JP3442564B2 - アルカリ電池及びその端子板の形成方法 - Google Patents
アルカリ電池及びその端子板の形成方法Info
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- JP3442564B2 JP3442564B2 JP07056396A JP7056396A JP3442564B2 JP 3442564 B2 JP3442564 B2 JP 3442564B2 JP 07056396 A JP07056396 A JP 07056396A JP 7056396 A JP7056396 A JP 7056396A JP 3442564 B2 JP3442564 B2 JP 3442564B2
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有底筒状の電極缶
の開口端部にガスケットを介して端子板を封止して組み
立てられたアルカリ電池に係り、特に、電池短絡の際に
起こるガスの大量発生が防止されるようなアルカリ電池
と、そのアルカリ電池に用いられる端子板の形成方法に
関するものである。
の開口端部にガスケットを介して端子板を封止して組み
立てられたアルカリ電池に係り、特に、電池短絡の際に
起こるガスの大量発生が防止されるようなアルカリ電池
と、そのアルカリ電池に用いられる端子板の形成方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に知られているアルカリ電池に
は、正極活物質、セパレータ及び負極活物質を、正極若
しくは負極いずれか一方の端子となる有底筒状の電極缶
の内部に収容し、この電極缶の開口端部にガスケットを
介して他方の端子となる端子板を封止して組み立てたも
のがある。
は、正極活物質、セパレータ及び負極活物質を、正極若
しくは負極いずれか一方の端子となる有底筒状の電極缶
の内部に収容し、この電極缶の開口端部にガスケットを
介して他方の端子となる端子板を封止して組み立てたも
のがある。
【０００３】このようなアルカリ電池にあっては、充電
若しくは短絡された場合に、内部で急激に大量のガスや
高熱が発生することがあるため、内部に電池の破裂や爆
発などを防止するための様々な防爆安全機構が組み込ま
れている。この防爆安全機構としては、例えば、ガスケ
ットに形成され発生したガスの圧力で破断しガスの排出
を行い得る薄肉溝部などがある。また、この他、負極活
物質を構成する亜鉛粉末に対し特殊な仕様が施され、ガ
ス発生の抑制が図られたりしている。
若しくは短絡された場合に、内部で急激に大量のガスや
高熱が発生することがあるため、内部に電池の破裂や爆
発などを防止するための様々な防爆安全機構が組み込ま
れている。この防爆安全機構としては、例えば、ガスケ
ットに形成され発生したガスの圧力で破断しガスの排出
を行い得る薄肉溝部などがある。また、この他、負極活
物質を構成する亜鉛粉末に対し特殊な仕様が施され、ガ
ス発生の抑制が図られたりしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、電池の短絡
は、通常、使用者側の誤りなどによって電池の外部端子
どうしが互いに短絡されて起きる。このときの電池の内
部状態について調べてみると、短絡直後に電池内部で熱
が発生し高温状態になる。他方、ガスの発生について
は、電池が短絡状態にある間にはほとんどなく、問題と
なるガスの大量発生は、使用者側が電池の異常に気付い
て電池を機器側から取り外すなどして、電池が短絡状態
から開放された後に起きていることがわかった。
は、通常、使用者側の誤りなどによって電池の外部端子
どうしが互いに短絡されて起きる。このときの電池の内
部状態について調べてみると、短絡直後に電池内部で熱
が発生し高温状態になる。他方、ガスの発生について
は、電池が短絡状態にある間にはほとんどなく、問題と
なるガスの大量発生は、使用者側が電池の異常に気付い
て電池を機器側から取り外すなどして、電池が短絡状態
から開放された後に起きていることがわかった。
【０００５】このことから、本発明者らは、電池が短絡
された場合であっても、短絡状態が確実に確保されてい
れば、使用者側によって電池の外部端子における短絡が
開放されたときでも、ガスの発生が抑制され、ガスの大
量発生を防止できることを知得した。
された場合であっても、短絡状態が確実に確保されてい
れば、使用者側によって電池の外部端子における短絡が
開放されたときでも、ガスの発生が抑制され、ガスの大
量発生を防止できることを知得した。
【０００６】本発明は、前記知得に基づいてなされたも
のであって、その目的は、電池が短絡されたときに、電
池内部で短絡状態を確保することによって、ガスの大量
発生を防止できるようなアルカリ電池及びその端子板の
形成方法を提供することにある。
のであって、その目的は、電池が短絡されたときに、電
池内部で短絡状態を確保することによって、ガスの大量
発生を防止できるようなアルカリ電池及びその端子板の
形成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係るアルカリ電池にあっては、正極活物
質、セパレータ及び負極活物質を、正極若しくは負極い
ずれか一方の端子を有する有底筒状の電極缶の内部に収
容し、該電極缶の開口端部にガスケットを介し他方の端
子を有する端子板を封止してなるアルカリ電池におい
て、該端子板の外縁部に該ガスケットを介し該電極缶の
該開口端部内面に対向する鋭利な切刃部を一体的に設
け、該電池の内圧が高まり該端子板が電池外方に向かっ
て押し出されたときに、該切刃部が該電池内部で発生し
た熱により軟化した該ガスケットを突き破って該電極缶
の該開口端部内面に接触するようにしてなる。
に、本発明に係るアルカリ電池にあっては、正極活物
質、セパレータ及び負極活物質を、正極若しくは負極い
ずれか一方の端子を有する有底筒状の電極缶の内部に収
容し、該電極缶の開口端部にガスケットを介し他方の端
子を有する端子板を封止してなるアルカリ電池におい
て、該端子板の外縁部に該ガスケットを介し該電極缶の
該開口端部内面に対向する鋭利な切刃部を一体的に設
け、該電池の内圧が高まり該端子板が電池外方に向かっ
て押し出されたときに、該切刃部が該電池内部で発生し
た熱により軟化した該ガスケットを突き破って該電極缶
の該開口端部内面に接触するようにしてなる。
【０００８】これにより、電池の短絡によって電池の内
圧が高まり端子板が電池外方に向かって押し出されたと
きに、端子板の外縁部に設けられた切刃部が、短絡によ
り発生した熱で軟化したガスケットを突き破って、電極
缶の開口端部の内面に接触する。この接触によって、電
池の正極側と負極側とが短絡状態となるため、使用者側
によって電池外部において短絡状態が解除された場合で
も、電池内部で短絡状態が確保されているので、ガスの
大量発生は防止される。
圧が高まり端子板が電池外方に向かって押し出されたと
きに、端子板の外縁部に設けられた切刃部が、短絡によ
り発生した熱で軟化したガスケットを突き破って、電極
缶の開口端部の内面に接触する。この接触によって、電
池の正極側と負極側とが短絡状態となるため、使用者側
によって電池外部において短絡状態が解除された場合で
も、電池内部で短絡状態が確保されているので、ガスの
大量発生は防止される。
【０００９】また、前記端子板は、一側に平坦な端子面
が形成された中央平板部と、該中央平板部の外周部に一
体的に形成された環状凹部と、該環状凹部の外周縁端部
に形成された前記切刃部とを有してなり、前記電極缶の
前記開口端部は内方に折曲されて該端子板の該環状凹部
の該外周縁端部の上方を覆いつつ該端子板にカシメ付け
られ、該端子板の該切刃部の刃先方向が該電極缶の該開
口端部内面に対し垂直に位置するようにしてなる。この
ような位置関係によって、端子板の切刃部は、端子板が
電池外方に押し出された際に、ガスケットをスムーズに
突き破ることができ、電極缶の開口端部内面に良好に接
触することができる。
が形成された中央平板部と、該中央平板部の外周部に一
体的に形成された環状凹部と、該環状凹部の外周縁端部
に形成された前記切刃部とを有してなり、前記電極缶の
前記開口端部は内方に折曲されて該端子板の該環状凹部
の該外周縁端部の上方を覆いつつ該端子板にカシメ付け
られ、該端子板の該切刃部の刃先方向が該電極缶の該開
口端部内面に対し垂直に位置するようにしてなる。この
ような位置関係によって、端子板の切刃部は、端子板が
電池外方に押し出された際に、ガスケットをスムーズに
突き破ることができ、電極缶の開口端部内面に良好に接
触することができる。
【００１０】他方、本発明に係るアルカリ電池の端子板
の形成方法にあっては、正極活物質、セパレータ及び負
極活物質を、正極若しくは負極いずれか一方の端子を有
する有底筒状の電極缶の内部に収容し、該電極缶の開口
端部にガスケットを介し他方の端子を有する端子板を封
止してなるアルカリ電池の該端子板の形成方法におい
て、金属製板材をプレス金型によって所定の端子板形状
に凹凸加工するとともに、該金属製板材の周端縁部で該
プレス金型の側端面から外方に突出する部分を、該プレ
ス金型の外周に沿って軸方向に移動自在に嵌合するカッ
ターで切除し、これによって該端子板の周端部に該端子
板の軸心と略平行で該端子板の外面側に向けて先鋭化し
た切刃部を形成する。このように端子板を金属製板材か
らプレス金型で成形する場合において、プレス金型の側
端面から外方に突出する金属製板材の突出部分をカッタ
ーで切除し端子板の外形形状を形決めする際に、そのカ
ッターを端子板の軸方向に沿って移動させることで、端
子板の軸心と略平行で端子板の外面側に向けて先鋭化し
た切刃部を簡単に形成することができ、切刃部の形成
を、コストアップを抑えつつ比較的容易に行うことがで
きる。
の形成方法にあっては、正極活物質、セパレータ及び負
極活物質を、正極若しくは負極いずれか一方の端子を有
する有底筒状の電極缶の内部に収容し、該電極缶の開口
端部にガスケットを介し他方の端子を有する端子板を封
止してなるアルカリ電池の該端子板の形成方法におい
て、金属製板材をプレス金型によって所定の端子板形状
に凹凸加工するとともに、該金属製板材の周端縁部で該
プレス金型の側端面から外方に突出する部分を、該プレ
ス金型の外周に沿って軸方向に移動自在に嵌合するカッ
ターで切除し、これによって該端子板の周端部に該端子
板の軸心と略平行で該端子板の外面側に向けて先鋭化し
た切刃部を形成する。このように端子板を金属製板材か
らプレス金型で成形する場合において、プレス金型の側
端面から外方に突出する金属製板材の突出部分をカッタ
ーで切除し端子板の外形形状を形決めする際に、そのカ
ッターを端子板の軸方向に沿って移動させることで、端
子板の軸心と略平行で端子板の外面側に向けて先鋭化し
た切刃部を簡単に形成することができ、切刃部の形成
を、コストアップを抑えつつ比較的容易に行うことがで
きる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明に係るアルカリ電
池の発明の実施の形態について、添付図面に基づき詳述
する。図１は、本発明に係るアルカリ電池の一例を示し
たものである。この電池は、例えばＬＲ２０やＬＲ１４
といったタイプの筒形電池であり、有底筒状の電極缶２
の内部に、正極活物質４、セパレータ６及び負極活物質
８を収容し、電極缶２の開口端部２ａにガスケット１０
を介して端子板１２を封止して組み立てたものである。
池の発明の実施の形態について、添付図面に基づき詳述
する。図１は、本発明に係るアルカリ電池の一例を示し
たものである。この電池は、例えばＬＲ２０やＬＲ１４
といったタイプの筒形電池であり、有底筒状の電極缶２
の内部に、正極活物質４、セパレータ６及び負極活物質
８を収容し、電極缶２の開口端部２ａにガスケット１０
を介して端子板１２を封止して組み立てたものである。
【００１２】この電池では、前記電極缶２の下端部に正
極端子が、また前記端子板１２の上端面に負極端子が設
けられ、電極缶２及び端子板１２はそれぞれ正極缶若し
くは負極端子板となっている。正極缶２の内部にはその
内周に沿って中空筒状の前記正極活物質４が装填されて
いて、正極活物質４の内側には筒状の前記セパレータ６
が装着されている。そして、セパレータ６の内側にはゲ
ル状の前記負極活物質８が充填されている。この負極活
物質８の内部には円柱状の集電棒１３の下方部が挿入さ
れていて、集電棒１３の上方部はガスケット１０を貫通
して端部で負極端子板１２の下面に接続されている。
極端子が、また前記端子板１２の上端面に負極端子が設
けられ、電極缶２及び端子板１２はそれぞれ正極缶若し
くは負極端子板となっている。正極缶２の内部にはその
内周に沿って中空筒状の前記正極活物質４が装填されて
いて、正極活物質４の内側には筒状の前記セパレータ６
が装着されている。そして、セパレータ６の内側にはゲ
ル状の前記負極活物質８が充填されている。この負極活
物質８の内部には円柱状の集電棒１３の下方部が挿入さ
れていて、集電棒１３の上方部はガスケット１０を貫通
して端部で負極端子板１２の下面に接続されている。
【００１３】ここで、ガスケット１０は、例えば、ポリ
プロピレンなどといったポリオレフィン系の樹脂からな
り、前記集電棒１３が挿通された中央ボス部１０ａの外
周に径方向外側に向かって順に同心状に、内環状凹部１
０ｂ、環状凸部１０ｃ及び外環状凹部１０ｄが一体的に
形成されたものである。このガスケット１０において
は、電池内部で急激に発生したガスを排出するために、
防爆安全機構として内環状凹部１０ｂの上面に薄肉溝部
１４が、また、環状凸部１０ｃの上端部に１または複数
箇所にわたり切欠部１６が形成されている。
プロピレンなどといったポリオレフィン系の樹脂からな
り、前記集電棒１３が挿通された中央ボス部１０ａの外
周に径方向外側に向かって順に同心状に、内環状凹部１
０ｂ、環状凸部１０ｃ及び外環状凹部１０ｄが一体的に
形成されたものである。このガスケット１０において
は、電池内部で急激に発生したガスを排出するために、
防爆安全機構として内環状凹部１０ｂの上面に薄肉溝部
１４が、また、環状凸部１０ｃの上端部に１または複数
箇所にわたり切欠部１６が形成されている。
【００１４】他方、負極端子板１２は金属製板材からな
り、主に、上面に平坦な端子面が形成された中央平板部
１２ａと、この中央平板部１２ａの外周部に一体的に形
成された環状凹部１２ｂ、この環状凹部を画成する外周
縁端部１２ｃとから構成されている。中央平板部１２ａ
の下側面は、前記ガスケット１０の環状凸部１０ｃ上端
面の前記切欠部１６を除いた部分に密着している。ま
た、環状凹部１２ｂの下方部は、前記ガスケット１０の
外環状凹部１０ｄの内側に嵌合していて、環状凹部１２
ｂの外側の外周縁端部１２ｃには、正極缶２の開口端部
２ａが内方に折曲されガスケット１０の外環状凹部１０
ｄの外周部を介してカシメ付けられている。また、環状
凹部１２ｂの内周部には、ガスケット１０の切欠部１２
と連通するガス排出孔１８が穿設されている。
り、主に、上面に平坦な端子面が形成された中央平板部
１２ａと、この中央平板部１２ａの外周部に一体的に形
成された環状凹部１２ｂ、この環状凹部を画成する外周
縁端部１２ｃとから構成されている。中央平板部１２ａ
の下側面は、前記ガスケット１０の環状凸部１０ｃ上端
面の前記切欠部１６を除いた部分に密着している。ま
た、環状凹部１２ｂの下方部は、前記ガスケット１０の
外環状凹部１０ｄの内側に嵌合していて、環状凹部１２
ｂの外側の外周縁端部１２ｃには、正極缶２の開口端部
２ａが内方に折曲されガスケット１０の外環状凹部１０
ｄの外周部を介してカシメ付けられている。また、環状
凹部１２ｂの内周部には、ガスケット１０の切欠部１２
と連通するガス排出孔１８が穿設されている。
【００１５】本発明にあっては、正極缶２の開口端部２
ａがカシメ付けられる負極端子板１２の外周縁端部１２
ｃの先端に、図２に示すような、鋭利な切刃部２０が形
成されている。この切刃部２０は、負極端子板１２の外
周縁端部１２ｃの先端の全周若しくは一部に形成され、
切刃部２０が外周縁端部の先端の一部に形成される場合
には、外周縁端部の周方向に沿って間隔をあけて複数設
けられることがある。切刃部２０は鋭く尖った状態にな
っており、切刃部２０の刃先の断面角度は、例えば４５
度程度に設定される。
ａがカシメ付けられる負極端子板１２の外周縁端部１２
ｃの先端に、図２に示すような、鋭利な切刃部２０が形
成されている。この切刃部２０は、負極端子板１２の外
周縁端部１２ｃの先端の全周若しくは一部に形成され、
切刃部２０が外周縁端部の先端の一部に形成される場合
には、外周縁端部の周方向に沿って間隔をあけて複数設
けられることがある。切刃部２０は鋭く尖った状態にな
っており、切刃部２０の刃先の断面角度は、例えば４５
度程度に設定される。
【００１６】切刃部２０の上方は、ガスケット１０の外
環状凹部１０ｄの外周部を介して正極缶２の開口端部２
ａで覆われていて、切刃部２０の刃先は、正極缶２の開
口端部２ａの内面に対向していて、その刃先方向は開口
端部２の内面に対しほぼ垂直に位置するように設定され
ている。
環状凹部１０ｄの外周部を介して正極缶２の開口端部２
ａで覆われていて、切刃部２０の刃先は、正極缶２の開
口端部２ａの内面に対向していて、その刃先方向は開口
端部２の内面に対しほぼ垂直に位置するように設定され
ている。
【００１７】このような切刃部２０の形成は、負極端子
板１２を形成する際に行うのが好ましい。すなわち、負
極端子板１２の形成にあっては、例えば、図３（ａ）に
示すような上下２つのプレス金型２２を用いて金属製板
材２６を所定の端子板形状に凹凸加工して前記中央平板
部１２ａ、前記環状凹部１２ｂ及び外周縁端部１２ｃを
形成する。ここで、２つのプレス金型２２の側端面から
外方に突出した金属製板材２６の周端縁部２６ａをカッ
ター２４で切除して負極端子板１２の外形形状に形決め
するときには、プレス金型２２の外周に沿って軸方向に
移動自在に嵌合するカッター２４を用いる。これによっ
て、図３（ｂ）に示すように、負極端子板１２の外周縁
端部１２ｃの先端には全周にわたって、負極端子板１２
の軸心と略平行で下側に先鋭化された切刃部２０が形成
される。このようにして負極端子板１２の外形形状を形
決めするのと同時に切刃部２０を形成することができる
ので、切刃部２０の形成を、それほど手間をかけず、ま
たコストアップを抑えつつ比較的容易に行うことができ
る。
板１２を形成する際に行うのが好ましい。すなわち、負
極端子板１２の形成にあっては、例えば、図３（ａ）に
示すような上下２つのプレス金型２２を用いて金属製板
材２６を所定の端子板形状に凹凸加工して前記中央平板
部１２ａ、前記環状凹部１２ｂ及び外周縁端部１２ｃを
形成する。ここで、２つのプレス金型２２の側端面から
外方に突出した金属製板材２６の周端縁部２６ａをカッ
ター２４で切除して負極端子板１２の外形形状に形決め
するときには、プレス金型２２の外周に沿って軸方向に
移動自在に嵌合するカッター２４を用いる。これによっ
て、図３（ｂ）に示すように、負極端子板１２の外周縁
端部１２ｃの先端には全周にわたって、負極端子板１２
の軸心と略平行で下側に先鋭化された切刃部２０が形成
される。このようにして負極端子板１２の外形形状を形
決めするのと同時に切刃部２０を形成することができる
ので、切刃部２０の形成を、それほど手間をかけず、ま
たコストアップを抑えつつ比較的容易に行うことができ
る。
【００１８】以上から前記電池にあっては、充電などに
よって電池の内圧が急激に上昇した場合には、ガスケッ
ト１０の前記薄肉溝部１４が内圧によって破断され、電
池内部のガスは、矢印Ａに示すように、破断した薄肉溝
部１４を通じてガスケット１０の内環状凹部１０ｂの内
側に入り込み、ガスケット１０の切欠部１６内を流通し
て負極端子板１２のガス排出孔１８から排出される。こ
れによって、電池は爆発または破裂が防止される。
よって電池の内圧が急激に上昇した場合には、ガスケッ
ト１０の前記薄肉溝部１４が内圧によって破断され、電
池内部のガスは、矢印Ａに示すように、破断した薄肉溝
部１４を通じてガスケット１０の内環状凹部１０ｂの内
側に入り込み、ガスケット１０の切欠部１６内を流通し
て負極端子板１２のガス排出孔１８から排出される。こ
れによって、電池は爆発または破裂が防止される。
【００１９】他方、電池が短絡された場合には、電池内
部で熱が発生するとともに、この発熱により電池内部の
熱膨張などが要因となって電池の内圧が少し高まり、図
４に示すように、負極端子板１２が電池外方に向かって
押し出される。このとき、負極端子板１２の外縁部に設
けられた切刃部２０が、電池の短絡によって発生した熱
で軟化したガスケット１０を突き破って、正極缶２の開
口端部２ａの内面に接触する。この接触によって、電池
の正極側と負極側とが短絡されるため、電池が短絡状態
から開放された場合でも、電池内部で短絡状態が確保さ
れ、ガスの大量発生は防止される。
部で熱が発生するとともに、この発熱により電池内部の
熱膨張などが要因となって電池の内圧が少し高まり、図
４に示すように、負極端子板１２が電池外方に向かって
押し出される。このとき、負極端子板１２の外縁部に設
けられた切刃部２０が、電池の短絡によって発生した熱
で軟化したガスケット１０を突き破って、正極缶２の開
口端部２ａの内面に接触する。この接触によって、電池
の正極側と負極側とが短絡されるため、電池が短絡状態
から開放された場合でも、電池内部で短絡状態が確保さ
れ、ガスの大量発生は防止される。
【００２０】特に、切刃部２０の刃先方向が正極缶２の
開口端部２ａの内面に対しほぼ垂直に位置するように設
定されることで、切刃部２０は、負極端子板１２が電池
外方に押し出されたときに、ガスケット１０をスムーズ
に突き破ることができ、正極缶２の開口端部２ａ内面に
良好に接触することができる。
開口端部２ａの内面に対しほぼ垂直に位置するように設
定されることで、切刃部２０は、負極端子板１２が電池
外方に押し出されたときに、ガスケット１０をスムーズ
に突き破ることができ、正極缶２の開口端部２ａ内面に
良好に接触することができる。
【００２１】次いで、本発明の効果を確認するための比
較試験を行った。この試験では、図１に示すようなＬＲ
２０タイプの電池について、負極端子板１２に切刃部２
０を設けたものを本発明品とし、また切刃部２０のない
ものを比較品として、それぞれ３ヶずつ用意した。そし
て、本発明品及び比較品それぞれについて外部で短絡さ
せたときの放電電流及び放電電圧を測定し、図５にグラ
フとして示した。尚、グラフの横軸は短絡からの経過時
間、他方、縦軸は放電電流及び放電電圧である。
較試験を行った。この試験では、図１に示すようなＬＲ
２０タイプの電池について、負極端子板１２に切刃部２
０を設けたものを本発明品とし、また切刃部２０のない
ものを比較品として、それぞれ３ヶずつ用意した。そし
て、本発明品及び比較品それぞれについて外部で短絡さ
せたときの放電電流及び放電電圧を測定し、図５にグラ
フとして示した。尚、グラフの横軸は短絡からの経過時
間、他方、縦軸は放電電流及び放電電圧である。
【００２２】図５のグラフから、切刃部２０のない比較
品では、短絡開始直後、放電電圧及び放電電流が共に急
激に低下しその後横這い状態が続いて、相当な時間にわ
たって電流及び電圧の放電が行われている。これに対
し、切刃部を有する本発明品では、横這い状態の途中か
ら放電電圧及び放電電流が共に急激に減少し、最終的に
電圧及び電流が消失してしまっているのが確認された。
これは端子板の切刃部によって電池内部で短絡が生じた
ためと考えられる。
品では、短絡開始直後、放電電圧及び放電電流が共に急
激に低下しその後横這い状態が続いて、相当な時間にわ
たって電流及び電圧の放電が行われている。これに対
し、切刃部を有する本発明品では、横這い状態の途中か
ら放電電圧及び放電電流が共に急激に減少し、最終的に
電圧及び電流が消失してしまっているのが確認された。
これは端子板の切刃部によって電池内部で短絡が生じた
ためと考えられる。
【００２３】また、本発明品及び比較品について１時間
短絡させた後、外部端子を開放して短絡状態を解除し、
それぞれ温度６０℃の中に放置して加速試験を行った。
この試験では、本発明品及び比較品を３ヶずつ５日間放
置し、５日後、ガス発生量の測定を行った。そして、本
発明品及び比較品についてそれぞれ３ヶの平均を取り、
以下の表１に示した。
短絡させた後、外部端子を開放して短絡状態を解除し、
それぞれ温度６０℃の中に放置して加速試験を行った。
この試験では、本発明品及び比較品を３ヶずつ５日間放
置し、５日後、ガス発生量の測定を行った。そして、本
発明品及び比較品についてそれぞれ３ヶの平均を取り、
以下の表１に示した。
【００２４】
【表１】
この表１から、切刃部２０のない比較品では、ガス発生
量が１ヶ当たり６９ｃｃであるのに対し、切刃部２０の
ある本発明品では、ガス発生量が１ヶ当たり０ｃｃであ
ることから、本発明品ではガスの大量発生が防止される
のがわかった。
量が１ヶ当たり６９ｃｃであるのに対し、切刃部２０の
ある本発明品では、ガス発生量が１ヶ当たり０ｃｃであ
ることから、本発明品ではガスの大量発生が防止される
のがわかった。
【００２５】
【発明の効果】以上、発明の実施の形態で説明したよう
に、本発明に係るアルカリ電池によれば、電極缶の開口
端部にガスケットを介して封止される端子板の外縁部に
鋭利な切刃部を設けたことで、電池の短絡により端子板
が電池の外方に押し出されたときに、切刃部が軟化した
ガスケットを突き破って電極缶の開口端部の内面に接触
して電池内部で短絡状態となるので、電池の短絡後、使
用者側によって電池が短絡状態から開放された場合で
も、ガスの大量発生が防止され、電池の信頼性の向上を
図ることができる。
に、本発明に係るアルカリ電池によれば、電極缶の開口
端部にガスケットを介して封止される端子板の外縁部に
鋭利な切刃部を設けたことで、電池の短絡により端子板
が電池の外方に押し出されたときに、切刃部が軟化した
ガスケットを突き破って電極缶の開口端部の内面に接触
して電池内部で短絡状態となるので、電池の短絡後、使
用者側によって電池が短絡状態から開放された場合で
も、ガスの大量発生が防止され、電池の信頼性の向上を
図ることができる。
【００２６】特に、前記端子板が中央平板部の外周部に
環状凹部を一体的に形成し環状凹部の外周縁端部に前記
切刃部を設けてなるとともに、電極缶の開口端部が内方
に折曲されて端子板にカシメ付けられ、切刃部の刃先方
向が電極缶の開口端部の内面に対し垂直に位置すること
で、電池の短絡により端子板が電池外方に押し出された
ときに、切刃部がガスケットをスムーズに突き破って電
極缶の開口端部内面に良好に接触するので、ガスの大量
発生を確実に防止することができる。
環状凹部を一体的に形成し環状凹部の外周縁端部に前記
切刃部を設けてなるとともに、電極缶の開口端部が内方
に折曲されて端子板にカシメ付けられ、切刃部の刃先方
向が電極缶の開口端部の内面に対し垂直に位置すること
で、電池の短絡により端子板が電池外方に押し出された
ときに、切刃部がガスケットをスムーズに突き破って電
極缶の開口端部内面に良好に接触するので、ガスの大量
発生を確実に防止することができる。
【００２７】他方、前記端子板の形成方法にあっては、
端子板を金属製板材からプレス金型で成形する場合、プ
レス金型の側端面から外方に突出する部分をカッターで
切除し端子板の外形形状を形決めする際に、そのカッタ
ーを軸方向に移動させることで、端子板の軸心と略平行
で端子板の外面側に向けて先鋭化した切刃部を簡単に形
成することができ、切刃部の形成を、コストアップを抑
えつつ比較的容易に行うことができる。
端子板を金属製板材からプレス金型で成形する場合、プ
レス金型の側端面から外方に突出する部分をカッターで
切除し端子板の外形形状を形決めする際に、そのカッタ
ーを軸方向に移動させることで、端子板の軸心と略平行
で端子板の外面側に向けて先鋭化した切刃部を簡単に形
成することができ、切刃部の形成を、コストアップを抑
えつつ比較的容易に行うことができる。
【図１】本発明に係るアルカリ電池の内部構造を示した
縦断面図である。
縦断面図である。
【図２】本発明に係るアルカリ電池の端子板の切刃部及
びその周辺部構造を拡大して示した部分縦断面図であ
る。
びその周辺部構造を拡大して示した部分縦断面図であ
る。
【図３】端子板及び切刃部を形成するときの様子を部分
的に示した縦断面図で、（ａ）はプレス金型を用いて金
属製板材を凹凸加工した状態を示し、（ｂ）はプレス金
型に嵌合したカッターで切断形成した負極端子板を示
す。
的に示した縦断面図で、（ａ）はプレス金型を用いて金
属製板材を凹凸加工した状態を示し、（ｂ）はプレス金
型に嵌合したカッターで切断形成した負極端子板を示
す。
【図４】切刃部が電極缶の開口端部に接触したときの様
子を示した部分縦断面図である。
子を示した部分縦断面図である。
【図５】本発明品及び比較品を短絡したときの放電電流
及び放電電圧の特性を示したグラフである。
及び放電電圧の特性を示したグラフである。
２ 正極缶（電極缶） ２ａ 開口端
部 ４ 正極活物質 ６ セパレー
タ ８ 負極活物質 １０ ガスケ
ット １０ａ 中央ボス部 １０ｂ 内環
状凹部 １０ｃ 環状凸部 １０ｄ 外環
状凹部 １２ 負極端子板（端子板） １２ａ 中央
平板部 １２ｂ 環状凹部 １３ 集電棒 １４ 薄肉溝部 １６ 切欠部 １８ ガス排出孔 ２０ 切刃部 ２２ プレス金型 ２４ カッタ
ー ２６ 金属製板材 ２６ａ 周端
縁部
部 ４ 正極活物質 ６ セパレー
タ ８ 負極活物質 １０ ガスケ
ット １０ａ 中央ボス部 １０ｂ 内環
状凹部 １０ｃ 環状凸部 １０ｄ 外環
状凹部 １２ 負極端子板（端子板） １２ａ 中央
平板部 １２ｂ 環状凹部 １３ 集電棒 １４ 薄肉溝部 １６ 切欠部 １８ ガス排出孔 ２０ 切刃部 ２２ プレス金型 ２４ カッタ
ー ２６ 金属製板材 ２６ａ 周端
縁部
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 実開 昭63−84873（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 2/34
H01M 2/30
Claims (3)
- 【請求項１】 正極活物質（４）、セパレータ（６）及
び負極活物質（８）を、正極若しくは負極いずれか一方
の端子を有する有底筒状の電極缶（２）の内部に収容
し、該電極缶（２）の開口端部（２ａ）にガスケット
（１０）を介し他方の端子を有する端子板（１２）を封
止してなるアルカリ電池において、該端子板（１２）の
外縁部に該ガスケット（１０）を介し該電極缶（２）の
該開口端部（２ａ）内面に対向する鋭利な切刃部（２
０）を一体的に設け、該電池の内圧が高まり該端子板
（１２）が電池外方に向かって押し出されたときに、該
切刃部（２０）が該電池内部で発生した熱により軟化し
た該ガスケット（１０）を突き破って該電極缶（２）の
該開口端部（２ａ）内面に接触するようにしてなること
を特徴とするアルカリ電池。 - 【請求項２】 前記端子板（１２）は、一側に平坦な端
子面が形成された中央平板部（１２ａ）と、該中央平板
部（１２ａ）の外周部に一体的に形成された環状凹部
（１２ｂ）と、該環状凹部（１２ｂ）を画成する外周縁
端部（１２ｃ）と、該外周縁端部（１２ｃ）の先端に形
成された前記切刃部（２０）とを有してなり、前記電極
缶（２）の前記開口端部（２ａ）は内方に折曲されて該
端子板（１２）の該環状凹部（１２ｂ）の該外周縁端部
の上方を覆いつつ該端子板（１２）にカシメ付けられ、
該端子板（１２）の該切刃部（２０）の刃先方向が該電
極缶（２）の該開口端部（２ａ）内面に対し垂直に位置
するようにしてなることを特徴とする請求項１記載のア
ルカリ電池。 - 【請求項３】 正極活物質（４）、セパレータ（６）及
び負極活物質（８）を、正極若しくは負極いずれか一方
の端子を有する有底筒状の電極缶（２）の内部に収容
し、該電極缶（２）の開口端部（２ａ）にガスケット
（１０）を介し他方の端子を有する端子板（１２）を封
止してなるアルカリ電池の該端子板（１２）の形成方法
において、金属製板材（２６）をプレス金型（２２）に
よって所定の端子板形状に凹凸加工するとともに、該金
属製板材（２６）の周端縁部（２６ａ）で該プレス金型
（２２）の側端面から外方に突出する部分を、該プレス
金型（２２）の外周に沿って軸方向に移動自在に嵌合す
るカッター（２４）で切除し、これによって該端子板
（１２）の周端部に該端子板（１２）の軸心と略平行で
該端子板（１２）の外面側に向けて先鋭化した切刃部
（２０）を形成することを特徴とするアルカリ電池の端
子板の形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07056396A JP3442564B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | アルカリ電池及びその端子板の形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07056396A JP3442564B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | アルカリ電池及びその端子板の形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09259862A JPH09259862A (ja) | 1997-10-03 |
| JP3442564B2 true JP3442564B2 (ja) | 2003-09-02 |
Family
ID=13435141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07056396A Expired - Fee Related JP3442564B2 (ja) | 1996-03-26 | 1996-03-26 | アルカリ電池及びその端子板の形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3442564B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10302762A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-11-13 | Sumitomo Chem Co Ltd | サーマルスイッチを有するリチウム二次電池 |
| KR101116449B1 (ko) * | 2010-01-26 | 2012-02-27 | 에스비리모티브 주식회사 | 이차 전지 |
-
1996
- 1996-03-26 JP JP07056396A patent/JP3442564B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09259862A (ja) | 1997-10-03 |
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