JP2010232071A - 電池用ガスケット及びそれを用いたアルカリ電池 - Google Patents

Abstract

【課題】電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止することのできる耐漏液性に優れた電池用ガスケットを提供する。
【解決手段】ガスケットは、集電子が挿入される貫通孔２５を有する円筒状のボス部２０、電池ケースの開口部を封口する部位となる外周部２２、及びボス部２０と外周部２２とを連結する連結部２１が射出成形により一体形成された樹脂からなり、ボス部２０端面において、射出成形時のゲート痕である環状の注入部２４を有している。ボス部２０の軸方向断面積（Ｓ_１）と、注入部２４の軸方向断面積（Ｓ_２）との比（Ｓ_１／Ｓ_２）が、１０〜２５の範囲にあり、ボス部２０の外径が３．０〜４．２ｍｍの範囲にある。
【選択図】図３

Description

本発明は、電池ケースの開口部を封口する電池用ガスケット及びそれを用いたアルカリ電池に関する。

円筒形アルカリ電池は、電池ケース内に発電要素を収納した後、電池ケースの開口部をガスケットで封口した構成になっている。

一般に、ガスケットは、集電子が挿入される貫通孔を有する円筒状のボス部と、電池ケースの開口部を封口する部位となる外周部と、ボス部と外周部とを連結する連結部とで構成されている。このような構成のガスケットは、金型内に溶融樹脂を流し込んで射出成形により一体形成される。

この射出成形において、金型内に溶融樹脂を注入するゲート部は、種々の位置に設けられる。例えば、ガスケットの連結部に防爆弁として機能する薄肉部が形成されている場合、溶融樹脂の流れやすさを考慮すれば、ガスケットのボス部端面にゲート部を設けるのがよい（例えば、特許文献１〜３を参照）。
特開２００５−０９３２０４号公報 特開２００４−１３４１６８号公報 特開平８−１６７４０５号公報

溶融樹脂を注入するゲート部をガスケットのボス部端面に設ける場合、金型の製作やメンテナンスの容易さ等を考慮すると、ゲル状負極側のボス部端面にゲート部を設けるのがよい。

しかしながら、ガスケットを射出成形により形成した場合、射出成型時の残留応力に起因して、ゲート部近傍のボス部にクラックが発生しやすくなる。このようなクラックがゲル状負極側（電池の内部側）に発生すると、ゲル状負極に含まれたアルカリ電解液によってガスケットが加水分解を受けて経年劣化しやくなる。その結果、電池を長期保存したとき、ガスケットのクラック発生部位から電解液が漏出するおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その主な目的は、電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止することのできる耐漏液性に優れた電池用ガスケットを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明における電池用ガスケットは、ガスケットのボス部の軸方向断面積（Ｓ_１）と、射出成型時にボス部端部に形成されたゲート痕である環状の注入部の軸方向断面積（Ｓ_２）との比（Ｓ_１／Ｓ_２）を１０〜２５の範囲にした構成を採用する。

本発明の一側面における電池用ガスケットは、円筒形アルカリ電池の電池ケースの開口部を封口するガスケットであって、集電子が挿入される貫通孔を有する円筒状のボス部と、電池ケースの開口部を封口する部位となる外周部と、ボス部と外周部とを連結する連結部とが射出成形により一体形成された樹脂からなり、ボス部は、該ボス部端面において、射出成形時のゲート痕である環状の注入部を有し、ボス部の軸方向断面積（Ｓ_１）と、注入部の軸方向断面積（Ｓ_２）との比（Ｓ_１／Ｓ_２）が１０〜２５の範囲にあり、かつ、ボス部の外径が３．０〜４．２ｍｍの範囲、より好ましくは３．０〜３．４ｍｍの範囲にある。

このような構成により、ガスケットのゲート部近傍のボス部にクラックが発生するのを防止することができ、かかるガスケットを用いたアルカリ電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止することができる。これにより、耐漏液性に優れたアルカリ電池を実現することが可能となる。

本発明の他の側面において、ガスケットを構成する樹脂は、射出成形時に切り離されたリサイクル樹脂が５〜４０重量％の範囲で含まれている。また、ガスケットを構成する樹脂は、無機フィラーが５〜１５重量％の範囲で添加されている。この無機フィラーは、タルクまたはカオリンであることが好ましい。

本発明の他の側面において、ガスケットは、ボス部端面における内周縁に配されたゲート部から、ガスケットの成形金型内に樹脂を注入することにより形成されたものである。

本発明の一側面におけるアルカリ電池は、上記電池用ガスケットで電池ケースの開口部が封口されたアルカリ電池であって、ガスケットのボス部端部にある注入部は、電池ケース内に収容された発電要素側に位置している。

本発明によれば、ガスケットのゲート部近傍のボス部にクラックが発生するのを防止することができる。その結果、かかるガスケットを用いたアルカリ電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止することができ、耐漏液性に優れたアルカリ電池を実現することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施形態との組み合わせも可能である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態におけるガスケットを用いて電池ケースを封口した円筒形アルカリ電池の構成を模式的に示した半断面図である。

図１に示すように、有底円筒状の電池ケース１内に、セパレータ４を介して正極２とゲル状負極３が収納され、電池ケース１の開口部が、ガスケット５、負極集電子６、及び負極端子板７を一体化した封口ユニット９によって封口されている。

図２は、ガスケット５を射出成形により形成するための金型を示した断面図である。金型は、上金型１０と下金型１１を組み合わせることによって、ボス部を形成する空間部１４、連結部を形成する空間部１６、及び外周部を形成する空間部１７を構成する。また、ボス部を形成する空間部１４には、集電子６を挿入するための貫通孔を形成するコアピン１３が配されている。そして、上金型１０には、コアピン１３の端部に向けて開口するゲート部１２が形成されている。

ガスケット５は、ボス部端面における内周縁に配されたゲート部１２から、ガスケット５の成形金型内の空間部１４、１６、１７に溶融樹脂を注入することにより形成される。

図３は、このような射出成形により形成したガスケット５の構成を示した断面図である。図３に示すように、ガスケット５は、集電子６が挿入される貫通孔２５を有する円筒状のボス部２０と、電池ケースの開口部を封口する部位となる外周部２２と、ボス部２０と外周部２２とを連結する連結部２１とで構成される。また、ボス部２０は、その端部において、射出成形時のゲート痕である環状の注入部２４を有する。

ところで、アルカリ電池の高容量化を考えた場合、集電子６の径を細くして、電池ケース１内の負極充填量を増加させることが有効であり、また、低コスト化にも繋がる。

本願発明者等は、このような集電子６の径を細くした電池について種々検討していたところ、次のような課題を見出した。

集電子６の径を細くした場合、図２に示した金型において、コアピン１３の径を細くすることになる。このとき、ゲート部１２の径は、溶融樹脂の流れを考慮すると、コアピン１３の径に合わせて細くするよりも、むしろゲート部１２の径を変えずに、ゲート部１２とコアピン１３との隙間を広げておいた方が望ましいと考えられた。なぜなら、隙間をより広げた方が、溶融樹脂をより抵抗なく金型内に流し込ませることができると思われたからである。

ところが、このような金型を用いてガスケット５を形成し、これを用いて図１に示したようなアルカリ電池を試作し、電解液の耐漏液性を評価したところ、後述するように、高温保持試験において電解液の漏液が生じた電池があった。

本願発明者等は、このような漏液に至った原因を調べたところ、次のような事実が判明した。

図４（ａ）〜（ｅ）は、図２に示した金型において、ボス部２０を形成する空間部１４の片側断面図であり、ゲート部１２から注入された溶融樹脂３０が空間部１４内を満たすまでの樹脂の流れの時間的変化を模式的に示したものである。

ゲート部１２の注入部２４から注入された溶融樹脂３０は、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、空間部１４を満たしていく。そして、溶融樹脂３０が空間部１４を満たした後は、図４（ｅ）に示すように、連結部（不図示）に繋がる開口部１５から、溶融樹脂３０が連結部側に流れ出していく。このとき、注入部２４から注入される溶融樹脂３０は、図４（ｅ）の矢印で示すように、樹脂中の領域３１内を通って、開口部１５から連結部側に流れ出ていく。

図５（ａ）は、射出成形により形成したガスケット５のボス部２０の片側断面偏光顕微鏡写真で、図５（ｂ）は、それを模式的に示した図である。図５（ａ）、（ｂ）に示すように、ボス部２０内において、注入部２４から開口部１５に向けて一定の流れを形成した樹脂領域３１と、流れを形成せずに滞留した樹脂領域３０との境界が形成されていることが分かる。以下、この境界のボス部２０内周面に接する部分を、「界面の起点Ａ」という。

図５（ａ）、（ｂ）に示したガスケット５は、従来の径の太い集電子６用のものである。これに対して、集電子６の径を細くした電池において、漏液に至った電池に用いたガスケット５について、同様の観察を行った。

図６（ａ）は、漏液に至ったガスケット５のボス部２０片側断面写真で、図６（ｂ）は、それを模式的に示した図である。図６（ａ）、（ｂ）に示すように、界面の起点Ａの位置が、図５（ａ）、（ｂ）に示した界面の起点Ａの位置よりも、注入部２４側に近づいていることが分かる。これは、図６（ｂ）の矢印Ｂで示すように、注入部２４から開口部１５に向けて一定の流れを形成した樹脂３１の一部が、注入部２４側に逆流したものと考えられる。そして、この逆流は、コアピン１３の径を細くした結果、ゲート部１２とコアピン１３との隙間が広がり、注入部２４から空間部１４内に注入される溶融樹脂の流れる層が大きくなったことが原因と考えられる。

そこで、本願発明者等は、界面の起点Ａと、ボス部２０の注入部２４側端面との距離（以下、「界面の起点高さ（Ｈ）」という）と、溶融樹脂の流れる層の大きさとの関係を調べるために、以下のような検討を行った。

すなわち、図７に示すように、ボス部２０の内径をＲ_１、外径をＲ_２、注入部２４の外径をＬとしたとき、表１に示すように、Ｒ_１を１．１ｍｍ、Ｒ_２を３．０ｍｍに固定して、Ｌを１．６０〜１．２１ｍｍの範囲に変えたガスケット（例１〜例５）を形成し、各ガスケットにおける界面の起点高さ（Ｈ）を測定した。

表１は、その結果を示した表である。表１に示すように、注入部２４の外径Ｌが大きくなるほど、界面の起点高さ（Ｈ）が小さくなるのが分かる。このことから、溶融樹脂の流れる層が大きくなると、樹脂の逆流が起こり、その結果、界面の起点Ａがボス部２０の端面側に近づくものと考えられる。

図８は、この関係を定性的に示したグラフで、ボス部２０の軸方向断面積をＳ_１とし、注入部２４の軸方向断面積をＳ_２としたとき、それらの比（Ｓ_１／Ｓ_２）に対して、界面の起点高さＨをプロットしたものである。

ここで、Ｓ_１、Ｓ_２は、以下の式で計算した値である。

Ｓ_１＝π／４（Ｒ_２ ^２−Ｒ_１ ^２）
Ｓ_２＝π／４（Ｌ^２−Ｒ_１ ^２）
本願発明者等は、さらに、ガスケットのＳ_１／Ｓ_２の値と、これらのガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性との関係を調べた。

まず、形成したガスケットの外観検査を行った。具体的には、各ガスケットを５０個ずつ、集電子が挿入される方向に半分に切断して、ボス部２０の外表面と貫通孔２５の表面を顕微鏡観察し、ウエルドの発生したガスケットをカウントした。また、外周部２２の表面を顕微鏡観察し、ヒケ及びウエルドの発生したガスケットをそれぞれカウントした。

次に、形成したガスケットを用いて単３形のアルカリ電池を作製し、高温多湿試験と保存試験の２種類の耐漏液性試験を行った。高温多湿試験は、温度６０℃、湿度９０％の試験槽に各電池を２０個ずつ保存し、１ヶ月（１Ｍ）毎に漏液した電池をカウントした。保存試験は、温度４５℃の試験槽に各電池を１１０個ずつ保存し、３ヶ月(３Ｍ)後に漏液した電池をカウントした。また、１１０個のうち１０個の電池を分解して、ボス部２０のゲート部１２付近に亀裂が発生した電池をカウントした。さらに、残りの１００個の電池について、温度４５℃の試験槽に３ヶ月間保存し、６ヶ月（６Ｍ）後に漏液した電池をカウントした。また、１００個のうち１０個の電池を分解して、ボス部２０のゲート部１２付近に亀裂が発生した電池をカウントした。

表２は、Ｓ_１／Ｓ_２の値が５．７７〜３０．６６の範囲のガスケット（例１〜例５）、及び、これらを用いて作製したアルカリ電池に対して、上記評価を行った結果を示した表である。

表２に示すように、Ｓ_１／Ｓ_２の値が５．７７のガスケット（例１）では、外観検査において、ボス部２０にウエルドが発生しているものがあった。そして、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、４５℃、３ヶ月の保存試験では、漏液は発生しなかったが、そのうち１０個の電池を抜き取って分解すると、７個の電池においてゲート部１２付近に亀裂が発生しているガスケットが認められた。さらに、４５℃、６ヶ月の保存試験では、漏液が発生するとともに、抜き取った１０個の電池全てにゲート部１２付近に亀裂が発生していた。

一方、Ｓ_１／Ｓ_２の値が３０．６６のガスケット（例５）では、外観検査において、外周部２２にヒケ及びウエルドが発生しているものがあった。そして、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、高温多湿試験（６０℃ ９０％−２Ｍ、３Ｍ）で漏液に至った電池があった。

これに対し、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１０．０１〜２４．７１のガスケット（例２〜例４）では、外観検査において、ボス部２０及び外周部２２にウエルドやヒケの発生は見られなかった。また、これらのガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験においても、高温多湿試験、保存試験ともに漏液に至る電池は見られなかった。

以上の結果から、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１０より小さくなると、溶融樹脂の流れる大きな層で注入されるため、樹脂の逆流が起こり、ボス部２０内周面近傍での樹脂の流れが乱れ、界面の起点Ａがボス部２０の端面側に近づく。その結果、ウエルドが発生して、ボス部２０の端面近傍に亀裂が発生しやすくなり、このような亀裂がゲル状負極側に発生すると、ボス部２０の亀裂発生部位から電解液が漏出すると考えられる。

一方、Ｓ_１／Ｓ_２の値が２５を超えると、溶融樹脂の流れる層が小さすぎて、ガスケットの末端部である外周部２２まで樹脂を充填するのに時間がかかり、外周部２２にヒケやウエルドが発生しやすくなる。その結果、外周部２２をかしめて電池ケースを封口する際、外周部２２と電池ケースの密着度が下がり、ガスケットと電池ケースの間から電解液が漏出すると考えられる。

従って、アルカリ電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止するためには、Ｓ_１／Ｓ_２の値を１０〜２５の範囲に設定することが好ましい。

このことをさらに検証するために、表１に示したガスケット（例１〜例５）に代えて、ボス部２０の内径Ｒ_１は変えずに、外径Ｒ_２を３．０ｍｍから４．２ｍｍに大きくしたガスケット（例６〜例１０）を用いて、表２に示した評価と同様の評価を行った。なお、Ｓ_１／Ｓ_２の値を８．０９〜２９．４の範囲にするために、注入部２４の外径Ｌの大きさを変えた。

表３は、その結果を示した表である。表３に示すように、Ｓ_１／Ｓ_２の値が８．０９のガスケット（例６）では、外観検査において、ボス部２０にウエルドが発生しているものがあった。そして、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、保存試験（４５℃−６Ｍ）で漏液に至った電池があった。さらに、漏液に至った電池においては、ゲート部１２付近に亀裂が発生していた。

一方、Ｓ_１／Ｓ_２の値が２９．４のガスケット（例１０）では、外観検査において、外周部２２にヒケ及びウエルドが発生しているものがあった。そして、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、高温多湿試験（６０℃ ９０％−２Ｍ、３Ｍ）及び保存試験（４５℃−６Ｍ）で漏液に至った電池があった。

これに対し、Ｓ_１／Ｓ_２の値が９．９８〜２４．６４のガスケット（例７〜例９）では、外観検査において、ボス部２０及び外周部２２にウエルドやヒケの発生は見られなかった。また、これらのガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験においても、高温多湿試験、保存試験ともに漏液に至る電池は見られなかった。

以上より、アルカリ電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止するためには、Ｓ_１／Ｓ_２の値を１０〜２５の範囲に設定することが好ましいことが確認できた。

次に、ボス部２０の外径Ｒ_２の大きさと耐漏液性との関係を調べるために、次のような評価をさらに行った。すなわち、ボス部２０の外径Ｒ_２が２．８ｍｍと４．５ｍｍの２種類のガスケットを用意し、表２に示した評価と同様の評価を行った。

表４に示すように、ボス部２０の外径Ｒ_２が２．８ｍｍのガスケット（例１１、１２）では、外観検査において、ボス部２０にウエルドが発生しているものがあった。また、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、高温多湿試験（６０℃ ９０％−２Ｍ、３Ｍ）及び保存試験（４５℃−６Ｍ）で漏液に至った電池があった。さらに、漏液に至った電池において、ゲート部１２付近に亀裂が発生していた。

一方、ボス部２０の外径Ｒ_２が４．５ｍｍのガスケット（例１３、１４）では、外観検査において、外周部２２にヒケ及びウエルドが発生しているものがあった。また、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、高温多湿試験（６０℃９０％−２Ｍ、３Ｍ）及び保存試験（４５℃−６Ｍ）で漏液に至った電池があった。さらに、漏液に至った電池において、ガスケットと電池ケースとの間から電解液が漏出していた。

以上のことから、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１０〜２５の範囲にある場合であっても、ボス部２０の外径Ｒ_２が３．０ｍｍより小さくなると、溶融樹脂の流れる層の大きさに対してボス部の厚みが薄いため、樹脂の逆流が起こり、ボス部２０にウエルドが発生しやすくなる。また、ボス部２０の外径Ｒ_２が４．２ｍｍより大きくなると、溶融樹脂の流れる層の大きさに対してボス部の厚みが厚いため、ガスケットの末端部である外周部２２まで樹脂を充填するのに時間がかかり、外周部２２にヒケやウエルドが発生しやすくなる。その結果、ボス部２０に亀裂が発生したり、外周部２２と電池ケースとの間の密着度が下がることによって、電解液が漏出すると考えられる。

以上の検討から、アルカリ電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止するためには、ボス部２０の軸方向断面積（Ｓ_１）と、注入部２４の軸方向断面積（Ｓ_２）との比（Ｓ_１／Ｓ_２）を１０〜２５の範囲にし、かつ、ボス部２０の外径Ｒ_２を３．０〜４．２ｍｍの範囲にすることが好ましい。

このような構成により、ガスケット５のゲート部１２近傍のボス部２０に亀裂（クラック）が発生するのを防止することができ、このようなガスケット５を用いたアルカリ電池を長期保存したときでも、耐漏液性に優れたアルカリ電池を実現することができる。

ところで、ボス部２０の外径Ｒ_２を４．２ｍｍにしたとき、例７〜例９のアルカリ電池の耐漏液性試験において、表３に示したように、保存試験（４５℃−６Ｍ）で、漏液には至らなかったが、ゲート部付近に亀裂が生じた電池があった。そのため、さらに長期間の保存を想定した場合に、より高い耐漏液性を確保することが望ましい。

そこで、さらなる長期間の保存においても、漏液のない電池を検討するために、外径Ｒ_２を３．４ｍｍにしたガスケット（例１５〜例１７）を用いて、表２に示した評価と同様の評価を行った。なお、Ｓ_１／Ｓ_２の値を８．９５〜２４．１６の範囲にするために、注入部２４の外径Ｌの大きさを変えた。

表５は、その結果を示した表である。表５に示すように、全てのアルカリ電池（例１５〜例１７）の耐漏液性試験において、保存試験（４５℃−６Ｍ）でも、ゲート部付近に亀裂が生じた電池は認められなかった。

従って、アルカリ電池をより長期に保存したときでも、電解液の漏出を防止するためには、ボス部２０の軸方向断面積（Ｓ_１）と、注入部２４の軸方向断面積（Ｓ_２）との比（Ｓ_１／Ｓ_２）を１０〜２５の範囲にし、かつ、ボス部２０の外径Ｒ_２を３．０〜３．４ｍｍの範囲にすることがより好ましい。

次に、単４形のアルカリ電池について、表１〜表５に示したガスケットと同じ仕様のガスケットを用いて、単３形のアルカリ電池に対して行った評価と同様の評価を行った。

表６は、ボス部２０の外径Ｒ_２が３．０ｍｍの場合の評価結果を示した表である。表６に示すように、単４形のアルカリ電池においても、単３形のアルカリ電池とほぼ同様の結果（表１、表２を参照）が得られた。

表７は、ボス部２０の外径Ｒ_２が４．２ｍｍの場合の評価結果を示した表である。表７に示すように、単４形のアルカリ電池においても、単３形のアルカリ電池とほぼ同様の結果（表３を参照）が得られた。

表８は、ボス部２０の外径Ｒ_２が２．８ｍｍと４．５ｍｍの場合の評価結果を示した表である。表８に示すように、単４形のアルカリ電池においても、単３形のアルカリ電池とほぼ同様の結果（表４を参照）が得られた。

表９は、ボス部２０の外径Ｒ_２が３．４ｍｍの場合の評価結果を示した表である。表９に示すように、単４形のアルカリ電池においても、単３形のアルカリ電池とほぼ同様の結果（表５を参照）が得られた。

以上のように、単４形のアルカリ電池においても、単３形のアルカリ電池とほぼ同様の結果が得られた。すなわち、単４形のアルカリ電池を長期保存したときでも、電解液の漏出を防止するためには、ボス部２０の軸方向断面積（Ｓ_１）と、注入部２４の軸方向断面積（Ｓ_２）との比（Ｓ_１／Ｓ_２）を１０〜２５の範囲にし、かつ、ボス部２０の外径Ｒ_２を３．０〜４．２ｍｍの範囲、より好ましくは３．０〜３．４ｍｍの範囲にすることが好ましい。

本発明において、ガスケット５のボス部２０端面ある注入部２４が、電池ケース内に収容された発電要素側に位置している場合に、本発明の効果はより顕著に発揮される。

また、本発明における「注入部」は、射出成形時にボス部２０端面に残存したゲート痕をいうが、その形状は、必ずしも、図３または図７に示したような円筒形に限らず、一定の断面積を有する環状の部位であればよい。

また、本発明におけるガスケット５の材料は、特に制限されないが、例えば、耐アルカリ性と耐熱性を有する６，６−ナイロン、６，１０−ナイロン、６，１２−ナイロン等を好適に用いることができる。

（その他の実施形態）
〈リサイクル樹脂を含むガスケット〉
通常、ガスケットは、一つの金型で複数個が同時に形成されるが、このとき、複数の部品間にあるランナー部分は、成形後にガスケットから切り離され、原料に混合して再利用される。しかしながら、再利用した樹脂（リサイクル樹脂）は、熱履歴が異なるため、成形時の溶融樹脂の流れが安定せず、ウエルドが発生しやすい。

そこで、リサイクル樹脂の割合（リサイクル率）の耐漏液性への影響を調べるために、次のような評価を行った。すなわち、リサイクル率が５、２０、４０重量％の３種類のガスケットを用意し、表２に示した評価と同様の評価を行った。

表１０は、その結果を示した表である。なお、ガスケットの各部の寸法は、表１０に示したとおりである。ボス部２０の外径Ｒ_２は４．０ｍｍに、Ｓ_１／Ｓ_２の値は、１６．５７と７．２９に設定した。

表１０に示すように、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１６．５７で、リサイクル率が５、２０、４０重量％のガスケット（例３５〜例３６）では、外観検査において、ボス部２０及び外周部２２にウエルドやヒケの発生は見られなかった。また、これらのガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験においても、高温多湿試験、保存試験ともに漏液に至る電池は見られなかった。

一方、Ｓ_１／Ｓ_２の値が７．２９で、リサイクル率が５、２０、４０重量％のガスケット（例３８〜例４０）では、外観検査において、ボス部２０にウエルドが発生しているものがあった。また、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、保存試験（４５℃−６Ｍ）で漏液に至った電池があった。さらに、漏液に至った電池において、ゲート部１２付近に亀裂が発生していた。

以上のことから、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１０〜２５の範囲にあれば、ガスケットにリサイクル率が５〜４０重量％の範囲のリサイクル樹脂が含まれていても、このようなガスケットを用いたアルカリ電池を長期保存しても、電解液の漏出を防止することができる。
〈無機フィラーを添加したガスケット〉
通常、ガスケットの剛性や耐熱性を高めるために、樹脂に無機フィラーを添加する場合がある。しかしながら、無機フィラーの添加された樹脂は、成形時の溶融樹脂の流れが安定せず、ウエルドが発生しやすい。

そこで、無機フィラーの添加量の耐漏液性への影響を調べるために、次のような評価を行った。すなわち、無機フィラ−としてタルクを用い、その添加量が５、１０、１５重量％の３種類のガスケットを用意し、表２に示した評価と同様の評価を行った。

表１１は、その結果を示した表である。なお、ガスケットの各部の寸法は、表１１に示したとおりである。ボス部２０の外径Ｒ_２は４．０ｍｍに、Ｓ_１／Ｓ_２の値は、１６．５７と７．２９に設定した。

表１１に示すように、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１６．５７で、タルク添加量が５、１０、１５重量％のガスケット（例４１〜例４３）では、外観検査において、ボス部２０及び外周部２２にウエルドやヒケの発生は見られなかった。また、これらのガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験においても、高温多湿試験、保存試験ともに漏液に至る電池は見られなかった。

一方、Ｓ_１／Ｓ_２の値が７．２９で、タルク添加量が５、１０、１５重量％のガスケット（例４４〜例４６）では、外観検査において、ボス部２０にウエルドが発生しているものがあった。また、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、保存試験（４５℃−３Ｍ、６Ｍ）で漏液に至った電池があった。さらに、漏液に至った電池において、ゲート部１２付近に亀裂が発生していた。

さらに、無機フィラーとしてカオリンを用いた場合も、同様の評価を行った。

表１２は、その結果を示した表である。表１２に示すように、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１６．５７で、カオリン添加量が５、１０、１５重量％のガスケット（例４７〜例４９）では、外観検査において、ボス部２０及び外周部２２にウエルドやヒケの発生は見られなかった。また、これらのガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験においても、高温多湿試験、保存試験ともに漏液に至る電池は見られなかった。

一方、Ｓ_１／Ｓ_２の値が７．２９で、カオリン添加量が５、１０、１５重量％のガスケット（例５０〜例５２）では、外観検査において、ボス部２０にウエルドが発生しているものがあった。また、このガスケットを用いて作製したアルカリ電池の耐漏液性試験において、保存試験（４５℃−３Ｍ、６Ｍ）で漏液に至った電池があった。さらに、漏液に至った電池において、ゲート部１２付近に亀裂が発生していた。

以上のことから、Ｓ_１／Ｓ_２の値が１０〜２５の範囲にあれば、ガスケットに無機フィラーが５〜１５重量％の範囲で添加されていても、このようなガスケットを用いたアルカリ電池を長期保存しても、電解液の漏出を防止することができる。

なお、他の無機フィラーとして、炭酸カルシウム、カーボンブラック、マイカ等を用いてもよく、これらを適宜ブレンドして用いてもよい。

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。例えば、上記の実施形態では、単３形及び単４形のアルカリ電池を例に説明したが、他の大きさのアルカリ電池についても、同様の効果を得ることができる。

本発明の電池用ガスケットは、長期保存における耐漏液性に優れ、乾電池を電源とする広範な電子機器に用いることができる。

本発明の第１の実施形態におけるアルカリ電池の構成を示した半断面図である。 第１の実施形態におけるガスケットを射出成形により形成するための金型を示した断面図である。 第１の実施形態におけるガスケット５の構成を示した断面図である。 （ａ）〜（ｅ）は、ボス部を形成する空間部の片側断面図であり、溶融樹脂が空間部内を満たすまでの樹脂の流れの時間的変化を模式的に示したものである。 （ａ）は、射出成形により形成したガスケットのボス部の片側断面偏光顕微鏡写真、（ｂ）は、それを模式的に示した図である。 （ａ）は、漏液に至ったガスケットのボス部の片側断面偏光顕微鏡写真、（ｂ）は、それを模式的に示した図である。 ガスケットのボス部の部分断面図である。 Ｓ_１／Ｓ_２と界面の起点高さＨとの関係を示したグラフである。

１ 電池ケース
２ 正極
３ ゲル状負極
４ セパレータ
５ ガスケット
６ 負極集電子
７ 負極端子板
９ 封口ユニット
１０ 上金型
１１ 下金型
１２ ゲート部
１３ コアピン
１４、１６、１７ 空間部
１５ 開口部
２０ ボス部
２１ 連結部
２２ 外周部
２４ 注入部
２５ 貫通孔
３０、３１ 樹脂

Claims (8)

1. 円筒形アルカリ電池の電池ケースの開口部を封口するガスケットであって、
   前記ガスケットは、
   集電子が挿入される貫通孔を有する円筒状のボス部と、
   前記電池ケースの開口部を封口する部位となる外周部と、
   前記ボス部と前記外周部とを連結する連結部と、
   が射出成形により一体形成された樹脂からなり、
   前記ボス部は、該ボス部端面において、射出成形時のゲート痕である環状の注入部を有し、
   前記ボス部の軸方向断面積（Ｓ_１）と、前記注入部の軸方向断面積（Ｓ_２）との比（Ｓ_１／Ｓ_２）が、１０〜２５の範囲にあり、かつ、
   前記ボス部の外径が、３．０〜４．２ｍｍの範囲にある、電池用ガスケット。
2. 請求項１に記載の電池用ガスケットであって、
   前記ボス部の外径が、３．０〜３．４ｍｍの範囲にある、電池用ガスケット。
3. 請求項１または２に記載の電池用ガスケットであって、
   前記ガスケットを構成する樹脂は、射出成形時に切り離されたリサイクル樹脂が５〜４０重量％の範囲で含まれている、電池用ガスケット。
4. 請求項１または２に記載の電池用ガスケットであって、
   前記ガスケットを構成する樹脂は、無機フィラーが５〜１５重量％の範囲で添加されている、電池用ガスケット。
5. 請求項４に記載の電池用ガスケットであって、
   前記無機フィラーは、タルクまたはカオリンである、電池用ガスケット。
6. 請求項１に記載の電池用ガスケットであって、
   前記ガスケットは、前記ボス部端面における内周縁に配されたゲート部から、前記ガスケットの成形金型内に樹脂を注入することにより形成されたものである、電池用ガスケット。
7. 請求項１〜６の何れかに記載の電池用ガスケットで電池ケースの開口部が封口されたアルカリ電池であって、
   前記ガスケットのボス部端面にある注入部は、前記電池ケース内に収容された発電要素側に位置している、アルカリ電池。
8. 請求項７に記載のアルカリ電池であって、
   前記アルカリ電池は、単３形または単４形である、アルカリ電池。