JP2023127980A - Battery and battery manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の技術は、電池および電池製造方法に関する。 The technology of the present disclosure relates to a battery and a battery manufacturing method.
正極缶と負極端子板とにより囲まれる空間に発電要素が配置され、正極缶と負極端子板との間の隙間を封止するガスケットを備えるアルカリ乾電池が知られている（特許文献１）。ガスケットは、正極缶に形成されるビーディング部に接触して、正極缶に対して適切な位置に配置され、正極缶に適切に固定される。 An alkaline dry battery is known in which a power generating element is arranged in a space surrounded by a positive electrode can and a negative electrode terminal plate, and includes a gasket that seals a gap between the positive electrode can and the negative electrode terminal plate (Patent Document 1). The gasket contacts a beading portion formed on the positive electrode can, is placed at an appropriate position relative to the positive electrode can, and is properly fixed to the positive electrode can.
しかしながら、このようなアルカリ乾電池は、正極缶にビーディング部が形成されていることにより、正極缶と負極端子板とにより囲まれる空間に正極が配置されないデッドスペースがガスケットの近傍に形成されることがある。 However, in such an alkaline dry battery, since a beading portion is formed in the positive electrode can, a dead space is formed near the gasket in which the positive electrode is not placed in the space surrounded by the positive electrode can and the negative electrode terminal plate. There is.
開示の技術は、かかる点に鑑みてなされたものであって、正極が配置される空間を増加させる電池および電池製造方法を提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of this point, and aims to provide a battery and a battery manufacturing method that increase the space in which a positive electrode is disposed.
本開示の一態様による電池は、筒形に形成される正極缶と、前記正極缶の内側に配置される正極と、負極と、前記負極に埋め込まれる集電棒と、前記正極缶の開口部を塞ぐ負極端子板と、ガスケットとを備え、前記ガスケットは、前記負極端子板と前記正極缶との間に形成される隙間を封止する周縁部と、前記集電棒が固定されるボス部と、前記ボス部が前記周縁部に固定されるように前記ボス部と前記周縁部との間に配置される接続部とを有し、前記正極缶には、前記正極缶の内周面から突出するビーディング部が形成され、前記ガスケットは、前記周縁部が前記ビーディング部に接触することにより、前記正極缶に固定され、前記ビーディング部のうちの前記内周面から最も突出している頂上部分と前記正極との間の距離は、前記接続部と前記正極との間の距離より大きい。 A battery according to one aspect of the present disclosure includes a positive electrode can formed in a cylindrical shape, a positive electrode disposed inside the positive electrode can, a negative electrode, a current collector rod embedded in the negative electrode, and an opening of the positive electrode can. a negative electrode terminal plate for closing, and a gasket, the gasket having a peripheral edge portion for sealing a gap formed between the negative electrode terminal plate and the positive electrode can, and a boss portion to which the current collector rod is fixed; a connecting portion disposed between the boss portion and the peripheral edge portion such that the boss portion is fixed to the peripheral edge portion, and a connecting portion protruding from the inner peripheral surface of the positive electrode can, A beading portion is formed, and the gasket is fixed to the positive electrode can by the peripheral edge portion coming into contact with the beading portion, and a top portion of the beading portion that protrudes most from the inner circumferential surface. and the positive electrode is larger than the distance between the connecting portion and the positive electrode.
開示の電池および電池製造方法は、正極が配置される空間を増加させることができる。 The disclosed battery and battery manufacturing method can increase the space in which the positive electrode is placed.
以下に、本願が開示する実施形態にかかる電池について、図面を参照して説明する。なお、以下の記載により本開示の技術が限定されるものではない。また、以下の記載においては、同一の構成要素に同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the battery concerning embodiment which this application discloses is demonstrated with reference to drawings. Note that the technology of the present disclosure is not limited by the following description. In addition, in the following description, the same components are given the same reference numerals and redundant explanations will be omitted.
［実施形態の電池１］
実施形態の電池１は、アルカリ乾電池であり、図１に示されているように、電池ケース２と正極３と負極５と集電棒６とセパレータ７とを備えている。図１は、実施形態の電池１を示す断面図である。電池ケース２は、正極缶１１と負極端子板１２と封口ガスケット１４とを備えている。正極缶１１は、金属に例示される導体から形成されている。正極缶１１は、有底円筒形に形成され、側面部分１５と底面部分１６とを備えている。側面部分１５は、円柱の側面に沿うように、筒形に形成されている。底面部分１６は、概ね円板状に形成され、円柱の一方の底面に沿うように配置されている。底面部分１６は、底面部分１６の縁が側面部分１５の一方の端に隣接するように、側面部分１５に一体に形成されている。
[Battery 1 of embodiment]
The battery 1 of the embodiment is an alkaline dry battery, and includes a
底面部分１６の中央には、正極端子部分１７が形成されている。正極端子部分１７は、正極缶１１の内側から外側に向かって突出するように形成されている。正極缶１１には、開口部１８が形成されている。開口部１８は、側面部分１５のうちの円柱の他方の底面に対応する部位に形成されている。正極缶１１の内部は、開口部１８を介して正極缶１１の外部に繋がっている。
A
側面部分１５には、ビーディング部２１とカール部２２とが形成されている。ビーディング部２１は、側面部分１５のうちの開口部１８が形成される側の開口側端２３の近傍に形成されている。ビーディング部２１は、側面部分１５の内周面から突出するように、すなわち、側面部分１５のうちのビーディング部２１が形成されている部分の内径が他の部分より小さくなるように、形成されている。ビーディング部２１は、頂上部分２４と開口側傾斜部分２５と正極側傾斜部分２６とを備えている。ビーディング部２１は、頂上部分２４が側面部分１５の内周面から最も突出するように、形成されている。開口側傾斜部分２５は、頂上部分２４の開口側端２３に近い側に形成されている。開口側傾斜部分２５は、円錐面に沿うように形成され、頂上部分２４に近づくにつれて内周面から突出する突出量が大きくなるように、形成されている。正極側傾斜部分２６は、頂上部分２４の開口側端２３から遠い側に形成され、頂上部分２４の正極３に近い側に形成されている。正極側傾斜部分２６は、円錐面に沿うように形成され、頂上部分２４に近づくにつれて内周面から突出する突出量が大きくなるように、形成されている。
A
ビーディング部２１は、さらに、開口側傾斜部分２５が側面部分１５に対して傾斜している程度が、正極側傾斜部分２６が側面部分１５に対して傾斜している程度と等しくなるように、形成されている。すなわち、ビーディング部２１は、開口側傾斜部分２５が頂上部分２４に近づくにつれて突出する変化率が、正極側傾斜部分２６が頂上部分２４に近づくにつれて突出する変化率に等しくなるように、形成されている。言い換えると、側面部分１５が沿う円柱の側面の母線と、開口側傾斜部分２５が沿う円錐面の母線とがなす角は、側面部分１５が沿う円柱の側面の母線と、正極側傾斜部分２６が沿う円錐面の母線とがなす角と等しい。
The beading
カール部２２は、ビーディング部２１と開口側端２３との間に形成されている。カール部２２は、開口側端２３に近づくにつれて側面部分１５の内径が小さくなるように、形成されている。
The
負極端子板１２は、金属に例示される導体から形成され、概ね円板状に形成されている。負極端子板１２は、円柱の他方の底面に沿うように配置され、正極缶１１の開口部１８を塞いでいる。電池ケース２の内部には、負極端子板１２が開口部１８を塞ぐことにより、正極缶１１と負極端子板１２とに囲まれる内部空間２９が形成されている。
The
封口ガスケット１４は、ナイロンに例示される絶縁体から形成されている。封口ガスケット１４は、周縁部３１とボス部３２と接続部３３とを備えている。周縁部３１は、概ね筒状に形成されている。周縁部３１は、負極端子板１２の縁を取り囲み、負極端子板１２の縁と正極缶１１とに挟まれ、負極端子板１２の縁と正極缶１１との間に形成される隙間を塞いでいる。周縁部３１には、周縁部３１のうちの正極缶１１の側面部分１５に対向する外周面から窪む凹部３４が形成されている。凹部３４には、奥底部３５と開口側傾斜面３６と正極側傾斜面３７とが形成されている。凹部３４は、奥底部３５が周縁部３１の外周面から最も深くなるように、形成されている。開口側傾斜面３６は、奥底部３５の開口部１８に近い側に形成されている。正極側傾斜面３７は、奥底部３５の開口部１８から遠い側に形成されている。開口側傾斜面３６と正極側傾斜面３７とは、奥底部３５から離れるにつれて凹部３４の深さが浅くなるように、形成されている。
The sealing
周縁部３１は、ビーディング部２１が凹部３４に嵌合することにより、周縁部３１が開口部１８から遠ざからないように、正極缶１１に固定されている。凹部３４は、奥底部３５が頂上部分２４に対向し、開口側傾斜面３６が開口側傾斜部分２５に対向し、正極側傾斜面３７が正極側傾斜部分２６に対向するときに、ビーディング部２１に適切に嵌合される。周縁部３１は、周縁部３１の開口部１８に近い側の一端がカール部２２に接触することにより、周縁部３１が正極缶１１の内部から抜け出ないように、正極缶１１に固定されている。
The
ボス部３２は、管状に形成されている。接続部３３は、概ね円板状に形成されている。接続部３３は、接続部３３の開口部１８から遠い側の正極側端３８が、凹部３４の奥底部３５より開口部１８から遠くなるように、配置されている。すなわち、接続部３３は、正極缶１１のビーディング部２１が周縁部３１の凹部３４に適切に嵌合されているときに、正極側端３８がビーディング部２１の頂上部分２４より開口部１８から遠くなるように、配置されている。
The
接続部３３は、接続部３３の外周縁が周縁部３１の内周面に隣接するように、周縁部３１に一体に接合されている。接続部３３は、さらに、接続部３３がボス部３２の外周面に隣接するように、ボス部３２に一体に接合されている。すなわち、ボス部３２は、接続部３３に固定され、接続部３３を介して周縁部３１に固定されている。接続部３３には、安全弁３９が形成されている。安全弁３９は、接続部３３のうちのボス部３２の近傍に形成されている。安全弁３９は、接続部３３のうちの厚さが薄い部分であり、安全弁３９の厚さは、接続部３３のうちの安全弁３９と異なる部分の厚さより薄い。
The connecting
正極３は、正極合剤から形成されている。正極合剤は、正極作用物質とバインダーと水酸化カリウム水溶液とを含んでいる。正極作用物質は、二酸化マンガンＭｎＯ２と黒鉛Ｃとを含んでいる。バインダーは、たとえば、高分子化合物を含有し、正極作用物質から形成される粉体を互いに接着させて固形物に形成する。正極３は、管状に形成され、電池ケース２の内部空間２９に配置されている。正極３は、正極作用物質が正極缶１１に電気的に接続されるように、正極缶１１の側面部分１５の内周面に密着している。正極３の大きさは、予め定められた値に距離Ａが等しくなるように設定される。距離Ａは、正極３と封口ガスケット１４の接続部３３との間の距離を示し、正極３の開口部１８に近い側の活物質上面と封口ガスケット１４の接続部３３の正極側端３８との間の距離を示している。正極３に含まれる正極作用物質の量は、距離Ａの値が小さいほど多くなる。
The
負極５は、負極作用物質を含有し、ゲル状に形成されている。負極作用物質は、亜鉛粉と水酸化カリウム水溶液とを含んでいる。負極５は、電池ケース２の内部空間２９のうちの正極３の内側に配置されている。なお、負極作用物質に含まれる亜鉛粉は、亜鉛を含有する亜鉛合金から形成される亜鉛合金粉に置換されてもよい。
The
集電棒６は、導体から形成され、棒状に形成されている。集電棒６は、側面部分１５が沿う円柱の中心軸に沿うように内部空間２９に配置されている。集電棒６は、さらに、負極５に埋め込まれ、負極５の負極作用物質に電気的に接続されている。集電棒６は、さらに、封口ガスケット１４のボス部３２貫通し、封口ガスケット１４に固定され、封口ガスケット１４を介して正極缶１１に固定されている。集電棒６の一端は、集電棒６が負極端子板１２に電気的に接続されるように、負極端子板１２に接合されている。
The
セパレータ７は、ビニロンやパルプ等に例示される絶縁体から形成されている。セパレータ７は、有底中空円筒形に形成されている。セパレータ７は、内部空間２９のうちの正極３と負極５との間に配置され、内部空間２９のうちの負極５と正極缶１１の底面部分１６との間に配置されている。セパレータ７は、正極３と負極５とを隔て、負極５と正極缶１１とを隔てている。負極５は、セパレータ７が正極３と負極５とを隔てていることにより、正極３から電気的に絶縁され、セパレータ７が負極５と正極缶１１とを隔てていることにより、正極缶１１から電気的に絶縁されている。
The
電池１は、電解液をさらに備えている。電解液は、水酸化カリウムＫＯＨを含有する水溶液から形成されている。電解液は、正極３と負極５とが電解液に浸漬されるように、内部空間２９に配置され、セパレータ７に染み込み、正極３に染み込んでいる。
The battery 1 further includes an electrolyte. The electrolyte is formed from an aqueous solution containing potassium hydroxide KOH. The electrolytic solution is arranged in the
［実施形態の電池製造方法］
図２は、実施形態の電池製造方法を示すフローチャートである。実施形態の電池製造方法は、電池１を製造する方法である。電池製造方法では、正極３が準備され、カール部２２とビーディング部２１とが形成されていない正極缶１１が準備される。正極３は、正極３の外周面が正極缶１１に内周面に接触するように、開口部１８を介して正極缶１１の内部に挿入される（ステップＳ１）。
[Battery manufacturing method of embodiment]
FIG. 2 is a flowchart showing the battery manufacturing method of the embodiment. The battery manufacturing method of the embodiment is a method of manufacturing the battery 1. In the battery manufacturing method, the
正極缶１１は、正極３が正極缶１１の内部に挿入された後に、ビーディング部２１が形成されるように、加工される（ステップＳ２）。ビーディング部２１は、正極３が開口部１８を介して正極缶１１から抜け出ることを防止する。
The positive electrode can 11 is processed so that the
電池製造方法では、さらに、セパレータ７が準備される。正極３が正極缶１１の内部に挿入された後に、セパレータ７が開口部１８を介して正極３の内側に挿入される（ステップＳ３）。
In the battery manufacturing method, a
電池製造方法では、さらに、電解液が準備される。電解液は、予め定められた濃度で水酸化カリウムＫＯＨが溶解している水溶液に調製されている。セパレータ７が正極３の内側に挿入された後に、電解液が開口部１８を介して正極３の内側に注入される（ステップＳ４）。電解液が正極３の内側に注入されることにより、電解液は、セパレータ７に染み込み、正極３に染み込む。
In the battery manufacturing method, an electrolytic solution is further prepared. The electrolytic solution is prepared as an aqueous solution in which potassium hydroxide KOH is dissolved at a predetermined concentration. After the
電池製造方法では、さらに、負極５が準備される。負極５は、亜鉛粉と水酸化カリウム水溶液とを含み、ゲル状に調製されている。負極５は、電解液がセパレータ７と正極３とに染み込んだ後に、予め定められた量だけセパレータ７の内側に注入される（ステップＳ５）。
In the battery manufacturing method, a
電池製造方法では、さらに、集電棒６と負極端子板１２と封口ガスケット１４とが準備される。封口ガスケット１４は、予め定められた値（たとえば、１．５％）に封口ガスケット１４の吸水率が等しいときに、ビーディング部２１が凹部３４に適切に嵌合するように、作製されている。集電棒６が負極端子板１２に電気的に接触するように、かつ、負極端子板１２の縁が封口ガスケット１４の周縁部３１に覆われるように、集電棒６と負極端子板１２と封口ガスケット１４とが組み立てられ、封口体が作製される。負極５が注入された後に、集電棒６が負極５に埋め込まれるように、かつ、封口ガスケット１４の凹部３４がビーディング部２１に嵌合するように、封口体が正極缶１１に取り付けられる（ステップＳ６）。封口体は、封口ガスケット１４の凹部３４がビーディング部２１に適切に嵌合することにより、正極缶１１に対して適切な位置に配置される。
In the battery manufacturing method, a
封口体が正極缶１１に取り付けられた後に、正極缶１１にカール部２２が形成される（ステップＳ７）。正極缶１１にカール部２２が形成されることにより、封口ガスケット１４の周縁部３１が正極缶１１と負極端子板とに挟まれて変形し、封口体が正極缶１１から抜け出ないように、封口体が正極缶１１に固定される。正極缶１１にカール部２２が形成されることにより、さらに、負極端子板１２と正極缶１１との間に形成される隙間が封口ガスケット１４により封止され、内部空間２９が外部から密閉され、電池１が作製される。
After the sealing body is attached to the positive electrode can 11, the curled
［電池１の評価試験］
実施形態の電池１の効果を確認するために、複数の電池試料が作製され、複数の電池試料の各々に複数の評価試験が実行されている。表１は、複数の電池試料に対応する複数の作製条件と複数の評価結果とを示している。
In order to confirm the effects of the battery 1 of the embodiment, a plurality of battery samples were produced, and a plurality of evaluation tests were performed on each of the plurality of battery samples. Table 1 shows a plurality of manufacturing conditions and a plurality of evaluation results corresponding to a plurality of battery samples.
図３は、比較例１、２、３の電池１００を示す拡大断面図である。比較例１、２、３の電池１００は、既述の電池１の正極缶１１が他の正極缶１０１に置換されているものである。正極缶１０１は、既述の正極缶１１の側面部分１５が他の側面部分１０２に置換され、他の部分は、既述の正極缶１１と同じである。側面部分１０２は、既述の側面部分１５のビーディング部２１に置換して他のビーディング部１０３が形成され、側面部分１０２の他の部分は、既述の側面部分１５と同じである。ビーディング部１０３は、既述の正極缶１１のビーディング部２１が形成されている領域より開口側端２３から遠い他の領域に形成され、ビーディング部１０３のうちの最も突出している頂上部分が正極側端３８の開口部１８から遠い側に配置されるように、形成されている。ビーディング部１０３の形状は、既述のビーディング部２１の形状と同じである。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the
比較例１、２、３の電池１００は、既述の電池１の封口ガスケット１４が他の封口ガスケット１０４にさらに置換されているものである。封口ガスケット１０４は、既述の封口ガスケット１４の周縁部３１が他の周縁部１０５に置換され、他の部分は、既述の封口ガスケット１４と同じである。周縁部１０５には、既述の周縁部３１の凹部３４に置換して他の凹部１０６が形成されている。凹部１０６は、既述の凹部３４が形成されている領域より開口側端２３から遠い他の領域に形成され、凹部１０６の形状は、既述の凹部３４の形状と同じである。凹部１０６は、ビーディング部１０３に嵌合している。すなわち、周縁部１０５の正極３に近い側の端１０７は、ビーディング部１０３より正極３に近く、既述の周縁部３１の正極３に近い側の端より正極３に近い。
In the
図４は、比較例４、５の電池１１０を示す拡大断面図である。比較例４、５の電池１１０は、既述の電池１００の封口ガスケット１０４が他の封口ガスケット１１４に置換され、他の部分は、既述の電池１００と同じである。封口ガスケット１１４は、既述の封口ガスケット１４の周縁部３１が他の周縁部１１５に置換され、他の部分は、既述の封口ガスケット１４と同じである。周縁部１１５には、ビーディング部１０３に嵌合する凹部が形成されておらず、封口ガスケット１１４は、周縁部１１５の開口部１８から遠い側の端１１７がビーディング部１０３に接触している。封口ガスケット１１４は、端１１７がビーディング部１０３に接触することにより、封口ガスケット１１４が正極３に接近しないように、正極缶１０１に固定されている。
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional
複数の電池試料は、作製条件が互いに異なるように、作製されている。作製条件は、くぼみ有無とくぼみ位置とくぼみ形状と活物質上面位置とにより示される。 A plurality of battery samples are manufactured under different manufacturing conditions. The manufacturing conditions are indicated by the presence or absence of a depression, the position of the depression, the shape of the depression, and the position of the top surface of the active material.
くぼみ有無は、「あり」または「なし」を示している。すなわち、ある電池試料のくぼみ有無が「あり」を示すときに、その電池試料は、図１に示される電池１と同様に封口ガスケット１４に凹部３４が形成され、または、図３に示される電池と同様に封口ガスケット１０４に凹部１０６が形成されている。その電池試料は、さらに、正極缶１１のビーディング部２１が封口ガスケット１４の凹部３４に嵌合し、または、正極缶１０１のビーディング部１０３が封口ガスケット１０４の凹部１０６に嵌合している。
The presence or absence of a depression indicates "presence" or "absence". That is, when the presence or absence of a recess in a certain battery sample indicates "presence", the battery sample has a
くぼみ位置は、「接続部横」または「接続部下」を示している。すなわち、ある電池試料のくぼみ位置が「接続部横」を示すときに、その電池試料は、図１に示される電池１と同様に、凹部３４の奥底部３５が接続部３３の正極側端３８の開口部１８に近い側に配置されている。すなわち、その電池試料は、正極缶１１のビーディング部２１の頂上部分２４が接続部３３の正極側端３８の開口部１８に近い側に配置されている。ある電池試料のくぼみ位置が「接続部下」を示すときに、その電池試料は、図４に示される電池と同様に、凹部１０６の奥底部が接続部３３の正極側端３８の正極３に近い側に配置されている。すなわち、その電池試料は、正極缶１１のビーディング部２１の頂上部分２４が接続部３３の正極側端３８の正極３に近い側に配置されている。
The position of the recess indicates "beside the connection" or "below the connection." That is, when the recess position of a certain battery sample indicates "beside the connection part", in that battery sample, the deep
ある電池試料の活物質上面位置は、その電池試料の距離Ａを示している。すなわち、ある電池試料の活物質上面位置が「Ｘｍｍ」を示すときに、その電池試料の正極３の活物質上面と接続部３３の正極側端３８との間の距離ＡがＸｍｍに等しいことを示している。
The top surface position of the active material of a certain battery sample indicates the distance A of that battery sample. In other words, when the top surface position of the active material of a certain battery sample indicates "Xmm", the distance A between the top surface of the active material of the
複数の電池試料は、その作製条件が互いに異なること以外は、互いに同様になるように、既述の電池製造方法により作製されている。たとえば、複数の電池試料は、それぞれ、封口ガスケットの質量に対する、封口ガスケットに含まれている水分の質量の比率を示すガスケット吸水率が１．５％に等しい封口ガスケットを用いて、作製されている。 The plurality of battery samples are manufactured by the above-described battery manufacturing method so that they are similar to each other except that the manufacturing conditions are different from each other. For example, a plurality of battery samples were each manufactured using a sealing gasket with a gasket water absorption rate equal to 1.5%, which indicates the ratio of the mass of water contained in the sealing gasket to the mass of the sealing gasket. .
実施例１の電池のくぼみ有無は、「あり」を示している。実施例１の電池のくぼみ位置は、「接続部横」を示している。実施例１の電池の活物質上面位置は、「１ｍｍ」を示している。すなわち、実施例１の電池は、図１に示される電池１のように作製され、かつ、距離Ａが１ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Example 1 indicates "presence". The position of the recess in the battery of Example 1 is shown "beside the connection part". The top surface position of the active material in the battery of Example 1 is shown as "1 mm". That is, the battery of Example 1 is manufactured like the battery 1 shown in FIG. 1, and is formed so that the distance A is equal to 1 mm.
実施例２の電池のくぼみ有無は、「あり」を示している。実施例２の電池のくぼみ位置は、「接続部横」を示している。実施例２の電池の活物質上面位置は、「４ｍｍ」を示している。すなわち、実施例２の電池は、図１に示される電池１のように作製され、かつ、距離Ａが４ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Example 2 indicates "presence". The position of the recess in the battery of Example 2 is shown "beside the connection part". The top surface position of the active material in the battery of Example 2 is shown as "4 mm". That is, the battery of Example 2 is manufactured like the battery 1 shown in FIG. 1, and is formed so that the distance A is equal to 4 mm.
実施例３の電池のくぼみ有無は、「あり」を示している。実施例３の電池のくぼみ位置は、「接続部横」を示している。実施例３の電池の活物質上面位置は、「５ｍｍ」を示している。すなわち、実施例３の電池は、図１に示される電池１のように作製され、かつ、距離Ａが５ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Example 3 indicates "presence". The position of the recess in the battery of Example 3 is shown "beside the connection part". The top surface position of the active material in the battery of Example 3 is shown as "5 mm." That is, the battery of Example 3 is manufactured like battery 1 shown in FIG. 1, and is formed so that the distance A is equal to 5 mm.
比較例１の電池のくぼみ有無は、「あり」を示している。比較例１の電池のくぼみ位置は、「接続部下」を示している。比較例１の電池の活物質上面位置は、「１ｍｍ」を示している。すなわち、比較例１の電池は、図３に示される電池のように作製され、かつ、距離Ａが１ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Comparative Example 1 indicates "presence". The position of the recess in the battery of Comparative Example 1 indicates the "connection section". The top surface position of the active material in the battery of Comparative Example 1 is "1 mm". That is, the battery of Comparative Example 1 was manufactured like the battery shown in FIG. 3, and was formed so that the distance A was equal to 1 mm.
比較例２の電池のくぼみ有無は、「あり」を示している。比較例２の電池のくぼみ位置は、「接続部下」を示している。比較例２の電池の活物質上面位置は、「４ｍｍ」を示している。すなわち、比較例２の電池は、図３に示される電池のように作製され、かつ、距離Ａが４ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Comparative Example 2 indicates "presence". The position of the recess in the battery of Comparative Example 2 indicates the "connection section". The top surface position of the active material in the battery of Comparative Example 2 is “4 mm”. That is, the battery of Comparative Example 2 was manufactured like the battery shown in FIG. 3, and was formed so that the distance A was equal to 4 mm.
比較例３の電池のくぼみ有無は、「あり」を示している。比較例３の電池のくぼみ位置は、「接続部下」を示している。比較例３の電池の活物質上面位置は、「５ｍｍ」を示している。すなわち、比較例３の電池は、図３に示される電池のように作製され、かつ、距離Ａが５ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Comparative Example 3 indicates "presence". The position of the recess in the battery of Comparative Example 3 indicates the "connection section". The top surface position of the active material in the battery of Comparative Example 3 is "5 mm". That is, the battery of Comparative Example 3 was manufactured like the battery shown in FIG. 3, and was formed so that the distance A was equal to 5 mm.
比較例４の電池のくぼみ有無は、「なし」を示している。比較例４の電池の活物質上面位置は、「１ｍｍ」を示している。すなわち、比較例４の電池は、図４に示される電池のように作製され、かつ、距離Ａが１ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Comparative Example 4 indicates "absence". The top surface position of the active material in the battery of Comparative Example 4 is “1 mm”. That is, the battery of Comparative Example 4 was manufactured like the battery shown in FIG. 4, and was formed so that the distance A was equal to 1 mm.
比較例５の電池のくぼみ有無は、「なし」を示している。比較例５の電池の活物質上面位置は、「５ｍｍ」を示している。すなわち、比較例５の電池は、図４に示される電池のように作製され、かつ、距離Ａが５ｍｍに等しくなるように形成されている。 The presence or absence of depressions in the battery of Comparative Example 5 indicates "absent". The top surface position of the active material in the battery of Comparative Example 5 is "5 mm". That is, the battery of Comparative Example 5 was manufactured like the battery shown in FIG. 4, and was formed so that the distance A was equal to 5 mm.
複数の評価結果は、複数の目視評価結果と複数の充電漏液評価結果と複数の放電破裂評価結果と複数の放電性能評価結果とを含んでいる。
複数の目視評価結果は、複数の電池試料に対応している。複数の目視評価結果のうちのある電池試料に対応する目視評価結果は、その電池試料に対して目視試験が実行されることにより導出されている。ある電池試料に対して実行される目視試験では、その電池試料として１００個の電池が作製され、作製中に発生した不具合が導出され、封口体が正極缶に対して適切に配置されていない封口体ずれ電池の個数が導出されている。複数の目視評価結果のうちのある電池試料に対応する目視評価結果は、その電池試料として作製された電池に発生した不具合を示し、または、その電池試料としてされた１００個の電池のうちの封口体ずれ電池の個数を１００で除算した割合を示している。複数の目視評価結果は、小さい値を示す目視評価結果に対応する電池試料ほど封口体が正極缶に対してずれにくいことを示している。
The plurality of evaluation results include a plurality of visual evaluation results, a plurality of charge leakage evaluation results, a plurality of discharge rupture evaluation results, and a plurality of discharge performance evaluation results.
The multiple visual evaluation results correspond to multiple battery samples. A visual evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of visual evaluation results is derived by performing a visual test on the battery sample. In a visual test performed on a certain battery sample, 100 batteries were fabricated as the battery sample, and defects that occurred during fabrication were derived, such as a seal where the seal was not properly placed with respect to the positive electrode can. The number of body displacement batteries has been derived. A visual evaluation result corresponding to a certain battery sample out of multiple visual evaluation results indicates a defect that occurred in the battery produced as the battery sample, or indicates a sealing problem among the 100 batteries made as the battery sample. It shows the ratio obtained by dividing the number of body displacement batteries by 100. The plurality of visual evaluation results indicate that the sealing body of the battery sample corresponding to the visual evaluation result showing a smaller value is less likely to shift with respect to the positive electrode can.
複数の目視評価結果は、実施例１～３の電池として作製された電池に不具合が発生しなかったことを示し、実施例１～３の電池として作製された複数の電池に封口体ずれ電池が含まれていないことを示している。複数の目視評価結果は、比較例１、２の電池として作製された複数の電池に関して、封口ガスケット１０４の周縁部１０５の端１０７が正極３に接触することにより、封口体が正極缶１０１の開口部１８を封口することができない不具合が発生したことを示している。複数の目視評価結果は、比較例３の電池として作製された電池に不具合が発生しなかったことを示し、比較例３の電池として作製された複数の電池に封口体ずれ電池が含まれていないことを示している。複数の目視評価結果は、比較例４の電池として作製された複数の電池に関して、ビーディング部１０３が正極３に干渉して正極３が割れることにより正極３が適切に充填できない不具合が発生したことを示している。複数の目視評価結果は、比較例５の電池として作製された電池に不具合が発生しなかったことを示し、比較例５の電池として作製された１００個の電池に１個の封口体ずれ電池が含まれていたことを示している。すなわち、複数の目視評価結果は、距離Ａが４ｍｍ以下であるときに図１の電池１が適切に作製されることを示し、距離Ａが４ｍｍ以下であるときに図３の電池と図４の電池とが適切に作製されないことを示している。
The results of multiple visual evaluations showed that no defects occurred in the batteries fabricated as the batteries of Examples 1 to 3, and that the batteries fabricated as the batteries of Examples 1 to 3 had a sealed battery. It shows that it is not included. A plurality of visual evaluation results show that for a plurality of batteries manufactured as batteries of Comparative Examples 1 and 2, the
複数の充電漏液評価結果は、複数の電池試料に対応している。複数の充電漏液評価結果のうちのある電池試料に対応する充電漏液評価結果は、その電池試料が充電される充電試験が実行されることにより導出されている。電池は、誤使用により充電されたときに、内部空間２９の圧力が上昇することがある。電池は、内部空間２９の圧力が上昇したときに、安全弁３９が破断する漏液が発生したり、漏液が発生せずに封口体が正極缶から外れる破裂が発生したりすることがある。電池は、内部空間２９の圧力が上昇したときに、漏液が発生することにより、内部空間２９の圧力を降下させることができ、破裂が発生することを防止することができる。
A plurality of charging liquid leakage evaluation results correspond to a plurality of battery samples. A charging liquid leakage evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of charging liquid leakage evaluation results is derived by executing a charging test in which the battery sample is charged. When the battery is charged due to misuse, the pressure in the
ある電池試料に対して実行される充電試験では、その電池試料としてされた１００個の電池が充電され、その充電された１００個の電池のうちの漏液が発生した漏液電池の個数が導出されている。複数の充電漏液評価結果のうちのある電池試料に対応する充電漏液評価結果は、その電池試料としてされた１００個の電池のうちの漏液電池の個数を１００で除算した値を示している。複数の充電漏液評価結果は、大きい値を示す充電漏液評価結果に対応する電池試料ほど、安全弁３９が適切に作動する可能性が高いことを示している。 In a charging test performed on a battery sample, 100 batteries are charged as battery samples, and the number of leaking batteries that have leaked out of the 100 charged batteries is calculated. has been done. The charging liquid leakage evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of charging liquid leakage evaluation results indicates the value obtained by dividing the number of leaking batteries by 100 among the 100 batteries that were used as the battery sample. There is. The plurality of charging liquid leakage evaluation results indicate that the battery sample corresponding to the charging liquid leakage evaluation result showing a larger value has a higher possibility that the safety valve 39 will operate appropriately.
複数の充電漏液評価結果は、実施例１～３の電池と比較例３、５の電池とが充電により漏液が発生することを示している。すなわち、複数の充電破裂評価結果は、図１、３、４に示される電池の安全弁３９が充電時に適切に破断することを示している。 A plurality of charging liquid leakage evaluation results show that the batteries of Examples 1 to 3 and the batteries of Comparative Examples 3 and 5 cause liquid leakage upon charging. That is, a plurality of charging rupture evaluation results indicate that the safety valve 39 of the battery shown in FIGS. 1, 3, and 4 properly ruptures during charging.
複数の充電破裂評価結果は、複数の電池試料に対応している。複数の充電破裂評価結果のうちのある電池試料に対応する充電破裂評価結果は、複数の充電漏液評価結果と同様に、その電池試料に対して充電試験が実行されることにより導出されている。ある電池試料に対して実行される充電試験では、その電池試料としてされた１００個の電池が充電され、その充電された１００個の電池のうちの漏液が発生せずに破裂が発生した破裂電池の個数が導出されている。複数の充電破裂評価結果のうちのある電池試料に対応する充電破裂評価結果は、その電池試料としてされた１００個の電池のうちの破裂電池の個数を１００で除算した値を示している。複数の充電破裂評価結果は、小さい値を示す充電破裂評価結果に対応する電池試料ほど封口体が正極缶に適切に固定されていることを示している。 Multiple charge burst evaluation results correspond to multiple battery samples. The charge rupture evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of charge rupture evaluation results is derived by performing a charge test on that battery sample, similarly to the plurality of charge leakage evaluation results. . In a charging test performed on a battery sample, 100 batteries are charged, and rupture occurs when no leakage occurs among the 100 charged batteries. The number of batteries has been derived. The charge rupture evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of charge rupture evaluation results indicates the value obtained by dividing the number of ruptured batteries by 100 among the 100 batteries that were used as the battery sample. The plurality of charge burst evaluation results indicate that the sealing body is more appropriately fixed to the positive electrode can in the battery sample corresponding to the charge burst evaluation result showing a smaller value.
複数の充電破裂評価結果は、実施例１～３の電池と比較例３、５の電池とが充電による破裂が発生しなかったことを示している。すなわち、複数の充電破裂評価結果は、図１、３、４に示される電池の封口体が正極缶に適切に固定されていることを示している。 A plurality of charging burst evaluation results show that the batteries of Examples 1 to 3 and the batteries of Comparative Examples 3 and 5 did not burst due to charging. That is, the plurality of charging burst evaluation results indicate that the sealing bodies of the batteries shown in FIGS. 1, 3, and 4 are properly fixed to the positive electrode can.
複数の放電性能評価結果は、複数の電池試料に対応している。複数の放電性能評価結果のうちのある電池試料に対応する放電性能評価結果は、その電池試料に対して放電試験が実行されることにより導出されている。ある電池試料に対して実行される放電試験では、その電池試料としてされた複数の電池が、互いに異なる６つのモードで放電され、平均放電容量が導出されている。６つのモードは、ＪＩＳ（Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）規格ＪＩＳ８５１５の６．１．４項に記載されているものである。平均放電容量は、６つのモードでそれぞれ放電された複数の電池についてそれぞれ導出された６つの放電容量の平均を示している。複数の放電性能評価結果のうちのある電池試料に対応する放電性能評価結果は、その電池試料の平均放電容量を比較例５の電池の平均放電容量で除算した値に１００を乗算した値を示している。複数の放電性能評価結果は、大きい値を示す放電性能評価結果に対応する電池試料ほど放電容量が大きいことを示し、放電性能が良好であることを示している。 A plurality of discharge performance evaluation results correspond to a plurality of battery samples. A discharge performance evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of discharge performance evaluation results is derived by performing a discharge test on the battery sample. In a discharge test performed on a certain battery sample, a plurality of batteries as the battery samples are discharged in six different modes, and an average discharge capacity is derived. The six modes are those described in section 6.1.4 of the JIS (Japanese Industrial Standards) standard JIS8515. The average discharge capacity indicates the average of six discharge capacities derived for a plurality of batteries each discharged in six modes. The discharge performance evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of discharge performance evaluation results is the value obtained by dividing the average discharge capacity of the battery sample by the average discharge capacity of the battery of Comparative Example 5, multiplied by 100. ing. The plurality of discharge performance evaluation results indicate that the battery sample corresponding to the discharge performance evaluation result showing a larger value has a larger discharge capacity, indicating that the discharge performance is better.
複数の放電性能評価結果は、実施例３の電池の放電性能評価結果が比較例３の電池の放電性能評価結果と同等であり、実施例３の電池の放電性能評価結果が比較例５の電池の放電性能評価結果と同等であることを示している。すなわち、複数の放電性能評価結果は、距離Ａが同等である複数の電池の放電性能が同等であることを示している。 The multiple discharge performance evaluation results show that the discharge performance evaluation result of the battery of Example 3 is equivalent to the discharge performance evaluation result of the battery of Comparative Example 3, and the discharge performance evaluation result of the battery of Example 3 is equivalent to the discharge performance evaluation result of the battery of Comparative Example 5. This shows that the results are equivalent to the discharge performance evaluation results. That is, the plurality of discharge performance evaluation results indicate that the plurality of batteries having the same distance A have the same discharge performance.
複数の放電性能評価結果は、さらに、実施例１の電池の放電性能評価結果が実施例２の電池の放電性能評価結果より良好であることを示し、実施例２の電池の放電性能評価結果が実施例３の電池の放電性能評価結果より良好であることを示している。すなわち、複数の放電性能評価結果は、距離Ａが短いほど放電性能が良好であることを示している。距離Ａが短いほど放電性能が良好であることは、距離Ａが短いほど正極３に含まれる正極活物質の量が多いことによるものと考えられる。
The multiple discharge performance evaluation results further show that the discharge performance evaluation result of the battery of Example 1 is better than the discharge performance evaluation result of the battery of Example 2, and the discharge performance evaluation result of the battery of Example 2 is better than the discharge performance evaluation result of the battery of Example 2. This shows that the results are better than the discharge performance evaluation results of the battery of Example 3. That is, the plurality of discharge performance evaluation results indicate that the shorter the distance A, the better the discharge performance. The reason why the discharge performance is better as the distance A is shorter is considered to be because the shorter the distance A is, the larger the amount of positive electrode active material contained in the
［実施形態の電池１の効果］
実施形態の電池１は、筒形に形成される正極缶１１と、正極缶１１の内側に配置される正極３と、負極５と、負極５に埋め込まれる集電棒６と、正極缶１１の開口部を塞ぐ負極端子板１２と、封口ガスケット１４とを備えている。封口ガスケット１４は、負極端子板１２と正極缶１１との間に形成される隙間を封止する周縁部３１と、集電棒６が固定されるボス部３２と、ボス部３２が周縁部３１に固定されるようにボス部３２と周縁部３１との間に配置される接続部３３とを備えている。正極缶１１には、正極缶１１の内周面から突出するビーディング部２１が形成されている。封口ガスケット１４は、周縁部３１がビーディング部２１に引っかかることにより、正極缶１１に固定されている。ビーディング部２１のうちの内周面から最も突出している頂上部分２４と正極３との間の距離は、接続部３３と正極３との間の距離より大きい。このとき、実施形態の電池１は、内部空間２９のうちの正極３が配置されないデッドスペースを減少させることができ、内部空間２９のうちの正極３が配置される空間を増加させることができる。
[Effects of battery 1 of embodiment]
The battery 1 of the embodiment includes a positive electrode can 11 formed in a cylindrical shape, a
また、実施形態の電池１の接続部３３と正極３との間の距離Ａは、４ｍｍ以下である。たとえば、実施形態の電池１は、距離Ａが４ｍｍより大きくする必要がある他の電池より、電池１に充填される正極３の量を増加させることができる。実施形態の電池１は、正極３が充填される量が増加することにより、正極３に含まれる正極活物質の量を増加させることができ、放電容量を増加させ、放電性能を向上させることができる。
Moreover, the distance A between the
また、実施形態の電池１の周縁部３１には、ビーディング部２１に嵌合する凹部３４が形成されている。このとき、実施形態の電池１は、封口体を正極缶１１に対して適切に配置させることができ、適切に作製される。
Furthermore, a
［他の実施形態の電池］
他の実施形態の電池４０は、図５に示されているように、既述の電池１の正極缶１１が他の正極缶４１に置換され、封口ガスケット１４が他の封口ガスケット５１に置換され、他の部分は、既述の電池１既述の電池１と同じである。図５は、他の実施形態の電池４０の一部を示す拡大断面図である。正極缶４１は、既述の正極缶１１の側面部分１５が他の側面部分４３に置換され、他の部分は、既述の正極缶１１と同じである。側面部分４３は、既述の側面部分１５のビーディング部２１が他のビーディング部４４に置換され、側面部分４３の他の部分は、既述の側面部分１５と同じである。ビーディング部４４は、頂上部分４５と開口側傾斜部分４６と正極側傾斜部分４７とを備えている。ビーディング部４４は、頂上部分４５が側面部分４３の内周面から最も突出するように、形成されている。開口側傾斜部分４６は、頂上部分４５の開口側端２３に近い側に形成されている。開口側傾斜部分４６は、円錐面に沿うように形成され、頂上部分４５に近づくにつれて内周面から突出する突出量が大きくなるように、形成されている。正極側傾斜部分４７は、頂上部分４５の正極３に近い側に形成されている。正極側傾斜部分４７は、円錐面に沿うように形成され、頂上部分４５に近づくにつれて内周面から突出する突出量が大きくなるように、形成されている。
[Battery of other embodiments]
In a
ビーディング部４４は、さらに、開口側傾斜部分４６が側面部分４３に対して傾斜している程度が、正極側傾斜部分４７が側面部分４３に対して傾斜している程度より急峻になるように、形成されている。すなわち、ビーディング部４４は、側面部分４３が沿う円柱の側面の母線と、開口側傾斜部分４６が沿う円錐面の母線とがなす角が、側面部分４３が沿う円柱の側面の母線と、正極側傾斜部分４７が沿う円錐面の母線とがなす角より大きくなるように、形成されている。ビーディング部４４は、さらに、側面部分４３が沿う円柱の側面の母線と、開口側傾斜部分４６が沿う円錐面の母線とがなす角が、図１に示される既述の電池１の側面部分１５が沿う円柱の側面の母線と、開口側傾斜部分２５が沿う円錐面の母線とがなす角より大きくなるように、形成されている。たとえば、ビーディング部４４は、側面部分４３が沿う円柱の側面の母線と、開口側傾斜部分４６が沿う円錐面の母線とがなす角が４５度より大きくなるように形成されている。
The
封口ガスケット５１は、既述の封口ガスケット１４の凹部３４に置換して他の凹部５２が形成され、封口ガスケット５１の他の部分は、既述の封口ガスケット１４と同じである。凹部５２には、奥底部５３と開口側傾斜面５４と正極側傾斜面５５とが形成されている。凹部５２は、奥底部５３が周縁部３１の外周面から最も深くなるように、形成されている。開口側傾斜面５４は、奥底部５３の開口部１８に近い側に形成されている。正極側傾斜面５５は、奥底部５３の開口部１８から遠い側に形成されている。
In the sealing
封口ガスケット５１は、ビーディング部４４が凹部５２に嵌合することにより、ビーディング部４４が開口部１８から遠ざからないように、正極缶４１に固定されている。凹部５２は、奥底部５３が頂上部分４５に対向し、開口側傾斜面５４が開口側傾斜部分４６に対向し、正極側傾斜面５５が正極側傾斜部分４７に対向するときに、ビーディング部４４に適切に嵌合される。すなわち、封口ガスケット５１の周縁部３１の外周面が沿う円柱の側面の母線と、開口側傾斜面５４が沿う円錐面の母線とがなす角は、周縁部３１の外周面が沿う円柱の側面の母線と、正極側傾斜面５５が沿う円錐面の母線とがなす角より大きい。ビーディング部４４の周縁部３１は、周縁部３１の一端がカール部２２に接触することにより、封口ガスケット５１が正極缶４１の内部から抜け出ないように、正極缶４１に固定されている。このとき、封口ガスケット１４の周縁部３１は、負極端子板１２の縁を取り囲み、負極端子板１２の縁と正極缶１１とに挟まれ、負極端子板１２の縁と正極缶１１との間に形成される隙間を塞いでいる。
The sealing
電池４０は、ビーディング部４４と凹部５２とがこのように形成されることにより、既述の電池１に比較して、封口ガスケット５１が所定の位置から正極３の側に移動しないように、正極缶４１に適切に固定されることができる。
By forming the
［実施形態の電池４０の評価試験］
実施形態の電池４０の効果を確認するために、複数の電池試料がさらに作製され、複数の電池試料の各々に他の複数の評価試験がさらに実行されている。表２は、複数の電池試料に対応する複数の作製条件と複数の評価結果とを示している。
In order to confirm the effects of the
複数の電池試料は、作製条件が互いに異なるように、作製されている。作製条件は、くぼみ形状とガスケット吸水率とにより示される。複数の電池試料は、その作製条件が互いに異なること以外は、互いに同様に作製されている。 A plurality of battery samples are manufactured under different manufacturing conditions. The manufacturing conditions are indicated by the shape of the recess and the water absorption rate of the gasket. The plurality of battery samples were manufactured in the same way except that the manufacturing conditions were different from each other.
くぼみ形状は、「傾きあり」または「傾きなし」を示している。ある電池試料のくぼみ形状が「傾きあり」を示すときに、その電池試料には、図５に示される電池４０と同様に、ビーディング部４４と凹部５２とが形成されている。ある電池試料のくぼみ形状が「傾きなし」を示すときに、その電池試料には、図１に示される電池１と同様に、ビーディング部２１と凹部３４とが形成されている。
The shape of the depression indicates "inclined" or "without inclination." When the concave shape of a certain battery sample shows "inclined", the
ある電池試料のガスケット吸水率は、その電池試料に用いられる封口ガスケットの吸水率を示し、その電池試料に用いられる封口ガスケットの質量に対する、封口ガスケットに含まれている水分の質量の比率を示している。すなわち、ある電池試料のガスケット吸水率が「Ｘ％」を示すときに、その電池試料の封口ガスケットに含まれている水分の質量を、封口ガスケットの質量で除算した値に１００を乗算した値がＸの値に等しいことを示している。封口ガスケットのサイズは、ガスケット吸水率が変化することにより変化し、たとえば、ガスケット吸水率が小さいほど小さくなる。封口ガスケットのサイズが変化したときに、封口ガスケットの凹部は、正極缶のビーディング部に適切に嵌合しないことがある。封口ガスケットは、凹部がビーディング部に適切に嵌合しないときに、正極缶に対して適切な位置に配置されていない状態で正極缶に固定されることがある。 The gasket water absorption rate of a certain battery sample indicates the water absorption rate of the sealing gasket used for that battery sample, and indicates the ratio of the mass of water contained in the sealing gasket to the mass of the sealing gasket used for that battery sample. There is. In other words, when the gasket water absorption rate of a certain battery sample is "X%", the value obtained by multiplying the mass of water contained in the sealing gasket of that battery sample by the mass of the sealing gasket by 100 is It shows that it is equal to the value of X. The size of the sealing gasket changes as the gasket water absorption rate changes; for example, the smaller the gasket water absorption rate, the smaller the size. When the size of the sealing gasket changes, the recessed portion of the sealing gasket may not fit properly into the beading portion of the positive electrode can. The sealing gasket may be secured to the positive can without being properly positioned relative to the positive can when the recess does not fit properly into the beading.
実施例４の電池のくぼみ形状は、「傾きあり」を示している。実施例４の電池のガスケット吸水率は、「０．０％」を示している。すなわち、実施例４の電池は、図５に示される電池４０のように形成され、かつ、封口ガスケット５１の吸水率が０．０％に等しい封口ガスケット５１を用いて作製されている。
The concave shape of the battery of Example 4 shows a "slanted" shape. The gasket water absorption rate of the battery of Example 4 is "0.0%". That is, the battery of Example 4 is formed like the
実施例５の電池のくぼみ形状は、「傾きあり」を示している。実施例５の電池のガスケット吸水率は、「１．５％」を示している。すなわち、実施例５の電池は、図５に示される電池４０のように形成され、かつ、吸水率が１．５％に等しい封口ガスケット５１を用いて作製されている。
The concave shape of the battery of Example 5 shows a "slanted" shape. The gasket water absorption rate of the battery of Example 5 is "1.5%". That is, the battery of Example 5 is formed like the
実施例６の電池のくぼみ形状は、「傾きあり」を示している。実施例６の電池のガスケット吸水率は、「３．０％」を示している。すなわち、実施例６の電池は、図５に示される電池４０のように形成され、かつ、吸水率が３．０％に等しい封口ガスケット５１を用いて作製されている。
The shape of the recess in the battery of Example 6 is "slanted". The gasket water absorption rate of the battery of Example 6 is 3.0%. That is, the battery of Example 6 is formed like the
実施例７の電池のくぼみ形状は、「傾きなし」を示している。実施例７の電池のガスケット吸水率は、「０．０％」を示している。すなわち、実施例７の電池は、図１に示される電池１のように形成され、かつ、吸水率が０．０％に等しい封口ガスケット１４を用いて作製されている。
The concave shape of the battery of Example 7 shows "no inclination". The gasket water absorption rate of the battery of Example 7 is "0.0%". That is, the battery of Example 7 is formed like the battery 1 shown in FIG. 1, and is manufactured using a sealing
実施例８の電池のくぼみ形状は、「傾きなし」を示している。実施例８の電池のガスケット吸水率は、「１．５％」を示している。すなわち、実施例８の電池は、図１に示される電池１のように形成され、かつ、吸水率が１．５％に等しい封口ガスケット１４を用いて作製されている。
The concave shape of the battery of Example 8 shows "no inclination". The gasket water absorption rate of the battery of Example 8 is "1.5%". That is, the battery of Example 8 is formed like the battery 1 shown in FIG. 1, and is manufactured using a sealing
実施例９の電池のくぼみ形状は、「傾きなし」を示している。実施例９の電池のガスケット吸水率は、「３．０％」を示している。すなわち、実施例９の電池は、図１に示される電池１のように形成され、かつ、吸水率が３．０％に等しい封口ガスケット１４を用いて作製されている。
The concave shape of the battery of Example 9 shows "no inclination". The gasket water absorption rate of the battery of Example 9 is 3.0%. That is, the battery of Example 9 was formed like the battery 1 shown in FIG. 1, and was manufactured using a sealing
表２の複数の評価結果は、複数の目視評価結果と複数の充電漏液評価結果と複数の放電破裂評価結果とを含んでいる。
複数の目視評価結果は、複数の電池試料に対応している。複数の目視評価結果のうちのある電池試料に対応する目視評価結果は、表１の複数の目視評価結果と同様に、その電池試料としてされた１００個の電池のうちの封口体ずれ電池の個数を１００で除算した値を示している。
The plurality of evaluation results in Table 2 include a plurality of visual evaluation results, a plurality of charge leakage evaluation results, and a plurality of discharge rupture evaluation results.
The multiple visual evaluation results correspond to multiple battery samples. As with the multiple visual evaluation results in Table 1, the visual evaluation result corresponding to a certain battery sample among the multiple visual evaluation results is the number of batteries with misaligned seals among the 100 batteries that were used as the battery sample. It shows the value obtained by dividing by 100.
複数の目視評価結果は、実施例４、５、６、８の電池として作製された１００個の電池に封口体ずれ電池が含まれていないことを示している。複数の目視評価結果は、さらに、実施例７電池として作製された１００個の電池に、封口体が適切な位置から正極３に近い側にずれる５個の封口体ずれ電池が含まれていることを示している。複数の目視評価結果は、さらに、実施例９電池として作製された１００個の電池に、封口体が適切な位置から正極３から遠い側にずれる３個の封口体ずれ電池が含まれていることを示している。すなわち、複数の目視評価結果は、図５に示される電池４０が、封口ガスケット５１の吸水率が変化しても封口体が正極缶４１に対してずれにくいことを示している。複数の目視評価結果は、図１に示される電池１が、封口ガスケット１４の吸水率が変化すると封口体が正極缶に対してずれることがあることを示している。
A plurality of visual evaluation results show that none of the 100 batteries manufactured as batteries of Examples 4, 5, 6, and 8 contained a battery with a displaced seal. The multiple visual evaluation results further showed that among the 100 batteries manufactured as Example 7 batteries, there were 5 batteries with misaligned seals in which the seals were shifted from the appropriate position to the side closer to the
複数の目視評価結果は、さらに、図５に示される電池４０が、図１に示される電池１に比較して、封口ガスケットのサイズが変化しても封口体が正極缶に対してずれにくいことを示している。すなわち、複数の目視評価結果は、ビーディング部４４の開口側傾斜部分４６の傾斜が急峻であるときに、封口ガスケットのサイズが変化しても封口体が正極缶に対してずれにくいことを示している。
The multiple visual evaluation results further showed that, compared to battery 1 shown in FIG. 1, the
複数の充電漏液評価結果は、複数の電池試料に対応している。複数の充電漏液評価結果のうちのある電池試料に対応する充電漏液評価結果は、表１の複数の充電漏液評価結果と同様に、その電池試料としてされた１００個の電池のうちの漏液電池が発生した割合を示している。 A plurality of charging liquid leakage evaluation results correspond to a plurality of battery samples. The charging liquid leakage evaluation result corresponding to a certain battery sample among the plurality of charging liquid leakage evaluation results is the same as the plurality of charging liquid leakage evaluation results in Table 1. It shows the percentage of leaking batteries.
複数の充電漏液評価結果は、実施例４～６、８の電池として作製された１００個の電池のすべてに漏液が発生することを示し、実施例４～６、８の電池の安全弁３９が適切に作動することを示している。複数の充電漏液評価結果は、実施例７の電池として作製された１００個の電池のうちの９８個の電池に漏液が発生したことを示している。複数の充電漏液評価結果は、さらに、漏液が発生しなかった２個の電池が、実施例７の電池として作製された１００個の電池のうちの５個の封口体ずれ電池に含まれていたことを示している。複数の充電漏液評価結果は、実施例９の電池として作製された１００個の電池のうちの９９個の電池に漏液が発生したことを示している。複数の充電漏液評価結果は、さらに、漏液が発生しなかった１個の電池が、実施例９の電池として作製された１００個の電池のうちの３個の封口体ずれ電池に含まれていたことを示している。 The results of multiple charging liquid leakage evaluations show that liquid leakage occurs in all of the 100 batteries manufactured as the batteries of Examples 4 to 6 and 8, and the safety valve 39 of the batteries of Examples 4 to 6 and 8 indicates that it is working properly. A plurality of charging liquid leakage evaluation results show that liquid leakage occurred in 98 of the 100 batteries manufactured as the batteries of Example 7. The results of multiple charging leakage evaluations further show that the two batteries in which no leakage occurred were among the 5 batteries with a misaligned seal out of 100 batteries fabricated as batteries of Example 7. It shows that it was. A plurality of charging liquid leakage evaluation results show that liquid leakage occurred in 99 of the 100 batteries manufactured as the batteries of Example 9. The results of multiple charge leakage evaluations further showed that one battery in which no leakage occurred was included among the 3 sealed batteries out of 100 batteries fabricated as the batteries of Example 9. It shows that it was.
複数の充電漏液評価結果は、図５に示される電池４０が、サイズが変化した封口ガスケットを用いて作製された場合でも、安全弁３９が適切に作動することを示している。複数の充電漏液評価結果は、さらに、図１に示される電池１が、サイズが変化した封口ガスケットを用いて作製されたときに、安全弁３９が適切に作動しないことがあることを示している。
A plurality of charging leakage evaluation results show that the safety valve 39 operates appropriately even when the
複数の充電破裂評価結果は、複数の電池試料に対応している。複数の充電破裂評価結果のうちのある電池試料に対応する充電破裂評価結果は、表１の複数の充電破裂評価結果と同様に、その電池試料としてされた１００個の電池のうちの破裂電池が発生した割合を示している。 Multiple charge burst evaluation results correspond to multiple battery samples. The charge rupture evaluation results corresponding to a certain battery sample among the plurality of charge rupture evaluation results are similar to the plurality of charge rupture evaluation results in Table 1. It shows the percentage of occurrences.
複数の充電破裂評価結果は、実施例４～６、８の電池として作製された１００個の電池のすべてに破裂が発生しないことを示している。複数の充電破裂評価結果は、実施例７の電池として作製された１００個の電池のうちの２個の電池に漏液が発生しないで破裂が発生したことを示している。複数の充電破裂評価結果は、実施例９の電池として作製された１００個の電池のうちの１個の電池に漏液が発生しないで破裂が発生したことを示している。 The multiple charge burst evaluation results show that none of the 100 batteries produced as the batteries of Examples 4 to 6 and 8 burst. The results of a plurality of charge rupture evaluations show that out of 100 batteries manufactured as the batteries of Example 7, two batteries burst without leaking. The results of a plurality of charge rupture evaluations show that one battery out of 100 batteries fabricated as the battery of Example 9 burst without leaking.
複数の充電破裂評価結果は、図５に示される電池４０が、サイズが変化した封口ガスケットを用いて作製された場合でも、破裂を防止することができることを示している。複数の充電破裂評価結果は、さらに、サイズが変化した封口ガスケットを用いて作製されたときに、図１に示される電池１に破裂が発生することがあることを示している。表２の複数の評価結果は、サイズが変化した封口ガスケットを用いて作製された場合でも、図５に示される電池４０が、図１に示される電池１に比較して、封口体が適切に正極缶に固定されることを示している。
The results of multiple charge burst evaluations indicate that bursting can be prevented even when the
封口ガスケット１４、５１の凹部３４、５２は、封口体が正極缶１１、４１に対してずれているときに、ビーディング部２１、４４に適切に嵌合していないことがある。封口ガスケット１４、５１は、凹部３４、５２がビーディング部２１、４４に適切に嵌合していないときに、不適切に変形することがある。安全弁３９は、封口ガスケット１４、５１が不適切に変形することにより、内部空間２９の圧力が上昇した場合でも、破断しないことがある。電池は、内部空間２９の圧力が上昇したときで、安全弁３９が破断しないときに、内部空間２９の圧力を降下させることができず、破裂が発生することがある。すなわち、表２の複数の評価結果は、図５に示される電池４０が、吸水率が変化した封口ガスケット５１を用いて作製された場合でも、封口ガスケット５１が不適切に変形しないように、封口体が正極缶４１に適切に取り付けられることができることを示している。
The
ところで、既述の電池１の封口ガスケット１４には、ビーディング部２１に嵌合する凹部３４が形成されているが、凹部３４が形成されていない他の封口ガスケットに置換されてもよい。このとき、その置換された封口ガスケットは、周縁部の正極３に近い側の端が接続部３３の正極側端３８の正極３から遠い側に配置されてビーディング部２１に接触することにより、正極３に向かって移動しないように正極缶１１に固定される。この場合でも、電池は、内部空間２９のうちの正極３が配置されないデッドスペースを減少させ、内部空間２９のうちの正極３が配置される空間を増加させることができる。
By the way, although the sealing
以上、実施例を説明したが、前述した内容により実施例が限定されるものではない。また、前述した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、前述した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。さらに、実施例の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換及び変更のうち少なくとも１つを行うことができる。 Although the embodiments have been described above, the embodiments are not limited to the contents described above. Furthermore, the above-mentioned components include those that can be easily assumed by those skilled in the art, those that are substantially the same, and those that are in a so-called equivalent range. Furthermore, the aforementioned components can be combined as appropriate. Furthermore, at least one of various omissions, substitutions, and modifications of the components can be made without departing from the gist of the embodiments.
１ ：電池
３ ：正極
５ ：負極
６ ：集電棒
１１：正極缶
１２：負極端子板
１４：封口ガスケット
１５：側面部分
１８：開口部
２１：ビーディング部
２２：カール部
２４：頂上部分
２５：開口側傾斜部分
２６：正極側傾斜部分
２９：内部空間
３１：周縁部
３２：ボス部
３３：接続部
３４：凹部
３９：安全弁
４０：電池
４１：正極缶
４３：側面部分
４４：ビーディング部
４５：頂上部分
４６：開口側傾斜部分
４７：正極側傾斜部分
５１：封口ガスケット
５２：凹部
1: Battery 3: Positive electrode 5: Negative electrode 6: Current collector rod 11: Positive electrode can 12: Negative electrode terminal plate 14: Sealing gasket 15: Side portion 18: Opening portion 21: Beading portion 22: Curled portion 24: Top portion 25: Opening Side inclined part 26: Positive electrode side inclined part 29: Internal space 31: Peripheral part 32: Boss part 33: Connection part 34: Recessed part 39: Safety valve 40: Battery 41: Positive electrode can 43: Side part 44: Beading part 45: Top Part 46: Opening side inclined part 47: Positive electrode side inclined part 51: Sealing gasket 52: Recessed part
Claims (5)
前記正極缶の内側に配置される正極と、
負極と、
前記負極に埋め込まれる集電棒と、
前記正極缶の開口部を塞ぐ負極端子板と、
ガスケットとを備え、
前記ガスケットは、
前記負極端子板と前記正極缶との間に形成される隙間を封止する周縁部と、
前記集電棒が固定されるボス部と、
前記ボス部が前記周縁部に固定されるように前記ボス部と前記周縁部との間に配置される接続部とを有し、
前記正極缶には、前記正極缶の内周面から突出するビーディング部が形成され、
前記ガスケットは、前記周縁部が前記ビーディング部に引っかかることにより、前記正極缶に固定され、
前記ビーディング部のうちの前記内周面から最も突出している頂上部分と前記正極との間の距離は、前記接続部と前記正極との間の距離より大きい
電池。 A positive electrode can formed into a cylindrical shape,
a positive electrode disposed inside the positive electrode can;
a negative electrode;
a current collector rod embedded in the negative electrode;
a negative electrode terminal plate that closes the opening of the positive electrode can;
Equipped with a gasket,
The gasket is
a peripheral edge portion that seals a gap formed between the negative terminal plate and the positive electrode can;
a boss portion to which the current collector rod is fixed;
a connecting portion disposed between the boss portion and the peripheral edge portion such that the boss portion is fixed to the peripheral edge portion;
The positive electrode can has a beading portion protruding from the inner circumferential surface of the positive electrode can,
The gasket is fixed to the positive electrode can by the peripheral portion being caught on the beading portion,
The distance between the top part of the beading part that protrudes most from the inner circumferential surface and the positive electrode is larger than the distance between the connecting part and the positive electrode.
請求項１に記載の電池。 The battery according to claim 1, wherein a distance between the connecting portion and the positive electrode is 4 mm or less.
請求項１または請求項２に記載の電池。 The battery according to claim 1 or 2, wherein the peripheral edge portion is formed with a recessed portion that fits into the beading portion.
前記頂上部分の前記正極に近い側に形成される第１傾斜部と、
前記頂上部分の前記正極から遠い側に形成される第２傾斜部とを有し、
前記第１傾斜部が前記頂上部分に近づくにつれて前記内周面から突出する変化率は、前記第２傾斜部が前記頂上部分に近づくにつれて前記内周面から突出する変化率より大きい
請求項３に記載の電池。 The beading part is
a first slope formed on a side of the top portion closer to the positive electrode;
a second slope formed on a side of the top portion far from the positive electrode;
4. A rate of change in which the first sloped portion protrudes from the inner circumferential surface as it approaches the top portion is greater than a rate of change in which the second sloped portion protrudes from the inner circumferential surface as it approaches the top portion. Batteries listed.
を製造する電池製造方法であり、
前記正極缶に前記正極が挿入された後に前記正極缶に前記ビーディング部を形成することと、
前記ビーディング部が形成された後に前記周縁部が前記ビーディング部に適切に接触するように前記ガスケットを前記正極缶に挿入することと、
前記ガスケットが前記正極缶に挿入された後に、前記ガスケットと前記負極端子板とが前記正極缶に固定されるように、前記正極缶にカール部を形成すること
とを備える電池製造方法。 A battery manufacturing method for manufacturing the battery according to any one of claims 1 to 4,
forming the beading portion in the positive electrode can after the positive electrode is inserted into the positive electrode can;
inserting the gasket into the positive electrode can such that the peripheral edge portion properly contacts the beading portion after the beading portion is formed;
After the gasket is inserted into the positive electrode can, a curled portion is formed in the positive electrode can so that the gasket and the negative terminal plate are fixed to the positive electrode can.
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