JP3248332B2 - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
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- JP3248332B2 JP3248332B2 JP02791694A JP2791694A JP3248332B2 JP 3248332 B2 JP3248332 B2 JP 3248332B2 JP 02791694 A JP02791694 A JP 02791694A JP 2791694 A JP2791694 A JP 2791694A JP 3248332 B2 JP3248332 B2 JP 3248332B2
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- JP
- Japan
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- gasket
- thin
- alkaline battery
- explosion
- battery
- Prior art date
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/154—Lid or cover comprising an axial bore for receiving a central current collector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池のガスケッ
トに関し、特に、電池内圧が異常に高まったときに破断
してガスを安全に放出させる防爆型ガスケットに関する
ものである。
トに関し、特に、電池内圧が異常に高まったときに破断
してガスを安全に放出させる防爆型ガスケットに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、アルカリ電池は誤使用などによ
り過充電、過放電された場合に激しいガス発生が起こり
電池内圧が異常に上昇し、その結果として、漏液を起こ
したり、場合によっては破裂を引き起こす危険性があ
る。従って、アルカリ電池については、ガス発生により
電池内圧が上昇した場合、内部のガスを強制的に外部に
排気させるための防爆機構を設けている。
り過充電、過放電された場合に激しいガス発生が起こり
電池内圧が異常に上昇し、その結果として、漏液を起こ
したり、場合によっては破裂を引き起こす危険性があ
る。従って、アルカリ電池については、ガス発生により
電池内圧が上昇した場合、内部のガスを強制的に外部に
排気させるための防爆機構を設けている。
【０００３】通常、アルカリ電池では、プラスチックま
たはゴム製のガスケットを用い底板、集電体などと組合
せ電池ケースの開口部を封止する構造をとっており、こ
のガスケットの一部に薄肉部を設け、ガス発生による電
池内圧の応力集中により、薄肉部を破断させる機構が提
案されている。（例えば特開昭５９−１３９５４９号公
報）
たはゴム製のガスケットを用い底板、集電体などと組合
せ電池ケースの開口部を封止する構造をとっており、こ
のガスケットの一部に薄肉部を設け、ガス発生による電
池内圧の応力集中により、薄肉部を破断させる機構が提
案されている。（例えば特開昭５９−１３９５４９号公
報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな薄肉部を樹脂成形加工することは、成形加工技術
上、または金型加工精度上の観点より問題があり、通常
成形加工できる薄肉厚みとしては０．３〜０．５ｍｍが
最低限度であり、防爆機構の安全性、信頼性を確保する
べく、その作動圧をさらに減少させるため、この薄肉部
と厚肉部の連結部分に二次加工により０．１〜０．２ｍ
ｍの切欠部を設け、ガスケットの耐圧強度を低下させ破
断しやすくさせている。しかし、前記薄肉部の最小厚み
が０．１〜０．２ｍｍとした場合二次加工における加工
寸法が安定させにくく、且つ電池組立品を高温保存時
（例えば６０℃保存）樹脂の劣化、収縮などにより微量
のガス発生でも薄肉部が破断するという問題点があっ
た。
うな薄肉部を樹脂成形加工することは、成形加工技術
上、または金型加工精度上の観点より問題があり、通常
成形加工できる薄肉厚みとしては０．３〜０．５ｍｍが
最低限度であり、防爆機構の安全性、信頼性を確保する
べく、その作動圧をさらに減少させるため、この薄肉部
と厚肉部の連結部分に二次加工により０．１〜０．２ｍ
ｍの切欠部を設け、ガスケットの耐圧強度を低下させ破
断しやすくさせている。しかし、前記薄肉部の最小厚み
が０．１〜０．２ｍｍとした場合二次加工における加工
寸法が安定させにくく、且つ電池組立品を高温保存時
（例えば６０℃保存）樹脂の劣化、収縮などにより微量
のガス発生でも薄肉部が破断するという問題点があっ
た。
【０００５】そこで、本発明は上記の問題点を解決すべ
く、高温保存において安定した耐漏液性能を確保しつ
つ、しかもガス発生による電池内圧において一定圧力で
確実に破断するガスケットの形状規制をすることによ
り、耐漏液性、防爆作動性に優れたアルカリ電池を提供
するものである。
く、高温保存において安定した耐漏液性能を確保しつ
つ、しかもガス発生による電池内圧において一定圧力で
確実に破断するガスケットの形状規制をすることによ
り、耐漏液性、防爆作動性に優れたアルカリ電池を提供
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らはこの目的に
沿って、ガスケット形状を鋭意検討した結果、従来のガ
スケット形状の薄肉部と厚肉部との連結部のコーナー部
がＲ＝０．０２ｍｍ以下または面取りがＣ＝０．０２ｍ
ｍ以下であるＲ部、面取り部の寸法形状を規制したガス
ケットを用いることにより、信頼性の高い防爆機構を確
保した。
沿って、ガスケット形状を鋭意検討した結果、従来のガ
スケット形状の薄肉部と厚肉部との連結部のコーナー部
がＲ＝０．０２ｍｍ以下または面取りがＣ＝０．０２ｍ
ｍ以下であるＲ部、面取り部の寸法形状を規制したガス
ケットを用いることにより、信頼性の高い防爆機構を確
保した。
【０００７】
【作用】本発明のガスケットは、その一部に薄肉部を設
けた防爆構造を有するガスケットで、電池内部のガス発
生により薄肉破断時の起点部分となる薄肉部と厚肉部と
の連結部のＲ部・面取り部のＲ寸法・Ｃ寸法の規制をす
ることにより、起点部分の亀裂の入りやすさ（ノッチ効
果）を高め、薄肉部の厚みを同じに設定した場合でもガ
ス内部圧力による薄肉部の破断圧力を低くめ、かつバラ
ツキの小さい安定した防爆構造を得るとともに、従来の
薄肉部厚みを維持することにより高温保存での耐漏液性
についても従来通りの性能を確保した。
けた防爆構造を有するガスケットで、電池内部のガス発
生により薄肉破断時の起点部分となる薄肉部と厚肉部と
の連結部のＲ部・面取り部のＲ寸法・Ｃ寸法の規制をす
ることにより、起点部分の亀裂の入りやすさ（ノッチ効
果）を高め、薄肉部の厚みを同じに設定した場合でもガ
ス内部圧力による薄肉部の破断圧力を低くめ、かつバラ
ツキの小さい安定した防爆構造を得るとともに、従来の
薄肉部厚みを維持することにより高温保存での耐漏液性
についても従来通りの性能を確保した。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例のアルカリ電池につ
いて図１、図２を用いて説明する。単２サイズのアルカ
リ電池において、６・６ナイロン製のガスケット１を用
い、環状薄肉型の防爆機構について、薄肉部１ｂと厚肉
部１ａとの連結部１ｃのＲ部寸法をＲ０．０１，Ｒ０．
０２，Ｒ０．０５，Ｒ０．１０，Ｃ部寸法をＣ０．０
１，Ｃ０．０２，Ｃ０．０５，Ｃ０．１０，各３０個の
薄肉部の破断圧力の測定および上記各条件のガスケット
を使用して通常の製造法にて図２のように単２のアルカ
リ電池を作製して４個の上記アルカリ電池を接続中、１
個逆接続して逆接続された電池の膨脹、破裂状態を観察
する防爆実装試験を実施した。薄肉部の厚みについては
成形加工技術上、または金型加工精度上の観点より、通
常成形加工できる薄肉厚みとしては０．３〜０．５ｍｍ
であり今回０．３ｍｍのものを準備した。Ｒ０．０１，
Ｒ０．０２，Ｒ０．０５，Ｒ０．１０、Ｃ０．０１，Ｃ
０．０２，Ｃ０．０５，Ｃ０．１０の条件で作製された
ガスケットならびにそのガスケットを使用して作製され
た電池をそれぞれ、試験品１〜８とし、その結果を（表
１）に示す。
いて図１、図２を用いて説明する。単２サイズのアルカ
リ電池において、６・６ナイロン製のガスケット１を用
い、環状薄肉型の防爆機構について、薄肉部１ｂと厚肉
部１ａとの連結部１ｃのＲ部寸法をＲ０．０１，Ｒ０．
０２，Ｒ０．０５，Ｒ０．１０，Ｃ部寸法をＣ０．０
１，Ｃ０．０２，Ｃ０．０５，Ｃ０．１０，各３０個の
薄肉部の破断圧力の測定および上記各条件のガスケット
を使用して通常の製造法にて図２のように単２のアルカ
リ電池を作製して４個の上記アルカリ電池を接続中、１
個逆接続して逆接続された電池の膨脹、破裂状態を観察
する防爆実装試験を実施した。薄肉部の厚みについては
成形加工技術上、または金型加工精度上の観点より、通
常成形加工できる薄肉厚みとしては０．３〜０．５ｍｍ
であり今回０．３ｍｍのものを準備した。Ｒ０．０１，
Ｒ０．０２，Ｒ０．０５，Ｒ０．１０、Ｃ０．０１，Ｃ
０．０２，Ｃ０．０５，Ｃ０．１０の条件で作製された
ガスケットならびにそのガスケットを使用して作製され
た電池をそれぞれ、試験品１〜８とし、その結果を（表
１）に示す。
【０００９】
【表１】
【００１０】（表１）に示す通り、Ｒ０．０２以下，Ｃ
０．０２以下において破断圧力が低い値を示しバラツキ
も小さい値を得、防爆実装試験においても良好な結果を
得た。この結果より、薄肉部と厚肉部との連結部を完全
なエッジ形状にした場合でも良好な結果が得られること
が容易に推察できる。
０．０２以下において破断圧力が低い値を示しバラツキ
も小さい値を得、防爆実装試験においても良好な結果を
得た。この結果より、薄肉部と厚肉部との連結部を完全
なエッジ形状にした場合でも良好な結果が得られること
が容易に推察できる。
【００１１】また、薄肉部と厚肉部との連結部分のＲ部
寸法・Ｃ寸法を安定させるため、樹脂成形の金型加工方
法として、旋盤等で切削したものを１８０Ｋ番手以下の
砥石にて樹脂成形金型を研磨加工することにより、精度
よく所望するところのガスケットを成形している。
寸法・Ｃ寸法を安定させるため、樹脂成形の金型加工方
法として、旋盤等で切削したものを１８０Ｋ番手以下の
砥石にて樹脂成形金型を研磨加工することにより、精度
よく所望するところのガスケットを成形している。
【００１２】ガスケットの薄肉部１ｂと厚肉部１ａとの
連結部の片側のみＲ０．０２のＲ部寸法のものを準備し
実施例１と同様の評価を行った。受圧面側をＲ０．０２
にしたものを試験品９、ガス放出側をＲ０．０２にした
ものを試験品１０とし、結果については、それぞれ（表
１）の試験品９、１０に示す。この結果より、両面を寸
法規制した場合の効果はもとより、片側のみの寸法規制
でも効果が確認された。
連結部の片側のみＲ０．０２のＲ部寸法のものを準備し
実施例１と同様の評価を行った。受圧面側をＲ０．０２
にしたものを試験品９、ガス放出側をＲ０．０２にした
ものを試験品１０とし、結果については、それぞれ（表
１）の試験品９、１０に示す。この結果より、両面を寸
法規制した場合の効果はもとより、片側のみの寸法規制
でも効果が確認された。
【００１３】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明のアルカリ電池によれば、ガスケットの薄肉
部と厚肉部との連結部分の少なくとも一方のＲ部を０．
０２Ｒ以下または面取りを０．０２Ｃ以下に寸法規制す
ることにより、十分な薄肉部厚みを確保するとともに、
バラツキが小さくしかも所望とするところの破断圧力で
あるガスケットの寸法形状を得ることにより、耐漏液
性、防爆作動性に優れた製品を提供することができるも
のである。
に、本発明のアルカリ電池によれば、ガスケットの薄肉
部と厚肉部との連結部分の少なくとも一方のＲ部を０．
０２Ｒ以下または面取りを０．０２Ｃ以下に寸法規制す
ることにより、十分な薄肉部厚みを確保するとともに、
バラツキが小さくしかも所望とするところの破断圧力で
あるガスケットの寸法形状を得ることにより、耐漏液
性、防爆作動性に優れた製品を提供することができるも
のである。
【図１】本発明の一実施例によるガスケットの断面図
【図２】本発明の一実施例によるアルカリ電池の断面図
１ ガスケット １ａ ガスケット厚肉部 １ｂ ガスケット薄肉部１ｃ ガスケット連結部 ２ 集電子 ３ 底板 ４ 座金 ５ 陰極活物質 ６ 正極活物質 ７ セパレータ ８ 鉄ケース ９ キャップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 公一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭57−201766（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/08 H01M 2/12
Claims (2)
- 【請求項１】アルカリ電池のケース開口部を封口するガ
スケットに、薄肉部を設けて防爆機構を有する構造であ
って、このガスケットの薄肉部と厚肉部との連結部のコ
ーナー部がＲ＝０．０２ｍｍ以下または面取りがＣ＝
０．０２ｍｍ以下であるガスケットを用いたことを特徴
とするアルカリ電池。 - 【請求項２】前記ガスケットの薄肉部と厚肉部との少な
くとも防爆機構作動時のガス受圧面側の連結部のコーナ
ー部がＲ＝０．０２ｍｍ以下または面取りがＣ＝０．０
２ｍｍ以下である請求項１記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02791694A JP3248332B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02791694A JP3248332B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07240195A JPH07240195A (ja) | 1995-09-12 |
| JP3248332B2 true JP3248332B2 (ja) | 2002-01-21 |
Family
ID=12234214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02791694A Expired - Lifetime JP3248332B2 (ja) | 1994-02-25 | 1994-02-25 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3248332B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005536855A (ja) * | 2002-08-28 | 2005-12-02 | エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド | 電気化学電池のためのシール |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5546275B2 (ja) * | 2010-02-12 | 2014-07-09 | Ｆｄｋエナジー株式会社 | アルカリ電池用ガスケット及びアルカリ電池 |
-
1994
- 1994-02-25 JP JP02791694A patent/JP3248332B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005536855A (ja) * | 2002-08-28 | 2005-12-02 | エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド | 電気化学電池のためのシール |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07240195A (ja) | 1995-09-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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