JPH10223183A - 円筒形電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 落下等により渦巻形電極群に封口部材の方向
へ移動する力が加わった際の内部短絡が防止された円筒
形電池提供することを目的とする。 【解決手段】 有底円筒状の容器１内に収納され、一方
極２と他方極４との間にセパレータ３を介して渦巻状に
捲回することにより作製された電極群５；前記容器１内
に絶縁ガスケット６を介してかしめ固定される一方極端
子を兼ねる封口部材７；一端が前記電極群の一方極２に
接続され、かつ他端が前記封口部材７に接続される帯状
タブ１３；を具備し、前記絶縁ガスケット６は、有底円
筒状をなし、底部のうち前記帯状タブと対向する領域と
前記一方極及び／または前記他方極の巻き終り端部と対
向する領域とに切欠部６ａを有することを特徴とする円
筒形電池である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、渦巻形電極群と、
底部に電極群押え部を有する絶縁ガスケットとを備えた
円筒形電池に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】円筒形電池には、円筒形リチウム電池
や、円筒形リチウムイオン二次電池のような円筒形非水
電解液二次電池や、円筒形ニッケルカドミウム二次電池
や円筒形ニッケル水素二次電池のような円筒形アルカリ
二次電池などがある。

【０００３】例えば、円筒形ニッケル水素二次電池は、
以下に説明する方法により製造される。水酸化ニッケル
を含む正極と、水素吸蔵合金を含む負極との間に合成樹
脂繊維製不織布からなるセパレータを介在し、これらを
渦巻状に捲回することにより電極群を作製する。負極端
子を兼ねる有底円筒状の金属製容器内に前記電極群を収
納した後、前記容器内にアルカリ電解液を収容する。予
め一端が前記正極に接続されている帯状タブの先端を正
極端子を兼ねる封口部材の下面に接続する。ひきつづ
き、前記容器の開口部に合成樹脂製の絶縁ガスケットを
介して前記封口部材をかしめ固定することにより前記二
次電池を製造する。

【０００４】前記二次電池において、前記絶縁ガスケッ
トには、従来、底部に円形穴を有する有底円筒形状のも
のが用いられている。しかしながら、このような形状の
ガスケットを備えた二次電池は、落下等により逆さにな
り、前記電極群に前記封口部材の方向に向かう力が加わ
ると、前記電極群上面の周縁が前記ガスケットの底部に
当接し、この周縁が加圧されるため、前記電極群の中心
部分が前記封口部材に向かって突出し、例えば負極と前
記封口部材が接触する等によって内部短絡を生じるとい
う問題点がある。内部短絡を生じると、発熱や、ガス発
生、漏液を生じる恐れがある。このような内部短絡は、
活物質の高密度充填に有利なペースト式電極を採用した
場合により頻繁に生じる傾向がある。

【０００５】このようなことから、特開平７−１６１３
３９号公報には、有底円筒状の金属ケースの開口端側の
内面と接する環状部と、前記環状部の下端側から内方に
向けて渦巻状電極群と接する面が平面状となるように設
けられ、リードタブの挿入部分を切欠いた押さえ部と、
前記押さえ部上に立設され、外周が前記環状部と同心円
状の支柱部とを有する絶縁ガスケットを用いることが開
示されている。このような絶縁ガスケットを備えた電池
は、前記電極群に前記封口部材の方向に向かう力が加わ
り、前記電極群の上面が前記ガスケット底部に当接した
際に、この上面のうちの周縁のみが加圧されるのを防止
できるため、前記電極群が筍状に前記封口部材の方向に
突出するのを防止できる。しかしながら、前述したよう
な押さえ部を有する絶縁ガスケットは、これに起因する
新たな内部短絡を引き起こすという問題点があった。す
なわち、前記渦巻き形状の電極群は、巻きずれにより正
極や負極の巻き終り端部が上部へ突出した状態で容器内
へ収納されやすい。このような状態の電極群を備えた二
次電池においては、落下等により逆さになり、前記電極
群に前記封口部材の方向に向かう力が加わり、前記電極
群が移動すると、突出している巻き終り端部が前記絶縁
ガスケットの押さえ部に当接して折り曲げられ、正極
か、あるいは負極がセパレータを貫通し、内部短絡を生
じる。このような巻き終り端部の突出に起因する内部短
絡は、正極や、負極にペースト式電極を採用した場合に
より頻繁に生じる傾向がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、落下等によ
り渦巻形電極群に封口部材の方向へ移動する力が加わっ
た際の内部短絡が防止された円筒形電池を提供しようと
するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、開口端を内方
に折り曲げて形成された折曲部と、前記折曲部の下方に
形成された内方に突出した形状の段部を有する有底円筒
状の容器；前記容器内に収納され、一方極と他方極との
間にセパレータを介して渦巻状に捲回することにより作
製された電極群；前記容器内に収容された電解液；前記
容器内の折曲部と段部とにより囲まれた位置に絶縁ガス
ケットを介してかしめ固定される一方極端子を兼ねる封
口部材；一端が前記電極群の一方極に接続され、かつ他
端が前記封口部材に接続される帯状タブ；を具備し、前
記絶縁ガスケットは、有底円筒状をなし、底部のうち前
記帯状タブと対向する領域と前記一方極及び／または前
記他方極の巻き終り端部と対向する領域とに切欠部を有
することを特徴とする円筒形電池である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の円筒形電池を円筒
形アルカリ二次電池を例にして説明する。図１および図
２は、前記円筒形アルカリ二次電池の一例を示す。負極
端子を兼ねる有底円筒状の金属製容器１は、開口部上端
を内方に折り曲げることにより形成された折曲部１ａ
と、前記折曲部１ａの下方に形成された内方に突出した
形状の段部１ｂとを有する。前記容器１内には、正極２
とセパレータ３と負極４とを積層してスパイラル状に捲
回することにより作製された電極群５が収納されてい
る。前記負極４は、前記電極群５の最外周に配置されて
前記容器１と電気的に接触している。このような電極群
５においては、図２に示すように前記負極４の巻終端部
４ａの後方に前記正極２の巻終端部２ａが位置してい
る。また、前記電極群５において、前記負極４の巻終端
部４ａおよび前記正極２の巻終端部２ａは上方へずれて
おり、前記巻終端部４ａの高さと前記巻終端部２ａの高
さは等しい。アルカリ電解液は、前記容器１内に収容さ
れている。絶縁ガスケット６は、有底円筒形状をなし、
底部に中心部を横切るように形成され、後述する帯状タ
ブの幅よりも大きい幅を持つ切欠部６ａとを有する。こ
のような構造の絶縁ガスケット６は、ナイロン６，６の
ような合成樹脂から形成されている。防爆機能及び正極
端子を兼ねる封口部材７は、前記絶縁ガスケット６内に
収納されている。前記封口部材７は、前記容器１内の前
記折曲部１ａと前記段部１ｂとにより囲まれた空間内に
前記絶縁ガスケット６を介してかしめ固定されている。
前記封口部材７は、中央に孔８を有する円形の封口板９
と、前記封口板９上に前記孔８を覆うように配置された
帽子形状をなす正極端子１０と、前記封口板９と前記正
極端子１０で囲まれた空間内に前記孔８を塞ぐように配
置されたゴム製の安全弁１１とを有する。前記正極端子
１０は、複数のガス抜き孔１２を有する。金属製の正極
帯状タブ１３は、一端が前記正極２の長手方向に沿う端
部に取り付けられたリード（図示しない）に接続され、
他端が前記封口板９の前記孔８の下方を横切って前記封
口板９の下面に接続されている。前記絶縁ガスケット６
の前記切欠部６ａの直下には、前記帯状タブ１３、前記
正極２の巻終端部２ａ及び前記負極４の巻終端部４ａが
位置している。

【０００９】次に、前記正極２、負極４、セパレータ３
および電解液について説明する。 １）正極２ この正極２は、水酸化ニッケル粒子及び結着剤を含む正
極材料が集電体に担持されたものから形成される。

【００１０】水酸化ニッケル粒子としては、例えば単一
の水酸化ニッケル粒子、または亜鉛および／またはコバ
ルトが金属ニッケルと共沈された水酸化ニッケル粒子を
用いることができる。後者の水酸化ニッケル粒子を含む
正極は、高温状態における充電効率を更に向上すること
が可能になる。

【００１１】前記アルカリ蓄電池の充放電効率を向上す
る観点から、前記水酸化ニッケル粒子のＸ線粉末回折法
による（１０１）面のピーク半価幅は、０．８゜／２θ
（Ｃｕ−Ｋα）以上にすることが好ましい。より好まし
い水酸化ニッケル粉末の粉末Ｘ線回折法による（１０
１）面のピークの半価幅は、０．９〜１．０゜／２θ
（Ｃｕ−Ｋα）である。

【００１２】前記結着剤としては、例えば、ポリテトラ
フルオロエチレン、カルボキシメチルセルロース、メチ
ルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリビニルアルコー
ルを挙げることができる。

【００１３】前記集電体としては、例えばニッケル、ス
テンレス等の金属や、ニッケルメッキが施された樹脂な
どからなるスポンジ状、繊維状、フェルト状の多孔質構
造を有するものを挙げることができる。

【００１４】前記正極は、例えば、水酸化ニッケル粒
子、導電助剤としてのコバルト系粒子、結着剤および水
を含むペーストを調製し、前記ペーストを集電体に充填
し、これを乾燥、加圧成形した後、所望のサイズに切断
することにより水酸化ニッケル粒子及び結着剤を含む正
極材料が集電体に担持された構造の正極を作製する。

【００１５】前記コバルト系粒子を形成するコバルト化
合物としては、例えば三酸化二コバルト（Ｃｏ₂ Ｏ
₃ ）、コバルト金属（Ｃｏ）、一酸化コバルト（Ｃｏ
Ｏ）、水酸化コバルト｛Ｃｏ（ＯＨ）₂ ｝等を挙げるこ
とができる。

【００１６】２）負極４ この負極４は、負極活物質および結着剤を含む負極材料
が集電体に担持されたものから形成される。

【００１７】前記負極活物質としては、例えば金属カド
ミウム、水酸化カドミウムなどのカドミウム化合物、水
素等を挙げることができる。水素のホスト・マトリック
スとしては、例えば、水素吸蔵合金を挙げることができ
る。

【００１８】中でも、前記水素吸蔵合金は、前記カドミ
ウム化合物を用いた場合よりも二次電池の容量を向上で
きるため、好ましい。前記水素吸蔵合金は、格別制限さ
れるものではなく、電解液中で電気化学的に発生させた
水素を吸蔵でき、かつ放電時にその吸蔵水素を容易に放
出できるものであればよい。例えば、ＬａＮｉ₅ 、Ｍｍ
Ｎｉ₅ （Ｍｍはミッシュメタル）、ＬｍＮｉ₅ （Ｌｍは
Ｌａを含む希土類元素から選ばれる少なくとも一種）、
これら合金のＮｉの一部をＡｌ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ｃ
ｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｂのような元素で置換した多元
素系のもの、またはＴｉＮｉ系、ＴｉＦｅ系のものを挙
げることができる。特に、一般式ＬｍＮｉ_w Ｃｏ_x Ｍｎ
_y Ａｌ_z （原子比ｗ，ｘ，ｙ，ｚの合計値は５．００≦
ｗ＋ｘ＋ｙ＋ｚ≦５．５０である）で表される組成の水
素吸蔵合金は充放電サイクルの進行に伴う微粉化を抑制
して充放電サイクル寿命を向上できるための好適であ
る。

【００１９】前記結着剤としては、例えばポリアクリル
酸ソーダ、ポリアクリル酸カリウムなどのポリアクリル
酸塩、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの
フッ素系樹脂、またはカルボキシメチルセルロース（Ｃ
ＭＣ）等を挙げることができる。

【００２０】前記集電体としては、例えばパンチドメタ
ル、エキスパンデッドメタル、穿孔剛板、ニッケルネッ
トなどの二次元基板や、フェルト状金属多孔体や、スポ
ンジ状金属多孔体などの三次元基板を挙げることができ
る。

【００２１】この負極５は、例えば、前記負極活物質、
前記導電材及び前記結着剤を水と共に混練してペースト
を調製し、前記ペーストを前記導電性基板に充填し、乾
燥した後、成形することにより製造される。

【００２２】前記導電材としては、例えばカーボンブラ
ック、黒鉛等を挙げることができる。 ３）セパレータ３ このセパレータ３としては、例えば、ポリアミド繊維製
不織布、ポリエチレンやポリプロピレンなどのポリオレ
フィン繊維製不織布に親水性官能基を付与したものを挙
げることができる。

【００２３】４）アルカリ電解液 前記アルカリ電解液としては、例えば、水酸化ナトリウ
ム（ＮａＯＨ）の水溶液、水酸化リチウム（ＬｉＯＨ）
の水溶液、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の水溶液、ＮａＯ
ＨとＬｉＯＨの混合液、ＫＯＨとＬｉＯＨの混合液、Ｋ
ＯＨとＬｉＯＨとＮａＯＨの混合液等を用いることがで
きる。

【００２４】以上説明した本発明に係る円筒形電池は、
開口端を内方に折り曲げて形成された折曲部と、前記折
曲部の下方に形成された内方に突出した形状の段部を有
する有底円筒状の容器； 前記容器内に収納され、一方
極と他方極との間にセパレータを介して渦巻状に捲回す
ることにより作製された電極群； 前記容器内に収容さ
れた電解液； 前記容器内の折曲部と段部とにより囲ま
れた位置に絶縁ガスケットを介してかしめ固定される一
方極端子を兼ねる封口部材； 一端が前記電極群の一方
極に接続され、かつ他端が前記封口部材に接続される帯
状タブ；を具備し、前記絶縁ガスケットは、有底円筒状
をなし、底部のうち前記帯状タブと対向する領域と前記
一方極及び／または前記他方極の巻き終り端部と対向す
る領域とに切欠部を有する。このような構成の電池によ
れば、前記ガスケットの底部の切欠部の直下に前記一方
極及び／または前記他方極の巻き終り端部が位置してい
るため、例えば逆さの状態で落下するなどにより前記電
極群に前記封口部材の方向に移動する力が加り、前記電
極群が移動した際に、前記巻き終り端部がガスケット底
部のうちの切欠部未形成領域に当接するのを防止しつ
つ、前記電極群の上面のうち周縁部以外の個所も前記切
欠部未形成領域で押圧することができるため、前記電極
群の周縁部のみがガスケット底部で押圧されるのを防止
することができる。従って、前記円筒形電池は、前記電
極群に前記封口部材の方向に移動する力が加わった際、
上方に巻きずれた巻き終り端部がガスケット底部に当接
することによって生じる内部短絡と、電極群上面のうち
周縁のみがガスケット底部に当接することによって生じ
る内部短絡の双方を防止することができる。

【００２５】なお、前述した図１においては、正極およ
び負極双方の電極の巻終端部が上方に突出し、双方の電
極の巻終端部の高さが等しい場合を説明したため、正極
および負極双方の電極の巻終端部を前記ガスケットの切
欠部の直下に配置した。正極の巻終端部が負極の巻終端
部よりも上方に突出している場合には、少なくとも前記
正極の巻終端部を前記ガスケットの切欠部の直下に配置
すれば良い。また、負極の巻終端部が正極の巻終端部よ
りも上方に突出しているには、少なくとも前記負極の巻
終端部を前記ガスケットの切欠部の直下に配置すれば良
い。

【００２６】なお、前述した図１においては、絶縁ガス
ケットの形状を有底円筒形状で、底部に中心部を横切る
ように形成され、帯状タブの幅よりも大きい幅を持つ切
欠部を有するものにしたが、前記絶縁ガスケットとして
は、例えば、図３および図４に示すような形状のものを
用いても良い。すなわち、前記絶縁ガスケット６は、有
底円筒形状をなし、封口部材を載置するための内方に突
出した形状の環状段部２１と、底部に中心部を横切るよ
うに形成され、帯状タブの幅よりも大きい幅を持つ切欠
部２２と、電極群押え板としての２つの半円柱状の切欠
部未形成領域２３ａ，２３ｂと、前記切欠部未形成領域
２３ａ，２３ｂそれぞれに同心円状に形成された半円柱
状の支柱２４ａ，２４ｂとを有する。このようなガスケ
ットを備えた円筒形電池においては、前記切欠部２２の
直下に前記帯状タブおよび前記正極か、前記負極か、あ
るいは両方の電極の巻終端部が位置する。このような構
成の円筒形電池によれば、電池を逆さにして落下させる
等により電極群が封口部材方向に移動する力を受けた際
に、前記電極群の移動を大幅に抑制することができる。
このため、前記電極群の中心部が封口部材方向に突出す
るのをより効果的に防止することができる。前記支柱の
形状は、半円柱に限らず、例えば、円柱状や、角柱状に
しても良い。また、前記支柱はなくても良い。

【００２７】さらに、前記絶縁ガスケットとしては、前
述したような形状のもののほかに、有底円筒形状で、封
口部材を載置するための内方に突出した形状の環状段部
と、底部に中心部を横切るように形成され、帯状タブの
幅よりも大きい幅を持つ切欠部とを有し、前記底部の厚
さを前記底部が前記封口部材と接するように厚くした構
造の絶縁ガスケットを用いることができる。

【００２８】

【実施例】以下、本発明の実施例を前述した図面を参照
して詳細に説明する。 （実施例１） ＜正極の作製＞水酸化ニッケル粉末及び水酸化コバルト
粉末を含むペーストを調製し、前記ペーストを三次元網
状構造のニッケル基板に長手方向の端部を除いて充填し
た。これを乾燥し、圧延した後、ペースト無充填部にニ
ッケル製の帯状リードを溶接し、ペースト式正極を作製
した。なお、前記帯状リードはニッケル製の帯状タブ
（タブの幅は４ｍｍ）を有する。

【００２９】＜負極の作製＞ＬａＮｉ_4.0 Ｃｏ_0.4 Ｍｎ
_0.3 Ａｌ_0.3 の組成からなる水素吸蔵合金粉末及びカー
ボン粉末を含むペーストを調製し、前記ペーストをパン
チドメタルに塗布し、乾燥し、加圧成形することにより
ペースト式負極を作製した。

【００３０】次いで、前記正極と前記負極との間にポリ
プロピレン製不織布からなるセパレータを介装し、最外
周に前記負極が位置するように渦巻状に捲回して電極群
を作製した。得られた電極群は、前述した図２に示すよ
うに、負極の巻終端部の後方に正極の巻終端部が位置し
ていた。一方、前述した図１及び図２に示す構造を有す
るナイロン６，６製の絶縁ガスケットを用意した。前記
絶縁ガスケットは、有底円筒形状をなし、底部に中心部
を横切るように形成され、幅が帯状タブの幅よりも大き
い切欠部を有する。前記ガスケットは、高さが３．０ｍ
ｍで、厚さが０．５ｍｍで、底部の直径が１５．５ｍｍ
で、前記切欠部の幅が（前記底部の直径と直交する方向
に沿う幅）７ｍｍである。このような構造の絶縁ガスケ
ットに前述した図１に示す構造の防爆機能及び正極端子
を兼ねる封口部材を収納した。

【００３１】負極端子を兼ね、ニッケルメッキが施され
たステンレス鋼製の有底円筒状容器（高さが４９．２ｍ
ｍで、内径が１６．０ｍｍである）の開口部を外側に拡
口して内方に突出した形状の段部を形成した。前記容器
の開口部の高さは、２．７ｍｍである。この容器内に前
記電極群を正極及び負極の双方の電極の巻き終り端部が
上方に突出し、その高さが等しくなるように収納した。
前記正極の巻き終り端部の高さは、前記正極の巻き始め
端部の高さよりも１ｍｍ高かった。また、前記負極の巻
き終り端部の高さは、前記負極の巻き始め端部の高さよ
りも１ｍｍ高かった。なお、前記電極群の最外周に位置
する負極は前記容器の内面と接した。前記容器内にアル
カリ電解液を収納した後、前記帯状タブが前記封口板の
孔の下方を通過するように前記帯状タブの先端を前記封
口部材の封口板の下面に溶接した。前記容器の段部に前
記ガスケット内に収納された封口部材を前記ガスケット
の切欠部の直下に前記帯状タブと前記正極および負極の
巻終端部が位置するように載置した。前記容器の開口部
を縮径し、前記開口部の上端を内方に折り曲げて折曲部
を形成することによって前記封口部材を前記容器の開口
部に前記絶縁ガスケットを介してかしめ固定し、前述し
た図１に示す構造を有するＡサイズ（公称容量（理論容
量）；２１００ｍＡｈ）の円筒形ニッケル水素二次電池
（密閉型）を組み立てた。 （実施例２）前記ガスケット底部の切欠部の直下に前記
帯状タブおよび前記正極の巻終端部を配置すること以外
は、実施例１と同様な円筒形ニッケル水素二次電池を組
み立てた。 （実施例３）前記ガスケット底部の切欠部の直下に前記
帯状タブおよび前記負極の巻終端部を配置すること以外
は、実施例１と同様な円筒形ニッケル水素二次電池を組
み立てた。 （比較例１）前記ガスケット底部の切欠部の直下に前記
帯状タブを配置すると共に、前記底部のうち切欠部未形
成領域を前記正極および前記負極の巻終端部と対向させ
ること以外は、実施例１と同様な円筒形ニッケル水素二
次電池を組み立てた。

【００３２】得られた実施例１〜３および比較例１の二
次電池について、それぞれ５０個ずつ用意し、１．９ｍ
の高さから逆さにして落下する操作を１０回繰り返し、
この落下試験により内部短絡が生じた電池の個数を調
べ、その結果を下記表１に示す。

【００３３】表１ 内部短絡が生じた電池の個数（５０個中） 実施例１ ０個 実施例２ １個 実施例３ ２個 比較例１ １０個 表１から明らかなように、正極および負極の両方の電極
の巻き終り端部が上方に突出し、その高さが等しい場
合、有底円筒形状をなし、底部のうち正極か、負極、も
しくは両方の巻終端部と対向する領域と、帯状タブと対
向する領域に切欠部を有する絶縁ガスケットを備えた実
施例１〜３の電池は、底部のうちの正極及び負極の巻終
端部と対向する領域に切欠部が形成されていない絶縁ガ
スケットを備えた比較例１の電池に比べ、逆さにして落
下させた際の内部短絡を防止できることがわかる。中で
も、底部のうち正極及び負極双方の巻終端部が対向する
領域に切欠部を有する絶縁ガスケットを備えた実施例１
の電池は、内部短絡を生じた電池の個数が皆無であるこ
とがわかる。

【００３４】（実施例４）実施例１と同様な容器内に実
施例１と同様にして得られた電極群を正極の巻終端部の
高さが負極の巻き終り端部よりも１ｍｍ高くなるように
収納した。一方、実施例１と同様な封口部材を実施例１
と同様な絶縁ガスケット内に収納した。前記容器内に実
施例１と同様なアルカリ電解液を収納した後、前記帯状
タブの先端を前記封口部材の封口板の下面に実施例１と
同様にして溶接した。前記ガスケット内に収納された封
口部材を前記容器の段部に前記ガスケットの切欠部の直
下に前記帯状タブと前記正極の巻終端部が配置されるよ
うに載置した。前記封口部材を前記容器の開口部に前記
絶縁ガスケットを介して実施例１と同様にしてかしめ固
定し、前述した図１に示す構造を有するＡサイズの円筒
形ニッケル水素二次電池を組み立てた。

【００３５】（比較例２）前記ガスケット底部の切欠部
の直下に前記帯状タブを配置すると共に、前記底部のう
ち切欠部未形成領域を前記正極および前記負極の巻終端
部と対向させること以外は、実施例４と同様な円筒形ニ
ッケル水素二次電池を組み立てた。

【００３６】得られた実施例４および比較例２の二次電
池について、それぞれ３０個ずつ用意し、１．９ｍの高
さから逆さにして落下する操作を１０回繰り返し、この
落下試験により内部短絡が生じた電池の個数を調べ、そ
の結果を下記表２に示す。

【００３７】表２ 内部短絡が生じた電池の個数（３０個中） 実施例４ ０個 比較例２ ３個 表２から明らかなように、容器内の電極群において正極
の巻終端部の高さが負極の巻終端部よりも高い場合、底
部のうち帯状タブと対向する領域と、前記正極の巻終端
部と対向する領域とに切欠部を有する絶縁ガスケットを
備えた実施例４の電池は、前記正極の巻終端部と対向す
る領域に切欠部が存在しない絶縁ガスケットを備えた比
較例２の電池に比べて、逆さにして落下させた際の内部
短絡を防止できることがわかる。

【００３８】（実施例５）実施例１と同様な容器内に実
施例１と同様にして得られた電極群を負極の巻終端部の
高さが正極の巻終端部よりも１ｍｍ高くなるように収納
した。一方、実施例１と同様な封口部材を実施例１と同
様な絶縁ガスケット内に収納した。前記容器内に実施例
１と同様なアルカリ電解液を収納した後、前記帯状タブ
の先端を前記封口部材の封口板の下面に実施例１と同様
にして溶接した。前記容器の段部に前記ガスケット内に
収納された封口部材を前記ガスケットの切欠部の直下に
前記帯状タブと前記負極の巻終端部が配置されるように
載置した。前記封口部材を前記容器の開口部に前記絶縁
ガスケットを介して実施例１と同様にしてかしめ固定
し、前述した図１に示す構造を有するＡサイズの円筒形
ニッケル水素二次電池を組み立てた。

【００３９】（比較例３）前記ガスケット底部の切欠部
の直下に前記帯状タブを配置すると共に、前記底部のう
ち切欠部未形成領域を前記正極および前記負極の巻終端
部と対向させること以外は、実施例５と同様な円筒形ニ
ッケル水素二次電池を組み立てた。

【００４０】得られた実施例５および比較例３の二次電
池について、それぞれ３０個ずつ用意し、１．９ｍの高
さから逆さにして落下する操作を１０回繰り返し、この
落下試験により内部短絡が生じた電池の個数を調べ、そ
の結果を下記表３に示す。

【００４１】表３ 内部短絡が生じた電池の個数（３０個中） 実施例５ ０個 比較例３ ４個 表３から明らかなように、容器内の電極群において負極
の巻終端部の高さが正極の巻終端部に比べて高い場合、
底部のうち帯状タブと対向する領域と、前記負極の巻終
端部と対向する領域とに切欠部を有する絶縁ガスケット
を備えた実施例５の電池は、前記負極の巻終端部と対向
する領域に切欠部が存在しない絶縁ガスケットを備えた
比較例３の電池に比べて、逆さにして落下させた際の内
部短絡を防止できることがわかる。

【００４２】なお、前記実施例においては、正極の帯状
タブとしてタブ付きリードを用いたが、リードを持たな
いタブを用いても良い。また、前記実施例においては、
アルカリ二次電池に適用した例を説明したが、リチウム
イオン二次電池のような非水電解液二次電池にも同様に
適用することができる。

【００４３】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、逆
さまの状態での落下のように電極群に封口部材の方向に
移動する力が加わった際の内部短絡が防止された円筒形
電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円筒形電池の一例である円筒形ア
ルカリ二次電池を示す部分切欠断面図。

【図２】図１のアルカリ二次電池に組み込まれる絶縁ガ
スケットと容器内の電極群との位置関係を説明するため
の平面図。

【図３】図１のアルカリ二次電池に組み込まれる絶縁ガ
スケットの別の例を示す平面図。

【図４】図３のＡ−Ａ線に沿う断面図。

【符号の説明】

１…容器、１ａ…折曲部、１ｂ…段部、２…正極、３…
セパレータ、４…負極、５…電極群、６…絶縁ガスケッ
ト、６ａ…切欠部、７…封口部材、１３…帯状タブ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 敬二 東京都品川区南品川３丁目４番10号 東芝 電池株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 開口端を内方に折り曲げて形成された折
   曲部と、前記折曲部の下方に形成された内方に突出した
   形状の段部を有する有底円筒状の容器；前記容器内に収
   納され、一方極と他方極との間にセパレータを介して渦
   巻状に捲回することにより作製された電極群；前記容器
   内に収容された電解液；前記容器内の折曲部と段部とに
   より囲まれた位置に絶縁ガスケットを介してかしめ固定
   される一方極端子を兼ねる封口部材；一端が前記電極群
   の一方極に接続され、かつ他端が前記封口部材に接続さ
   れる帯状タブ；を具備し、 前記絶縁ガスケットは、有底円筒状をなし、底部のうち
   前記帯状タブと対向する領域と前記一方極及び／または
   前記他方極の巻き終り端部と対向する領域とに切欠部を
   有することを特徴とする円筒形電池。