部のガスが外部に放出されて、破損のエネルギが小さくなる。よって、収容体が大きく破損されるのを防止するとともに、収容体の破片や電解液が広範囲に飛散するのを防止することができる。   In relation to this point, Patent Documents 1 to 3 propose that a thin-walled portion is provided on the lid, such as by cutting out the inner surface of the lid of the lead-acid battery case. According to these proposals, when the container is filled with gas due to overcharge or the like, and the internal pressure rises due to a chemical reaction of the gas and the container is damaged, the thin portion is first broken. Therefore, at an early stage when the internal pressure rises, the gas inside the container is released to the outside, and the energy for damage is reduced. Therefore, it is possible to prevent the container from being greatly damaged, and to prevent the fragments and electrolyte solution of the container from being scattered widely.

実開昭63−135760号公報Japanese Utility Model Publication No. 63-135760 特開昭54−111639号公報Japanese Patent Laid-Open No. 54-1111639 実開平2−120750号公報Japanese Utility Model Publication No. 2-120750

ところが、鉛蓄電池等の二次電池は、内部が、いくつかの独立した室に区分されているものも多い。そのような二次電池の蓋に特許文献1のような薄肉部を設けると、1つの室の内圧の上昇により薄肉部が破断したときに、薄肉部の、いくつかの室に対応する部分が連鎖的に破断してしまうこともあり得る。その結果、蓋の破損が広範囲に及ぶことになり、いくつかの室の中に収容された電解液が飛散してしまうことも考えられる。よって、かえって破片や電解液の飛散の程度が大きくなることも考えられる。さらには、蓋に、そのような薄肉部を設けると、蓋の強度が低下し、落下等の衝撃で、蓋が容易に破壊されてしまうことも考えられる。   However, many secondary batteries such as lead-acid batteries are divided into several independent chambers. When a thin-walled portion as in Patent Document 1 is provided on the lid of such a secondary battery, when the thin-walled portion breaks due to an increase in the internal pressure of one chamber, portions corresponding to several chambers of the thin-walled portion are There is a possibility that the chain breaks. As a result, the cover is damaged in a wide range, and the electrolyte contained in some chambers may be scattered. Therefore, it is conceivable that the degree of debris and electrolyte scattering increases. Furthermore, if such a thin portion is provided on the lid, the strength of the lid may be reduced, and the lid may be easily destroyed by an impact such as dropping.

そこで、本発明は、発電要素を収容する収容体の強度を低下させることがなく、内部が複数の室に区分された収容体が内圧の上昇により破損するときに、破損される部分をできるだけ内圧が上昇した室に対応する部分に限定することを目的としている。これにより、破片及び電解液の飛散を抑制することが可能な二次電池を提供することができる。   Therefore, the present invention does not reduce the strength of the container that houses the power generation element, and when the container whose interior is divided into a plurality of chambers is damaged by an increase in internal pressure, It is intended to be limited to the part corresponding to the chamber where the rise. Thereby, the secondary battery which can suppress scattering of a fragment and electrolyte solution can be provided.

本発明は、正極板、負極板及びセパレータをそれぞれが有する複数の極板群、電解液、前記複数の極板群及び前記電解液を収容する収容体、並びに前記収容体の内部を複数の収容室に区分する少なくとも1つの隔壁、を備える二次電池であって、
前記複数の収容室が、それぞれ、少なくとも1つの前記極板群及び前記電解液を収容し、
前記収容体が、前記電解液の液面よりも上部で内部に気体を保持する気体保持部を有し、
前記隔壁が、前記気体保持部と隣接する部分に難破断部を有する、二次電池に関する。
The present invention provides a plurality of electrode plate groups each having a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, an electrolytic solution, a container that stores the plurality of electrode plate groups and the electrolyte solution, and a plurality of housings inside the container. A secondary battery comprising at least one partition wall divided into chambers,
The plurality of storage chambers each store at least one of the electrode plate group and the electrolyte solution,
The container has a gas holding part that holds gas inside at an upper part than the liquid level of the electrolyte solution,
The partition relates to a secondary battery having a hard-to-break part in a part adjacent to the gas holding part.

本発明の二次電池によれば、内部が複数の室に区分された収容体が内圧の上昇により破損するときに、破損される部分を内圧が上昇した室に対応する部分に限定して、破片及び電解液の飛散を抑制することができる。また、発電要素を収容する収容体の強度を低下させることもない。   According to the secondary battery of the present invention, when the container whose interior is divided into a plurality of chambers is damaged due to an increase in internal pressure, the portion to be damaged is limited to the portion corresponding to the chamber in which the internal pressure has increased, Spattering of fragments and electrolyte can be suppressed. Further, the strength of the container that houses the power generation element is not reduced.

本発明の一実施形態に係る二次電池の外観を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the external appearance of the secondary battery which concerns on one Embodiment of this invention. 図1の二次電池の内部構造を示す、ケースから蓋を取り外し、蓋の一部を切り欠いた斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing an internal structure of the secondary battery of FIG. 1 with a lid removed from a case and a part of the lid cut away. 図2のIII-III線による矢視拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2. 本発明の他の実施形態に係る二次電池の特徴部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the characteristic part of the rechargeable battery concerning other embodiments of the present invention. 本発明のさらに他の実施形態に係る二次電池の特徴部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the characterizing portion of the rechargeable battery concerning other embodiments of the present invention. 本発明のさらに他の実施形態に係る二次電池の特徴部分の拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the characterizing portion of the rechargeable battery concerning other embodiments of the present invention.

本発明の二次電池は、正極板、負極板及びセパレータをそれぞれが含む複数の極板群、電解液、複数の極板群及び電解液を収容する収容体、並びに収容体の内部を複数の収容室に区分する少なくとも1つの隔壁、を備えている。複数の収容室は、それぞれ、少なくとも1つの極板群、及び電解液を収容している。収容体は、電解液の液面よりも上部で内部に気体を保持する気体保持部を有している。隔壁は、気体保持部と隣接する部分に難破断部を有している。   The secondary battery according to the present invention includes a plurality of electrode plate groups each including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, an electrolyte solution, a plurality of electrode plate groups, a container containing the electrolyte solution, and a plurality of interiors of the container. And at least one partition wall that is divided into storage chambers. Each of the plurality of storage chambers stores at least one electrode plate group and an electrolytic solution. The container has a gas holding unit that holds gas inside at an upper part than the liquid level of the electrolytic solution. The partition wall has a hard-to-break part in a part adjacent to the gas holding part.

収容体が内圧の上昇により破損するのは、収容体の気体保持部に充満したガスが化学反応を起こし、その反応熱により収容体内部の気体が膨張することが原因となる場合が多い。収容体の内部がいくつかの収容室に区分されている二次電池においては、最初は1つの収容室の中だけで化学反応が発生する。しかし、各収容室を区分する隔壁が破断してしまうと、反応が順次、他の収容室に伝搬していく。   The container is often damaged due to an increase in internal pressure because the gas filled in the gas holding part of the container causes a chemical reaction and the gas inside the container expands due to the reaction heat. In a secondary battery in which the interior of the container is divided into several storage chambers, a chemical reaction occurs at first in only one storage chamber. However, if the partition wall that divides each storage chamber breaks, the reaction sequentially propagates to other storage chambers.

本発明の二次電池では、いずれかの収容室の内部で化学反応が発生したときに、最も大きな力が加わりやすい、隔壁の、気体保持部に隣接した部分に難破断部が設けられている。このため、いずれかの収容室の内部で反応が発生して、収容体の、当該収容室に対応する部分が破損したとしても、難破断部の存在により、隔壁が破断してしまうのを避けることができる。   In the secondary battery of the present invention, when a chemical reaction occurs in any of the storage chambers, a hard-to-break part is provided in a part of the partition adjacent to the gas holding part, which is most easily subjected to the greatest force. . For this reason, even if a reaction occurs inside one of the storage chambers and a portion of the storage body corresponding to the storage chamber is damaged, it is avoided that the partition walls are broken due to the presence of the hard-to-break portion. be able to.

よって、隣接する他の収容室で反応が誘発されるのを防止することができ、収容体の破損を最小限度に抑えることができる。その結果、破片の飛散が抑えられるだけではなく、電解液が複数の収容室から飛散するのを防止することができる。よって、電解液の飛散を抑制することもできる。   Therefore, it is possible to prevent a reaction from being induced in another adjacent storage chamber, and it is possible to minimize damage to the storage body. As a result, not only the scattering of the fragments can be suppressed, but also the electrolytic solution can be prevented from scattering from the plurality of storage chambers. Therefore, scattering of the electrolytic solution can be suppressed.

本発明の一形態に係る二次電池においては、収容体は、開口部を有する方形のケースと、その開口部を封口する蓋と、を含む。隔壁は、ケースに支持された下側壁と、蓋に支持された上側壁とを含む。上側壁は、所定の間隔で配置された一対の板状部を含む。難破断部は、一対の板状部と、その間に差し込まれた下側壁の上部とで形成されている。   In the secondary battery according to one aspect of the present invention, the container includes a rectangular case having an opening and a lid that seals the opening. The partition includes a lower side wall supported by the case and an upper side wall supported by the lid. The upper side wall includes a pair of plate-like portions arranged at a predetermined interval. The hard-to-break part is formed by a pair of plate-like parts and the upper part of the lower side wall inserted therebetween.

以上の構成によれば、下側壁は、従来の二次電池と同様の一重構造の板状部とし、上側壁だけを従来とは異なる二重構造の板状部とするだけの簡単な構成で、難破断部を形成することができる。よって、特にコストを増大させることなく、破片や電解液の飛散を抑制することが可能となる。   According to the above configuration, the lower wall has a simple structure similar to that of a conventional secondary battery, and only the upper wall has a plate structure having a double structure different from the conventional one. A hard-to-break part can be formed. Therefore, it is possible to suppress scattering of fragments and electrolyte without particularly increasing the cost.

また、隔壁の気体保持部と隣接する部分に難破断部を設けることで、電解液の液面よりも下の部分(収容体の液体保持部)とほぼ対応している下側壁の厚みを、従来の隔壁の厚み(例えば、2〜3mm)よりも小さな厚み(例えば、1〜1.5mm)とすることも可能である。よって、液体保持部の実質的な容積を増大させることも可能となり、電池容量の増加が容易となる。なお、隔壁は、一般的には、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチロール樹脂、及びABS樹脂等の材料から形成される。   In addition, by providing a hard-to-break part in the part adjacent to the gas holding part of the partition wall, the thickness of the lower side wall substantially corresponding to the part below the liquid level of the electrolyte (liquid holding part of the container), It is also possible to make the thickness (for example, 1 to 1.5 mm) smaller than the thickness of the conventional partition wall (for example, 2 to 3 mm). Therefore, it is possible to increase the substantial volume of the liquid holding part, and the battery capacity can be easily increased. In addition, generally a partition is formed from materials, such as a polypropylene, a high density polyethylene, a polystyrene, an acrylic resin, a styrene resin, and an ABS resin.

本発明の他の形態に係る二次電池においては、一対の板状部の間隔を、下側壁の上部の厚みよりも0.2〜5mmだけ大きくし、下側壁の上端部を蓋と接合することにより、難破断部が形成される。   In the secondary battery according to another embodiment of the present invention, the distance between the pair of plate-like portions is made 0.2 to 5 mm larger than the thickness of the upper portion of the lower side wall, and the upper end portion of the lower side wall is joined to the lid. Thereby, a difficult-to-break part is formed.

このように、一対の板状部の間隔を、下側壁の上部の厚みよりも0.2mm以上大きくすることにより、下側壁の上端部と蓋とを、溶着、または接着剤により接着する等して、接合するための治具(例えば、溶着のための熱板)を板状部と下側壁との間に差し込むことが容易となる。一方、一対の板状部の間隔を、下側壁の上部の厚みよりも5mmを超えて大きくしないことにより、一対の板状部と下側壁の上部とが難破断部として機能しなくなるのを防止することができる。一対の板状部の間隔が大きくなりすぎると、一対の板状部と下側壁の上部との一体性が薄れ、相互に補強し合わなくなるからである。   In this way, the distance between the pair of plate-like portions is set to be 0.2 mm or more larger than the thickness of the upper portion of the lower side wall, so that the upper end portion of the lower side wall and the lid are bonded by adhesion or an adhesive. Thus, it becomes easy to insert a jig for joining (for example, a hot plate for welding) between the plate-like portion and the lower side wall. On the other hand, by preventing the distance between the pair of plate-like portions from exceeding 5 mm more than the thickness of the upper portion of the lower side wall, the pair of plate-like portions and the upper portion of the lower side wall are prevented from functioning as hard-to-break parts. can do. This is because if the distance between the pair of plate-like portions becomes too large, the integrity of the pair of plate-like portions and the upper portion of the lower side wall will be reduced, and they will not reinforce each other.

さらには、上記構成によれば、一対の板状部と下側壁との間に適度の余裕が生じる。よって、気体保持部の内部で化学反応が生じたときに、下側壁に伝わる衝撃を緩和することができる。よって、隔壁の破断を効果的に防止することができる。   Furthermore, according to the said structure, a moderate margin arises between a pair of plate-shaped part and a lower side wall. Therefore, when a chemical reaction occurs inside the gas holding part, the impact transmitted to the lower side wall can be reduced. Therefore, the breakage of the partition wall can be effectively prevented.

本発明のさらに他の形態に係る二次電池においては、一対の板状部の間に差し込まれた、下側壁の上部が、蓋及び一対の板状部に接合されている。これにより、一対の板状部と下側壁の上部とが一体化されて、強度の大きい難破断部を形成することができる。また、各収容室の間の密閉性を高めることができる。   In the secondary battery according to still another embodiment of the present invention, the upper portion of the lower side wall inserted between the pair of plate-like portions is joined to the lid and the pair of plate-like portions. Thereby, a pair of plate-shaped part and the upper part of a lower side wall are integrated, and a hard-to-break part with large intensity | strength can be formed. Moreover, the sealing property between each accommodating chamber can be improved.

本発明のさらに他の形態に係る二次電池においては、難破断部が、隔壁を部分的に厚くした肉厚部を含んでいる。この構成により、難破断部を形成するために、特別に強度の高い材料を使用する必要がなく、容易に難破断部を形成することができる。よって、従来、二次電池内部の隔壁に使用されているのと同じ材料で難破断部を形成できるので、コストの上昇を抑えることができる。   In the secondary battery according to still another embodiment of the present invention, the hard-to-break part includes a thick part in which the partition wall is partially thickened. With this configuration, it is not necessary to use a material having a particularly high strength in order to form the hard-to-break part, and the hard-to-break part can be easily formed. Therefore, since a difficult-to-break part can be formed with the same material conventionally used for the partition inside a secondary battery, the raise of cost can be suppressed.

このとき、肉厚部の肉厚は、隔壁の他の部分の肉厚(例えば、2〜3mm)よりも100〜400%大きくするのが好ましい。その下限を100%以上とすることにより、効果的に隔壁の破断を防止できる。その上限を400%以下とすることにより、二次電池の重量が無用に増大するのを防止することができる。   At this time, it is preferable that the thickness of the thick part is 100 to 400% larger than the thickness (for example, 2 to 3 mm) of the other part of the partition wall. By setting the lower limit to 100% or more, breakage of the partition walls can be effectively prevented. By making the upper limit 400% or less, it is possible to prevent the weight of the secondary battery from increasing unnecessarily.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
(実施形態1)
図1に、本発明の実施形態1に係る二次電池を斜視図により示す。図2に、二次電池の内部構造を斜視図により示す。図3に、図2のIII-III線の矢視拡大断面図を示す。なお、図2においては、ケース及び蓋の一部を切り欠いて、内部の可視性を高めている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing a secondary battery according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the secondary battery. FIG. 3 shows an enlarged sectional view taken along line III-III in FIG. In FIG. 2, the case and the lid are partially cut away to improve the internal visibility.

図示例の電池10は、方形で天側に開口部を有するケース16、及びケース16の開口部を塞ぐ蓋(封口体)18を備えている。ケース16及び蓋18が、電池10の発電要素を収容する収容体1を構成している。発電要素は、複数の電極群24と、例えば図示しない硫酸水溶液からなる電解液とを含む。電極群24は、それぞれ、正極、負極及びそれらの間に介在されるセパレータを含む。   The battery 10 in the illustrated example includes a case 16 having a square shape and an opening on the top side, and a lid (sealing body) 18 that closes the opening of the case 16. The case 16 and the lid 18 constitute the housing 1 that houses the power generation element of the battery 10. The power generation element includes a plurality of electrode groups 24 and an electrolytic solution made of a sulfuric acid aqueous solution (not shown), for example. Each of the electrode groups 24 includes a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed therebetween.

ケース16及び蓋18は、絶縁体から構成される。その絶縁体の例としては、ポリプロピレン、高密度ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、スチロール樹脂、ABS樹脂などが挙げられる。   The case 16 and the lid 18 are made of an insulator. Examples of the insulator include polypropylene, high density polyethylene, polystyrene, acrylic resin, styrene resin, ABS resin, and the like.

ケース16には、一般的に、その深さHの70〜80%の液位となるように電解液が入れられる。収容体1の電解液の液面よりも上の部分は、空気などの気体を内部に保持する気体保持部1aとなっている。したがって、隔壁の「気体保持部と隣接する部分」とは、ケースの深さをHとすると、例えば、隔壁の下から0.6H〜0.9Hの位置を境界として、その境界よりも上の部分を指す。   The case 16 is generally filled with an electrolyte so that the liquid level is 70 to 80% of the depth H thereof. A portion of the container 1 above the liquid surface of the electrolytic solution is a gas holding portion 1a that holds a gas such as air inside. Therefore, the “part adjacent to the gas holding part” of the partition wall is, for example, above the boundary with the position of 0.6H to 0.9H as the boundary from the bottom of the partition wall, where the depth of the case is H. Refers to the part.

気体保持部1aは、過充電や逆接続の際に発生するガスが内部に充満する部分であり、充満したガスが化学反応を生じると、非常に破損されやすい部分である。   The gas holding part 1a is a part where the gas generated during overcharging or reverse connection is filled, and is a part that is very easily damaged when the filled gas undergoes a chemical reaction.

これに対して、収容体1の電解液の液面よりも下の部分は、電解液を内部に保持する液体保持部1bとなっている。液体保持部1bは、収容体1が破損するときにも化学反応の影響を直接的に受けることがなく、比較的破損されにくい部分である。   On the other hand, the part below the liquid level of the electrolyte solution of the container 1 is a liquid holding part 1b that holds the electrolyte solution inside. The liquid holding portion 1b is a portion that is not easily damaged by the chemical reaction even when the container 1 is damaged, and is relatively difficult to be damaged.

収容体1の内部は、所定数(図示例では6つ)のセル室22に区分されている。各セル室22には、それぞれ電極群24、及び電解液が収容されている。隣接するセル室22間では、各電極群24が、ストラップ26及び接続部28を介して、直列に接続されている。ケース16の両端のセル室22に収容された電極群24は、それぞれの正極または負極が、正極または負極の極柱30及び32と接続されている。   The interior of the container 1 is divided into a predetermined number (six in the illustrated example) of cell chambers 22. Each cell chamber 22 accommodates an electrode group 24 and an electrolyte. Between adjacent cell chambers 22, each electrode group 24 is connected in series via a strap 26 and a connection portion 28. In the electrode group 24 accommodated in the cell chambers 22 at both ends of the case 16, each positive electrode or negative electrode is connected to the positive or negative electrode poles 30 and 32.

そして、ケース16の内側には、各セル室22を区分する隔壁46の一部分である、所定数(図示例では5つ)の下側壁20が形成されている。下側壁20には、上述したケース16及び蓋18に使用される材料と同じ材料を使用することができる。また、繊維や金属でそれらの材料を補強した複合材料を使用することもできる。   A predetermined number (five in the illustrated example) of the lower side walls 20, which are part of the partition walls 46 that partition the cell chambers 22, are formed inside the case 16. The same material as that used for the case 16 and the lid 18 described above can be used for the lower wall 20. Moreover, the composite material which reinforced those materials with the fiber and the metal can also be used.

蓋18は、略長方形の天板部18a、及び天板部18aの外周部を下側に垂直に折り曲げるようにして設けられた所定高さの脚部18bを有する。蓋18の天板部18aには、極柱30及び32とそれぞれ接続される一対の電極端子34及び36が設けられている。電極端子34及び36は、天板部18aの、収容体1の上面視の長手方向Xの両端部近傍で、収容体1の上面視の幅方向Yの一方に偏った位置にそれぞれ設置されている。また、天板部18aにおける幅方向Yの他方に偏った位置には、長手方向Xと平行に等間隔で並ぶように、各セル室22に電解液を補充するための開口部(電解液補充用孔)38が設けられている。電解液補充用孔38は栓40で密封されている。   The lid 18 has a substantially rectangular top plate portion 18a and a leg portion 18b having a predetermined height provided so as to bend the outer peripheral portion of the top plate portion 18a vertically downward. The top plate portion 18a of the lid 18 is provided with a pair of electrode terminals 34 and 36 connected to the pole columns 30 and 32, respectively. The electrode terminals 34 and 36 are respectively installed in positions near both ends of the top plate portion 18a in the longitudinal direction X in the top view of the container 1 and biased to one side in the width direction Y in the top view of the container 1. Yes. In addition, an opening for replenishing the electrolyte in each cell chamber 22 (electrolyte replenishment) so as to be arranged at equal intervals parallel to the longitudinal direction X at a position biased to the other side in the width direction Y in the top plate portion 18a. Hole) 38 is provided. The electrolyte replenishment hole 38 is sealed with a stopper 40.

さらに、蓋18は、天板部18aの下面の各下側壁20と対応する位置に、それぞれ、所定の間隔で平行に配置された一対の板状部42からなる上側壁44が形成されている。蓋18は、脚部18bの下端部が、ケース16の開口部の上端部と溶着されることでケース16の開口部を封口する。   Further, the lid 18 is formed with an upper side wall 44 composed of a pair of plate-like portions 42 arranged in parallel at predetermined intervals at positions corresponding to the lower side walls 20 on the lower surface of the top plate portion 18a. . The lid 18 seals the opening of the case 16 by welding the lower end of the leg 18 b to the upper end of the opening of the case 16.

隔壁46は、下側壁20の上部を一対の板状部42の間に差し込み、その状態で下側壁20の上端部を天板部18の下面に溶着、または接着剤により接着することで、隔壁46が形成される。つまり、隔壁46は、下側壁20と上側壁44とから構成されている。   The partition wall 46 is formed by inserting the upper portion of the lower side wall 20 between the pair of plate-like portions 42 and welding the upper end portion of the lower side wall 20 to the lower surface of the top plate portion 18 or bonding it with an adhesive. 46 is formed. That is, the partition wall 46 is composed of the lower side wall 20 and the upper side wall 44.

そして、一対の板状部42と、下側壁20の上部との重なりの部分が、隔壁46の他の部分よりも破断しにくい難破断部48を形成している。ここで、一対の板状部42の間隔L2は、下側壁20の厚さL1よりも0.2〜5mm、より好ましくは、1〜2mmだけ大きくされている。   And the overlapping part of a pair of plate-shaped part 42 and the upper part of the lower side wall 20 forms the difficult-to-break part 48 which is hard to fracture | rupture rather than the other part of the partition 46. Here, the space | interval L2 of a pair of plate-shaped part 42 is 0.2-5 mm larger than the thickness L1 of the lower side wall 20, More preferably, it is enlarged only 1-2 mm.

例えば、板状部42の厚みは、1〜6mmとすることができる。例えば、板状部42の幅(天板部18aの下面からの高さ)は、20〜80mmとすることができる。板状部42は、天板部18aと同じ材料から構成することも、天板部18aとは異なる材料から構成することも可能である。ケース16及び蓋18の材料を、繊維や金属で補強した複合材料を使用することもできる。   For example, the thickness of the plate-like portion 42 can be 1 to 6 mm. For example, the width of the plate-like portion 42 (height from the lower surface of the top plate portion 18a) can be set to 20 to 80 mm. The plate-like portion 42 can be made of the same material as that of the top plate portion 18a or can be made of a material different from that of the top plate portion 18a. A composite material in which the material of the case 16 and the lid 18 is reinforced with fibers or metal can also be used.

ここで、図3に示すように、上側壁44の下端部が、電解液の通常の液面Sよりもわずかに下の位置となるように一対の板状部42の上下方向の幅を設定することで、気体保持部1aの内部で化学反応が発生したときの反応エネルギが直接的に下側壁20に及ぶのを避けることができる。よって、隔壁46が下側壁20の単独部分で破断してしまうのを防止することができる。   Here, as shown in FIG. 3, the vertical width of the pair of plate-like portions 42 is set so that the lower end portion of the upper side wall 44 is positioned slightly below the normal liquid surface S of the electrolytic solution. By doing so, it is possible to avoid that the reaction energy when the chemical reaction occurs inside the gas holding portion 1a directly reaches the lower wall 20. Therefore, it is possible to prevent the partition wall 46 from being broken at a single portion of the lower side wall 20.

(実施形態2)
次に、本発明の実施形態2を説明する。
(Embodiment 2)
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described.

図4に、実施形態2に係る二次電池の特徴部分を、二次電池の一部拡大断面図により示す。実施形態2は、上側壁50が一対の板状部42から形成され、上側壁50と下側壁20とで隔壁52が形成され、一対の板状部42の間に下側壁20の上部が差し込まれて、難破断部54が形成されている点で実施形態1と同様である。   In FIG. 4, the characteristic part of the secondary battery which concerns on Embodiment 2 is shown with the partially expanded sectional view of a secondary battery. In the second embodiment, the upper side wall 50 is formed from a pair of plate-like portions 42, a partition wall 52 is formed by the upper side wall 50 and the lower side wall 20, and the upper portion of the lower side wall 20 is inserted between the pair of plate-like portions 42. Thus, the second embodiment is the same as the first embodiment in that the hard-to-break portion 54 is formed.

実施形態2が実施形態1と異なるのは、一対の板状部42を下側壁20の上部の厚みL1とほぼ等しい間隔で平行に配置している点である。
さらに、実施形態2が実施形態1と異なるのは、下側壁20の上端部が天板部18の下面に接合しているだけではなく、下側壁20上部の、一対の板状部42と接触している部分を一対の板状部42と接合している点である。
The second embodiment is different from the first embodiment in that a pair of plate-like portions 42 are arranged in parallel at an interval substantially equal to the thickness L1 of the upper portion of the lower side wall 20.
Furthermore, the second embodiment differs from the first embodiment not only in that the upper end portion of the lower side wall 20 is joined to the lower surface of the top plate portion 18 but also in contact with the pair of plate-like portions 42 at the upper portion of the lower side wall 20. This is the point in which the portion being connected is joined to the pair of plate-like portions 42.

このように、下側壁20を、蓋18と接合するだけではなく、一対の板状部とも接合することで、下側壁20と上側壁50との一体性が高くなり、難破断部54の強度を大きくすることができる。これらの接合は、実施形態1と同様に、溶着及び接着剤による接着とすることができる。上側壁50及び下側壁20の材質も実施形態1と同様である。   Thus, not only the lower side wall 20 is joined to the lid 18 but also a pair of plate-like parts, so that the integrity of the lower side wall 20 and the upper side wall 50 is increased, and the strength of the hard-to-break part 54 is increased. Can be increased. These joints can be made by welding and adhesion by an adhesive as in the first embodiment. The material of the upper side wall 50 and the lower side wall 20 is the same as that of the first embodiment.

(実施形態3)
次に、本発明の実施形態3を説明する。
(Embodiment 3)
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described.

図5に、実施形態3に係る二次電池の特徴部分を、二次電池の一部拡大断面図により示す。実施形態3では、二次電池の各隔壁60は、肉厚の上側壁62と、通常厚みの下側壁56とで構成されている。   In FIG. 5, the characteristic part of the secondary battery which concerns on Embodiment 3 is shown with the partially expanded sectional view of a secondary battery. In the third embodiment, each partition wall 60 of the secondary battery includes a thick upper side wall 62 and a normal thickness lower side wall 56.

肉厚の上側壁62は、天板部18bの下面から通常の液面Sにまで達するように形成されており、その下端部が下側壁56の上端部と溶着等により接合されている。本形態では、肉厚の上側壁62が単独で難破断部を構成している。ここで、上側壁62の肉厚は、下側壁56よりも100〜400%だけ大きくされている。例えば、下側壁56の厚みが2〜3mmであれば、上側壁62の厚みは4〜15mmである。下側壁56及び上側壁62の材質は、実施形態1と同様である。   The thick upper side wall 62 is formed so as to reach the normal liquid level S from the lower surface of the top plate portion 18b, and the lower end portion thereof is joined to the upper end portion of the lower side wall 56 by welding or the like. In the present embodiment, the thick upper side wall 62 alone constitutes a difficult-to-break part. Here, the thickness of the upper side wall 62 is made 100 to 400% larger than the lower side wall 56. For example, if the thickness of the lower side wall 56 is 2 to 3 mm, the thickness of the upper side wall 62 is 4 to 15 mm. The materials of the lower side wall 56 and the upper side wall 62 are the same as those in the first embodiment.

このように、肉厚の上側壁62により難破断部を構成することで、従来のと全く同じ材料で難破断部を形成することができるとともに、隔壁の上部を厚くするだけの簡単な構成で、低コストで難破断部を形成できる。 In this way, by forming the hardly-breakable portion with the thick upper wall 62, it is possible to form the hardly-breakable portion with the same material as that of the conventional lid, and to simply increase the thickness of the upper portion of the partition wall. Thus, it is possible to form a difficult-to-break part at low cost.

(実施形態4)
次に、本発明の実施形態4を説明する。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

図6に、実施形態4に係る二次電池の特徴部分を、二次電池の一部拡大断面図により示す。実施形態4では、二次電池は、上側壁を備えておらず、隔壁は、下側壁58だけで構成されている。   In FIG. 6, the characteristic part of the secondary battery which concerns on Embodiment 4 is shown with the partial expanded sectional view of a secondary battery. In the fourth embodiment, the secondary battery does not include the upper side wall, and the partition wall is configured only by the lower side wall 58.

下側壁58は上部に高強度部58aを有しており、その上端部が天板部18bの下面と溶着等により接合されている。高強度部58aが難破断部を構成している。ここで、高強度部58aは、下側壁58の他の部分58bよりも強度(引張強さ)の大きい材料から形成されている。   The lower wall 58 has a high-strength portion 58a in the upper portion, and the upper end portion thereof is joined to the lower surface of the top plate portion 18b by welding or the like. The high-strength portion 58a constitutes a difficult-to-break portion. Here, the high-strength portion 58a is formed of a material having a higher strength (tensile strength) than the other portion 58b of the lower side wall 58.

高強度部58aの材料の例としては、ケース16及び蓋18に使用される材料を、繊維や金属で補強した複合材料を挙げることができる。   As an example of the material of the high-strength portion 58a, a composite material in which materials used for the case 16 and the lid 18 are reinforced with fibers or metal can be cited.

下側壁58に高強度部58aを形成する具体的方法としては、高強度部58aを樹脂材料から形成する場合には、上記した強度の大きい材料を、下側壁58の他の部分58bの上端に一体成形することにより高強度部58aを形成することが考えられる。高強度部58aを他の部分58bの上端に溶着または接着剤により接着してもよい。
高強度層58aに金属材料を使用する場合には、金属板が下側壁58と一体化するようにインサート成形することが考えられる。高強度部58aの厚みは、他の部分58bと同じでもよく、異なっていてもよい。
As a specific method for forming the high-strength portion 58a on the lower side wall 58, when the high-strength portion 58a is formed from a resin material, the above-described high-strength material is applied to the upper end of the other portion 58b of the lower side wall 58. It can be considered that the high-strength portion 58a is formed by integral molding. The high-strength portion 58a may be bonded to the upper end of the other portion 58b by welding or an adhesive.
When a metal material is used for the high-strength layer 58a, insert molding may be considered so that the metal plate is integrated with the lower side wall 58. The thickness of the high-strength portion 58a may be the same as or different from the other portions 58b.

本発明の二次電池は、例えば、車載用電源、各種携帯型電子機器の駆動用電源、蓄電設備における電源として二次電池を用いる場合に有用である。とりわけ、パック化されずに、ユーザーの使用方法に安全性がゆだねられる二次電池、例えば鉛蓄電池において有用である。   The secondary battery of the present invention is useful, for example, when a secondary battery is used as an in-vehicle power source, a driving power source for various portable electronic devices, and a power source in a power storage facility. In particular, it is useful in a secondary battery such as a lead storage battery in which safety is left to the user's usage without being packed.

1…収容体
10…電池
16…ケース
18…蓋
20、56、58…下側壁
42…板状部
44、50…上側壁
46、52、60…隔壁
48、54…難破断部
62…肉厚部
58a…高強度部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Container 10 ... Battery 16 ... Case 18 ... Lid | cover 20, 56, 58 ... Lower side wall 42 ... Plate-shaped part 44, 50 ... Upper side wall 46, 52, 60 ... Partition 48, 54 ... Hardly breakable part 62 ... Thickness Part 58a ... high-strength part

Claims (6)

正極板、負極板及びセパレータをそれぞれが有する複数の極板群、電解液、前記複数の極板群及び前記電解液を収容する収容体、並びに前記収容体の内部を複数の収容室に区分する少なくとも1つの隔壁、を備える二次電池であって、
前記複数の収容室が、それぞれ、少なくとも1つの前記極板群、及び前記電解液を収容し、
前記収容体が、前記電解液の液面よりも上部で内部に気体を保持する気体保持部を有し、
前記隔壁が、前記気体保持部と隣接する部分に難破断部を有する、二次電池。
A plurality of electrode plate groups each having a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator, an electrolytic solution, a container that stores the plurality of electrode plate groups and the electrolyte, and an interior of the container are divided into a plurality of storage chambers. A secondary battery comprising at least one partition wall,
Each of the plurality of storage chambers stores at least one of the electrode plate group and the electrolyte;
The container has a gas holding part that holds gas inside at an upper part than the liquid level of the electrolyte solution,
A secondary battery, wherein the partition wall has a hard-to-break part in a part adjacent to the gas holding part.
前記収容体が、開口部を有する方形のケースと、その開口部を封口する蓋とを含み、
前記隔壁が、前記ケースに支持された下側壁と、前記蓋に支持された上側壁とを含み、
前記上側壁が、所定の間隔で配置された一対の板状部を含み、
前記難破断部が、前記一対の板状部と、その間に差し込まれた前記下側壁の上部とで形成されている、請求項1記載の二次電池。
The container includes a rectangular case having an opening, and a lid that seals the opening.
The partition includes a lower side wall supported by the case and an upper side wall supported by the lid,
The upper side wall includes a pair of plate-like portions arranged at a predetermined interval,
The secondary battery according to claim 1, wherein the hard-to-break portion is formed by the pair of plate-like portions and an upper portion of the lower side wall inserted therebetween.
前記一対の板状部の間隔が、前記下側壁の上部の厚みよりも0.2〜5mmだけ大きく、前記下側壁の上端部が、前記蓋と接合されている、請求項2記載の二次電池。   The secondary of claim 2, wherein an interval between the pair of plate-like portions is larger by 0.2 to 5 mm than a thickness of an upper portion of the lower side wall, and an upper end portion of the lower side wall is joined to the lid. battery. 前記一対の板状部の間に差し込まれた、前記下側壁の前記上部が、前記蓋及び前記一対の板状部に接合されている、請求項2記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 2, wherein the upper part of the lower side wall inserted between the pair of plate-like parts is joined to the lid and the pair of plate-like parts. 前記難破断部が、前記隔壁を部分的に厚くした肉厚部を含む、請求項1記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 1, wherein the hard-to-break portion includes a thick portion in which the partition wall is partially thickened. 前記肉厚部の肉厚が、前記隔壁の他の部分よりも100〜400%だけ大きい、請求項5記載の二次電池。   The secondary battery according to claim 5, wherein a thickness of the thick portion is larger by 100 to 400% than other portions of the partition wall.
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