JPH0613062A - アルカリ乾電池 - Google Patents
アルカリ乾電池Info
- Publication number
- JPH0613062A JPH0613062A JP4170363A JP17036392A JPH0613062A JP H0613062 A JPH0613062 A JP H0613062A JP 4170363 A JP4170363 A JP 4170363A JP 17036392 A JP17036392 A JP 17036392A JP H0613062 A JPH0613062 A JP H0613062A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- electrode terminal
- battery
- bottom plate
- resin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ乾電池において、封口構造を改善す
ることにより、多湿環境下で保存時に、耐漏液性の優れ
た電池を提供するものである。 【構成】 正極ケースの開口部を封口する樹脂封口体と
負極端子底板との間に金属ワッシャーを設置したアルカ
リ乾電池であって、負極端子底板にそなえたガス抜き穴
を絶縁樹脂で被覆したアルカリ乾電池。これによりアル
カリ乾電池の多湿環境保存下における電池の漏液現象を
防止することができる。
ることにより、多湿環境下で保存時に、耐漏液性の優れ
た電池を提供するものである。 【構成】 正極ケースの開口部を封口する樹脂封口体と
負極端子底板との間に金属ワッシャーを設置したアルカ
リ乾電池であって、負極端子底板にそなえたガス抜き穴
を絶縁樹脂で被覆したアルカリ乾電池。これによりアル
カリ乾電池の多湿環境保存下における電池の漏液現象を
防止することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ乾電池の漏液
防止構造に関するものである。
防止構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電子機器の小型軽量化に伴いその
電源用としてアルカリ乾電池の需要が急増している。特
にストロボ、カメラ、ヘッドホンステレオ、液晶テレビ
などのハンディータイプの精密機器用への需要が大幅に
増大しているため、いかなる使用条件下においても高い
信頼性及び安全性を維持できるアルカリ乾電池が強く求
められている。特にアルカリ乾電池は電解液として高濃
度のアルカリ性水溶液を使用しているため、万一漏液す
ると、機器だけでなく人体に対しても重大な損傷を与え
る危険性があるので、耐漏液性能はアルカリ乾電池に求
められる最も重要な特性の一つである。
電源用としてアルカリ乾電池の需要が急増している。特
にストロボ、カメラ、ヘッドホンステレオ、液晶テレビ
などのハンディータイプの精密機器用への需要が大幅に
増大しているため、いかなる使用条件下においても高い
信頼性及び安全性を維持できるアルカリ乾電池が強く求
められている。特にアルカリ乾電池は電解液として高濃
度のアルカリ性水溶液を使用しているため、万一漏液す
ると、機器だけでなく人体に対しても重大な損傷を与え
る危険性があるので、耐漏液性能はアルカリ乾電池に求
められる最も重要な特性の一つである。
【０００３】以下に従来のアルカリ乾電池の構造を図を
用いて説明する。図１は、これまでのアルカリ乾電池の
代表的構造を示す半裁断面図である。図に示すように、
正極端子を兼ねる正極ケース１内に、二酸化マンガンと
黒鉛からなる正極合剤２を円筒形に成形する。そしてそ
の内側空間にか性カリ、粘性物質及び汞化亜鉛からなる
負極ゲル状物質３をセパレータ４を介して注入し、ナイ
ロン製の樹脂封口体１０、負極集電体５、ガス抜き穴７
を有する負極端子底板６及びガス抜き穴９を有する金属
ワッシャー８を一体化した部品を正極ケース１内に挿入
し、ケースの開口部１１を巻き締めして素電池を構成す
る。
用いて説明する。図１は、これまでのアルカリ乾電池の
代表的構造を示す半裁断面図である。図に示すように、
正極端子を兼ねる正極ケース１内に、二酸化マンガンと
黒鉛からなる正極合剤２を円筒形に成形する。そしてそ
の内側空間にか性カリ、粘性物質及び汞化亜鉛からなる
負極ゲル状物質３をセパレータ４を介して注入し、ナイ
ロン製の樹脂封口体１０、負極集電体５、ガス抜き穴７
を有する負極端子底板６及びガス抜き穴９を有する金属
ワッシャー８を一体化した部品を正極ケース１内に挿入
し、ケースの開口部１１を巻き締めして素電池を構成す
る。
【０００４】一般に、アルカリ乾電池に用いられている
か性カリ電解液はクリープ性が大きいため、封口部材間
の封口強度が弱いと、電池を保存しただけで封口部材間
から漏液し、電池として使用できなくなる。従って耐漏
液性能を向上させるために樹脂封口体１０と負極端子底
板６との間に金属ワッシャー８を設置して封口部材間の
密着性を向上させた封口構造が一般的に採用されてい
る。
か性カリ電解液はクリープ性が大きいため、封口部材間
の封口強度が弱いと、電池を保存しただけで封口部材間
から漏液し、電池として使用できなくなる。従って耐漏
液性能を向上させるために樹脂封口体１０と負極端子底
板６との間に金属ワッシャー８を設置して封口部材間の
密着性を向上させた封口構造が一般的に採用されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような構造
では、電池を多湿環境下に保存すると、後述するメカニ
ズムにより、カリウム陽イオンが樹脂封口体１０を透過
するため、例えば一ヶ月以上の長期の多湿保存の下では
著しい漏液現象が現れる。
では、電池を多湿環境下に保存すると、後述するメカニ
ズムにより、カリウム陽イオンが樹脂封口体１０を透過
するため、例えば一ヶ月以上の長期の多湿保存の下では
著しい漏液現象が現れる。
【０００６】この現象のメカニズムを図を用いて説明す
る。図３は図１に示したアルカリ乾電池の封口部分の拡
大図である。電池を多湿環境下に保存すると、図３に示
すように、負極端子底板６のガス抜き穴７から入った水
分が金属ワッシャー８と樹脂封口体１０との間の空間１
２に到達する。
る。図３は図１に示したアルカリ乾電池の封口部分の拡
大図である。電池を多湿環境下に保存すると、図３に示
すように、負極端子底板６のガス抜き穴７から入った水
分が金属ワッシャー８と樹脂封口体１０との間の空間１
２に到達する。
【０００７】ところで、強度や加工性、コストなど実用
性を考慮して一般的に金属ワッシャー８は鉄製の物、樹
脂封口体１０は含水性のナイロン製の物が使用されてい
る。このとき図３のＡに示す部分は一つの電気化学反応
回路を形成し、図４はナイロン隔膜１０′を介して左側
に亜鉛を浸漬させた高濃度か性カリ水溶液３′、右側に
鉄を浸漬させた水８′が存在し亜鉛と鉄が導線５′で結
ばれている電気化学反応モデルである。次に、この図４
における反応メカニズムを説明する。
性を考慮して一般的に金属ワッシャー８は鉄製の物、樹
脂封口体１０は含水性のナイロン製の物が使用されてい
る。このとき図３のＡに示す部分は一つの電気化学反応
回路を形成し、図４はナイロン隔膜１０′を介して左側
に亜鉛を浸漬させた高濃度か性カリ水溶液３′、右側に
鉄を浸漬させた水８′が存在し亜鉛と鉄が導線５′で結
ばれている電気化学反応モデルである。次に、この図４
における反応メカニズムを説明する。
【０００８】図４においてか性カリ水溶液３′の亜鉛の
表面上では（化１）に示すような亜鉛の溶解反応が起こ
り、水８′中の鉄の表面上では（化２）に示すような水
素ガス発生反応が起こる。
表面上では（化１）に示すような亜鉛の溶解反応が起こ
り、水８′中の鉄の表面上では（化２）に示すような水
素ガス発生反応が起こる。
【０００９】
【化１】
【００１０】
【化２】
【００１１】この反応と同時に含水性ナイロン隔膜１
０′中をか性カリ水溶液３′中のカリウム陽イオンＫ+
が水８′中へ移動し、水８′中においてか性カリ水溶液
（Ｋ+＋ＯＨ-）を成形する。つまり、（化１）及び（化
２）に示す反応が進行するのに伴い水８′中のか性カリ
濃度が徐々に増加し、ついには高アルカリ性を示すに至
る。
０′中をか性カリ水溶液３′中のカリウム陽イオンＫ+
が水８′中へ移動し、水８′中においてか性カリ水溶液
（Ｋ+＋ＯＨ-）を成形する。つまり、（化１）及び（化
２）に示す反応が進行するのに伴い水８′中のか性カリ
濃度が徐々に増加し、ついには高アルカリ性を示すに至
る。
【００１２】図３と図４とを比較対照すると、ナイロン
隔膜１０′は樹脂封口体１０に対応し、亜鉛を浸漬させ
た高濃度か性カリ水溶液３′は負極ゲル状物質３、鉄を
浸漬させた水８′は水分の付着した鉄ワッシャー８、亜
鉛と鉄を結んでいる導線５′は負極集電体５と負極端子
底板６にそれぞれ対応している。
隔膜１０′は樹脂封口体１０に対応し、亜鉛を浸漬させ
た高濃度か性カリ水溶液３′は負極ゲル状物質３、鉄を
浸漬させた水８′は水分の付着した鉄ワッシャー８、亜
鉛と鉄を結んでいる導線５′は負極集電体５と負極端子
底板６にそれぞれ対応している。
【００１３】すなわち、電池を多湿環境下に保存する
と、（化１）及び（化２）に示す反応が進行し、鉄ワッ
シャー８と樹脂封口体１０に挟まれた空間部分１２に到
達した水分中のか性カリ濃度が増加し、そのアルカリ性
水分が逆に負極端子底板６のガス抜き穴７から漏出する
ものと推察され、例えば一ヶ月以上の長期多湿保存では
著しい漏液現象となり、実用上大きな支障が生じる。
と、（化１）及び（化２）に示す反応が進行し、鉄ワッ
シャー８と樹脂封口体１０に挟まれた空間部分１２に到
達した水分中のか性カリ濃度が増加し、そのアルカリ性
水分が逆に負極端子底板６のガス抜き穴７から漏出する
ものと推察され、例えば一ヶ月以上の長期多湿保存では
著しい漏液現象となり、実用上大きな支障が生じる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明はアルカリ乾電池
の正極ケース１の開口部を封口する樹脂封口体１０と負
極端子底板６との間に金属ワッシャー８を設置する構成
において、負極端子底板にそなえたガス抜き穴を絶縁樹
脂で被覆することにより前述した電気化学反応回路を切
断し、耐漏液特性の向上を図るものである。
の正極ケース１の開口部を封口する樹脂封口体１０と負
極端子底板６との間に金属ワッシャー８を設置する構成
において、負極端子底板にそなえたガス抜き穴を絶縁樹
脂で被覆することにより前述した電気化学反応回路を切
断し、耐漏液特性の向上を図るものである。
【００１５】なお、絶縁樹脂としては、たとえば紫外線
硬化型樹脂を塗布し、紫外線照射により被膜を硬化させ
て形成することができる。
硬化型樹脂を塗布し、紫外線照射により被膜を硬化させ
て形成することができる。
【００１６】
【作用】上記手段を用いることにより、金属ワッシャー
８上に水分が存在しないため、図３のＡ部における電気
化学反応は起こらない。すなわち、電池を長期に多湿環
境下に保存しても、漏液現象を防止することができる。
８上に水分が存在しないため、図３のＡ部における電気
化学反応は起こらない。すなわち、電池を長期に多湿環
境下に保存しても、漏液現象を防止することができる。
【００１７】
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
【００１８】図２は本発明の実施例におけるアルカリ乾
電池の封口部分の拡大断面図である。図１に示した従来
のアルカリ乾電池の構造、構成とほぼ同一で、この図２
において、１３は負極端子底板にそなえたガス抜き穴を
被覆した絶縁樹脂であり、本実施例は紫外線硬化型樹脂
を用いた絶縁樹脂１３により、負極端子底板にそなえた
ガス抜き穴よりの水分の浸入を遮断する構成をとってい
る。
電池の封口部分の拡大断面図である。図１に示した従来
のアルカリ乾電池の構造、構成とほぼ同一で、この図２
において、１３は負極端子底板にそなえたガス抜き穴を
被覆した絶縁樹脂であり、本実施例は紫外線硬化型樹脂
を用いた絶縁樹脂１３により、負極端子底板にそなえた
ガス抜き穴よりの水分の浸入を遮断する構成をとってい
る。
【００１９】以上のように本実施例によれば、負極端子
底板にそなえたガス抜き穴を絶縁樹脂１３で被覆するこ
とにより、例えば電池を多湿環境下に保存しても、ガス
抜き穴７，９を通過して樹脂封口体１０と金属ワッシャ
ー８との間の空間１２に外気中の水分が入らないため、
（化１）及び（化２）の反応が起こらず、漏液現象を防
止することができる。
底板にそなえたガス抜き穴を絶縁樹脂１３で被覆するこ
とにより、例えば電池を多湿環境下に保存しても、ガス
抜き穴７，９を通過して樹脂封口体１０と金属ワッシャ
ー８との間の空間１２に外気中の水分が入らないため、
（化１）及び（化２）の反応が起こらず、漏液現象を防
止することができる。
【００２０】たとえ負極端子底板にそなえたガス抜き穴
を絶縁樹脂で被覆しても、電池の外部ショート等により
発生したガスはその圧力により、絶縁樹脂を突き破りガ
スは電池の外部へ抜けるため破裂の危険性はない。
を絶縁樹脂で被覆しても、電池の外部ショート等により
発生したガスはその圧力により、絶縁樹脂を突き破りガ
スは電池の外部へ抜けるため破裂の危険性はない。
【００２１】（表１）は、単３アルカリ乾電池を温度６
０℃、湿度９０％に保存した際の耐漏液テストの結果を
示している。
０℃、湿度９０％に保存した際の耐漏液テストの結果を
示している。
【００２２】
【表１】
【００２３】単３形アルカリ乾電池の温度６０℃、湿度
９０％保存における漏液数（データは各サンプル数１０
０個中の漏液した電池数を示している。） （表１）より明らかなように、本発明により構成された
単３形アルカリ乾電池は、従来例の単３形アルカリ乾電
池に比較して、耐漏液性能が著しく向上した。
９０％保存における漏液数（データは各サンプル数１０
０個中の漏液した電池数を示している。） （表１）より明らかなように、本発明により構成された
単３形アルカリ乾電池は、従来例の単３形アルカリ乾電
池に比較して、耐漏液性能が著しく向上した。
【００２４】本実施例では、絶縁樹脂として紫外線硬化
型樹脂を用いたが、水分の浸入を遮断する皮膜であれ
ば、いずれも効果を示し、エポキシ樹脂、ポリプロピレ
ン樹脂、ピッチ、テフロン等の皮膜も同様の効果を得
た。
型樹脂を用いたが、水分の浸入を遮断する皮膜であれ
ば、いずれも効果を示し、エポキシ樹脂、ポリプロピレ
ン樹脂、ピッチ、テフロン等の皮膜も同様の効果を得
た。
【００２５】樹脂封口体はナイロン、ポリエチレン、ポ
リプロピレン等よりなる封口体が一般的に使用されてい
るが、含水性の高いナイロン製封口体を使用して、本発
明の負極端子底板にそなえたガス抜き穴を絶縁樹脂で被
覆した場合に、特に効果を示した。
リプロピレン等よりなる封口体が一般的に使用されてい
るが、含水性の高いナイロン製封口体を使用して、本発
明の負極端子底板にそなえたガス抜き穴を絶縁樹脂で被
覆した場合に、特に効果を示した。
【００２６】
【発明の効果】本発明はアルカリ乾電池の正極ケース１
の開口部を封口する樹脂封口体１０と負極端子底板６と
の間に金属ワッシャー８を設置する構成のアルカリ乾電
池において、負極端子底板６にそなえたガス抜き穴を絶
縁樹脂等の絶縁材で被覆することにより、アルカリ乾電
池の多湿環境保存下における電池の漏液現象を防止でき
るという効果を得ることができる優れたアルカリ乾電池
を実現できるものである。
の開口部を封口する樹脂封口体１０と負極端子底板６と
の間に金属ワッシャー８を設置する構成のアルカリ乾電
池において、負極端子底板６にそなえたガス抜き穴を絶
縁樹脂等の絶縁材で被覆することにより、アルカリ乾電
池の多湿環境保存下における電池の漏液現象を防止でき
るという効果を得ることができる優れたアルカリ乾電池
を実現できるものである。
【図１】アルカリ乾電池の代表的な構成を示す半裁断面
図
図
【図２】本発明の実施例におけるアルカリ乾電池の封口
部分の拡大断面図
部分の拡大断面図
【図３】従来のアルカリ乾電池の封口部分の拡大断面図
【図４】化学反応モデル図
１ 正極ケース ２ 正極合剤 ３ 負極ゲル状物質 ４ セパレータ ５ 負極集電体 ６ 負極端子底板 ７ ガス抜き穴 ８ 金属ワッシャー ９ ガス抜き穴 １０ 樹脂封口体 １１ ケース開口部 １２ 空間 １３ 絶縁樹脂 ３′ 亜鉛を浸漬させた高濃度か性カリ水溶液 ５′ 導線 ８′ 鉄を浸漬させた水 １０′ ナイロン隔膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 公一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】正極ケースの開口部を封口する樹脂封口体
と負極端子底板との間に金属ワッシャーを設置したアル
カリ乾電池であって、負極端子底板にそなえたガス抜き
穴を絶縁樹脂で被覆してなることを特徴とするアルカリ
乾電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4170363A JPH0613062A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | アルカリ乾電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4170363A JPH0613062A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | アルカリ乾電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0613062A true JPH0613062A (ja) | 1994-01-21 |
Family
ID=15903550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4170363A Pending JPH0613062A (ja) | 1992-06-29 | 1992-06-29 | アルカリ乾電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0613062A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11817591B2 (en) | 2020-05-22 | 2023-11-14 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Seal assembly for a battery cell |
-
1992
- 1992-06-29 JP JP4170363A patent/JPH0613062A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11817591B2 (en) | 2020-05-22 | 2023-11-14 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Seal assembly for a battery cell |
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