JP2001216946A

JP2001216946A - 電池

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Publication number: JP2001216946A
Application number: JP2000027410A
Authority: JP
Inventors: Norishige Yamaguchi; 典重山口; Kazuhiro Hashimoto; 和宏橋本; Hideaki Tokugawa; 秀昭徳川; Hiroyuki Morita; 浩之森田; Akihiro Sugawara; 彰浩菅原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】ガスの排気と電解液漏液の防止とを両立す
る。【解決手段】有底筒状の電池缶内に、正極と、負極
と、電解質とを備え、電池缶の開口部が、ガスケットを
介して電池蓋によって封口されてなる電池であって、電
池蓋はガス抜き孔を有し、電池蓋とガスケットとの間に
電解質吸収材が配されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒型の電池に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】円筒形アルカリ電池は、誤使用などによ
り過充電、過放電された場合に電池缶の内部で激しいガ
ス発生が起こり、電池内圧が異常に上昇することによっ
て、電解液が漏液を起こし、周囲の機器等に影響を与え
るおそれがある。このため、円筒形アルカリ電池におい
ては、電池内部でガスが発生して電池の内圧が上昇した
場合に、内部に発生したガスを速やかに外部に排気する
ためのガス抜き機構が備えられている。

【０００３】上述したガス抜き機構は、一般に、電池缶
の開口部を封止するガスケットに形成された薄膜部がガ
ス抜き安全弁として機能することにより構成されてい
る。すなわち、円筒形アルカリ電池は、ガス発生により
上昇した電池内圧の応力がガスケットに集中することに
よってガスケットで最も肉薄に形成された薄膜部が開裂
して、電池内部に発生したガスを外部に排気して電池の
内圧上昇による電池の破裂を防止している。

【０００４】例えば、図４に示す円筒形アルカリ電池２
０の封口構造は、まず、ガスケット２１の形状として
は、中央に断面凸型に形成された肉厚な円筒形のボブ部
２２と、ボブ部２２の外周側にボブ部２２と同心に形成
される円盤状のダイフラム部２３と、ボブ部２２とダイ
ヤフラム部２３の間に形成されるとともにダイヤフラム
部２３の上面側に形成される薄膜部２４と、ダイヤフラ
ム部２３の外周側に連続して形成されかつ断面屈曲して
形成される外周部２５とを備えて構成されるものであ
る。ボブ部２２は、下部開口部が上部開口部よりも広く
開口するように内周面下部がテーパ状に形成されたボブ
孔２６と同心環状に形成されている。

【０００５】次に、封口構造としては、ガスケット２１
が集電棒２７を挿入された状態で座金２８とともに、正
極合剤２９、セパレータ３０及びゲル状負極３１が内蔵
された電池缶３２の開口部を封止する。そして、ガスケ
ット２１と座金２８により封止された開口部がさらに負
極端子３３と絶縁ワッシャとにより閉塞されている。な
お、座金２８には、電池内部で発生したガスの通り道と
なるガス抜き孔２８ａが形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、円筒
形アルカリ電池の封口構造においては、電池内部に発生
したガスを逃がすためにガスケットが用いられ、そのガ
スケット形状に適した様々な封口構造が提案されてい
る。

【０００７】しかしながら、誤使用などにより過充電、
過放電された場合に、電池缶内で激しいガス発生が起こ
り、発生したガスにより上昇した電池内圧の応力がガス
ケットに集中することによって、ガスケットで最も肉薄
に形成された薄膜部が開裂して、電池内部に発生したガ
スを外部に排気して電池の内圧上昇による破裂等は防止
するものの、ガスケット薄膜部の開裂により電解液が漏
液し、場合によっては機器や使用者に影響を与えるとい
う問題があった。

【０００８】本発明は上述したような従来の実情に鑑み
て提案されたものであり、内圧上昇による電池破裂の防
止と電解液漏液の防止とを両立した電池を提供すること
を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の電池は、有底筒
状の電池缶内に、正極と、負極と、電解質とを備え、上
記電池缶の開口部が、ガスケットを介して電池蓋によっ
て封口されてなる電池であって、上記電池蓋はガス抜き
孔を有し、上記電池蓋と上記ガスケットとの間に電解質
吸収材が配されていることを特徴とする。

【００１０】上述したような本発明に係る電池では、上
記電池蓋と上記ガスケットとの間に電解質吸収材が配さ
れているので、ガスケットの開裂により電解質がガスケ
ットを通り抜けたとしても、電解質吸収材によって吸収
され、電解質の電池外部への漏出が防止される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００１２】図１に、本実施の形態に係る電池の一構成
例を示す。なお、図１では、本発明の中心となる電池封
口部分のみを抜き出して示す。

【００１３】この円筒形電池１は、開口部を有する中空
有底円筒状の電池缶２内に、中空円筒状の正極３と、正
極３に当接されるように配置されて有底円筒状に形成さ
れたセパレータ４と、セパレータ４の内側に配置される
負極５と、イオン電導を行う電解液とが収納されてい
る。また、円筒形電池１は、上記電池缶２の開口部を封
口させる封口ユニットとを備える。

【００１４】正極３は、二酸化マンガン、グラファイ
ト、水酸化カリウム水溶液等からなる正極合剤が中空円
筒状に形成されてなり、電池缶２の内壁面に沿って配置
される。負極５は、粒状亜鉛と水酸化カリウム水溶
液、増粘剤等を含有しゲル状とされた負極合剤からな
る。この負極合剤は、有底円筒状のセパレータ４の内部
に注入されている。

【００１５】セパレータ４は、その材料として例えばポ
リオレフィン不織布が用いられ、円筒状に形成された正
極３の中空部に当節するように配置される。

【００１６】封口ユニットは、電池缶２の開口部に、ガ
スケット６と、負極端子７とを備え、この順序で組み込
まれる。

【００１７】これら部材についてさらに説明すると、ま
ず、ガスケット６は、電池缶２の開口部を封口するため
に空気室８を覆うように嵌合される。そして、このガス
ケット６は、電池缶２の内周側に断面屈曲して形成され
る外周部６ａと、中央に位置して形成される肉厚なボブ
部６ｂと、外周部６ａとボブ部６ｂとの間に形成される
平盤状のダイヤフラム部６ｃと、ボブ部６ｂとダイヤフ
ラム部６ｃとの間に形成される薄膜部６ｄとから構成さ
れる。この薄膜部６ｄは、電池の内圧の上昇によって開
裂し、電池の内圧を解放するものである。そして、これ
らの外周部６ａと、ボブ部６ｂと、ダイヤフラム部６ｃ
と、薄膜部６ｄとは、同心環状に形成されている。

【００１８】また、ガスケット６には、その中央部に貫
通孔が設けられ、この貫通孔から針状の集電ピン９が圧
入される。集電ピン９は、その材料として、例えば黄銅
等が用いられ、上記ガスケット６の中央部に設けられた
貫通孔内に、外側から圧入されて、負極端子７に溶接さ
れている。

【００１９】なお、ガスケット６の外周部６ａは、図１
に示すように、ガスケット６が負極端子７とともに電池
缶２の開口部を封止する際、正極端子と一体となって形
成されている電池缶２と負極端子７との間に挟み込ま
れ、電池缶２と負極端子７とを絶縁する。

【００２０】負極端子７においては、その略中心部に形
成された凸部の周面に内圧を解放するためのガス抜き孔
１０が設けられている。なお、図１に示すように、負極
端子７として板厚０．３ｍｍ以上の鋼板を用い、かつ外
周部に折り返し部を有する段付き形状として補強板を無
くす構造とすることにより、電解液吸収材１１を収納す
る部分の容積、すなわち負極端子７とガスケット６との
間の容積を十分確保することができるため、ガスケット
６と電池缶２底面との間の容積を大きくして電池容量の
増大を図ることが出来る。

【００２１】上述したような封口ユニットを有する円筒
形電池１では、過充電等により発生するガスが空気室８
に溜まり、この空気室８の内圧が規定値を越えて上昇す
ると、上昇した内圧によってガスケット６の薄膜部６ｄ
が開裂する。そして、このガスは薄膜部６ｄを通過して
ガス抜き孔１０から解放される。

【００２２】しかしながら、薄膜部６ｄの開裂により、
ガスとともに電解液も薄膜部６ｄから漏出し、さらにガ
ス抜き孔１０を通って外部に流出してしまうという問題
があった。

【００２３】そこで、本発明では、負極端子７とガスケ
ット６との間の空間に電解液吸収材１１を充填し、薄膜
部６ｄから漏出した電解液を、この電解液吸収材１１に
よって吸収させる。

【００２４】この電解液吸収材１１としては、吸水性ポ
リマーや吸水紙等が挙げられる。吸水性ポリマーとして
は、デンプン系、セルロース系、合成ポリマー系（ポリ
アクリル酸塩系、ポリビニルアルコール系、ポリアクリ
ルアミド系、ポリオキシエチレン系）の内の少なくとも
一つ以上を含むものが好ましい。また、吸水紙として
は、レーヨン、アクリル、ビニロン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン、粉砕パルプの内の少なくとも一つ以上を
含むものが好ましい。これらの電解液吸収材１１は、１
種類を単独で用いてもよいし、複数種を組み合わせて併
用してもよい。

【００２５】なお、充填する電解液吸収材１１の容積と
しては、できるだけ多い方が電解液吸収能力は増すもの
の、その分、電池内容積が犠牲となり、電池容量が低下
してしまう。そのため、負極端子７とガスケット６との
間の空間容積は、ガスケット６と電池缶２底面との間の
内容積に対し、１．５％以上、とすることが好ましい。
負極端子７とガスケット６との間の空間容積が、ガスケ
ット６と電池缶２底面との間の内容積に対し１．５％未
満であると、薄膜部６ｄの開裂により漏れ出る電解液を
吸収するために必要な電解液吸収材１１を充填できな
い。一方、負極端子７とガスケット６との間の空間容積
が、ガスケット６と電池缶２底面との間の内容積に対し
大きくなりすぎると、電気容量を確保するために必要な
電池内容積が犠牲となる。そのため、負極端子７とガス
ケット６との間の空間容積は、ガスケット６と電池缶２
底面との間の内容積に対し２％以上、６．５％以下とす
ることがより好ましい。

【００２６】また、負極端子７とガスケット６との間の
空間容積に対する電解液吸収材１１の容積充填率として
は、３０％以上、１００％以下の範囲とすることが好ま
しい。この空間に充填する電解液吸収材１１の容積が３
０％未満では薄膜部６ｄの開裂により漏れ出る電解液を
吸収するために必要な電解液吸収材１１を充填できな
い。また、電解液吸収材１１を負極端子７とガスケット
６との間の空間に１００％充填しても、電解液吸収材自
身が空孔を有するため、電解液を吸収することができ
る。

【００２７】なお、後述するように、電解液吸収材１１
として第１の電解液吸収材１１ａと第２の電解液吸収材
１１ｂとを組み合わせて用いる場合には、第１の電解液
吸収材１１ａの容積と第２の電解液吸収材１１ｂの容積
との和が、上述した範囲にあればよい。

【００２８】つぎに、電解液吸収材１１の配置方法とし
ては、負極端子７側に吸収性の小さい第１の電解液吸収
材１１ａを配し、ガスケット６側に吸収性の大きい第２
の電解液吸収材１１ｂを配することが好ましい。

【００２９】上述したように、電池内部でのガス発生に
より薄膜部６ｄが開裂した場合、電池内部の電解液は、
発生したガスとともに漏出するおそれがある。この際、
電池に求められる性能としては、発生したガスは速やか
に外部に排気し、電解液は封止したい。

【００３０】そこで、電解液の漏出源に近い方、すなわ
ちガスケット６側に吸収性の大きい第２の電解液吸収材
１１ｂを充填することで、ガスの通路が多くなるため発
生したガスを速やかに外部に排気し易くなる。一方、ガ
ス抜き孔１０の近傍、すなわち負極端子７側には、吸収
性の小さい第１の電解液吸収材１１ａを充填すること
で、第２の電解液吸収材１１ｂで吸収しきれなかった電
解液を吸収し、電解液の電池外部への漏出を封止する。
このように、吸収性の異なる第１及び第２の電解液吸収
材１１ａ，１１ｂを組み合わせて用いることで、ガスを
十分に逃がしながらも電解液の吸収能力が増し、電解液
の封止能力が向上する。

【００３１】具体的には、負極端子７側に配される第１
の電解液吸収材１１ａとして、４０質量％水酸化カリウ
ム水溶液の吸収率が電解液吸収材１１の自重比で１ｇ／
ｇ〜５０ｇ／ｇの範囲であるようなものを用い、ガスケ
ット６側に配される第２の電解液吸収材１１ｂとして、
４０質量％水酸化カリウム水溶液の吸収率が３０ｇ／ｇ
〜５００ｇ／ｇの範囲であるようなものを用いることが
好ましい。第１の電解液吸収材１１ａ及び第２の電解液
吸収材１１ｂとして、水酸化カリウム水溶液の吸収率が
それぞれ上述したような範囲のものを用いることで、上
述したようにガスの排気と電解液の漏出封止とを両立す
ることができる。

【００３２】もちろん、電解液吸収材１１の配置はこれ
に限定されるものではなく、負極端子７とガスケット６
との間の空間に電解液吸収材１１が配されていれば本発
明の範囲に属するものである。例えば図２に示すよう
に、１種類の電解液吸収材１１のみを用いた場合にも本
発明の効果は十分に得られる。また、後掲する図３に示
すように、負極端子７とガスケット６との間に補強板１
３が配されていても構わない。補強板１３を配する場
合、電解液吸収材１１は、当該補強板１３の下側、上
側、又は上下両方に配すればよい。

【００３３】さらに、本実施の形態に係る円筒形電池１
では、負極端子７と電池缶２との間に、耐アルカリ性に
優れた光硬化樹脂１２が充填されている。上述したよう
に、負極端子７とガスケット６との間に配された電解液
吸収材１１が、薄膜部６ｄが開裂して漏出する電解液を
吸収するものの、漏出するすべての電解液を吸収しきれ
ない場合、又は、吸収してもその後の落下等の外部応力
により電解液が電池の外部に漏れ出てしまう場合があ
る。その対応手法として、負極端子７と電池缶２との間
の溝に耐アルカリ性に優れた可視光硬化樹脂１２を充填
することで、電解液の漏れをほぼ完全に封止することが
できる。

【００３４】この可視光硬化樹脂１２としては、当該可
視光硬化樹脂１２を構成する可視光重合性樹脂が、ウレ
タンアクリレート樹脂と、メタアクリレート樹脂、エポ
キシアクリレート樹脂、又はアクリレート樹脂の内の少
なくとも一つ以上とを含有するものが挙げられる。その
中でも特に、ウレタンアクリレート樹脂の配合量が５０
ｍａｓｓ％以上であるようなものを用いることが好まし
い。ウレタンアクリレート樹脂の配合量を５０ｍａｓｓ
％以上とすることで、可視光硬化樹脂の耐アルカリ性を
さらに向上することができる。

【００３５】上述したような本実施の形態に係る円筒形
電池１は、負極端子７とガスケット６との間の空間に電
解液吸収材１１が充填されているので、ガスケット６の
薄膜部６ｄの開裂により、この薄膜部６ｄから電解液が
漏出しても、漏出した電解液は、この電解液吸収材１１
によって吸収される。これにより、この円筒形電池１
は、電池外部への電解液の漏出が防止され、信頼性の高
いものとなる。

【００３６】なお、上述した実施の形態においては、ア
ルカリ電池を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限
定されるものではなく、円筒形空気電池や充電可能なア
ルカリ二次電池等の円筒形電池等、様々な種類の電池に
ついても適用することができる。また、本発明は円筒形
の電池ばかりでなく、角筒形の電池についても適用可能
である。

【００３７】

【実施例】本発明の効果を確認すべく、円筒型アルカリ
電池を作製し、その電池漏液に対する信頼性を評価し
た。

【００３８】・サンプル電池の作製まず、二酸化マンガンと、グラファイトと、３９％水酸
化カリウム水溶液とを所定の割合で均一に混合して正極
合剤を調製した。次に、この正極合剤の３．６グラムを
外径１３．２ｍｍ、内径９．１ｍｍ、高さ１５．０ｍｍ
のリング状に仮成形した。

【００３９】次に、円筒形の正極缶の内部に、仮成形さ
れた正極合剤を３個挿入し、上部から１トン／ｃｍ²の
圧力で加圧した。

【００４０】次に、正極合剤の中空部に有底円筒状のセ
パレータを挿入し、セパレータの内部に３９％水酸化カ
リウム水溶液と、負極合剤とを装填し、正極缶の開口部
を上述したような封口ユニットで密封して円筒形アルカ
リ電池を作製した。

【００４１】なお、サンプル１〜サンプル２２では、図
３に示すように、負極端子７として、外周部に折り返し
部を具備せず、平坦なものを用いた。また、負極端子７
とガスケット６との間に電解液吸収材１１を配する際に
は、図３中の補強板１３の下側、上側、又は上下両方に
配した。

【００４２】サンプル１〜サンプル７では、ガスケット
と電池缶底面との間の内容積に対する、電池蓋とガスケ
ットとの間の容積比を、後掲する表１に示すようにそれ
ぞれ変えて電池を作製した。なお、電解液吸収材には粉
砕パルプを用いた。また、電池蓋とガスケットとの間の
容積に対する電解質吸収材の容積はいずれも５０％とし
た。

【００４３】サンプル８〜サンプル１２では、電池蓋と
ガスケットとの間の容積に対する電解質吸収材の容積
を、後掲する表２に示すようにそれぞれ変えて電池を作
製した。なお、電解液吸収材には粉砕パルプを用いた。
また、ガスケットと電池缶底面との間の内容積に対す
る、電池蓋とガスケットとの間の容積比はいずれも４．
５％とした。

【００４４】サンプル１３〜サンプル１８では、電解液
吸収材の材料を、後掲する表３に示すようにそれぞれ変
えて電池を作製した。なお、ガスケットと電池缶底面と
の間の内容積に対する、電池蓋とガスケットとの間の容
積比はいずれも４．５％とした。また、電池蓋とガスケ
ットとの間の容積に対する電解質吸収材の容積は、サン
プル１６の電池では７０％とし、サンプル１３〜サンプ
ル１５及びサンプル１７，１８の電池では５０％とし
た。

【００４５】サンプル１９では、電解液吸収材として粉
砕パルプを用いて電池を作製した。なお、ガスケットと
電池缶底面との間の内容積に対する、電池蓋とガスケッ
トとの間の容積比は２％とした。また、電池蓋とガスケ
ットとの間の容積に対する電解質吸収材の容積は、３０
％とした。

【００４６】サンプル２０では、２種類の電解液吸収材
を用いた。すなわち、負極端子側に第１の電解液吸収材
として、４０質量％水酸化カリウム水溶液の吸収率が１
０ｇ／ｇであるアクリル吸水紙を配し、一方、ガスケッ
ト側に第２の電解液吸収材として、４０質量％水酸化カ
リウム水溶液の吸収率が５０ｇ／ｇである粉砕パルプを
配した。また、第１の電解液吸収材と第２の電解液吸収
材との充填の比率は１：２とした。なお、ガスケットと
電池缶底面との間の内容積に対する、電池蓋とガスケッ
トとの間の容積比は２％とした。また、電池蓋とガスケ
ットとの間の容積に対する電解質吸収材の容積は、３０
％とした。

【００４７】サンプル２１〜サンプル２２では、サンプ
ル１９と同様にして電池を作製するとともに、加えて電
池蓋と電池缶との接触部分に可視光硬化樹脂を充填し
た。

【００４８】サンプル２１では、可視光硬化樹脂とし
て、ウレタンアクリレート樹脂が４０ｍａｓｓ％と、メ
タアクリレート樹脂が３０ｍａｓｓ％と、アクリレート
樹脂が３０ｍａｓｓ％とが配合されてなる樹脂を用い
た。

【００４９】また、サンプル２２では、可視光硬化樹脂
として、ウレタンアクリレート樹脂が５０ｍａｓｓ％
と、メタアクリレート樹脂が２５ｍａｓｓ％と、アクリ
レート樹脂が２５ｍａｓｓ％とが配合されてなる樹脂を
用いた。

【００５０】サンプル２３〜サンプル２６では、図１に
示すように、負極端子として外周部に折り返し部を具備
するものを用い、さらに、電池蓋とガスケットとの間の
容積に対する電解質吸収材の容積を、後掲する表５に示
すようにそれぞれ変えて電池を作製した。なお、電解液
吸収材には粉砕パルプを用いた。また、ガスケットと電
池缶底面との間の内容積に対する、電池蓋とガスケット
との間の容積比はいずれも２％とした。

【００５１】・サンプル電池の特性評価そして、以上のようにして作製された電池について、充
電によりガスケット薄膜部を開裂させた後の漏液発生の
有無についての試験を行った。

【００５２】充電試験は、各電池４本を直接短絡させ、
その内の１本を正極負極逆接続し、逆接続した１本の電
池が残り３本で充電されるようにし、ガス発生によりガ
スケット薄膜部を開裂させ、開裂２日後、漏液の発生を
目視にて行った。目視により、漏液が僅かでも確認され
れば×とした。そして、上述したような試験を１種類の
試験品について４０個ずつそれぞれ行い、各試験品の漏
液発生の有無を調べた。

【００５３】また、各サンプル電池の１０個に対して、
それぞれ１０Ωで連続放電し、終止電圧０．９Ｖまでの
持続時間を測定し、その平均値を求めて放電時間とし
た。

【００５４】まず、サンプル１〜サンプル７の電池につ
いて、ガスケットと電池缶底面との間の内容積に対す
る、電池蓋とガスケットとの間の容積比と、充電試験に
おける漏液発生個数及び放電時間とを併せて表１に示
す。

【００５５】

【表１】

【００５６】表１から、ガスケットと電池缶底面との間
の内容積に対する、電池蓋とガスケットとの間の容積比
が１．５％よりも小さいサンプル１の電池では、充電試
験において４０個中１０個の電池で漏液が確認された。
一方、ガスケットと電池缶底面との間の内容積に対す
る、電池蓋とガスケットとの間の容積比が１．５％以上
であるサンプル２〜サンプル７の電池では、ごく一部の
電池に漏液が確認されたものもあったが、漏液の発生は
ほぼ抑えられていた。

【００５７】ガスケットと電池缶底面との間の内容積に
対する、電池蓋とガスケットとの間の容積比が大きいほ
ど、漏液の発生をより確実に防止することができる。し
かし、ガスケットと電池缶底面との間の内容積に対す
る、電池蓋とガスケットとの間の容積比を７．５％とし
たサンプル７をみれば明らかなように、一方で電気容量
を確保するために必要な電池内容積が犠牲となってしま
っている。

【００５８】従って、負極端子とガスケットとの間の空
間容積は、ガスケットと電池缶底面との間の内容積に対
し１．５％以上、より好ましくは２％以上、６．５％以
下とすることが適当であることがわかる。

【００５９】つぎに、サンプル８〜サンプル１２の電池
について、電池蓋とガスケットとの間の容積に対する電
解質吸収材の容積比と、充電試験における漏液発生個数
とを併せて表２に示す。

【００６０】

【表２】

【００６１】表２から、電池蓋とガスケットとの間の容
積に対する電解質吸収材の容積が３０％未満のサンプル
８の電池では、４０個中４個の電池に漏液が確認され
た。一方、電池蓋とガスケットとの間の容積に対する電
解質吸収材の容積が３０％以上であるサンプル９〜サン
プル１２の電池では、漏液の発生はほぼ抑えられてい
た。

【００６２】従って、負極端子とガスケットとの間の空
間容積に対する電解液吸収材の充填率としては、３０％
以上、１００％以下の範囲とすることが好ましいことが
わかった。また、電解液吸収材を負極端子とガスケット
との間の空間に１００％充填しても、電解液吸収材自身
が空孔を有するため、電解液を吸収できることが確認さ
れた。

【００６３】つぎに、サンプル１３〜サンプル１８の電
池について、電解液吸収材の材料と、充電試験における
漏液発生個数とを併せて表３に示す。

【００６４】

【表３】

【００６５】表３から明らかなように、吸水性を有する
ものであるならば、電解液吸収材の材料に関わらず、電
解液を吸収して漏液の発生を抑えることができることが
わかった。

【００６６】つぎに、サンプル１９〜サンプル２２の電
池について、充電試験における漏液発生個数とを併せて
表４に示す。

【００６７】

【表４】

【００６８】１種類の電解液吸収材のみを用いたサンプ
ル１９の電池では、４０個中３個の電池について漏液が
確認された。一方、吸水性の異なる２種類の電解液吸収
材を組み合わせて用いたサンプル２０の電池では、漏液
の発生が確認されたものが４０個中わずか１個であり、
吸収性の異なる複数の電解液吸収材を組み合わせて用い
ることで、電解液の吸収能力が増し、電解液の封止能力
が向上することがわかった。

【００６９】さらに、負極端子と電池缶との間の溝に光
硬化樹脂を充填したサンプル２１及びサンプル２２の電
池では、耐アルカリ性が向上し、電解液の漏れをほぼ完
全に封止することができることがわかった。また、サン
プル２１とサンプル２２とを比較することで、ウレタン
アクリレート樹脂の配合量が５０ｍａｓｓ％以上である
可視光硬化樹脂を用いたサンプル２２の電池の方が、耐
アルカリ性に優れていることがわかった。

【００７０】つぎに、サンプル２３〜サンプル２６の電
池について、電池蓋とガスケットとの間の容積に対する
電解質吸収材の容積と、充電試験における漏液発生個数
とを併せて表５に示す。

【００７１】

【表５】

【００７２】表５から、電池蓋とガスケットとの間の容
積に対する電解質吸収材の容積が３０％未満のサンプル
２３の電池では、４０個中４個の電池に漏液で確認され
た。一方、電池蓋とガスケットとの間の容積に対する電
解質吸収材の容積が３０％以上であるサンプル２４〜サ
ンプル２６の電池では、漏液の発生はほぼ抑えられてい
た。従って、負極端子とガスケットとの間の空間容積に
対する電解液吸収材の充填率としては、３０％以上、１
００％以下の範囲とすることが好ましいことがわかっ
た。

【００７３】そして、負極端子として外周部に折り返し
部を有するものを用いたサンプル２３〜サンプル２６の
電池は、負極端子として外周部に折り返し部を有さない
ものを用い補強板を配したたサンプル８〜サンプル１２
の電池と比較して、電解液を吸収して漏液の発生を抑え
る効果については同等の結果が得られていることがわか
る。

【００７４】しかし、負極端子の外周部に折り返し部を
有する段付き形状として補強板を無くす構造とすること
により、電解液吸収材を収納する部分の容積、すなわち
負極端子とガスケットとの間の容積を十分確保すること
ができるため、ガスケットと電池缶底面との間の容積を
大きくして電池容量の増大を図ることが出来る。

【００７５】従って、負極端子の外周部に折り返し部を
形成し、補強板を無くすことにより、電解液の漏液を十
分に防ぎながら、高い電池容量を有する優れた電池を実
現することが出来ることがわかった。

【００７６】

【発明の効果】本発明に係る電池は、電池蓋とガスケッ
トとの間の空間に電解質吸収材が充填されているので、
ガスケットの開裂により電解質が当該ガスケット開裂部
から漏出しても、漏出した電解質をこの電解質吸収材に
よって吸収することができる。従って、本発明に係る電
池は、電池外部への電解質の漏出が防止され、信頼性の
高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円筒形電池の一構成例を示す図で
あり、主要部を拡大して示す断面図である。

【図２】本発明に係る円筒形電池の他の一構成例を示す
図であり、主要部を拡大して示す断面図である。

【図３】実施例で作製した円筒形電池の一構成例を示す
図であり、主要部を拡大して示す断面図である。

【図４】従来の円筒形電池の一構成例を示す図であり、
主要部を拡大して示す断面図である。

【符号の説明】

１円筒形電池、２正極缶、３正極、４セ
パレータ、５負極、６ガスケット、７負極端
子、８空気室、９集電棒、１０ガス抜き
孔、１１電解液吸収材、１２可視光硬化性樹脂

フロントページの続き (72)発明者徳川秀昭福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１番地の１株式会社ソニー・エナジー・テック内 (72)発明者森田浩之福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１番地の１株式会社ソニー・エナジー・テック内 (72)発明者菅原彰浩福島県郡山市日和田町高倉字下杉下１番地の１株式会社ソニー・エナジー・テック内Ｆターム(参考） 5H011 AA17 FF03 GG02 5H012 AA01 BB02 BB11 FF01 5H028 AA01 FF10 HH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有底筒状の電池缶内に、正極と、負極
と、電解質とを備え、上記電池缶の開口部が、ガスケッ
トを介して電池蓋によって封口されてなる電池であっ
て、上記電池蓋はガス抜き孔を有し、上記電池蓋とガスケットとの間に電解質吸収材が配され
ていることを特徴とする電池。
【請求項２】上記電池缶は、有底円筒状をしているこ
とを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項３】上記電解質としてアルカリ電解液を用い
たアルカリ電池であることを特徴とする請求項１記載の
電池。
【請求項４】上記電池蓋と上記ガスケットとの間の容
積が、上記ガスケットと上記電池缶底面との間の内容積
に対し、１．５％以上であることを特徴とする請求項１
記載の電池。
【請求項５】上記電池蓋と上記ガスケットとの間の容
積に対し、当該電池蓋と当該ガスケットとの間に充填さ
れる上記電解質吸収材の容積が３０％以上、１００％以
下の範囲であることを特徴とする請求項１記載の電池。
【請求項６】上記電解質吸収材として、上記電池蓋側
に第１の電解質吸収材が配されており、上記ガスケット
側に上記第１の電解質吸収材よりも吸収性の高い第２の
電解質吸収材が配されていること。を特徴とする請求項
１記載の電池。
【請求項７】上記第１の電解質吸収材は、４０質量％
水酸化カリウム水溶液の吸収率が自重比で１ｇ／ｇ〜５
０ｇ／ｇの範囲であり、上記第２の電解質吸収材は、４０質量％水酸化カリウム
水溶液の吸収率が自重比で３０ｇ／ｇ〜５００ｇ／ｇの
範囲であることを特徴とする請求項６記載の電池。
【請求項８】上記電池蓋と上記電池缶との接触部分に
可視光硬化樹脂が充填されていることを特徴とする請求
項１記載の電池。
【請求項９】上記電池蓋の外周部に、折り返し部を有
することを特徴とする請求項１記載の電池。