(57)【要約】  本発明は、金属製コンテナ（１）を備える一般構成を有するタイプの、電気化学セルの密封における安全装置に関し、金属製コンテナ（１）は、陽極（２）と陰極（３）とを構成する活性物質を別々に備える。本発明は、カバー（５）の下面に対向する、プラスチック部品（４）の上面に三つのチャネル（１２）を有し、前記三つのチャネル（１２）は、１２０度で放射状に配置されると共に、弱体部（１０）と前記周辺壁（７）との間にあるプレート（４）の材料の呼び厚さ及び標準厚さの減少により形成され、前記減少は、プラスチック部品（４）の中心に向かって次第に大きくなり、これにより周辺壁（７）からコア（６）に向かって環状ベース（８）の厚さの段階的な減少又はチャネル（１２）の深さの増大が決定され、環状ベース（８）の最小厚さは弱体部（１０）の厚さより僅かに大きいことを特徴とする。
2009503776.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学セル、特に一端（１）で閉じる金属製コンテナを備える一般構成を有する電気化学セルの密封における安全装置であって、
前記金属製コンテナにおいては、
陽極（２）と陰極（３）とを構成する活物質が別々に備えられ、
そのベースにおいて正の接点を形成し、
その開放端が、内部から外部にかけて、成形ナイロンプラスチック部品（４）及び負の接点を構成する金属製カバー（５）である、二つの円筒状部品の組立品から構成されるプラグを有し、
前記プラスチック部品（４）は、円筒状コア（６）と、同様の円筒状上向き周辺壁（７）と、その二つの間に環状ベース（８）とを形成し、
前記コア（６）は、集電器（９）によって軸方向に開口し、
前記集電器（９）は、陽極（２）に挿入され、前記カバー（５）と電気的に接触し、且つ、
このコア（６）に隣接して、金属製コンテナ（１）の内部でのガスの過剰圧力によって破れる物質の弱体部（１０）が輪郭部分に設けられ、
前記周辺壁（７）は、前記カバー（５）を保持するために、金属製コンテナ（１）を確実に密封する金属製コンテナ（１）に加わる圧力により、金属製コンテナ（１）の開放端のエッジと共に内側に曲がり、
前記カバー（５）には、金属製コンテナ（１）内の前記ガスの圧力に起因してプラスチック部品（４）の破れた後に、ガスが放出される窓（１１）が設けられ、なお且つ、
前記プラスチック部品（４）は、前記カバー（５）の下面に対向する、三つのチャネル（１２）が設けられた上面を有し、
前記三つのチャネル（１２）は、１２０度で放射状に配置されると共に、前記弱体部（１０）と前記周辺壁（７）との間にある部品（４）の材料の呼び厚さ及び標準厚さの減少により形成され、
前記減少は、プラスチック部品（４）の中心に向かって次第に大きくなり、これにより周辺壁（７）からコア（６）に向かう方向における前記環状ベース（８）の厚さの段階的な減少又は前記チャネル（１２）の深さの増大が決定され、
前記環状ベース（８）の最小厚さは弱体部（１０）の厚さより僅かに大きいことを特徴とする、安全装置。
【請求項２】
前記チャネル（１２）が円形の横側面を有し、それらを組み合わせた線形の形態が正弦曲線になることを特徴とする、請求項１に記載の電気化学セルの密封における安全装置。
【請求項３】
前記チャネル（１２）が、平らな底部とこの底部に垂直の壁を含む、Ｕ字形の横側面を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気化学セルの密封における安全装置。
【請求項４】
前記チャネル（１２）が、平らな底部と斜めの相互に分岐する壁を含む、Ｕ字形の横側面を有することを特徴とする、請求項１に記載の電気化学セルの密封における安全装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の開示】
【０００１】
本発明は、特定の環境のもとでセルの内部で生成するガスの圧力に起因して、電気化学セルに起こる可能性のある爆発を防止する安全装置に関する。
【０００２】
本発明に基づく装置は、一端で閉じる金属製コンテナを備える一般構成を有する、電気化学セルにおける使用のために特に設計され、金属製コンテナにおいては、陽極と陰極とを構成する活物質が別々に備えられ、コンテナのベースにおいて正の接点を形成し、その開放端が、内部から外部にかけて、成形ナイロンプラスチック部品及び負の接点を構成する金属製カバーである、二つの円筒状部品のセットから構成されるプラグを有し、プラスチック部品は、円筒状コアと、同様の円筒状上向き周辺壁と、その二つの間に環状ベースとを形成し、コアは、集電器によって軸方向に開口し、集電器は、陽極に挿入され、前述のカバーと電気的に接触し、且つ、このコアに隣接して、金属製コンテナ内部でのガスの過剰圧力によって破れる弱体部が輪郭部分に設けられ、プラスチック部品の周辺壁は、カバーを保持するために、金属製コンテナを確実に密封する金属製コンテナに加わる圧力により、金属製コンテナの開放端のエッジと共に内側に曲がり、前述のカバーには、金属製コンテナ内の前述のガスの圧力に起因してプラスチック部品が破れた後に、ガスが放出される窓が設けられている。
【０００３】
電気化学セルにおいてガスが内部生成されることは珍しくない。これは、セルが短絡したためと思われる。短絡は例えば、４個のセルを有する電気組立品において、デバイスに供給する際に、前述のセルの一つを、極性を反転して設置してしまうために起こる。このエラーは、外側からはわからない可能性がある。なぜならば、他の三つのセルが供給するエネルギーは装置の見かけ上の適正な操作に十分であり、この四つ目のセルが、他の三つを電源として用いて充電プロセスを行い、事態をますます悪化させるからである。ガスの生成は、セルの貯蔵中に又はその動作の結果としても起こる。いかなる場合においても、この現象は、セルが爆発するという実際の危険を伴い、セル自体と、それらが設置された装置とを明らかに破損する。
【０００４】
この問題を解決する一つの方法は、本出願により共同所有される、スペイン特許出願第Ｐ９００２５９０号に開示されている。この文献は、陽極と陰極の物質を備える金属製コンテナの開放端に設置されると共に、部品自体の環状ベースの厚さを減らすことにより形成される円形部から成る安全バルブを特長とする、プラスチック部品（密閉ディスクと称される）の存在を意図しており、（所定値を越える）過剰な内部ガス圧力が生じると、弱体部が破れてバルブが開き、これによりプラスチック部品の外部において、前述の金属製コンテナが最終的に密閉され、セルの負の電気的な接触が行われる金属製カバーに設けられた窓を通してガスを逃がすことができ、セルが爆発する可能性を避けられる。
【０００５】
別の周知の解決方法は、米国特許第６２７０９１９Ｂ１号明細書に基づく、欧州特許第１１９２６７８Ｂ１号明細書の方法である。ここでは、前述のものより更に複雑な構造が提示されている。この方法は、前述のプラスチック部品及び負の接点の金属製カバーとの間にトラップ付きで組み立てられている第三の部品、オリフィス付きのディスクを含むことにより構成される。
【０００６】
これらの最初と二番目の解決方法の両方においては、プラスチック部品が熱で歪み、その柔軟性により外側に膨れて金属製カバー（最初の解決方法）又は中間ディスク（二番目の解決方法）に配置したガスの排気用窓を封鎖するために、弱体部が破れても、ガスの排出が妨げられてセル爆発が発生する恐れがある、再密閉として知られる問題がある。内部加熱は、前述の原因だけでなく、セル製造過程の標準的な試験によっても、実際の爆発は伴わないが、同様の短絡で生じる可能性がある。この加熱の影響は、プラスチック部品の材料がポリプロピレンの時により大きいが、そうでない場合もあり、前者の代替物としてナイロンを用いた時にも生じる。
【０００７】
この再密閉の現象を防止するために、前述の米国特許第６２７０９１９Ｂ１号明細書では、隆起物の全長にわたって一定に物質を追加することにより、（適用可能な場合に）中間ディスクの下側に対向する、プラスチック部品の上面に形成される複数の別々の隆起物を作製することにより、その環状ベースのプラスチック部品の厚さを増加させることを提案しており、前述のベースは、円筒状のコアを囲む弱体部と周辺壁とにより制限され、特に１２０度の角度でスパンする円形セクターにグループ分けされた三つの別個の隆起物がある。プラスチック部品が前述の円形セクターの領域の中間ディスクに当接しないようにすることで、ガスの排出路がセル内部に形成されることを可能にする。
【０００８】
本発明は、我々が述べた欧州特許第１１９２６７８Ｂ１号明細書の全体的な構造に基づく、電気化学セルの密封における安全装置を提供するものであり、望ましくない再密閉作用が生じる際にガスの排出を可能にすると共に、一端で閉じる金属製コンテナを備えるタイプの電気化学セルに適用可能であり、その内部に陽極と陰極とを構成する活物質を別々に備え、底部が正の接点を形成し、その開放端が、内部から外側にかけて、成形ナイロンプラスチック部品及び負の接点を構成する金属製カバーである、二つの円筒状部品の組立品から構成されるプラグを有し、プラスチック部品は、円筒状コアと、やはり円筒状である上向き周辺壁と、これらの間に環状ベースとを形成し、コアは、集電器によって軸方向に開口し、集電器は、陽極に挿入され、前述のカバーと電気的に接触し、且つ、このコアに隣接して、金属製コンテナ内のガスの過剰圧力によって破れる物質の弱体部が輪郭部分に設けられ、プラスチック部品の周辺壁は、そのカバーを保持するために、金属製コンテナを確実に密封する後者に加わる圧力により、金属製コンテナの開放端のエッジと共に内側に曲がり、カバーには、金属製コンテナ内の前述のガスの圧力に起因して、プラスチック部品が破れた後に、ガスが放出される窓が設けられている。
【０００９】
このセル構造に基づいて、本発明の目的である装置を構成する前述のプラスチック部品は、前述のカバーの下面に対向する、三つのチャネルが設けられた上面を有し、三つのチャネルは、１２０度で放射状に配置され、前述の弱体部と前述の周辺壁との間にある部品の材料の呼び厚さ及び標準厚さが減少することにより形成され、この減少は、プラスチック部品の中心に向けて次第に大きくなり、これにより周辺壁からコアに向かう方向における前述の環状ベースの厚さの段階的な減少又は前述のチャネルの深さの増大が決定され、環状ベースの最小厚さは弱体部の厚さより僅かに大きくなっている。
【００１０】
引用した米国特許第６２７０９１９Ｂ１号明細書と対照的に、本発明の装置では、プラスチック部品が収縮して再密閉を誘発する時に、プラスチック部品の前記上面とカバーの前記下面との間で分離器として作用する物的手段がない。逆に、本発明では、ガスの排出路が物質の除去、つまり前述のベースの上面で行われるプラスチック部品の環状ベースの呼び厚さの減少により設けられ、更にこの減少には、破れた時にセル爆発の危険に対し安全機能を呈する弱体部の厚さに非常に近い最小厚さに達するまで、ベースの中心に向かって次第に大きくなるという特殊性がある。このことは、安全バルブの性能に有利な影響を与え、更に部品に使用可能な限られたスペースの観点において重要な、部品のデザインにおける寸法形状的な条件を含む必要がない。デザインはこれとは対照的に、前述の米国特許にあるように、特に中間ディスクがこの部品及び負の接点のカバーとの間に挿入される時に、プラスチック部品の上方にて使用可能な限られたスペースをいかにも占めてしまうような厚さの増加が起こってしまい、その可能性が限られてしまうこともあり得る。一方で、本発明では、ガス排出路を構成するチャネルが、コアの周りの弱体部が破れ始めるポイントとは関わりなく、プラスチック部品の環状ベースの３６０度にわたって均一に分布し、ガスの排出をより確実化する。このポイントは、密閉物質の不完全な同質性、寸法形状の不均一性、又は組立品の欠陥によって変動し、事前に予測不能である。
【００１１】
本発明の特質をより良く理解するために、添付する図面は、単に図解を意図するのみであり非限定的な事例である、産業用の実施例の変形を示す。
本発明の好ましい実施例によれば、前述のチャネルは円形の横側面をもち、それらを組み合わせた線形の形態は正弦曲線となる。この実施例及び他の可能な実施例は、図面を参照しながら、下記に詳細に説明する。
【実施例】
【００１２】
前述の図面と参照事項に関して、添付する図面に図示される本発明の好ましい実施態様は、一端（１）で閉じる金属製コンテナを備える一般構成を有する電気化学セルの密封における安全装置に関し、金属製コンテナにおいては、陽極（２）と陰極（３）とを構成する活物質が別々に備えられ、コンテナのベースにおいて正の接点を形成し、その開放端が、内部から外部にかけて、成形ナイロンプラスチック部品（４）及び負の接点を構成する金属製カバー（５）である、二つの円筒状部品のセットから構成されるプラグを有し、プラスチック部品（４）は、円筒状コア（６）と、同様の円筒状上向き周辺壁（７）と、その二つの間に環状ベース（８）とを形成し、コア（６）は、集電器（９）によって軸方向に開口し、集電器（９）は、陽極（２）に挿入され、前述のカバー（５）と電気的に接触し、なお且つ、このコア（６）に隣接して、金属製コンテナ（１）内部でのガスの過剰圧力によって破れる物質の弱体部（１０）が輪郭部分に設けられ、周辺壁（７）は、カバー（５）を保持するために、金属製コンテナ（１）を確実に密封する金属製コンテナに加わる圧力により、金属製コンテナ（１）の開放端のエッジと共に内側に曲がり、前記カバー（５）には、金属製コンテナ（１）内の前記ガスの圧力に起因してプラスチック部品（４）が破れた後に、ガスが放出される窓（１１）が設けられている。図１から分かるように、提案の装置では、プラスチック部品（４）は、カバー（５）の下面に対向する、三つのチャネル（１２）をもつ上面を有し、三つのチャネル（１２）は、１２０度で放射状に配置されると共に、前記弱体部（１０）と前記周辺壁（７）との間にある部品（４）の材料の呼び厚さ及び標準厚さの減少により形成されている。この減少は、プラスチック部品（４）の中心に向かって次第に大きくなり、これにより周辺壁（７）からコア（６）に向かう方向における前記環状ベース（８）の厚さの段階的な減少又は前記チャネル（１２）の深さの増大が決定され、環状ベース（８）の最小厚さは弱体部（１０）の厚さより僅かに大きくなっている。更に、この図１は、チャネル（１２）が円形の横側面を有する好ましい実施態様を示し、且つ、図２に示すように、それらが組み合わされた線形の形態は正弦曲線となる。本見解における別の可能な実施形態では、図３〜５に示すように、チャネル（１２）が、平らな底部とこの底部に垂直の壁を含む、Ｕ字形の横側面を有する。本発明において考えられる第三の実施態様は、図６と７を用いて図示するように、チャネル（１２）が、平らな底部と斜めの相互に分岐する壁と含む、Ｕ字形の横側面を有する。
【００１３】
図８と９は第一の実施態様を示し、前述のプラスチック部品（４）は、横側面が円形であり、それらを組み合わせた線形の形態が正弦曲線である三つのチャネル（１２）を含む上面を有する。
【００１４】
図示した実施態様によれば、最小厚さに達するまで、外部から内側にかけて次第に、ナイロンプラスチック部品（４）の環状ベース（８）の呼び厚さを減少させることにより、再密閉現象を防止するガスの逃げ道を設置するという、本発明が主張する特殊性を検証することができ、この最小厚さは弱体部（１０）の厚さよりごく僅かに大きく、ここに複数のチャネル（１２）が生成され、これらの形状がいかに変化しても、二つの構成要素間に何ら物質を挟むことなく、プラスチック部品がカバー（５）に完全に当接するのを可能にし、電気化学セルの金属製コンテナ（１）の内部に形成したガスの安全な出口を確保できる。前述のように、ここで提案されるデザインは、弱体部（１０）によるバルブ作用に有利に影響する。プラスチック部品（４）の環状ベース（８）周辺全体のチャネルが均一に分布することにより、前記弱体部（１０）が破れ始める位置とは無関係に、装置が効果的に動作するようになる。また、プラスチック部品（４）と金属製カバー（５）との間に物質の隆起物が存在しないことで、金属製コンテナ（１）のこの部分で使用可能なスペースの減少による、これら構成要素の構成における可能性に対する悪影響をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の好ましい実施態様を示し、提案の構造の詳細を理解するために、長さ方向に短縮した電気化学セルの上部の断面を図示している。この図は、図面に対し軸方向に切断したナイロンプラスチック部品（４）を斜視的に示す拡大詳細部を含み、円筒状コア（６）は、環状ベース（８）の１２０度における三つのチャネル（１２）を形成する、正弦曲線の起伏をより良く表すために、除去されている。
【図２】図１の拡大詳細部のＩＩ−ＩＩで示す円形部に対応する正弦曲線の線形の形態を示す。
【図３】本発明のプラスチック部品（４）の別の実施態様の上方から見た平面図であり、チャネル（１２）の側面が直線であり、やはり直線の底部に対して垂直となっている。
【図４】図３に示したプラスチック部品（４）の斜視図である。
【図５】チャネル（１２）の内の一つを中心とした、図４の拡大詳細図である。
【図６】図３と同様に上方から見た平面図であり、チャネル（１２）の側面と底部は直線であるが、側面は互いに斜めに分岐している実施態様に関する。
【図７】図６に示すプラスチック部品（４）の斜視図である。
【図８】切断面Ｉ−Ｉが図示するようにマークされている、図１の実施例の平面図である。
【図９】図８に示す実施例の斜視図である。
【図１】
2009503776.tif 000003
【図２】
2009503776.tif 000004
【図３】
2009503776.tif 000005
【図４】
2009503776.tif 000006
【図５】
2009503776.tif 000007
【図６】
2009503776.tif 000008
【図７】
2009503776.tif 000009
【図８】
2009503776.tif 000010
【図９】
2009503776.tif 000011
【国際調査報告】
2009503776.tif 000012
2009503776.tif 000013
2009503776.tif 000014
2009503776.tif 000015