JPH11260331A - 電 池 - Google Patents

電 池

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Publication number
JPH11260331A
JPH11260331A JP10053532A JP5353298A JPH11260331A JP H11260331 A JPH11260331 A JP H11260331A JP 10053532 A JP10053532 A JP 10053532A JP 5353298 A JP5353298 A JP 5353298A JP H11260331 A JPH11260331 A JP H11260331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
container
sealing member
insulating gasket
electrode group
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
Application number
JP10053532A
Other languages
English (en)
Inventor
Takeshi Soeda
毅 添田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
Priority to JP10053532A priority Critical patent/JPH11260331A/ja
Publication of JPH11260331A publication Critical patent/JPH11260331A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 封口部材側が下になって落下した際の内部短
絡が防止され、より安全性が向上された電池を提供する
ことを目的とする。 【解決手段】 容器1内に収納された電極群5と、前記
容器1の開口部に絶縁ガスケット6を介してかしめ固定
された封口部材10とを具備し、前記絶縁ガスケット6
は底部の少なくとも1部の厚さが前記電極群5と前記封
口部材10間の距離と等しい構造を有することを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、容器の開口部に封
口部材を絶縁ガスケットを介してかしめ固定する電池に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】携帯用電子機器に用いられる電池とし
て、ニッケルカドミウム二次電池やニッケル水素二次電
池のようなアルカリ二次電池が知られている。アルカリ
二次電池(例えば、円筒形アルカリ二次電池)は、従
来、図6に示すような構造を有する。負極端子を兼ねる
有底円筒形容器21は、上端が内方に折り曲げられるこ
とにより形成された折曲部21aと、前記折曲部21a
の下方に形成された環状の段部21bを有する。前記容
器21内には、渦巻型電極群22が収納されている。前
記電極群22は、正極23と負極24とをその間にセパ
レータ25を介してスパイラル状に捲回することにより
作製される。前記負極24は、前記電極群22の最外周
に配置されて前記容器21と電気的に接触している。ア
ルカリ電解液は、前記容器21内に収容されている。絶
縁ガスケット27は、図7及び図8に示すように、上部
筒体28と、前記筒体よりも半径の小さい下部筒体29
と、前記筒体29の底部に形成された半円形状の2枚の
電極群押え板30a,30bとから構成される。このよ
うな絶縁ガスケット27の前記上部筒体28は前記折曲
部21aと前記段部21bとで囲まれた空間に圧縮状態
で配置されており、前記2枚の電極群押え板30a,3
0bは前記電極群22の上端と接している。中央に孔3
1を有する円形の封口板32は、前記圧縮状態の上部筒
体28内に配置されることにより前記容器21の開口部
にかしめ固定されている。帽子形状をなす正極端子33
は、前記封口板32上に前記孔31を覆うように取り付
けられている。ゴム製の安全弁34は、前記封口板32
と前記正極端子33で囲まれた空間内に前記孔31を塞
ぐように配置されている。図示しない正極リードは、一
端が前記正極23に接続され、他端が前記電極群押え板
30a,30b間の隙間を通して前記封口板32の下面
に接続されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな二次電池は、衝撃や誤って高所から落下させるなど
で封口板32に強い力が加わると、前記電極群22が下
方に移動して電極群押え板30a,30bを押し下げ、
絶縁ガスケット27が変形し、前記封口板32が容器2
1内に落ちくぼみ、前記封口板32と前記容器21とが
接触する、つまり内部短絡を招く恐れがある。本発明
は、封口部材側が下になって落下した際の内部短絡が防
止され、より安全性が向上された電池を提供しようとす
るものである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明に係る電池は、容
器内に収納された電極群と、前記容器の開口部に絶縁ガ
スケットを介してかしめ固定された封口部材とを具備
し、前記絶縁ガスケットは底部の少なくとも1部の厚さ
が前記電極群と前記封口部材間の距離と等しい構造を有
することを特徴とするものである。
【0005】
【発明の実施の形態】以下、本発明の電池を円筒形アル
カリ二次電池を例にして説明する。図1は本発明に係る
電池の要部を示す断面図、図2は図1の電池の絶縁ガス
ケットを示す上面図、図3は図2のA−A線に沿う断面
図である。
【0006】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と負極3とをその間にセパレータ4を介
在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3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。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、図2及び図3に示すように、
筒状の本体7と、前記本体7の下部に形成され、前記本
体7よりも小さい半径を有する円柱状の電極群押え部8
と、前記電極群押え部8に前記本体7と連通し、かつ前
記押え部8を横切るように形成された矩形穴9とを有す
る。前記電極群押え部8の高さは、前記電極群5の上端
(セパレータ4の上端)から後述する封口板の下面まで
の距離と等しい。また、前記電極群押え部8の下面は、
前記電極群5の上端と接している。防爆機能及び正極端
子を兼ねる封口部材10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に圧縮状態で
配置された本体7内に配置され、前記容器1内にかしめ
固定されている。前記封口部材10は、中央に孔11を
有する円形の封口板12と、前記封口板12上に前記孔
11を覆うように配置された帽子形状をなす正極端子1
3と、前記封口板12と前記正極端子13で囲まれた空
間内に前記孔11を塞ぐように配置されたゴム製の安全
弁14とを有する。前記正極端子10は、複数のガス抜
き孔15を有する。正極リード(図示しない)は、一端
が前記正極2に接続され、他端が前記絶縁ガスケット6
の前記矩形穴9を通して前記封口板12に接続されてい
る。
【0007】次に、前記正極2、負極3、セパレータ
4、電解液及び絶縁ガスケット6について説明する。 1)正極2 この正極2は、水酸化ニッケルを含む。
【0008】この正極2は、例えば、水酸化ニッケル粒
子、導電剤、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
することにより作製される。
【0009】前記水酸化ニッケル粒子としては、例え
ば、水酸化ニッケルからなる粒子、または亜鉛および/
またはコバルトが共晶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。
【0010】アルカリ二次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。より好ましいピー
クの半価幅は、0.9〜1.1゜/2θ(Cu−Kα)
である。
【0011】前記導電剤としては、例えば、金属コバル
ト、三酸化二コバルト(Co23)、一酸化コバルト
(CoO)、水酸化コバルト{Co(OH)2 }等を挙
げることができる。前記導電剤としては、前述した種類
の中から選ばれる1種または2種以上を用いることがで
きる。また、前記導電剤は、前記ペースト中に粉末の形
態で添加しても良いし、前記水酸化ニッケル粒子の表面
を前記導電剤で被覆し、これを前記ペースト中に添加し
ても良い。
【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、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリビニル
アルコール等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】2)負極3 この負極3は、負極活物質を含む。この負極3は、負極
活物質、導電材、結着剤および水と共に混練してペース
トを調製し、前記ペーストを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。
【0015】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。
【0016】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LmNiw Cox Mn
y Alz (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。
【0017】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。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(CMC)等を挙げることができ
る。
【0018】前記導電性基板としては、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。
【0019】3)セパレータ4 このセパレータ4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。
【0020】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。
【0021】5)絶縁ガスケット6 この絶縁ガスケット6は、例えば、ナイロン6,6、ポ
リエチレン、ポリプロピレンのような絶縁性の合成樹脂
から形成することができる。
【0022】以上説明した本発明に係る電池は、一方極
端子を兼ねる容器内に収納された電極群と、前記容器の
開口部に絶縁ガスケットを介してかしめ固定された他方
極端子を兼ねる封口部材とを具備し、前記絶縁ガスケッ
トは底部の少なくとも1部の厚さが前記電極群と前記封
口部材間の距離と等しい構造を有することを特徴とする
ものである。このような構成の電池によれば、前記電極
群と前記封口部材間の隙間の一部が電極群押え部として
の絶縁ガスケット底部で埋められているため、衝撃や誤
動作により封口部材側が下になって落下した際、前記電
極群が下方に移動するのを阻止することができ、前記封
口板が前記容器内に落ちくぼむのを回避することができ
る。その結果、前記封口部材と前記容器とが接触するこ
とによって生じる内部短絡を防止することができるた
め、より安全性が向上された電池を提供することができ
る。
【0023】実際に、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(実施例)及び
前述した図6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(比較例)をそれぞれ50個ずつ組み
立て、初充放電後、満充電とし、封口板側を下にして2
mの高さから木板の上に3回落下させた際にショートが
生じた電池数を測定したところ、下記表1に示すような
結果が得られた。
【0024】なお、実施例の二次電池の絶縁ガスケット
は、ナイロン6,6製で、本体の厚さが2mmである。
電極群押え部の高さは1.5mmで、電極群上端(セパ
レータ上端)から封口板下面までの距離と等しい。一
方、比較例の二次電池の絶縁ガスケットは、実施例と同
様な樹脂からなり、上下筒体及び電極群押え板の厚さが
いずれも2mmである。
【0025】 表1から明らかなように、実施例の二次電池は、高所か
ら落下して封口板に強い力が加わった際のショートを比
較例に比べて低減できることがわかる。
【0026】なお、前述した図1においては、前記絶縁
ガスケット6の前記電極群押え部8に前記押え部8を横
切るように矩形穴9を形成したが、前記穴9の形状は正
極リードが前記穴9を通過して前記封口板12の下面に
固定されることが可能であればどのような形状でも良
い。例えば、図4に示すように中央部のみに矩形穴16
を形成したり、図5に示すように円形穴17にすること
もできる。
【0027】また、前述した図1においては、正極及び
負極の間にセパレータを介在し、これを渦巻状に捲回す
ることにより作製された電極群を容器内に収納したが、
例えば、正極と負極とをその間にセパレータを介在して
交互に重ねることによって作製された積層物を有底矩形
筒状の容器内に収納してもよい。
【0028】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、誤
って封口部側を下にして落下させた際の内部短絡が防止
され、安全性が向上された電池を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電池の要部を示す断面図。
【図2】図1の電池の絶縁ガスケットを示す上面図。
【図3】図2のA−A線に沿う断面図。
【図4】図1の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5】図1の電池に組み込まれる絶縁ガスケットのさ
らに別の例を示す平面図。
【図6】従来の電池の要部を示す断面図。
【図7】図6の電池の絶縁ガスケットを示す上面図。
【図8】図7のB−B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…負極、 4…セパレータ、 5…電極群、 6…絶縁ガスケット、 7…本体、 8…電極群押え部、 9…矩形穴、 10…封口部材、 12…封口板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 容器内に収納された電極群と、前記容器
    の開口部に絶縁ガスケットを介してかしめ固定された封
    口部材とを具備し、 前記絶縁ガスケットは底部の少なくとも1部の厚さが前
    記電極群と前記封口部材間の距離と等しい構造を有する
    ことを特徴とする電池。
JP10053532A 1998-03-05 1998-03-05 電 池 Pending JPH11260331A (ja)

Priority Applications (1)

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JP10053532A JPH11260331A (ja) 1998-03-05 1998-03-05 電 池

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JP10053532A JPH11260331A (ja) 1998-03-05 1998-03-05 電 池

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JP (1) JPH11260331A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100646512B1 (ko) 2005-03-25 2006-11-14 삼성에스디아이 주식회사 원통형 이차전지
WO2023085030A1 (ja) * 2021-11-11 2023-05-19 三洋電機株式会社 円筒形電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100646512B1 (ko) 2005-03-25 2006-11-14 삼성에스디아이 주식회사 원통형 이차전지
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