JP2002245987A - 密閉型の電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封口部のパッキンに大きな封止力を付与しな
がら、封口構造の全厚寸法を小さくし、以て発電要素の
有効体積を向上する。 【解決手段】 封口板１１のフランジ部１７を打ち抜く
際に、その外面周縁にかえり部２０を生じさせ、かえり
部２０を利用して増圧突起１８とする。増圧突起１８の
形成個所では、パッキン１２が他より大きく圧縮変形さ
れるので、シール圧が向上し、液漏れを確実に防止でき
る。フランジ部の板面に突起を打ち出し形成する場合に
比べて、増圧突起１８の突出寸法を小さくできるので、
封口構造の全厚寸法が小さくなり、加工の手間も少なく
て済む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、密閉型の電池に
関し、電池ケースとその開口を塞ぐ封口構造を改良した
ものである。

【０００２】

【従来の技術】密閉型の電池における電池ケースの封口
構造の一例として、特開平８−３３９７８５号公報が公
知である。そこでは、図５に示すように、ハット形断面
の封口板３０のフランジ部３１に逆Ｖ字状の突起３２を
形成し、この突起３２を含むフランジ部３１の外面に成
形パッキン３３を外嵌し、パッキン３３を電池ケース３
４の巻締部３５で挟圧することにより、ケース開口を封
止している。このように、フランジ部３１の中途部に突
起３２を設けると、突起３２の突出寸法分だけパッキン
３３が大きく変形して封止力を増強し、液漏れを確実に
防止できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、フラン
ジ部３１に突起３２を形成した封口板３０は、突起形成
部分におけるパッキン３３のシール圧を高めて封止力が
向上する。しかし、突起３２を形成するための工程が余
分に必要となり、その分だけ加工コストが増加する。ま
た、突起３２の突出寸法分だけ封口構造の全厚寸法が大
きくなるのを避けられない。とくに、円筒形の密閉電池
の場合には、封口板と発電要素との間に絶縁体や防爆構
造等を設けるので、封口構造の全厚寸法が大きいと、そ
の分だけ発電要素の有効体積が減少し、電池容量や発電
特性の低下を招いてしまう。

【０００４】この発明の目的は、封口板のフランジ部に
余分な加工を施す必要もなく、パッキンのシール圧が増
強する増圧突起を形成でき、従って高度の封止力を発揮
できる封口構造をより低コストで実現できる密閉型の電
池を提供することにある。この発明の他の目的は、パッ
キンのシール圧を高められるにもかかわらず、封口構造
部分の全厚寸法は小さくでき、従って発電要素の有効体
積を向上しながら、封口部からの液漏れを確実に防止で
きる密閉型の電池を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明の電池は、電池
ケース１の開口が、封口板１１と、封口板１１の周縁に
被さるパッキン１２と、パッキン１２を挟圧する巻締部
１４とで封止されている。封口板１１のフランジ部１７
は、その片面周縁にかえり部２０が生じる状態で打ち抜
き形成する。かくして、このかえり部２０を、パッキン
１２のシール圧を局部的に増強する増圧突起１８として
利用するにある。

【０００６】上記の増圧突起１８は、フランジ部１７の
外面周縁に沿って板面外方へ突設し、その突出寸法ｈ
は、封口板１１の厚み寸法の５〜２５％に設定する。

【０００７】封口板１１は、円板状のフランジ体１５
と、フランジ体１５の外面に固定したキャップ２４と、
キャップ２４とフランジ体１５との間に配置されて、フ
ランジ体１５に通設したガス通口２３を密閉するゴム弁
体２５とで構成する。円筒状の電池ケース１の開口端に
は、パッキン１２を介してフランジ体１５の周縁を受け
止める封口壁１３と、封口壁１３につながる巻締部１４
とを周回状に形成する。そして、増圧突起１８は、巻締
部１４の湾曲壁部と対向させるようにしたものとするこ
とができる。

【０００８】

【発明の作用効果】フランジ部を打ち抜き形成する際に
生じるかえり部を利用して増圧突起とし、増圧突起の形
成個所におけるパッキンの圧縮変形量を、他のフランジ
部位より大きくしたので、フランジ部の中途部に突起を
膨出形成した従来の封口構造に比べて、加工の手間が省
け、その分だけ密閉型電池の製造コストを削減できる
し、封口構造の封止力を高度化して液漏れを防止でき
る。打ち抜き加工時に形成されるかえり部を利用して増
圧突起とするので、増圧突起の突出寸法を小さくでき、
その分だけ封口構造の全厚寸法が小さくなる。従って本
発明を筒状の密閉型電池に適用する場合には、電池ケー
スにおける正負の電極体等の発電要素の有効体積を向上
できる。

【０００９】かえり部を利用した増圧突起は、フランジ
部の打ち抜き方向を変更することにより、その外面周縁
と内面周縁とのいずれの側にでも形成できる。しかし、
フランジ部の外面周縁側に増圧突起が突設されている
と、パッキンが巻締部で挟圧されて圧縮変形する際に、
同時に増圧突起をパッキンに喰い込ませることができる
ので、フランジ部の内面周縁に増圧突起を設ける場合に
比べて増圧突起によるパッキンの圧縮変形を確実化でき
る。とくに、増圧突起の突出寸法が小さい場合にも、パ
ッキンを局部的に圧縮変形させて、そのシール圧を確実
に増強できる。

【００１０】増圧突起の突出寸法を封口板の厚み寸法の
５〜２５％としたのは、突出寸法が５％未満であると、
パッキンを十分に圧縮変形させることが困難となり、増
圧突起を設けてもシール圧を増強できないからである。
また、突出寸法ｈが２５％を越えると、かえり部の形状
および突出寸法が大きくばらつき、増圧突起を安定して
確実に形成するのが困難になるからである。

【００１１】封口板がフランジ体、キャップおよびゴム
弁体からなり、キャップとゴム弁体を含む防爆構造をフ
ランジ体の外面に設けると、封口構造の全厚寸法がさら
に小さくなり、その分だけ発電要素の有効体積が増加
し、電池容量を向上できる。また、増圧突起を巻締部の
湾曲壁に対向させてあると、巻締部を折り曲げる際の変
形力によって、パッキンを増圧突起に確実に密着させて
圧縮変形できるので、増圧突起の突出寸法が小さい場合
にも、パッキンのシール圧が確実に増加し、その封止力
を向上できる。

【００１２】

【実施例】図１ないし図４はこの発明に係る密閉型の電
池の実施例を示す。この実施例においては、電池が筒形
のアルカリ電池である場合を示しており、電池は上面が
開口する筒形の電池ケース１と、電池ケース１内に装填
した正負の電極体２・３および電解液５と、電池ケース
１の開口を封止する封口構造とからなる。電極体２・３
はセパレータ４を間に挟んで渦巻状に巻き込まれてお
り、図２に示すようにその上部から正極集電体６が導出
され、下部から負極集電体７が導出されている。符号８
は絶縁板であり、この絶縁板８より上側のケース周壁を
周回状に絞り込むことによって両電極体２・３を封じ込
んでいる。この絞り込み部９より上方に封口構造が設け
てある。

【００１３】封口構造は、電池ケース１の開口を内外に
区分する封口板１１と、封口板１１の周縁に被さるパッ
キン１２と、先の絞り込み部９に連続して設けられる封
口壁１３と、パッキン１２を封口壁１３と協同して挟圧
する巻締部１４とで構成してある。

【００１４】図１において、封口板１１は、円板状のフ
ランジ体１５と、その外面に設けられる防爆構造とから
なる。フランジ体１５は、中央部に座部１６を凹み形成
し、座部１６の周囲にフランジ部１７を有する鋼板製の
プレス加工品からなり、フランジ部１７の外面周縁に沿
って増圧突起１８が板面外方へ向かって突設してある。
詳しくは、図４に示すように、素材鋼板からフランジ体
１５を打ち抜く際に、フランジ体１５の上面周縁にかえ
り部２０が生じるように、ポンチ２１とダイス２２との
隙間を調整しておき、得られたブランクにニッケルメッ
キを施してフランジ体１５を完成し、先のかえり部２０
を利用して増圧突起１８とする。座部１６の中央にはガ
ス通口２３が通設してある。

【００１５】防爆構造は、座部１６の外面に溶接される
ハット形断面のキャップ２４と、キャップ２４と座部１
６との間に配置されて、ガス通口２３を密閉するゴム弁
体２５とからなる。ゴム弁体２５はキャップ２４をフラ
ンジ体１５に溶接する際に圧縮変形されて、その下面が
座部１６と密着しており、電池ケース１の内圧が所定値
を越えると、座部１６から押し上げられてガス通口２３
を開放し、キャップ２４の周面２個所に通設したスリッ
ト２６（図３参照）からガスが放出される。

【００１６】パッキン１２は断面がコ字状の成形パッキ
ンからなり、その内面にフランジ部１７に被さるシール
溝を有し、半円状の外面を巻締部１４と封口壁１３とで
挟圧することにより、封口板１１と電池ケース１との間
を封止する。詳しくは、フランジ部１７の周縁にパッキ
ン１２を外嵌装着した後、封口板１１を電池ケース１の
開口に嵌め、パッキン１２を封口壁１３上に載置する。
次に、封口壁１３より上方のケース壁を巻締ローラでケ
ース内面側へ巻き込むことにより、封口壁１３に連続す
る四半円状の巻締部１４を形成し、両者１３・１４でパ
ッキン１２を上下および径方向から挟圧する。

【００１７】上記のようにパッキン１２を巻締部１４で
挟圧することにより、フランジ部１７の周縁に設けた増
圧突起１８が、巻締部１４の湾曲壁部と対向する状態で
パッキン１２のシール溝に喰い込み、この喰い込み部分
のシール圧が局部的に高まる。従ってケース内圧が上昇
したとしても、フランジ部１７と巻締部１４との間の隙
間を確実に封止して液漏れを防止する。因みに、増圧突
起１８の突出寸法ｈは、素材鋼板の厚みや材料組成によ
って大小に変化し、さらにポンチ２１とダイス２２との
隙間によっても変化する。また、パッキン１２のゴム硬
度にもよるが、そのシール面を圧縮変形させて有効なシ
ール圧を生じさせるには、増圧突起１８にある程度の突
出寸法が不可欠となる。かえり部２０を均一に生じさ
せ、さらにパッキン１２に有効なシール圧を付与するた
めの増圧突起１８の突出寸法ｈは、封口板１１の厚み寸
法の５〜２５％とすることが好ましい。

【００１８】上記の実施例以外に、この発明は筒形以外
の電池、例えばボタン形の電池にも適用できる。増圧突
起１８は、フランジ部１７の外面周縁側に設けるのが好
ましいが、必要に応じて内面周縁側に設けてもよい。防
爆構造としては、封口部に設けたベント部が破断して電
流を遮断する断裂型の防爆構造であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】封口構造を示す要部の縦断面図である。

【図２】電池の全体の縦断面図である。

【図３】電池の一部破断平面図である。

【図４】フランジ体の成形状態を説明する断面図であ
る。

【図５】従来の封口構造を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 電池ケース １１ 封口板 １２ パッキン １３ 封口壁 １４ 巻締部 １７ フランジ部 １８ 増圧突起

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池ケースの開口が、封口板と、封口板
   の周縁に被さるパッキンと、パッキンを挟圧する巻締部
   とで封止されており、 封口板のフランジ部は、その片面周縁にかえり部が生じ
   る状態で打ち抜き形成されており、 前記かえり部を、パッキンのシール圧を局部的に増強す
   る増圧突起として利用することを特徴とする密閉型の電
   池。
2. 【請求項２】 増圧突起が、フランジ部の外面周縁に沿
   って板面外方へ突設されており、 増圧突起の突出寸法が、封口板の厚み寸法の５〜２５％
   に設定してあることを特徴とする密閉型の電池。
3. 【請求項３】 封口板が、円板状のフランジ体と、フラ
   ンジ体の外面に固定したキャップと、キャップとフラン
   ジ体との間に配置されてフランジ体に通設したガス通口
   を密閉するゴム弁体とで構成されており、 円筒状の電池ケースの開口端に、パッキンを介してフラ
   ンジ体の周縁を受け止める封口壁と、封口壁につながる
   巻締部とが周回状に形成されており、 増圧突起が、巻締部の湾曲壁部と対向している請求項１
   または２記載の密閉型の電池。