JP3258181B2 - ボタン型電池とそのガスケットの製造方法 - Google Patents

ボタン型電池とそのガスケットの製造方法

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睦雄 野沢
龍男 荒川
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、U字断面形状のガスケ
ットの底部(1a)内周部に環状突起部(1d)を有す
ることを特徴とするボタン型電池とそのガスケットの製
造方法に関する。また、上下方向に押圧される底部(1
a)と容器と蓋の間に挟まれる立ち上がり部(1b)と
蓋の内側に組み込まれる立ち上がり部(1c)とこの立
ち上がり部(1c)または立ち上がり部(1c)近傍
に、環状突起部(1d)を設けたガスケットを有するボ
タン型電池とそのガスケットの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図3に、従来のU字断面形状ガスケット
の部分断面図を示す。このガスケットは底部(1a)と
立ち上がり部(1b)、(1c)を有している。立ち上
がり部(1c)の先端部(1f)は肉厚みが最も薄い部
分である。電池組立後、底部(1a)は上下方向に押圧
される部分で、立ち上がり部(1b)は正極缶となる容
器と負極缶となる蓋の間に挟まれる部分で、立ち上がり
部(1c)は蓋の内側に組み込まれる部分である。この
立ち上がり部(1c)は電池組立工程において、負極活
物質である亜鉛粉末やアルカリ電解液が立ち上がり部
(1b)、(1c)の間に逸散しないような防護壁を構
成している。
【0003】図中、1g、1i、1jはガスケットを射
出成形する時のピンゲート位置である。この位置1g、
1i、1jから樹脂を射出成形しているので、立ち上が
り部(1c)の肉厚みが薄い場合は成形金型の中で樹脂
が十分流れず所期の形状に成形ができない欠点があっ
た。すなわち、立ち上がり部(1c)の高さが所期の高
さまで立ち上がらない欠点があった。また、1g、1
i、1jの位置にピンゲートを設けて、ガスケットを射
出成形しない場合は底部(1a)の内周全体にフィルム
ゲートを設けてガスケットを射出成形している。この場
合は立ち上がり部(1c)の高さは所期の高さまで立ち
上がるが、別途フィルムゲート射出成形にはフィルムゲ
ートを除去するためのプレス打ち抜き工程がガスケット
を射出成形したのちに必要となる欠点があった。
【0004】図6は図3に示した従来ガスケットを用い
た従来電池の部分断面図である。図中、正極缶7に酸化
銀を主体とする正極合剤6、セパレータ5、ガスケット
1、電解液含浸材4および亜鉛を主体とする負極合剤3
を収納している。負極缶2が被せられてる。最後に正極
缶7を機械的にカシメて負極缶2と正極缶7との間でガ
スケット1を圧縮して電池を封口している。
【0005】次に、1cで構成されるこの種の環状のガ
スケットは、電解液の漏出を防止するとともに、リチウ
ム電池等の有機電解液電池では、正極活物質と負極活物
質もしくは負極集電体との絶縁材料としても利用され
る。また、アルカリ電池では、正極缶(容器)に正極活
物質とセパレータとともにこの種のガスケットを載置し
て、1cの内側に負極活物質と電解液を充填した後、負
極缶(蓋)で蓋をする工程を行う。これらの工程では、
1cには特に負荷が加わることがないため、薄くしても
強度上の問題はない。1cは、電池反応には全く寄与し
ない。むしろ、電池の活物質の充填空間を減少させるも
のであり、その容積は小さい方が良い。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】以上の理由から、ガス
ケットの立ち上がり部1cの厚さは、できるだけ薄い方
が望ましい。しかし、このガスケットの立ち上がり部1
Cの上端部1fの厚さが、例えば、0.1mmを下回る
ほど薄くする場合、ガスケットの機能上あまり支障を来
さない1g、1i、1jのような部位に、ピンゲートを
設けて射出成形する従来の方法では成形ができなかっ
た。このような従来のガスケットは立ち上がり部1Cが
正常に射出成形できないので、この不良ガスケットを組
み込んだ電池では、特に上端部1fが極めて薄くなっ
て、ガスケットの機能を十分果たさず漏液の原因となる
事があった。上記の問題点を除去するため、ガスケット
の底部1aの内周全体にフィルムゲートを設けて射出成
形する方法もある。しかしながら、この方法はガスケッ
トを射出成形した後にこのフイルムゲートを金型を用い
て切除する工程を別途取らざるを得なかった。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために、本発明では、リング状の断面U字状ガスケッ
トを組み込むボタン型電池において、ガスケットの立上
り部1cもしくはその近傍の部分に、リング状の突起部
1dを設け、この突起部1dにピンゲートを設けてこの
ピンゲートより樹脂を射出成形してガスケットを成形す
る。このようにして極めて厚みの薄い立ち上がり部1C
を有する断面形状U字状ガスケットをボタン型電池に組
み込んだ。
【0008】
【作用】本発明では、リング状の断面U字状ガスケット
を組み込むボタン型電池において、ガスケットの立上り
部1cもしくはその近傍の部分に、リング状の突起部1
dを設け、この突起部1dにピンゲートを設けてこのピ
ンゲートより樹脂を射出成形してガスケットを成形して
いる。このため、溶融したプラスチック素材が、ガスケ
ットの立上り部1cに近接して設けられた突起部1d内
を速やかに流れるために、冷却されない内に上端部1f
まで浸入するようになり、立ち上がり部1Cの成形が行
われやすくなる。そのため、ガスケットの立上り部1
c、特に先端部1fを従来より薄く射出成形することが
できる。特に、本発明のガスケットは、ガスケット内周
部に形成された突起部1dにピンゲートを設けて成形を
行うことができるので、フイルムゲートのようにガスケ
ットを成形した後にこのフィルムゲートを除去するため
の切断する工程を余分に必要としない。
【0009】
【実施例】図1により本発明の電池を説明する。電池は
外径6.8mm、高さ2.6mmの酸化銀電池である。
図中、正極缶7は酸化銀を主体とする正極合剤6、セパ
レータ5、本発明に係わるガスケット1、電解液含浸材
4、および負極合剤3を収納している。負極缶2を前記
ガスケット1に挿入する。このガスケット1は正極缶7
と負極缶2との間で圧縮される。この圧縮は正極缶7を
クリンプによりカシメることにより達成される。このよ
うにして、電池は完全に封口される。このガスケット1
は負極缶2と正極缶7との間を電気的に絶縁する機能と
電池を封口する機能とを有している。ガスケットの内側
立上り部1Cが薄くても肉厚が途中で途切れたりする事
なく完全に成形されている。この立上り部1Cは負極合
剤3が断面U字形状ガスケットのU字部底部にこぼれた
り、電解液が漏れたりすることを防止する。また、有機
電解液電池の場合では、この立上り部1Cは放電につれ
て正極合剤6が膨張してきて、負極缶2の内面に接触し
て内部短絡することを防止している。
【0010】さらに、この立上り部1Cは肉厚が極めて
薄く形成されているので、電池内部での無駄なスペース
が減少している。この無駄なスペースがない分、電池活
物質を多く充填できるので、電池容量を大きくできる利
点がある。図2は本発明に係わるガスケットの要部断面
図である。1aはガスケット1の底部で、1bはガスケ
ット1の外側立上り部で、1cはガスケット1の内側立
上り部で、1dはガスケット1の底部1a内周に形成さ
れた突起部である。1eは各部の寸法を示すための便宜
上の基準線を示す。1fは内側立上り部1cの先端部で
ある。
【0011】ここで、外側立上り部1bの高さ1bh
は、0.9mm、内側立上り部1cの高さ1chも0.
9mmである。この内側立上り部1cの高さの半分以上
の高さの領域1ch’は肉厚さ1ctが0.1mm以下
である。すなわち、先端部1fの近傍は肉厚みが0.1
mm以下である。突起部1dの高さ1dhは、0.35
mmである。
【0012】図4は本発明に用いられるガスケットの成
形過程を示す部分断面図である。ガスケット1の突起部
1dにピンゲートを設け、このピンゲートより射出成形
の湯口8を経由して溶融した樹脂をガスケットの金型内
に流し込む。突起部1dがあるため、ピンゲートの近傍
が広くなっており溶融樹脂が容易に速く金型内に流れる
ので、たとえ先端部1f近傍の肉厚みが薄くともこの先
端部1fまで樹脂が行き届くことができる。図4中の矢
印は成形金型内での溶融した樹脂の流れの方向を示す。
【0013】ここで、突起部1dの高さ1dhの寸法
は、0.2mm以上であることが望ましい。それを下回
ると、突起としての効果が減少して、内側立上り部1c
に溶融樹脂が入りにくくなり、成形上の不良か発生しや
すくなる。要するに、この突起部1dの高さ1dhの寸
法が小さくなるとピンゲートでの間口が狭くなり、溶融
樹脂の流れが悪くなる。
【0014】本発明のガスケットを使用した電池と、フ
ィルムゲートを用いた従来のガスケットを使用した電池
について、他の構成を全て同一に製造してその電池特性
を比較した。表1に示すように電池特性は全く同一であ
った。さらに、本発明ガスケットは従来ガスケットに比
べて製造工程が1工程削除できるメリットがある。
【0015】
【表1】表1中、容量は電池を常温で負荷抵抗20KΩ
で放電し終止電圧1.1Vまでの放電容量である。閉路
電圧は未放電電池を常温で、負荷抵抗2KΩで7mse
c放電したときの電池電圧である。漏液発生率は電池を
60℃、相対湿度90%の雰囲気に40日間保存し、漏
液の発生電池数を調べたものである。
【0016】この表1から本発明ガスケット1の突起部
1dでのピンゲート射出成形でも従来ガスケットと同様
に、ガスケット1の内側立上り部1cの肉厚が薄くても
先端部1fまで完全に成形できているので、電池組立工
程中で負極合剤3や電解液4がガスケットの断面U字内
部にこぼれたり、侵入したりすることがないので電池の
漏液性が悪くならない。本発明ガスケット1の突起部1
dは微小部なので、電池の内容積を減少せしめたり、電
池容量に影響を及ぼすほどのものでないことが分かる。
また、この突起部1dが存在しても電池の内部抵抗を高
めることはないので、電池の閉路電圧が従来電池と変わ
らない。
【0017】
【発明の効果】本発明は、電池の活物質を減少させずし
かも漏液しない電池を提供し、さらに製造工程を簡略化
することでコストダウンにも有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電池の部分断面図である。
【図2】本発明の実施例の主要部の寸法を示す拡大部分
断面図である。
【図3】従来の電池のガスケットの部分断面図である。
【図4】本発明によるガスケットの成形過程を示す部分
断面図である。
【図5】本発明のガスケットの実施例を示す部分断面図
である。
【図6】従来の電池の部分断面図である。
【符号の説明】
1 ガスケット 1a ガスケットの底部 1b ガスケットの外側立上り部 1bh 1bの高さ 1C ガスケットの内側立上り部 1ch 1cの上端領域の高さ 1ct 1cの上端領域の厚さ 1d ガスケットの1cもしくは1c近傍に設けたリ
ング状の突起部分 1dh 1dの高さ 1e 1a、1b、1c、1dを区分する仮想線 1f 1cの先端部 1g、1i、1j ピンゲートを行う外周部位 2 負極缶 3 負極合剤 4 電解液含浸材 5 セパレータ 6 正極合剤 7 正極缶 8 射出成形時の射出金型の湯口
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01M 2/08 B29C 45/00 - 45/84

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 形状が環状であり、且つ断面形状がU字
    形状であるガスケットの成形金型の、ガスケットの底部
    (1a)内周に設けられた環状突起部(1d)にピンゲ
    ートを設け、前記ピンゲートから前記成形金型内に樹脂
    を射出成形することによりガスケットを成形する工程を
    有することを特徴とするガスケットの製造方法。
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