JP2000251865A - 円筒形アルカリ電池 - Google Patents
円筒形アルカリ電池Info
- Publication number
- JP2000251865A JP2000251865A JP11047771A JP4777199A JP2000251865A JP 2000251865 A JP2000251865 A JP 2000251865A JP 11047771 A JP11047771 A JP 11047771A JP 4777199 A JP4777199 A JP 4777199A JP 2000251865 A JP2000251865 A JP 2000251865A
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- Japan
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- safety valve
- battery
- cylindrical
- metal
- negative electrode
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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
Landscapes
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】円筒形アルカリ電池においてガス発生により安
全弁が作動した場合の、アルカリ電解液の飛散や金属封
口板の飛び出しを防止する。 【解決手段】円筒形アルカリ電池の絶縁ガスケットの安
全弁９と負極亜鉛ゲル４との間に、ガス透過性のあるス
ポンジ状フィルタ１０を設けたことによって、電池内に
水素ガスが発生して安全弁が作動した時の、水素ガスや
アルカリ電解液の排出を緩やかにし、アルカリ電解液の
飛散や金属封口板の飛び出しを防止することができ、電
池の安全性を高めることができる。
全弁が作動した場合の、アルカリ電解液の飛散や金属封
口板の飛び出しを防止する。 【解決手段】円筒形アルカリ電池の絶縁ガスケットの安
全弁９と負極亜鉛ゲル４との間に、ガス透過性のあるス
ポンジ状フィルタ１０を設けたことによって、電池内に
水素ガスが発生して安全弁が作動した時の、水素ガスや
アルカリ電解液の排出を緩やかにし、アルカリ電解液の
飛散や金属封口板の飛び出しを防止することができ、電
池の安全性を高めることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、安全性に優れた円
筒形アルカリ電池に関するものである。
筒形アルカリ電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】円筒形アルカリ電池は、正極端子を兼ね
る有底円筒型の金属缶内に、中空円筒状の正極合剤を充
填し、その内側にセパレータを介して負極亜鉛ゲルが充
填されており、金属缶の開口部は絶縁ガスケットを介し
てかしめることによって封口されている。
る有底円筒型の金属缶内に、中空円筒状の正極合剤を充
填し、その内側にセパレータを介して負極亜鉛ゲルが充
填されており、金属缶の開口部は絶縁ガスケットを介し
てかしめることによって封口されている。
【０００３】この完全密封された円筒形アルカリ電池
は、逆装填及び充電などの誤使用をした場合には、電池
内部で水素ガスが発生して電池内部の圧力が上昇し、つ
いには電池が破裂するに至ることがある。このような破
裂防止のため、ガスケットにガス抜きのための安全弁が
設けられている。また、この安全弁が作動した場合、電
池外部へのガス抜き経路として負極端子を兼ねる帽子形
金属封口板にガス抜き孔が設けられている。
は、逆装填及び充電などの誤使用をした場合には、電池
内部で水素ガスが発生して電池内部の圧力が上昇し、つ
いには電池が破裂するに至ることがある。このような破
裂防止のため、ガスケットにガス抜きのための安全弁が
設けられている。また、この安全弁が作動した場合、電
池外部へのガス抜き経路として負極端子を兼ねる帽子形
金属封口板にガス抜き孔が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、安全弁が作
動した場合、水素ガスと共にアルカリ電解液が電池外部
に排出されることは避けられない。アルカリ電解液が勢
いよく排出されると、電解液は広い範囲で飛散し、機器
を破損させ、さらに人身にも危険を与える可能性があ
る。また、充電により成長した亜鉛粉を含む負極亜鉛ゲ
ルが絶縁ガスケットの安全弁を塞ぎ、これによって破裂
防止安全弁が作動しなくなって、電池が破裂する恐れも
ある。
動した場合、水素ガスと共にアルカリ電解液が電池外部
に排出されることは避けられない。アルカリ電解液が勢
いよく排出されると、電解液は広い範囲で飛散し、機器
を破損させ、さらに人身にも危険を与える可能性があ
る。また、充電により成長した亜鉛粉を含む負極亜鉛ゲ
ルが絶縁ガスケットの安全弁を塞ぎ、これによって破裂
防止安全弁が作動しなくなって、電池が破裂する恐れも
ある。
【０００５】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、円筒形アルカリ電池において誤作動等により水素ガ
スが発生し、安全弁が作動した場合でも、水素ガスやア
ルカリ電解液の排出を緩やかにして、アルカリ電解液の
飛散や金属封口板の飛び出しを防止し、安全性を向上さ
せることを目的とするものである。
で、円筒形アルカリ電池において誤作動等により水素ガ
スが発生し、安全弁が作動した場合でも、水素ガスやア
ルカリ電解液の排出を緩やかにして、アルカリ電解液の
飛散や金属封口板の飛び出しを防止し、安全性を向上さ
せることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極端子を兼
ねる有底円筒型の金属缶と、この金属缶内に充填された
中空円筒状の正極合剤と、有底円筒状のセパレータを介
して前記正極合剤の中空部に充填された負極亜鉛ゲルと
を備え、安全弁を有する絶縁ガスケットを介して上記金
属缶を封口してなる円筒形アルカリ電池において、前記
絶縁ガスケットの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間に、ガス
透過性のあるスポンジ状フィルタを設けたことによっ
て、上記目的を達成するものである。
ねる有底円筒型の金属缶と、この金属缶内に充填された
中空円筒状の正極合剤と、有底円筒状のセパレータを介
して前記正極合剤の中空部に充填された負極亜鉛ゲルと
を備え、安全弁を有する絶縁ガスケットを介して上記金
属缶を封口してなる円筒形アルカリ電池において、前記
絶縁ガスケットの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間に、ガス
透過性のあるスポンジ状フィルタを設けたことによっ
て、上記目的を達成するものである。
【０００７】本発明では、上記したようにガス透過性の
あるスポンジ状フィルタを設けたので、安全弁が作動し
た場合の水素ガスやアルカリ電解液の排出を緩やかにす
ることができ、これらの広範囲な飛散を阻止することが
できる。また水素ガスやアルカリ電解液の排出が緩やか
になるので、金属封口板の浮き上がりや飛び出しを防止
することができる。また、成長した亜鉛粉を含む負極亜
鉛ゲルが絶縁ガスケットの安全弁を塞ぐという危険な事
態も防止できる。
あるスポンジ状フィルタを設けたので、安全弁が作動し
た場合の水素ガスやアルカリ電解液の排出を緩やかにす
ることができ、これらの広範囲な飛散を阻止することが
できる。また水素ガスやアルカリ電解液の排出が緩やか
になるので、金属封口板の浮き上がりや飛び出しを防止
することができる。また、成長した亜鉛粉を含む負極亜
鉛ゲルが絶縁ガスケットの安全弁を塞ぐという危険な事
態も防止できる。
【０００８】なお、スポンジ状フィルタは、負極亜鉛ゲ
ルが通過せず、かつガス透過性の良好なものが使用可能
であり、例えば孔径が１００〜３００μｍで耐アルカリ
性に優れたナイロン系不織布やポリウレタンフォームが
好ましい。
ルが通過せず、かつガス透過性の良好なものが使用可能
であり、例えば孔径が１００〜３００μｍで耐アルカリ
性に優れたナイロン系不織布やポリウレタンフォームが
好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を詳細
に説明する。 （実施例）図１は本発明の一実施例であるＪＩＳ規格Ｌ
Ｒ６形（単３形）アルカリ電池の断面図である。
に説明する。 （実施例）図１は本発明の一実施例であるＪＩＳ規格Ｌ
Ｒ６形（単３形）アルカリ電池の断面図である。
【００１０】図１において、１は正極端子を兼ねる有底
円筒型の金属缶であり、この金属缶１内には円筒状に加
圧成形した正極合剤２が充填されている。正極合剤２
は、二酸化マンガン粉末と黒鉛粉末を混合したものを金
属缶１内に収納し、所定の圧力で中空円筒状に加圧成形
したものである。また、正極合剤２の中空部には、有底
円筒状のセパレータ３を介して負極亜鉛ゲル４が充填さ
れている。負極亜鉛ゲル４内には真鍮製の負極集電棒５
が、その上端部を負極亜鉛ゲル４より突出するように挿
着されている。負極集電棒５の突出部外周面及び金属缶
１の上部内周面には二重環状のポリアミド樹脂からなる
絶縁ガスケット６が配設され、絶縁ガスケット６の二重
環状部の間にはリング状金属板７が配設されている。ま
た、ガス抜き孔が設けられている負極端子を兼ねた帽子
形金属封口板８が、集電棒５の頭部に当接するように配
設され、その周辺部が金属板７の上に配置されている。
円筒型の金属缶であり、この金属缶１内には円筒状に加
圧成形した正極合剤２が充填されている。正極合剤２
は、二酸化マンガン粉末と黒鉛粉末を混合したものを金
属缶１内に収納し、所定の圧力で中空円筒状に加圧成形
したものである。また、正極合剤２の中空部には、有底
円筒状のセパレータ３を介して負極亜鉛ゲル４が充填さ
れている。負極亜鉛ゲル４内には真鍮製の負極集電棒５
が、その上端部を負極亜鉛ゲル４より突出するように挿
着されている。負極集電棒５の突出部外周面及び金属缶
１の上部内周面には二重環状のポリアミド樹脂からなる
絶縁ガスケット６が配設され、絶縁ガスケット６の二重
環状部の間にはリング状金属板７が配設されている。ま
た、ガス抜き孔が設けられている負極端子を兼ねた帽子
形金属封口板８が、集電棒５の頭部に当接するように配
設され、その周辺部が金属板７の上に配置されている。
【００１１】そして、金属缶１の開口縁を内方に屈曲さ
せることによりガスケット６及びリング状金属板７で金
属缶１内を密封口している。絶縁ガスケットの安全弁９
と負極亜鉛ゲル４との間に、孔径が１００μｍの６６ナ
イロン不織布よりなるスポンジ状フィルタ１０が設けら
れている。
せることによりガスケット６及びリング状金属板７で金
属缶１内を密封口している。絶縁ガスケットの安全弁９
と負極亜鉛ゲル４との間に、孔径が１００μｍの６６ナ
イロン不織布よりなるスポンジ状フィルタ１０が設けら
れている。
【００１２】（実施例２）絶縁ガスケットの安全弁と負
極亜鉛ゲルとの間に、孔径が２００μｍの６６ナイロン
不織布よりなるスポンジ状フィルタを設けたこと以外
は、実施例１と同様にして、ＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３
形）アルカリ電池を組み立てた。
極亜鉛ゲルとの間に、孔径が２００μｍの６６ナイロン
不織布よりなるスポンジ状フィルタを設けたこと以外
は、実施例１と同様にして、ＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３
形）アルカリ電池を組み立てた。
【００１３】（実施例３）絶縁ガスケットの安全弁と負
極亜鉛ゲルとの間に、孔径が３００μｍの６６ナイロン
不織布よりなるスポンジ状フィルタを設けたこと以外
は、実施例１と同様にして、ＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３
形）アルカリ電池を組み立てた。
極亜鉛ゲルとの間に、孔径が３００μｍの６６ナイロン
不織布よりなるスポンジ状フィルタを設けたこと以外
は、実施例１と同様にして、ＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３
形）アルカリ電池を組み立てた。
【００１４】（比較例）比較例電池として、絶縁ガスケ
ットの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間に、スポンジ状フィ
ルタを設けず、それ以外は実施例１と同様にして、ＪＩ
Ｓ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ電池を組み立てた。
ットの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間に、スポンジ状フィ
ルタを設けず、それ以外は実施例１と同様にして、ＪＩ
Ｓ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ電池を組み立てた。
【００１５】以上のようにして組み立てた実施例１〜３
および比較例の各アルカリ電池各１００個を、電流値１
Ａにて強制充電して安全弁を作動させ、この時の電池か
らの電解液の飛散具合、金属封口板の飛び出し、浮き上
がり具合を調べる試験を実施した。電解液の飛散具合
は、電池を中心とした電解液の飛散距離（半径）を測定
して評価した。また金属封口板の飛び出し、浮き上がり
が発生した個数を調べた。結果を以下の表１に示す。
および比較例の各アルカリ電池各１００個を、電流値１
Ａにて強制充電して安全弁を作動させ、この時の電池か
らの電解液の飛散具合、金属封口板の飛び出し、浮き上
がり具合を調べる試験を実施した。電解液の飛散具合
は、電池を中心とした電解液の飛散距離（半径）を測定
して評価した。また金属封口板の飛び出し、浮き上がり
が発生した個数を調べた。結果を以下の表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】上記表から明らかなように、絶縁ガスケッ
トの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間にガス透過性のあるス
ポンジ状フィルタを設けた実施例１〜３では、電解液の
飛散距離は殆どの場合５ｃｍ以下であり、比較例の結果
と明らかな差異がある。また、金属封口板の浮き個数で
は、実施例ではいずれも０であるのに対して比較例では
４７であり、実施例と比較例で大きな差異があった。こ
の試験では充電電流が１Ａであり、かなり急激に電池内
圧が上昇する。比較例の場合では、安全弁作動と同時に
勢いよく電解液が飛散するものや、金属封口板の飛び出
し、浮き上がりを起こすものが多かった。
トの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間にガス透過性のあるス
ポンジ状フィルタを設けた実施例１〜３では、電解液の
飛散距離は殆どの場合５ｃｍ以下であり、比較例の結果
と明らかな差異がある。また、金属封口板の浮き個数で
は、実施例ではいずれも０であるのに対して比較例では
４７であり、実施例と比較例で大きな差異があった。こ
の試験では充電電流が１Ａであり、かなり急激に電池内
圧が上昇する。比較例の場合では、安全弁作動と同時に
勢いよく電解液が飛散するものや、金属封口板の飛び出
し、浮き上がりを起こすものが多かった。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によると絶
縁ガスケットの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間にスポンジ
状フィルタを設置したことで、安全弁作動時にもガスや
電解液の排出の勢いを緩やかにし、これらの広範囲な飛
散を防ぐことができ、また金属封口板の飛び出しや浮き
上がりを防止できる。さらに、負極亜鉛ゲルが安全弁を
塞いで電池の破裂を招くという危険な事態も防止でき
る。
縁ガスケットの安全弁と負極亜鉛ゲルとの間にスポンジ
状フィルタを設置したことで、安全弁作動時にもガスや
電解液の排出の勢いを緩やかにし、これらの広範囲な飛
散を防ぐことができ、また金属封口板の飛び出しや浮き
上がりを防止できる。さらに、負極亜鉛ゲルが安全弁を
塞いで電池の破裂を招くという危険な事態も防止でき
る。
【図１】本発明の一実施例の円筒形アルカリ電池の断面
図。 １…金属缶、２…正極合剤、３…セパレータ、４…負極
亜鉛ゲル、５…負極集電棒、６…絶縁ガスケット、７…
金属板、８…帽子形金属封口板、９…安全弁、１０…ス
ポンジ状フィルタ。
図。 １…金属缶、２…正極合剤、３…セパレータ、４…負極
亜鉛ゲル、５…負極集電棒、６…絶縁ガスケット、７…
金属板、８…帽子形金属封口板、９…安全弁、１０…ス
ポンジ状フィルタ。
Claims (2)
- 【請求項１】 正極端子を兼ねる有底円筒型の金属缶
と、この金属缶内に充填された中空円筒状の正極合剤
と、有底円筒状のセパレータを介して前記正極合剤の中
空部に充填された負極亜鉛ゲルとを備え、安全弁を有す
る絶縁ガスケットを介して上記金属缶を封口してなる円
筒形アルカリ電池において、前記絶縁ガスケットの安全
弁と負極亜鉛ゲルとの間に、ガス透過性のあるスポンジ
状フィルタを設けることを特徴とする円筒形アルカリ電
池。 - 【請求項２】 ガス透過性のあるスポンジ状フィルタが
孔径１００〜３００μｍの耐アルカリ性ナイロン不織布
または耐アルカリ性ポリウレタンフォームである請求項
１記載の円筒形アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11047771A JP2000251865A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 円筒形アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11047771A JP2000251865A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 円筒形アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000251865A true JP2000251865A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12784654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11047771A Pending JP2000251865A (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | 円筒形アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000251865A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009301888A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 電池の圧力調整装置 |
| CN110459791A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-15 | 苏州沃泰丰能电池科技有限公司 | 锌离子液流电池防止锌沉积的方法以及锌离子液流电池 |
| CN113659257A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-16 | 广州市金特电子科技有限公司 | 一种电池盖帽结构及锂电池结构 |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP11047771A patent/JP2000251865A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009301888A (ja) * | 2008-06-13 | 2009-12-24 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 電池の圧力調整装置 |
| CN110459791A (zh) * | 2019-07-30 | 2019-11-15 | 苏州沃泰丰能电池科技有限公司 | 锌离子液流电池防止锌沉积的方法以及锌离子液流电池 |
| CN113659257A (zh) * | 2021-07-21 | 2021-11-16 | 广州市金特电子科技有限公司 | 一种电池盖帽结构及锂电池结构 |
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