JPH09147831A - 筒形電池の負極端子構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池が一直線状に直列配列された場合におけ
る電池の誤接続防止。 【解決手段】 筒形電池の負極端子構造は、正極端子を
有する筒状正極缶１２の開口端部１２ａにガスケット１
４を介して皿状負極板１３が封止されて構成されてい
る。正極缶の開口端部の上面と皿状負極板の中央部の負
極端子面６との間には環状の絶縁ワッシャー１６が配設
されている。この絶縁ワッシャー１６の上側部分は皿状
負極板の負極端子面よりも若干突出した突出部１７とな
っている。そして、２つの筒形電池の負極側端面どうし
が互いに突き合わされると、双方の突出部がそれぞれ相
手方の負極側端面に当接され、双方の負極板の間には間
隙が形成されるので、複数本の電池を一直線状に配列し
て直列に接続するときに、複数本の電池の少なくとも１
本が正負極入れ替えて配列された場合でも、当該電池の
負極端子が隣接する電池の負極端子に接続されず、電池
の誤接続が防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ電池を代
表とする筒形電池の負極端子構造に係り、特に、複数本
の電池を極性方向を一致させて一直線状に直列に接続す
るときにおける電池の誤接続防止に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルカリ電池を代表とする筒型電池は、
一般的に図１２（ａ）に示すように、その両端面にそれ
ぞれ凸状の正極端子４と、平坦な負極端子面６とが設け
られている。図１２（ｂ）は、筒形電池の負極部周辺の
内部構造を示したものである。筒形電池は、筒状正極缶
１２の開口端部１２ａにガスケット１４を介し負極端子
６として皿状負極板１３が封止されている構成となって
いる。前記負極端子面６は皿状負極板１３の中央部に設
けられており、この負極端子面６と筒状正極缶１２の開
口端部１２ａとの間には環状の絶縁ワッシャー７が配設
されている。また、筒状正極缶１２の外周には外装材２
２が設けられ、外装材２２の上端縁２２ａは絶縁ワッシ
ャー７の外周上縁部を被覆している。これにより前記絶
縁ワッシャー７は筒状正極缶１２の開口端部１２ａと外
装材２２の上端縁２２ａとの間に挾持された状態になっ
ている。このように絶縁ワッシャー７が配設されること
によって、電池が電池ボックス内に収容されたときに、
前記外装材２２の上端縁２２ａが損傷したり破損してい
ても、電池ボックス側の接続端子と筒状正極缶１２の開
口端部１２ａとの間に前記絶縁ワッシャー７が介在し
て、筒状正極缶１２と皿状負極板１３との短絡が防止さ
れる。

【０００３】また、負極板１３の負極端子面６は一般的
に電池ボックス側の接続端子が確実に接触するように、
電池の負極側端面と面一かあるいはその負極側端面より
も若干、例えば０．５ｍｍ程度突出している場合が多
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記筒形電
池は、機器側の必要とする電圧が電池の定格電圧、例え
ば１．５Ｖを越えるような場合などにおいて、複数本直
列に接続される。この直列接続のために、複数本の電池
は、正負の極性方向が統一され、隣接する２つの電池の
異極端子同士が互いに突き合わされ、一直線状に配列さ
れる。

【０００５】しかしながら、この配列に際し、図１２
（ｃ）に示すように、複数本の電池８のうち少なくとも
１本の電池８ａが、ユーザーの誤挿入などが原因となっ
て、逆の極性方向、即ち正極と負極とが入れ替えて配列
されてしまうことがある。このように誤って配列された
電池８ａは、図１２（ｄ）に示すように、相隣接する他
の電池８に対して同極どうしで接続されてしまう。この
ため、誤接続された電池８ａの両端子間には他の電池８
で形成された電圧が印加される形となり、当該電池８ａ
は充電状態となることから、内部で電気分解が生じてガ
スの発生や液漏れの原因になる可能性が考えられた。

【０００６】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、複数本の電池が直列に配列され
るに際し、少なくとも１本の電池が逆方向に誤って配列
された場合に、電池の誤接続が防止されるような電池の
負極端子構造を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る筒形電池の負極端子構造
は、一端側に凸状の正極端子を備えた筒状正極缶の他端
側の開口端部にガスケットを介して皿状負極板を封止
し、該正極缶の該開口端部の上面と該皿状負極板の中央
部の負極端子面との間に環状の絶縁ワッシャーを配設
し、該正極缶の外周を覆う外装材の上端縁が該絶縁ワッ
シャーの上端外周縁部を被覆してなる筒形電池におい
て、該絶縁ワッシャーに該負極板の該負極端子面より上
方に突出する突出部を一体的に設け、２つの該筒形電池
の負極側端面どうしを互いに突き合わせた場合に、双方
の該突出部がそれぞれ相手方の該負極側端面に当接され
て、双方の該負極板の間に間隙が形成されるようにして
なる。

【０００８】これにより、本発明に係る筒形電池の負極
端子構造では、絶縁ワッシャーの配設によって、従来と
遜色なく電池ボックス側の接続端子による筒状正極缶と
皿状負極端子との短絡を防止できる。その上、絶縁ワッ
シャーに突出部が設けられたことで、２つの筒形電池の
負極側端面が互いに突き合わされた場合には、双方の負
極板の間に間隙が形成されて２つの電池の負極端子どう
しは互いに接触し合うことがない。このため、複数本の
筒形電池を一直線状に配列して直列に接続する際、複数
本の電池のうち少なくとも１本が正負極入れ替えて逆の
極性方向に配列された場合でも、当該電池の負極端子と
相隣接する電池の負極端子とが互いに接続し合うことは
なく、電池の誤接続が防止される。

【０００９】好ましくは、前記絶縁ワッシャーには外周
縁に沿って段部が形成され、前記外装材の前記上端縁が
該段部の前記正極缶側に係止してなる。これにより、外
装材の上端縁の厚みが段部に吸収されて、外装材の上端
縁が電池の負極側端面から外側にはみ出ることを防止で
き、電池挿入の際に機器側の接続端子などから外装材が
受ける擦傷などのダメージを軽減できる。

【００１０】また、前記突出部は前記皿状負極板の前記
負極端子面を囲繞して環状に形成されているのが好まし
い。これにより、負極端子板の負極端子面が電池の負極
側端面よりも奥に位置するようになり、電池の誤接続が
より確実に防止される。

【００１１】あるいは、前記突出部は１乃至複数の突起
からなるのが好ましい。これにより、電池ボックスに収
容されたとき、電池ボックス側の接続端子が平坦であっ
た場合に、突起が１つからなればこの突起がその接続端
子に当接しないように電池を挿入し、他方突起が複数か
らなれば複数の突起間にその接続端子を入り込ませるこ
とによって、電池ボックス側の接続端子と電池の負極端
子との接続を図ることが可能となる。

【００１２】さらに好ましくは、前記絶縁ワッシャーは
前記正極缶の前記開口端部を囲繞するカップ部を備えて
いる。これにより、電池ボックス側の接続端子による筒
状正極缶と皿状負極端子との短絡をより確実に防止する
ことができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に本発明に係る筒形電池の負
極端子構造について、添付図面に基づき説明する。尚、
従来と同一の構成要素には同一の符合を付す。

【００１４】図１は、本発明に係る筒形電池１０の内部
構造を一部示したものである。この筒形電池１０は、例
えばアルカリ電池などを代表とするＬＲ６、ＬＲ０３タ
イプといった電池であり、下端側に正極端子４を備えた
筒状正極缶１２の上方開口端部１２ａに封口ガスケット
１４を介して皿状負極板１３を封止して構成されてい
る。皿状負極板１３の中央部は平坦な負極端子面６とな
っており、この負極端子面６の外側には絶縁ワッシャー
１６が設けられている。

【００１５】図２は、前記筒形電池１０の負極側内部構
造を示したものである。前記絶縁ワッシャー１６は、樹
脂などの絶縁材で形成され、筒状正極缶１２の開口端部
１２ａの上面と皿状負極板１３の負極端子面６との間に
配設されている。この絶縁ワッシャー１６は、図３
（ａ）及び（ｂ）に示すように環状に形成されていて、
皿状負極板１３の負極端子面６を囲繞するようになって
いる。絶縁ワッシャー１６の下端には、内周縁に沿って
環状の嵌合突部１８が一体的に設けられており、図２に
示すように、この嵌合突部１８が正極缶１２の開口端と
皿状負極板１３との間に形成された環状溝部２０内に嵌
合される。また、絶縁ワッシャー１６はその外径が正極
缶１２の平断面とほぼ等しくなり、正極缶１２の開口端
部１２ａの上方を覆うようになっている。

【００１６】さらに、本発明に係る絶縁ワッシャー１６
は、従来に比べ肉厚が厚く形成されて、その上側部分に
負極板１３の負極端子面６よりも若干、例えば０．３ｍ
ｍ程の厚みで突出する突出部１７が設けられている。そ
して、正極缶１２及び絶縁ワッシャー１６の外周には厚
さ０．１ｍｍ程のフィルム状の外装材２２が巻き付けら
れ、外装材２２の上端縁２２ａが絶縁ワッシャー１６の
外周上縁部を被覆しこれに密着している。これにより、
絶縁ワッシャー１６は筒状正極缶１２の開口端部１２ａ
の上面と皿状負極板１３の負極端子面６との間に係止し
ている。この他、絶縁ワッシャー１６は接着や嵌合など
によって係止されても良い。

【００１７】このように絶縁ワッシャー１６が筒状正極
缶１２の開口端部１２ａの上面と皿状負極板１３の負極
端子面６との間に配設されていることで、電池１０が電
池ボックスに収容されたとき、外装材２２の上端縁２２
ａが損傷していたり破損していた場合でも、電池ボック
スの接続端子と筒状正極缶１２の開口端部１２ａとの間
に絶縁ワッシャー１６が介在して、電池ボックス側の接
続端子による筒状正極缶１２と皿状負極端子１３との短
絡を防止することができる。

【００１８】これに加え、この絶縁ワッシャー１６には
皿状負極板１３の負極端子面６より突出する突出部１７
が設けられているため、図４に示すように、２つの電池
１０の負極側端面どうしが互いに突き合わされた場合に
は、双方の突出部１７がそれぞれ外装材２２の上端縁２
２ａを介して相手方の突出部１７に当接されて、双方の
皿状負極板１３の間に間隙２４が形成される。これによ
り、双方の負極端子６は互いに接触せず電気的に接続さ
れないことから、複数本の筒形電池１０を一直線状に配
列して直列に接続する際、複数本の電池１０のうち少な
くとも１本が正負極入れ替えて逆の極性方向に配列され
た場合でも、当該電池１０の負極端子６と相隣接する電
池１０の負極端子６とが互いに接触することをなくし、
電池１０の誤接続を防止できる。これによって、電池１
０の充電が防止されて、これによって生じるガスの発生
や液漏れなどを軽減でき、電池１０の安全性の向上を図
ることができる。

【００１９】特に、突出部１７は環状に形成されて皿状
負極板１３の負極端子面６を囲繞しているので、皿状負
極板１３の負極端子面６が電池１０の負極側端面より奥
側に位置するようになり、電池１０の誤接続がより確実
に防止される。

【００２０】また、このように絶縁ワッシャー１６を外
装材２２で係止するようにすれば、絶縁ワッシャー１６
の配設を簡単に行うことができる。

【００２１】図５（ａ）及び（ｂ）は、図３に示した絶
縁ワッシャー１６の外周縁に沿って段部２６が形成され
たところを示したものである。この段部２６には、図６
に示すように、外装材２２の上端縁２２ａが段部の正極
缶側に係止してなる。段部２６の深さは、外装材２２の
厚さに応じて適宜設定され、例えば外装材２２の厚さが
０．１ｍｍであれば、正極缶１２外周への巻付により生
じた重ね合わせ部を考慮して０．２ｍｍ以上となる。こ
のように、外装材２２の上端縁２２ａが段部２６に密着
することで、外装材２２の厚みが段部２６に吸収され、
外装材２２の外面が絶縁ワッシャー１６の端面から突出
しなくなる。従って、電池挿入の際に電池ボックス側の
接続端子などから受ける擦傷などのダメージが軽減され
るとともに、絶縁ワッシャー１６が外装材により係止さ
れている場合に、その脱落を防止することができる。

【００２２】また、前記突出部１７は、図７（ａ）及び
（ｂ）に示すように、突起２８からなる場合もある。こ
こでは２つの突起２８が一体的に設けられており、共に
皿状負極板１３の負極端子面６の外側に沿って円弧状に
形成されている。２つの突起２８は、負極端子面６の周
りに１８０度間隔で配置され、皿状負極板１３を挟み互
いに対向配置されている。また、２つの突起２８の外側
には、絶縁ワッシャー１６の外周縁に沿って前記外装材
２２の上端縁２２ａの被覆代３０が確保されている。

【００２３】図８は、図７の絶縁ワッシャー１６が電池
の負極側端面に設けられたところを示したものである。
ここで、皿状負極板１３の負極端子面６は、突起２８を
除いた絶縁ワッシャー１６の上端面に対し面一あるいは
それよりも若干突出するようになる。これは、電池ボッ
クス側の接続端子の中には、電池との接触面が平坦に形
成されたものがあり、前述した環状の突出部１７を備え
た電池では、このような接続端子に対し負極端子６を接
続させることができない。そこで、突出部１７を突起２
８から構成することで、その接続面が平坦な接続端子で
も、この接続端子が２つの突起２８の間に入り込むよう
に電池を挿入することにより、電池ボックス側の接続端
子と電池の負極端子６との接続を図ることが可能にな
る。特に、２つの突起２８の間隔は接続端子が入り込み
易いように十分確保されているのが好ましい。尚、ここ
では、突起２８が２つ設けられているが、３つ以上ある
いは１つであっても良く、突起２８が１つからなる場合
には、突起２８がその接続端子に当接しないように電池
を挿入する。また、突起２８としては、図８に示すよう
に円弧状に形成される他、図９に示すような先端部分が
面取りされたものであっても良い。

【００２４】さらに、絶縁ワッシャー１６は、図１０
（ａ）に示すように、紫外線硬化型樹脂から形成される
こともある。このとき絶縁ワッシャー１６は、紫外線硬
化型樹脂が正極缶１２の開口端部１２ａ表面を被覆して
塗布されて硬化形成されるとともにさらにその被覆部の
外表面には、前記突出部として、紫外線硬化型樹脂によ
って図１０（ｂ）に示すような前述と同様の１乃至複数
の突起２８が形成されたり、あるいは図１０（ｃ）に示
すような皿状負極板１３の負極端子面６を囲繞する環状
突出部２９が形成される。この紫外線硬化型樹脂は予め
別途成形された絶縁ワッシャー１６に対して後から付着
形成可能であり、この紫外線硬化型樹脂を用いることに
よって絶縁ワッシャー１６に対し突出部１７を簡便に設
けることができる。

【００２５】この他、絶縁ワッシャー１６としては、図
１１（ａ）に示すようにカップ部３２を備えたものがあ
る。このカップ部３２は、図１１（ｂ）に示すように、
正極缶１２の開口端部１２ａを囲繞するもので、カップ
部３２の内周縁には前記突出部として環状突出部２９が
形成されている。この他、この突出部としては前述した
ような１乃至複数の突起などで形成される場合もある。
このように絶縁ワッシャー１６がカップ部３２を備える
ことで、電池ボックス側の接続端子による筒状正極缶１
２と皿状負極板１３との短絡をより確実に防止すること
ができる。

【００２６】

【発明の効果】前記発明の実施の形態で説明したよう
に、本発明に係る筒形電池の負極端子構造によれば、正
極缶の開口端部の上面と皿状負極板の中央部の負極端子
面との間に環状の絶縁ワッシャーが配設されたことで、
従来と遜色なく、電池ボックスの接続端子による筒状正
極缶と皿状負極端板との短絡を防止することができる。
その上、絶縁ワッシャーには負極板の中央部の負極端子
面より上方に突出する突出部を設けたため、２つの電池
の負極側端面どうしが互いに突き合わされた場合には双
方の負極板の間に間隙が形成されることから、複数本の
電池を一直線上に配列して直列に接続する際、複数本の
電池のうち少なくとも１本が正負極入れ替えて逆の極性
方向に配列された場合でも電池の接続が行われず、誤接
続による電池の充電が防止されてガスの発生や液漏れな
どを軽減でき、電池の安全性の向上を図ることができ
る。また、このように絶縁ワッシャーに突出部を一体的
に設けているので、電池の組立において突出部の形成工
程を省くことができ、突出部形成によるコストアップを
防ぐことができるとともに、絶縁ワッシャーを外装材に
よって十分係止することができ、前記突出部を電池の負
極端部に強固に設けることができる。

【００２７】さらに、絶縁ワッシャーの外周縁に沿って
段部が形成され、この段部に外装材の上端縁が段部の正
極缶側に係止してなれば、外装材の上端縁の厚みが段部
に吸収されて、外装材の外面は電池の負極側端面からよ
りもはみ出ることがなく、電池挿入の際に電池ボックス
側の接続端子などから受ける擦傷などのダメージが軽減
される。

【００２８】また、前記突出部が環状に形成されて皿状
負極板の負極端子面を囲繞していれば、負極端子面が電
池の負極側端面より奥側に位置するようになり、電池の
誤接続がより確実に防止される。

【００２９】また、前記突出部が１乃至複数の突起から
なれば、機器側の接続端子が平坦なものであった場合、
突起が１つであれば突起が機器側の接続端子に当接しな
いように電池を挿入し、また突起が複数であればその接
続端子を突起間に入り込ませることで、電池ボックス側
の接続端子と電池の負極端子面との接続を図ることが可
能となり、正常に使用するにあたり生じる弊害を軽減す
ることができる。

【００３０】さらにまた、前記絶縁ワッシャーが正極缶
の開口端部を囲繞するカップ部を備えていれば、電池ボ
ックス側の接続端子による筒状正極缶と皿状負極端板と
の短絡をより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る筒形電池の内部構造を一部示した
部分断面図である。

【図２】本発明に係る筒形電池の負極側の内部構造を示
した断面図である。

【図３】（ａ）本発明に係る絶縁ワッシャーの斜視図で
ある。 （ｂ）本発明に係る絶縁ワッシャーの断面図である。

【図４】２つの筒形電池が互いに突き合わされた状態の
内部構造を示した断面図である。

【図５】（ａ）段部が形成された絶縁ワッシャーを示し
た斜視図である。 （ｂ）段部が形成された絶縁ワッシャーを示した断面図
である。

【図６】図５の絶縁ワッシャーが配設された筒形電池の
負極側内部構造を示した断面図である。

【図７】（ａ）突起が形成された絶縁ワッシャーを示し
た斜視図である。 （ｂ）突起が形成された絶縁ワッシャーを示した断面図
である。

【図８】図７の絶縁ワッシャーが配設された筒形電池の
負極側内部構造を示した断面図である。

【図９】（ａ）突起が設けられた絶縁ワッシャーを示し
た斜視図である。 （ｂ）突起が設けられた絶縁ワッシャーを示した断面図
である。

【図１０】（ａ）紫外線硬化型樹脂で形成された絶縁ワ
ッシャーが配設された筒形電池の負極側内部構造を示し
た断面図である。 （ｂ）紫外線硬化型樹脂により突起が形成されたところ
を示した上面図である。 （ｃ）紫外線硬化型樹脂により環状突出部が形成された
ところを示した上面図である。

【図１１】（ａ）カップ部を備えた絶縁ワッシャーを示
した斜視図である。 （ｂ）カップ部を備えた絶縁ワッシャーが配設された筒
形電池の負極側内部構造を示した断面図である。

【図１２】（ａ）従来の筒形電池を示した説明図であ
る。 （ｂ）従来の筒形電池の負極側内部構造を示した部分断
面図である。 （ｃ）従来の筒形電池１本が誤配列された様子を示した
説明図である。 （ｄ）従来の筒形電池の負極どうしが突き合わされた様
子を示した説明図である。

【符号の説明】

４ 正極端子 ６ 負極端子面 ７ 絶縁ワッシャー １０ 筒形電池 １２ 正極缶 １２ａ 開口端部 １３ 皿状負極板 １４ ガスケット １６ 絶縁ワッシャー １７ 突出部 １８ 嵌合突部 ２０ 環状溝部 ２２ 外装材 ２２ａ 上端縁 ２４ 間隙 ２６ 段部 ２８ 突起 ２９ 環状突出部 ３０ 被覆代 ３２ カップ部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に凸状の正極端子（４）を備えた
   筒状正極缶（１２）の他端側の開口端部（１２ａ）にガ
   スケット（１４）を介して皿状負極板（１３）を封止
   し、該正極缶（１２）の該開口端部（１２ａ）の上面と
   該皿状負極板（１３）の中央部の負極端子面（６）との
   間に環状の絶縁ワッシャー（１６）を配設し、該正極缶
   （１２）の外周を覆う外装材（２２）の上端縁（２２
   ａ）が該絶縁ワッシャー（１６）の上端外周縁部を被覆
   してなる筒形電池において、該絶縁ワッシャー（１６）
   に該負極板（１３）の該負極端子面（６）より上方に突
   出する突出部（１７）を一体的に設け、２つの該筒形電
   池の負極側端面どうしを互いに突き合わせた場合に、双
   方の該突出部（１７）がそれぞれ相手方の該負極側端面
   に当接されて、双方の該負極板（１３）の間に間隙が形
   成されるようにしてなることを特徴とする筒形電池の負
   極端子構造。
2. 【請求項２】 前記絶縁ワッシャー（１６）には外周縁
   に沿って段部（２６）が形成され、前記外装材（２２）
   の前記上端縁（２２ａ）が該段部（２６）の前記正極缶
   （１２）側に係止してなることを特徴とする請求項１記
   載の筒形電池の負極端子構造。
3. 【請求項３】 前記突出部（１７）は前記皿状負極板
   （１３）の前記負極端子面（６）を囲繞して環状に形成
   されていることを特徴とする請求項１または２記載の筒
   形電池の負極端子構造。
4. 【請求項４】 前記突出部（１７）は１乃至複数の突起
   （２８）からなることを特徴とする請求項１または２記
   載の筒形電池の負極端子構造。
5. 【請求項５】 前記絶縁ワッシャー（１６）は前記正極
   缶（１２）の前記開口端部（１２ａ）を囲繞するカップ
   部（３２）を備えていることを特徴とする請求項１乃至
   ４のいずれか１項記載の筒形電池の負極端子構造。