(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池本体部と、
上記電池本体部を収容するケースと、
上記ケースの内圧が所定値を超えると、上記ケース内のガスを排出して上記ケースの内圧の過昇圧を防止する安全弁装置と、
を備えるニッケル水素蓄電池であって、
上記ケースは、当該ケース自身を貫通して当該ケースの内部と外部とを連通するガス排出孔を有し、
上記安全弁装置は、
上記ガス排出孔を封じる弁部材であって、上記ケースの外方に、上記ガス排出孔と連通する弁内空間をなし、上記ケースの内圧が上記所定値以下のときでも、上記ケース内の水素ガスを、当該電池の外部へ漏出させる壁部を含む弁部材を有してなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項２】
請求項１に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記ケースは、金属製である
ニッケル水素蓄電池。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材のうち前記弁内空間をなす前記壁部は、水素の透過により、上記弁内空間の水素ガスを外部に漏出させる水素透過部を含む
ニッケル水素蓄電池。
【請求項４】
請求項３に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材の前記水素透過部は、屈曲及び盤曲の少なくともいずれかにより、前記弁内空間に接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させる面積増大部を含んでなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項５】
請求項３または請求項４のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材の前記水素透過部は、周囲よりも薄肉の薄肉部を含んでなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材は、前記ケースのうち前記ガス排出孔の周囲に位置する孔周囲部に密着するシール部を含み、
前記安全弁装置は、上記弁部材の上記シール部を、上記ケースの上記孔周囲部に向けて押圧し、上記シール部自身の弾性により上記シール部のシール面を上記孔周囲部に密着させると共に、上記シール部の上記ケース外方への突出高さを所定の高さに保つ保持部材を有し、
上記シール部は、上記ケース内の内圧が前記所定値を超えたとき、当該シール部の少なくとも一部の弾性変形により、上記シール面と上記孔周囲部との間に、上記ガス排出孔と外部とを連通する連通路が現出する形態を有してなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材は、前記ケースのうち前記ガス排出孔の周囲に密着するシール部を含み、
前記弁内空間をなす前記壁部は、上記シール部から、ケースの外方に突出した凸形状で、前記水素透過部をなす凸壁部である
ニッケル水素蓄電池。
【請求項８】
請求項７に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材のうち少なくとも前記凸壁部の外表面の一部に密着して、上記凸壁部を包囲する包囲部材を備え、
この包囲部材は、自身を貫通する１または複数の貫通孔であって、上記凸壁部の外表面の一部を露出させる貫通孔を有してなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項９】
請求項８に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材の前記凸壁部と前記包囲部材とは、両者の間に、上記包囲部材の前記貫通孔と連通する間隙部を構成する形態を有してなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項１０】
請求項６に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材のうち前記弁内空間をなす前記壁部は、水素の透過により、上記弁内空間の水素ガスを外部に漏出させる水素透過部を含み、
上記弁部材の上記水素透過部は、屈曲及び盤曲の少なくともいずれかにより、上記弁内空間に接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させる面積増大部を含み、
上記面積増大部及び前記シール部は、前記孔周囲部から見た前記ケース外方への突出高さで比較して、上記面積増大部が低い、または両者の高さが等しい形態とされてなる
ニッケル水素蓄電池。
【請求項１１】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載のニッケル水素蓄電池であって、
前記弁部材のうち前記弁内空間をなす前記壁部は、２以上の部材からなり、
上記部材間に、当該部材間を通じて上記弁内空間の水素ガスを外部に漏出させる界面を合む
ニッケル水素蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル水素蓄電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポータブル機器や携帯機器などの電源として、また、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として、様々なニッケル水素蓄電池が提案されている。（例えば、特許文献１，特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１４８１３５号
【特許文献２】特開平５−３２５９３０号
【０００４】
一般に、ニッケル水素蓄電池では、負極の容量を正極の容量よりも大きくしている。これにより、電池の放電容量は、正極の容量によって制限される（以下、これを正極規制ともいう）。このように、正極規制とすることにより、過充電時及び過放電時における内圧の上昇を抑制することができる。なお、充電可能な過剰な負極容量は、充電リザーブと呼ばれ、放電可能な過剰な負極容量は、放電リザーブと呼ばれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ニッケル水素蓄電池では、使用に伴い、負極の水素吸蔵合金が腐食し、その副反応として水素吸蔵合金に水素が吸蔵される。これに伴い、特に、金属ケースのニッケル水素蓄電池では、水素吸蔵合金の水素吸蔵量が次第に増加していく。その結果、負極の放電リザーブが増加する一方、充電リザーブが減少してしまい、充電時に電池の内圧が上昇し易くなる。また、放電リザーブが増加すると、電池容量が低下するので、ハイブリッド自動車などに用いた場合には、燃費の低下等の問題が生じる虞がある。
また、使用期間が長期にわたると、充電リザーブが消滅してしまい、その結果、満充電時などにおいて、負極から生じた大量の水素ガス等により電池の内圧が過昇圧となり、安全弁が開弁してしまう。これにより、電池内の水素ガスを外部に排出して過昇圧を抑制することができるが、水素ガスと共に電解液も外部に排出されてしまうので、電解液の減少により電池特性が著しく低下してしまう。このように、金属ケースのニッケル水素蓄電池では、長期的な水素吸蔵合金の腐食に伴い、電池特性が低下してしまう問題があった。特に、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源として用いる場合には、１０年以上の寿命が要求されるため、上記のような電池特性の低下は深刻な問題であった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、負極の放電リザーブの増加を抑制し、電池特性の低下を抑制することができるニッケル水素蓄電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
その解決手段は、電池本体部と、上記電池本体部を収容するケースと、上記ケースの内圧が所定値を超えると、上記ケース内のガスを排出して上記ケースの内圧の過昇圧を防止する安全弁装置と、を備えるニッケル水素蓄電池であって、上記ケースは、当該ケース自身を貫通して当該ケースの内部と外部とを連通するガス排出孔を有し、上記安全弁装置は、上記ガス排出孔を封じる弁部材であって、上記ケースの外方に、上記ガス排出孔と連通する弁内空間をなし、上記ケースの内圧が上記所定値以下のときでも、上記ケース内の水素ガスを、当該電池の外部へ漏出させる壁部を含む弁部材を有してなるニッケル水素蓄電池である。
【０００７】
本発明のニッケル水素蓄電池では、安全弁装置が、ガス排出孔を封じる弁部材であって、ガス排出孔と連通する弁内空間をなす壁部を含む弁部材を有している。このため、ケース内の水素ガスを、ガス排出孔を通じて、弁内空間に導入することとができる。これにより、弁内空間のない弁部材（例えば、中実円柱状の弁部材）を用いる場合に比べて、弁内空間に導入された水素ガスと、弁部材（具体的には、弁部材のうち弁内空間をなす壁部）との接触面積を大きくすることができる。
【０００８】
しかも、この安全弁装置が、ケースの内圧が上記所定値以下のときでも、ケース内の水素ガスを、弁内空間を通じて、当該電池の外部へ漏出させる水素漏出機能を有している。従って、ケース内が過昇圧に至らない状態でも、水素ガスとの接触面積を大きくした弁部材の弁内空間を通じて、ケース内の水素ガスを外部へ漏出させることができる。このため、弁内空間のない弁部材（例えば、中実円柱状の弁部材）を用いる場合に比べて、ケース内の水素ガスを外部に漏出させ易くなり、適切な水素漏出量を確保することができる。
【０００９】
このような安全弁装置としては、例えば、ケースの外方に突出した凸形状で、弁内空間をなす凸壁部を有する弁部材を用い、ケース内から弁内空間に導入された水素ガスを、弁内空間をなす弁部材の凸壁部を透過させて、電池の外部へ漏出させる安全弁装置が挙げられる。この場合は、上述のように、水素ガスと、弁内空間をなす弁部材の壁部との接触面積を大きくしていることから、水素透過面積を大きく確保できることになる。これにより、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース内の水素ガスを、外部に漏出させ易くなる。従って、適切な水素漏出量を確保することができる。
【００１０】
また、弁部材（詳細には、弁内空間をなす壁部）を複数の部材によって構成し（例えば、インサート成型により、環状または筒状をなす、金属部材とゴム部材とを一体成形した弁部材）、弁内空間をなす構成部材の間（例えば、金属部材とゴム部材との間）を通じて、水素ガスを外部へ漏出させる安全弁装置を例示することもできる。この場合は、弁内空間に導入した水素ガスを、構成部材の間を通じて、適切に、ケース内の水素ガスを、外部に漏出させることができる。特に、弁内空間をなす構成部材の組み合わせ、材質の選択、部材数などを調整することにより、構成部材間を通じて外部へ漏出する水素ガスの漏出量を調整できるので、適切な水素漏出量を確保することができる。
【００１１】
以上より、本発明のニッケル水素蓄電池では、ケース内が過昇圧に至らない状態でも、安全弁装置において、適切な水素漏出量を確保することができるので、負極の水素吸蔵合金の腐食に伴う電池内の水素の増加を、適切に抑制することができる。従って、負極の放電リザーブの増加を抑制し、電池特性の低下を抑制することができる。
【００１２】
なお、弁内空間をなす弁部材の壁部を透過させて、電池の外部へ漏出させる安全弁装置とする場合は、弁部材として、例えば、水素透過性ゴムを用いると良い。特に、ニッケル水素蓄電池では、アルカリ性電解液を用いるので、耐アルカリ性の高い水素透過性樹脂（ゴム）（例えば、ＥＰＤＭなど）を用いるのが好ましい。
また、本発明のニッケル水素蓄電池は、安全弁装置に加え、これ以外の部分（例えば、ケースなど）から水素ガスが漏出するものであっても良い。この場合には、安全弁装置及び安全弁装置以外の部分から、ケース内の水素ガスを電池外部に漏出させることができる。
また、電池本体部は、電池の機能を奏するためにケース内に配置されるものであり、例えば、電極、セパレータ、電解液などが含まれる。
【００１３】
さらに、上記のニッケル水素蓄電池であって、前記ケースは、金属製であるニッケル水素蓄電池であると良い。
【００１４】
本発明のニッケル水素蓄電池では、ケースが金属製である。このため、電池の冷却性が極めて良好となり、電池の過昇温を防止することができる。
ところで、従来、金属ケースを備えるニッケル水素蓄電池では、特に、ケース内の水素ガスを、ケースの壁部を透過させて外部に排出することが困難であるため、負極の放電リザーブが増加する一方で、充電リザーブが減少してゆき、使用期間が長期にわたると、電池特性が著しく低下していた。これに対し、本発明のニッケル水素蓄電池では、前述のように、安全弁装置が水素漏出機能を有しているため、金属ケースであっても、負極の放電リザーブの増加を抑制し、電池特性の低下を抑制できる。
【００１５】
さらに、上記いずれかのニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材のうち前記弁内空間をなす前記壁部は、水素の透過により、上記弁内空間の水素ガスを外部に漏出させる水素透過部を含むニッケル水素蓄電池とすると良い。
【００１６】
本発明のニッケル水素蓄電池では、弁部材の水素透過部（水素ガスが透過する部位）を通じて、適切に、弁内空間の水素ガスを外部に漏出させることができる。なお、水素透過部は、弁内空間をなす壁部の全体（例えば、ケースの外方に突出した凸形状で、弁内空間をなす凸壁部全体）であっても良いし、その一部であっても良い。
【００１７】
さらに、上記のニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材の前記水素透過部は、屈曲及び盤曲の少なくともいずれかにより、前記弁内空間に接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させる面積増大部を含んでなるニッケル水素蓄電池であると良い。
【００１８】
本発明のニッケル水素蓄電池では、弁部材の水素透過部（水素ガスが透過する部位）が、屈曲及び盤曲の少なくともいずれかにより、弁内空間に接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させる面積増大部を含んでいる。このため、水素透過部が屈曲及び盤曲していない場合（例えば、平板形状や有底円筒形状の水素透過部）に比して、上記内側接触面積及び外側接触面積（すなわち、水素透過面積）を大きく確保することができる。これにより、弁部材を透過する水素透過量をさらに増大させることができるので、ケース内の水素ガスを、より一層外部に漏出させ易くなる。従って、安全弁装置において、適切な水素漏出量を確保することができるので、電池内の水素の増加を適切に抑制することができる。
【００１９】
さらに、上記いずれかのニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材の前記水素透過部は、周囲よりも薄肉の薄肉部を含んでなるニッケル水素蓄電池であると良い。
本発明のニッケル水素蓄電池では、弁部材の水素透過部（水素ガスが透過する部位）が、周囲よりも薄肉の薄肉部を含んでいる。このため、薄肉部を設けることなく一定の肉厚で凸壁部を構成する場合に比して、薄肉部から水素が透過し易くなる分、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース内の水素ガスを、より一層外部に漏出させ易くなる。
【００２０】
さらに、上記いずれかのニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材は、前記ケースのうち前記ガス排出孔の周囲に位置する孔周囲部に密着するシール部を含み、前記安全弁装置は、上記弁部材の上記シール部を、上記ケースの上記孔周囲部に向けて押圧し、上記シール部自身の弾性により上記シール部のシール面を上記孔周囲部に密着させると共に、上記シール部の上記ケース外方への突出高さを所定の高さに保つ保持部材を有し、上記シール部は、上記ケース内の内圧が前記所定値を超えたとき、当該シール部の少なくとも一部の弾性変形により、上記シール面と上記孔周囲部との間に、上記ガス排出孔と外部とを連通する連通路が現出する形態を有してなるニッケル水素蓄電池とすると良い。
【００２１】
本発明のニッケル水素蓄電池では、保持部材により、弁部材のシール部を、ケースの孔周囲部に向けて押圧することで、シール部のシール面を孔周囲部に密着させている。さらに、ケース内の内圧が所定値を超えたとき、シール部のうち少なくとも一部の弾性変形により、シール部と孔周囲部との間に、ガス排出孔と外部とを連通する連通路が現出する。これにより、ケースの内圧が所定の値よりも低い場合には、弁部材のシール面を孔周囲部に密着させて、ケース内のガスが外部に排出されないようにすることができる。一方、ケースの内圧が所定の値を超えた場合には、シール部の少なくとも一部が弾性変形することにより現出した連通路を通じて、ケース内のガスを排出させて、ケースの内圧の過昇圧を防止することができる。
【００２２】
しかも、シール部のケース外方への突出高さを所定の高さに保つ保持部材を用いてシール部を押圧し、シール部自身の弾性により、シール面を孔周囲部に密着させている。このため、コイルバネ等の弾性部材を用いて、シール部のシール面を孔周囲部に向けて押圧する構成に比べて、部品点数を削減できると共に、安全弁装置の小型化（特に、ケースの表面からの突出高さの低減）を図ることができる。
なお、弁部材としては、例えば、ゴム成形体が挙げられる。特に、本発明の電池は、ニッケル水素蓄電池であるため、耐アルカリ性の高いゴム（ＮＢＲやＥＰＤＭなど）によって成形したゴム成形体を用いるのが好ましい。
【００２３】
さらに、上記いずれかのニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材は、前記ケースのうち前記ガス排出孔の周囲に密着するシール部を含み、前記弁内空間をなす前記壁部は、上記シール部から、ケースの外方に突出した凸形状で、前記水素透過部をなす凸壁部であるニッケル水素蓄電池とすると良い。
【００２４】
本発明のニッケル水素蓄電池では、弁部材のうち弁内空間をなす壁部が、シール部からケースの外方に突出した凸形状で、水素透過部をなす凸壁部である。換言すれば、安全弁装置の弁部材が、シール部から突出した凸形状でガス排出孔と連通する弁内空間をなす凸壁部であって、当該凸壁部自身を透過させて弁内空間の水素ガスを外部に漏出させる凸壁部を含んでいる。このように、弁部材に水素透過性の凸壁部を設けることにより、ケースから弁内空間に導入された水素ガスと弁部材との接触面積（水素透過面積）を大きく確保することができる。これにより、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース内の水素ガスを、安全弁装置を通じて外部に漏出させ易くなる。
さらに、上記のニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材のうち少なくとも前記凸壁部の外表面の一部に密着して、上記凸壁部を包囲する包囲部材を備え、この包囲部材は、自身を貫通する１または複数の貫通孔であって、上記凸壁部の外表面の一部を露出させる貫通孔を有してなるニッケル水素蓄電池であると良い。
【００２５】
本発明のニッケル水素蓄電池では、弁部材のうち少なくとも凸壁部の外表面の一部に密着して、凸壁部を包囲する包囲部材を備えている。これにより、弁部材の変形（膨張など）を防止することができる。
さらに、この包囲部材は、自身を貫通する１または複数の貫通孔であって、凸壁部の外表面の一部を露出させる貫通孔を有している。このため、弁部材の凸壁部を透過した水素ガスを、包囲部材の貫通孔を通じて、適切に外部に漏出させることができる。特に、弁部材の凸壁部のうち包囲部材の貫通孔から露出する部分において、極めて水素を透過し易くできるので、水素ガスをスムーズに外部に漏出させることができる。
また、上記のような構成によれば、包囲部材の貫通孔の数、大きさ、位置等によって、水素ガスの漏出量（漏出速度）を調整することもできる。従って、包囲部材の貫通孔の数、大きさ、位置等を調整することにより、負極の放電リザーブの変動（増減）を適切に抑制し、電池特性の低下を適切に抑制することが可能となる。
【００２６】
さらに、上記のニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材の前記凸壁部と前記包囲部材とは、両者の間に、上記包囲部材の前記貫通孔と連通する間隙部を構成する形態を有してなるニッケル水素蓄電池であると良い。
【００２７】
本発明のニッケル水素蓄電池では、弁部材の凸壁部と包囲部材とが、両者の間に、包囲部材の貫通孔と連通する間隙部を構成している。このため、弁部材の凸壁部を透過した水素ガスを、凸壁部と包囲部材との間の間隙部に導き、この間隙部を通じて包囲部材の貫通孔から外部にスムーズに漏出させることができる。
【００２８】
あるいは、前記のニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材のうち前記弁内空間をなす前記壁部は、水素の透過により、上記弁内空間の水素ガスを外部に漏出させる水素透過部を含み、上記弁部材の上記水素透過部は、屈曲及び盤曲の少なくともいずれかにより、上記弁内空間に接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させる面積増大部を含み、上記面積増大部及び前記シール部は、前記孔周囲部から見た前記ケース外方への突出高さで比較して、上記面積増大部が低い、または両者の高さが等しい形態とされてなるニッケル水素蓄電池とすると良い。
【００２９】
本発明のニッケル水素蓄電池によれば、水素透過部が屈曲及び盤曲していない場合（例えば、平坦形状）に比べて、上記内側接触面積及び外側接触面積（すなわち、水素透過面積）を大きく確保することができる。これにより、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース内の水素ガスを、外部に漏出させ易くなる。従って、安全弁装置において、適切な水素漏出量を確保することができるので、電池内の水素の増加を適切に抑制することができる。
【００３０】
しかも、弁部材の面積増大部及びシール部を、孔周囲部から見たケース外方への突出高さで比較して、面積増大部が低い、または両者の高さが等しい形態としている。換言すれば、弁部材の形状を、シール部から突出する凸形状とすることなく（凸壁部を形成することなく）、面積増大部を形成している。これにより、水素透過性を良好としつつ、ケースの表面（孔周囲部）からの突出高さの低い弁部材とすることができる。従って、安全弁装置について、ケースの表面からの突出高さを低くすることができ、ひいては、電池の小型化を図ることができる。
【００３１】
さらに、前記いずれかのニッケル水素蓄電池であって、前記弁部材のうち前記弁内空間をなす前記壁部は、２以上の部材からなり、上記部材間に、当該部材間を通じて上記弁内空間の水素ガスを外部に漏出させる界面を含むニッケル水素蓄電池とすると良い。
本発明のニッケル水素蓄電池によれば、弁内空間に導入した水素ガスを、容易且つ適切に、ケース内の水素ガスを、弁内空間をなす構成部材の間を通じて、外部に漏出させることができる。このような弁部材（詳細には、弁内空間をなす壁部）としては、例えば、環状または筒状をなす、金属部材とゴム部材とを、インサート成型により一体成形したものが挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１図は、実施例１〜３にかかるニッケル水素蓄電池１００〜３００の部分破断斜視図である。
【図２】第２図は、実施例１の安全弁装置１０１の縦断面図である。
【図３】第３図は、実施例２のニッケル水素蓄電池２００を示す図であり、安全弁装置２０１付近の縦断面図である。
【図４】第４図は、実施例２の弁部材２１０の上面図である。
【図５】第５図は、実施例３の安全弁装置３０１の縦断面図である。
【図６】第６図は、実施例４にかかるニッケル水素蓄電池６００の分解斜視図である。
【図７】第７図は、実施例４にかかる弁部材６１０の上面図である。
【図８】第８図は、実施例４にかかる弁部材６１０の正面図である。
【図９】第９図は、実施例４にかかる弁部材６１０を示す図であり、第７図のＢ−Ｂ断面図に相当する。
【図１０】第１０図は、実施例４の安全弁装置６０１を説明する説明図であり、第６図のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図１１】第１１図は、他の形態にかかる弁部材４１０の側面視半断面図である。
【図１２】第１２図は、他の形態にかかる弁部材４１０を示す図であり、第１１図のＡ−Ａ断面図に相当する。
【図１３】第１３図は、他の形態にかかる弁部材５１０の側面視半断面図である。
【図１４】第１４図は、実施例５にかかるニッケル水素蓄電池７００の部分破断斜視図である。
【図１５】第１５図は、実施例５の安全弁装置７０１の縦断面図（第２図と直交する方向の縦断面図）であり、第１４図のＨ−Ｈ断面図に相当する。
【図１６】第１６図は、実施例５の安全弁装置７０１の縦断面図（第１４図のＨ−Ｈ断面図に相当する）であり、ケース内の内圧が所定値を超えたときの様子を示す図である。
【図１７】第１７図は、実施例５にかかる弁部材７１０の斜視図である。
【図１８】第１８図は、実施例６にかかるニッケル水素蓄電池８００の安全弁装置８０１の縦断面図である。
【図１９】第１９図は、他の形態にかかる弁部材９１０の斜視図である。
【図２０】第２０図は、実施例７にかかる安全弁装置１１０１の縦断面図である。
【図２１】第２１図は、安全弁装置１１０１の弁部材１１１０の斜視図である。
【図２２】第２２図は、実施例８にかかるニッケル水素蓄電池１０００の部分破断斜視図である。
【図２３】第２３図は、実施例８にかかる弁部材１０１０の斜視図である。
【図２４】第２４図は、実施例８の安全弁装置１００１の縦断面図（第２図と同じ方向の縦断面図）であり、第２２図のＧ−Ｇ断面図に相当する。
【図２５】第２５図は、実施例８の安全弁装置１００１の縦断面図（第２２図のＧ−Ｇ断面図に相当する）であり、ケース内の内圧が所定値を超えたときの様子を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１００，２００，３００，６００，７００，８００，１０００，１１００ ニッケル水素蓄電池
１０１，２０１，３０１，６０１，７０１，８０１，１００１，１１０１ 安全弁装置
１０２，６０２ ケース
１１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０，８１０，９１０，１０１０，１１１０ 弁部材
１１８，２１８，３１８，４１８，５１８ 凸壁部（弁内空閧をなす壁部、水素透過部）
１２０，６２０ 封口板
１２１ 孔周囲部
１２２，６２２ ガス排出孔
１３０ 電槽
１５０ 電池本体部
１７０，２７０ 包囲部材
１７５，２７５ 貫通孔
２１２ｃ，２１４ｃ 薄肉部
３１２，４１２ 側壁部（面積増大部）
５１３ 面積増大部
１１５，２１５，３１５，６１５，７１５，８１５，９１５，１０１５，１１１５ シール部
７１８，８１８，９１８，１０１８，１１１８ 水素透過部（弁内空間をなす壁部）
７４０，１０４０ 安全弁ケース（保持部材）
Ｃ 弁内空間
Ｄ，Ｅ 間隙部
Ｆ 連通路
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
次に、本発明の実施形態（実施例１〜８）について、図面を参照しつつ説明する。
【実施例１】
【００３５】
実施例１のニッケル水素蓄電池１００は、第１図に示すように、封口板１２０及び電槽１３０を備えるケース１０２と、安全弁装置１０１と、ケース１０２（電槽１３０）内に配置された極板群１５０及び電解液（図示しない）とを備える角形密閉式ニッケル水素蓄電池である。
【００３６】
極板群１５０は、正極１５１と負極１５２と袋状のセパレータ１５３とを備えている。このうち、正極１５１は袋状のセパレータ１５３内に挿入されており、セパレータ１５３内に挿入された正極１５１と、負極１５２とが交互に積層されている。正極１５１及び負極１５２は、それぞれ集電されて、図示しない正極端子及び負極端子に接続されている。
なお、本発明の実施形態（実施例１〜４）のニッケル水素蓄電池では、いずれも、正極容量を６．５Ａｈ、負極容量を１１．０Ａｈとしている。従って、本発明の実施形態（実施例１〜４）のニッケル水素蓄電池は、いずれも、正極規制で、電池容量を６．５Ａｈとしている。
【００３７】
正極１５１としては、例えば、水酸化ニッケルを含む活物質と、発泡ニッケルなどの活物質支持体とを備える電極板を用いることができる。負極１５２としては、例えば、水素吸蔵合金などを負極構成材として含む電極板を用いることができる。セパレータ１５３としては、例えば、親水化処理された合成繊維からなる不織布を用いることができる。電解液としては、例えば、ＫＯＨを含む比重１．２〜１．４のアルカリ水溶液を用いることができる。
【００３８】
電槽１３０は、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、矩形箱形状を有している。封口板１２０は、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、矩形略板形状を有している。封口板１２０には、第２図に示すように、ケース１０２の内部と外部とを連通するガス排出孔１２２が形成されている。この封口板１２０は、第２図に示すように、電槽１３０の開口端面１３１上に載置されて全周溶接され、電槽１３０の開口部１３２を封止している。これにより、封口板１２０と電槽１３０とは、隙間なく一体化して、ケース１０２をなしている。本実施例１では、ケース１０２全体を金属（金属壁部のみ）によって形成しているため、電池の冷却性が極めて良好となり、電池の過昇温を防止することができる。
【００３９】
安全弁装置１０１は、第２図に示すように、弁部材１１０と包囲部材１７０とコイルバネ１６０と台座プレート１８０と安全弁ケース１４０とを有している。台座プレート１８０は、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、環状板形状で、封口板１２０の外周面１２７上に固着されている。包囲部材１７０は、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、略円環状の鍔部１７１と、円筒状の側壁部１７２と、円盤状の天井部１７４とを有している。このうち、側壁部１７２及び天井部１７４には、多数の貫通孔１７５が形成されている。
【００４０】
弁部材１１０は、ゴム（具体的には、ＥＰＤＭ）からなり、略円環状の鍔部１１１と、この鍔部１１１から突出した凸形状をなす凸壁部１１８（円筒状の側壁部１１２及び円盤状の天井部１１４）とを有し、包囲部材１７０の内周面１７０ｂに適合する形状をなしている。この弁部材１１０は、包囲部材１７０内に挿入され、台座プレート１８０の内側の位置で、封口板１２０の外周面１２７上に配置されている。なお、本実施例１では、弁部材１１０の肉厚を０．５ｍｍとしている。
【００４１】
安全弁ケース１４０は、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、有底略円筒形状を有している。この安全弁ケース１４０の天井部１４４には、包囲部材１７０の側壁部１７２の外径よりも径大の貫通孔１４４ｂが形成されている。この安全弁ケース１４０は、台座プレート１８０上に固着されている。コイルバネ１６０は、第２図の下方に進むにしたがって径小となる螺旋形状を有している。このコイルバネ１６０は、径小端部１６１が包囲部材１７０の鍔部１７１上に載置され、径大端部１６２が安全弁ケース１４０の天井部１４４によって第２図の下方に押圧されるようにして、圧縮変形された状態で安全弁ケース１４０内に配置されている。
【００４２】
これにより、包囲部材１７０の鍔部１７１と共に弁部材１１０の鍔部１１１が、コイルバネ１６０によって第２図の下方に押圧されるので、弁部材１１０の鍔部１１１のうちのシール部１１５が、封口板１２０のうちガス排出孔１２２の周囲に位置する孔周囲部１２１に隙間なく密着する。このようにして、弁部材１１０によって、ガス排出孔１２２を封じることができる。
【００４３】
このような安全弁装置１０１は、ケース１０２の内圧が所定値を超えると、ケース１０２内のガス（水素ガス等）を外部に排出し、ケース１０２の内圧の過昇圧を防止する。具体的には、ケース１０２の内圧が上昇して所定値を超えると、ケース１０２内のガスによって弁部材１１０と共に包囲部材１７０が第２図の上方に押圧され、この押圧力によりコイルバネ１６０がさらに圧縮変形する。これにより、封口板１２０の孔周囲部１２１に密着していた弁部材１１０のシール部１１５が、孔周囲部１２１から離間するので、ケース１０２内のガスは、弁部材１１０の外部に排出された後、安全弁ケース１４０の天井部１４４に形成されている貫通孔１４４ｂを通じて電池外部に排出される。このようにして、ケース１０２の内圧の過昇圧を防止することができる。
【００４４】
ところで、本実施例１の安全弁装置１０１では、第２図に示すように、弁部材１１０を水素透過性を有する薄肉のゴム（ＥＰＤＭ）によって形成している。このため、ケース１０２内の水素ガスを、ガス排出孔１２２と連通する弁内空間Ｃから弁部材１１０を透過させ、包囲部材１７０の貫通孔１７５を通じて電池外部に漏出させることができる。すなわち、安全弁装置１０１が、ケース１０２の内圧の過昇圧を防止する過昇圧防止機能に加えて、ケース１０２内の水素ガスを徐々に電池外部へ漏出させる水素漏出機能も有している。このように、ケース１０２内が過昇圧に至らない状態でも、ケース１０２内の水素ガスを、安全弁装置１０１を通じて電池外部へ漏出することができるので、負極１５２の水素吸蔵合金の腐食に伴う電池内の水素の増加を抑制することができる。従って、負極１５２の放電リザーブの増加を抑制し、電池特性の低下を抑制することができる。
【００４５】
しかも、本実施例１では、第２図に示すように、この弁部材１１０に、鍔部１１１（シール部１１５）から突出した凸形状（具体的には、有底筒形状）をなす凸壁部１１８（円筒状の側壁部１１２及び円盤状の天井部１１４）を設けることにより、ガス排出孔１２２と連通する弁内空間Ｃを設けている。このようにすることで、ケース１０２から弁内空間Ｃに導入された水素ガスと弁部材１１０との接触面積（水素透過面積）を大きく確保することができる。これにより、弁部材１１０を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース１０２内の水素ガスが、安全弁装置１０１を通じて外部に漏出し易くなる。
なお、本実施例１のニッケル水素蓄電池１００では、凸壁部１１８が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当すると共に、水素透過部にも相当する。
【００４６】
さらに、本実施例１では、包囲部材１７０に、多数の貫通孔１７５を形成している。これにより、弁部材１１０の凸壁部１１８の外表面１１８ｃについて、一部を包囲部材１７０に密着させて、他の部分を包囲部材１７０の多数の貫通孔１７５から露出させている。このように、凸壁部１１８の外表面１１８ｃの一部を包囲部材１７０に密着させることにより、弁部材１１０（凸壁部１１８）の変形（膨張など）を防止することができる。また、凸壁部１１８の外表面１１８ｃの他の部分を包囲部材１７０の貫通孔１７５から露出させることにより、その露出部分において水素透過性が良好となり、透過した水素ガスをスムーズに外部に漏出させることができる。
【００４７】
ところで、凸壁部１１８の外表面１１８ｃの一部を、包囲部材１７０と密着させることにより、弁部材１１０（凸壁部１１８）の変形（膨張など）を防止することができる反面、水素透過性が低下し、透過した水素ガスも外部に漏出し難くなる。これに対し、上述のように、凸壁部１１８のうち外表面１１８ｃが包囲部材１７０の貫通孔１７５から露出する部分において、水素透過性を良好とし、透過した水素ガスをスムーズに外部に漏出させることができる。従って、本実施例１の安全弁装置１０１では、包囲部材１７０に形成する貫通孔１７５の数、大きさ、位置等を調整することにより、水素ガスの漏出量（漏出速度）を調整することができる。また、弁部材１１０の肉厚や形状等を調整することによっても、水素ガスの漏出量（漏出速度）を調整することができる。従って、包囲部材１７０の貫通孔１７５の数、大きさ、位置等や、弁部材１１０の肉厚、形状等を調整することにより、負極１５２の放電リザーブの変動（増減）を適切に抑制し、電池特性の低下を適切に抑制することが可能となる。
【００４８】
本実施例１のニッケル水素蓄電池１００は、次のようにして製造することができる。
まず、袋状とした複数のセパレータ１５３内に、それぞれ正極１５１を挿入する。次いで、正極１５１が挿入された複数のセパレータ１５３と複数の負極１５２とを交互に積層し、極板群１５０を作成する（第１図参照）。その後、この極板群１５０を電槽１３０内に挿入した後、正極１５１と図示しない正極端子とをリード線で接続すると共に、負極１５２と図示しない負極端子とをリード線で接続する。次いで、別途用意した封口板１２０を、電槽１３０の開口端面１３１上に載置して全周溶接し、電槽１３０の開口部１３２を封止する（第２図参照）。これにより、封口板１２０と電槽１３０とは、隙間なく一体化して、ケース１０２をなす。次いで、封口板１２０に形成されているガス排出孔１２２から、電解液として、比重約１．３のアルカリ水溶液を注液する。
【００４９】
一方、包囲部材１７０内に、弁部材１１０を挿入配置する。また、安全弁ケース１４０の天井部１４４側にコイルバネ１６０の径大端部１６２を向けて、安全弁ケース１４０内にコイルバネ１６０を配置する。次いで、包囲部材１７０の鍔部１７１をコイルバネ１６０の径小端部１６１に当接させるようにして、弁部材１１０が挿入配置された包囲部材１７０を、安全弁ケース１４０内に配置する。その後、レーザー溶接により、台座プレート１８０を、安全弁ケース１４０の鍔部１４８に固着する。これにより、安全弁装置１０１が完成する。次いで、この安全弁装置１０１を、その中心軸がガス排出孔１２２の中心軸に一致するように封口板１２０の外周面１２７上に載置し、レーザー溶接により封口板１２０（ケース１０２）に固着する。このようにして、本実施例１のニッケル水素蓄電池１００を製造することができる。
【実施例２】
【００５０】
次に、実施例２にかかるニッケル水素蓄電池２００について、第３図及び第４図を参照しつつ説明する。本実施例２のニッケル水素蓄電池２００は、実施例１のニッケル水素蓄電池１００と比較して、弁部材及び包囲部材の形状が異なり、その他の部分については同様である。
【００５１】
本実施例２の包囲部材２７０は、実施例１の包囲部材１７０と比較して、貫通孔の数が異なる。具体的には、実施例１の包囲部材１７０では、側壁部１７２及び天井部１７４に多数の貫通孔１７５を設けていたが（第２図参照）、本実施例２の包囲部材２７０では、天井部２７４の中央の一カ所にのみ、貫通孔２７５を設けている（第３図参照）。
また、本実施例２の弁部材２１０は、実施例１の弁部材１１０と比較して、凸壁部２１８（側壁部２１２及び天井部２１４）の形状が異なる（第２図，第３図，第４図参照）。具体的には、実施例１の弁部材１１０の側壁部１１２は、その外周面を平坦な円筒状としていたが、本実施例２の弁部材２１０の側壁部２１２は、第４図に示すように、その周方向に交互に配置された多数の凸状部２１２ｂと薄肉部２１２ｃとを有し、その外周面を凹凸形状としている。
【００５２】
さらに、弁部材２１０の天井部２１４には、第４図に示すように、その周方向に等間隔で３カ所に配置された凸状部２１４ｂ（天井部２１４のうち、凸状部２１４ｂが配置されていない部分を薄肉部２１４ｃとする）を設けている。なお、この弁部材２１０では、側壁部２１２の薄肉部２１２ｃの肉厚、及び天井部２１４の薄肉部２１４ｃの肉厚を、共に０．３ｍｍとしており、実施例１の弁部材１１０（肉厚０．５ｍｍ）よりも薄肉としている。このように、弁部材に、薄肉部２１２ｃ，２１４ｃを設けることにより、水素ガスが弁部材を透過し易くなる。
【００５３】
このような弁部材２１０は、包囲部材２７０内に挿入配置される（第３図参照）。ところで、上述のように、弁部材２１０の側壁部２１２を凹凸形状をとしているため、凸状部２１２ｂを包囲部材２７０の内周面２７０ｂに接触（密着）させることで、薄肉部２１２ｃと包囲部材２７０の内周面２７０ｂとの間に間隙部Ｄを設けることができる。さらに、弁部材２１０の天井部２１４に凸状部２１４ｂを形成しているため、天井部２１４の薄肉部２１４ｃと包囲部材２７０の内周面２７０ｂとの間に間隙部Ｅを設けることができる。
この間隙部Ｄ，Ｅは、第３図に示すように、包囲部材２７０の貫通孔２７５と連通する。このため、弁部材２１０の凸壁部２１８（側壁部２１２及び天井部２１４）を透過した水素ガスを、間隙部Ｄ，Ｅに導き、間隙部Ｄ，Ｅを通じて包囲部材２７０の貫通孔２７５から外部にスムーズに漏出させることができる。
なお、本実施例２のニッケル水素蓄電池２００では、凸壁部２１８が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当すると共に、水素透過部にも相当する。
【実施例３】
【００５４】
次に、実施例３にかかるニッケル水素蓄電池３００について、第５図を参照しつつ説明する。本実施例３のニッケル水素蓄電池３００は、実施例２のニッケル水素蓄電池２００と比較して、弁部材の形状が異なり、その他の部分については同様である。
本実施例３の弁部材３１０は、第５図に示すように、一定の肉厚（０．５ｍｍ）で、軸線方向に蛇腹状に盤曲した側壁部３１２を有している。このように、側壁部３１２を蛇腹状に盤曲させることにより、実施例１，２の弁部材１１０，２１０に比して、弁内空間Ｃに接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させることができる。これにより、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース１０２内の水素ガスが外部に漏出し易くなる。従って、安全弁装置３０１において、適切な水素漏出量を確保することができるので、電池内の水素の増加を適切に抑制することができる。
なお、本実施例３では、弁部材３１０の側壁部３１２全体が面積増大部に相当する。また、本実施例３のニッケル水素蓄電池３００では、凸壁部３１８（側壁部３１２及び天井部３１４）が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当すると共に、水素透過部にも相当する。
【実施例４】
【００５５】
次に、実施例４にかかるニッケル水素蓄電池６００について、第６図〜第１０図を参照しつつ説明する。本実施例４のニッケル水素蓄電池６００は、実施例１〜３と比較して、安全弁装置の構造が異なり、その他の部分についてはほぼ同様である。
本実施例４のニッケル水素蓄電池６００は、第６図に示すように、封口板６２０及び電槽１３０を備えるケース６０２と、弁部材６１０と、抜け止め板６４０とを有している。このうち、封口板６２０は、その外周面６２７より電槽１３０の内側に凹んだ凹部Ｓをなす凹壁部６２１を有している。この凹壁部６２１は、略半円筒形状で、第１０図に示すように、凹壁部６２１の底をなす凹底部６２５と、凹底部６２５と外周面６２７とをつなぐ第１凹側壁部６２３と、凹底部６２５と外周面６２７とをつなぎ第１凹側壁部６２３に対向する第２側壁部６２４とを有している。
【００５６】
このうち、凹底部６２５は、第１凹側壁部６２３と第２凹側壁部６２４とを結ぶ方向（第１０図において左右方向）に直交する方向に切断した断面がＵ字状（略半円状）となる形状を有している。また、第１凹側壁部６２３には、自身を貫通してケース６０２の内部と外部とを連通するガス排出孔６２２が形成されている。このような封口板６２０は、例えば、所定寸法の金属板をプレス成型することにより、凹底部６２５の断面形状をＵ字状（略半円状）とした凹壁部６２１（凹部Ｓ）を形成した後、第１凹側壁部６２３にガス排出孔６２２を穿孔して製造することができる。
【００５７】
弁部材６１０は、第７〜９図に示すように、ゴム（具体的には、ＥＰＤＭ）からなる半円柱形状で第１貫通孔６１２ｂを有する第１弁部材６１２と、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり第２貫通孔６１４ｂを有する第２弁部材６１４と、ゴム（具体的には、ＥＰＤＭ）からなる半円柱形状で第２弁部材６１４の周囲を包囲する第３弁部材６１３とを有し、これらが一体成型されている。すなわち、本実施例４の弁部材６１０は、第２弁部材６１４に、インサート成型により第１弁部材６１２と第３弁部材６１３を成形した、ゴム成形体である。
【００５８】
この弁部材６１０は、第１０図に示すように、封口板６２０の凹部Ｓ内に、第１０図において左右方向に圧縮されて配置されている。このとき、第１弁部材６１２の第１貫通孔６１２ｂと、第２弁部材６１４の第２貫通孔６１４ｂとは、ガス排出孔６２２と連通する弁内空間Ｃをなす。なお、抜け止め板６４０は、封口板６２０の外周面６２７上に固接（溶接）されている。このため、弁部材６１０が、凹部Ｓ内から脱落してしまう虞がない。
【００５９】
本実施例４のニッケル水素蓄電池６００では、弁部材６１０と、封口板６２０に形成された凹壁部６２１及び抜け止め板６４０とによって、安全弁装置６０１を構成している。この安全弁装置６０１は、弁部材６１０等をケース６０２（封口板６２０）の外周面６２７から突出しないように配置しているため、電池を小型にすることができる。
【００６０】
ここで、安全弁装置６０１の開弁動作について説明する。ケース６０２の内圧が所定の値よりも低いときには、弁部材６１０の弁内空間Ｃ内にガス（水素ガスなど）を配置させつつ、環状のシール部６１５を、第１凹側壁部６２３のうちガス排出孔６２２の周囲に密着させている。一方、ケース６０２の内圧が上昇して所定の値を超えた場合には、ゴム製の第３弁部材６１３が、ケース６０２及び弁内空間Ｃの内部のガスにより押圧されて、第１０図において右方向に弾性的に圧縮変形する。これにより、第２弁部材６１４及び第１弁部材６１２が、第１凹側壁部６２３から離間する方向（第１０図において右方向）に移動し、シール部６１５が第１凹側壁部６２３から離間して、シール部６１５と第１凹側壁部６２３との間に間隙が形成される。これにより、ケース６０２の内部のガスを、適切に、外部へ排出することができる。
【００６１】
ところで、弁部材６１０は、ゴム製の第１弁部材６１２と金属製の第２弁部材６１４とを接触させて、及びゴム製の第３弁部材６１３と金属製の第２弁部材６１４とを接触させて形成されている。すなわち、第１弁部材６１２と第２弁部材６１４との間、及び第３弁部材６１３と第２弁部材６１４との間に、部材間を通じて弁内空間Ｃ内の水素ガスを外部に漏出可能とする界面を有している。
【００６２】
このような弁部材６１０を備える安全弁装置６０１においても、実施例１〜３の安全弁装置１０１〜３０１と同様に、ケース６０２内の水素ガスを電池外部へ漏出させることができる。具体的には、ケース６０２内から弁部材６１０の弁内空間Ｃ内に導入された水素ガスを、ゴム製の第１弁部材６１２と金属製の第２弁部材６１４との隙間、及びゴム製の第３弁部材６１３と金属製の第２弁部材６１４との隙間を通過させて、電池外部に漏出させることができる。
【００６３】
すなわち、本実施例４の安全弁装置６０１も、ケース６０２の内圧の過昇圧を防止する過昇圧防止機能に加えて、ケース６０２内の水素ガスを電池外部へ漏出させる水素漏出機能を有している。このため、ケース６０２内が過昇圧に至らない状態でも、ケース６０２内の水素ガスを、安全弁装置６０１を通じて電池外部へ漏出することができるので、負極１５２の水素吸蔵合金の腐食に伴う電池内の水素の増加を抑制することができる。従って、負極１５２の放電リザーブの増加を抑制し、電池特性の低下を抑制することができる。
なお、本実施例４のニッケル水素蓄電池４００では、第１弁部材６１２、第２弁部材６１４、及び第３弁部材６１３が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当する。
【実施例５】
【００６４】
次に、実施倒５にかかるニッケル水素蓄電池７００について、第１４図〜第１７図を参照しつつ説明する。本実施例５のニッケル水素蓄電池７００は、実施例１〜３と比較して、安全弁装置の構造が異なり、その他の部分については同様である。
具体的には、本実施例５にかかるニッケル水素蓄電池７００は、第１４図に示すように、安全弁装置７０１を備えている。この安全弁装置７０１は、第１５図に示すように、弁部材７１０と安全弁ケース７４０とを有している。安全弁ケース７４０は、金属（具体的には、ニッケルめっき鋼板）からなり、有底略長円筒形状を有している。この安全弁ケース７４０の天井部７４４には、円形状の貫通孔７４４ｂが２ヶ形成されている。さらに、その側壁部７４２にも、略矩形状の貫通孔７４２ｂが、対向する位置に２ヶ形成されている。この安全弁ケース７４０は、封口板１２０の外周面１２７上に固着されている。
【００６５】
弁部材７１０は、ゴム（具体的には、ＥＰＤＭ）からなり、第１７図に示すように、略長円環状をなすシール部７１５と、この内側に位置する水素透過部７１８とを有している。シール部７１５は、略直方体形状をなし、互いに平行な２ヶの直状部７１５ｃと、略半円環状をなし、直状部７１５ｃの両端に連接する２ヶの湾曲部７１５ｄとを有している。湾曲部７１５ｄは、その高さ方向中央部が湾曲状に窪んでおり、第１５図に示すように、断面略ハート形状をなしている。
また、水素透過部７１８は、第１５図に示すように、薄肉（厚み約０．４ｍｍ）で、封口板１２０の表面に沿う方向（図中、左右方向）に、蛇腹状に盤曲して延びる形態をなしている。詳細には、一方の湾曲部７１５ｄから他方の湾曲部７１５ｄに進むにしたがって、封口板１２０からの距離が繰り返し変動するように、蛇腹状に盤曲している。
【００６６】
このような弁部材７１０は、第１５図に示すように、封口板１２０の表面のうちガス排出孔１２２を閉塞する位置で、上方から安全弁ケース７４０によりシール部７１５が押圧されるようにして、シール部７１５が弾性的に圧縮変形した状態で配置されている。これにより、シール部７１５のシール面７１５ｂが、封口板１２０のうちガス排出孔１２２の周囲に位置する孔周囲部１２１に、隙間なく密着するので、ガス排出孔１２２を封じることができる。なお、本実施例５のニッケル水素蓄電池７００では、安全弁ケース７４０が保持部材に相当する。
【００６７】
このように、本実施例５では、実施例１〜３と異なり、シール部７１５自身の弾性により、シール面７１５ｂを介して孔周囲部１２１を押圧して、シール面７１５ｂを孔周囲部１２１に密着させている。これにより、第２〜４図と第１５図とを比較するとわかるように、本実施例５では、実施例１〜３と比較して、コイルバネ１６０、包囲部材１７０等の部品を削減できると共に、安全弁装置を小型化（特に、ケースの表面からの突出高さの低減）することができた。
【００６８】
このような安全弁装置７０１は、ケース１０２の内圧が所定値を超えると、ケース１０２内のガス（水素ガス等）を外部に排出し、ケース１０２の内圧の過昇圧を防止する。具体的には、ケース１０２の内圧が上昇して所定値を超えると、第１６図に示すように、ケース１０２内のガスによって、弁部材７１０のシール部７１５のうち断面ハート形状の湾曲部７１５ｄが上方に押圧され、この押圧力により湾曲部７１５ｄが上方に圧縮変形する。これにより、封口板１２０の孔周囲部１２１に密着していたシール部７１５の湾曲部７１５ｄと孔周囲部１２１との間に、ガス排出孔１２２と外部とを連通する連通路Ｆが現出する。この連通路Ｆを通じて、ケース１０２内のガスを、弁部材７１０の外部に排出すると共に、安全弁ケース７４０の貫通孔７４２ｂを通じて電池外部に排出することができる。このようにして、ケース１０２の内圧の過昇圧を防止することができる。
【００６９】
その上、安全弁装置７０１の弁部材７１０は、第１５図に示すように、薄肉（厚み約０．４ｍｍ）のゴム（ＥＰＤＭ）からなる水素透過部７１８を有している。このため、ケース１０２内の水素ガスを、ガス排出孔１２２と連通する弁内空間Ｃから水素透過部７１８を透過させ、安全弁ケース７４０の貫通孔７４４ｂを通じて電池外部に漏出させることができる。すなわち、安全弁装置７０１は、ケース１０２の内圧が所定値以下のときでも、ケース１０２内の水素ガスを徐々に電池外部へ漏出させることができる。このように、ケース１０２内が過昇圧に至らない状態でも、ケース１０２内の水素ガスを、安全弁装置７０１を通じて電池外部へ漏出することができるので、負極１５２の水素吸蔵合金の腐食に伴う電池内の水素の増加を抑制することができる。従って、負極１５２の放電リザーブの増加を抑制し、電池特性の低下を抑制することができる。
【００７０】
特に、本実施例５では、水素透過部７１８を蛇腹状に盤曲させている。このため、水素透過部７１８について、弁内空間Ｃに接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させることができる。これにより、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース１０２内の水素ガスが外部に漏出し易くなる。従って、安全弁装置７０１において、適切な水素漏出量を確保することができるので、電池内の水素の増加を適切に抑制することができる。
なお、本実施例５では、弁部材７１０の水素透過部７１８全体が面積増大部に相当する。また、水素透過部７１８及びシール部７１５が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当する。
【００７１】
しかも、本実施例５の安全弁装置７０１では、第１５図に示すように、弁部材７１０は、水素透過部７１８（面積増大部）とシール部７１５とについて、孔周囲部１２１から見た高さを比較すると、水素透過部７１８（面積増大部）のほうが低い形態とされている。換言すれば、弁部材７１０の形状を、実施例１〜３と異なり、シール部７１５から突出する凸形状とすることなく（凸壁部を形成することなく）、水素透過部７１８（面積増大部）を形成している。これにより、水素透過性を良好としつつ、ケースの表面（孔周囲部１２１）からの突出高さの低い弁部材とすることができる。従って、実施例１〜３と比較して、安全弁装置について、ケースの表面からの突出高さを低くすることができ、ひいては、電池の小型化を図ることができる。
【実施例６】
【００７２】
本実施例６のニッケル水素蓄電池８００は、第１８図に示すように、実施例５のニッケル水素蓄電池７００と比較して、弁部材の水素透過部の形態が異なり、その他については同様である。具体的には、実施例５の弁部材７１０では、第１５図に示すように、水素透過部７１８の形態を、封口板１２０の表面に沿う方向（図中、左右方向）に、蛇腹状に盤曲して延びる形態とした。これに対し、本実施例６の弁部材８１０は、第１８図に示すように、封口板１２０の表面に直交する方向（図中、上方）に、蛇腹状に盤曲して延びる形態の水素透過部８１８を有している。詳細には、水素透過部８１８は、上方から見て、弁部材８１０の中央から径方向外側に拡がり、反転して径方向内側に縮径し、さらに反転して拡径して、シール部８１５に至る形状をなしている。
【００７３】
このような形態の水素透過部８１８でも、実施例５の水素透過部７１８と同様に、弁内空間Ｃに接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を大きくすることができる。これにより、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース１０２内の水素ガスが外部に漏出し易くなる。従って、安全弁装置８０１において、適切な水素漏出量を確保することができるので、電池内の水素の増加を適切に抑制することができる。
なお、本実施例６でも、弁部材８１０の水素透過部８１８全体が面積増大部に相当する。また、水素透過部８１８及びシール部８１５が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当する。
【００７４】
しかも、本実施例６の弁部材８１０でも、実施例５の弁部材７１０と同様に、水素透過部８１８（面積増大部）とシール部８１５とについて、孔周囲部１２１から見た高さを比較すると、水素透過部８１８（面積増大部）のほうが低い形態とされている。換言すれば、弁部材８１０の形状を、実施例１〜３と異なり、シール部８１５から突出する凸形状とすることなく（凸壁部を形成することなく）、水素透過部８１８（面積増大部）を形成している。これにより、水素透過性を良好としつつ、ケースの表面（孔周囲部１２１）からの突出高さの低い弁部材とすることができる。従って、実施例１〜３と比較して、安全弁装置について、ケースの表面からの突出高さを低くすることができ、ひいては、電池の小型化を図ることができる。
【実施例７】
【００７５】
本実施例７のニッケル水素蓄電池１１００は、第２０図に示すように、実施例５のニッケル水素蓄電池７００と比較して、弁部材の水素透過部の形態が異なり、その他については同様である。具体的には、実施例５の弁部材７１０では、第１５図に示すように、水素透過部７１８を蛇腹状に盤曲して延びる形態とした。これに対し、本実施例７の弁部材１１１０では、第２０図及び第２１図に示すように、水素透過部１１１８は、上方に開口１１１８ｃを有し、下方に突出して延びる有底円筒形状の突起部１１１８ｂを多数備えている。なお、水素透過部１１１８は、実施例５の水素透過部７１８と同様に、その全体が薄肉（厚み約０．４ｍｍ）とされている。
【００７６】
このような形態の水素透過部１１１８でも、実施例５の水素透過部７１８と同様に、弁内空間Ｃに接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を大きくすることができる。これにより、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができるので、ケース１０２内の水素ガスが外部に漏出し易くなる。従って、安全弁装置１１０１において、適切な水素漏出量を確保することができるので、電池内の水素の増加を適切に抑制することができる。
なお、本実施例７では、弁部材１１１０の水素透過部１１１８のうち、突起部１１１８ｂが面積増大部に相当する。また、水素透過部１１１８及びシール部１１１５が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当する。
【００７７】
しかも、第２０図に示すように、水素透過部１１１８（面積増大部）とシール部１１１５とについて、孔周囲部１２１から見た高さを比較すると、水素透過部１１１８（面積増大部）のほうが低い形態とされている。換言すれば、弁部材１１１０の形状を、シール部１１１５から突出する凸形状とすることなく（凸壁部を形成することなく）、水素透過部１１１８（面積増大部）を形成している。これにより、水素透過性を良好としつつ、ケースの表面（孔周囲部１２１）からの突出高さの低い弁部材とすることができる。従って、安全弁装置について、ケースの表面からの突出高さを低くすることができ、ひいては、電池の小型化を図ることができる。
【実施例８】
【００７８】
本実施例８のニッケル水素蓄電池１０００は、実施例５のニッケル水素蓄電池７００と比較して、安全弁装置のみが異なり、その他については同様である。具体的には、本実施例８の安全弁装置１００１は、第２２図に示すように、安全弁ケース１０４０を有している。この安全弁ケース１０４０は、実施例５の安全弁ケース７４０と比較して、側壁部に形成された貫通孔の位置が異なるのみで、その他については同様である。具体的には、本実施例８の安全弁ケース１０４０では、側壁部７４２のうち長手方向に延びる部位に、略矩形状の貫通孔１０４２ｂが、対向する位置に２ヶ形成されている。
【００７９】
また、本実施例８の弁部材１０１０は、第２３図に示すように、実施例５の弁部材７４０（第１７図参照）と比較して、シール部及び水素透過部の形態が異なっている。具体的には、本実施例８の弁部材１０１０は、略矩形環状のシール部１０１５と、この内側に位置する水素透過部１０１８とを有している。
【００８０】
シール部１０１５は、略直方体形状をなし、互いに平行な一対の第１直状部１０１５ｃと、略直方体形状をなし、互いに平行な一対の第２直状部１０１５ｄと、シール部１０１５の角部に位置し、第１直状部１０１５ｃと第２直状部１０１５ｄとを連結する連結部１０１５ｅとを有している。このうち、連結部１０１５ｅは、第１直状部１０１５ｃ及び第２直状部１０１５ｄに比べて、シール面１０１５ｂに沿う方向の厚みが厚くなっている。さらに、シール部１０１５（第１直状部１０１５ｃ、第２直状部１０１５ｄ、及び連結部１０１５ｅ）は、その高さ方向（シール面１０１５ｂに直交する方向）中央部が内側に向かって湾曲状に窪んでおり、第２４図に示すように、断面略ハート形状をなしている。
【００８１】
水素透過部１０１８は、第２４図に示すように、実施例５の弁部材７１０の水素透過部７１８と同様に、薄肉（厚み約０．４ｍｍ）で、蛇腹状に盤曲して延びる形態である。詳細には、一方の第１直状部１０１５ｃから他方の第１直状部１０１５ｃに進むにしたがって、封口板１２０からの距離が繰り返し変動するように、蛇腹状に盤曲している。但し、実施例５では、水素透過部を、弁部材７１０の長手方向に蛇腹状に盤曲して延びる形態とした（第１７図参照）が、本実施例８では、第２３図に示すように、弁部材１０１０の短手方向（第２直状部１０１５ｄに沿う方向）に蛇腹状に盤曲して延びる形態としている。
【００８２】
このような弁部材１０１０は、第２４図に示すように、封口板１２０の表面のうちガス排出孔１２２を閉塞する位置で、上方から安全弁ケース１０４０によりシール部１０１５が押圧されるようにして、シール部１０１５が弾性的に圧縮変形した状態で配置されている。これにより、シール部１０１５のシール面１０１５ｂが、孔周囲部１２１に隙間なく密着するので、ガス排出孔１２２を封じることができる。このように、弁部材１０１５を用いても、シール部１０１５自身の弾性により、シール面１０１５ｂを介して孔周囲部１２１を押圧して、シール面１０１５ｂを孔周囲部１２１に密着させることができる。なお、本実施例８のニッケル水素蓄電池１０００では、安全弁ケース１０４０が保持部材に相当する。
【００８３】
また、ケース１０２の内圧が所定値を超えた場合には、第２５図に示すように、ケース１０２内のガスによって、弁部材１０１０のシール部１０１５のうち断面略ハート形状をなす第１直状部１０１５ｃが上方に押圧され、この押圧力により第１直状部１０１５ｃが上方に圧縮変形する。これにより、封口板１２０の孔周囲部１２１に密着していたシール部１０１５の第１直状部１０１５ｃと孔周囲部１２１との間に、ガス排出孔１２２と外部とを連通する連通路Ｆが現出する。この連通路Ｆを通じて、ケース１０２内のガスを、弁部材１０１０の外部に排出すると共に、安全弁ケース１０４０の貫通孔１０４２ｂを通じて電池外部に排出することができる。このようにして、ケース１０２の内圧の過昇圧を防止することができる。
【００８４】
また、ケース１０２の内圧が所定値以下のときでも、ケース１０２内の水素ガスを、ガス排出孔１２２と連通する弁内空間Ｃから水素透過部１０１８を透過させ、安全弁ケース１０４０の貫通孔１０４４ｂを通じて電池外部に漏出させることができる。しかも、実施例５と同様に、水素透過部１０１８を蛇腹状に盤曲させることにより、弁内空間Ｃに接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を大きくしているので、水素透過性を良好にできる。従って、安全弁装置１００１において、適切な水素漏出量を確保することができるので、電池内の水素の増加を適切に抑制することができる。なお、本実施例８では、弁部材１０１０の水素透過部１０１８全体が面積増大部に相当する。また、水素透過部１０１８及びシール部１０１５が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当する。
【００８５】
しかも、第２４図に示すように、水素透過部１０１８（面積増大部）とシール部１０１５とについて、孔周囲部１２１から見た高さを比較すると、水素透過部１０１８（面積増大部）のほうが低い形態とされている。換言すれば、弁部材１０１０の形状を、シール部１０１５から突出する凸形状とすることなく（凸壁部を形成することなく）、水素透過部１０１８（面積増大部）を形成している。これにより、水素透過性を良好としつつ、ケースの表面（孔周囲部１２１）からの突出高さの低い弁部材とすることができる。従って、安全弁装置について、ケースの表面からの突出高さを低くすることができ、ひいては、電池の小型化を図ることができる。
【００８６】
以上において、本発明を実施例１〜８に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例３では、弁部材３１０の側壁部を蛇腹状に盤曲させることにより、弁内空間Ｃに接する内側接触面積及び外気に接する外側接触面積を増大させた。しかしながら、内側接触面積及び外側接触面積を増大させる形態は、このような形態に限定されるものではない。例えば、第１１図及び第１２図に示す弁部材４１０のように、側壁部４１２を、その周方向にわたって、ジグザグに屈曲させるようにしても良い。このような形態でも、側壁部４１２の内壁面４１２ｂにおいて内側接触面積を増大させることができ、また、外壁面４１２ｃにおいて外側接触面積を増大させることができる。このため、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができ、ケース１０２内の水素ガスが外部に漏出し易くなる。
なお、この弁部材４１０では、側壁部４１２全体が面積増大部に相当する。また、側壁部４１２及び天井部４１４が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当すると共に、水素透過部にも相当する。
【００８７】
あるいは、第１３図に示す弁部材５１０のように、凸壁部５１８（側壁部５１２及び天井部５１４）に、多数の突出部５１３を分散して設けるようにしても良い。このような形態では、突出部５１３の内側面５１３ｂにおいて内側接触面積を増大させることができ、また、突出部５１３の外側面５１３ｃにおいて外側接触面積を増大させることができる。このため、弁部材を透過する水素透過量を増大させることができ、ケース１０２内の水素ガスが外部に漏出し易くなる。
なお、この弁部材５１０では、突出部５１３が面積増大部に相当する。また、凸壁部５１８（側壁部５１２及び天井部５１４）が、弁内空間Ｃをなす壁部に相当すると共に、水素透過部にも相当する。
【００８８】
また、実施例１〜４では、ケース１０２，６０２の全体を金属によって形成したが、金属と樹脂とによって、あるいは、樹脂のみによって形成するようにしても良い。
また、実施例２，３では、包囲部材２７０の天井部２７４にのみ貫通孔２７５を形成したが、実施例１のように、側壁部２７２にも貫通孔を形成するようにしても良い。側壁部２７２にも貫通孔を形成することにより、水素ガスを電池外部に漏出させ易くなる。
また、実施例５では、第１７図に示すように、弁部材７１０の水素透過部７１８の形態を、略長円環状のシール部７１５の内側で、シール部７１５の直状部７１５ｃの延長方向に、蛇腹状に盤曲して延びる形態とした。しかしながら、水素透過部は、このような形態に限定されるものではなく、第１９図に示すように、略長円環状のシール部９１５の内側で、長円の中心に向かう方向に、蛇腹状に盤曲して延びる形態（水素透過部９１８）としても良い。この弁部材９１０を用いても、水素透過性を良好にできると共に、安全弁装置の突出高さを小さくすることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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