WO2008066056A1 - Manganese dry cell - Google Patents

Manganese dry cell Download PDF

Info

Publication number
WO2008066056A1
WO2008066056A1 PCT/JP2007/072895 JP2007072895W WO2008066056A1 WO 2008066056 A1 WO2008066056 A1 WO 2008066056A1 JP 2007072895 W JP2007072895 W JP 2007072895W WO 2008066056 A1 WO2008066056 A1 WO 2008066056A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
insulating gasket
current collector
manganese dry
contact
positive electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2007/072895
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Tsutomu Ishida
Yasutaka Hara
Yasuo Mukai
Original Assignee
Panasonic Corporation
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 Panasonic Corporation filed Critical Panasonic Corporation
Publication of WO2008066056A1 publication Critical patent/WO2008066056A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/08Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with cup-shaped electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/19Sealing members characterised by the material
    • H01M50/198Sealing members characterised by the material characterised by physical properties, e.g. adhesiveness or hardness
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/166Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/171Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/184Sealing members characterised by their shape or structure
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/186Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • H01M50/188Sealing members characterised by the disposition of the sealing members the sealing members being arranged between the lid and terminal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

A manganese dry cell (1) in which a positive electrode cap (4) is caulked to an opening (3) of a negative electrode zinc can (2) through an insulating gasket (5). The insulating gasket (5) has a cross section having a generally flat plate shape when viewed from above, a collector insertion hole (5a) through which a collector (6) is inserted and which is formed at the central part of the insulating gasket (5), a peripheral part (5b) curved upward in contact with the negative zinc can (2)and caulked to the edge (2a) of the opening of the negative zinc can (2) together with the positive cap (4). At least one projecting part (7) for partially enhancing the deformation strength of the region of the insulating gasket (5) around the projecting part (7) is formed on the surface between the contact part (5c) of the insulating gasket (5) in contact with the negative zinc can (2) and the collector insertion hole (5a). With this, the safety mechanism for preventing rupture provided to the sealing structure of the manganese dry cell (1) is simple, and it is prevented that the operation pressure becomes unstable because of the manufacturing variation of the safety mechanism or the degradation of the material in the environment where the manganese dry cell (1) is in use. Thus, a manganese dry cell having a safety mechanism reliably and stably operating is provided.

Description

明 細 書  Specification
マンガン乾電池  Manganese battery
技術分野  Technical field
[0001] 本発明は、マンガン乾電池、特にその封口構造に関するものである。  [0001] The present invention relates to a manganese dry battery, and more particularly to a sealing structure thereof.
背景技術  Background art
[0002] 外装缶を使用しない円筒形マンガン乾電池では、ケースを兼ねた負極亜鉛缶で封 口体を締め付けて電池を密閉しており、このような封口体を備えてなる封口構造に破 裂防止機構を備えていない場合、誤って電池を充電して電池内部で水素ガスが発 生すると、電池内部の圧力が急激に上昇し、電池の内部圧力が電池の封口耐圧より も大きくなつた場合には、電池の封口部が緩み、破裂を招く場合がある。したがって、 この対策として、外装缶を使用しない円筒形マンガン乾電池の封口構造には、破裂 防止のための安全対策が施されている。  [0002] In cylindrical manganese dry batteries that do not use an outer can, the sealing body is sealed by tightening the sealing body with a negative electrode zinc can that also serves as a case, and the sealing structure provided with such a sealing body prevents rupture. Without the mechanism, if the battery is accidentally charged and hydrogen gas is generated inside the battery, the pressure inside the battery suddenly rises and the internal pressure of the battery becomes higher than the sealing pressure of the battery. In some cases, the sealing portion of the battery may be loosened, resulting in rupture. Therefore, as a countermeasure against this, the sealing structure of cylindrical manganese dry batteries that do not use an outer can is provided with safety measures to prevent bursting.
[0003] 例えば、下記特許文献 1に記載の円筒形電池では、図 5に示すように、内筒部 11と 外筒部 12とが連結部 13により連結されて一体的に連結成形されたガスケット 10 (封 口体)を用い、内筒部 11の内周面 11aに上下に延びる溝 14を形成するとともに、こ の溝 14の途中で上下に仕切る薄肉の弁部 15を設け、内筒部 11に炭素集電棒を揷 通してこの薄肉弁部 15を炭素集電棒に密着させるとともに、集電棒の外周面に予め 塗布したシール剤を内筒部 11と集電棒との継ぎ目部分に介在させた封口構造が開 示されている。このように構成された円筒形電池では、シール剤は薄肉弁部 15と集 電棒に確実に密着し、薄肉弁部 15と集電棒とシール剤との間に空気が閉じ込められ ることはなく、空気の膨張収縮によりシール剤に穴が開いてしまうということが防止さ れ、封口構造の気密性と信頼性を向上させることができるとしてレ、る。  For example, in the cylindrical battery described in Patent Document 1 below, as shown in FIG. 5, a gasket in which an inner cylinder portion 11 and an outer cylinder portion 12 are connected by a connecting portion 13 and integrally formed as shown in FIG. 10 (sealing body) is used to form a vertically extending groove 14 on the inner peripheral surface 11a of the inner cylinder part 11, and a thin valve part 15 that is vertically divided in the middle of the groove 14 to provide an inner cylinder part. A carbon current collector rod was passed through 11 to bring the thin valve portion 15 into close contact with the carbon current collector rod, and a sealant previously applied to the outer peripheral surface of the current collector rod was interposed at the joint between the inner cylinder portion 11 and the current collector rod. The sealing structure is disclosed. In the cylindrical battery configured in this way, the sealing agent securely adheres to the thin valve portion 15 and the current collecting rod, and air is not confined between the thin valve portion 15, the current collecting rod and the sealing agent. It is possible to prevent the sealing agent from being perforated by air expansion and contraction, and to improve the airtightness and reliability of the sealing structure.
[0004] また、下記特許文献 2に記載のアルカリ電池の技術では、図 6に示すように、有底 円筒形容器の開口部を封口するためのエンドキャップアセンブリ 20の中に、絶縁シ 一ノレディスク 21 (封口体)を組み込み、その一部(絶縁シールディスクの中間部分の 領域内)に一体に形成された破裂可能膜 22が設けられ、この破裂可能膜 22は電池 内部のガス圧が所定のレベルに達したときに破裂するよう構成されている。そして、こ の絶縁シールディスク 21 (破裂可能膜 22)はポリアミド樹脂(ナイロン)を用いて構成 されている。 [0004] Also, in the alkaline battery technology described in Patent Document 2 below, as shown in FIG. 6, an insulating circuit is provided in an end cap assembly 20 for sealing an opening of a bottomed cylindrical container. A disc 21 (sealing body) is incorporated, and a rupturable membrane 22 is formed in a part of the disc 21 (in the middle portion of the insulating seal disc). The rupturable membrane 22 has a predetermined gas pressure inside the battery. It is configured to rupture when the level is reached. And this The insulating seal disk 21 (ruptureable film 22) is made of polyamide resin (nylon).
特許文献 1:実用新案登録第 2600931号公報  Patent Document 1: Utility Model Registration No. 2600931
特許文献 2:特表 2002— 516462号公報  Patent Document 2: Japanese Translation of Special Publication 2002-516462
発明の開示  Disclosure of the invention
発明が解決しょうとする課題  Problems to be solved by the invention
[0005] 特許文献 1に開示された円筒形電池では、薄肉弁部 15からなる安全機構を封口体  [0005] In the cylindrical battery disclosed in Patent Document 1, the safety mechanism including the thin valve portion 15 is used as a sealing body.
(ガスケット 10)の炭素棒揷入部(内筒部 1 1)に有している力 薄肉弁部が小さぐマ ンガン乾電池で一般的に使用されて!/、るポリエチレン樹脂等を用いてこの封口体( 薄肉弁部)を形成すると、特に高温環境下で劣化しやすぐ封口性能ならびに破裂 防止に対する信頼性の低!/、ものになるとレ、う欠点を有して!/、た。  (Gasket 10) The strength of the carbon rod insertion part (inner cylinder part 1 1) of the gasket 10 is generally used in mangan dry batteries with a small thin valve part! When the body (thin valve part) is formed, it deteriorates particularly in a high temperature environment and immediately has low sealing performance and low reliability for prevention of bursting.
[0006] また、特許文献 2に記載されている電池はアルカリ電池であり、したがって、上記の 絶縁シールディスク 21 (破裂可能膜 22)にポリアミド樹脂が用いられている力 この絶 縁シールディスク 21をポリエチレン樹脂等を用いて形成すると、ポリエチレン樹脂は ポリアミド樹脂に比べて使用温度範囲が狭ぐ特に高温環境下では劣化しやすいた め、破裂可能膜が伸びてしまい、破裂防止機構が正常に作動しないという問題点が ある。  [0006] In addition, the battery described in Patent Document 2 is an alkaline battery. Therefore, the force in which polyamide resin is used for the above-described insulating seal disk 21 (ruptureable film 22). When formed using polyethylene resin, etc., polyethylene resin has a narrower operating temperature range than polyamide resin, and is particularly susceptible to deterioration in high-temperature environments, so that the ruptureable membrane extends and the rupture prevention mechanism does not operate normally. There is a problem.
[0007] すなわち、ポリエチレン樹脂等を用いて形成される従来の薄肉弁(あるいは膜)構 造では、特に高温 (45〜60°C)で劣化しやすぐ封口性能に対する信頼性が低いも のであった。また、薄肉弁構造は、薄肉部が変形し、破れることにより、電池の破裂を 防止する構造であるが、薄肉部の厚みのバラツキが破裂防止のための作動圧に影 響し、そのため、電池の破裂防止に対する信頼性が十分とはいえなかった。  [0007] That is, the conventional thin-walled valve (or membrane) structure formed using polyethylene resin or the like is deteriorated particularly at high temperatures (45 to 60 ° C) and immediately has low reliability for sealing performance. It was. In addition, the thin valve structure is a structure that prevents the battery from rupturing when the thin part deforms and breaks, but the variation in the thickness of the thin part affects the operating pressure to prevent rupture, so the battery The reliability for preventing the bursting of the steel was not sufficient.
[0008] 本発明は、封口構造に設けられる破裂防止のための安全機構を簡単な構成としな がら、安全機構の製造バラツキに起因して、あるいは使用環境下での材質劣化に伴 つてその作動圧が不安定となるのを防止して、確実に且つ安定して作動する安全機 構を有するマンガン乾電池を提供することを目的とする。  [0008] The present invention operates with a simple structure of a safety mechanism for preventing rupture provided in a sealing structure, due to manufacturing variations of the safety mechanism, or due to material deterioration in a use environment. An object of the present invention is to provide a manganese dry battery having a safety mechanism that operates reliably and stably by preventing the pressure from becoming unstable.
課題を解決するための手段  Means for solving the problem
[0009] 本発明に係るマンガン乾電池は、負極亜鉛缶の開口部に、正極キャップが絶縁ガ スケットを介してかしめ封口されたマンガン乾電池であって、絶縁ガスケットは、断面 視略平板状に形成されて、その中央部に集電体が揷通される集電体揷通孔が設け られるとともに、その周縁部が負極亜鉛缶に当接して上方に屈曲されて、正極キヤッ プと共に負極亜鉛缶の開口端でかしめられ、絶縁ガスケットの負極亜鉛缶との当接 部と集電体揷通孔と間の平面上に、この絶縁ガスケットの変形強度をその周辺部で 部分的に向上させる突状部が少なくとも一つ形成されていることを特徴とするもので ある。 [0009] The manganese dry battery according to the present invention has a positive electrode cap at the opening of the negative electrode zinc can. A manganese dry battery that is caulked and sealed via a sket, and the insulating gasket is formed in a substantially flat plate shape in cross-section, and a current collector through-hole through which the current collector is passed is provided at the center. The peripheral edge of the insulating gasket is bent upward while being in contact with the negative electrode zinc can, and caulked at the open end of the negative electrode zinc can together with the positive electrode cap, and the contact portion of the insulating gasket with the negative electrode zinc can and the current collector through hole At least one projecting portion that partially improves the deformation strength of the insulating gasket at the periphery thereof is formed on the plane between the two.
[0010] このように構成されたマンガン乾電池によれば、絶縁ガスケット(封口体)において 突状部が形成されている円周方向の領域 (以下、領域 Aという)周辺では、絶縁ガス ケットの変形強度が高くなり、その変形が抑制されるため、電池内圧が上昇した時に は、突状部が形成されていない円周方向の領域 (以下、領域 Bという)で、絶縁ガスケ ットが電池内圧により上方に押し上げられるように変形される。これにより、この領域 B にお!/、て、絶縁ガスケットの集電体揷通孔に臨む内側面と集電体揷通孔に揷通され た集電体との間に隙間が生じ、電池内部のガスがこの隙間を通して電池外部に放出 されることになる。  [0010] According to the manganese dry battery configured as described above, the insulating gasket is deformed around the circumferential region (hereinafter referred to as region A) where the protruding portion is formed in the insulating gasket (sealing body). Since the strength is increased and the deformation is suppressed, when the battery internal pressure rises, the insulation gasket is applied to the battery internal pressure in the circumferential region where the protrusions are not formed (hereinafter referred to as region B). It is deformed so as to be pushed upward by. As a result, in this area B, a gap is created between the inner surface of the insulating gasket facing the current collector through hole and the current collector passed through the current collector through hole. The internal gas is released outside the battery through this gap.
[0011] しかも、上記の絶縁ガスケットでは、薄肉で構成される弁構造を採っていないため、 製造時において突状部の形状 ·寸法にバラツキが多少あっても、ガスを排出する際 の作動圧にさほど影響を与えず、ポリエチレン樹脂等を用いて構成しても、高温環境 下での材質劣化を引き起こすことなぐしたがって、作動圧にバラツキを生じることも ない。  [0011] In addition, since the above-described insulating gasket does not employ a thin-walled valve structure, even when there is some variation in the shape and dimensions of the protrusions during manufacturing, the operating pressure when discharging the gas However, even if it is made of polyethylene resin, it does not cause deterioration of the material in a high-temperature environment. Therefore, the operating pressure does not vary.
[0012] このように、本発明に係るマンガン乾電池は、封口構造に設けられる破裂防止のた めの安全機構を簡単な構成としながら、安全機構の製造バラツキに起因して、あるい は使用環境下での材質劣化に伴ってその作動圧が不安定となるのを防止して、確実 に且つ安定して作動する安全機構を有するものである。  [0012] As described above, the manganese dry battery according to the present invention has a simple configuration of the safety mechanism for preventing burst provided in the sealing structure, and the manufacturing environment varies depending on the manufacturing mechanism of the safety mechanism. It has a safety mechanism that operates reliably and stably by preventing the operating pressure from becoming unstable as the material deteriorates below.
[0013] また、上記のマンガン乾電池にお!/、て、突状部の集電体に対向する側面力 この 集電体に対して離間して!/、ることが望ましレ、。  [0013] Further, in the above-mentioned manganese dry battery, it is desirable that the lateral force opposed to the current collector of the projecting portion is separated from the current collector!
[0014] このように構成されたマンガン乾電池によれば、突状部の集電体揷通孔に対向す る側面が集電体に対して離間させることにより、電池内圧が上昇したときに、領域 Bの 絶縁ガスケットが変形する際に摺動抵抗によってその進行が阻害されず、より確実な 作動圧力で円滑に内部ガスを排出することができる。 [0014] According to the manganese dry battery configured in this way, when the internal pressure of the battery rises by separating the side surface of the protruding portion that faces the current collector through-hole from the current collector, In area B When the insulating gasket is deformed, its progress is not hindered by sliding resistance, and the internal gas can be discharged smoothly with a more reliable operating pressure.
[0015] さらに、上記のマンガン乾電池において、突状部の上面が、対向する正極キャップ の下面に対して 0. lmm〜0. 6mmの隙間を介して離間していることが望ましい。  [0015] Further, in the above manganese dry battery, it is desirable that the upper surface of the projecting portion is separated from the lower surface of the opposing positive electrode cap with a gap of 0.1 mm to 0.6 mm.
[0016] このように構成されたマンガン乾電池によれば、突状部の上面を対向する正極キヤ ップの下面に対して適度に離間させることにより、ガス排出時の作動圧(防爆強度)に バラツキが生じるのを防止することができる。すなわち、隙間が 0. 1mm未満で小さい 場合、絶縁ガスケットを少し変形させながら正極キャップに嵌め込む組立工程にお!/ヽ て、突状部の頂部(上面)が正極キャップの下面に当接して精度良く嵌め込むことが できないといった不具合が生じる可能性があり、このような不具合が起こると、ガス排 出時の作動圧にバラツキを生じる原因にもなる。また、隙間が 0. 6mmを越えて大き いと、突状部の頂部が正極キャップの下面に当接せずに、領域 Aでの絶縁ガスケット の変形が十分に抑制されないことも起こり得る。このような場合にも、ガス排出時の作 動圧のバラツキを生じることになる。  [0016] According to the manganese dry battery configured as described above, the operating pressure (explosion-proof strength) at the time of gas discharge is reduced by appropriately separating the upper surface of the protruding portion from the lower surface of the opposing positive electrode cap. Variations can be prevented from occurring. In other words, if the gap is less than 0.1 mm, the top part (upper surface) of the projecting part is in contact with the lower surface of the positive electrode cap during the assembly process of fitting the insulating gasket into the positive electrode cap while slightly deforming it. There is a possibility that problems such as inability to insert with high precision may occur, and if such a problem occurs, it may cause variations in the operating pressure when the gas is discharged. In addition, if the gap is larger than 0.6 mm, the top of the projecting portion may not contact the lower surface of the positive electrode cap, and the deformation of the insulating gasket in the region A may not be sufficiently suppressed. Even in such a case, the operating pressure varies when the gas is discharged.
[0017] また、上記のマンガン乾電池において、少なくとも一つの前記突状部の上面が、対 向する前記正極キャップの下面に当接していることが望ましい。  [0017] Further, in the above-described manganese dry battery, it is desirable that the upper surface of at least one of the projecting portions is in contact with the lower surface of the facing positive electrode cap.
[0018] このように構成されたマンガン乾電池によれば、少なくとも一つの突状部の上面を 対向する正極キャップの下面に当接させることにより、この突状部周辺での絶縁ガス ケットの変形強度が高くなり、電池内圧が上昇したときに変形が抑制され、領域 Bの 絶縁ガスケットが変形するのに引きずられることなぐ領域 Bの絶縁ガスケットが速や かに変形するのを助けるとともに、電池内圧の上昇により排出されたガスを突状部の 側面に沿って逃し、ガスの排出を円滑に進行させることができる。  [0018] According to the manganese dry battery configured in this way, the deformation strength of the insulating gasket around the projecting portion is obtained by bringing the upper surface of at least one projecting portion into contact with the lower surface of the opposing positive electrode cap. When the internal pressure of the battery rises, the deformation is suppressed, and the insulating gasket in the area B that is not dragged by the deformation of the insulating gasket in the area B helps to quickly deform and The gas discharged by the rising can escape along the side surface of the projection, and the gas discharge can proceed smoothly.
[0019] さらに、上記のマンガン乾電池において、突状部の集電体に対向する側面に摺接 突部が形成され、この摺接突部の頂部が集電体に当接していることが望ましい。  [0019] Furthermore, in the above-described manganese dry battery, it is desirable that a sliding contact protrusion is formed on a side surface of the protruding portion facing the current collector, and a top portion of the sliding contact protrusion is in contact with the current collector. .
[0020] このように構成されたマンガン乾電池によれば、突状部側面に形成された摺接突部  [0020] According to the manganese dry battery thus configured, the sliding contact protrusion formed on the side surface of the protrusion
1S 電池内圧が上昇したときに、領域 Bの絶縁ガスケットが変形するのに引きずられ て集電体表面に沿って摺動することで、領域 Bの絶縁ガスケットが速やかに変形する のを助けるとともに、電池内圧の上昇により排出されたガスを突状部の側面に沿って 逃し、ガスの排出を円滑に進行させることができる。 1S When the internal pressure of the battery rises, the insulation gasket in region B is dragged and slides along the surface of the current collector, helping to quickly deform the insulation gasket in region B. The gas exhausted by the increase in the battery internal pressure along the side of the protrusion The escape and gas discharge can proceed smoothly.
図面の簡単な説明  Brief Description of Drawings
[0021] [図 1]図 1A、図 IBは、本発明に係るマンガン乾電池の封口構造を説明するための断 面図であり、図 1 Aは絶縁ガスケットが正規の位置にある状態、図 1Bは絶縁ガスケット の突状部が形成されて!/、なレ、部分が電池内圧の上昇により変形した状態を示す。  [0021] [Fig. 1] Fig. 1A and Fig. IB are sectional views for explaining the sealing structure of a manganese dry battery according to the present invention. Fig. 1A is a state in which an insulating gasket is in a normal position, Fig. 1B. Shows the state that the protruding part of the insulating gasket is formed! /, And the part is deformed by the increase of the battery internal pressure.
[図 2]図 2は、本発明に係るマンガン乾電池の、円弧状の突状部が形成された絶縁ガ スケットの形状を説明するための斜視図である。  FIG. 2 is a perspective view for explaining the shape of an insulating gasket in which arc-shaped protrusions are formed in a manganese dry battery according to the present invention.
[図 3]図 3A〜図 3Dは、本発明に係るマンガン乾電池の絶縁ガスケットに形成される 突状部についての種々の形態を説明するための平面図であり、図 3Aは略円柱形状 に形成されたもの、図 3Bは集電体揷通孔の軸心を中心とする放射線方向に長辺を 有する平面視略長方形状に形成されたもの、図 3Cは集電体揷通孔の軸心を中心と する放射線方向に垂直な方向に長辺を有する平面視略長方形状に形成されたもの 、図 3Dは集電体揷通孔の軸心を中心とする円周方向に円弧を有する平面視略帯形 状に形成されたものである。  [FIG. 3] FIGS. 3A to 3D are plan views for explaining various forms of protrusions formed on the insulating gasket of the manganese dry battery according to the present invention, and FIG. 3A is formed in a substantially cylindrical shape. Fig. 3B shows a rectangular shape in plan view with a long side in the radial direction centered on the axis of the current collector through hole. Fig. 3C shows the axis of the current collector through hole. Fig. 3D shows a plane with an arc in the circumferential direction centered on the axis of the current collector through-hole, with a long side in the direction perpendicular to the radiation direction centered on It is formed in an approximate band shape.
[図 4]図 4A〜図 4Eは、本発明に係るマンガン乾電池の絶縁ガスケットに形成される 円弧状の突状部について、その具体的態様を説明するための平面図(上段の図)と 側面図(下段の図)であり、図 4Aは略 1/4円弧状の突状部力 個形成されたもの、 図 4Bは略 1/6円弧状の突状部が 1個形成されたもの、図 4Cは略 5/6円弧状の突 状部が 1個形成されたもの、図 4Dは略 1/4円弧状の突状部と略 1/5円弧状の突 状部とが各 1個形成され、互いに離れた状態で配置されたもの、図 4Eは略 1/4円 弧状の突状部が 2個形成され、互いに隣接した状態で配置されたものである。  [FIG. 4] FIGS. 4A to 4E are a plan view (upper view) and a side view for explaining a specific embodiment of the arc-shaped protrusion formed on the insulating gasket of the manganese dry battery according to the present invention. Fig. 4A is a figure with approximately 1/4 arc-shaped projections, Fig. 4B is a figure with one approximately 1/6 arc-shaped projection, Fig. 4C shows a projection with approximately 5/6 arc-shaped projections, and Fig. 4D shows one projection with approximately 1/4 arc-shaped projection and approximately 1/5 arc-shaped projection. As shown in FIG. 4E, two protrusions having a substantially arc shape are formed and arranged adjacent to each other.
[図 5]図 5は、従来の円筒形電池の封口構造を説明するための断面図である。  FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a sealing structure of a conventional cylindrical battery.
[図 6]図 6は、従来のアルカリ電池の封口構造を説明するための断面図である。  FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a sealing structure of a conventional alkaline battery.
発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0022] 以下、本発明のマンガン乾電池に係る最良の実施の形態について、図 1A〜図 4E に基づき詳細に説明する。図 1A、図 IBは、本発明に係るマンガン乾電池の封口構 造を説明するための断面図であり、図 1 Aは絶縁ガスケットが正規の位置にある状態 、図 1Bは絶縁ガスケットの突状部が形成されていない部分が電池内圧の上昇により 変形した状態を示している。また、図 2は、本発明に係るマンガン乾電池の、円弧状 の突状部が形成された絶縁ガスケットの形状を説明するための斜視図である。図 3A 〜図 3Dは、本発明に係るマンガン乾電池の絶縁ガスケットに形成される突状部につ いての種々の形態を説明するための平面図であり、図 4A〜図 4Eは、本発明に係る マンガン乾電池の絶縁ガスケットに形成される円弧状の突状部について、その具体 的態様を説明するための平面図(上段の図)と側面図(下段の図)である。なお、下記 に開示される実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考 えられるべきである。本発明の技術的範囲は、実施の形態で開示された内容ではな く、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味お よび範囲内でのすべての変更が含まれると解されるべきである。 Hereinafter, the best mode for carrying out the manganese dry battery of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1A to 4E. 1A and IB are cross-sectional views for explaining a sealing structure of a manganese dry battery according to the present invention, FIG. 1A is a state in which the insulating gasket is in a normal position, and FIG. 1B is a protruding portion of the insulating gasket. The part where is not formed is due to the increase in battery internal pressure. A deformed state is shown. FIG. 2 is a perspective view for explaining the shape of the insulating gasket formed with the arc-shaped protrusions of the manganese dry battery according to the present invention. 3A to 3D are plan views for explaining various forms of protrusions formed on the insulating gasket of the manganese dry battery according to the present invention. FIGS. 4A to 4E are diagrams illustrating the present invention. It is the top view (upper figure) and the side view (lower figure) for demonstrating the specific aspect about the arc-shaped protrusion part formed in the insulating gasket of the manganese dry battery which concerns. It should be understood that the embodiment disclosed below is illustrative in all respects and not restrictive. The technical scope of the present invention is shown not by the contents disclosed in the embodiments but by the description of the scope of claims, and further, all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims are intended. Should be understood to be included.
[0023] 本発明に係るマンガン乾電池 1は、図 1Aに示されるように、負極亜鉛缶 2の開口部 [0023] As shown in FIG. 1A, a manganese dry battery 1 according to the present invention has an opening of a negative electrode zinc can 2.
3 (開口端 2a)に正極キャップ 4が絶縁ガスケット 5を介してかしめ封口されたものであ る。絶縁ガスケット 5は、断面視略円形平板状のポリエチレン樹脂により形成され、そ の中央部に炭素棒集電体 6 (集電体)が揷通される集電体揷通孔 5aが設けられてい るとともに、その周縁部 5bが負極亜鉛缶 2に当接して上方に屈曲されて、正極キヤッ プ 4と共に負極亜鉛缶 2の開口端 2aでかしめられている。そして、絶縁ガスケット 5の 負極亜鉛缶 2との当接部 5cと集電体揷通孔 5aと間の平面(以下、円環部 Cという)上 に、この絶縁ガスケット 5の変形強度をその周辺部で部分的に向上させる突状部 7が 形成されている。  3 (open end 2a) is a positive cap 4 that is caulked and sealed through an insulating gasket 5. The insulating gasket 5 is formed of a polyethylene resin having a substantially circular flat plate shape in cross section, and a current collector through hole 5a through which the carbon rod current collector 6 (current collector) is passed is provided at the center. At the same time, the peripheral edge 5 b abuts on the negative electrode zinc can 2 and is bent upward, and is caulked together with the positive electrode cap 4 at the open end 2 a of the negative electrode zinc can 2. Then, the deformation strength of the insulating gasket 5 is measured on the plane between the contact portion 5c of the insulating gasket 5 with the negative electrode zinc can 2 and the current collector through-hole 5a (hereinafter referred to as the annular portion C). A protruding portion 7 is formed which is partially improved at the portion.
[0024] 本実施の形態の一例として、図 2に示されるように、円弧状に形成された突状部 7が 、集電体揷通孔 5aの軸心(炭素棒集電体 6の軸心)を中心とした円周上に、その内 側面 7aが対向する炭素棒集電体 6に対して若干の隙間 Gを隔てた (離間した)状態 で、かつ、その頂部にある上面 7bがそれに対向する正極キャップ 4の下面に対して 若干の隙間 Hを隔てた (離間した)状態で形成されている。そして、このような突状部 7を絶縁ガスケット 5の円環部 Cに形成することにより、領域 Aにおける絶縁ガスケット の肉厚を実質的に大きくして、領域 A周辺の絶縁ガスケット 5の円周方向および直径 方向の剛性を高め、その変形強度を向上させることができる。  As an example of the present embodiment, as shown in FIG. 2, a projecting portion 7 formed in an arc shape has an axial center of the current collector through-hole 5a (the axis of the carbon rod current collector 6). The upper surface 7b at the top of the carbon rod current collector 6 is spaced apart from the carbon rod current collector 6 facing the inner surface 7a. It is formed with a slight gap H (separated) from the lower surface of the positive electrode cap 4 facing it. Then, by forming such a protruding portion 7 in the annular portion C of the insulating gasket 5, the thickness of the insulating gasket in the region A is substantially increased, and the circumference of the insulating gasket 5 around the region A is increased. The rigidity in the direction and the diameter direction can be increased and the deformation strength can be improved.
[0025] 絶縁ガスケット 5は、素材としてポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフイン系樹 脂を用いて成形されたものであり、負極亜鉛缶 2の周側面と当接する絶縁ガスケット 5 の外周部(当接部 5c)で上方に屈曲され、その上端部(周縁部 5b)が正極キャップ 4 と共に負極亜鉛缶 2の開口端 2aでかしめられている力 この当接部 5cと炭素棒集電 体 6と接する集電体揷通孔 5aとの間(突状部 7を除いた部分)が円盤状の平板形状 力、らなっている。そして、集電体揷通孔 5aに揷通された炭素棒集電体 6と負極亜鉛 缶 2との接触部分は、封止素材としてポリブテンからなる封止剤 8を用いて封止されて いる。 [0025] The insulating gasket 5 is made of a polyolefin resin such as polyethylene or polypropylene as a material. It is molded using grease, bent upward at the outer peripheral part (contact part 5c) of the insulating gasket 5 that contacts the peripheral side surface of the negative electrode zinc can 2, and its upper end part (peripheral part 5b) is the positive electrode cap 4 and the force caulked at the open end 2a of the negative electrode zinc can 2 Between the contact portion 5c and the current collector through-hole 5a in contact with the carbon rod current collector 6 (excluding the protruding portion 7) Is a disk-shaped flat plate force. The contact portion between the carbon rod current collector 6 passed through the current collector through-hole 5a and the negative electrode zinc can 2 is sealed with a sealing agent 8 made of polybutene as a sealing material. .
[0026] 正極キャップ 4は、薄肉厚のニッケルめっき板を用いて成形されたものであり、上面 4aに円形状の平坦面を有する断面視略コ字状に成形され、さらにその上面 4aに凹 部 4bが下方に開口して形成されて、絶縁ガスケット 5の集電体揷通孔 5aに揷通され た炭素棒集電体 6の上端部がこの凹部 4bに嵌め込まれている。そして、この凹部 4b の上面が正極端子部となっている。また、正極キャップ 4の周側部 4cはその下方で外 方に向けて屈曲されて展伸され、さらに外方の縁部で上方に向けて屈曲されて展伸 されている。このようにして形成された正極キャップ 4周縁の鍔部 4dが、上記の上方 に向けて屈曲された絶縁ガスケット 5の周縁部 5bに抱き包まれるように、負極亜鉛缶 2の開口端 2aでかしめ封口されて!/、る。  [0026] The positive electrode cap 4 is formed using a thin nickel-plated plate. The positive electrode cap 4 is formed in a substantially U-shaped cross-sectional view having a circular flat surface on the upper surface 4a, and further recessed on the upper surface 4a. A portion 4b is formed to open downward, and the upper end portion of the carbon rod current collector 6 passed through the current collector through hole 5a of the insulating gasket 5 is fitted into the recess 4b. And the upper surface of this recessed part 4b is a positive electrode terminal part. Further, the peripheral side portion 4c of the positive electrode cap 4 is bent and extended outward at the lower side, and further bent and extended upward at the outer edge portion. The positive electrode cap 4 formed in this manner is caulked at the open end 2a of the negative electrode zinc can 2 so that the flange portion 4d at the peripheral edge is surrounded by the peripheral edge portion 5b of the insulating gasket 5 bent upward. Sealed! /
[0027] また、負極亜鉛缶 2は、有底の円筒形容器であり、正極合剤等が封入された後、上 記のように、その開口端 2aが絶縁ガスケット 5を介して正極キャップ 4と共にかしめ封 口されている。そして、負極亜鉛缶 2の周側部 2b外面(負極亜鉛缶 2の底部を除いて 開口端 2aに至る範囲)は熱収縮性の外装チューブ 9で覆われている。  [0027] The negative electrode zinc can 2 is a cylindrical container with a bottom. After the positive electrode mixture and the like are sealed, the open end 2a of the positive electrode cap 4 via the insulating gasket 5 is used as described above. It is sealed with staking. The outer surface of the peripheral side portion 2b of the negative electrode zinc can 2 (the range extending to the open end 2a excluding the bottom portion of the negative electrode zinc can 2) is covered with a heat-shrinkable outer tube 9.
[0028] このように構成されたマンガン乾電池 1において、電池内圧が上昇したときには、図 1Bに示されるように、領域 A周辺における絶縁ガスケット 5の変形が抑えられて、領 域 Bの絶縁ガスケット 5が優先的に変形することにより、絶縁ガスケット 5の領域 Bにお ける集電体揷通孔 5aの下部が封止剤 8から離間して、集電体揷通孔 5aの内周面と 炭素棒集電体 6の外表面との間に隙間 Sが生じ、この隙間 Sを介して確実に電池内 部のガスを排出することができる。なお、このガスを排出するときの防爆強度は、 1. 5 MPa以上、 4. 5MPa以下に設定されている。  In the manganese dry battery 1 configured as described above, when the battery internal pressure increases, as shown in FIG. 1B, the deformation of the insulating gasket 5 around the area A is suppressed, and the insulating gasket 5 in the area B is suppressed. Is preferentially deformed so that the lower part of the current collector through-hole 5a in the region B of the insulating gasket 5 is separated from the sealant 8, and the inner peripheral surface of the current collector through-hole 5a and carbon A gap S is formed between the rod current collector 6 and the outer surface, and the gas inside the battery can be reliably discharged through the gap S. The explosion-proof strength when discharging this gas is set to 1.5 MPa or more and 4.5 MPa or less.
[0029] 絶縁ガスケット 5の円環部 Cにおける肉厚 tは、上記の防爆強度を得るよう、 0. 8m m〜2. Ommの範囲に設定されている。この肉厚 tが 0. 8mm未満であると、集電体 揷通孔 5aの内周面において絶縁ガスケット 5と炭素棒集電体 6との接触面積が小さく なり、絶縁ガスケット 5と炭素棒集電体 6との間における封口状態が維持できなくなり、 肉厚 tが 2. Ommを越えると、電池内圧が上昇したときに、領域 Bの絶縁ガスケット 5で 十分な変形が生じず、防爆強度が高くなる。 [0029] The wall thickness t at the annular portion C of the insulating gasket 5 is 0.8 m so as to obtain the above explosion-proof strength. m-2. It is set in the range of Omm. When the wall thickness t is less than 0.8 mm, the contact area between the insulating gasket 5 and the carbon rod current collector 6 on the inner peripheral surface of the current collector through-hole 5a is reduced, and the insulating gasket 5 and the carbon rod current collector are reduced. If the sealed state with the electrical conductor 6 cannot be maintained and the wall thickness t exceeds 2. Omm, the insulation gasket 5 in the region B will not be sufficiently deformed when the battery internal pressure rises, and the explosion-proof strength will not increase. Get higher.
[0030] 絶縁ガスケット 5の円環部 Cにおける肉厚 tは、この絶縁ガスケット 5上に形成される 突状部 7の大きさ、すなわち、円周方向の長さ、その垂直方向の幅および高さ(突出 量)、および個数などに応じて、上記の範囲で適宜設定されるものであり、絶縁ガスケ ット 5の領域 Aと領域 Bとで異なるように設定されてもよい。例えば、領域 Aの絶縁ガス ケット 5の肉厚 t を厚く(領域 Bの肉厚 t を薄く)して、領域 Bの絶縁ガスケット 5での変 [0030] The thickness t at the annular portion C of the insulating gasket 5 is the size of the projecting portion 7 formed on the insulating gasket 5, that is, the circumferential length, the vertical width and the height thereof. Depending on the thickness (protrusion amount) and the number of pieces, the thickness is appropriately set in the above range, and may be set differently in the region A and the region B of the insulating gasket 5. For example, increase the thickness t of the insulation gasket 5 in the region A (thicken the thickness t in the region B) and change the insulation gasket 5 in the region B.
A B  A B
形が生じやすいように設定してもよいし、領域 Aの絶縁ガスケット 5の肉厚 t を薄く(領  It may be set so that the shape tends to occur, or the thickness t of the insulating gasket 5 in the region A is made thin (region
A  A
域 Bの肉厚 t を厚く)して、突状部の形状 ·寸法および個数により領域 Aの絶縁ガスケ  Increase the thickness t of area B), and determine the insulation gas gasket of area A according to the shape, dimensions, and number of protrusions.
B  B
ット 5の変形強度を補ってもよい。また、領域 Aと領域 Bとで絶縁ガスケット 5の肉厚 t  The deformation strength of the base 5 may be supplemented. In addition, the wall thickness t of the insulation gasket 5 in the region A and the region B
A  A
、t を異なるように設定する場合、段差を設けて異なる肉厚 t 、t を設定してもよいが , T may be set differently, different thicknesses t, t may be set by providing steps.
B A B B A B
、領域 Bでの穏やかな変形を促すため、傾斜部を設けて異なる肉厚 t 、t を設定す  In order to promote gentle deformation in region B, set different slopes t and t by providing inclined parts.
A B  A B
るのが望ましい。  Is desirable.
[0031] 突状部 7は、絶縁ガスケット 5の負極亜鉛缶 2との当接部 5cと集電体揷通孔 5aと間( 円環部 C)の平面上に立設するような形で、絶縁ガスケット 5に一体として形成されて おり、樹脂成形する際に同じ金型を用いて絶縁ガスケット 5と同時に成形されるもので ある。突状部 7の形状 ·寸法については、適応される種々の形態に対応して、領域 A の絶縁ガスケット 5の変形を抑制するとともに、領域 Bの絶縁ガスケット 5において変形 し、その隙間 Sから電池内部のガスが排出されるように適宜設定されればよい。また、 突状部 7の個数も、同様の観点から適宜設定されればよい。  [0031] The protrusion 7 is formed so as to stand on a plane between the contact portion 5c of the insulating gasket 5 with the negative electrode zinc can 2 and the current collector through hole 5a (annular portion C). It is formed integrally with the insulating gasket 5 and is molded at the same time as the insulating gasket 5 by using the same mold during resin molding. Regarding the shape and dimensions of the projecting portion 7, the deformation of the insulating gasket 5 in the region A is restrained and deformed in the insulating gasket 5 in the region B corresponding to the various forms to be applied. What is necessary is just to set suitably so that internal gas may be discharged | emitted. Further, the number of the protruding portions 7 may be set as appropriate from the same viewpoint.
[0032] 突状部 7の形態については、図 3Aに示される略円柱形状に形成されるもの(7A)、 図 3Bに示される集電体揷通孔の軸心を中心とする放射線方向に長辺を有する平面 視略長方形状に形成されるもの(7B)、図 3Cに示される集電体揷通孔の軸心を中心 とする放射線方向に垂直な方向に長辺を有する平面視略長方形状に形成されるも の(7C)、図 3Dに示される集電体揷通孔の軸心を中心とする円周方向に円弧を有 する平面視略帯状形状に形成されるもの(7D)、などが挙げられる。以下、これらの 形態について、具体的に説明する。なお、図 3A〜図 3Dにおいて、破線で表示した 突状部 7は、複数個形成される場合の突状部 7A〜7Dを示している。 [0032] The shape of the projecting portion 7 is formed in a substantially cylindrical shape shown in FIG. 3A (7A), and in a radiation direction centered on the axis of the current collector through-hole shown in FIG. 3B. Formed in a substantially rectangular shape in plan view with a long side (7B), in plan view with a long side in a direction perpendicular to the radiation direction centering on the axis of the current collector through-hole shown in FIG. 3C Although formed in a rectangular shape (7C), it has an arc in the circumferential direction centering on the axis of the current collector through hole shown in Fig. 3D. (7D) formed in a substantially band shape in plan view. Hereinafter, these embodiments will be specifically described. In FIGS. 3A to 3D, the protruding portions 7 indicated by broken lines indicate the protruding portions 7A to 7D when a plurality of protruding portions 7 are formed.
[0033] まず、図 3Aに示される略円柱形状に形成される突状部 7Aは、水平方向の断面が 円形あるいは楕円形で構成され、その頂部が平面または上方に凸形状の曲面で形 成されたものである。このような突状部 7Aを絶縁ガスケット 5の負極亜鉛缶 2との当接 部 5cと集電体揷通孔 5aと間の平面上に 1個形成することにより、突状部 7Aが形成さ れた絶縁ガスケット 5の周辺部において、その変形強度を部分的に向上させることが できる。さらに、このような突状部 7Aを複数個、望ましくは集電体揷通孔 5aの軸心を 中心とする略円周線上に並設することにより、複数個の突状部 7Aが形成された絶縁 ガスケット 5の変形強度をその並設された領域全体で向上させることができる。  [0033] First, the protruding portion 7A formed in a substantially cylindrical shape shown in FIG. 3A has a horizontal cross-section formed of a circle or an ellipse, and the top of the protrusion 7A is a flat surface or a curved surface convex upward. It has been done. By forming one such protruding portion 7A on the plane between the contact portion 5c of the insulating gasket 5 with the negative electrode zinc can 2 and the current collector through hole 5a, the protruding portion 7A is formed. The deformation strength can be partially improved at the periphery of the insulating gasket 5 formed. Further, by arranging a plurality of such protruding portions 7A, preferably on a substantially circumferential line centering on the axis of the current collector through hole 5a, a plurality of protruding portions 7A are formed. In addition, the deformation strength of the insulating gasket 5 can be improved over the entire region.
[0034] 次に、図 3Bに示される集電体揷通孔の軸心を中心とする放射線方向に長辺を有 する平面視略長方形状に形成される突状部 7B、および、図 3Cに示される集電体揷 通孔の軸心を中心とする放射線方向に垂直な方向に長辺を有する平面視略長方形 状に形成される突状部 7Cは、垂直方向の断面が略正方形あるいは縦方向または横 方向に長辺を有する略長方形として構成され、その頂部が平面または上方に凸形状 の曲面で形成されたものである。このような突状部 7A、 7Bを絶縁ガスケット 5の負極 亜鉛缶 2との当接部 5cと集電体揷通孔 5aと間の平面上に 1個形成することにより、突 状部 7A、 7Bが形成された絶縁ガスケット 5の周辺部において、突状部 7Bの場合は、 特に放射線方向の変形強度を、突状部 7Cの場合は、特に放射線方向に垂直な方 向の変形強度を、部分的に向上させることができる。さらに、このような突状部 7B、 7 Cを複数個、望ましくは集電体揷通孔 5aの軸心を中心とする略円周線上に並設する ことにより、複数個の突状部 7B、 7Cが形成された絶縁ガスケット 5の変形強度をその 並設された領域全体で向上させることができる。  [0034] Next, a protruding portion 7B formed in a substantially rectangular shape in plan view having a long side in the radiation direction centered on the axial center of the current collector through-hole shown in FIG. 3B, and FIG. 3C The protrusion 7C formed in a substantially rectangular shape in plan view having a long side in a direction perpendicular to the radiation direction centering on the axis of the current collector through-hole shown in FIG. It is configured as a substantially rectangular shape having long sides in the vertical direction or the horizontal direction, and its top is formed by a curved surface having a convex shape on a plane or upward. By forming one such protruding portion 7A, 7B on the plane between the contact portion 5c of the insulating gasket 5 with the negative electrode zinc can 2 and the current collector through hole 5a, the protruding portion 7A, In the peripheral part of the insulating gasket 5 on which 7B is formed, in the case of the projecting part 7B, the deformation strength in the radial direction is particularly obtained. It can be partially improved. Further, by arranging a plurality of such protruding portions 7B and 7C, preferably on a substantially circumferential line centering on the axial center of the current collector through hole 5a, a plurality of protruding portions 7B are provided. The deformation strength of the insulating gasket 5 on which 7C is formed can be improved over the entire region.
[0035] また、図 3Dに示される集電体揷通孔の軸心を中心とする円周方向に円弧を有する 平面視略帯状形状に形成される突状部 7Dは、垂直方向の断面が略正方形あるい は縦方向または横方向に長辺を有する略長方形として構成され、その頂部が平面ま たは上方に凸形状の曲面で形成されたものである。このような突状部 7Dを絶縁ガス ケット 5の負極亜鉛缶 2との当接部 5cと集電体揷通孔 5aと間の平面上に 1個形成す ることにより、突状部 7Dが形成された絶縁ガスケット 5の周辺部において、特に円周 方向の変形強度を部分的に向上させることができる。さらに、このような突状部 7Dを 複数個、望ましくは集電体揷通孔 5aの軸心を中心とする略円周線上に並設すること により、複数個の突状部 7Dが形成された絶縁ガスケット 5の変形強度をその並設さ れた領域全体で向上させることができる。 [0035] In addition, the protrusion 7D formed in a substantially band shape in plan view having an arc in the circumferential direction around the axis center of the current collector through-hole shown in FIG. 3D has a vertical cross-section. It is configured as a substantially square or a substantially rectangular shape having a long side in the vertical direction or the horizontal direction, and its top is formed by a curved surface that is a flat surface or a convex shape upward. Such a protrusion 7D is insulated with insulating gas. By forming one piece on the plane between the contact portion 5c of the gasket 5 with the negative electrode zinc can 2 and the current collector through-hole 5a, the peripheral portion of the insulating gasket 5 where the projecting portion 7D is formed is formed. Particularly, the deformation strength in the circumferential direction can be partially improved. Further, by arranging a plurality of such protruding portions 7D, preferably on a substantially circumferential line centering on the axis of the current collector through hole 5a, a plurality of protruding portions 7D are formed. In addition, the deformation strength of the insulating gasket 5 can be improved over the entire region.
[0036] さらに、このような突状部 7を 1個、絶縁ガスケット 5の円環部 Cに形成する場合、領 域 A周辺における絶縁ガスケット 5の変形を抑え、領域 Bの絶縁ガスケット 5を優先的 に変形させるためには、図 4A、図 4Bに示されるように、その円周の 1/6円弧以上の 範囲に形成されているのが望ましぐまた、図 4Cに示されるように、突状部 7が設けら れて!/、な!/、部分(領域 がその円周の 1/6円弧以上占めて!/、ることが望まし!/、。ま た、複数個の突状部 7を絶縁ガスケット 5の円環部 Cの、集電体揷通孔 5aの軸心を中 心とする略同一円周線上に形成する場合、図 4Dに示されるように、それぞれの突状 部 7が互いに隣接した状態で配置されてもよぐまた、図 4Eに示されるように、互いに 離れた状態で配置されてもよい。このような場合であっても、隣接する突状部 7相互 の間が、その円周の 1/6円弧以上離れていることが望ましい。図 4A〜図 4Eでは、 円弧状に形成される平面視略帯状形状の突状部 7Dについて例示しているが、他の 突状部 7A〜7Cについても同様である。複数個の突状部 7を互いに隣接して、あるい は互いに離して配置すると、全体として同じ領域に設けられる 1個の長い突状部 7を 形成した場合と同等の変形強度の抑制効果が得られるとともに、絶縁ガスケット 5の 成形に用いる樹脂素材の量を節減することができ、望ましい。  [0036] Further, when one such protruding portion 7 is formed in the annular portion C of the insulating gasket 5, the deformation of the insulating gasket 5 around the region A is suppressed, and the insulating gasket 5 in the region B is given priority. In order to be deformed properly, as shown in Fig. 4A and Fig. 4B, it is desirable that it is formed in the range of 1/6 arc or more of the circumference, and as shown in Fig. 4C, Protruding part 7 is provided! /, Na! /, Part (area should occupy more than 1/6 arc of its circumference! /, It is desirable! / When the cylindrical portion 7 is formed on substantially the same circumferential line centering on the axial center of the current collector through hole 5a of the annular portion C of the insulating gasket 5, as shown in FIG. The portions 7 may be arranged adjacent to each other, or may be arranged apart from each other as shown in Fig. 4E. It is desirable that the protrusions 7 that are in contact with each other be separated from each other by 1/6 arc or more of the circumference of the protrusion 7D. The same applies to the other protrusions 7A to 7C, but if a plurality of protrusions 7 are arranged adjacent to each other or separated from each other, they are provided in the same region as a whole. The effect of suppressing deformation strength equivalent to the case where the long protrusions 7 are formed is obtained, and the amount of the resin material used for forming the insulating gasket 5 can be reduced, which is desirable.
[0037] 突状部 7の炭素棒集電体 6に対向する内側面 7aが、炭素棒集電体 6に当接してい ても構わないが、炭素棒集電体 6に対して隙間 Gを介して離間しているのが望ましい 。この隙間 Gは任意の寸法に設定されてよい。突状部 7の内側面 7aが炭素棒集電体 6に当接していると、電池内圧が上昇して領域 Bの絶縁ガスケット 5が変形する際に、 摺動抵抗によってその変形が円滑に進行しないことも懸念され、そのような場合には 、ガス排出動作に遅延を生じたり、作動圧力(防爆強度)にバラツキを生じたりする原 因になる。したがって、突状部 7の内側面 7aを炭素棒集電体 6に対して離間させるこ とにより、電池内圧が上昇したときに、より確実な作動圧力で円滑に内部ガスを排出 すること力 Sでさる。 [0037] Although the inner surface 7a of the protrusion 7 facing the carbon rod current collector 6 may be in contact with the carbon rod current collector 6, a gap G is formed between the carbon rod current collector 6 and the inner surface 7a. It is desirable that they are spaced apart. This gap G may be set to an arbitrary dimension. When the inner surface 7a of the protrusion 7 is in contact with the carbon rod current collector 6, when the battery internal pressure rises and the insulating gasket 5 in region B is deformed, the deformation proceeds smoothly due to sliding resistance. In such a case, the gas discharge operation may be delayed or the operating pressure (explosion-proof strength) may vary. Therefore, the inner surface 7a of the protrusion 7 is separated from the carbon rod current collector 6. As a result, when the internal pressure of the battery rises, the force S is used to smoothly discharge the internal gas at a more reliable operating pressure.
[0038] また、上記図 3A、図 3Bに示される集電体揷通孔の軸心を中心とする放射線方向 または垂直な方向に長辺を有する平面視略長方形状に形成される突状部 7B、 7C、 あるいは、図 3Dに示される円周方向に円弧を有する平面視略帯状形状に形成され る突状部 7Dにおいて、突状部 7の内側面 7aを炭素棒集電体 6に当接させない場合 、この突状部 7の内側面 7aに摺接突部 7c (図 2、図 4A参照)が設けられ、この摺接突 部 7cの頂部が炭素棒集電体 6に当接しているのが望ましい。摺接突部 7cは、突状部 7の円周方向における端部近くに設けられるのが望ましぐ炭素棒集電体 6に当接す る頂部が曲面で構成され、炭素棒集電体 6に対して点接触しているのが望ましい。こ のような摺接突部 7cが突状部 7の内側面 7aに設けられていると、本来的に変形強度 の高い領域 Aの端部力 S、領域 Bの絶縁ガスケット 5が変形するのに引きずられて炭素 棒集電体 6表面に沿って摺動することで、領域 Bの絶縁ガスケット 5が速やかに変形 するのを助けるとともに、電池内圧の上昇により排出された電池内部のガスの流路を 突状部 7の内側面 7aにも広げて、ガスを内側面 7aに沿って逃し、ガスの排出を円滑 に進 fiさせること力 Sでさる。  [0038] In addition, the protruding portion formed in a substantially rectangular shape in plan view having a long side in the radial direction or the vertical direction centering on the axial center of the current collector through-hole shown in FIGS. 3A and 3B. 7B, or 7C, or the projecting portion 7D formed in a substantially band shape in plan view having an arc in the circumferential direction shown in FIG. 3D, the inner surface 7a of the projecting portion 7 is contacted with the carbon rod current collector 6. If not, a sliding contact projection 7c (see FIGS. 2 and 4A) is provided on the inner surface 7a of the projection 7 and the top of the sliding projection 7c contacts the carbon rod current collector 6. It is desirable. The sliding contact projection 7c has a curved top at the top that makes contact with the carbon rod current collector 6, which is desired to be provided near the end of the projection 7 in the circumferential direction. It is desirable to make point contact with 6. When such a sliding contact protrusion 7c is provided on the inner surface 7a of the protrusion 7, the end force S of the region A, which has a high deformation strength, and the insulating gasket 5 of the region B are deformed. By sliding along the surface of the carbon rod current collector 6, the insulating gasket 5 in the region B can be quickly deformed, and the flow of gas inside the battery discharged due to the increase in battery internal pressure The road S is also extended to the inner side surface 7a of the projecting portion 7 so that the gas can escape along the inner side surface 7a and smoothly discharge the gas.
[0039] なお、上記の図 3Aに示される略円柱状に形成される突状部 7Aの場合には、その 円周面が炭素棒集電体の外周面に当接していてもよぐその円周面に摺接突部が 設けられていなくてもよい。突状部 7Aが炭素棒集電体 6に当接していても、その炭素 棒集電体 6に対向する側面が円弧状に形成されて、炭素棒集電体 6には線接触で 当接しているため、電池内圧が上昇して領域 Bの絶縁ガスケット 5が変形する際に、 摺動抵抗によってその変形の進行を阻害することがない。また、電池内圧の上昇によ り排出されたガスをその円弧状の側面に沿って逃し、ガスの排出を円滑に進行させる こと力 Sでさる。  [0039] In the case of the protruding portion 7A formed in a substantially cylindrical shape shown in Fig. 3A, the circumferential surface may be in contact with the outer peripheral surface of the carbon rod current collector. The sliding contact protrusion may not be provided on the circumferential surface. Even if the protruding portion 7A is in contact with the carbon rod current collector 6, the side surface facing the carbon rod current collector 6 is formed in an arc shape, and is in contact with the carbon rod current collector 6 by line contact. Therefore, when the internal pressure of the battery rises and the insulating gasket 5 in the region B is deformed, the progress of the deformation is not hindered by the sliding resistance. In addition, the gas S discharged by the rise of the internal pressure of the battery escapes along the arc-shaped side surface, and the gas S can be smoothly advanced by the force S.
[0040] さらに、上記の図 3B〜図 3Dに示される平面視略長方形状または円弧形状に形成 されて!/、る突状部 7 (7B〜7D)の場合には、突状部 7の頂部(上面 7b)が対向する正 極キャップ 4の下面に対して 0. lmm〜0. 6mmの隙間 Hを介して離間しているのが 望ましい。より好ましい隙間 Hは 0. 2〜0. 5mmであり、製造時の寸法バラツキを考 慮すると、 0. 3mm前後の隙間 Hが形成されるように突状部 7の高さ(突出量)を設定 するのがよい。隙間 Hが 0. 1mm未満で小さい場合、絶縁ガスケット 5を少し変形させ ながら正極キャップ 4に嵌め込む組立工程において、突状部 7の頂部(上面 7b)が正 極キャップ 4の下面に当接して精度良く嵌め込むことができないといった不具合が生 じる可能性がある。このような不具合が起こると、ガス排出時の作動圧(防爆強度)に ノ ラツキを生じる原因にもなる。また、電池内圧が上昇したときに、必ずしも突状部 7 の上面 7bを対向する正極キャップ 4の下面に当接せずとも、領域 Bの絶縁ガスケット 5の変形を抑制することができるが、突状部 7の上面 7bを正極キャップ 4の下面に当 接するように突状部 7の高さを設定しておくと、より確実に領域 Bの絶縁ガスケット 5の 変形を阻止することができる。隙間 Hが 0. 6mmを越えて大きいと、電池内圧が上昇 したときに、突状部 7の頂部が正極キャップ 4の下面に当接せずに、領域 Aでの絶縁 ガスケット 5の変形が十分に抑制されないことも起こり得る。このような場合にも、ガス 排出時の作動圧のバラツキを生じることになる。 [0040] Further, in the case of the protruding portion 7 (7B to 7D) formed in a substantially rectangular shape or an arc shape in plan view shown in FIGS. 3B to 3D, the protruding portion 7 It is desirable that the top portion (upper surface 7b) is separated from the lower surface of the positive electrode cap 4 which is opposed through a gap H of 0.1 mm to 0.6 mm. A more preferable gap H is 0.2 to 0.5 mm, and dimensional variation during manufacturing is considered. Considering this, it is better to set the height (projection amount) of the protrusion 7 so that a gap H of about 0.3 mm is formed. When the gap H is less than 0.1 mm and is small, the top part (upper surface 7b) of the projecting portion 7 is in contact with the lower surface of the positive electrode cap 4 in the assembly process in which the insulating gasket 5 is slightly deformed and fitted into the positive electrode cap 4. There is a possibility that problems such as inability to insert with high accuracy may occur. If such a problem occurs, it may cause fluctuations in the operating pressure (explosion proof strength) when the gas is discharged. Further, when the battery internal pressure rises, the deformation of the insulating gasket 5 in the region B can be suppressed without necessarily contacting the upper surface 7b of the projecting portion 7 with the lower surface of the opposing positive electrode cap 4, but If the height of the protrusion 7 is set so that the upper surface 7b of the protrusion 7 contacts the lower surface of the positive electrode cap 4, the deformation of the insulating gasket 5 in the region B can be more reliably prevented. If the gap H is larger than 0.6 mm, when the battery internal pressure rises, the top of the protrusion 7 does not come into contact with the lower surface of the positive electrode cap 4, and the insulation gasket 5 is sufficiently deformed in the area A. It is also possible that it will not be suppressed. Even in such a case, the operating pressure varies when the gas is discharged.
[0041] なお、上記の図 3Aに示される略円柱形状に形成されている突状部 7 (7A)や、上 記の図 3B〜図 3Dに示される突状部 7 (7B〜7D)であっても、その平面視の断面積 力 S小さい場合には、突状部 7の頂部(上面 7b)が対向する正極キャップ 4の下面に当 接していてもよい。このような略円柱状の突状部 7が複数個並設される場合には、む しろ、そのいずれ力、 1個以上の突状部 7の上面 7bが正極キャップ 4の下面に当接して いるのが望ましい。これは、電池内圧が上昇したときに、突状部 7の頂部が正極キヤッ プ 4の下面に当接し、領域 A周辺の絶縁ガスケット 5の変形を確実に抑えて、領域 B の絶縁ガスケットを変形させることにより、確実に電池内部のガスを排出して破裂を防 止するためである。特に、複数個の突状部 7が並設される場合、製造上のバラツキで いずれの突状部 7も正極キャップ 4の下面に当接していないと、急激な電池内圧の上 昇に対応できないことも懸念され、いずれかの突状部 7が正極キャップ 4の下面に当 接していることにより、ガス排出時の作動の確実性を向上させることができる。 [0041] Note that the protrusion 7 (7A) formed in the substantially cylindrical shape shown in FIG. 3A and the protrusion 7 (7B-7D) shown in FIGS. 3B to 3D above. Even when the cross-sectional area S in plan view is small, the top portion (upper surface 7b) of the projecting portion 7 may be in contact with the lower surface of the positive electrode cap 4 facing the same. When a plurality of such substantially cylindrical protrusions 7 are arranged side by side, the upper surface 7b of one or more protrusions 7 is in contact with the lower surface of the positive electrode cap 4 instead. It is desirable. This is because when the internal pressure of the battery rises, the top of the projecting portion 7 comes into contact with the lower surface of the positive cap 4 and the deformation of the insulating gasket 5 around the region A is reliably suppressed, and the insulating gasket in the region B is deformed. This is because the gas inside the battery is surely discharged to prevent explosion. In particular, when a plurality of protrusions 7 are arranged side by side, if any protrusion 7 is not in contact with the lower surface of the positive electrode cap 4 due to manufacturing variations, it cannot cope with a sudden rise in battery internal pressure. There is also a concern that any of the projecting portions 7 is in contact with the lower surface of the positive electrode cap 4, so that the reliability of the operation during gas discharge can be improved.
産業上の利用可能性  Industrial applicability
[0042] 以上に説明した通り、本発明によれば、封口構造に設けられる破裂防止のための 安全機構を簡単な構成としながら、安全機構の製造バラツキに起因して、あるいは使 用環境下での材質劣化に伴ってその作動圧が不安定となるのを防止して、確実に且 つ安定して作動する安全機構を有するマンガン乾電池を提供することができる。した がって、本発明に開示された安全機構を備えた封口構造を外装缶を使用しなレヽ円 筒形マンガン乾電池に好適に用いることができ、これにより、マンガン乾電池の安全 性を長期間にわたって確保し、その信頼性を高めることができる。 [0042] As described above, according to the present invention, the safety mechanism for preventing rupture provided in the sealing structure has a simple configuration, and it is caused by manufacturing variations of the safety mechanism or used. It is possible to provide a manganese dry battery having a safety mechanism that operates reliably and stably by preventing the operating pressure from becoming unstable as the material deteriorates in a service environment. Therefore, the sealing structure provided with the safety mechanism disclosed in the present invention can be suitably used for a cylindrical steel manganese battery that does not use an outer can, thereby improving the safety of the manganese battery for a long time. Can be ensured over the whole area and its reliability can be improved.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
1.負極亜鉛缶(2)の開口部(3)に、正極キャップ (4)が絶縁ガスケット(5)を介して かしめ封口されたマンガン乾電池(1)であって、  1. A manganese dry battery (1) in which a positive electrode cap (4) is caulked and sealed with an insulating gasket (5) in an opening (3) of a negative electrode zinc can (2),
前記絶縁ガスケット(5)は、断面視略平板状に形成されて、その中央部に集電体( 6)が揷通される集電体揷通孔(5a)が設けられるとともに、その周縁部(5b)が前記負 極亜鉛缶(2)に当接して上方に屈曲されて、前記正極キャップ (4)と共に前記負極 亜鉛缶(2)の開口端(2a)でかしめられ、  The insulating gasket (5) is formed in a substantially flat plate shape in cross section, and is provided with a current collector through hole (5a) through which a current collector (6) is passed, and a peripheral portion thereof. (5b) abuts on the negative electrode zinc can (2) and is bent upward, and is caulked together with the positive electrode cap (4) at the open end (2a) of the negative electrode zinc can (2);
前記絶縁ガスケット(5)の前記負極亜鉛缶(2)との当接部(5c)と前記集電体揷通 孔(5a)と間の平面上に、該絶縁ガスケット(5)の変形強度をその周辺部で部分的に 向上させる突状部(7)が少なくとも一つ形成されていることを特徴とするマンガン乾電 池。  On the plane between the contact portion (5c) of the insulating gasket (5) with the negative electrode zinc can (2) and the current collector through hole (5a), the deformation strength of the insulating gasket (5) is reduced. A manganese dry battery characterized in that at least one protruding portion (7) that is partially improved in the peripheral portion is formed.
2.前記突状部(7)の前記集電体(6)に対向する側面(7a)が、前記集電体(6)に対 して離間している請求の範囲第 1項に記載のマンガン乾電池。  2. The side surface (7a) of the projecting portion (7) facing the current collector (6) is spaced apart from the current collector (6). Manganese dry battery.
3.前記突状部(7)の上面(7b)が、対向する前記正極キャップ (4)の下面に対して 0 . lmm〜0. 6mmの隙間を介して離間している請求の範囲第 1項または第 2項に記 載のマンガン乾電池。  3. The upper surface (7b) of the protruding portion (7) is separated from the lower surface of the opposing positive electrode cap (4) by a gap of 0.1 mm to 0.6 mm. A manganese dry battery as described in item 2 or 2.
4.少なくとも一つの前記突状部(7)の上面(7b)が、対向する前記正極キャップ (4) の下面に当接している請求の範囲第 1項〜第 3項のいずれか一項に記載のマンガン 乾電池。  4. The upper surface (7b) of at least one of the protrusions (7) is in contact with the lower surface of the opposing positive electrode cap (4). The manganese dry battery described.
5.前記突状部(7)の前記集電体(6)に対向する側面に摺接突部(7c)が形成され、 該摺接突部(7c)の頂部が前記集電体(6)に当接している請求の範囲第 1項〜第 4 項の!/、ずれか一項に記載のマンガン乾電池。  5. A sliding contact protrusion (7c) is formed on a side surface of the protruding portion (7) facing the current collector (6), and a top portion of the sliding contact protrusion (7c) is formed on the current collector (6 The manganese dry battery according to any one of claims 1 to 4, which is in contact with (1).
PCT/JP2007/072895 2006-11-29 2007-11-28 Manganese dry cell WO2008066056A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006321673A JP2008135327A (en) 2006-11-29 2006-11-29 Manganese dry cell
JP2006-321673 2006-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008066056A1 true WO2008066056A1 (en) 2008-06-05

Family

ID=39467844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2007/072895 WO2008066056A1 (en) 2006-11-29 2007-11-28 Manganese dry cell

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2008135327A (en)
WO (1) WO2008066056A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0183263U (en) * 1987-11-25 1989-06-02
JP2001256947A (en) * 2000-03-10 2001-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manganese dry battery

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0183263U (en) * 1987-11-25 1989-06-02
JP2001256947A (en) * 2000-03-10 2001-09-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manganese dry battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008135327A (en) 2008-06-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10784475B2 (en) Cap assembly for a second battery and second battery
US10490780B2 (en) Cap assembly for a second battery and second battery
EP3451410B1 (en) Cap assembly for a second battery and second battery
US10644272B2 (en) Cap assembly and secondary battery
JP5867376B2 (en) Sealed battery
US7960053B2 (en) Sealed battery and manufacturing method therefor
KR101941350B1 (en) Secondary battery and manufacturing method of secondary battery
JP2005079021A (en) Alkaline dry cell and its sealing gasket
WO2014017091A1 (en) Secondary battery
JP4507159B2 (en) Sealed battery
JP2012174563A (en) Battery
JP4357839B2 (en) End seal assembly for alkaline batteries
JP4166938B2 (en) Snap-through gasket for Galivani batteries
JP2003272574A (en) Sealed battery
JP2006066269A (en) Sealed-type storage battery
JP2010055992A (en) Sealed battery
JP2008262744A (en) Sealed battery
WO2008066056A1 (en) Manganese dry cell
US7442467B2 (en) Sealed battery
JP2008108603A (en) Cylindrical alkaline battery
KR101175008B1 (en) Cylinderical Rechargeable Battery
JP2001126694A (en) Explosion-proof sealing structure of cylindrical alkaline battery
JP2005285637A (en) Battery and method for forming its sealed body
JP2015138622A (en) Secondary battery and its manufacturing method
JP2008084739A (en) Cylindrical sealed battery

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 07832617

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 07832617

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1