JPH0722013A - アルカリ乾電池 - Google Patents
アルカリ乾電池Info
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- JPH0722013A JPH0722013A JP5158722A JP15872293A JPH0722013A JP H0722013 A JPH0722013 A JP H0722013A JP 5158722 A JP5158722 A JP 5158722A JP 15872293 A JP15872293 A JP 15872293A JP H0722013 A JPH0722013 A JP H0722013A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- washer
- vent hole
- gas vent
- gas
- Prior art date
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- 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
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ乾電池において、破裂防止機構作動
時のガス抜き経路を改善し、同機構作動時に噴出するガ
スからアルカリ電解液を分離することにより、電解液の
飛散を抑制することを目的とする。 【構成】 破裂防止機構として樹脂製ガスケット７の一
部に薄肉部７ａを形成し、この薄肉部７ａに対するワッ
シャー８のガス抜き穴８ａが前記薄肉部７ａと電池の中
心軸を結ぶ直線に対して直角である同軸半径により相対
する半円内に形成されこれにより、ワッシャー８がガス
抜き経路の電解液遮蔽板として働き、同機構作動時の電
解液の飛散を抑制することができる。
時のガス抜き経路を改善し、同機構作動時に噴出するガ
スからアルカリ電解液を分離することにより、電解液の
飛散を抑制することを目的とする。 【構成】 破裂防止機構として樹脂製ガスケット７の一
部に薄肉部７ａを形成し、この薄肉部７ａに対するワッ
シャー８のガス抜き穴８ａが前記薄肉部７ａと電池の中
心軸を結ぶ直線に対して直角である同軸半径により相対
する半円内に形成されこれにより、ワッシャー８がガス
抜き経路の電解液遮蔽板として働き、同機構作動時の電
解液の飛散を抑制することができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ乾電池の破裂防
止機構に関し、詳しくは同機構作動時に電池からの電解
液の漏出を緩和し、電解液の飛散による機器等への損傷
を少なくするものである。
止機構に関し、詳しくは同機構作動時に電池からの電解
液の漏出を緩和し、電解液の飛散による機器等への損傷
を少なくするものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、アルカリ乾電池はカップ状の
金属ケースに二酸化マンガンを主成分とする正極活物質
と亜鉛粉末をゲル状電解液に分散させた負極活物質をセ
パレータによって分離配置し、樹脂製ガスケットにより
封口している。電解液として用いる高濃度のアルカリ性
水溶液は浸透性に富むため密封構造になっている。
金属ケースに二酸化マンガンを主成分とする正極活物質
と亜鉛粉末をゲル状電解液に分散させた負極活物質をセ
パレータによって分離配置し、樹脂製ガスケットにより
封口している。電解液として用いる高濃度のアルカリ性
水溶液は浸透性に富むため密封構造になっている。
【０００３】亜鉛を負極活物質として用いたアルカリ乾
電池においては、誤使用による充電や亜鉛の腐食反応に
より、電池内部にガスが発生し、電池内圧が増加して電
池の破裂に至るおそれがあり、一般的には電池の内圧が
上昇した場合には破裂防止機構が作動し、破裂を避ける
設計がなされている。この破裂防止機構の作動原理は電
池の封口部品であるガスケットの一部に機械的強度を低
下させた部分を構造的に設け、電池内部の圧力が高まっ
た際に同部分が破断し、電池内部に発生したガスを電池
外へ排出することにより、電池の破裂を防いでいる。破
裂防止機構にはいくつかの機構が考案されているが基本
的な破裂防止方法は上記と同様の方法で電池の破裂を防
止している（例えば、特開昭５８−２１４７８号公
報）。
電池においては、誤使用による充電や亜鉛の腐食反応に
より、電池内部にガスが発生し、電池内圧が増加して電
池の破裂に至るおそれがあり、一般的には電池の内圧が
上昇した場合には破裂防止機構が作動し、破裂を避ける
設計がなされている。この破裂防止機構の作動原理は電
池の封口部品であるガスケットの一部に機械的強度を低
下させた部分を構造的に設け、電池内部の圧力が高まっ
た際に同部分が破断し、電池内部に発生したガスを電池
外へ排出することにより、電池の破裂を防いでいる。破
裂防止機構にはいくつかの機構が考案されているが基本
的な破裂防止方法は上記と同様の方法で電池の破裂を防
止している（例えば、特開昭５８−２１４７８号公
報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、負極端子板やワ
ッシャー等は複数のガス抜き穴を有し、ガスケットの破
裂防止用破断部は環状に成型される等、これらのガスケ
ット破断位置と負極端子板のガス抜き用の穴およびその
間の関係は、障害物を極力排し、直線的にガスが抜ける
ように配置され、破裂防止機構の動作のみが考慮された
構造になっている。破裂防止機構作動時もこの構造を反
映して、電解液を含んだガスは負極端子板のガス抜き用
の穴から勢いよく噴出し、同機構作動時には電池近傍の
みならず広い範囲に電解液が飛散する。アルカリ乾電池
の電解液には通常、高濃度のアルカリ性水溶液が用いら
れているため、電解液が付着した部位は著しく損傷す
る。
ッシャー等は複数のガス抜き穴を有し、ガスケットの破
裂防止用破断部は環状に成型される等、これらのガスケ
ット破断位置と負極端子板のガス抜き用の穴およびその
間の関係は、障害物を極力排し、直線的にガスが抜ける
ように配置され、破裂防止機構の動作のみが考慮された
構造になっている。破裂防止機構作動時もこの構造を反
映して、電解液を含んだガスは負極端子板のガス抜き用
の穴から勢いよく噴出し、同機構作動時には電池近傍の
みならず広い範囲に電解液が飛散する。アルカリ乾電池
の電解液には通常、高濃度のアルカリ性水溶液が用いら
れているため、電解液が付着した部位は著しく損傷す
る。
【０００５】この問題を回避するために破裂防止機構作
動時のガス排出経路に吸液体などを配し、電解液を吸収
させるものも考案されているが、吸液体自体が障害物と
なってガスの排出を妨げ、破裂防止機構の作動を不安定
にさせるおそれがある（例えば、特開昭６２−１２８４
３４号公報）。
動時のガス排出経路に吸液体などを配し、電解液を吸収
させるものも考案されているが、吸液体自体が障害物と
なってガスの排出を妨げ、破裂防止機構の作動を不安定
にさせるおそれがある（例えば、特開昭６２−１２８４
３４号公報）。
【０００６】本発明は破裂防止機構作動時の上記問題を
解決するもので、アルカリ乾電池の同機構作動時の電解
液の飛散を抑制し、電解液付着による人体や機器などの
損傷を少なくすることによって、製品の安全性、信頼性
を向上させることを目的とする。
解決するもので、アルカリ乾電池の同機構作動時の電解
液の飛散を抑制し、電解液付着による人体や機器などの
損傷を少なくすることによって、製品の安全性、信頼性
を向上させることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】一般的に、アルカリ乾電
池の破裂防止機構は封口材である樹脂製ガスケットとワ
ッシャー、電池の負極端子板である底板および集電体と
からなる組立封口体中に組み込まれている。すなわち、
電池内部に圧力が発生した場合、一定圧力を越えると樹
脂製ガスケットの一部が破断し、電池内部のガスはガス
ケットの破断部から組立封口体の内部のワッシャーのガ
ス抜き穴を通り、負極端子板のガス抜き用の穴から電池
外に排出される。
池の破裂防止機構は封口材である樹脂製ガスケットとワ
ッシャー、電池の負極端子板である底板および集電体と
からなる組立封口体中に組み込まれている。すなわち、
電池内部に圧力が発生した場合、一定圧力を越えると樹
脂製ガスケットの一部が破断し、電池内部のガスはガス
ケットの破断部から組立封口体の内部のワッシャーのガ
ス抜き穴を通り、負極端子板のガス抜き用の穴から電池
外に排出される。
【０００８】本発明者等は破裂防止機構作動時の状況を
調査し、電解液の飛散現象は各ガス排出穴の位置関係に
依存することを突き止めた。すなわち、破裂防止機構に
おけるガスケットの破断部とワッシャー、およびワッシ
ャーと負極端子板のガス抜き穴等の位置関係をガス通過
経路順に隣合うものはそれぞれ少なくとも電池の中心線
を軸とし９０度以上回転させた位置とし、ガスの通過経
路が直線的にならないような位置関係にすることによ
り、排出されるガスに含まれる電解液の量を減少させ、
さらに電解液の飛散する範囲を縮小させることにより、
電解液付着による損傷を少なくすることができることか
ら本発明に到達した。
調査し、電解液の飛散現象は各ガス排出穴の位置関係に
依存することを突き止めた。すなわち、破裂防止機構に
おけるガスケットの破断部とワッシャー、およびワッシ
ャーと負極端子板のガス抜き穴等の位置関係をガス通過
経路順に隣合うものはそれぞれ少なくとも電池の中心線
を軸とし９０度以上回転させた位置とし、ガスの通過経
路が直線的にならないような位置関係にすることによ
り、排出されるガスに含まれる電解液の量を減少させ、
さらに電解液の飛散する範囲を縮小させることにより、
電解液付着による損傷を少なくすることができることか
ら本発明に到達した。
【０００９】
【作用】電池内部に発生したガスは破裂防止機構作動時
に電池外に排出されるがその際電解液を広範囲にスプレ
ー状に噴出する。これはガスを排出させやすくするため
にガス排出経路が直線的であり、ガスとともに電解液を
噴出させ易い構造になっているためである。そこで、破
裂防止機構を構成している樹脂製ガスケットの破断部と
ワッシャーおよびワッシャーと負極端子板のガス抜き穴
の間の位置関係を集電体を軸として隣合うガス抜き穴が
重なり合う位置からそれぞれ少なくとも９０度以上回転
させたような位置関係を構成することにより遮蔽効果が
得られ、ガスから電解液を分離し、電解液の噴出を緩和
することができる。
に電池外に排出されるがその際電解液を広範囲にスプレ
ー状に噴出する。これはガスを排出させやすくするため
にガス排出経路が直線的であり、ガスとともに電解液を
噴出させ易い構造になっているためである。そこで、破
裂防止機構を構成している樹脂製ガスケットの破断部と
ワッシャーおよびワッシャーと負極端子板のガス抜き穴
の間の位置関係を集電体を軸として隣合うガス抜き穴が
重なり合う位置からそれぞれ少なくとも９０度以上回転
させたような位置関係を構成することにより遮蔽効果が
得られ、ガスから電解液を分離し、電解液の噴出を緩和
することができる。
【００１０】したがって、本発明を用いれば誤使用など
により電池内部にガスが発生し、破裂防止機構が作動し
てもガスとともに噴出する電解液は広範囲に飛散する事
なく、人体や機器に与える損傷を少なくすることがで
き、安全性と信頼性に優れた高品質のアルカリ乾電池を
提供することができる。
により電池内部にガスが発生し、破裂防止機構が作動し
てもガスとともに噴出する電解液は広範囲に飛散する事
なく、人体や機器に与える損傷を少なくすることがで
き、安全性と信頼性に優れた高品質のアルカリ乾電池を
提供することができる。
【００１１】
【実施例】以下、実施例および比較例に基づいて本発明
を具体的に説明する。
を具体的に説明する。
【００１２】本実施例１，２と比較例は図１に示すアル
カリマンガン電池ＬＲ６を作成して行なった。図１にお
いて、１は電池の外装ラベル、２は正極ケース、３は二
酸化マンガンに導電材として黒鉛を添加し成形した正極
合剤、４はセパレータ、５は水酸化カリウムを溶解させ
たアルカリ電解液にゲル化剤と共に亜鉛合金粉末を分散
させたゲル状亜鉛負極である。６は集電子、７は樹脂製
ガスケット、８はワッシャー、９は負極端子板をなす底
板である。
カリマンガン電池ＬＲ６を作成して行なった。図１にお
いて、１は電池の外装ラベル、２は正極ケース、３は二
酸化マンガンに導電材として黒鉛を添加し成形した正極
合剤、４はセパレータ、５は水酸化カリウムを溶解させ
たアルカリ電解液にゲル化剤と共に亜鉛合金粉末を分散
させたゲル状亜鉛負極である。６は集電子、７は樹脂製
ガスケット、８はワッシャー、９は負極端子板をなす底
板である。
【００１３】実施例 実施例１として一部に薄肉部７ａを有する樹脂製ガスケ
ット７を用いて、図２のように、封口体内部の各ガス抜
き穴を電池内部に圧力が生じた際にガスケット７が破断
する部分と負極端子板９のガス抜き穴９ａの位置を最近
接に配し、その間に位置するワッシャー８のガス抜き穴
８ａをガスケット７の破断部分および負極端子板９のガ
ス抜き穴９ａに対し、集電子６を軸として１８０度回転
させた位置に配した。破裂防止機構作動時には、ガスは
点線で示される通路を経て電池外へと排出される組立封
口体を作製して電池の封口に用いた。ワッシャー８が遮
蔽物となりガスは迂回して排出され、遮蔽物によってガ
スから電解液が分離される。
ット７を用いて、図２のように、封口体内部の各ガス抜
き穴を電池内部に圧力が生じた際にガスケット７が破断
する部分と負極端子板９のガス抜き穴９ａの位置を最近
接に配し、その間に位置するワッシャー８のガス抜き穴
８ａをガスケット７の破断部分および負極端子板９のガ
ス抜き穴９ａに対し、集電子６を軸として１８０度回転
させた位置に配した。破裂防止機構作動時には、ガスは
点線で示される通路を経て電池外へと排出される組立封
口体を作製して電池の封口に用いた。ワッシャー８が遮
蔽物となりガスは迂回して排出され、遮蔽物によってガ
スから電解液が分離される。
【００１４】実施例２として薄肉部のないガスケット７
と１つのガス抜き穴９ａを有する負極端子板９およびこ
れらの間に１つのガス抜き穴８ａと集電子６を軸として
相対する位置にガスケット７に向いて１つの刃突起８ｂ
を有するワッシャー８を用いて、図３のようにワッシャ
ー８に設けた刃突起８ｂと負極端子板９のガス抜き穴９
ａの位置を最近接に配した。破裂防止機構作動時には、
ガスは点線で示される通路を経て電池外へと排出される
組立封口体を作製して電池の封口に用いた。ワッシャー
８が障害物となりガスは迂回して排出され、遮蔽物によ
ってガスから電解液が分離される。
と１つのガス抜き穴９ａを有する負極端子板９およびこ
れらの間に１つのガス抜き穴８ａと集電子６を軸として
相対する位置にガスケット７に向いて１つの刃突起８ｂ
を有するワッシャー８を用いて、図３のようにワッシャ
ー８に設けた刃突起８ｂと負極端子板９のガス抜き穴９
ａの位置を最近接に配した。破裂防止機構作動時には、
ガスは点線で示される通路を経て電池外へと排出される
組立封口体を作製して電池の封口に用いた。ワッシャー
８が障害物となりガスは迂回して排出され、遮蔽物によ
ってガスから電解液が分離される。
【００１５】比較例 比較例として、電池内部に圧力が生じた際に破断する薄
肉部７ａを集電子６の軸に対し環状に成型したガスケッ
ト７と、負極端子板９の４つのガス抜き穴９ａおよびそ
の間に位置するワッシャー８の４つのガス抜き穴８ａの
位置関係を図４のように最近接に配した組立封口体を作
製した。この場合、ガスは点線で示される直線的な通路
を経て電池外へ排出される。
肉部７ａを集電子６の軸に対し環状に成型したガスケッ
ト７と、負極端子板９の４つのガス抜き穴９ａおよびそ
の間に位置するワッシャー８の４つのガス抜き穴８ａの
位置関係を図４のように最近接に配した組立封口体を作
製した。この場合、ガスは点線で示される直線的な通路
を経て電池外へ排出される。
【００１６】このようにして、本実施例および比較例の
電池をそれぞれ４個の内１個を逆装填し、１０Ωの外部
抵抗を用いて３個の電池で逆装填した１個の電池が充電
されるように接続し、電池内部にガスを発生させ破裂防
止機構が作動した際の電解液の飛散状態を試験した。そ
の結果を（表１）に示す。
電池をそれぞれ４個の内１個を逆装填し、１０Ωの外部
抵抗を用いて３個の電池で逆装填した１個の電池が充電
されるように接続し、電池内部にガスを発生させ破裂防
止機構が作動した際の電解液の飛散状態を試験した。そ
の結果を（表１）に示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】（表１）の結果から比較例に較べ実施例は
破裂防止機構作動時に飛散する電解液は電池の近傍のみ
で飛散範囲は狭い範囲にとどまっている。
破裂防止機構作動時に飛散する電解液は電池の近傍のみ
で飛散範囲は狭い範囲にとどまっている。
【００１９】なお実施例では、破裂防止機構としてのガ
スケット薄肉部、刃突起とワッシャーのガス抜き穴との
間の位置関係を集電体を軸として１８０度回転させた構
成で説明したが、この位置関係が最も好ましく、９０度
の位置関係迄は効果が認められた。
スケット薄肉部、刃突起とワッシャーのガス抜き穴との
間の位置関係を集電体を軸として１８０度回転させた構
成で説明したが、この位置関係が最も好ましく、９０度
の位置関係迄は効果が認められた。
【００２０】
【発明の効果】以上詳述したように、アルカリ乾電池の
破裂防止機構に本発明のようにガス通過経路中遮蔽物を
用いれば、誤使用等により電池内部にガスが発生し破裂
防止機構が作動しても、電解液の飛散は少なく、人体や
機器に損傷を与えることの少ない、安全性および信頼性
に優れた良品質の製品を提供できる。
破裂防止機構に本発明のようにガス通過経路中遮蔽物を
用いれば、誤使用等により電池内部にガスが発生し破裂
防止機構が作動しても、電解液の飛散は少なく、人体や
機器に損傷を与えることの少ない、安全性および信頼性
に優れた良品質の製品を提供できる。
【図１】本発明に用いたアルカリ乾電池ＬＲ６の半断面
図
図
【図２】実施例１に用いた封口体の断面図
【図３】実施例２に用いた封口体の断面図
【図４】比較例に用いた封口体の断面図
１ 外装ラベル ２ 正極ケース ３ 正極合剤 ４ セパレータ ５ ゲル負極 ６ 集電子 ７ 樹脂製ガスケット ７ａ 薄肉部 ８ ワッシャー ８ａ ガス抜き穴 ８ｂ 刃突起 ９ 底板（負極端子板） ９ａ ガス抜き穴
Claims (3)
- 【請求項１】 破裂防止機構を有する樹脂製ガスケット
と負極端子板との間にガス抜き穴を有するワッシャーか
らなる封口体で封口したアルカリ乾電池であって、破裂
防止機構として樹脂製ガスケットの一部に薄肉部を形成
し、この薄肉部に対するワッシャーのガス抜き穴が前記
薄肉部と電池の中心軸を結ぶ直線に対して直角である同
軸半径により相対する半円内に形成されたアルカリ乾電
池。 - 【請求項２】 破裂防止機構を有する樹脂製ガスケット
と負極端子板との間にガス抜き穴を有するワッシャーか
らなる封口体で封口したアルカリ乾電池であって、破裂
防止機構としてワッシャーの一部に樹脂製ガスケットに
面して刃突起を形成し、この刃突起に対するワッシャー
のガス抜き穴が、前記刃突起と電池の中心軸を結ぶ直線
に対して直角である同軸半径により相対する半円内に形
成されたアルカリ乾電池。 - 【請求項３】 前記負極端子板に設けたガス抜き穴に対
するワッシャーのガス抜き穴が前記負極端子板のガス抜
き穴と電池の中心軸を結ぶ直線に対して直角である同軸
半径により相対する半円内に形成された請求項１または
請求項２に記載のアルカリ乾電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158722A JPH0722013A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | アルカリ乾電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5158722A JPH0722013A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | アルカリ乾電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722013A true JPH0722013A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=15677919
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5158722A Pending JPH0722013A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | アルカリ乾電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722013A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998059383A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Eveready Battery Company, Inc. | A v-shaped gasket for galvanic cells |
| WO1999000856A1 (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Eveready Battery Company, Inc. | Snap-through gasket for galvanic cells |
| US6838207B1 (en) * | 1999-03-19 | 2005-01-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed battery with less electrolyte leakage |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP5158722A patent/JPH0722013A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998059383A1 (en) * | 1997-06-25 | 1998-12-30 | Eveready Battery Company, Inc. | A v-shaped gasket for galvanic cells |
| EP1137079A2 (en) * | 1997-06-25 | 2001-09-26 | Eveready Battery Company, Inc. | A V-shaped gasket for galvanic cells |
| EP1137079A3 (en) * | 1997-06-25 | 2003-09-17 | Eveready Battery Company, Inc. | A V-shaped gasket for galvanic cells |
| WO1999000856A1 (en) * | 1997-06-30 | 1999-01-07 | Eveready Battery Company, Inc. | Snap-through gasket for galvanic cells |
| US6838207B1 (en) * | 1999-03-19 | 2005-01-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed battery with less electrolyte leakage |
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