JP2950543B2 - 筒形電池 - Google Patents
筒形電池Info
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、筒形電池の封口部の改良に関するもので
ある。
ある。
《従来技術とその問題点》 まず、この発明の対象となる筒形電池の封口構造を図
に従って説明する。図において、10は有底円筒形の電池
ケース、12は電池ケース10の開口部を塞ぐ皿状の端子
板、14は電池ケース10と端子板12との間に介在する絶縁
性の環状封口ガスケットである。
に従って説明する。図において、10は有底円筒形の電池
ケース、12は電池ケース10の開口部を塞ぐ皿状の端子
板、14は電池ケース10と端子板12との間に介在する絶縁
性の環状封口ガスケットである。
この種の筒形電池では一般に次の手順で封口される。
電池ケース10内に発電要素を装填した後、電池ケース10
の開口端から一定量下方位置にビーディング加工を施
し、電池ケース10の内方へ棚状に突出したビーディング
部10aを形成する。次に、電池ケース10の開口部分に封
口ガスケット14と端子板12を圧入嵌合する。
電池ケース10内に発電要素を装填した後、電池ケース10
の開口端から一定量下方位置にビーディング加工を施
し、電池ケース10の内方へ棚状に突出したビーディング
部10aを形成する。次に、電池ケース10の開口部分に封
口ガスケット14と端子板12を圧入嵌合する。
封口ガスケット14は断面Ｌ字形をなす環状に形成され
ており、上記ビーディング部10aを座として位置決めさ
れる。端子板12の中央には凸部12aが形成されていると
ともに、その周縁部には上方へ弯曲形成されて立ち上っ
たフランジ部12bが形成されている。この立ち上りフラ
ンジ部12bの基部が封口ガスケット14の水平面に接し、
立ち上りフランジ部12bが封口ガスケット14の垂直部に
接する。
ており、上記ビーディング部10aを座として位置決めさ
れる。端子板12の中央には凸部12aが形成されていると
ともに、その周縁部には上方へ弯曲形成されて立ち上っ
たフランジ部12bが形成されている。この立ち上りフラ
ンジ部12bの基部が封口ガスケット14の水平面に接し、
立ち上りフランジ部12bが封口ガスケット14の垂直部に
接する。
次に、電池ケース10の開口端縁部10bをカール加工に
よって内側へ絞り、縮径する。これによって封口ガスケ
ット14が端子板12の立ち上りフランジ部12bと電池ケー
ス10のビーディング部10aおよびカール部10bとの間で挟
圧され、圧縮される。この圧縮力によって電池内部を密
閉している。
よって内側へ絞り、縮径する。これによって封口ガスケ
ット14が端子板12の立ち上りフランジ部12bと電池ケー
ス10のビーディング部10aおよびカール部10bとの間で挟
圧され、圧縮される。この圧縮力によって電池内部を密
閉している。
なお、電池ケース10および端子板12はそれぞれ電池の
端子を兼ねるもので、端子板12は図示しない内部配線に
よって発電要素の一方極に接続される。
端子を兼ねるもので、端子板12は図示しない内部配線に
よって発電要素の一方極に接続される。
従来のこの種の円筒形電池においては、上記端子板12
はビッカース硬度180程度の一般的な鉄・ニッケルメッ
キ板あるいはビッカース硬度200以下のステンレス鋼を
絞り加工してビッカース硬度200〜250と部分的に硬化さ
せた材料からなり、また封口ガスケット14はロックウエ
ウ硬度95程度のポリプロピレンからなり、封口ガスケッ
ト14は電池ケース10と端子板12の間で20〜50％の圧縮率
で圧縮されていた。しかしこのものでは、封口部の圧縮
力が比較的弱く、特に高温下での長期保存で密閉性能が
低下し、電池の重量低下が顕著になる。これは高温下に
おいて、封口ガスケット14の弾性力が徐々に低下するた
めである。
はビッカース硬度180程度の一般的な鉄・ニッケルメッ
キ板あるいはビッカース硬度200以下のステンレス鋼を
絞り加工してビッカース硬度200〜250と部分的に硬化さ
せた材料からなり、また封口ガスケット14はロックウエ
ウ硬度95程度のポリプロピレンからなり、封口ガスケッ
ト14は電池ケース10と端子板12の間で20〜50％の圧縮率
で圧縮されていた。しかしこのものでは、封口部の圧縮
力が比較的弱く、特に高温下での長期保存で密閉性能が
低下し、電池の重量低下が顕著になる。これは高温下に
おいて、封口ガスケット14の弾性力が徐々に低下するた
めである。
そこで、封口ガスケット14としてより硬度の大きいも
のを使用することが考えられる。例えばロックウエル硬
度105前後のポリプロピレンで封口ガスケット14を構成
した場合、上記の高温保存における減量（電池成分が漏
出することによる重量低下）は少なくなる。しかし封口
ガスケット14の硬度を大きくすると、電池ケース10を縮
径加工するときに端子板12の立ち上りフランジ部12bも
内方へ変形しやすくなる。あるいは、フランジ部12bの
基部の曲率が小さい場合には、端子板平坦部から外方に
変形しやすくなる。このような端子板の変形が生じる
と、例えばマイナス20℃と60℃間の温度ショックテスト
を行なった後の保存性能は非常に悪くなる。これは温度
ショックによって封口ガスケットの弾性力が低下する
と、立ち上りフランジ部12bの変形が大きく影響し、電
池成分の漏出が多くなってしまうからである。
のを使用することが考えられる。例えばロックウエル硬
度105前後のポリプロピレンで封口ガスケット14を構成
した場合、上記の高温保存における減量（電池成分が漏
出することによる重量低下）は少なくなる。しかし封口
ガスケット14の硬度を大きくすると、電池ケース10を縮
径加工するときに端子板12の立ち上りフランジ部12bも
内方へ変形しやすくなる。あるいは、フランジ部12bの
基部の曲率が小さい場合には、端子板平坦部から外方に
変形しやすくなる。このような端子板の変形が生じる
と、例えばマイナス20℃と60℃間の温度ショックテスト
を行なった後の保存性能は非常に悪くなる。これは温度
ショックによって封口ガスケットの弾性力が低下する
と、立ち上りフランジ部12bの変形が大きく影響し、電
池成分の漏出が多くなってしまうからである。
このフランジ部12bの変形、あるいは端子板平坦部の
変形を減じる方法として、端子板の厚さを厚くして強度
を上げることもできるが、この場合にも封口ガスケット
の圧縮が強くなり、封口ガスケットの割れ又は弾力性の
低下（リーク性の増大）を生じる。（要するに、端子板
の復元性を保った状態で封口部を形成する必要があ
る。）又、ビッカース硬度200〜250に加工硬化したステ
ンレス鋼を使用しても、硬度の低い部分付近での端子板
の変形が伴ない漏出抑制にはあまり効果がなかった。
変形を減じる方法として、端子板の厚さを厚くして強度
を上げることもできるが、この場合にも封口ガスケット
の圧縮が強くなり、封口ガスケットの割れ又は弾力性の
低下（リーク性の増大）を生じる。（要するに、端子板
の復元性を保った状態で封口部を形成する必要があ
る。）又、ビッカース硬度200〜250に加工硬化したステ
ンレス鋼を使用しても、硬度の低い部分付近での端子板
の変形が伴ない漏出抑制にはあまり効果がなかった。
《発明の目的》 この発明の目的は、上述した構造の円筒形電池におい
て、その封口性能を向上させ、電池成分の漏出による減
量をなくし、厳しい条件下で長期保存しても良好な性能
を維持できるようにすることにある。
て、その封口性能を向上させ、電池成分の漏出による減
量をなくし、厳しい条件下で長期保存しても良好な性能
を維持できるようにすることにある。
《発明の構成》 上記の目的を達成するために、この発明は、上記端子
板をビッカース硬度250以上の金属板で構成するととも
に、上記封口ガスケットをロックウエル硬度100以上の
合成樹脂で構成し、かつ封口ガスケットを圧縮率20〜60
％の範囲で圧縮したことを特徴とする。
板をビッカース硬度250以上の金属板で構成するととも
に、上記封口ガスケットをロックウエル硬度100以上の
合成樹脂で構成し、かつ封口ガスケットを圧縮率20〜60
％の範囲で圧縮したことを特徴とする。
《実 施 例》 この発明は先に説明した図示の封口構造の筒形電池に
適用される。つまり、発電要素を収納した有底円筒形電
池ケース10の開口端部の内側に環状の封口ガスケット14
を介して皿状の端子板12を嵌合してこの開口部を塞ぎ、
電池ケース10の開口端縁部10bをカール加工によって縮
径し、この開口端縁部と端子板12との間で封口ガスケッ
ト14を圧縮して電池内部を密閉する。電池ケース10には
ビーディング部10aが形成され、封口ガスケット14はこ
のビーディング部10aを座として位置決めされる。ま
た、端子板12の周縁は上方へ弯曲して立ち上り形成さ
れ、立ち上りフランジ部10bとなっている。断面Ｌ字形
の封口ガスケット14は、端子板12の立ち上りフランジ部
12bおよびその基部と、電池ケース10のビーディング部1
0aとカール部10bとの間で水平および垂直方向に圧縮さ
れている。
適用される。つまり、発電要素を収納した有底円筒形電
池ケース10の開口端部の内側に環状の封口ガスケット14
を介して皿状の端子板12を嵌合してこの開口部を塞ぎ、
電池ケース10の開口端縁部10bをカール加工によって縮
径し、この開口端縁部と端子板12との間で封口ガスケッ
ト14を圧縮して電池内部を密閉する。電池ケース10には
ビーディング部10aが形成され、封口ガスケット14はこ
のビーディング部10aを座として位置決めされる。ま
た、端子板12の周縁は上方へ弯曲して立ち上り形成さ
れ、立ち上りフランジ部10bとなっている。断面Ｌ字形
の封口ガスケット14は、端子板12の立ち上りフランジ部
12bおよびその基部と、電池ケース10のビーディング部1
0aとカール部10bとの間で水平および垂直方向に圧縮さ
れている。
この発明による上記端子板12は、ビッカース硬度250
〜300・板厚0.35〜0.4mmのステンレススチールSUS304を
絞り加工したもので、最終的にビッカース硬度300〜350
としている。そのため従来の端子板に比べて弾性および
強度が増大している。なお、ビッカース硬度200前後の
材料を加工硬化させ、ビッカース硬度300〜350の端子板
12を構成することもできる。
〜300・板厚0.35〜0.4mmのステンレススチールSUS304を
絞り加工したもので、最終的にビッカース硬度300〜350
としている。そのため従来の端子板に比べて弾性および
強度が増大している。なお、ビッカース硬度200前後の
材料を加工硬化させ、ビッカース硬度300〜350の端子板
12を構成することもできる。
また本発明による上記封口ガスケット14は、ロックウ
エル硬度105のポリプロピレンからなり、電池ケース10
のカール加工によって30％前後の圧縮率で圧縮する。
エル硬度105のポリプロピレンからなり、電池ケース10
のカール加工によって30％前後の圧縮率で圧縮する。
上記のものでは封口部の密着力が従来のものより向上
し、60℃程度の高温保存においても電池の減量は非常に
少い。また温度ショックテスト後の長期保存についても
本発明の電池は従来より良好な結果が得られた。その実
験例を以下の表に示している。
し、60℃程度の高温保存においても電池の減量は非常に
少い。また温度ショックテスト後の長期保存についても
本発明の電池は従来より良好な結果が得られた。その実
験例を以下の表に示している。
端子板12のビッカース硬度について180,250,350の３
種類を採用し、封口ガスケットとしてロックウエル硬度
105のものを用い、その圧縮率を10％,20％,40％の３段
階に変化させた。以上の合計９種類の電池をそれぞれ10
個作り、マイナス20℃・６時間と60℃・６時間との間を
急変させる温度ショックテストを５回繰返した後、60℃
で30日間保存した。そして保存前後の電池の減量を測定
し、各10個の電池の減量測定値の中央値を以下の表に示
している。
種類を採用し、封口ガスケットとしてロックウエル硬度
105のものを用い、その圧縮率を10％,20％,40％の３段
階に変化させた。以上の合計９種類の電池をそれぞれ10
個作り、マイナス20℃・６時間と60℃・６時間との間を
急変させる温度ショックテストを５回繰返した後、60℃
で30日間保存した。そして保存前後の電池の減量を測定
し、各10個の電池の減量測定値の中央値を以下の表に示
している。
この実験結果からも明らかなように、ビッカース硬度
250以上の端子板12を用い、封口ガスケット14の圧縮率
を20％以上にすると、電池の長期保存性能が顕著に向上
する。なお、封口ガスケット14の圧縮率は60％を越える
とやはり端子板12が変形したり、封口ガスケットの弾力
性を維持（クリープ性を抑制させるため）するため、60
％以下の圧縮率が好ましい。
250以上の端子板12を用い、封口ガスケット14の圧縮率
を20％以上にすると、電池の長期保存性能が顕著に向上
する。なお、封口ガスケット14の圧縮率は60％を越える
とやはり端子板12が変形したり、封口ガスケットの弾力
性を維持（クリープ性を抑制させるため）するため、60
％以下の圧縮率が好ましい。
《発明の効果》 以上詳細に説明したように、この発明によれば、高温
下での長期保存あるいは温度変化の激しい条件下で保存
しても、封口性能の劣化は極めて少くなり、この種の筒
形電池の保存性能を大幅に向上することができる。
下での長期保存あるいは温度変化の激しい条件下で保存
しても、封口性能の劣化は極めて少くなり、この種の筒
形電池の保存性能を大幅に向上することができる。
図はこの発明の対象である筒形電池の封口構造の一例を
示す部分断面図である。 10……電池ケース、10a……ビーディング部 10b……カール部（開口端縁部） 12……端子板、12a……中央凸部 12b……立ち上りフランジ部 14……封口ガスケット
示す部分断面図である。 10……電池ケース、10a……ビーディング部 10b……カール部（開口端縁部） 12……端子板、12a……中央凸部 12b……立ち上りフランジ部 14……封口ガスケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石黒 康裕 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 (72)発明者 中西 正典 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59−132558（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−35452（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−143265（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- 【請求項１】発電要素を収納した有底円筒形電池ケース
の開口端部の内側に環状の封口ガスケットを介して皿状
の端子板を嵌合してこの開口部を塞ぎ、上記電池ケース
の開口端縁部をカール加工によって縮径し、この開口端
縁部と上記端子板との間で上記封口ガスケットを圧縮し
て電池内部を密閉する構造の筒形電池において、上記端
子板としてビッカース硬度250以上の金属板を使用し、
かつ該端子板の周縁部にＵ字形状の溝を有する立ち上り
フランジ部を形成してなり、上記封口ガスケットとして
ロックウエル硬度100以上の合成樹脂を使用し、かつ該
封口ガスケットを圧縮率20〜60％の範囲で圧縮したこと
を特徴とする筒形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034035A JP2950543B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 筒形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63034035A JP2950543B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 筒形電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01209658A JPH01209658A (ja) | 1989-08-23 |
| JP2950543B2 true JP2950543B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=12403079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63034035A Expired - Lifetime JP2950543B2 (ja) | 1988-02-18 | 1988-02-18 | 筒形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2950543B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6274267B1 (en) * | 1999-07-30 | 2001-08-14 | Moltech Power Systems, Inc. | Seal for electrochemical cell |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59143265A (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-16 | Yuasa Battery Co Ltd | アルカリ電池 |
| JPS6035452A (ja) * | 1983-08-03 | 1985-02-23 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 非水電解液電池 |
| JPS6054740B2 (ja) * | 1983-12-29 | 1985-12-02 | 松下電器産業株式会社 | 電池 |
-
1988
- 1988-02-18 JP JP63034035A patent/JP2950543B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01209658A (ja) | 1989-08-23 |
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