CN1645645A - 方形空气电池 - Google Patents

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Abstract

本发明的方形空气电池具有：底面设有空气孔，在其底面上依次收容有空气扩散纸、防水膜、空气极及隔板的方形的第1壳体；截面大致为U字状的绝缘密封套；以及收容含有电解液的负极的方形第2壳体。使第2壳体的开口部朝向第1壳体的底部地将两壳体加以组合，隔着所述绝缘密封套，将第1壳体的开口端部紧接于第2壳体的外周部，将所述两个壳体封口。在第1壳体的底面设有向第1壳体内侧突出的肋，利用该肋，隔着所述隔板，支承所述绝缘密封套的内侧面下端部。

Description

方形空气电池
                                 技术领域
本发明涉及一种耐漏液性优良的方形空气电池。
                                 背景技术
纽扣形空气电池，作为小型助听器、小型寻呼机等的驱动电源使用。该空气电池，与同尺寸的其他电池，例如氧化银电池相比，因无须大体积的正极活性物质，相应地能够大量填充负极活性物质锌。因此，具有电池容量大的优点。与此相反，纽扣形空气电池存在引发电流小的缺点。因为有这样的缺点，所以很难作为便携电子机器和小型音频设备等小型电子机器的驱动电源使用。
作为增大纽扣形空气电池的引发电流的方法，可以增大电池的尺寸。可是，仅仅增大电池尺寸，则存在不能收容在小型电子机器用来收容电池的收容体积内的问题。
面对这样的课题，还考虑了两个对策。第一个对策是，为使引发电流增大，减小内部电阻。第二个对策是不做成纽扣形，而做成方形，有效使用小型电子机器内给与电池的体积，使能够提供的电流变大。其结构是，采用成形成方形的第1壳体、第2壳体和绝缘密封套，隔着绝缘密封套将第1壳体与第2壳体封口(日本专利特表2002-532858号公报)。
所述方形空气电池，与纽扣形电池相比，其形状由直线部和角部构成。因此，封口时产生以下的问题。
因为第2壳体是通过深冲加工成型的，所以角部出现壁厚不均和加工硬化。因此，第2壳体的角部比直线部的机械强度大。由于这样的角部与直线部的机械强度差异，根据角部的机械强度利用铆接封时，直线部不能承受封口压力，直线部的侧壁部向内侧压曲变形(图11)。这种情况还会引起两个问题。
第1个问题是，第2壳体的直线部的侧壁部与绝缘密封套间产生间隙，从该间隙漏液。第2个问题是，空气极的外周边缘部与第1壳体的壁面之间产生间隙，两者间的接触不好，则使电池内部电阻变大。
因此，本发明的目的在于，提供一种解决像这样的已有的存在问题的，耐漏液性优良，且能抑制内部电阻上升的方形空气电池。
                                 发明内容
本发明涉及一种方形空气电池，其特征在于，具有：
a)兼作正极端子的方形第1壳体，其具备具有空气孔的底部、与所述底部相连且相互连结的4个侧壁、以及由所述侧壁围成的上部开口，
b)兼作负极端子的方形第2壳体，其具备底部、与所述底部相连且相互连结的4个侧壁、以及所述侧壁围成的上部开口，
c)在第1壳体内的底部上，依次层叠收容的空气扩散纸、防水膜、空气极及隔板，
d)实质上具有U字形截面的绝缘密封套，其具有4个外侧侧壁、4个内侧侧壁及连结所述外侧侧壁与内侧侧壁的底部，所述外侧侧壁与内侧侧壁之间夹着所述第2壳体的侧壁那样与第2壳体嵌合，以及
e)收容在第2壳体内的含有电解液的负极；
使第2壳体的开口部朝向第1壳体的底部地将第1壳体与第2壳体加以组合，隔着所述绝缘密封套的外侧侧壁，将第1壳体的开口端部紧接在第2壳体的外周部，将所述两的壳体封口；
在第1壳体的底部上，沿着所述第1壳体的侧壁，设置向第1壳体内侧突出的肋，利用该肋，隔着所述隔板支承所述绝缘密封套的内侧侧壁的内侧下端部。
本发明还提供一种沿着所述第1壳体的4个肋延伸，且代替一个上相连的肋，在第1壳体的底部上，且除对应于角部的地方外，沿着所述第1壳体的各侧壁设置向第1壳体的内侧突出的4个肋的方形空气电池。
本发明的方形空气电池，绝缘密封套的内侧侧壁的内表面下端部，隔着隔板由第1壳体的肋支承，所以能抑制第2壳体的侧壁部向内侧变形。因此，第2壳体的侧壁部与绝缘密封套密接，能够防止漏液。又，因为没有随着第2壳体的侧壁部的变形而发生空气极变形，能维持空气极的外周边缘部与第1壳体的壁面之间的接触，所以也能抑制内部电阻的上升。因而，能够提供一种耐漏液性优良，且具有高品质的方形空气电池。
                                 附图说明
图1是本发明一个实施例中方型空气电池的局部剖开的主视图。
图2是上述电池的俯视图。
图3是上述电池的仰视图。
图4是第1壳体的具有肋的部分的放大截面图。
图5是本发明另一个实施例中方型空气电池的局部剖开的主视图。
图6是第1壳体的具有肋的部分的另一个实施例的放大截面图。
图7是本发明的另一个实施例中的，方型空气电池的局部剖开的主视图。
图8是本发明的另一个实施例的方形空气电池的俯视图。
图9是本发明的又一个实施例的方形空气电池的仰视图。
图10是图8的10-10线截面图。
图11是已有的方型空气电池的纵截面图。
                               具体实施方式
本发明的方形空气电池，第1壳体的底面设有空气孔。在该第1壳体的底面依次层叠、收容有空气扩散纸、防水膜、空气极及隔板。第2壳体装有截面大致为U字形的绝缘密封套。绝缘密封套具有4个内侧的侧壁、4个外侧的侧壁及将内侧的侧壁与外侧的侧壁连结的底部。第2壳体侧壁夹在绝缘密封套内侧的侧壁与外侧的侧壁之间。装有该绝缘密封套的第2壳体中，收容含有电解液的负极。安装在该第2壳体上的绝缘密封套的底面朝着所述第1壳体内底面地组合于其上。隔着所述绝缘密封套，所述第1壳体的开口端部利用挤缝将第2壳体的外周部封口。所述第1壳体1的底面设有向该壳体内侧突出的肋。该肋沿着第1壳体的4个侧壁延伸，构成一个相连的方形。利用该肋，隔着所述隔板支承所述绝缘密封套的内侧面下端部。
在这里，空气扩散层是使从空气孔进来的空气扩散用的，也同时有吸收电解液，防止漏液的作用。防水膜是防止电解液向电池外部泄漏用的膜。空气极是正极，含有还原空气中的氧用的催化剂。
在本发明理想的实施形态中，第1壳体的肋与绝缘密封套的底面之间夹有防水膜、空气极及隔板。
设置在第1壳体上的肋，在通过挤缝封口之际，起着防止绝缘密封套的底面滑入到电池内部的挡件的作用，还能防止第2壳体的侧壁部向内侧倒。以此使第2壳体的侧壁部与绝缘密封套密接，抑制其间产生缝隙。又，通过抑制绝缘密封套的底面变形，能够抑制夹在绝缘密封套的底面与第1壳体的内底面间的防水膜、空气极及隔板的变形。
在本发明理想的实施形态中，第1壳体的肋的截面形状为，从第1壳体的底面向内侧突出的凸状部分，也就是突出部的高度尺寸b与宽度尺寸a之比b/a是0.1～2.5。
在本发明理想的实施形态中，第2壳体的侧壁厚度d与第1壳体的侧壁厚度c之比d/c是1.1～2.5。若第2壳体的侧壁厚度变大，则因为能够填充在电池内部的负极量减少，所以，d/c更理想的范围是1.1～2.0。
在本发明理想的实施形态中，绝缘密封套的外侧面下端部设有圆角(以下简称R部)，该圆角部分与第1壳体内侧壁之间夹有空气极的外周边缘部。作为空气极的集电体的金属网的外周边缘部的端面与第1壳体的侧壁内表面部电接触。这样，有意通过使空气极的外周边缘部潜入到绝缘密封套的R部，使第1壳体与空气极可靠地实现电接触。又，通过使空气极与隔板的外周边缘部潜入到绝缘密封套的R部，在封口时，也能抑制其变形。以此使绝缘密封套的底面部、层叠的防水膜、空气极及隔板紧贴，同时还能抑制电池的内部电阻变大。
在本发明的更理想的实施形态中，第1壳体的肋的凸状的突出的顶端部设有圆角。因此，肋的顶端与防水膜及与空气极的接触点间的应力平均分布在肋的圆角部分，能防止在封口时肋与防水膜及与空气极的接触点产生过度的压力，使防水膜或空气极产生破裂的情况发生。
在本发明的更理想的实施形态中，第1壳体的底面设有阶梯，在所述肋内侧的部分比所述肋外侧的部分向下方突出，该阶梯与所述壳体的底面部厚度相同或比其小。在这样的结构中，能够使空气扩散纸增加阶梯高度那么大的厚度。以此能够使由空气孔供给的空气在空气极的整个面上大致均匀地扩散，从而能够提高重负荷放电特性。
在本发明的更理想的实施形态中，所述第2壳体、绝缘密封套及第1壳体的，对应于方形空气电池的四边的侧壁部分，具有向外侧突出的缓和的圆弧。因此，能够使由施加在壳体的轴方向上的封口压力所产生的，密封套的面方向、也就是与所述封口压垂直的方向上的应力，大致均一地分布在密封套的全周。以此能够提高耐漏液性。
本发明另外的理想的实施形态中，4个肋设置在第1壳体的底面上，向该壳体的内侧突出。4个肋分别与第1壳体的4个侧壁平行延伸，且不存在于与角部对应的部分。以此能够与所述例子一样，使密封套的面方向上施加的应力大致均匀地分布在密封套的全周。以此能够提高耐漏液性。
第1壳体和第2壳体的母材可以使用不锈钢和铁。
第2壳体是在例如母材上粘接复合金属铜的复合材料，在母材表面上镀上金属镍。在第2壳体的内表面配置镀金属铜，在其外表面镀金属镍。也可以使用在金属铜上镀金属锡的材料。
绝缘密封套可以使用有耐碱性的热可塑性高分子材料。例如，可以是聚乙烯树脂和聚丙烯树脂之类的聚烯树脂，也可以是聚酰胺纤维之类的聚酰胺树脂。
电解液，通常采用将含有氢氧化钾(以下简称KOH)和氧化锌(以下简称ZnO)的水溶液与凝胶化剂混合的凝胶化电解液。
KOH浓度范围的理想范围是28～45wt％。抑制负极活性物质锌自身放电用的ZnO的浓度可以是，溶解到KOH水溶液中直到饱和。为了抑制氢气的发生，也可以使有机物防蚀剂分散于KOH水溶液中。作为有机防蚀剂，有例如氟代烷基聚氧乙烯等。作为凝胶化剂，有例如羧甲基纤维素、聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、壳聚糖凝胶等，可以使用改变其聚合度、交联度及分子量的材料，也可以将其中两种或两种以上混合使用。
作为负极活性物质的锌合金粉末里可以含有50～1000ppm范围的，作为氢过电压高的金属种类的Al、Bi、In、Ca、Pb、Sn中的至少一种。也可以含有这些金属种类中的2种或2种以上。负极可以使用其它金属电极，例如铁电极、铝电极、钙电极、镁电极等。该情况下电解液要使用适合于这些电极的溶液。
作为隔板，有例如维尼纶不织布、纤维素均质膜、亲水处理过的聚乙烯微多孔膜和聚丙烯微多孔膜，将维尼纶不织布和纤维素均质膜层叠的片、将维尼纶不织布和施予亲水处理的聚乙烯微多孔膜或聚丙烯微多孔膜层叠的片，但是并不限于此。
以下对本发明的实施例进行详细的说明。
图1是表示本发明的一个实施例方形空气电池的局部剖开的主视图。图2表示其俯视图。图3是仰视图。
该实施例是第1壳体1和第2壳体2夹着作为介于两壳体之间绝缘密封套的聚丙烯树脂密封套3并被封口的方形空气电池。第1壳体1由底部11及与底部11相连且相互连结的4个侧壁12组成，具有由这些侧壁分割的开口。将第1壳体1的侧壁12相互连接的角部14呈曲面状。同样，第2壳体2由底部21及与底部相连且相互连结的4个侧壁22组成，具有由这些侧壁分割的开口。第2壳体2的侧壁设置有肩部25。将第2壳体2的侧壁22相互连接的角部24呈曲面状。密封套3由相互连结的外侧的4个侧壁32、相互连结的内侧的4个侧壁33以及连结侧壁32和33的下端部的底部31组成。
该电池的尺寸是，例如，纵25mm、横35mm、厚3.0mm。用设置在压机上的封口金属模进行卷边封口。也就是，如以下所述，将收容空气扩散纸4、防水纸5、空气极6及隔板7的第1壳体1与将密封套3组合于侧壁22，收容含有电解液的负极8的第2壳体2加以组合，并且使第2壳体的开口部面向第1壳体的底部。将其置于封口金属模上，将第1壳体1的侧壁的端部隔着密封套3的外侧侧壁32紧接在第2壳体2的侧壁22上。这样，密封套3的侧壁32在径方向上被压缩在第1壳体1的侧壁12的端部与第2壳体2的侧壁22之间，又被压缩在第1壳体1的侧壁12的内表面与第2壳体2的肩部25之间，在第1壳体1的侧壁12与第2壳体2的侧壁22之间实现液体密封。由第1壳体1的侧壁12形成的轴方向的紧固力的作用是，第2壳体2的侧壁22的端部将密封套3的底部31压缩向壳体1的底部侧。因此，壳体1的底面与密封套3之间得到密封。由第1壳体1的侧壁12形成的轴方向的紧固力的另一作用是，将第2壳体2的侧壁22向壳体内侧压，因而，使密封套3压入到壳体1的中央侧。可是，在壳体1的底部设置有肋10，该肋隔着隔板7等，支承密封套3的侧壁33内侧的下端部，所以不会发生壳体2的侧壁22向内侧变形或密封套3向内侧偏离的情况。
在该电池的内部，如图1所示，从下往上依次是粘接在第1壳体1上的空气扩散纸4、作为防水膜的微多孔性聚四氟乙烯膜(以下，简称“PTFE膜”)5、空气极6、及作为隔板进行了亲水处理的聚乙烯微多孔膜(以下简称“亲水处理PE微多孔膜”)7，按照此顺序层叠。空气极6的外周边缘部与第1壳体1的侧壁部电接触。第2壳体2上嵌合着截面为U字形的密封套3。在第2壳体内部填充有含电解液的负极8。
第1壳体1，壳体外表面采用镀金属镍的不锈钢母材。壳体底面设置有取入空气用的空气孔9和肋10。该第1壳体1的底部与密封套3之间夹有PTFE膜5、空气极6及亲水处理PE微多孔膜7。
第1壳体1的肋10，在与第1壳体1的侧壁等距离的位置上，在全周设置从底面向电池内部凸出的形状。在该肋10与第1壳体1的侧壁之间配置密封套3。
第2壳体2是在母材不锈钢上覆金属铜的包覆材料，在不锈钢表面镀上金属镍。形成壳体内表面配置金属铜，壳体外表面镀金属镍的结构。
为防止漏液，在第1壳体1的侧壁部与密封套3之间夹装有密封辅助层。密封辅助层是将吹制沥青溶解在溶剂甲苯里形成密封剂，将其涂敷在密封套3上干燥后形成的。
空气极6如下述制作。
将40重量％的锰氧化物、30重量％的活性炭、20重量％的导电材料炭黑的一种、即灶黑(三菱化学(株)制造，ケッチエンブラックEC)和10重量％的粘接剂即聚四氟乙烯粉末(以下简称“PTFE”)混合。将该混合物压在作为集电体的，镀镍不锈钢网上，制作空气极6。使作为空气极6的集电体的金属网外周边缘部的端面与第1壳体1的侧壁内表面电接触。
电解液如下所述调制。
调制含有40重量％的KOH和3重量％的ZnO的水溶液。接着，将3重量％的作为聚丙烯酸钠和1重量％的羧甲基纤维素作为凝胶化剂混合在该水溶液中，调制凝胶化电解液。
如下所述制作含有电解液的负极8。
在所述凝胶化电解液中，作为负极活性物质，加入与凝胶化电解液的重量比是2∶1的锌合金粉末进行混合。
下面对第1壳体的肋10进行具体的说明。
实施例1～6
下面用如下所述的表1中所示的第1壳体的肋10的突出部的高度尺寸b与宽度尺寸a的比b/a的数据，制作方形空气电池。
表1
    A     b     b/a
    实施例1     0.5     0.025     0.05
    实施例2     0.5     0.05     0.1
    实施例3     0.5     0.15     0.3
    实施例4     0.5     0.5     1.0
    实施例5     0.5     1.25     2.5
    实施例6     0.5     1.5     3.0
实施例7～12
在本实施例中，改变第1壳体与第2壳体的厚度。
改变第1壳体与第2壳体的厚度，用如下所述的表2所示的第2壳体的侧壁厚度d与第1壳体的侧壁厚度c的比d/c的数据，制作方形空气电池。在这里，将第1壳体1的肋10的尺寸比b/a固定为0.30。
表2
    c     d     d/c
    实施例7     0.2     0.18     0.9
    实施例8     0.2     0.22     1.1
    实施例9     0.2     0.28     1.4
    实施例10     0.2     0.4     2.0
    实施例11     0.2     0.5     2.5
    实施例12     0.2     0.6     3.0
实施例13
在本实施例中，在密封套3外侧的侧壁下端部设置R部。
如图5所示，在密封套3外侧的侧壁下端部设置曲率半径0.5mm的R部33R。除此之外与实施例8一样，制作在第1壳体1上设置有肋10的方形空气电池。
实施例14
在本实施例中，在肋10的凸状的突出顶端部上设R部。
如图6所示，在肋10凸状的突出顶端部上设曲率半径0.5mm的R部。除此之外与实施例8一样地制作方形空气电池。
实施例15
在本实施例中，第1壳体101的底面设有阶梯，在肋20内侧的底面部111a，位于比在肋20外侧的底面部111b低的位置。
如图7所示，在第1壳体101的底面设有0.15mm的阶梯。也就是，在壳体101的底部，肋20内侧的部分111a比肋20外侧的部分111b向下方突出0.15mm。使空气扩散纸4变厚以配合该阶梯高度。除此之外，与实施例8一样，制作方形空气电池。
实施例16
在本实施例中，上述第2壳体、绝缘密封套以及第1壳体的方形空气电池的4个侧壁部分具有向外侧突出的混合的圆角。
如图8所示，第2壳体102的侧壁的角部以外向电池的面方向的外侧突出地，短边侧122S上设有曲率半径为125mm的R部，长边侧122L上设有曲率半径为150mm的R部。绝缘密封套103、以及第1壳体201的侧壁的角部以外也同样，短边侧上设有曲率半径为125mm的R部，长边侧上设有曲率半径为150mm的R部。除此之外，与实施例8一样，制作方形空气电池。
实施例17
在本实施例中，肋沿着第1壳体底面的直线部，只在平行的位置存在，在第1壳体底面的角部的内侧不存在。
如图9所示，肋40沿着第1壳体1A的底面的直线部，因而，沿着密封套3的侧壁33的直线部，只存在于平行的位置存在，因此，肋40相互之间不相连。制作除此之外与实施例8相同的方形空气电池。
比较例
制作在第1壳体1上不设肋10，且在密封套3的底面外周侧不设R部，除此之外与实施例4相同的方形空气电池。
对于实施例1～17和比较例的方形空气电池，进行作为漏液加速实验的高温高湿保存实验和作为确认电池内部电阻的热循环实验(以下简称为“HC实验”)。
在高温高湿保存实验中，各使用15个电池。在温度45℃、相对湿度90％的条件下，保存3周，将未观察到漏液的电池再继续保存2周。这时，在第3周，对保存3周后观察到漏液的电池结束保存评价。只对未观察到漏液的电池继续进行保存评价。作为漏液的观察方法，是对保存后的电池，用放大镜观察第1壳体和绝缘密封套间以及第2壳体和绝缘密封套间是否有漏液，计算漏液的电池数。作为漏液的判断方法，是将因碱性溶液而变色的试剂(例如甲酚红试剂)喷在电池表面，观察试剂是否变色，变色则视为漏液。
在HC实验中各使用5个电池。在60℃的恒温槽中保存2个小时，接着在-10℃的恒温槽中保存2个小时，反复循环(合计4小时)，实验进行7天。为了确认空气极的外周边缘部与第1壳体的侧壁部的电接触，在实验前后用交流法以1KHz测定其内部电阻。将实验前后的内部电阻差作为变化量，计算5个电池的平均值。
这些结果表示在表3中。
表3
  高温高湿保存3周后观察到漏液的电池数/总电池数     高温高湿保存5周后观察到漏液的电池数/总电池数 HC实验前后的内部电阻变化量
    实施例1     2/15     3/13     10.0
    实施例2     0/15     1/15     1.7
    实施例3     0/15     1/15     0.6
    实施例4     0/15     1/15     0.9
    实施例5     0/15     1/15     1.0
    实施例6     0/15     4/12     8.0
    实施例7     0/15     2/15     2.5
    实施例8     0/15     0/15     0.2
    实施例9     0/15     0/15     0.2
    实施例10     0/15     1/15     0.1
    实施例11     0/15     0/15     0.2
    实施例12     0/15     1/15     0.2
  实施例13     0/15     0/15     0.1
  实施例14     0/15     0/15     0.2
  实施例15     0/15     1/15     0.3
  实施例16     0/15     0/15     0.1
  实施例17     0/15     0/15     0.1
  比较例     13/15     2/2     99.0
从表3的结果可以看出，实施例1～17与比较例的电池相比，观察到漏液的电池数少，有良好的耐漏液性。还有，通过观察这些电池的纵截面，比较例的电池，因为第1壳体上没设肋，所以绝缘密封套的底部滑入电池内部，且第2壳体的侧壁倒向电池内部，导致压曲变形。使第1壳体侧壁和绝缘密封套间、以及第2壳体侧壁和绝缘密封套间产生间隙。可以认为通过这些间隙发生漏液。再观察到，空气极与隔板发生变形，使空气极和隔板的外周边缘部、以及空气极与第1壳体之间也进了电解液。从电池的外观看，不能观察到从空气孔流出的漏液，若再延长评价天数，估计会从空气孔漏液。
保存3周后的实施例1～6的电池，与比较例的电池相比，漏液数非常少。可知在第1壳体上设置肋能提高耐漏液性。通过观察这些电池的纵截面，实施例1～6的电池和比较例的电池，其第1壳体的侧壁和绝缘密封套的外侧侧壁间发现间隙。比较例的电池，其绝缘密封套底部滑进电池内部的程度和第2壳体的侧壁倒向电池内部的程度最大。相对于此，实施例的电池与比较例的电池相比，绝缘密封套底部滑进电池内部的程度和第2壳体的侧壁倒向电池内部的程度都较小。
HC实验前后内部电阻的变化量，按实施例2～5的电池，实施例1、6的电池，比较例的电池的顺序依次增大。通过对HC实验后的电池的放电性能进行确认，其结果是相对于比较例的电池，下降初期容量的90％，而实施例2～5的电池下降初期容量的10％以内。实施例1、6的电池下降初期容量的50％。从上面所述可以看出，第1壳体的肋的高度尺寸b与宽度尺寸a之比b/a理想的数值是0.1～2.5。
保存3周后实施例7～13的电池，与比较例的电池相比，漏液数非常少。观察实施例7～13的电池的纵截面的结果，并没有观察到绝缘密封套底部滑进电池内部和第2壳体的侧壁倒向电池内部的情况。
对于HC实验后的内部电阻的变化量，实施例7的电池比实施例8～12的电池大一些。对HC实验后电池的放电性能进行确认的结果是，实施例8～12的电池下降初期容量的10％以内。与此相对，实施例7的电池下降初期容量的20％。因此，第2壳体的侧壁厚度d与第1壳体的侧壁厚度c之比d/c理想的是1.1～2.5。还有，若第2壳体的厚度d变厚，则能填充于电池内部的负极量减少，电池容量减小。因此，比d/c在2.0以下为宜。因而，比b/c更理想的范围在1.1～2.0。
实施例13的电池，即使在5周后也没有观察到漏液，通过观察该电池的纵截面，发现因为空气极和隔板的外周边缘部进入绝缘密封套的底面外周部的R部与第1壳体的侧壁间的缝隙，所以未观察到空气极和隔板的变形。HC实验后的内部电阻的变化量是0.1Ω。因此，通过在绝缘密封套的底面外周部设置R部，这样不仅能提高耐漏液性，且能维持空气极的外周边缘部和第1壳体的侧壁部的电接触。
实施例14的电池，即使在5周后也没有观察到漏液，HC实验后的内部电阻的变化量较小，是0.2Ω。因此，在肋的顶端部设置R部的情况下，也能维持空气极的外周边缘部和第1壳体的侧壁部的电接触。还有，通过分解实施例14的电池，观察防水膜及空气极，与肋的顶端接触的地方，由于与肋的接触而产生的阶梯缓和。因此，肋的顶端与空气极的接触点上受到的应力平均地分布在肋的圆弧部分，这样能防止封口时对肋与空气极的接触点施以过度的压力，空气极发生破裂。
实施例15的电池，其5周后的漏液率、HC实验后的内部电阻的变化量都与实施例8大致相同。可是，通过对实施例15与实施例8的电池的初期放电性能进行确认，实施例15的放电容量比实施例8增加2％。对于初期放电性能，放电容量增加是由于空气的扩散效率提高，因而放电时的扩散电阻成分减少。因此，通过在第1壳体底面设置阶梯，增加空气扩散纸的厚度，能够提高重负荷放电特性。
实施例16的电池，其5周后的漏液率、HC实验后的内部电阻的变化量都是在全部实施例中最少的。又，将实施例16的电池用环氧树脂固定，沿着电池的对角线将其切断。该纵截面图如图10所示。在相当于电池的角部的地方，绝缘密封套103被第2壳体102的侧壁122的肩部125S与第1壳体201的侧壁212夹住的部分T的压缩的比例，也就是部分T的100×(压缩后的厚度)/(压缩前的厚度)，如图10所示的纵截面图的左侧TL及右侧TR的平均分别为40％。
同样，切断电池的短边及长边的中央，观察其纵截面。也就是，观察相当于图8的A-A线截面图及B-B线截面图的部分。与上面所述相同，绝缘密封套的外侧侧壁在第2壳体的肩部与第1壳体的侧壁之间压缩的比例，在长边的中央切断的纵截面及短边的中央切断的纵截面中，纵截面的左侧及右侧平均均为40％。因而，绝缘密封套被第2壳体的肩部压缩的比例，在整个密封套被认为是均匀的。因此，能够使封口后对密封套施加的方向与电池的轴垂直的应力在密封套全周均匀分布，能提高耐漏液性。
实施例17的电池，即使在5周后也未观察到漏液。又，HC实验后的内部电阻的变化量都比实施例8少。与实施例16一样用环氧树脂将电池固定，沿着电池的对角线将其切断。对该纵截面进行观察。在相当于电池的角部的地方，绝缘密封套被第2壳体的肩部压缩的比例，在纵截面的左右平均是38％。同样，切断电池的长边及短边的中央，对该纵截面进行观察。绝缘密封套被第2壳体的肩部压缩的比例，在纵截面的左右的平均是，在长边的中央切断的纵截面上，左右平均是38％，在短边的中央切断的纵截面上，左右平均是38％。因而，绝缘密封套被第2壳体的肩部压缩的比例，在整个密封套是被认为是均匀的。因此，封口后，能够使对密封套施加的方向与电池的轴垂直的应力在密封套全周均匀分布，能提高耐漏液性。
在实施例中，对纵25mm、横35mm、厚3.0mm的空气电池进行了说明，都是尺寸不限于此。
在实施例的方形空气电池中，对有关于在第1壳体上设置肋，肋的高度尺寸与宽度尺寸之比，以及第2壳体的侧壁厚度与第1壳体的侧壁厚度之比的封口结构进行了说明。这样的封口结构，通过使第1壳体的空气孔消失，除方形空气电池以外，也能适用于例如方形碱性锰电池、方形氧化银电池的封口结构，能够得到耐漏液性能优良的方形电池。
本发明通过在第1壳体上设置肋，能提供一种高品质的方形空气电池。本发明的方形空气电池，不仅能使用在小型助听器和小型寻呼机等，还能作为便携电子机器和小型音频设备等的小型电子机器的驱动电源使用。

Claims (16)

1.一种方形空气电池，其特征在于具有：
a)兼作正极端子的方形第1壳体，其具备具有空气孔的底部和与所述底部相连且相互连结的4个侧壁、以及由所述侧壁围成的上部开口，
b)兼作负极端子的方形第2壳体，其具备底部、与所述底部相连且相互连结的4个侧壁、以及由所述侧壁围成的上部开口，
c)在第1壳体内的底部上依次层叠收容的空气扩散纸、防水膜、空气极及隔板，
d)实质上具有U字形截面的绝缘密封套，其具有4个外侧侧壁、4个内侧侧壁及连结所述外侧侧壁与内侧侧壁的底部，所述外侧侧壁与内侧侧壁之间夹着所述第2壳体的侧壁那样与第2壳体嵌合，以及
e)收容在第2壳体内的，含有电解液的负极；
使第2壳体的开口部朝向第1壳体的底部，将第1壳体与第2壳体加以组合，隔着所述绝缘密封套的外侧侧壁，将第1壳体的开口端部紧接于第2壳体的外周部，将所述两个壳体封口；
在第1壳体的底部设置沿着所述第1壳体的侧壁向第1壳体内侧突出的肋，利用该肋，至少隔着所述隔板，支承所述绝缘密封套的内侧侧壁的内侧下端部。
2.如权利要求1所述的方形空气电池，其特征在于，所述第1壳体的肋与绝缘密封套的底面之间，层叠有所述防水膜、空气极及隔板。
3.如权利要求1所述的方形空气电池，其特征在于，所述第1壳体的肋的截面形状是，凸形状的突出部分的高度尺寸b与宽度尺寸a之比b/a为0.1～2.5。
4.如权利要求1所述的方形空气电池，其特征在于，负极封口壳体的侧壁厚度d与所述第1壳体的侧壁厚度c之比d/c为1.1～2.5。
5.如权利要求1所述的方形空气电池，其特征在于，所述绝缘密封套的外侧面下端部具有圆角，该圆角部分与第1壳体的内侧壁之间夹入空气极的外周边缘部。
6.如权利要求1所述的方形空气电池，其特征在于，所述肋的凸状突出的顶端部具有圆角。
7.如权利要求1所述的方形空气电池，其特征在于，所述第1壳体的底面具有阶梯，所述肋内侧的部分比所述肋外侧的部分更向下方突出，该阶梯与所述壳体的底面部的厚度相同或比其小。
8.如权利要求1所述的方形空气电池，其特征在于，所述第2壳体、绝缘密封套及第1壳体的与方形空气电池四边对应的侧壁部分，具有向外侧突出的缓和的圆弧。
9.一种方形空气电池，其特征在于，具有：
a)兼作正极端子的方形的第1壳体，其具备具有空气孔的底部、与所述底部相连且相互连结的4个侧壁及由所述侧壁围成的上部开口，
b)兼作负极端子的方形的第2壳体，其具备底部、与所述底部相连且相互连结的4个侧壁及所述侧壁围成的上部开口，
c)在第1壳体内的底部上，依次层叠收容的空气扩散纸、防水膜、空气极及隔板，
d)实质上具有U字形截面的绝缘密封套，其具有4个外侧侧壁、4个内侧侧壁及连结所述外侧侧壁与内侧侧壁的底部，所述外侧侧壁与内侧侧壁之间夹着所述第2壳体的侧壁那样与第2壳体配合，以及
e)收容在第2壳体内的含有电解液的负极；
使第2壳体的开口部朝向第1壳体的底部，将第1壳体与第2壳体加以组合，通过所述绝缘密封套的外侧侧壁，将第1壳体的开口端部紧接在第2壳体的外周部，将所述两个壳体封口；
在第1壳体的底部沿着所述第1壳体的各侧壁，除对应于角部的地方外，沿着所述第1壳体的各侧壁设置向第1壳体的内侧突出的4个肋，利用这些肋，至少隔着所述隔板，支承所述绝缘密封套的内侧侧壁的内侧下端部。
10.如权利要求9所述的方形空气电池，其特征在于，在第1壳体的肋与绝缘密封套的底面之间，层叠有所述防水膜、空气极及隔板。
11.如权利要求9所述的方形空气电池，其特征在于，所述第1壳体的肋的截面形状是，凸状的突出部分的高度尺寸b与宽度尺寸a之比b/a为0.1～2.5。
12.如权利要求9所述的方形空气电池，其特征在于，负极封口壳体的侧壁厚度d与所述第1壳体的侧壁厚度c之比d/c为1.1～2.5。
13.如权利要求9所述的方形空气电池，其特征在于，所述绝缘密封套的外侧面下端部具有圆角，该圆角部分与第1壳体的内侧壁之间夹入空气极的外周边缘部。
14.如权利要求9所述的方形空气电池，其特征在于，所述肋的凸状突出的顶端部具有圆角。
15.如权利要求9所述的方形空气电池，其特征在于，所述所述第1壳体的底面具有阶梯，所述肋内侧的部分比所述肋外侧的部分向下方突出，该阶梯与所述壳体的底面部的厚度相同或比其小。
16.如权利要求9所述的方形空气电池，其特征在于，所述第2壳体、绝缘密封套及第1壳体的，与方形空气电池的四边对应的侧壁部分，具有向外侧突出的缓和的圆弧。
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