JP2599418Y2 - 筒形アルカリ電池用ガスケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は、発熱を伴う内圧上昇
により確実に破断して内圧を放出できるようにした筒形
アルカリ電池用ガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ電池では、誤使用により電池内
部にガスが発生し、内圧が異常に高くなって破裂するな
どの危険性があるため、事故防止用に防爆構造が採用さ
れている。この防爆構造の一例として、封口のためのガ
スケットのボス部からコーン状に連続する斜面部の一部
に破断用の薄肉の溝部を形成し、内圧が異常に上昇した
ときにこの溝部が破断し、ガスを外部に逃がすものが使
用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】上記のタイプの防爆構
造を備えたアルカリ電池を、例えば密閉容器内で多数個
直列接続する際に、そのうちの一個の極性を誤って逆に
接続した場合には、該当する電池が発熱し、この熱を伴
ってガスが発生する。すると、そのガス圧によりガスケ
ットの斜面部が軟化した状態でダイヤフラム状に変形し
てしまい、破断を生じないまま伸び切り、軟化した斜面
部が負極端子板の内面にはりついたまま内圧が上昇し続
け、防爆構造として有効に機能せずに破裂する危険性が
高い。

【０００４】これは、ガスケットの材料として一般にポ
リエチレンやポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹
脂材料を用いていることも一つの原因となっている。即
ち、電池の誤使用時、充電されたりショートしたりする
場合に電池の発熱により温度が１００℃を越える場合が
あるが、ポリオレフィン系樹脂材料は熱変形温度が６０
℃前後（１８．６Kg／cm² 、荷重時）と低い為に、温度
と圧力によりガスケットが変形し易く、肉薄部が破断せ
ずに変形する場合があるのである。

【０００５】これに対して材料として６，６−ナイロン
などのポリアミド系樹脂材料を用いれば、このものの耐
熱性は１００℃を越えているために、ポリオレフィン系
樹脂材料を用いた場合の不具合は生じにくい。しかしな
がら、ポリオレフィン系に比べて素材価格が高価である
上に吸水性があり、寸法安定性に乏しく、さらにはガス
透過性などにおいてガスケットに要求される他の性能を
満足しない。

【０００６】この考案は以上の問題を解決するものであ
って、その目的は、ガスケット材料として好適なポリオ
レフィン系樹脂材料のように、電池の誤使用による温度
上昇により樹脂材料に軟化が生じたとしても、内圧上昇
に応じて確実に溝部を破断でき、さらに安全性を向上し
た筒形アルカリ電池用ガスケットを提供するものであ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この考案は、負極端子板に接続された集電棒が嵌挿
される中心部と、該中心部の周囲に拡がるコーン形斜面
部と、該斜面部の周囲に立ち上げ形成され、電池ケース
の開口縁にカシメ付けられる立ち上げ部とを備えた筒形
アルカリ電池用ガスケットにおいて、前記斜面部に沿っ
て放射状に形成された破断用の溝部と、該溝部との接近
位置にこれに沿って前記斜面部に一体に立設され、かつ
上端が前記負極端子板の内面に当接される支持リブとを
備えたものである。

【０００８】

【作用】以上の構成によれば、発熱を伴う内圧上昇時に
おいて、支持リブの上端が負極端子板の内面に当接して
おり、この状態で支持リブがガスケットの斜面部のダイ
ヤフラム状の変形を押さえているので、上記斜面部に内
圧が作用すると、最も破断しやすい溝部は変形すること
なしに破断してガスを外部に放出する。

【０００９】

【実施例】以下、この考案の一実施例を図面を用いて詳
細に説明する。図１はこの考案を適用した筒形アルカリ
電池の全体図を示すものである。同図におけるアルカリ
電池は、有底円筒形の正極缶１と、正極缶１の内部に有
底筒形セパレータ２を介してその中央に充填された負極
活物質３および周縁に充填された正極合剤４と、負極活
物質３の中心に挿通された負極集電棒５と、中心に集電
棒５の先端を挿通し、周縁を正極缶１の開口縁に嵌合し
たガスケット６と、ガスケット６の上面に配置され、そ
の中心に集電棒６の上端をスポット溶接した負極端子板
７とを備えている。

【００１０】負極端子板７は凸形の皿状をなし、その中
央突起７ａを端子部とし、適宣位置にガス抜き孔が形成
されているとともに、周縁フランジ部７ｂをガスケット
６の内周部を介して前記正極缶１の開口縁にカシメつけ
られて固定され、またこのカシメ付けにより内部は気密
に封止される。

【００１１】ガスケット６は、ポリプロピレン，ポリエ
チレンなどのポリオレフィン系樹脂を射出成形したもの
であって、図２〜図４に示すように、前記集電棒５を挿
通する中心孔８ａを形成したボス部８と、ボス部８の周
縁にコーン状に拡開する斜面部９と、斜面部９の外周に
立ち上げ形成され前記負極端子板７のフランジ部７ｂの
周縁を巻き込んでカシメ付けられる立ち上げ部９ａとか
らなっている。

【００１２】斜面部９のボス部８を挾む１８０°対向位
置には、一対の破断用の薄肉状溝部１０が放射状に形成
され、またこの溝部１０の片側の接近位置にはこれに沿
って斜面部９の上部に支持リブ１１が一体に立設されて
いる。

【００１３】溝部１０は断面Ｖ字形をなすもので、この
Ｖ字形とすることにより破断しやすい構造とするととも
に、前記支持リブ１１による引け防止に効果がある。ま
たその深さは斜面部９の一般肉厚を０．４mmとすると、
その半分の０．２mm程度の深さに形成されている。

【００１４】支持リブ１１の上部は前記負極端子板７の
端子部７ａおよびこれに連続するフランジ部７ｂの内面
形状に沿った形状であり、負極端子板７の内面に当接す
ることによって前記斜面部９を一定に保持する機能を持
っている。

【００１５】なお、図５，６に示すように、溝部１０の
両側に沿って一対の支持リブ１１を形成するようにして
もよい。

【００１６】次に、以上の片側または両側に支持リブ１
１を持ったガスケット６を組み込んだこの考案によるＬ
Ｒ６形アルカリ電池と、支持リブ１１が設けられていな
い溝部１０を有するガスケットを組み込んだ同規格の従
来のアルカリ電池との各々を６ケ直列に接続し、そのう
ちの一つを極性を逆に接続して２４時間放置し、その電
池の状態を調査したところ、この考案の電池ではサンプ
ル数２００ケの内全ての電池でガスケットの破断が生じ
て内圧を解放することができたのに対し、従来例ではサ
ンプル数２００ケの内３つの電池で斜面部９に破断が生
ぜず、伸び切っていることを確認した。

【００１７】このことは発熱を伴う内圧上昇時において
も支持リブ１１が斜面部９のダイヤフラム状の変形を押
さえ、この状態で斜面部９に内圧が作用するため、最も
破断しやすい溝部１０の部分で破断を生ずるものと推定
される。

【００１８】なお、図７に示すように、前記溝部１０か
らやや離れた位置に支持リブ１１を一体成形したガスケ
ットについて同一の試験を行ったところ、２００ケの内
一つに従来例と同様に伸び切って破断しないものがあ
り、支持リブ１１を設けることの効果が半減することが
確認された。したがって、支持リブ１１の形成位置は前
記溝部１０の接近位置に限定される。

【００１９】

【考案の効果】以上実施例によって詳細に説明したよう
に、この考案による筒形アルカリ電池用ガスケットにあ
っては、発熱を伴う内圧上昇時においても上端が負極端
子板の内面に当接した状態の支持リブが斜面部のダイヤ
フラム状の変形を押さえ、この状態で斜面部に内圧が作
用するため、最も破断しやすい溝部の部分で破断を生じ
ガスを外部に放出するため、従来の破断用溝部のみを設
けたガスケットに比べて発熱を伴う内圧上昇時において
も安全のための機構が確実に作動し、さらに安全性を高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案にかかる筒形アルカリ電池の全体構成
を示す断面図である。

【図２】同ガスケット部分の要部断面図である。

【図３】同要部斜視図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線における断面図である。

【図５】同ガスケットの他の実施例を示す要部斜視図で
ある。

【図６】同要部断面図である。

【図７】比較例による要部断面図である。

【符号の説明】

５ 集電棒 ６ ガスケット ７ 負極端子板 ８ ボス部 ９ 斜面部 １０ 破断用溝部 １１ 支持リブ

フロントページの続き (72)考案者 山下 勝博 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−107558（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−61061（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01M 2/08

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 負極端子板に接続された集電棒が嵌挿さ
   れる中心部と、該中心部の周囲に拡がるコーン形斜面部
   と、該斜面部の周囲に立ち上げ形成され、電池ケースの
   開口縁にカシメ付けられる立ち上げ部とを備えた筒形ア
   ルカリ電池用ガスケットにおいて、前記斜面部に沿って
   放射状に形成された破断用の溝部と、該溝部との接近位
   置にこれに沿って前記斜面部に一体に立設され、かつ上
   端が前記負極端子板の内面に当接される支持リブとを備
   えたことを特徴とする筒形アルカリ電池用ガスケット。