JPH11307106A - 円筒形アルカリ電池の発電要素充填方法 - Google Patents

円筒形アルカリ電池の発電要素充填方法

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Publication number
JPH11307106A
JPH11307106A JP10113372A JP11337298A JPH11307106A JP H11307106 A JPH11307106 A JP H11307106A JP 10113372 A JP10113372 A JP 10113372A JP 11337298 A JP11337298 A JP 11337298A JP H11307106 A JPH11307106 A JP H11307106A
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JP
Japan
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metal
opening
load
filling
outer diameter
Prior art date
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Pending
Application number
JP10113372A
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English (en)
Inventor
Natsuki Toyoda
夏樹 豊田
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11307106A publication Critical patent/JPH11307106A/ja
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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
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    • 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
    • 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

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  • Secondary Cells (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】耐漏液特性の高い円筒形アルカリ電池を得るた
めに発電要素の充填方法を改良する。 【解決手段】円筒形アルカリ電池を製造する際の発電要
素構成物の充填方法であって、金属缶1として開口部外
径が胴部外径よりも金属缶肉厚の1〜10倍分だけ大き
いものを使用し、金属缶の外側に設置した金属缶受け型
9で充填物の荷重を受ける際に、金属缶の缶底部aと開
口部の段差部分bとの2カ所で充填荷重を受けるように
したことを特徴とする。従来は缶底部のみで荷重を受け
ていたので、この部分が挫屈して漏液事故の要因となっ
ていたが、2カ所で充填荷重を受けるようにしたので、
荷重を分散させ挫屈を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は円筒形アルカリ電池
の発電要素の充填方法に関し、さらに詳しくは高容量で
耐漏液性の高い円筒形アルカリ電池を製造するための発
電要素の充填方法に関する。
【0002】
【従来の技術】円筒形アルカリ電池(アルカリ乾電池、
アルカリ二次電池等)は、正極端子を兼ねる有底円筒形
の金属缶を有し、この金属缶内に発電要素構成物を充填
し、密封封口されている。
【0003】従来、例えばアルカリ乾電池は、主にヘッ
ドホンステレオやラジカセ等に使用されていたが、近年
の携帯用機器の増加により、ポータブルMDプレーヤ
ー,携帯電話,ノート型パソコン等のより重負荷用途に
使用される機会が増してきた。このような背景から、電
池の高容量化及び重負荷特性に優れた電池の開発が切望
されている。
【0004】従来の円筒形アルカリ電池の製造方法は、
有底円筒形の金属缶内に発電要素構成物を充填した後、
金属缶開口部を密閉封口する方法であり、金属缶に発電
要素構成物を充填する際は、図4に示すように、金属缶
の外側に金属缶受け型を設置して、発電要素構成物の荷
重を缶底部で受けていた。
【0005】しかしながら、電池の高容量化にともな
い、正極・負極活物質をより多く金属缶に充填すること
が望まれ、金属缶の肉厚を薄くして内容積を増大させる
傾向がある。金属缶の肉厚を薄くすると金属缶の強度が
低下するため、発電要素構成物の充填時に金属缶底部近
傍の側面が挫屈するものがある。この挫屈部分には微細
な亀裂が生じており、この電池を長期間貯蔵すると、そ
の亀裂から電解液が滲み出てきて漏液事故を発生させ
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記状況に
鑑みてなされたもので、円筒形アルカリ電池において、
高容量化のために金属缶の肉厚を薄くした場合にも、発
電要素構成物の充填時に金属缶底部近傍の側面が挫屈す
ることがないようにすることを目的とするものであっ
て、それによって高容量で耐漏液性が高い円筒形アルカ
リ電池を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、有底円筒形の
金属缶の開口部外径を胴部外径よりも金属缶肉厚の1〜
10倍分大きくし、それによって発電要素充填時に缶底
部と缶開口部の2カ所で充填荷重を受けるようにしたこ
とによって上記課題を解決した。すなわち、本発明は、
有底円筒形の金属缶の外側に金属缶受け型を設置し、こ
の金属缶受け型で充填荷重を受けるようにしながら金属
缶内に発電要素構成物を充填する円筒形アルカリ電池の
発電要素充填方法において、金属缶として開口部外径が
胴部外径よりも金属缶肉厚の1〜10倍分だけ大きいも
のを使用し、金属缶の缶底部と開口部の段差部分との2
カ所で金属缶受け型により充填荷重を受けるようにする
ことを特徴とする円筒形アルカリ電池の発電要素充填方
法に関する。
【0008】本発明では上記したように金属缶の開口部
外径を胴部外径よりも大きくして開口部側面に段差があ
るようにし、発電要素構成物を金属缶に充填するとき
に、充填荷重を缶底部と開口部側面の段差部との2か所
で受けるため、発電要素構成物と金属缶側面との摩擦応
力を2カ所にに分散させることができる。したがって、
従来のように充填荷重が缶底部近傍に集中することがな
いので、その部分の挫屈を防止することができる。その
結果、金属缶底部近傍側面からの漏液を回避することが
できる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を単三
形アルカリ乾電池を例にとり、図面を用いて詳細に説明
する。 (実施例1)図1は本発明の充填方法の形態を示す図で
ある。図1において、1は単三形アルカリ乾電池用の金
属缶であり、9は金属缶受け型である。金属缶1は両面
に2〜3μmのニッケルメッキを施した厚さ0.25m
mの冷間圧延鋼板より作製したもので、開口部外径が胴
部外径よりも金属缶肉厚(0.20mm)の1倍大きく
なっており、開口部外径は14.0mm、胴部外径は1
3.8mmである。金属缶受け型9は、図1に示すよう
に、缶底に相当する位置aと開口部側面に相当する位置
bの2カ所に段差を有しており、この2カ所の段差で充
填荷重を受けながら金属缶に発電要素構成物を充填し
た。充填工程を終えた後、常法により開口部を密閉封口
してアルカリ乾電池を製作した。
【0010】上記により製作したアルカリ乾電池を以下
に説明する。図2はこのアルカリ乾電池の断面図であ
り、この電池はJIS規格LR6形(単三形)アルカリ
乾電池である。図2において、1は前記金属缶であり、
正極端子を兼ねている。有底円筒形のこの金属缶1内に
は円筒状に加圧成形した3個の正極合剤2が分割充填さ
れている。正極合剤2は二酸化マンガン粉末と黒鉛粉末
を混合し、これを成形型を用いて所定の圧力で中空円筒
状に加圧成形したものである。また、正極合剤2の中空
部には、有底円筒状のセパレータ3を介して、無汞化亜
鉛合金粉末,アルカリ電解液及びゲル化剤としてのポリ
アクリル酸ソーダからなるゲル状亜鉛負極4が充填され
ている。ゲル状亜鉛負極4内には真鍮製の負極集電棒5
が、その上端部をゲル状負極4より突出するように挿着
されている。負極集電棒5の突出部外周面及び金属缶1
の上部内周面には二重環状のポリアミド樹脂からなる絶
縁ガスケット6が配設されている。また、ガスケット6
の二重環状部の間にはリング状の金属板7が配設され、
かつ金属板7には負極端子を兼ねる帽子形の金属封口板
8が集電棒5の頭部に当接するように配設されている。
そして、金属缶1の開口縁を内方に屈曲させることによ
りガスケット6及び金属封口板8で金属缶1内を密封口
している。
【0011】(実施例2)開口部外径が胴部外径よりも
金属缶肉厚の5倍大きい金属缶(開口部外径14.8m
m)を使用したこと以外、実施例1と同様にして図2に
示すJIS規格LR6形(単三形)アルカリ乾電池を組
み立てた。
【0012】(実施例3)開口部外径が胴部外径よりも
金属缶肉厚の10倍大きい金属缶(開口部外径15.8
mm)を使用したこと以外、実施例1と同様にして図2
に示すJIS規格LR6形(単三形)アルカリ乾電池を
組み立てた。
【0013】(比較例1)開口部外径が胴部外径と同一
の金属缶(外径13.8mm)を使用したこと以外、実
施例1と同様にして図2に示すJIS規格LR6形(単
三形)アルカリ乾電池を組み立てた。
【0014】(比較例2)開口部外径が胴部外径よりも
金属缶肉厚の0.5倍大きい金属缶(開口部外径13.
9mm)を使用したこと以外、実施例1と同様にして図
2に示すJIS規格LR6形(単三形)アルカリ乾電池
を組み立てた。
【0015】(比較例3)開口部外径が胴部外径よりも
金属缶肉厚の15倍大きい金属缶(開口部外径16.8
mm)を使用したこと以外、実施例1と同様にして図2
に示すJIS規格LR6形(単三形)アルカリ乾電池を
組み立てた。
【0016】(比較例4)実施例1と同様に、開口部外
径が胴部外径よりも金属缶肉厚の1倍大きい金属缶(開
口部外径14.0mm、胴部外径13.8mm)を使用
したが、図3に示すように、缶底部のみに荷重を受ける
従来と同じ方式の金属缶受け型を用いて、発電要素を充
填した。それ以外は実施例1と同様にして図2に示すJ
IS規格LR6形(単三形)アルカリ乾電池を組み立て
た。
【0017】(比較例5)開口部外径が胴部外径よりも
金属缶肉厚の5倍大きい金属缶(開口部外径14.8m
m、胴部外径13.8mm)を使用し、比較例4と同様
に図3に示す従来方式の金属缶受け型を用いて発電要素
を充填した。それ以外は実施例1と同様にして図2に示
すJIS規格LR6形(単三形)アルカリ乾電池を組み
立てた。
【0018】(比較例6)開口部外径が胴部外径よりも
金属缶肉厚の10倍大きい金属缶(開口部外径15.8
mm、胴部外径13.8mm)を使用し、比較例4と同
様に図3に示す従来方式の金属缶受け型を用いて発電要
素を充填した。それ以外は実施例1と同様にして図2に
示すJIS規格LR6形(単三形)アルカリ乾電池を組
み立てた。以上のようにして組み立てたLR6形アルカ
リ電池100個について、耐漏液試験を実施した。耐漏
液試験は、それぞれの電池を温度60℃,湿度93%R
H中に20日間貯蔵し、缶底部近傍側面及び封口部から
の漏液発生の個数を調べた。その結果を表1に示した。
【0019】
【表1】
【0020】表中、Aは金属缶胴部外径、Bは金属缶肉
厚である。この表1から、実施例1〜3の電池は耐漏液
試験において、缶底部近傍側面及び封口部からの漏液が
発生しないことが分かる。
【0021】金属缶受け型の荷重を受ける所が2カ所で
あっても、比較例1〜2に示されるように、開口部外径
と胴部外径の差が缶肉厚の0.5倍以下の金属缶を使用
した場合は缶底部近傍側面からの漏液を改善できず、ま
た、比較例3に示されるように、開口部外径と胴部外径
の差が缶肉厚の15倍以上の金属缶を使用した場合に
は、缶底部近傍側面からの漏液は改善できるが、クリン
プ工程での開口部の縮径率が大きいため封口が不十分と
なり、封口部からの漏液が発生した。
【0022】また、比較例4〜6に示されるように、実
施例1〜3と同じ金属缶を使用しても、金属缶受け型が
従来のように缶底部だけで荷重を受けるものでは、缶底
部近傍側面からの漏液は改善されないことが分かる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の発電要素
の充填方法では、金属缶の開口部外径を胴部外径よりも
所定幅だけ大きくして開口部側面に段差があるように
し、発電要素構成物充填の際の充填荷重を缶底部と開口
部側面の段差部との2か所で金属缶受け型に受けるよう
にしたので、従来のように充填荷重が缶底部近傍に集中
することがなく、その部分の挫屈を防止することができ
る。その結果、本発明の方法によれば、金属缶底部近傍
側面からの漏液を回避することができ、耐漏液特性の優
れた円筒型アルカリ電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の充填方法の形態を示す図。
【図2】本発明の実施例および比較例で組み立てられた
円筒形アルカリ電池の断面図。
【図3】比較例として行った従来方式の充填方法の形態
を示す図。
【図4】従来の充填方法の形態を示す図。
【符号の説明】
1…金属缶、2…正極合剤、3…セパレータ、4…ゲル
状亜鉛負極、5…負極集電棒、6…絶縁ガスケット、7
…リング状の金属板、8…金属封口板、9…金属缶受け
型。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有底円筒形の金属缶の外側に金属缶受け
    型を設置し、この金属缶受け型で充填荷重を受けるよう
    にしながら金属缶内に発電要素構成物を充填する円筒形
    アルカリ電池の発電要素充填方法において、金属缶とし
    て開口部外径が胴部外径よりも金属缶肉厚の1〜10倍
    分だけ大きいものを使用し、金属缶の缶底部と開口部の
    段差部分との2カ所で金属缶受け型により充填荷重を受
    けるようにすることを特徴とする円筒形アルカリ電池の
    発電要素充填方法。
JP10113372A 1998-04-23 1998-04-23 円筒形アルカリ電池の発電要素充填方法 Pending JPH11307106A (ja)

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JP10113372A JPH11307106A (ja) 1998-04-23 1998-04-23 円筒形アルカリ電池の発電要素充填方法

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JP10113372A JPH11307106A (ja) 1998-04-23 1998-04-23 円筒形アルカリ電池の発電要素充填方法

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JPH11307106A true JPH11307106A (ja) 1999-11-05

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ID=14610629

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JP10113372A Pending JPH11307106A (ja) 1998-04-23 1998-04-23 円筒形アルカリ電池の発電要素充填方法

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JP (1) JPH11307106A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9614195B2 (en) 2014-03-31 2017-04-04 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device and manufacturing method of the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9614195B2 (en) 2014-03-31 2017-04-04 Gs Yuasa International Ltd. Energy storage device and manufacturing method of the same

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