镍氢蓄电池制造技术

提供能够抑制负极的放电预留量的增加并抑制电池特性降低的镍氢蓄电池。该镍氢蓄电池（１００）包括电池主体（电极板组１５０、电解液等）、容纳该电池主体的壳（１０２），以及安全阀装置（１０１），该安全阀装置（１０１）具有当壳（１０２）中的内压力超过预定值时通过从壳（１０２）排出气体来防止壳（１０２）中的内压力过度增加的超量压力防止功能。安全阀装置（１０１）包括具有凸壁部分（１１８）的阀构件（１１０），该凸壁部分（１１８）形成与气体释放孔（１２２）连通的阀内部空间Ｃ。除了超量压力防止功能外，安全阀装置（１０１）还具有即使当壳（１０２）中的内压力不大于预定值时也允许壳（１０２）中的氢气通过阀内部空间Ｃ泄漏出电池的氢泄漏功能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】镍氢蓄电池
本专利技术涉及镍氢(nickel-metal hydride)蓄电池。
技术介绍
近年来，已提议将各种类型的镍氢蓄电池用作便携式装置或设备的电源，或者用作电动车辆或混合电动车辆的电源(例如，参考专利文件1和专利文件2)。专利文件1：日本未审的专利公开No.8-148135(1996)专利文件2：日本未审的专利公开No.5-325930(1993)通常将镍氢蓄电池设计为具有大于正极容量的负极容量。因此，通过正极容量调节电池的放电容量(此后，称作“正极容量调节”)。该正极调节可以抑制在过量充电或过量放电期间的内压力增大。注意，将可用于充电的负极超额容量称作充电预留量(charge reserve)，并将可用于放电的负极超额容量称作放电预留量。同时，在镍氢蓄电池中，由于反复使用，负极的氢吸收合金易于腐蚀，引起氢吸收合金吸收氢的副反应。因此，在镍氢蓄电池中，特别是包括金属壳的情况，氢吸收合金的氢吸收量逐渐增加。结果，负极的放电预留量增加而充电预留量减少，这导致在充电期间电池中的内压力增大。而且，随着放电预留量的增加，电池容量降低。当用于氢电动车辆等时，这种电池会引起燃料效率降低或其它问题。长期使用会引起充电预留量不足，这导致来自负极的大量氢气等的产生，在例如完全充电状态下电池中的内压力上升。由此，打开安全阀以释放来自电池的氢气而抑制内压力的过度增长。但是，电解液也与氢气一起-->被排出。电解液量的减少导致电池特性的严重降低。具有金属壳的镍氢蓄电池具有上述由于氢吸收合金的长期腐蚀引起的电池特性降低的问题。在将这种电池用作需要电池寿命超过十年的电动车辆或者混合电动车辆的电源的情况下，上述电池特性的降低是非常严重的问题。考虑到上述情况而实施本专利技术，并且本专利技术的目的是提供能够抑制负极的放电预留量增大而由此防止电池特性降低的镍氢蓄电池。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供的镍氢蓄电池包括：电池主体；容纳所述电池主体的壳；以及安全阀装置，具有当所述壳中的内压力超过预定值时通过从所述壳排出气体来防止所述壳中的内压力过度上升的超量压力防止功能，其中所述壳包括贯通所述壳形成以在所述壳的内部和外部之间提供连通的释放孔，所述安全阀装置包括阀构件，所述阀构件密封地覆盖所述释放孔并包括形成与所述释放孔连通的阀内部空间的壁，并且除了所述超量压力防止功能外，所述安全阀装置还具有即使当所述壳中的内压力为所述预定值或更小时也允许所述壳中的氢气泄漏到所述电池外部的氢泄漏功能。在本专利技术的镍氢蓄电池中，安全阀装置包括阀构件，该阀构件密封地覆盖释放孔并包括形成与释放孔连通的阀内部空间的壁。由此，允许壳中产生的氢气通过释放孔进入阀内部空间。与使用不具有阀内部空间的阀(例如，实心圆柱形的阀)的情况相比，这种结构对于已进入阀内部空间的氢气可提供与阀构件(具体地，阀构件的形成阀内部空间的壁)更大的接触面积。而且，即使当壳中的内压力为预定值或更小时，该安全阀装置具有允许壳中产生的氢气通过阀内部空间泄漏出电池的氢泄漏功能。因此，即使在壳中的内压力不过量上升的情况下，也允许壳中的氢气通过具有暴露到氢气的大接触面积的阀构件的阀内部空间漏出。与使用不具有阀内部空间的阀构件(例如，实心圆柱形的阀构件)的情况相比，这可通过泄漏容易-->地从壳释放氢气，从而可确保氢的适当泄漏量。这种安全阀装置可以包括具有例如安全阀构件的安全阀装置，该安全阀构件具有从壳向外突出并形成阀内部空间的壁，以允许从壳释放的氢气进入阀内部空间以渗透穿过阀构件的形成阀内部空间的凸壁(protrudingwall)，由此允许氢气泄漏出电池。在这种情况下，如上所述，阀构件具有相对于氢气形成阀内部空间的壁的大接触面积，从而可提供大的氢可渗透面积。该结构可增加允许渗透穿过阀构件的氢的量，由此便于氢气从壳泄漏到外部。因此，可以提供氢的适当泄漏量。而且，安全阀构件可以示出为如此配置的实例，以便阀构件(具体地，形成阀内部空间的壁)由多个组件(例如，由通过插入模制(insert molding)以环形或圆柱形整体模制的金属构件和橡胶构件制成的阀构件)构成，用于通过形成阀内部空间的组件之间将氢气泄漏到外部。因此，允许进入阀内部空间的从壳释放的氢气通过构成组件之间适当漏出。具体地，可调整或选择形成阀内部空间的构成组件的组合、材料、以及组件的数量以调节通过构成组件被排出到外部的氢气的泄漏量，由此确保适当的氢泄漏量。如上，在本专利技术的镍氢蓄电池中，即使在壳内压力未达到超量压力的情况下，安全阀装置仍可提供适当的氢泄漏量。因此可适当地抑制由负极的氢吸收合金的腐蚀导致的电池中的氢的增加。因此，可抑制负极的放电预留量的增加并由此防止电池特性的降低。如果将安全阀装置设置为允许氢气渗透穿过阀构件的形成阀内部空间的壁以泄漏出电池，则优选阀构件由例如氢可渗透橡胶制成。具体地，在使用碱性电解液的镍氢蓄电池中，优选使用高耐碱的氢可渗透树脂(橡胶)(例如，EPDM)。可以如此设置本专利技术的镍氢蓄电池，以便除了安全阀装置外的适当的组件(例如，壳)如同安全阀装置一样允许氢气泄漏。在这种情况下，允许壳中的氢气通过安全阀装置和适当的组件泄漏出电池。此外，电池主体设置在壳中以实施电池功能，并包括例如电极、分隔件和电解液。-->此外，在上述镍氢蓄电池中，优选壳由金属制成。在本专利技术的镍氢蓄电池中，壳由金属制成。因此该电池可具有优良的冷却特性以防止电池温度的过度升高。同时，在具有金属壳的常规镍氢蓄电池中，特别地，很难通过使氢气渗透穿过壳的壁而从壳中排出氢气。因此，负极的放电预留量增加而其充电预留量减少，这在长期使用后会导致电池特性的严重降低。另一方面，在本专利技术的镍氢蓄电池中，安全阀装置具有如上所述的氢泄漏功能。这使得即使在壳由金属制成的情况下也可以抑制负极的放电预留量的增加，由此防止电池特性的降低。此外，在上述镍氢蓄电池的任意一者中，优选地，形成壁的阀构件的壁包括允许阀内部空间的氢气通过氢渗透漏出的氢可渗透部件(part)。在本专利技术的镍氢蓄电池中，通过阀构件的氢可渗透部件(允许氢气渗透穿过其的部分)，允许氢气适当地从阀内部空间泄漏到外部。可以在形成阀内部空间的整个或部分壁(例如，从壳向外突出并形成阀内部空间的整个壁)中提供氢可渗透部件。此外，在上述镍氢蓄电池中，优选地，阀构件的氢可渗透部件包括具有至少一个弯曲(bend)和折叠(fold)的面积增加部件，用于增加面对阀内部空间的内部接触面积和暴露到外部空气的外部接触面积。在本专利技术的镍氢蓄电池中，阀构件的氢可渗透部件(允许氢气渗透穿过其的部分)包括具有至少一个弯曲和折叠的面积增加部件，用于增加接触阀内部空间的内部接触面积和接触外部空气的外部接触面积。因此，与氢可渗透部件不具有弯曲和折叠(例如，平板形或封闭端圆柱形的氢可渗透部件)的情况相比，可大大地提供上述的内部接触面积和外部接触面积(即，氢可渗透面积)。这可以进一步增加允许渗透穿过阀构件的氢量，允许壳中的氢气容易地漏出。因此，在安全阀装置中，可确保适当的氢泄漏量，由此适当地抑制电池中的氢的增加。而且，在上述镍氢蓄电池的任意一者中，优选地，阀构件的氢可渗透部件包括薄于其周围部分的薄壁部分。-->在本专利技术的镍氢蓄电池中，阀构件的氢可渗透部件(允许氢本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍氢蓄电池，包括：电池主体；容纳所述电池主体的壳；以及安全阀装置，具有当所述壳中的内压力超过预定值时通过从所述壳排出气体来防止所述壳中的内压力过度上升的超量压力防止功能，其中所述壳包括贯通所述壳形成以在所述壳的内部和外部之间提供连通的释放孔，所述安全阀装置包括阀构件，所述阀构件密封地覆盖所述释放孔并包括形成与所述释放孔连通的阀内部空间的壁，以及除了所述超量压力防止功能外，所述安全阀装置还具有即使当所述壳中的内压力为所述预定值或更小时也允许所述壳中的氢气泄漏到所述电池外部的氢泄漏功能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-7-2 196821/20041.一种镍氢蓄电池，包括：电池主体；容纳所述电池主体的壳；以及安全阀装置，具有当所述壳中的内压力超过预定值时通过从所述壳排出气体来防止所述壳中的内压力过度上升的超量压力防止功能，其中所述壳包括贯通所述壳形成以在所述壳的内部和外部之间提供连通的释放孔，所述安全阀装置包括阀构件，所述阀构件密封地覆盖所述释放孔并包括形成与所述释放孔连通的阀内部空间的壁，以及除了所述超量压力防止功能外，所述安全阀装置还具有即使当所述壳中的内压力为所述预定值或更小时也允许所述壳中的氢气泄漏到所述电池外部的氢泄漏功能。2.根据权利要求1的镍氢蓄电池，其中所述壳由金属制成。3.根据权利要求1或2的镍氢蓄电池，其中所述阀构件的形成所述阀内部空间的所述壁包括氢可渗透部件，所述氢可渗透部件允许所述阀内部空间的氢气通过氢渗透漏出。4.根据权利要求3的镍氢蓄电池，其中所述阀构件的所述氢可渗透部件包括面积增加部件，所述面积增加部件具有用于增加面对所述阀内部空间的内部接触面积和暴露到外部空气的外部接触面积的弯曲和折叠中的至少一种。5.根据权利要求3或4的镍氢蓄电池，其中所述阀构件的所述氢可渗透部件包括薄于其周围部分的薄壁部分。6.根据权利要求1至5中任何一项的镍氢蓄电池，其中所述阀构件包括与位于所述壳的所述释放孔周围的孔周围部分保持紧密接触的密封部件，所述安全阀装置包括保持构件，所述保持构件将所述阀构件的所述密-->封部件压向所述壳的所述孔周围部分，以通过所述密封部件自身的弹性使所述密封部件的密封表面与所述孔周围部分保持紧密接触，并保持所述密封部件的从所述壳向外突出的预定高...

【专利技术属性】
技术研发人员：浜田真治，松浦智浩，江藤丰彦，宫本裕幸，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]