JPH06325768A - 円筒型アルカリ電池 - Google Patents
円筒型アルカリ電池Info
- Publication number
- JPH06325768A JPH06325768A JP5112858A JP11285893A JPH06325768A JP H06325768 A JPH06325768 A JP H06325768A JP 5112858 A JP5112858 A JP 5112858A JP 11285893 A JP11285893 A JP 11285893A JP H06325768 A JPH06325768 A JP H06325768A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gasket
- current collector
- alkaline battery
- central hole
- outer diameter
- 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
Links
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)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 樹脂製ガスケットに集電子を圧入した封口体
を有する円筒型アルカリ電池において、高温保存、ヒー
トサイクルおよび長期常温保存でのガスケットクラック
を防止することにより、耐漏液性能に優れた製品を提供
することを目的とする。 【構成】 ナイロン樹脂製ガスケット１の中央孔下部１
ａに嵌合する集電子部２ａの外径をガスケット中央孔径
よりも小さく加工することにより、ガスケット中央孔下
部より生じてくるストレスクラックを防止した、耐漏液
性能の優れたアルカリ電池。
を有する円筒型アルカリ電池において、高温保存、ヒー
トサイクルおよび長期常温保存でのガスケットクラック
を防止することにより、耐漏液性能に優れた製品を提供
することを目的とする。 【構成】 ナイロン樹脂製ガスケット１の中央孔下部１
ａに嵌合する集電子部２ａの外径をガスケット中央孔径
よりも小さく加工することにより、ガスケット中央孔下
部より生じてくるストレスクラックを防止した、耐漏液
性能の優れたアルカリ電池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電解液を使用す
るアルカリ電池の集電子に関するものである。
るアルカリ電池の集電子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ電池の封口体はポリエチ
レン、ポリプロピレン、ナイロンなどの合成樹脂製のガ
スケットを使用している。
レン、ポリプロピレン、ナイロンなどの合成樹脂製のガ
スケットを使用している。
【０００３】ガスケットの射出成型においては、クラッ
クの起点となるウエルドラインの発生するサイドゲート
方式からウエルドラインが発生しないセンターゲート方
式に改良し、現在のガスケットの形状へと至っている
（例えば、特公昭６２−２４９０４号公報）。
クの起点となるウエルドラインの発生するサイドゲート
方式からウエルドラインが発生しないセンターゲート方
式に改良し、現在のガスケットの形状へと至っている
（例えば、特公昭６２−２４９０４号公報）。
【０００４】また、集電子、ガスケット間の密着性をよ
くするため、集電子、ガスケット間の接触部へ封止剤を
塗布し、更に集電子、ガスケットの緊縛度を増すため
に、ガスケット中央孔に対して集電子圧入時のストレス
によりガスケットクラックが生じない程度の集電子外径
とすることにより、耐漏液性能を確保していた。
くするため、集電子、ガスケット間の接触部へ封止剤を
塗布し、更に集電子、ガスケットの緊縛度を増すため
に、ガスケット中央孔に対して集電子圧入時のストレス
によりガスケットクラックが生じない程度の集電子外径
とすることにより、耐漏液性能を確保していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】アルカリ電池では耐漏
液性能、封口の機械的強度等の観点から、ガスケットの
材質として、ナイロン樹脂が広く使われている。しかし
ながら、ナイロン樹脂はポリプロピレン、ポリエチレン
等の樹脂に比べ吸水性に優れている反面、脱水性も大き
く、電池として保存中にナイロン樹脂からの脱水による
脆化等の劣化により、ガスケットクラックが発生するこ
とが知られている。
液性能、封口の機械的強度等の観点から、ガスケットの
材質として、ナイロン樹脂が広く使われている。しかし
ながら、ナイロン樹脂はポリプロピレン、ポリエチレン
等の樹脂に比べ吸水性に優れている反面、脱水性も大き
く、電池として保存中にナイロン樹脂からの脱水による
脆化等の劣化により、ガスケットクラックが発生するこ
とが知られている。
【０００６】本発明者等はこのガスケットクラックに着
目し、観察、解析の結果、クラックの発生メカニズムを
確認した。即ち、クラックの発生はガスケットの盲蓋部
を集電子で圧入、貫通する際に破られた盲蓋部の端部に
微細な亀裂が発生し、更に電池封口におけるゲスケット
の圧縮による応力歪みが、この微細な亀裂に集中する。
目し、観察、解析の結果、クラックの発生メカニズムを
確認した。即ち、クラックの発生はガスケットの盲蓋部
を集電子で圧入、貫通する際に破られた盲蓋部の端部に
微細な亀裂が発生し、更に電池封口におけるゲスケット
の圧縮による応力歪みが、この微細な亀裂に集中する。
【０００７】加えてナイロン樹脂からの脱水、強アルカ
リ性電解液による脆化とあいまって、微細な亀裂は成長
し、ついにはクラックとなる。
リ性電解液による脆化とあいまって、微細な亀裂は成長
し、ついにはクラックとなる。
【０００８】この様に、ガスケット、集電子間の電解液
のクリーピングによる漏液を防止するためにガスケッ
ト、集電子間の緊縛度を増す目的でガスケット中央孔内
径に対する集電子の外径を大きくするとガスケット、集
電子間の密着性は良くなるものの、集電子のガスケット
圧入時及び、電池封口時における鉄ケースの締め付けに
よりガスケットに大きなストレスが生じ、電池での高
温、低温〜高温のヒートショック及び、長期の常温保存
においてガスケットに生じた応力歪みにより、クラック
が発生し、電解液のクリーピングが起こり、漏液に至っ
てしまうため、所望の大きさの集電子外径を使用するこ
とができなかった。
のクリーピングによる漏液を防止するためにガスケッ
ト、集電子間の緊縛度を増す目的でガスケット中央孔内
径に対する集電子の外径を大きくするとガスケット、集
電子間の密着性は良くなるものの、集電子のガスケット
圧入時及び、電池封口時における鉄ケースの締め付けに
よりガスケットに大きなストレスが生じ、電池での高
温、低温〜高温のヒートショック及び、長期の常温保存
においてガスケットに生じた応力歪みにより、クラック
が発生し、電解液のクリーピングが起こり、漏液に至っ
てしまうため、所望の大きさの集電子外径を使用するこ
とができなかった。
【０００９】本発明は従来の集電子の一部形状の変更に
より、この様な従来の課題を解消することを目的とし、
長期保存におけるガスケットクラックの発生を防止し、
耐漏液性能に優れたアルカリ電池を提供するものであ
る。
より、この様な従来の課題を解消することを目的とし、
長期保存におけるガスケットクラックの発生を防止し、
耐漏液性能に優れたアルカリ電池を提供するものであ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明者等はこの目的に
沿って、集電子形状を鋭意検討した結果、以下に述べる
如く、従来の集電子形状の一部改良により、集電子圧入
後に発生するガスケット盲蓋部の端部の微細な亀裂の進
行を防止しガスケットクラックの発生を未然に防ぐもの
で、ガスケット中央孔下部に嵌合する集電子部に環状に
凹部を設けた集電子を用い、この集電子の外径がガスケ
ットの中央孔径に対し１０３％〜１１５％の外径に、ま
た、集電子の環状凹部の外径が１００％以下に規制した
集電子をガスケットに圧入してなる封口体を用いること
によりガスケットクラックによる漏液を防止するもので
ある。
沿って、集電子形状を鋭意検討した結果、以下に述べる
如く、従来の集電子形状の一部改良により、集電子圧入
後に発生するガスケット盲蓋部の端部の微細な亀裂の進
行を防止しガスケットクラックの発生を未然に防ぐもの
で、ガスケット中央孔下部に嵌合する集電子部に環状に
凹部を設けた集電子を用い、この集電子の外径がガスケ
ットの中央孔径に対し１０３％〜１１５％の外径に、ま
た、集電子の環状凹部の外径が１００％以下に規制した
集電子をガスケットに圧入してなる封口体を用いること
によりガスケットクラックによる漏液を防止するもので
ある。
【００１１】
【作用】本発明の円筒型アルカリ電池はナイロン製ガス
ケットの中央孔下部に嵌合する集電子外径部をガスケッ
ト中央孔径より小さくすることにより、集電子圧入後に
発生するガスケット盲蓋部の端部への応力を取り除き、
集電子圧入後に発生するガスケット盲蓋部の端部の微細
な亀裂の進行を防止し、高温、低温〜高温のヒートショ
ック及び、常温における長期保存でのガスケットクラッ
クを防止し、耐漏液性能に優れたものとなっている。
ケットの中央孔下部に嵌合する集電子外径部をガスケッ
ト中央孔径より小さくすることにより、集電子圧入後に
発生するガスケット盲蓋部の端部への応力を取り除き、
集電子圧入後に発生するガスケット盲蓋部の端部の微細
な亀裂の進行を防止し、高温、低温〜高温のヒートショ
ック及び、常温における長期保存でのガスケットクラッ
クを防止し、耐漏液性能に優れたものとなっている。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例のアルカリ電池につ
いて図１〜図４により説明する。
いて図１〜図４により説明する。
【００１３】図１は本発明の一実施例による封口体の断
面図で、図２は本発明の一実施例によるガスケットの断
面図、図３は本発明の一実施例による集電子の断面図で
あり、銅あるいは真鍮よりなる集電子２にはガスケット
１の中央孔下部１ａに嵌合する部分に環状凹部２ａを設
け、この集電子２をナイロン樹脂よりなるガスケット１
の中央孔に圧入した封口体を作製し、その後は通常の円
筒型アルカリ電池を製造する手順で単３サイズのアルカ
リ電池を作製した。その断面図を図４に示す。ここで集
電子外径／ガスケット中央孔の内径比が１００〜１２１
％のものを使用したアルカリ電池を各６０個試作し、８
０℃の条件下で４０日間保存後の漏液試験を実施し、そ
の結果を（表１）に示す。
面図で、図２は本発明の一実施例によるガスケットの断
面図、図３は本発明の一実施例による集電子の断面図で
あり、銅あるいは真鍮よりなる集電子２にはガスケット
１の中央孔下部１ａに嵌合する部分に環状凹部２ａを設
け、この集電子２をナイロン樹脂よりなるガスケット１
の中央孔に圧入した封口体を作製し、その後は通常の円
筒型アルカリ電池を製造する手順で単３サイズのアルカ
リ電池を作製した。その断面図を図４に示す。ここで集
電子外径／ガスケット中央孔の内径比が１００〜１２１
％のものを使用したアルカリ電池を各６０個試作し、８
０℃の条件下で４０日間保存後の漏液試験を実施し、そ
の結果を（表１）に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】なお、従来法の集電子は外径が均一な棒状
であり、本発明の集電子では環状凹部２ａがガスケット
の中央孔の内径に対し９５％の外径比率の集電子を使用
し、ガスケットは両者ともにナイロン樹脂で中央孔下部
が盲蓋部１ａのあるものを使用した。（表１）に示す通
り、８０℃の条件下で４０日後では従来法、本発明法と
もに集電子外径／ガスケット中央孔の内径比率が１００
％の場合、ガスケット、集電子間からのクリーピング現
象により、漏液が発生した。また従来法であれば、集電
子外径／ガスケット中央孔の各径比率に於いてガスケッ
トクラックによる漏液現象もしくは、電池内部でガスケ
ット下部からの亀裂（クラック）の成長現象が発生して
いる。本発明法では、１１８％を越えるとガスケットク
ラックによる漏液が発生するが１０３％〜１１５％の範
囲では漏液現象もガスケットクラックの発生も無い。従
って、集電子外径／ガスケット中央孔の内径比率は１０
３％〜１１５％が好ましい。
であり、本発明の集電子では環状凹部２ａがガスケット
の中央孔の内径に対し９５％の外径比率の集電子を使用
し、ガスケットは両者ともにナイロン樹脂で中央孔下部
が盲蓋部１ａのあるものを使用した。（表１）に示す通
り、８０℃の条件下で４０日後では従来法、本発明法と
もに集電子外径／ガスケット中央孔の内径比率が１００
％の場合、ガスケット、集電子間からのクリーピング現
象により、漏液が発生した。また従来法であれば、集電
子外径／ガスケット中央孔の各径比率に於いてガスケッ
トクラックによる漏液現象もしくは、電池内部でガスケ
ット下部からの亀裂（クラック）の成長現象が発生して
いる。本発明法では、１１８％を越えるとガスケットク
ラックによる漏液が発生するが１０３％〜１１５％の範
囲では漏液現象もガスケットクラックの発生も無い。従
って、集電子外径／ガスケット中央孔の内径比率は１０
３％〜１１５％が好ましい。
【００１６】従来法に比べ本発明法によれば、ガスケッ
トの中央孔下部に嵌合する集電子部の外径をガスケット
中央孔径より小さくすることにより、ガスケットの中央
孔内径に対する集電子外径の比率を１１５％まで使用可
能となり、ガスケット、集電子間の緊縛力を更に増加さ
せ、加えてガスケット中央孔下部からのストレスクラッ
クの発生を防止でき、耐漏液性能の向上を可能としたも
のである。
トの中央孔下部に嵌合する集電子部の外径をガスケット
中央孔径より小さくすることにより、ガスケットの中央
孔内径に対する集電子外径の比率を１１５％まで使用可
能となり、ガスケット、集電子間の緊縛力を更に増加さ
せ、加えてガスケット中央孔下部からのストレスクラッ
クの発生を防止でき、耐漏液性能の向上を可能としたも
のである。
【００１７】
【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明の円筒型アルカリ電池によれば、集電子のガ
スケット中央孔下部嵌合部のみ外径をガスケット中央孔
径より小さくすることにより、集電子圧入時に発生する
ガスケット盲蓋部への応力歪みの集中を減少させ、高
温、低温〜高温のヒートショック及び、常温における長
期保存でのガスケットクラックを防止し耐漏液性能に優
れた製品を提供することができるものである。
に、本発明の円筒型アルカリ電池によれば、集電子のガ
スケット中央孔下部嵌合部のみ外径をガスケット中央孔
径より小さくすることにより、集電子圧入時に発生する
ガスケット盲蓋部への応力歪みの集中を減少させ、高
温、低温〜高温のヒートショック及び、常温における長
期保存でのガスケットクラックを防止し耐漏液性能に優
れた製品を提供することができるものである。
【図１】本発明の一実施例による封口体の断面図
【図２】本発明の一実施例によるガスケットの断面図
【図３】本発明の一実施例による集電子の断面図
【図４】本発明の一実施例によるアルカリ電池の断面図
１ ガスケット １ａ 中央孔下部（盲蓋部） ２ 集電子 ２ａ 集電子の環状凹部 ３ 底板
───────────────────────────────────────────────────── 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 (3)
- 【請求項１】 円筒型アルカリ電池のケース開口部を封
口するガスケットがナイロン樹脂で、中央孔を有する構
造をなし、このガスケットの中央孔に圧入され中央孔下
部に嵌合する部分に環状に凹部を設けた集電子を用いた
円筒型アルカリ電池。 - 【請求項２】 円筒型アルカリ電池のケース開口部を封
口するガスケットが負極集電子の圧入される中央口の底
部に射出成形型からの樹脂流入センターゲート用の盲蓋
部を有するものである請求項１記載の円筒型アルカリ電
池。 - 【請求項３】 前記集電子の外径が前記ガスケットの中
央孔径に対し１０３％〜１１５％であり、かつ、集電子
の環状凹部の外径が前記ガスケットの中央孔径に対し１
００％以下である請求項１または２記載の円筒型アルカ
リ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112858A JPH06325768A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 円筒型アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5112858A JPH06325768A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 円筒型アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06325768A true JPH06325768A (ja) | 1994-11-25 |
Family
ID=14597300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5112858A Pending JPH06325768A (ja) | 1993-05-14 | 1993-05-14 | 円筒型アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06325768A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011216217A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Panasonic Corp | アルカリ乾電池 |
| JP2019212542A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | タイガースポリマー株式会社 | 乾電池の製造方法及び乾電池用ガスケット |
| WO2021237079A1 (en) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Seal assembly for a battery cell |
-
1993
- 1993-05-14 JP JP5112858A patent/JPH06325768A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011216217A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Panasonic Corp | アルカリ乾電池 |
| JP2019212542A (ja) * | 2018-06-07 | 2019-12-12 | タイガースポリマー株式会社 | 乾電池の製造方法及び乾電池用ガスケット |
| WO2021237079A1 (en) * | 2020-05-22 | 2021-11-25 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Seal assembly for a battery cell |
| US11817591B2 (en) | 2020-05-22 | 2023-11-14 | Duracell U.S. Operations, Inc. | Seal assembly for a battery cell |
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