JPH052366U - 筒形アルカリ電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 〔目的〕 近年、環境問題の見地からアルカリ乾電池
の無水銀化を達成するに当って、陰極活物質に直接触れ
る金属製封口キャップを廃止できる構造としたい。 〔構成〕 集電棒２に圧入嵌合可能な貫通孔１１を形
成したポリアミド系樹脂製の樹脂リング１０を集電棒２
の端部から圧入して、その樹脂リング１０の端面を封口
ガスケット３のボス部端面に当接させる構成とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、封口ガスケットのボス部を外側から緊締していた金属製の封口キャ ップを省略しても、対漏液性を損なわないようにした筒形アルカリ電池に関する ものである。

【０００２】

【従来の技術】

アルカリ電解液を用いる電池では、アルカリ電解液がクリーピングによって負 極側へ漏液し易い点を如何にして防止するかが問題である。このため、図３に示 したように、負極端子１にスポット溶接して取付けた集電棒２に封口ガスケット ３を嵌着させ、その封口ガスケット３で負極端子１と正極缶４の間を封口した従 来の筒形アルカリ電池の構造では、封口ガスケット３のボス部外側に被せた金属 製の封口キャップ５でしっかりと緊締することによって、集電棒２を這い上がっ てきたアルカリ電解液が、集電棒２と、その集電棒２が圧入される封口ガスケッ ト３の中心孔６との界面へ侵入しないようにしていた。

【０００３】 特に現在広く採用されているポリプロピレン製の封口ガスケット３の場合、上 記した金属製の封口キャップ５は必須とされている。その理由は、ポリオレフィ ン系樹脂はガス透過性が比較的良好で、電池内で発生したガスを少なからず逃す ことができ、しかもコスト面、防爆機構の成形性に優れている反面、集電棒２を 封口ガスケット３の中心孔６に圧入するときストレスクラックを生じ易いこと、 また、樹脂のクリープ特性によって経時的に緊締力が弱まる欠点があることのた め、金属製の封口キャップ５によってその欠点をカバーする必要があったからで ある。尚、図３で、７は筒形に成型した正極合剤、８はセパレータ、９は負極ゲ ルである。

【０００４】

【考案が解決しようとする問題点】

近年、環境問題の見地から、陰極亜鉛粉末からのガス発生を防止するためにア マルガムとして加えていた水銀の量を極力減らす方向にあり、無水銀化も検討さ れている。ところが無水銀化するに当って、陰極活物質に直接触れる上記金属製 の封口キャップは亜鉛の腐食によるガス発生に悪影響を及ぼすことが確認される に及んで、上記金属製封口キャップの廃止という新しい問題が生じた。

【０００５】 本考案の目的は、アルカリ乾電池の無水銀化を達成するうえで望まれる金属製 封口キャップの廃止がなされても、アルカリ電解液のクリーピングに基因する負 極側への漏液を防止できる筒形アルカリ電池を提供することにある。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】

本考案は、上記の目的を達成するため、ポリアミド系樹脂製の樹脂リングに上 記集電棒に圧入嵌合可能な貫通孔を穿設し、その樹脂リングを上記集電棒の端部 から圧入して該樹脂リングの端面を封口ガスケットのボス部端面に当接させるよ うにしたものである。

【０００７】 上記樹脂リングには貫通孔のほかに、その貫通孔の周縁に凹溝を形成し、その 凹溝内を封止剤の環状充填部としてもよい。

【０００８】

【作 用】

封口ガスケットのボス部の手前に圧入によってポリアミド系樹脂製の樹脂リン グを介在させると、該樹脂リングと集電棒との圧接効果並びに該樹脂による優れ たアルカリ電解液這い上がり防止効果によって、封口ガスケットに至る前でアル カリ電解液のクリーピングを阻止することになる。

【０００９】 また、上記樹脂リングに形成した凹溝内を封止剤の環状充填部とすると、第１ 段のポリアミド系樹脂によるクリーピング阻止に続き、第２段として封止剤によ るクリーピング阻止が行われ、一層の確実性を増すことになる。

【００１０】

【実施例】 図１の実施例は、アルカリ電解液が集電棒２の金属面を這い上がってきても、 封口ガスケット３までは至らないようにしたものであって、図３の金属キャップ ４が省略されている代りに、樹脂リング１０が、その端面を封口ガスケット３の ボス部端面に当接するように介在されている。この樹脂リング１０はポリアミド 樹脂製である。穿設されている貫通孔１１は集電棒２に圧入嵌合可能な大きさと し、したがって集電棒２の端部から樹脂リング１０を圧入することにより、図示 の状態とされる。

【００１１】 上記のように、樹脂リング１０の材質をポリアミド樹脂に限定する理由は、引 っ張り降伏強さ、曲げ弾性率といった機械的強度が強いだけでなく、アルカリ電 解液が這い上がるのを防ぐ機能に優れ、ポリオレフィンと違って、集電棒２の圧 入によってストレスクラックを生じたり、樹脂のクリープ特性で経時的に緊締力 が弱まる傾向が少ないからである。

【００１２】 図１の構造では、アルカリ電解液が集電棒２の金属面を這い上がって樹脂リン グ１０まで到達しても、圧着状態にある集電棒２と樹脂リング１０の界面への侵 入を許さなくするから、封口ガスケット３がクリーピング防止効果に弱力なポリ オレフィン系樹脂製であり、しかも金属製封口キャップ５による緊締が施されて いなくても、負極側への漏液が防げる。

【００１３】 図２の実施例は、圧入した樹脂リング１０による第１漏液防止手段に続き、封 止剤の環状充填部１３による第２漏液防止手段を形成したものである。図１の例 と違うのは、樹脂リング１０に穿設された貫通孔１１の周縁部分には凹溝１２が 穿設されていて、その凹溝１２内を封止剤の環状充填部１３としている点である 。かような封止剤の環状充填部１３は、例えばポリブデン系の封止剤を集電棒２ 表面に塗布しておいてから樹脂リング１０を圧入し、塗布した封止剤を樹脂リン グ１０でこそぐことで凹溝１２箇所にこんもりと集積させ、樹脂リング１０端面 を封口ガスケット３のボス部端面に押しつけることで比較的簡単かつ容易に得ら れるものである。

【００１４】 図２の例では、封口ガスケット３の中心孔６の周辺部分にも凹溝１４を穿設し て、その凹溝１４にも封止剤を充填するようにしているが、しかし、本考案はこ れに限定されるものではなく、凹溝１４を省略して、封止剤の環状充填部１３は 樹脂リング１０側だけに形成されるものでも良い。凹溝１２、１４の形状は、図 示の円錐状のほか、円筒形、半球形等その如何を問わない。

【００１５】

【考案の効果】

請求項１の考案では、封口パッキングのボス部の手前に圧入されたポリアミド 系樹脂製の樹脂リングでアルカリ電解液のクリーピングを食い止めるから、封口 パッキングのボス部を緊締する金属キャップが廃止されても、負極側への漏液防 止を達成できる。また、樹脂リングはポリアミド系樹脂製であるから、ストレス クラックや樹脂のクリープ特性による経時的な緊締力低下は特別配慮しなくてよ いという利点もある。

【００１６】 請求項２の考案では、上記圧入された樹脂リングによる第１段目と、封止剤の 環状充填部による第２段目の２段構えでアルカリ電解液のクリーピングを食い止 めて、負極側への漏液防止の一層の確実性が得られる。しかもその封止剤の環状 充填部形成は既述のごとく容易である。

【００１７】 因みに、ＬＲ６の電池サイズで、図１と図２の本考案の実施品および図３で金 属キャップを廃止したもの夫々６０個宛サンプルを作り、６０°Ｃ、ＲＨ９０％ の条件で耐漏液試験を行ったところ、図３の金属キャップを廃止したものは２０ 日間で全部漏液したが、図１の本考案実施品では２０日間では零、４０日間では １６個、６０日間では２５個が漏液した。また、図２の本考案実施品では６０日 間を経過しても漏液したものは零であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案になる請求項１の実施例を示す筒形アル
カリ電池の断面図

【図２】本考案になる請求項２の実施例を示す筒形アル
カリ電池の断面図

【図３】従来の筒形アルカリ電池の断面図。

【符号の説明】

１…負極端子、２…集電棒、３…封口ガスケット、４…
正極缶、５…金属キャップ、６…封口ガスケットの中心
孔、７…正極合剤、８…セパレータ、９…負極ゲル、１
０…樹脂リング、１１…樹脂リングの貫通孔、１２…樹
脂リングの凹溝、１３…封止剤の環状充填部、１４…封
口パッキングに穿設した凹溝。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 筒井 清英 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)考案者 山下 勝博 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

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 負極端子１に集電棒２を溶接し、その集
   電棒２に嵌着させた封口ガスケット３で該負極端子１と
   正極缶４との間を封口する筒形アルカリ電池において、
   上記集電棒２に圧入嵌合可能な貫通孔１１を形成したポ
   リアミド系樹脂製の樹脂リング１０を、上記集電棒２の
   端部から圧入して該樹脂リング１０の端面を封口ガスケ
   ット３のボス部端面に当接させてなる筒形アルカリ電
   池。
2. 【請求項２】 負極端子１に集電棒２を溶接し、その集
   電棒２に嵌着させた封口ガスケット３で該負極端子１と
   正極缶４との間を封口する筒形アルカリ電池において、
   上記集電棒２に圧入嵌合可能な貫通孔１１と、その貫通
   孔１１の周縁に凹溝１２を形成したポリアミド系樹脂製
   の樹脂リング１０を、上記集電棒２の端部から圧入して
   該樹脂リング１０の端面を封口ガスケット３のボス部端
   面に当接させるとともに、上記凹溝１２内を封止剤の環
   状充填部１３としてなる筒形アルカリ電池。