JP2017162771A

JP2017162771A - 電池

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Publication number: JP2017162771A
Application number: JP2016048473A
Authority: JP
Inventors: 優杉岡; Masaru Sugioka; 伸将遠藤; Nobumasa Endo
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Holdings Ltd
Priority date: 2016-03-11
Filing date: 2016-03-11
Publication date: 2017-09-14
Anticipated expiration: 2036-03-11
Also published as: JP6624978B2

Abstract

【課題】高い誤飲抑制効果を奏する電池を提供する。【解決手段】扁平円形状の電池（１０）は、外装缶（１）と、封口缶（２）と、ガスケット（３）と、キャンディー部（５）とを備える。外装缶（１）は、筒状の外壁部（１２）と、外壁部（１２）の一端を封鎖する底部（１１）とを含む。外装缶（１）は、正極及び負極のうち一方の極性を有する。封口缶（２）は、底部（１１）に対向する頂部（２１）と、筒状の内壁部（２２）とを含む。内壁部（２２）は、電池（１０）の径方向において外壁部（１２）の内側に配置され、頂部（２１）から底部（１１）に向かって延びる。封口缶（２）は、正極及び負極のうち他方の極性を有する。ガスケット（３）は、外壁部（１２）と内壁部（２２）との間に配置される。キャンディー部（５）は、ガスが封入され、外装缶（１）、封口缶（２）、及びガスケット（３）のうち少なくとも１つの外表面上に形成されている。【選択図】図１

Description

本開示は、電池に関し、より詳しくは扁平円形状を有する電池に関する。

従来、厚みよりも直径が大きい扁平円形状の電池が知られている。扁平円形状の電池は、例えば、コイン形電池又はボタン形電池等と称される。これらの電池は、一般に、外装缶及び封口缶の内部に発電要素を収容した構成を有する。外装缶及び封口缶は、それぞれ発電要素と電気的に接続され、正又は負の極性を有する。

近年、扁平円形状の電池について、乳幼児による誤飲が問題視されている。乳幼児の周囲の人間が相当に注意していたとしても、乳幼児がいつの間にか電池を口に入れてしまうという事態は起こり得る。乳幼児が電池を嚥下してしまった場合、電池が消化管に接触し、外装缶と封口缶とが体液を介して導通する可能性がある。すなわち、消化管内において外装缶と封口缶との間で液絡が発生する。この場合、非特許文献１及び２に記載されているように、体液の電気分解によって電池の外側にアルカリ性の液体が生成される。アルカリ性の液体は、消化管を損傷させるおそれがある。

特許文献１では、誤飲防止のためのボタン形電池が提案されている。当該電池の表面には、苦味物質を含有する導電性被膜が形成されている。特許文献１には、成人男子ボランティアにて誤飲試験を行った結果、１０秒以内に強い苦味を感じて誤飲することはなかったと記載されている。

特開平４−３１２７６２号公報

「乳幼児（特に１歳以下）のボタン電池の誤飲に注意！−重症化することを知らない保護者が６割も！！−」、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２６年６月１８日、独立行政法人国民生活センター、［平成２８年３月１日検索］、インターネット＜URL：http://www.kokusen.go.jp/pdf/n-20140618_1.pdf＞「ボタン電池を使用した商品に注意−乳幼児の誤飲により、化学やけどのおそれも−」、［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２６年１０月３０日、独立行政法人国民生活センター、［平成２８年３月１日検索］、インターネット＜URL：http://www.kokusen.go.jp/pdf/n-20141030_1.pdf＞

特許文献１では、苦味によって電池の誤飲防止を図っている。しかしながら、味覚には個人差があるため、強い苦味を電池に付与していたとしても、電池の嚥下に至る可能性がある。よって、味覚を利用したもの以外の有効な電池の誤飲抑制策を講じることが好ましい。

本開示は、高い誤飲抑制効果を奏する電池を提供することを目的とする。

本開示に係る電池は、扁平円形状を有する。電池は、外装缶と、封口缶と、ガスケットと、キャンディー部とを備える。外装缶は、外壁部と、底部とを含む。外壁部は、筒状を有する。底部は、外壁部の一端を封鎖する。外装缶は、正極及び負極のうち一方の極性を有する。封口缶は、頂部と、内壁部とを含む。頂部は、底部に対向する。内壁部は、電池の径方向において外壁部の内側に配置される。内壁部は、頂部から底部に向かって延びる。内壁部は、筒状を有する。封口缶は、正極及び負極のうち他方の極性を有する。ガスケットは、外壁部と内壁部との間に配置される。キャンディー部は、外装缶、封口缶、及びガスケットのうち少なくとも１つの外表面上に形成される。キャンディー部には、ガスが封入されている。

本開示に係る電池によれば、高い誤飲抑制効果を奏することができる。

図１は、実施形態に係る電池の概略構成を示す断面図である。図２は、図１に示す電池の平面図である。

実施形態に係る電池は、扁平円形状を有する。電池は、外装缶と、封口缶と、ガスケットと、キャンディー部とを備える。外装缶は、外壁部と、底部とを含む。外壁部は、筒状を有する。底部は、外壁部の一端を封鎖する。外装缶は、正極及び負極のうち一方の極性を有する。封口缶は、頂部と、内壁部とを含む。頂部は、底部に対向する。内壁部は、電池の径方向において外壁部の内側に配置される。内壁部は、頂部から底部に向かって延びる。内壁部は、筒状を有する。封口缶は、正極及び負極のうち他方の極性を有する。ガスケットは、外壁部と内壁部との間に配置される。キャンディー部は、外装缶、封口缶、及びガスケットのうち少なくとも１つの外表面上に形成される。キャンディー部には、ガスが封入されている（第１の構成）。

上記電池は、痛覚を利用することにより、高い誤飲抑制効果を奏することができる。例えば、乳幼児が電池を口に入れた場合、口内でキャンディー部が溶解してガスが弾ける。これにより、乳幼児は口内に痛みを感じる。乳幼児は痛みに非常に敏感であるため、このように痛みを与えることにより、電池を積極的に吐き出させることができる。よって、電池の誤飲を抑制することができる。

上記電池において、キャンディー部は、複数のキャンディー粒子で構成されていてもよい（第２の構成）。

キャンディー部を複数のキャンディー粒子で構成することにより、キャンディー部の表面積が大きくなる。これにより、電池が口内に入ったときにキャンディー部が速やかに溶解し、多くのガスが瞬間的に放出される。このため、口内に感じる痛みを強めることができ、より確実に電池の誤飲を抑制することができる。

上記電池において、キャンディー部は、ミント系の冷感材料を含有していてもよい（第３の構成）。

第３の構成によれば、ミント系の冷感材料により、キャンディー部が口内に与える刺激を強めることができる。このため、電池が口内に入れられた際、電池の吐き出しが促進される。よって、電池の誤飲抑制効果をより向上させることができる。

上記電池において、キャンディー部は、電池が口内に入れられた場合に口内に付着する着色材料を含有していてもよい（第４の構成）。

第４の構成によれば、乳幼児が電池を口に入れた際、着色材料によって口内が着色される。このため、仮に乳幼児が電池を嚥下してしまったとしても、口内の着色により、周囲の人間が速やかに嚥下を認識することができる。

上記電池において、内壁部は、外壁部及びガスケットから突出する突出部を含むことができる。キャンディー部は、突出部を取り囲む環状を有していてもよい。キャンディー部の外周面は、電池の径方向において外壁部の外周面よりも内側に位置していてもよい（第５の構成）。

上記電池は、使用時において機器に取り付けられる。機器の接続端子は、通常、封口缶の頂部の外表面と、外装缶の底部及び外壁部のうちいずれかの外表面とに接触する。第５の構成によれば、キャンディー部は、封口缶の内壁部の外表面上に配置される。このため、一般的な機器であれば、接続端子と電池との接触がキャンディー部によって阻害されることはない。よって、上記電池は、ほとんどの機器について問題なく使用することができる。

以下、実施形態について図面を参照しつつ説明する。図中同一及び相当する構成については同一の符号を付し、同じ説明を繰り返さない。説明の便宜上、各図において、構成を簡略化又は模式化して示したり、一部の構成を省略して示したりする場合がある。

［電池の構成］
実施形態に係る電池１０の概略構成を図１に示す。図１は、電池１０を厚み方向に沿って切断した断面図である。図２は、電池１０の平面図である。

電池１０は、扁平円形状をなす。すなわち、電池１０は、最大厚みよりも直径が大きい。電池１０は、一般にコイン形電池又はボタン型電池等と称される円形電池である。

図１に示すように、電池１０は、外装缶１と、封口缶２と、ガスケット３と、発電要素４と、キャンディー部５とを備える。

外装缶１は、有底筒状をなし、筒軸方向の一端に開口を有する。外装缶１は、平面視において実質的に円形である。以下、説明の便宜上、外装缶１の筒軸方向を単に軸方向といい、軸方向における外装缶１の開口側を上、その反対側を下という場合がある。外装缶１の筒軸に直交する方向を径方向という。

外装缶１は、底部１１と、筒状の外壁部１２とを備える。底部１１は、外壁部１２の下端を封鎖する。すなわち、外壁部１２は、その下縁が底部１１の周縁に接続され、底部１１から上方に向かって延びている。外壁部１２の上縁部１２ａは、径方向の内側に屈曲している。

封口缶２は、有底筒状をなし、軸方向の一端に開口を有する。封口缶２は、平面視において実質的に円形である。封口缶２は、頂部２１と、筒状の内壁部２２とを備える。頂部２１は、外装缶１の底部１１の上方に配置され、底部１１に対向する。

内壁部２２は、径方向において、外装缶１の外壁部１２の内側に配置される。内壁部２２の上端は、頂部２１によって封鎖されている。すなわち、内壁部２２は、その上縁が頂部２１の周縁に接続され、頂部２１から下方に向かって延びている。内壁部２２は、段部２２ａにより、下方に向かって拡径する。内壁部２２において、下縁の外径及び内径は、それぞれ上縁の外径及び内径よりも大きい。内壁部２２は、頂部２１から底部１１側に延び、底部１１の近傍において外側に折り返されている。

外装缶１及び封口缶２は、金属材料で構成される。金属材料としては、例えば、鉄や、ステンレス鋼等といった鉄を主成分とする鉄合金を挙げることができる。詳しくは後述するが、外装缶１及び封口缶２は、発電要素４と電気的に接続される。これにより、外装缶１及び封口缶２は、それぞれ電池１０の正極及び負極として機能する。

ガスケット３は、外装缶１と封口缶２とを絶縁する。ガスケット３は、外装缶１の外壁部１２と封口缶２の内壁部２２との間に配置される。ガスケット３は、径方向の内側にかしめられた外壁部１２の上縁部１２ａにより、内壁部２２に対して押し付けられている。

ガスケット３は、外周部３１と、下部３２と、内周部３３とを含む。外周部３１は、封口缶２の内壁部２２の外周面のうち、少なくとも、外装缶１の外壁部１２の内周面に対向する部分を覆う。外周部３１の上縁は、外壁部１２と内壁部２２との間において、外壁部１２の上縁よりも上方に突出していてもよい。下部３２及び内周部３３は、それぞれ、内壁部２２の下縁部及び内壁部２２の内周面の下部を覆っている。

ガスケット３は、樹脂材料によって構成することができる。樹脂材料としては、例えば、ポリアミド系樹脂、ポリプロピレン樹脂、又はポリフェニレンサルファイド樹脂等を挙げることができる。

発電要素４は、外装缶１、封口缶２、及びガスケット３によって形成される空間内に収容される。当該空間内には、ＬｉＣｌＯ₄等を含有する非水電解液（図示略）も収容されている。

発電要素４は、正極材４１と、負極材４２と、セパレータ４３とを含む。正極材４１及び負極材４２は、それぞれ、円板状に形成されている。正極材４１は、二酸化マンガン等の正極活物質を含有する。負極材４２は、金属リチウム又はリチウム合金等の負極活物質で構成される。セパレータ４３は、正極材４１と負極材４２との間に配置される。セパレータ４３は、例えば、不織布等で構成される。

正極材４１は、外装缶１の内表面に接触する。すなわち、外装缶１は、正極材４１に対して電気的に接続される。このため、外装缶１は、正の極性を有する。

負極材４２は、封口缶２の内表面に接触する。すなわち、封口缶２は、負極材４２に対して電気的に接続される。このため、封口缶２は、負の極性を有する。封口缶２は、外装缶２の極性とは逆の極性を有する。

外装缶１が負の極性を有し、封口缶２が正の極性を有するように構成することも可能である。この場合、外装缶１を負極材４２と電気的に接続し、封口缶２を正極材４１と電気的に接続すればよい。

図１に示すように、キャンディー部５は、外装缶１、封口缶２、ガスケット３、及び発電要素４を有する電池本体の外表面上に配置される。キャンディー部５は、外装缶１、封口缶２、及びガスケット３のうち少なくとも１つの外表面上に形成されていればよい。

本実施形態において、キャンディー部５は、封口缶２の内壁部２２の外表面上に配置されている。より詳細には、キャンディー部５は、内壁部２２の突出部２２ｂの外表面上に配置されている。突出部２２ｂは、内壁部２２のうち、外装缶１の外壁部１２及びガスケット３から上方に突出している部分である。すなわち、突出部２２ｂの外表面は、外壁部１２及びガスケット３で覆われていない。

図２に示すように、キャンディー部５は、環状をなす。キャンディー部５は、封口缶２の突出部２２ｂを取り囲む。キャンディー部５の外周面は、外装缶１の外壁部１２の外周面よりも径方向の内側に位置する。すなわち、電池１０の平面視では、径方向の内側から外側に向かって封口缶２の頂部２１、キャンディー部５、及び外装缶１の外壁部１２の外周面の順で、これらが同心円状に位置付けられている。

キャンディー部５は、電池本体の外表面に直接接していなくてもよい。キャンディー部５は、膜状の絶縁体を介して電池本体の外表面上に配置されていてもよい。これにより、例えば電池１０の保管時等にキャンディー部５が溶解した場合、溶解したキャンディー部５を介して外装缶１と封口缶２とが短絡するのを抑制することができる。絶縁体としては、例えばポリエチレンフィルム等、絶縁性を有する公知のフィルム、シート、又は塗膜等を使用することができる。

キャンディー部５は、電池本体の外表面において、封口缶２の突出部２２ｂ以外の箇所に配置されていてもよい。キャンディー部５を形成する位置は、電池１０を取り付ける機器の構成等に応じて、適宜決定することができる。キャンディー部５を形成する範囲は、特に限定されるものではないが、例えば、電池本体の外表面の面積の５％以上であることが好ましい。

キャンディー部５には、ガスが封入されている。当該ガスは、例えば、炭酸ガスや窒素ガス等、人体に影響を与えない無害なガスである。キャンディー部５は、このガスを複数の気泡状態でキャンディー生地に閉じ込めたものである。キャンディー部５は、一般にポッピングキャンディーや、ポップロックキャンディー等と称される、高圧ガス封入キャンディーで構成される。

キャンディー部５は、ミント系の冷感材料を含有していることが好ましい。ミント系の冷感材料とは、キャンディー部５にミント味を付与することができる材料をいう。冷感材料には、例えば、天然及び／又は合成のＬ−メントール、キシリトール、又はエリトリトール等が含まれる。冷感材料としては、一般的なキャンディーにおいてミント香味付けに利用される公知の材料を採用することができる。キャンディー部５は、実質的に甘みを有していないことが好ましい。

キャンディー部５は、着色材料を含有していることが好ましい。着色材料は、キャンディー部５を構成するキャンディー生地に混合されていてもよいし、キャンディー部５の表面に塗布されていてもよい。着色材料は、電池１０が口内に入った際、歯や舌等を一時的に着色するための材料である。着色材料としては、例えば、公知の歯垢染色剤、食品着色剤等を使用することができる。

［電池の製造方法］
電池１０は、外装缶１、封口缶２、ガスケット３、及び発電要素４を有する電池本体を準備し、電池本体上にキャンディー部５を形成することによって製造することができる。電池本体としては、公知のコイン形電池又はボタン形電池を使用することができる。すなわち、電池本体の全体構成、並びに外装缶１、封口缶２、ガスケット３、及び発電要素４の個々の構成は、本実施形態において説明したものに限定されない。

例えば、電池本体の外表面に接着剤を塗布した後、公知又は市販の高圧ガス封入キャンディーを粒状又は粉状に砕いたものを電池本体にまぶすことにより、キャンディー部５を形成することができる。この場合、キャンディー部５は、複数のキャンディー粒子で構成されることになる。

あるいは、公知又は市販のガス封入キャンディーを環状に成形し、これに電池本体を嵌め込むことにより、キャンディー部５を形成してもよい。

［効果］
本実施形態に係る電池１０は、ガスが封入されたキャンディー部５を有する。このため、例えば、乳幼児が電池１０を口に入れた場合、キャンディー部５が溶解して口内でガスが弾ける。これにより、乳幼児に対して強い痛みを与えることができ、電池１０を積極的に吐き出させることができる。よって、電池１０の誤飲が抑制される。

本実施形態において、キャンディー部５は、好ましくは複数のキャンディー粒子によって構成される。この場合、キャンディー部５の表面積が大きくなるため、電池１０が口内に入ったときにキャンディー部５が速やかに溶解し、瞬間的に多くのガスが放出される。よって、より強い痛みを口内に与えることができ、電池１０の誤飲抑制効果を向上させることができる。

本実施形態において、キャンディー部５は、ミント系の冷感材料を含有していることが好ましい。この場合、電池１０が口内に入った際、口内にさらに強い刺激を与えることができる。よって、電池１０の誤飲をより確実に抑制することができる。

本実施形態において、キャンディー部５は、着色材料を含有していることが好ましい。この場合、乳幼児が電池１０を口に入れた際、着色材料によって歯や舌等が着色される。よって、仮に乳幼児が電池１０を嚥下してしまったとしても、周囲の人間が速やかに嚥下を認識することができる。

本実施形態に係る電池１０は、使用時において機器に取り付けられる。機器の接続端子は、通常、封口缶２の上面、及び外装缶１の底面又は側面に接触する。本実施形態では、キャンディー部５は、封口缶２の側面、具体的には内壁部２２の突出部２２ｂに配置されている。このため、一般的な機器であれば、キャンディー部５は、機器の接続端子と電池１０との接触を阻害しない。よって、電池１０は、ほとんどの機器について問題なく使用することができる。

以上、実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

１０：電池、１：外装缶、１１：底部、１２：外壁部、２：封口缶、２１：頂部、２２：内壁部、２２ｂ：突出部、３：ガスケット、５：キャンディー部

Claims

扁平円形状を有する電池であって、
筒状を有する外壁部と、前記外壁部の一端を封鎖する底部とを含み、正極及び負極のうち一方の極性を有する外装缶と、
前記底部に対向する頂部と、前記電池の径方向において前記外壁部の内側に配置され、前記頂部から前記底部に向かって延び、筒状を有する内壁部とを含み、正極及び負極のうち他方の極性を有する封口缶と、
前記外壁部と前記内壁部との間に配置されるガスケットと、
前記外装缶、前記封口缶、及び前記ガスケットのうち少なくとも１つの外表面上に形成され、ガスが封入されたキャンディー部と、
を備える、電池。
請求項１に記載の電池であって、
前記キャンディー部は、複数のキャンディー粒子で構成されている、電池。
請求項１又は２に記載の電池であって、
前記キャンディー部は、ミント系の冷感材料を含有する、電池。
請求項１から３のいずれか１項に記載の電池であって、
前記キャンディー部は、前記電池が口内に入れられた場合に前記口内に付着する着色材料を含有する、電池。
請求項１から４のいずれか１項に記載の電池であって、
前記内壁部は、前記外壁部及び前記ガスケットから突出する突出部を含み、
前記キャンディー部は、前記突出部を取り囲む環状を有し、その外周面が、前記電池の径方向において前記外壁部の外周面よりも内側に位置する、電池。