JPH0945303A - Explosion-proof gasket of alkaline battery - Google Patents
Explosion-proof gasket of alkaline batteryInfo
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- JPH0945303A JPH0945303A JP7190059A JP19005995A JPH0945303A JP H0945303 A JPH0945303 A JP H0945303A JP 7190059 A JP7190059 A JP 7190059A JP 19005995 A JP19005995 A JP 19005995A JP H0945303 A JPH0945303 A JP H0945303A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池内圧が異常に
高まったときに破断してガスを安全に放出させるアルカ
リ電池の防爆型ガスケットに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an explosion-proof gasket for an alkaline battery that breaks and releases gas safely when the battery internal pressure rises abnormally.
【0002】[0002]
【従来の技術】図3は、従来のアルカリ乾電池の一部を
断面にした正面図である。正極端子を兼ねる鉄製の電池
ケース8の中には、二酸化マンガンと黒鉛とを主構成材
料とし、短い円筒状に成形された正極合剤6が複数個挿
入されている。この正極合剤6の内側には、セパレータ
7を介して、ゲル負極5が注入されている。ゲル負極5
中には、負極集電体2が挿入されている。一般に、ガス
ケット1は、プラスチック又はゴム製であり、底板3、
集電体2などと組合せて、電池ケース8の開口部を封止
する構造をとっている。4は座金、9は外装ラベル、1
0は絶縁キャップである。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a front view showing a cross section of a part of a conventional alkaline dry battery. In a battery case 8 made of iron, which also serves as a positive electrode terminal, a plurality of positive electrode mixtures 6 having manganese dioxide and graphite as main constituent materials and formed into a short cylindrical shape are inserted. The gel negative electrode 5 is injected inside the positive electrode mixture 6 via the separator 7. Gel negative electrode 5
The negative electrode current collector 2 is inserted therein. Generally, the gasket 1 is made of plastic or rubber and has a bottom plate 3,
In combination with the current collector 2 and the like, the structure is such that the opening of the battery case 8 is sealed. 4 is a washer, 9 is an outer label, 1
0 is an insulating cap.
【0003】ガスケット1は、その上側より電池内圧を
受ける。このガスケット1の平板部1bの受圧側に環状
の溝部1aを設けることにより、その底壁部を薄肉部と
している。そして、ガスが発生し、電池内圧が上昇した
際に、電池内圧がある圧力に達するとこの溝部1aの底
壁の薄肉部が破断し、電池内部のガスを排出する防爆機
構として働く(例えば、特開昭59−139549号公
報)。一般に、ガスケット1は、例えば溶融した熱可塑
性樹脂を金型に送り込む射出成形法によって成形してい
る。The gasket 1 receives battery internal pressure from its upper side. By providing the annular groove portion 1a on the pressure receiving side of the flat plate portion 1b of the gasket 1, the bottom wall portion thereof has a thin wall portion. Then, when gas is generated and the battery internal pressure rises, when the battery internal pressure reaches a certain pressure, the thin-walled portion of the bottom wall of the groove 1a is ruptured and acts as an explosion-proof mechanism for discharging the gas inside the battery (for example, JP-A-59-139549). Generally, the gasket 1 is formed by, for example, an injection molding method in which a molten thermoplastic resin is fed into a mold.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな成形法により溝部を形成する場合、成形加工技術
上、または金型加工精度上の観点より問題があり、溝部
底壁部によって形成された薄肉部の肉厚は0.3〜0.
5mmが最低限度であり、それ以上薄くすることは困難
である。また、このようにして形成された薄肉部の厚さ
は、バラツキの大きなものである。そのため、防爆機構
の安全性、作動安定性等の信頼性を確保するために、形
状の検討や、細かな寸法管理を行う必要があった。その
ため、この環状の溝部を防爆作動時のガス受圧面側に配
置することにより、ガスケットの薄肉部の破断圧力を低
下させ、破断しやすくさせている。しかし、環状の溝部
をガス受圧面側に配置すると、電池反応が進行した後の
電池内部のガス圧力の上昇時に、電池負極活物質である
ゲル負極が体積膨張し、ガスケットの溝部に入り込んで
固化することにより安定した防爆作動性が得られず、場
合によっては電池が破裂、もしくはキャップ部が破断す
る不具合があった。However, when the groove is formed by such a molding method, there is a problem from the viewpoint of molding technology or mold processing accuracy, and the thin wall formed by the groove bottom wall is formed. The wall thickness of the part is 0.3-0.
5 mm is the minimum limit, and it is difficult to make it thinner than that. Further, the thickness of the thin portion thus formed has a large variation. Therefore, in order to secure the safety of the explosion-proof mechanism and the reliability such as operation stability, it is necessary to examine the shape and perform fine dimension control. Therefore, by disposing the annular groove portion on the gas pressure receiving surface side at the time of explosion-proof operation, the breaking pressure of the thin-walled portion of the gasket is lowered and the breaking is facilitated. However, when the annular groove is arranged on the gas pressure receiving surface side, when the gas pressure inside the battery rises after the battery reaction proceeds, the gel negative electrode, which is the battery negative electrode active material, expands in volume and enters the gasket groove to solidify. By doing so, stable explosion-proof operation cannot be obtained, and there is a problem that the battery bursts or the cap portion breaks in some cases.
【0005】本発明は、上記の問題を解決し、電池反応
が進行した後の電池内部のガス圧力上昇時に確実に作動
する防爆型ガスケットを提供するものである。The present invention solves the above problems and provides an explosion-proof gasket that operates reliably when the gas pressure inside the battery rises after the battery reaction has proceeded.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明のアルカリ電池の
防爆型ガスケットは、アルカリ電池のケース開口部を封
口する防爆型ガスケットにおいて、平板部の電池内側の
面に配された環状の溝部、および電池外側の面の前記溝
部とは異なる位置に配された溝部の各底壁部によって形
成された薄肉部を具備することにより、ゲル状負極がガ
スケットの電池内側に配された溝部に入り込んで固化す
るような場合においても、安定して作動させるものであ
る。また、前記電池外側の面の溝部の底部コーナー部
が、半径0.02mm以下で曲面加工されているか、あ
るいは一辺0.02mm以下で面取り加工されているこ
とにより、電池内圧上昇時の応力集中のノッチ効果を高
め、防爆型ガスケットの破断圧力を低下させるものであ
る。An explosion-proof gasket for an alkaline battery according to the present invention is an explosion-proof gasket for sealing an opening of a case of an alkaline battery, wherein an annular groove portion disposed on a battery inner surface of a flat plate portion, and By providing a thin portion formed by each bottom wall portion of the groove portion arranged at a position different from the groove portion on the outer surface of the battery, the gelled negative electrode enters the groove portion of the gasket arranged inside the battery and solidifies. Even in such a case, the operation is stable. Further, the bottom corner portion of the groove on the outer surface of the battery is curved with a radius of 0.02 mm or less, or is chamfered with a side of 0.02 mm or less, so that stress concentration when the internal pressure of the battery rises It enhances the notch effect and reduces the breaking pressure of the explosion-proof gasket.
【0007】[0007]
[実施例1]図1に示すように、このガスケット11
は、電池内圧を受ける面(受圧面)に設けられた従来の
受圧側の環状溝部11aとは別に、受圧面の反対側、す
なわち電池外側に環状溝部1cを設けたものである。実
施例1A、1Bおよび1Cは、ガスケット11の溝部1
1aおよび11cの底部のコーナー部にそれぞれ半径
0.01mm、0.02mmおよび0.05mmで曲面
加工を施したもの、すなわち、溝部11aおよび11c
の底部コーナー部にそれぞれ半径0.01mm、0.0
2mmおよび0.05mmの凹曲面からなる隅肉部を設
けたものである。ここで、平板部11bの厚さを0.6
mmとし、溝部11aおよび11cの底壁部によって形
成される薄肉部の厚さをともに0.3mmとした。[Embodiment 1] As shown in FIG.
In addition to the conventional annular groove 11a on the pressure receiving side provided on the surface (pressure receiving surface) that receives the internal pressure of the battery, the annular groove 1c is provided on the opposite side of the pressure receiving surface, that is, on the outside of the battery. In Examples 1A, 1B and 1C, the groove portion 1 of the gasket 11 is used.
1a and 11c with curved corners at the bottom corners having a radius of 0.01 mm, 0.02 mm and 0.05 mm, that is, grooves 11a and 11c
0.01mm and 0.0mm at the bottom corners of the
A fillet portion having concave curved surfaces of 2 mm and 0.05 mm is provided. Here, the thickness of the flat plate portion 11b is 0.6
mm, and the thickness of the thin portion formed by the bottom wall portions of the groove portions 11a and 11c was both 0.3 mm.
【0008】[実施例2]また、図2に示すように、受
圧面に設けられた従来の受圧側環状溝部21aとは別
に、電池外側に放射状の溝部21dを設けたガスケット
21を作製した。実施例2A、2Bおよび2Cは、ガス
ケット21の溝部21aおよび21dの底壁面のコーナ
ー部にそれぞれ半径0.01mm、0.02mmおよび
0.05mmの曲面加工を施したものである。ここで、
平板部21bの厚さを0.6mmとし、溝部21aおよ
び21cの底壁部によって形成される薄肉部の厚さをと
もに0.3mmとした。[Embodiment 2] As shown in FIG. 2, a gasket 21 having a radial groove portion 21d on the outside of the battery was prepared in addition to the conventional pressure receiving side annular groove portion 21a provided on the pressure receiving surface. In Examples 2A, 2B and 2C, the corner portions of the bottom wall surfaces of the groove portions 21a and 21d of the gasket 21 are curved surfaces having radii of 0.01 mm, 0.02 mm and 0.05 mm, respectively. here,
The thickness of the flat plate portion 21b was 0.6 mm, and the thickness of the thin portion formed by the bottom wall portions of the groove portions 21a and 21c was both 0.3 mm.
【0009】[比較例]また、比較例1〜3として、図
3に示すようなガスケット1を用いた。これらは、ガス
ケット1の溝部1aの底部コーナー部にそれぞれ半径
0.01mm、0.02mmおよび0.05mmの曲面
加工を施したものである。ここで平板部1bの厚さを
0.6mm、溝部1aの底壁部によって形成される薄肉
部の厚さを0.3mmとした。[Comparative Example] As Comparative Examples 1 to 3, a gasket 1 as shown in FIG. 3 was used. These are obtained by subjecting the bottom corners of the groove 1a of the gasket 1 to curved surfaces having radii of 0.01 mm, 0.02 mm and 0.05 mm, respectively. Here, the flat plate portion 1b has a thickness of 0.6 mm, and the thin portion formed by the bottom wall portion of the groove portion 1a has a thickness of 0.3 mm.
【0010】これらの成形に用いた金型は、所定の形状
に旋盤等で切削したものを180番手より砥粒の細かな
研削砥石にて研磨加工することにより、精度よく作製し
たものであり、これらの金型を用いてガスケットを成形
した。The molds used for these moldings are precisely manufactured by cutting a predetermined shape with a lathe or the like and polishing it with a grinding stone with finer abrasive grains than the 180th count, A gasket was molded using these molds.
【0011】上記のようなガスケットを用いて作製した
アルカリ電池(LR−6)について、窒素ガスの充填に
よるガスケット溝部の破断圧力の測定を行った。また、
初期の電池および放電後(1Ω−50時間)の電池につ
いて防爆実装試験(4個中1個逆接続)を実施した。こ
れらをそれぞれの電池について、各30個測定した。結
果をそれぞれ表1、表2および表3に示す。With respect to the alkaline battery (LR-6) produced by using the above-mentioned gasket, the breaking pressure of the gasket groove portion due to filling with nitrogen gas was measured. Also,
An explosion-proof mounting test (1 out of 4 reverse connection) was carried out on the initial battery and the battery after discharging (1Ω-50 hours). 30 of each of these batteries were measured. The results are shown in Table 1, Table 2 and Table 3, respectively.
【0012】[0012]
【表1】 [Table 1]
【0013】[0013]
【表2】 [Table 2]
【0014】[0014]
【表3】 [Table 3]
【0015】表1〜3に示す通り、薄肉部の破断圧力の
測定については、溝部底部のコーナー部に形成する曲面
の半径を小さくするほどに良好な結果を得、特に半径
0.02mm以下で初期の電池の防爆安全性が確認され
た。また放電後の電池の防爆実装試験については、従来
ガスケットの溝部とは別に防爆機構作動時の受圧面とは
反対側に溝部を設けた実施例1および2のガスケットを
用いた電池についてそれぞれ良好な結果を得た。As shown in Tables 1 to 3, in the measurement of the breaking pressure of the thin portion, the smaller the radius of the curved surface formed at the corner of the bottom of the groove is, the better the result is obtained, particularly when the radius is 0.02 mm or less. The explosion-proof safety of the initial battery was confirmed. Further, regarding the explosion-proof mounting test of the battery after discharge, it is good for the batteries using the gaskets of Examples 1 and 2 each having a groove portion on the side opposite to the pressure receiving surface at the time of operating the explosion-proof mechanism, apart from the groove portion of the conventional gasket. I got the result.
【0016】上記実施例では、ガスケットの(薄肉部の
厚さ/平板部の厚さ)を0.5としたが、この値をさら
に小さくしても同様に効果が見られた。平板部の厚さに
対し、薄肉部の厚さが薄い程、応力が薄肉部に集中しや
すく、安定した破断圧力が得られる。従って、(薄肉部
の厚さ/平板部の厚さ)は0.5以下が好ましい。ま
た、上記実施例では溝部の底部コーナー部に曲面加工を
施したガスケットについて検討を行ったが、溝部の底部
コーナー部を一辺0.02mm以下で面取り加工したガ
スケット、すなわち溝部コーナー部を一辺0.02mm
以下で切り欠いた平面からなる隅肉部を有するガスケッ
トを用いた場合にも同様の結果を得た。In the above embodiment, the thickness (thickness of thin portion / thickness of flat plate portion) of the gasket is set to 0.5, but the same effect can be obtained by further reducing this value. As the thickness of the thin portion is smaller than the thickness of the flat plate portion, stress is more likely to concentrate on the thin portion, and a stable breaking pressure can be obtained. Therefore, (thickness of thin portion / thickness of flat plate portion) is preferably 0.5 or less. In addition, in the above-mentioned embodiment, the gasket having the curved bottom corners was examined. However, the bottom corner of the groove was chamfered with 0.02 mm or less on each side, that is, the corners of the groove were 0. 02 mm
Similar results were obtained in the case of using a gasket having a fillet portion having a flat surface cut out below.
【0017】本発明のガスケットは、平板部のガス受圧
面とともに、その反対の面にも溝部を設けた防爆構造を
有するものであり、電池反応が進行した後に電池内部ガ
ス圧力が上昇し、ガス受圧面側の溝部に流れ出たゲル負
極が詰まり、ガス受圧面側の溝部の防爆機構が損なわれ
た場合でもガス受圧面とは反対側の面に配置された溝部
により形成された薄肉部を作動させることができる。ま
た、電池内部のガス発生により破断時の起点部分となる
薄肉部について、溝部底部のコーナー部の隅肉部の寸法
を規制することにより、起点部分の亀裂の入りやすさ
(ノッチ効果)を高め、薄肉部の厚みを同じに設定した
場合でもガス内部圧力による薄肉部の破断圧力を低め、
かつバラツキの小さい安定した防爆構造を得た。The gasket of the present invention has an explosion-proof structure in which a gas pressure receiving surface of the flat plate portion and a groove portion are provided on the surface opposite to the gas pressure receiving surface. Even if the gel negative electrode that has flowed into the groove on the pressure receiving surface side is blocked and the explosion-proof mechanism of the groove on the gas pressure receiving surface side is damaged, the thin portion formed by the groove located on the surface opposite to the gas pressure receiving surface is activated. Can be made. In addition, the thin part that becomes the starting point at the time of breakage due to gas generation inside the battery regulates the size of the fillet at the corner of the bottom of the groove to increase the likelihood of cracking at the starting part (notch effect). , Even if the thickness of the thin part is set to the same, the breaking pressure of the thin part due to the gas internal pressure is reduced,
Moreover, a stable explosion-proof structure with little variation was obtained.
【0018】[0018]
【発明の効果】本発明によれば、防爆作動性に優れたア
ルカリ電池の防爆型ガスケットを提供することができ
る。According to the present invention, it is possible to provide an explosion-proof gasket for an alkaline battery which is excellent in explosion-proof operation.
【図1】本発明の一実施例によるガスケットを示すもの
で、(a)は一部を断面にした正面図であり、(b)は
底面図である。FIG. 1 shows a gasket according to an embodiment of the present invention, (a) is a partially sectional front view, and (b) is a bottom view.
【図2】本発明の他の実施例によるガスケットを示すも
ので、(a)は一部を断面にした正面図であり、(b)
は底面図である。FIG. 2 shows a gasket according to another embodiment of the present invention, (a) is a partial cross-sectional front view, and (b) is a sectional view.
Is a bottom view.
【図3】従来のガスケットを用いたアルカリ電池の一部
を断面にした正面図である。FIG. 3 is a front view showing a cross section of a part of an alkaline battery using a conventional gasket.
1 ガスケット 1a 受圧側環状溝部 1b 平板部 2 負極集電体 3 底板 4 座金 5 ゲル負極 6 正極合剤 7 セパレータ 8 電池ケース 9 外装ラベル 10 絶縁キャップ 11 ガスケット 11a 受圧側環状溝部 11b 平板部 11c 外側環状溝部 21 ガスケット 21a 受圧側環状溝部 21b 平板部 21d 外側放射状溝部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gasket 1a Pressure receiving side annular groove part 1b Flat plate part 2 Negative electrode collector 3 Bottom plate 4 Washer 5 Gel negative electrode 6 Positive electrode mixture 7 Separator 8 Battery case 9 Exterior label 10 Insulation cap 11 Gasket 11a Pressure receiving side annular groove part 11b Flat plate part 11c Outer annular part Groove portion 21 Gasket 21a Pressure receiving side annular groove portion 21b Flat plate portion 21d Outer radial groove portion
Claims (2)
防爆型ガスケットにおいて、平板部の電池内側の面に配
された環状の溝部、および電池外側の面の前記溝部とは
異なる位置に配された溝部の各底壁部によって構成され
た薄肉部を具備するアルカリ電池の防爆型ガスケット。1. An explosion-proof gasket for sealing an opening of a case of an alkaline battery, wherein the flat groove is provided at a position different from an annular groove provided on an inner surface of the battery and an outer groove provided on an outer surface of the battery. An explosion-proof gasket for an alkaline battery, which has a thin portion constituted by each bottom wall portion of the groove portion.
部が、半径0.02mm以下で曲面加工されているか、
あるいは一辺0.02mm以下で面取り加工されている
請求項1記載のアルカリ電池の防爆型ガスケット。2. The bottom corner of the groove on the outer surface of the battery is curved to have a radius of 0.02 mm or less,
Alternatively, the explosion-proof gasket for an alkaline battery according to claim 1, which is chamfered with a side of 0.02 mm or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7190059A JPH0945303A (en) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | Explosion-proof gasket of alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7190059A JPH0945303A (en) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | Explosion-proof gasket of alkaline battery |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0945303A true JPH0945303A (en) | 1997-02-14 |
Family
ID=16251668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7190059A Pending JPH0945303A (en) | 1995-07-26 | 1995-07-26 | Explosion-proof gasket of alkaline battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0945303A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005071648A (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Toshiba Battery Co Ltd | Sealed battery |
CN111916615A (en) * | 2020-07-15 | 2020-11-10 | 江苏阿李动力科技有限公司 | Power battery explosion-proof valve structure and processing technology thereof |
-
1995
- 1995-07-26 JP JP7190059A patent/JPH0945303A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005071648A (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-17 | Toshiba Battery Co Ltd | Sealed battery |
CN111916615A (en) * | 2020-07-15 | 2020-11-10 | 江苏阿李动力科技有限公司 | Power battery explosion-proof valve structure and processing technology thereof |
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