JP6285105B2 - 電池 - Google Patents

Description

本発明は、電池に関する。

従来から、複数の電池、例えば複数の乾電池が、直列に接続して使用されることがある。ここで、複数の乾電池のうち、正負の電極を逆にして接続された乾電池は、電流の逆流により充電されてしまうことがある。電流の逆流により充電されてしまった乾電池は、液漏れや破裂に至ってしまう場合がある。

そこで、例えば、乾電池において、本体部の負極端子方向の外周部のかしめ部分に、絶縁リングを載置した従来技術が提案されている。ここで、従来技術による乾電池は、絶縁リングが乾電池の負極端子同士の接触を防止するため、正負の端子を逆にして接続された乾電池間での電流の逆流を防止する。

特開平１０−１８８９４８号公報

しかしながら、上述の従来技術の乾電池では、乾電池を機器に装着して使用する際に、絶縁リングにより、乾電池の負極端子と、機器側端子が離間されてしまう場合がある。このため、従来技術の乾電池は、負極端子が機器側端子と接触せず、乾電池から機器へ電流が供給されないという不都合が生じる。

上述の問題に鑑み、開示技術の実施形態の一例は、電池から機器へ電流が確実に供給される電池の提供を目的とする。

開示技術の実施形態の一例にかかる電池は、絶縁ワッシャ部と、突出部、被覆部を有する。絶縁ワッシャ部は、中心付近に負極端子が形成された皿状の負極端子板の縁部に嵌着されるリング状である。突出部は、絶縁ワッシャ部の上端面の一部に絶縁ワッシャ部と一体形成され、絶縁ワッシャ部が嵌着された状態で絶縁ワッシャ部の内周から負極端子板の最突出部まで延設されて負極端子板の一部を被覆し、負極端子板の最突出部よりもさらに突出する。被覆部は、少なくとも１つの突出部と接続された状態で負極端子を被覆するように突出部とともに絶縁ワッシャ部と一体形成され、突出部および絶縁ワッシャ部から分離可能である。

開示技術の実施形態の一例によれば、電池から機器へ電流が確実に供給される。

図１は、実施形態１にかかる乾電池の縦断面図である。 図２Ａは、実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図２Ｂは、実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図２Ｃは、実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図３は、実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部の変形例を示す図である。 図４は、実施形態２にかかる乾電池の縦断面図である。 図５Ａは、実施形態２にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図５Ｂは、実施形態２にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図５Ｃは、実施形態２にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図６は、実施形態２にかかる絶縁ワッシャ部の変形例を示す図である。 図７は、実施形態３にかかる乾電池の縦断面図である。 図８は、実施形態３にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図９は、実施形態４にかかる乾電池の縦断面図である。 図１０は、実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図１１は、実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例１を示す図である。 図１２は、実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例２を示す図である。 図１３は、実施形態５にかかる乾電池の縦断面図である。 図１４は、実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。 図１５は、実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部の変形例を示す図である。 図１６は、実施形態５の変形例にかかる乾電池の縦断面図である。

以下に、開示技術の実施形態の一例にかかる電池を図面に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態は、一例を示すに過ぎず、開示技術を限定するものではない。また、以下の各実施形態は、矛盾しない範囲で適宜組合せることができる。また、各実施形態において、同一の構成要素には同一の符号を付与し、後出の場合には説明を省略する。

以下の各実施形態では、電池は、単三形の円筒形乾電池を例に示すが、これに限らず、乾電池単一形〜単六形のいずれの円筒形乾電池でもよい。また、以下の各実施形態では、電池は、アルカリ乾電池を例に示すが、これに限らず、マンガン乾電池、ニッケル電池、リチウム電池のいずれの円筒形電池でもよい。さらに、後述する実施形態３などの一部の実施形態では、円筒形電池に限らず、平形電池など、機器に装着して機器に電流を供給する一次電池であれば、その他の電池であってもよい。

［実施形態１］
（実施形態１にかかる乾電池の構成）
図１は、実施形態１にかかる乾電池の縦断面図である。また、図２Ａ〜図２Ｃは、実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。実施形態１にかかる乾電池１０ａは、円筒形乾電池である。図１において、Ａ−Ａ線は、乾電池１０ａの長手方向の中心軸を示す。図１は、乾電池１０ａの正極端子を図面下方に、負極端子を図面上方にした、Ａ−Ａ線に沿った乾電池１０ａの縦断面を示す。また、図１は、図２Ａおよび図２Ｃに示すＢ−Ｂ線に沿って絶縁ワッシャ部１１を縦断して示す。以下では、乾電池１０ａの正極端子方向を下方と称し、乾電池１０ａの負極端子方向を上方と称す。図１に示すように、乾電池１０ａは、電極缶１、正極合剤２、セパレータ３、負極ゲル４、負極集電体５、外装部６、絶縁ワッシャ部１１を有する。

実施形態１にかかる乾電池１０ａは、後述するように、中心付近に負極端子が形成された皿状の負極端子板５ａの縁部に嵌着されるリング状の絶縁ワッシャ部１１を有する。さらに、乾電池１０ａは、後述するように、絶縁ワッシャ部１１の円筒状部分の上端面の一部に絶縁ワッシャ部１１と一体形成される。そして、乾電池１０ａは、後述するように、絶縁ワッシャ部１１が嵌着された状態で負極端子板５ａの最突出部よりもさらに突出する突出部１１ｃを有する。

このため、例えば、乾電池１０ａは、突出部１１ｃが絶縁ワッシャ部１１の円筒状部分の上端面の一部に形成される。よって、負極端子と接続される機器の正極端子が長尺状の板バネ式であっても、乾電池１０ａの負極端子と、機器の正極端子が確実に接続され、乾電池１０ａから機器へ電流が確実に供給される。以下、実施形態１について詳細に説明する。

電極缶１は、正極となる有底円筒状の電池ケースである。電極缶１は、円筒の長手方向の一方に底部を有し、他方に開口部を有する。電極缶１は、開口部付近に、Ａ−Ａ線方向へ環状に凹んだ凹部１ａを有する。そして、電極缶１は、凹部１ａのさらに上方に、開口部の環状の端縁がＡ−Ａ線方向へ向くようにＬ字に形成された折曲部１ｂを有する。

電極缶１は、環状に成型された正極合剤２、正極合剤２の内側に配設された有底円筒状のセパレータ３、亜鉛合金を含んでセパレータ３の内側に充填される負極ゲル４を収容する。正極合剤２およびセパレータ３は、アルカリ性の電解液に浸潤される。セパレータ３のＡ−Ａ線の下方先端には、正極端子３ａが形成される。

正極合剤２は、例えば、二酸化マンガンまたはオキシ水酸化ニッケルなどの酸化剤を含む環状の成型合剤である。負極ゲル４は、例えば、亜鉛合金粉末、ゲル化剤、アルカリ電解液などの混合剤である。正極合剤２、セパレータ３、負極ゲル４が、電解液の存在下で乾電池１０ａの発電要素を形成する。すなわち、電極缶１は、正極合剤２と接触する正極集電体である。

なお、亜鉛合金粉末は、例えば、数十〜数百ｐｐｍのインジウム、ビスマスおよびアルミニウムを含有する。また、ゲル化剤は、例えば、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸およびその塩類、アルギン酸ソーダ、エーテル化デンプンなどである。アルカリ電解液は、例えば、水酸化カリウム水溶液である。

負極集電体５は、負極端子板５ａ、環状凹部５ｂ、負極集電子５ｃ、ボス部５ｄ、封口ガスケット５ｅ、周縁パッキング部５ｆを含んで形成される。負極端子板５ａは、導電性金属板により形成される。負極端子板５ａは、上面に、中心がＡ−Ａ線上に位置する負極端子を有する。また。負極端子板５ａは、中央平板部の外周部に中央平板部と一体的に形成された環状凹部５ｂを有する。すなわち、負極端子板５ａは、中央平板部が皿の底部をなし、環状凹部５ｂが皿の周縁をなす伏せた皿状の形状である。

負極集電子５ｃは、導電性金属により形成された棒材である。負極集電子５ｃは、先端方向が、セパレータ３の開口部を介して、Ａ−Ａ線に沿って負極ゲル４の中心部に挿入される。また、負極集電子５ｃは、基端部方向が、ボス部５ｄのボス孔に挿通される。そして、負極集電子５ｃは、Ａ−Ａ線上に位置する負極端子板５ａの下面の中心に、スポット溶接などにより固着される。なお、負極集電子５ｃは、例えば、スズめっき真鍮線により形成される。負極集電子５ｃは、基端部を除く断面が、円形状の等断面である。負極集電子５ｃの先端部は、先鋭形状に加工されていてもよい。

封口ガスケット５ｅは、中央部にボス部５ｄが接合される。すなわち、ボス部５ｄの周囲に、封口ガスケット５ｅが形成される。上述したように、ボス部５ｄは、Ａ−Ａ線に沿って、負極集電子５ｃが挿通可能である断面円形状のボス孔を有する。さらに、封口ガスケット５ｅの外周部には、Ａ−Ａ線方向へ向かうように折り曲げられた、Ｕ字状の周縁パッキング部５ｆが形成される。

なお、封口ガスケット５ｅは、平置きで円形状である合成樹脂製の部材である。封口ガスケット５ｅは、例えば、ナイロンなどのポリアミド樹脂により形成される射出成型部品である。封口ガスケット５ｅは、ポリアミド樹脂に限らず、ポリプロピレンなどのポリオレフィン樹脂を用いてもよい。

そして、環状凹部５ｂの外周が周縁パッキング部５ｆによりかしめられた第１のかしめにより、負極端子板５ａ、負極集電子５ｃ、ボス部５ｄ、封口ガスケット５ｅが一体となった負極集電体５が形成される。そして、第１のかしめにより形成された負極集電体５が、電極缶１の開口部から、開口部を覆蓋するように嵌入されると、負極集電体５の封口ガスケット５ｅの周縁が電極缶１の凹部１ａに支持される。

さらに、封口ガスケット５ｅの周縁が電極缶１の凹部１ａに支持された状態で、第１のかしめの部分が、電極缶１の折曲部１ｂによる第２のかしめによりかしめられる。第２のかしめにより、負極集電体５が電極缶１に固着されることになる。

そして、図１に示すように、第２のかしめにより負極集電体５が電極缶１に固着された状態で、負極集電体５の負極端子板５ａから環状凹部５ｂへ至るスロープと、第１のかしめおよび第２のかしめの部分との間に、絶縁ワッシャ部１１が嵌装される。絶縁ワッシャ部１１は、例えば、リング形状である。絶縁ワッシャ部１１は、ポリプロピレンなどの非導電性かつ弾性変形可能な樹脂を射出成型もしくは型抜き成型することにより形成される。

絶縁ワッシャ部１１は、中空円筒状の胴部１１ａの上面にフランジ部１１ｂを有する。さらに、絶縁ワッシャ部１１は、フランジ部１１ｂの最内周側の円周上に設けられた突出部１１ｃを有する。絶縁ワッシャ部１１は、胴部１１ａ、フランジ部１１ｂ、突出部１１ｃを含め、一体成型される。突出部１１ｃの数が複数である場合には、突出部１１ｃは、フランジ部１１ｂの最内周側の円周上に、例えば等間隔に設けられる。図１では、突出部１１ｃの数が、例えば奇数個である３個である。突出部１１ｃは、弾性変形可能な樹脂により絶縁ワッシャ部１１と一体形成されるため、弾性変形性を有する。なお、突出部１１ｃの数は、適宜変更可能である。

奇数個の突出部１１ｃが、フランジ部１１ｂの最内周側の円周上に、例えば等間隔に設けられる場合には、絶縁ワッシャ部１１上において、突出部１１ｃの配置がフランジ部１１ｂの最内周側の円周上で非対称になる。

絶縁ワッシャ部１１は、乾電池１０ａの外装部６を電極缶１の周囲に熱収縮させて被装させる際、フランジ部１１ｂの周縁が外装部６に被装される。すなわち、絶縁ワッシャ部１１は、負極端子板５ａの周側面への嵌装に加え、外装部６のＬ字部６ａによっても固定される。そして、Ａ−Ａ線の上方への高さに関し、絶縁ワッシャ部１１の突出部１１ｃの高さは、負極端子板５ａのＡ−Ａ線の上方への最突出部の高さよりも“Ｈ”だけ高く、より突出している。

図２Ａは、乾電池１０ａにおける正極端子３ａを下方としたときに、絶縁ワッシャ部１１を上方から見たときの斜視図である。また、図２Ｂは、絶縁ワッシャ部１１を、図２Ａに示すＢ−Ｂ線に対する垂直方向から見た側面図である。また、図２Ｃは、絶縁ワッシャ部１１を上方からみた上面図である。図２Ａ〜図２Ｃで示すＡ−ＡおよびＡは、図１で示すＡ−Ａ線に該当する。図２Ａ〜図２Ｃに示すように、絶縁ワッシャ部１１のフランジ部１１ｂの最内周側の円周上に、３個の突出部１１ｃが、例えば等間隔に設けられる。

図２Ａ〜図２Ｃに示すように、突出部１１ｃのそれぞれは、同一形状を有する。また、突出部１１ｃのそれぞれは、フランジ部１１ｂの最内周側の円周面に対して、所定の高さを有する。所定の高さとは、絶縁ワッシャ部１１を負極集電体５に嵌装した場合に、Ａ−Ａ線の上方に関し、突出部１１ｃの最突出部が負極端子板５ａの最突出部よりも“Ｈ”だけさらに突出する程度の高さである。

なお、絶縁ワッシャ部１１に代えて、正極缶１と、負極集電体５とを絶縁する機能を有する絶縁部を用いてもよい。絶縁部を用いる場合も、絶縁ワッシャ部１１と同様に、リング状に形成された絶縁部の上端面上に、突出部１１ｃと同様の突出部が設けられる。

（実施形態１による効果）
実施形態１では、絶縁ワッシャ部１１のフランジ部１１ｂの最内周側の円周上の一部に突出部１１ｃが設けられる。よって、フランジ部１１ｂの最内周側の円周上の全体に突出部が設けられる場合と比較して、乾電池１０ａを機器に装着して使用する際に、乾電池１０ａの負極端子と機器側の端子が、突出部１１ｃにより離間されることを防止する。すなわち、乾電池１０ａは、負極端子が機器側端子と確実に接触し、乾電池１０ａから機器へ電流を確実に供給できる。

また、実施形態１では、例えば、絶縁ワッシャ部１１のフランジ部１１ｂの最内周側の円周上に、奇数個の突出部１１ｃが等間隔に設けられる。これにより、突出部１１ｃの配置が、絶縁ワッシャ部１１上において非対称になる。よって、突出部１１ｃの配置が非対称になることにより、乾電池１０ａを機器に装着した際に、機器側の正極端子が長尺状の板バネ式であっても、正極端子の長手方向の両端が２つの突出部１１ｃそれぞれと同時に接触しない。換言すると、２つの突出部１１ｃにより、乾電池１０ａの負極端子と、機器側の正極端子が離間されることがない。すなわち、乾電池１０ａの負極端子と、機器側の正極端子を確実に接触させることができる。

また、実施形態１では、Ａ−Ａ線の上方への高さに関し、突出部１１ｃの高さが、負極端子板５ａのＡ−Ａ線の上方への最突出部の高さよりも高く、より突出するように絶縁ワッシャ部１１を成型する。これにより、突出部１１ｃにより乾電池１０ａの負極端子側同士を接触させても、負極端子同士が離間される。よって、正負の端子を逆にして接続された乾電池１０ａ間での電流の逆流を簡易に防止できる。さらに、絶縁ワッシャ部１１に設けられる突出部１１ｃが多いほど、乾電池１０ａの負極端子同士をより確実に離間させることができる。そして、乾電池１０ａの発電要素の液漏れや乾電池の破裂を防止し、電池寿命の低下を防ぐことができる。また、乾電池１０ａの安全性および信頼性を高めることができる。

また、実施形態１では、突出部１１ｃを絶縁ワッシャ部１１と一体成型する。これにより、製造工程を増やすことなく突出部１１ｃを形成できる。また、突出部１１ｃは、弾性変形性を有する非導電性樹脂により形成されるので、製造工程において、突出部１１ｃの高さを容易に調整できる。すなわち、絶縁ワッシャ部１１に突出部１１ｃを設ける製造コストを低減できる。

（実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部の変形例）
図３は、実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部の変形例を示す図である。図３は、実施形態１にかかる絶縁ワッシャ部１１の変形例である絶縁ワッシャ部１１−１を上方からみた上面図である。図３では、図１および図２Ａ〜図２Ｃに示す絶縁ワッシャ部１１、フランジ部１１ｂ、突出部１１ｃに、絶縁ワッシャ部１１−１、フランジ部１１ｂ−１、突出部１１ｃ−１がそれぞれ対応する。図３では、絶縁ワッシャ部１１−１のフランジ部１１ｂ−１の最内周側の円周上に、５個の突出部１１ｃ−１が、例えば等間隔に設けられる。その他の点については、絶縁ワッシャ部１１−１は、絶縁ワッシャ部１１と同一である。絶縁ワッシャ部１１−１は、奇数個のより多くの突出部１１ｃ−１を有することにより、正負の端子を逆にして接続された乾電池１０ａ同士の離間をより確実にし、乾電池１０ａ間の電流の逆流をより防止できる。

［実施形態２］
（実施形態２にかかる乾電池の構成）
図４は、実施形態２にかかる乾電池の縦断面図である。また、図５Ａ〜図５Ｃは、実施形態２にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。実施形態２にかかる乾電池１０ｂは、実施形態１にかかる乾電池１０ａと比較して、絶縁ワッシャ部１１に代えて絶縁ワッシャ部１２を有する点が異なる。その他の点は、乾電池１０ｂは、乾電池１０ａと同一である。なお、図４は、図５Ａおよび図５Ｃに示すＢ−Ｂ線に沿って絶縁ワッシャ部１２を縦断して示す図である。

絶縁ワッシャ部１２は、中空円筒状の胴部１２ａの上面にフランジ部１２ｂを有する。さらに、絶縁ワッシャ部１２は、フランジ部１２ｂの最内周側の円周上に、例えば等間隔に設けられた突出部１２ｃを有する。絶縁ワッシャ部１２は、胴部１２ａ、フランジ部１２ｂ、突出部１２ｃを含め、一体成型される。そして、突出部１２ｃは、フランジ部１２ｂの最内周側の円周上から、負極端子板５ａに沿ってＡ−Ａ線方向へ延設され、負極端子板５ａの一部を被覆する。図４では、突出部１２ｃの数が、例えば奇数個である３個である。

図５Ａは、乾電池１０ｂにおける正極端子３ａを下方としたときに、絶縁ワッシャ部１２を上方から見たときの斜視図である。また、図５Ｂは、絶縁ワッシャ部１２を、図５Ａに示すＢ−Ｂ線に対する垂直方向から見た側面図である。また、図５Ｃは、絶縁ワッシャ部１２を上方からみた上面図である。図５Ａ〜図５Ｃで示すＡ−ＡおよびＡは、図４で示すＡ−Ａ線に該当する。図５Ａ〜図５Ｃに示すように、絶縁ワッシャ部１２のフランジ部１２ｂの最内周側の円周上に、３個の突出部１２ｃ−１が、例えば等間隔に設けられる。

図５Ａ〜図５Ｃに示すように、突出部１２ｃのそれぞれは、同一形状を有する。また、突出部１２ｃのそれぞれは、フランジ部１２ｂの最内周側の円周面に対して、所定の高さを有する。所定の高さとは、絶縁ワッシャ部１２を負極集電体５に嵌装した場合に、Ａ−Ａ線の上方に関し、突出部１２ｃの最突出部が負極端子板５ａの最突出部よりも“Ｈ”だけさらに突出する程度の高さである。そして、図４および図５Ａ〜５Ｃに示すように、突出部１２ｃは、フランジ部１２ｂの外周側の位置に１段目部分を有し、１段目部分のさらにＡ−Ａ線方向側に、１段目部分よりもＡ−Ａ線の上方へ高くなる２段目部分を有する階段形状である。突出部１２ｃが階段形状であると、突出部１２ｃを形成するための樹脂の量を低減できる。

なお、突出部１２ｃの形状は、図４および図５Ａ〜図５Ｃに示すような階段形状に限られない。例えば、突出部１２ｃは、図１および図２Ａ〜図２Ｃに示す突出部１１ｃのような、略方形であってもよい。突出部１２ｃが略方形であると、突出部１２ｃのフランジ部１２ｂからの延設根元部分の強度が高まる。

（実施形態２による効果）
実施形態２では、実施形態１の効果に加え、次の効果を奏する。すなわち、実施形態２では、絶縁ワッシャ部１２の突出部１２ｃが、フランジ部１２ｂの最内周側の円周上から、負極端子板５ａに沿ってＡ−Ａ線方向へ延設され、負極端子板５ａの一部を被覆する。そして、突出部１２ｃは、Ａ−Ａ線の上方への高さに関し、負極端子板５ａの最突出部の高さよりも高く、より突出するように形成される。すなわち、突出部１２ｃが、Ａ−Ａ線に関し、負極端子板５ａの上方に設けられる。このため、突出部１２ｃは、負極端子板５ａ自体の高さと、突出部１２ｃ自体の高さの合計の高さにより、負極端子板５ａの最突出部よりも突出することになる。よって、突出部１２ｃ自体の高さを比較的低く突出部１２ｃを形成しても、正極端子と負極端子を逆にして機器に装着された場合に、突出部１２ｃにより乾電池１０ｃの負極端子同士の距離が十分確保され、負極端子同士が接続されない。そして、正負の端子を逆にして接続された乾電池１０ｃ間での電流の逆流を防止できる。さらに、例えば、突出部１２ｃを形成するための樹脂材料の量を所定量だけ減らしても、突出部１２ｃにより乾電池１０ｃの負極端子同士の離間距離が十分確保される。これにより、例えば、突出部１２ｃを形成するための樹脂材料の量を所定量だけ減らし、絶縁ワッシャ部１２に突出部１２ｃを形成する製造コストを低減できる。

（実施形態２にかかる絶縁ワッシャ部の変形例）
図６は、実施形態２にかかる絶縁ワッシャ部の変形例を示す図である。図６では、図４に示す絶縁ワッシャ部１２、フランジ部１２ｂ、突出部１２ｃに、絶縁ワッシャ部１２−１、フランジ部１２ｂ−１、突出部１２ｃ−１がそれぞれ対応する。図６では、絶縁ワッシャ部１２−１のフランジ部１２ｂ−１の最内周側の円周上に、２個の突出部１２ｃ−１が、例えば等間隔に設けられる。

そして、突出部１２ｃ−１の上面形状は、フランジ部１２ｂ−１の最内周側を底辺とする略三角形である。このように、突出部１２ｃ−１の上面形状を略三角形とすることにより、突出部１２ｃ−１をコンパクト化でき、突出部１２ｃ−１を形成するための樹脂材料の量を所定量だけ減らすことができる。そして、絶縁ワッシャ部１２−１に突出部１２ｃ−１を設ける製造コストを低減できる。

［実施形態３］
さて、未使用の乾電池と非未使用の乾電池を混合して接続すると、乾電池を並列に接続した場合は電流の逆流が発生したり、乾電池を直列に接続した場合は非未使用の乾電池が強制的に過放電されたりして、内部に収容する乾電池の発電要素の液漏れや乾電池の破裂が発生することがある。乾電池が未使用であるか非未使用であるかは、乾電池の外見からは判別できない。このため、意図せず未使用の乾電池と非未使用の乾電池を混合して接続してしまうことがある。そして、意図せず未使用の乾電池と非未使用の乾電池を混合して接続した場合に、乾電池間で電流の逆流が発生し、最悪、内部に収容する乾電池の発電要素の液漏れや乾電池の破裂が発生する危険性がある。そこで、実施形態３は、未使用の乾電池と非未使用の乾電池が混合して接続されて使用されることの防止を目的とする。

なお、実施形態３では、円筒形電池を例として説明するが、円筒形電池に限らず、平形電池など、機器に装着して機器に電流を供給する一次電池であれば、その他の電池であってもよい。

（実施形態３にかかる乾電池の縦断面図）
図７は、実施形態３にかかる乾電池の縦断面図である。また、図８は、実施形態３にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。実施形態３にかかる乾電池１０ｃは、実施形態２にかかる乾電池１０ｂと比較して、絶縁ワッシャ部１２に代えて絶縁ワッシャ部１３を有する点が異なる。その他の点は、乾電池１０ｃは、乾電池１０ｂと同一である。なお、図７は、図８に示すＢ−Ｂ線に沿って絶縁ワッシャ部１２を縦断して示す。

絶縁ワッシャ部１３は、中空円筒状の胴部１３ａの上面にフランジ部１３ｂを有する。さらに、絶縁ワッシャ部１３は、フランジ部１３ｂの最内周側の円周上の少なくとも１箇所（もしくは１点）と、負極端子板５ａの中心付近の負極端子を結び、負極端子を被覆する被覆部１３ｄを有する。絶縁ワッシャ部１３は、胴部１３ａ、フランジ部１３ｂ、被覆部１３ｄを含めて一体成型される。なお、図７および図８に示す例では、被覆部１３ｄは、負極端子板５ａの中心付近の負極端子上を通過するＢ−Ｂ線に沿ってフランジ部１３ｂの最内周側の円周上の２点を結び、負極端子を被覆する。被覆部１３ｄは、負極端子板５ａの負極端子を絶縁する程度に、負極端子を部分的に被覆するものであってもよいし、負極端子を全被覆するものであってもよい。すなわち、被覆部１３ｄは、絶縁ワッシャ部１３から分離される前では、負極端子を介した電流の供給を十分におこなわせない程度に負極端子を被覆していればよい。

被覆部１３ｄは、非導電性樹脂により形成される。さらに、フランジ部１３ｂの最内周側の円周上の被覆部１３ｄが延設される延設根元部分のそれぞれに、フランジ部１３ｂの最内周におおむね沿う線状に、周囲よりも樹脂が肉薄の肉薄部１３ｅが形成される。なお、肉薄部１３ｅは、フランジ部１３ｂの最内周側の円周上の被覆部１３ｄが延設される延設根元部分に、フランジ部１３ｂの最内周と連続する点として形成されてもよい。

肉薄部１３ｅは、フランジ部１３ｂから被覆部１３ｄを切り離し可能な程度に肉薄である。フランジ部１３ｂの最内周におおむね沿う線状の肉薄部１３ｅは、フランジ部１３ｂから被覆部１３ｄを容易に切り離すことができるように、破線の切り込みが入れられてもよい。なお、フランジ部１３ｂから被覆部１３ｄを切り離し可能な程度の強度で被覆部１３ｄを形成し、肉薄部１３ｅの形成を省略してもよい。

被覆部１３ｄは、フランジ部１３ｂの最内周側の円周上の少なくとも１箇所から、負極端子板５ａに沿ってＡ−Ａ線方向へ延設され、負極端子板５ａの負極端子を被覆する。図７および図８では、被覆部１３ｄが延設される延設根元部分の数が偶数であって、絶縁ワッシャ部１３の縦断面の両端に延設根元部分が位置する場合を示す。なお、被覆部１３ｄが延設される延設根元部分の数は、適宜変更可能であり、延設根元部分の数に応じて被覆部１３ｄの形状も異なる。被覆部１３ｄが延設される延設根元部分の数が３個である場合には、被覆部１３ｄの形状は、例えば、略三角形、もしくは３個の延設根元部分からそれぞれ延設される３個の帯が負極端子板５ａの負極端子周辺で合一する三叉形状であってもよい。

（実施形態３による効果）
実施形態３では、被覆部１３ｄが絶縁ワッシャ部１３から切り離されているか否かにより、乾電池１０ｃの未使用および非未使用を容易に判別できる。また、絶縁ワッシャ部１３とともに被覆部１３ｄが一体成型されることから、製造工程を増加させず、被覆部１３ｄを形成することができる。また、被覆部１３ｄは、乾電池１０ｃの負極端子を非導電性樹脂により被覆するので、未使用の状態で乾電池１０ｃを保管する場合に、乾電池１０ｃの自己放電を低減することができる。

［実施形態４］
（実施形態４にかかる乾電池の縦断面図）
図９は、実施形態４にかかる乾電池の縦断面図である。また、図１０は、実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。実施形態４にかかる乾電池１０ｄは、実施形態３にかかる乾電池１０ｃと比較して、絶縁ワッシャ部１３に代えて絶縁ワッシャ部１４を有する点が異なる。その他の点は、乾電池１０ｄは、乾電池１０ｃと同一である。なお、図９は、図１０に示すＢ−Ｂ線に沿って絶縁ワッシャ部１４を縦断して示す図である。

絶縁ワッシャ部１４は、中空円筒状の胴部１４ａの上面にフランジ部１４ｂを有する。さらに、絶縁ワッシャ部１４は、フランジ部１４ｂの最内周側の円周上に、例えば等間隔に設けられた３個の突出部１４ｃを有する。さらに、絶縁ワッシャ部１４は、フランジ部１４ｂの最内周側の円周上の少なくとも１箇所と、負極端子板５ａの中心付近の負極端子を結び、負極端子を被覆する被覆部１４ｄを有する。絶縁ワッシャ部１４は、胴部１４ａ、フランジ部１４ｂ、突出部１４ｃ、被覆部１４ｄを含めて一体成型される。

なお、図９および図１０に示す例では、被覆部１４ｄは、負極端子板５ａの中心付近の負極端子上を通過するＢ−Ｂ線に沿って、１個の突出部１４ｃと、フランジ部１４ｂの最内周側の円周上の１箇所を結び、負極端子を被覆する。すなわち、被覆部１４ｄは、フランジ部１４ｂの最内周側の円周上の１個の突出部１４ｃから延設され、かつ、図１０に示すＢ−Ｂ線および負極端子板５ａに沿ってフランジ部１４ｂの最内周側の円周上の部分から延設される。図９および図１０では、突出部１４ｃの数が奇数個である３個であって、絶縁ワッシャ部１４の縦断面の両端の一方に１個の突出部１４ｃが位置する場合を示す。

被覆部１４ｄは、非導電性樹脂により形成される。さらに、フランジ部１４ｂの最内周側の円周上の被覆部１４ｄが延設される延設根元部分に、フランジ部１４ｂの最内周におおむね沿う線状に、周囲よりも樹脂が肉薄の肉薄部１４ｅが形成される。なお、肉薄部１４ｅは、フランジ部１４ｂの最内周側の円周上の被覆部１４ｄが延設される延設根元部分に、フランジ部１４ｂの最内周と連続する点として形成されてもよい。

肉薄部１４ｅは、フランジ部１４ｂから被覆部１４ｄを切り離し可能な程度に肉薄である。フランジ部１３ｂの最内周におおむね沿う線状の肉薄部１４ｅは、フランジ部１４ｂから被覆部１４ｄを容易に切り離すことができるように、破線の切り込みが入れられてもよい。

なお、図９および図１０に示す絶縁ワッシャ部１４の縦断面の両端に突出部１４ｃが位置してもよい。すなわち、図１０において、フランジ部１４ｂの最内周上に、被覆部１４ｄが延設される２箇所の延設根元部分それぞれに突出部１４ｃが形成されてもよい。また、図９では、Ａ−Ａ線に沿った上方に関し、突出部１４ｃの高さが、被覆部１４ｄの高さよりも高いことを示す。しかし、これに限らず、Ａ−Ａ線に沿った上方に関し、突出部１４および被覆部１４ｄの高さは、同一であってもよい。突出部１および被覆部１４ｄの高さが同一であると、突出部１４および被覆部１４ｄは、絶縁ワッシャ部１４とより容易に一体成型できる。

（実施形態４による効果）
実施形態４によれば、実施形態３の効果に加え、次の効果を奏する。すなわち、絶縁ワッシャ部１４とともに突出部１４ｃおよび被覆部１４ｄが一体成型されることから、製造工程を増加させず、突出部１４ｃおよび被覆部１４ｄを形成することができる。

（実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例１）
図１１は、実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例１を示す図である。図１１では、図９に示す絶縁ワッシャ部１４、フランジ部１４ｂ、突出部１４ｃに、絶縁ワッシャ部１４−１、フランジ部１４ｂ−１、突出部１４ｃ−１がそれぞれ対応する。同様に、図１１では、図９に示す被覆部１４ｄ、肉薄部１４ｅに、被覆部１４ｄ−１、肉薄部１４ｅ−１がそれぞれ対応する。その他の点については、絶縁ワッシャ部１４は、絶縁ワッシャ部１３と同一である。

図１１では、絶縁ワッシャ部１４−１のフランジ部１４ｂ−１の最内周側の円周上に、３個の突出部１４ｃ−１が、例えば等間隔に設けられる。そして、被覆部１４ｄ−１は、絶縁ワッシャ部１４−１のフランジ部１４ｂ−１の最内周側の円周上において突出部１４ｃ−１が配置されない３箇所から延設されて、負極端子を被覆する。なお、被覆部１４ｄ−１が延設されるフランジ部１４ｂ−１の最内周側の円周上の箇所の数は、３箇所よりも多くてもよい。また、被覆部１４ｄ−１は、絶縁ワッシャ部１４−１のフランジ部１４ｂ−１の最内周側の円周上において突出部１４ｃ−１が配置される３箇所から延設されてもよい。

そして、被覆部１４ｄ−１の各延設根元部分に、肉薄部１４ｅ−１が設けられる。被覆部１４ｄ−１は、負極端子板５ａから引き離す力を加えることにより、肉薄部１４ｅ−１において、絶縁ワッシャ部１４−１のフランジ部１４ｂ−１から切り離される。

実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例１によれば、被覆部１４ｄ−１が、フランジ部１４ｂ−１の最内周側の円周上の少なくとも３箇所から延設されるので、被覆部１４ｄ−１と、フランジ部１４ｂ−１の連結がより強まる。よって、意図せず被覆部１４ｄ−１がフランジ部１４ｂ−１から切り離されてしまうことを防止できる。

（実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例２）
図１２は、実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例２を示す図である。図１２では、図９に示す絶縁ワッシャ部１４、フランジ部１４ｂ、突出部１４ｃに、絶縁ワッシャ部１４−２、フランジ部１４ｂ−２、突出部１４ｃ−２がそれぞれ対応する。同様に、図１２では、図９に示す被覆部１４ｄ、肉薄部１４ｅに、被覆部１４ｄ−２、肉薄部１４ｅ−２がそれぞれ対応する。

図１２では、絶縁ワッシャ部１４−２のフランジ部１４ｂ−２の最内周側の円周上に、３個の突出部１４ｃ−２が、例えば等間隔に設けられる。そして、被覆部１４ｄ−２は、絶縁ワッシャ部１４−２のフランジ部１４ｂ−２の最内周側の円周上において１個の突出部１４ｃ−２から延設されて、負極端子を被覆する。

そして、被覆部１４ｄ−２の各延設根元部分に、肉薄部１４ｅ−２が設けられる。被覆部１４ｄ−２は、負極端子板５ａから引き離す力を加えることにより、肉薄部１４ｅ−２において、絶縁ワッシャ部１４−２のフランジ部１４ｂ−２から切り離される。

実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部の変形例２によれば、被覆部１４ｄ−２が、フランジ部１４ｂ−２の最内周側の円周上の１箇所のみから延設され、負極端子を被覆する。よって、フランジ部１４ｂ−２の最内周側の円周上の２箇所以上から被覆部が延設される場合に比べ、被覆部１４ｄ−２を成型する際の樹脂の量を低減できる。また、被覆部１４ｄ−２を捲るだけで、被覆部１４ｄ−２を容易にフランジ部１４ｂ−２から切り離すことができる。

［実施形態５］
（実施形態５にかかる乾電池の構成）
図１３は、実施形態５にかかる乾電池の縦断面図である。また、図１４は、実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部を示す図である。実施形態５にかかる乾電池１０ｅは、実施形態４にかかる乾電池１０ｄと比較して、絶縁ワッシャ部１４に代えて絶縁ワッシャ部１５を有する点が異なる。その他の点は、乾電池１０ｅは、乾電池１０ｄと同一である。絶縁ワッシャ部１５は、被覆部１５ｄに把手部１５ｆを有する。把手部１５ｆは、縦断面が上方へ向かって略逆三角形の形状を有する。絶縁ワッシャ部１５が有する胴部１５ａ、フランジ部１５ｂ、突出部１５ｃ、被覆部１５ｄ、肉薄部１５ｅは、実施形態４にかかる絶縁ワッシャ部１４が有する同一名称の各部とそれぞれ同一である。

図１４に絶縁ワッシャ部１５の上面図を示すように、絶縁ワッシャ部１５は、フランジ部１５ｂの最内周側の円周上に、２個の突出部１５ｃが、例えば等間隔に設けられる。突出部１５ｃは、略円形状であり、略円形状の一部がフランジ部１５ｂの最内周側の円周側と連続する。また、突出部１５ｃは、フランジ部１５ｂの最内周側の円周側と連続する略円形状の周上の一部と周上において相対する点が、後述する被覆部１５ｄの頂点と連続する。

被覆部１５ｄは、略菱形の形状を有する。被覆部１５ｄの略菱形の長手方向の２個の頂点が、２個の突出部１５ｃの略円形状の周上の１点とそれぞれ連続する。被覆部１５ｄは、フランジ部１５ｂの最内周側の円周上において、２個の突出部１５ｃと連続するようにフランジ部１５ｂから延設され、負極端子を被覆する。そして、被覆部１５ｄの上方に、上断面形状が図１３に図示するような形状である把手部１５ｆが設けられる。

そして、被覆部１５ｄの各突出部１５ｃにおける延設根元部分に、肉薄部１５ｅが設けられる。被覆部１５ｄは、上方へ把手部１５ｆを引き上げて負極端子板５ａから引き離す力を加えることにより、肉薄部１５ｅにおいて、絶縁ワッシャ部１５のフランジ部１５ｂから切り離される。

（実施形態５による効果）
実施形態５によれば、実施形態４の効果に加え、次の効果を奏する。すなわち、絶縁ワッシャ部１５は、被覆部１５ｄに把手部１５ｆを有する。このため、肉薄部１５ｅにおいて絶縁ワッシャ部１５から被覆部１５ｄを切り離す際に、把手部１５ｆを摘むことにより、絶縁ワッシャ部１５を容易に引き上げることができる。また、把手部１５ｆの断面形状が略逆三角形であるので、把手部１５ｆを容易に摘むことができる。また、把手部１５ｆの断面形状が略逆三角形であることから、把手部１５ｆを成型する際に、成型に要する樹脂の量を低減できる。

（実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部の変形例）
図１５は、実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部の変形例を示す図である。図１５は、実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部１５の変形例である絶縁ワッシャ部１５−１を上方からみた上面図である。図１５では、図１３および図１４に示す絶縁ワッシャ部１５、フランジ部１５ｂ、突出部１５ｃに、絶縁ワッシャ部１５−１、フランジ部１５ｂ−１、突出部１５ｃ−１がそれぞれ対応する。また、図１５では、図１３および図１４に示す肉薄部１５ｅ、被覆部１５ｆ、把手部１５ｆに、肉薄部１５ｅ−１、被覆部１５ｆ−１、把手部１５ｆ−１がそれぞれ対応する。絶縁ワッシャ部１５−１は、フランジ部１５ｂ−１の最内周側の円周上に、３個の突出部１５ｃ−１が、例えば等間隔に設けられる。

突出部１５ｃ−１の上面形状は、略三角形状である。そして、突出部１５ｃ−１は、略三角形状の底辺がフランジ部１５ｂ−１の最内周側の円周側に連続する。また、突出部１５ｃ−１は、フランジ部１５ｂ−１の最内周側の円周側に連続する略三角形状の底辺に相対する頂点が、被覆部１５ｄ−１の各頂点と連続する。

被覆部１５ｄ−１の上面形状は、略三角形状である。そして、被覆部１５ｄ−１は、フランジ部１５ｂ−１の最内周側の円周上において、略三角形状の各頂点が３個の突出部１５ｃ−１と連続するようにフランジ部１５ｂ−１から延設され、負極端子を被覆する。そして、被覆部１５ｄ−１の上方に、図１３に図示するような上断面形状を有する把手部１５ｆ−１が設けられる。

そして、被覆部１５ｄ−１の各突出部１５ｃ−１における延設根元部分に、肉薄部１５ｅ−１が設けられる。被覆部１５ｄ−１は、上方へ把手部１５ｆ−１を引き上げて負極端子板５ａから引き離す力を加えることにより、肉薄部１５ｅ−１において、絶縁ワッシャ部１５−１のフランジ部１５ｂ−１から切り離される。

実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部の変形例によれば、被覆部１５ｄ−１が、フランジ部１５ｂ−１の最内周側の円周上の３箇所から延設され、負極端子を被覆する。よって、フランジ部１５ｂ−１の最内周側の円周上の２箇所以下から被覆部が延設される場合に比べ、被覆部１５ｄ−１がより強固にフランジ部１５ｂ−１と連続する。このため、意図せず被覆部１５ｄ−１がフランジ部１５ｂ−１から分離することを防止できる。

（実施形態５にかかる乾電池の変形例）
図１６は、実施形態５の変形例にかかる乾電池の縦断面図である。実施形態５の変形例にかかる乾電池１０ｆは、実施形態５にかかる乾電池１０ｅと比較して、絶縁ワッシャ部１５に代えて絶縁ワッシャ部１６を有する点が異なる。その他の点は、乾電池１０ｆは、乾電池１０ｅと同一である。絶縁ワッシャ部１６は、被覆部１６ｄ上に把手部１６ｆを有する。把手部１６ｆは、断面が上方へ向かう略ドーム形状を有する。絶縁ワッシャ部１６が有する胴部１６ａ、フランジ部１６ｂ、突出部１６ｃ、被覆部１６ｄ、肉薄部１６ｅは、実施形態５にかかる絶縁ワッシャ部１５が有する装一名称の各部とそれぞれ同一である。

実施形態５の変形例にかかる乾電池によれば、乾電池１０ｆの把手部１６ｆの断面形状が略ドーム形状であり、把手部１６ｆと絶縁ワッシャ部１６の連続部分がより強固である。よって、把手部１６ｆを摘んで絶縁ワッシャ部１６から被覆部１６ｄを切り離す際に、より確実に被覆部１６ｄを切り離すことができる。

以上、開示技術にかかる実施形態１〜５および変形例を示した。実施形態１〜５および変形例にかかる乾電池１０ａ〜１０ｆが有する絶縁ワッシャ部１１〜１６の各部は、各実施形態において一例を示すに過ぎない。すなわち、実施形態１〜５および変形例にかかる乾電池１０ａ〜１０ｆの絶縁ワッシャ部１１〜１６が有する各部を、適宜、組合せ、代替して構成した絶縁ワッシャ部も、開示技術にかかる絶縁ワッシャ部に含まれる。

１ 電極缶
１ａ 凹部
１ｂ 折曲部
２ 正極合剤
３ セパレータ
３ａ 正極端子
４ 負極ゲル
５ 負極集電体
５ａ 負極端子板
５ｂ 環状凹部
５ｃ 負極集電子
５ｄ ボス部
５ｅ 封口ガスケット
５ｆ 周縁パッキング部
６ 外装部
６ａ Ｌ字部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ 乾電池
１１、１１−１、１２、１２−１、１３、１４、１４−１、１４−２、１５、１５−１、１６ 絶縁ワッシャ部
１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａ 胴部
１１ｂ、１１ｂ−１、１２ｂ、１２ｂ−１、１３ｂ、１４ｂ、１４ｂ−１、１４ｂ−２、１５ｂ、１５ｂ−１、１６ｂ フランジ部
１１ｃ、１１ｃ−１、１２ｃ、１２ｃ−１、１４ｃ、１４ｃ−１、１４ｃ−２、１５ｃ、１５ｃ−１、１６ｃ 突出部
１３ｄ、１４ｄ、１４ｄ−１、１４ｄ−２、１５ｄ、１５ｄ−１、１６ｄ 被覆部
１３ｅ、１４ｅ、１４ｅ−１、１４ｅ−２、１５ｅ、１５ｅ−１、１６ｅ 肉薄部
１５ｆ、１５ｆ−１、１６ｆ 把手部

Claims (3)

1. 中心付近に負極端子が形成された皿状の負極端子板の縁部に嵌着されるリング状の絶縁ワッシャ部と、
   前記絶縁ワッシャ部の上端面の一部に前記絶縁ワッシャ部と一体形成され、前記絶縁ワッシャ部が嵌着された状態で前記絶縁ワッシャ部の内周から前記負極端子板の最突出部まで延設されて前記負極端子板の一部を被覆し、前記負極端子板の最突出部よりもさらに突出する突出部と、
   少なくとも１つの前記突出部と接続された状態で前記負極端子を被覆するように該突出部とともに前記絶縁ワッシャ部と一体形成され、該突出部および前記絶縁ワッシャ部から分離可能である被覆部と
   を有することを特徴とする電池。
2. 前記被覆部は、前記被覆部が接続される前記突出部における接続根元部分に、当該接続根元部分の周囲よりも肉薄である肉薄部
   をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
3. 前記被覆部は、前記突出部および前記絶縁ワッシャ部から当該被覆部を分離させるために当該被覆部を前記負極端子から引き離す際に摘持される把手部
   をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の電池。

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