JPH0411334Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は内部発生ガスの排出機能を有すると
ともに耐漏液性の向上を図つたアルカリ電池に関
するものである。 アルカリ一次電池は放電中あるいは貯蔵中に微
小ながらガスが発生する。しかし、この程度のガ
ス発生では電池自身は勿論のこと電池使用機器に
対しても何ら問題はないが、例えば急放電した
り、電池を短絡させたりあるいは機器への挿填ミ
スによる充電などによりガスが異常に発生する
と、電池内部の圧力が高くなつて封口板を吹き飛
ばすなど破裂事故を招くおそれがあつた。 このために、この種の電池には防爆弁を有する
絶縁ガスケツトを用い、さらに電池外部へのガス
排出を容易に行うために陰極封口板に透孔を設け
たものがある。 しかしながら、陰極封口板に透孔を設けると、
この透孔を通して電池内部に水分や酸素が流入し
易くなるため、次のような問題が生じる。すなわ
ち、アルカリ電池では電極の負電位と電解液界面
での表面張力の間に起る電気毛管作用や空気中の
配素ガスがOH^-に還元される電気化学反応など
が原因となつて電解液が集電棒に沿つて這い上が
る現象がある。このため、電解液が封口板の内面
に沿つて移動し、最終的にガス排出用透孔より外
部に漏出するおそれがあつた。 このことから、アルカリ電池における電解液の
漏出は陰極側の陰極封口板から発生する確率が高
い。このためかかる陰極側の漏液を左右する陰極
封口板構造が極めて重要になる。 しかして、この種のアルカリ電池として第１図
に示すように、中心部に陰極剤２を充填するとと
もに、その周囲にセパレータ３を介して陽極合剤
４を充填した筒状の陽極金属缶１内の開口部近傍
に突出座１ａを形成し、この突出座１ａに上記陰
極剤２より導出される集電棒６を挿着した絶縁ガ
スケツト５を支持し、このガスケツト５の内側円
筒部５ａおよび外側円筒部５ｃの上部に形成した
段部５ｄに金属支持体７を介挿し、この支持体７
上に周縁鍔部８ａに排気孔８ｂを形成した陰極封
口板８を載置し、この状態で陽極金属缶１の開口
部を内側に折曲げてガスケツト５の折返し用突壁
５ｅを介して封口板８の周縁鍔部８ａ上に押圧す
るとともに、折返し用突壁５ｅにて排気孔８ｂを
閉塞させて電池を完成したものがある。なお、第
１図において５ｂは内側円筒部５ａと外側円筒部
５ｃとの間を連結する連結部、５ｆは連結部５ｂ
の一部に形成した肉薄部である。 ところが、このものは陽極金属缶の開口部を内
側に強く締め付けて封口性を強めると、排気孔８
ｂがガスケツト５の折返し用突壁５ｅにより完全
に閉塞されるため、ガスの排出が悪くなり破裂事
故を引き起し易くなる。逆に、陽極金属缶１の開
口部の封口性を弱めると、排気孔８ｂが不完全に
閉塞されるため、電解液が漏出しやすくなる。 この考案は上記の問題点を解決するためになさ
れたもので、発電要素を充填した金属缶の開口部
に設けられた絶縁ガスケツト上に金属支持体を載
置し、この金属支持体上にガス排出用欠損部を少
なくとも１個形成した周縁鍔部を有する封口板を
載置するとともに、少なくとも封口板の周縁鍔部
と金属支持体との間にアスフアルトや脂肪酸ポリ
アミド樹脂のような柔軟性を有するシール剤を介
在させることにより、通常状態時は良好な耐漏液
性を維持することができ、しかも所定圧力以上に
内部圧力が上昇したときにガスケツトの肉薄部が
破れると封口板の周縁鍔部と金属支持体との間の
シール剤は柔軟性を有するためガス圧によりガス
排出用欠損部から一部が押し出されるので内部発
生ガスを確実に放出することができるアルカリ電
池を提供することを目的とする。 以下図面を参照してこの考案の一実施例を説明
する。 第２図において１１は底部に段部を形成した筒
状の陽極金属缶で、この金属缶１１は例えば肉厚
0.2〜0.4mmのニツケルメツキ鋼板を絞り加工して
外径寸法を13.1mmに、また高さ寸法を43mmの大き
さに形成したものである。このとき、金属缶１１
の開口端の外径寸法を13.6mm程度に拡げるととも
に、金属缶１１の開口部近傍の内周面に沿つて環
状の突出座１１ａを形成する。 そして、この金属缶１１内に発電要素として、
金属缶１１の中心部にアルカリ電解液とゲル化剤
粉末および亜鉛粉末を混合したゲル状亜鉛の陰極
剤１２を充填し、かつこの陰極剤１２の周囲にビ
ニロン、ポリプロピレンなどの合成繊維からなる
セパレータ１３を介して二酸化マンガンまたは酸
化銀などの陽極活物質粉末と黒鉛あるいはアセチ
レンブラツクなどの電導剤とポリスチロールを有
機溶媒に溶解したバインダー溶液を添加混合し加
圧成形した陽極合剤１４を充填する。 上記金属缶１１の突出座１１ａ上に絶縁ガスケ
ツト１５を載置する。このガスケツト１５はポリ
アミド、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの熱
可塑性合成樹脂あるいはクロロプレンゴム、ブタ
ジエンゴムなどの合成ゴムを用いて一体成形した
もので、第３図に示すように内側円筒部１５ａの
周囲に厚さ２mm程度の連結部１５ｂを介して外側
円筒部１５ｃを一体に形成するとともに、内側円
筒部１５ａと外側円筒部１５ｃの上部に段部１５
ｄを形成し、さらに外側円筒部１５ｃの周縁に沿
つて折返し用突壁１５ｅを形成する。しかも、ガ
スケツト１５の連結部１５ｂの一部に電池内部の
圧力が所定圧力以上例えば30〜60Kg／cm²程度の圧
力に異常上昇したときに破壊するように肉厚0.1
〜0.3mm程度に設定した肉薄部１５ｆを形成する。 このガスケツト１５の内側円筒部１５ａの中空
部に真鍮製の集電棒１６を挿着し、かつガスケツ
ト１５の段部１５ｄに通気孔１７ａを形成した環
状の金属支持体１７を載置する。金属支持体１７
は真鍮板、ニツケルメツキ鋼板、ステンレス板等
をプレス機により打抜き加工して得たもので、肉
厚は2.5mm程度のものを用いる。 次に金属支持体１７上にシール剤層１８を介し
て第４図に示す陰極封口板１９を載置する。この
封口板１９は内面に銅メツキ、外面にニツケルメ
ツキもしくはこれらの金属をクラツドした肉厚
0.2〜0.3mmの鋼板またはステンレス板を絞り加工
して、有底短円筒状部１９ａの周縁にガス排出用
欠損部１９ｂを設けた周縁鍔部１９ｃを一体に形
成したものである。 この封口板１９の内面に集電棒１６を溶接など
の手段を用いて固定する。 この状態で陽極金属缶１１の開口部を内側に締
付けて外径寸法を13.1mmまで縮径したのち、金属
缶１１の開口部を内側に折り曲げてガスケツト１
５の折返し用突壁１５ｅを介して封口板１９の鍔
部１９ｃ上に圧接させて封口する。このとき、折
返し用突壁１５ｅによつてガス排出用欠損部１９
ｂが完全に塞がれないようにする。このことから
封口板１９の鍔部１９ｃはシール剤層１８を介し
て金属支持体１７上に圧接されるとともに、シー
ル剤層１８によつてガス排出用欠損部１９ｂが閉
蓋される。 いま、何らかの原因で電池内部のガス圧が所定
圧力以上に異常上昇すると、まずガスケツト１５
の肉薄部１５ｆがガス圧によつて押圧され伸びき
つて破れる。すると、ガスは金属支持体１７の通
気孔１７ａを通して封口板１９内部に流入する。
このとき、ガス圧により封口板１９が上方に押し
上げられるため、封口板１９の鍔部１９ｃと金属
支持体１７との圧接力が小さくなる。このとき、
ガスはガス排出用欠損部１９ｂを通して外部に排
出される。これにより、封口板１９内部の圧力が
正常に戻るとともに、封口板１９が陽極金属缶１
１の折曲部１１ｂのばね力によつて再びシール剤
層１８を介して金属支持体１７上に押圧され密封
口状態に保持される。 しかも、金属支持体１７と陽極封口板１９の鍔
部１９ｃとの間にシール剤層１８を介在させる
と、ガス排出用欠損部１９ｂがシール剤層１８に
よつて常時閉塞されるため、集電棒に沿つて這い
上つてきた電解液はシール剤層により流出が抑制
される。 したがつて、このような構成によれば、封口板
１９の鍔部１９ｃを強力に金属支持体１７に押し
付けても、電池内部のガス圧が所定圧力以上に上
昇すればガスをガス排出用欠損部１９ｂを通して
すみやかに外部に放出することができるため、異
常なガス発生による電池の破裂事故を未然に防止
することができる。 また、ガス排出用欠損部１９ｂをシール剤層１
８で閉塞することにより、電池内部と外部との間
をシール剤層１８によつて完全に遮断することが
できるため、通常状態時に良好な耐漏液性を維持
することができる。しかも、シール剤層１８によ
つて電池内部に水分や外気の流入を防止すること
ができることができるため、水分や酸素を媒介と
するクリープの発生を抑制することができる。 ちなみに、この考案を適用したLR6形アルカリ
マンガン電池〔Ａ〕と従来の同形電池（陰極封口
板にガス排出孔を設け、このガス排出孔をガスケ
ツトの折返し用突壁で閉塞した電池）〔Ｂ〕とを
夫々100個つづ作り、温度60℃、相対湿度90％の
雰囲気中にて所定の期間貯蔵して漏液発率を調べ
たところ第１表の結果が得られた。

【表】 したがつて、第１表の結果から本考案品〔Ａ〕
は従来品〔Ｂ〕に比べて耐漏液性が優れているこ
とが判つた。 なお、この考案は上記実施例に限定されるもの
ではなく、要旨を変更しない範囲において種々変
形して実施することができる。 例えば上記実施例では封口板の鍔部にガス排出
用欠損部を１個形成したが、この考案はこれに限
られるものではなく、鍔部にガス排出用欠損部を
複数個設けることもできる。 また、鍔部に形成されるガス排出用欠損部の形
状は任意の形状に形成することもできる。 以上述べたようにこの考案によれば、発電要素
を充填した金属缶の開口部に設けられた絶縁ガス
ケツト上に金属支持体を載置し、この金属支持体
上にガス排出用欠損部を少なくとも１個形成した
周縁鍔部を有する封口板を載置するとともに、少
なくとも封口板の周縁鍔部と金属支持体との間に
柔軟性のあるシール剤を介在させることにより、
通常状態時は良好な耐漏液性を維持するととも
に、所定圧力以上に内部圧力が上昇したときに内
部発生ガスを確実に放出することができるアルカ
リ電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のアルカリ電池を説明するための
概略的構成図、第２図はこの考案の一実施例を示
す概略的構成図、第３図は同実施例に用いられる
絶縁ガスケツトを縦断した断面図、第４図ａ，ｂ
は同実施例に用いられる陰極封口板を示しａは断
面図、ｂは平面図である。 １，１１……陽極金属缶、１ａ，１１ａ……突
出座、２，１２……陰極剤、３，１３……セパレ
ータ、４，１４……陽極合剤、５，１５……絶縁
ガスケツト、５ａ，１５ａ……内側円筒部、５
ａ，１５ｂ……連結部、５ｃ，１５ｃ……外側円
筒部、５ｄ，１５ｄ……段部、５ｅ，１５ｅ……
折返し用突壁、５ｆ，１５ｆ……肉薄部、６，１
６……集電棒、７，１７……金属支持体、８……
封口板、８ａ……周縁鍔部、８ｂ……排気孔、１
８……シール剤層、１９……封口板、１９ａ……
有底短円筒状部、１９ｂ……ガス排出用欠損部、
１９ｃ……周縁鍔部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 発電要素を充填した筒状の金属缶１１と、金
   属缶１１の開口部に設けられた絶縁ガスケツト
   １５と、ガスケツト１５上に載置され、かつ通
   気孔１７ａを有する金属支持体１７と、周縁鍔
   部１９ｃに少なくとも１個のガス排出用欠損部
   １９ｂを有し、かつ前記金属支持体１７上に載
   置されて前記開口部を封口する封口板１９とを
   具備するアルカリ電池において、 上記封口板１９は少なくとも周縁鍔部１９ｃ
   が上記金属支持体１７とシール剤１８を介して
   密着しており、 上記絶縁ガスケツト１５は折り返し用突壁１
   ５ｅが上記ガス排出用欠損部１９ｂの一部を開
   放するように上記封口板１９の周縁鍔部１９ｃ
   を覆つていることを特徴とするアルカリ電池。 (2) 上記シール剤１８を封口板１９の周縁鍔部１
   ９ｃの両板面に設けたことを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のアルカリ電池。