JP4410880B2 - 円筒形アルカリ電池の組立方法および正極缶 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形アルカリ電池の組立方法およびこれに使用される正極缶に関し、とくに液漏れ不良をより少なくする技術改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形アルカリ電池の負極端子部の構造を図１に示す。この電池は次のようにして組み立てられる。まず、図３に示すような、金属板をプレス加工して有底円筒形に成形した正極缶２０を用意する。次に、この正極缶２０に発電要素（正極１、負極２、セパレータ３、電解液）を収納し、さらに正極缶２０の開口部に図２に示すような蓋組立体１０をはめ込む。蓋組立体１０は、合成樹脂製の円盤状のガスケット１１と、ガスケット１１上面に配置された円板形の負極端子板１２と、ガスケット１１下面中央から垂直に延出した集電棒１３とからなる。その後、正極缶２０の開口端部分２０ａを縮径絞り加工してガスケット１１の外周部１１ａを圧縮し缶内部を密閉する。
【０００３】
ここで使用される正極缶２０は、蓋組立体１０の外径寸法Ａより若干小さい内径寸法のストレート胴部２１と、前記寸法Ａと内径寸法がほぼ等しいストレート胴部２１の上部の円筒状のガスケット密着部２２とからなる。ストレート胴部２１とガスケット密着部２２との間にはこれらをつなぐ段差２３が形成されている。
【０００４】
蓋組立体１０はガスケット密着部２２にはめ込まれ、段差２３により位置決めされる。縮径絞り加工の際には、ガスケット密着部２２が前記寸法Ａよりも小さく内方に折り曲げられ、ガスケット１１の外周１１ａを圧縮し缶内部を密閉する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前述した組立方法では、正極缶２０の開口端部に形成されたプレス成形によるバリが、蓋組立体１０とはめ込み時に接触し、ガスケット１１外周を傷つけることがあった。この傷は蓋組立体１０の挿入方向、即ちガスケット外周１１ａに対して縦に出来るため、正極缶２０とガスケット１１との間の漏液経路となり、電解液の漏洩の原因になる場合がある。この対策として、正極缶２０のガスケット密着部１２の内径寸法を蓋組立体１０の外径寸法よりも十分大きするように設計変更してみた。しかし、この対策では、ガスケット１１とバリとの接触を回避できるが、ガスケット密着部１２による蓋組立体１０の拘束力が弱まるため、正極缶２０の開口端部分が縮径絞りされるまでの間に蓋組立体１０が位置ずれして組立不良を起こすことがあった。
【０００６】
この発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、缶開口端部に形成されたバリから悪影響を受けずに済み、かつ正極缶の開口端部分が縮径絞りされるまで蓋組立体を位置決めできる円筒形アルカリ電池の組立方法および正極缶を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明は、円筒形アルカリ電池の組立方法であって、
金属板をプレス加工して有底円筒形に形成した正極缶内に発電要素を収納するステップと、
前記正極缶の開口部に蓋組立体をはめ込むステップと、
前記正極缶の開口端部分を縮径絞り加工するステップと、
前記蓋組立体の最外周のガスケットを圧縮して缶内を密閉するステップと、
を含み、
前記正極缶は、前記蓋組立体をはめ込むステップ以前では、ガスケット密着部と、このガスケット密着部の下部に当該ガスケット密着部を縮径するように段差を介してつながるストレート胴部と、このガスケット密着部の上端縁部を前記蓋組立体の外径寸法Ａより大きくテーパー状に広げたテーパー状縁部とを備えた形状を有し、
前記蓋組立体をはめ込むステップでは、前記蓋組立体を前記ガスケット密着部にはめ込むとともに、前記段差に当接させて位置決めし、
当該テーパー状縁部は、前記縮径絞り加工するステップ以前では、根本から先端にかけて直径が徐々に増して全体がラッパ形に湾曲しているとともに、前記縮径絞り加工するステップによって寸法Ａよりも小さく内方に折り曲げられる
ことを特徴としている。
あるいは、当該テーパー状縁部は、前記縮径絞り加工するステップ以前では、根本から先端にかけて一定の傾斜角を維持しながら直径が徐々に増していく形状となるように形成されているとともに、前記縮径絞り加工するステップによって寸法Ａよりも小さく内方に折り曲げられることを特徴とする円筒形アルカリ電池の組立方法としてもよい。
なお、本発明は、上記の方法によって組み立てられる前記円筒型アルカリ電池の前記正極缶にも及んでおり、当該正極缶に係る発明は、
前記蓋組立体がはめ込まれるガスケット密着部と、このガスケット密着部の下部に当該ガスケット密着部を縮径するとともに、前記蓋組立体を位置決めするための段差を介してつながるストレート胴部と、このガスケット密着部の上端縁部を前記蓋組立体の外径寸法Ａより大きくテーパー状に広げたテーパー状縁部とを備えた形状を有し、当該テーパー状縁部は、根本から先端にかけて直径が徐々に増して全体がラッパ形に湾曲していることを特徴としている。または、前記テーパー状縁部は、根本から先端にかけて一定の傾斜角を維持しながら直径が徐々に増していく形状となるように形成されていてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の円筒形アルカリ電池に使用される正極缶の一実施形態を図４に示す。本発明の正極缶２０は、開口端部の形態が異なる以外は全て前述の従来例と同じである。なお、従来と同一の構成要素には同一の符号を付してある。正極缶２０は、長さが約６１ｍｍ、外径寸法が約３４ｍｍの単一形電池用正極缶である。ストレート胴部２１およびガスケット密着部２２の内径寸法はそれぞれ約３２．１ｍｍ、約３２．６ｍｍである。缶内外表面にはニッケルメッキが施されている。
【０００９】
この正極缶２０の大きな特徴は、図４中の拡大図Ａに示すように、ガスケット密着部２２の上端縁部が蓋組立体１０の外径寸法Ａよりも大きくテーパー状に広げられている点である。このテーパー状縁部２４は根元から先端にかけて直径が徐々に増し、全体がラッパ形に弯曲している。その曲げ半径は２．０ｍｍであり、その先端部の直径は３４．０ｍｍである。
【００１０】
このように正極缶２０の開口端部が蓋組立体１０の外径寸法よりも大きいため、缶開口縁部にバリがあってもこれが外側に大きく逸れる。このため、蓋組立体１０のはめ込み時に蓋組立体１１とバリとの接触を回避できる。また、蓋組立体１０は正極缶２０と中心軸が多少ずれて挿入されても、テーパ状縁部２４の弯曲面に沿って案内されつつ中心方向に誘導してガスケット密着部２２内に収めることができる。
【００１１】
このテーパー状縁部２４は、ガスケット密着部２２に蓋組立体がはめ込まれ、正極缶２０が縮径絞りされると、蓋組立体１０の外径寸法よりも小さく内方に折り曲げられ、ガスケット１１外周を圧縮しつつ缶内部を密閉する。
【００１２】
正極缶２０のテーパ状縁部２４については、図４中の拡大図Ｂに示すように傾斜角一定で斜めストレートに形成されていてもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明によれば、正極缶の開口端部をテーパ状に広げることで、缶開口縁部にバリがあってもこれが外側に大きく逸れるから、蓋組立体のはめ込み時に蓋組立体とバリとの接触を回避できる。従って、バリとの接触によってガスケットに生じる傷が原因となる液漏れ不良をなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例および本発明の代表的な円筒形アルカリ電池の負極端子部の内部構造を示した縦断面図である。
【図２】従来例および本発明の円筒形アルカリ電池の組立に使用される代表的な蓋組立体を示した縦断面図である。
【図３】従来の円筒形アルカリ電池の組立に使用される代表的な正極缶を示した縦断面図である。
【図４】本発明の円筒形アルカリ電池の組立に使用される正極缶の一実施形態を示した縦断面図である。
【符号の説明】
１０ 蓋組立体
１１ 負極端子板
１２ ガスケット
１３ 集電棒
２０ 正極缶
２１ ストレート胴部
２２ ガスケット密着部
２３ 段差
２４ テーパ状縁部

Claims (4)

1. 円筒形アルカリ電池の組立方法であって、
   金属板をプレス加工して有底円筒形に形成した正極缶内に発電要素を収納するステップと、
   前記正極缶の開口部に蓋組立体をはめ込むステップと、
   前記正極缶の開口端部分を縮径絞り加工するステップと、
   前記蓋組立体の最外周のガスケットを圧縮して缶内を密閉するステップと、
   を含み、
   前記正極缶は、前記蓋組立体をはめ込むステップ以前では、ガスケット密着部と、このガスケット密着部の下部に当該ガスケット密着部を縮径するように段差を介してつながるストレート胴部と、前記ガスケット密着部の上端縁部を前記蓋組立体の外径寸法Ａより大きくテーパー状に広げたテーパー状縁部とを備えた形状を有し、
   前記蓋組立体をはめ込むステップでは、前記蓋組立体を前記ガスケット密着部にはめ込むとともに、前記段差に当接させて位置決めし、
   当該テーパー状縁部は、前記縮径絞り加工するステップ以前では、根本から先端にかけて直径が徐々に増して全体がラッパ形に湾曲しているとともに、前記縮径絞り加工するステップによって寸法Ａよりも小さく内方に折り曲げられる
   ことを特徴とする円筒形アルカリ電池の組立方法。
2. 円筒形アルカリ電池の組立方法であって、
   金属板をプレス加工して有底円筒形に形成した正極缶内に発電要素を収納するステップと、
   前記正極缶の開口部に蓋組立体をはめ込むステップと、
   前記正極缶の開口端部分を縮径絞り加工するステップと、
   前記蓋組立体の最外周のガスケットを圧縮して缶内を密閉するステップと、
   を含み、
   前記正極缶は、前記蓋組立体をはめ込むステップ以前では、ガスケット密着部と、このガスケット密着部の下部に当該ガスケット密着部を縮径するように段差を介してつながるストレート胴部と、前記ガスケット密着部の上端縁部を前記蓋組立体の外径寸法Ａより大きくテーパー状に広げたテーパー状縁部とを備えた形状を有し、
   前記蓋組立体をはめ込むステップでは、前記蓋組立体を前記ガスケット密着部にはめ込むとともに、前記段差に当接させて位置決めし、
   当該テーパー状縁部は、前記縮径絞り加工するステップ以前では、根本から先端にかけて一定の傾斜角を維持しながら直径が徐々に増していく形状となるように形成されているとともに、前記縮径絞り加工するステップによって寸法Ａよりも小さく内方に折り曲げられる
   ことを特徴とする円筒形アルカリ電池の組立方法。
3. 請求項１に記載の方法によって組み立てられる前記円筒型アルカリ電池の前記正極缶であって、
   前記蓋組立体がはめ込まれるガスケット密着部と、このガスケット密着部の下部に当該ガスケット密着部を縮径するとともに、前記蓋組立体を位置決めするための段差を介してつながるストレート胴部と、前記ガスケット密着部の上端縁部を前記蓋組立体の外径寸法Ａより大きくテーパー状に広げたテーパー状縁部とを備えた形状を有し、
   当該テーパー状縁部は、根本から先端にかけて直径が徐々に増して全体がラッパ形に湾曲している
   ことを特徴とする円筒型アルカリ電池の正極缶。
4. 請求項２に記載の方法によって組み立てられる前記円筒型アルカリ電池の前記正極缶であって、
   前記蓋組立体がはめ込まれるガスケット密着部と、このガスケット密着部の下部に当該ガスケット密着部を縮径するとともに、前記蓋組立体を位置決めするための段差を介してつながるストレート胴部と、前記ガスケット密着部の上端縁部を前記蓋組立体の外径寸法Ａより大きくテーパー状に広げたテーパー状縁部とを備えた形状を有し、
   当該テーパー状縁部は、根本から先端にかけて一定の傾斜角を維持しながら直径が徐々に増していく形状となるように形成されている
   ことを特徴とする円筒型アルカリ電池の正極缶。

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