JPH01209658A - 筒形電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、筒形電池の封口部の改良に関するものであ
る。

（従来技術とその問題点） まず、この発明の対象となる筒形電池の封口構造を図に
従って説明する。図において、１ｏは有底円筒形の電池
ケース、１２は電池ケース１ｏの開口部を塞ぐ皿状の端
子板、１４は電池ケース１０と端子板１２との間に介在
する絶縁性の環状封口ガスケットである。

この種の筒形電池では一般に次の手順で封口される。電
池ケース１０内に発電要素を装填した後、電池ケース１
０の開口端から一定量下方位置にビーディング加工を施
し、電池ケース１ｏの内方へ棚状に突出したビーディン
グ部１０ａを形成する。

次に、電池ケース１０の開口部分に封口ガスケット１４
と端子板１２を圧入嵌合する。

封口ガスケット１４は断面り字形をなす環状に形成され
ており、上記ビーディング部１０ａを座として位置決め
される。端子板１２の中央には凸部１２ａが形成されて
いるとともに、その周縁部には上方へ弯曲形成されて立
ち上ったフランジ部１２ｂが形成されている。この立ち
上りフランジ部１２ｂの基部が封口ガスケット１４の水
平面に接し、立ち上りフランジ部１２ｂが封口ガスケッ
ト１４の垂直部に接する。

次に、電池ケース１０の開口端縁部１０ｂをカール加工
によって内側へ絞り、縮径する。これによって封口ガス
ケット１４が端子板１２の立ち上りフランジ部１２ｂと
電池ケース１０のビーディング部１０ａおよびカール部
１０ｂとの間で挟圧され、圧縮される。この圧縮力によ
って電池内部を密閉している。

なお、電池ケース１０および端子板１２はそれぞれ電池
の端子を兼ねるもので、端子板１２は図示しない内部配
線によって発電要素の一方極に接続される。

従来のこの種の円筒形電池においては、上記端子板１２
はビッカース硬度１８０程度の一般的な鉄・ニッケルメ
ッキ板あるいはビッカース硬度２００以下のステンレス
鋼を絞り加工してビッカース硬度２００〜２５０と部分
的に硬化させた材料からなり、また封口ガスケット１４
はロックウェル硬度９５程度のポリプロピレンからなり
、封口ガスケット１４は電池ケース１０と端子板１２の
間で２０〜５０％の圧縮率で圧縮されていた。しかしこ
のものでは、封口部の圧縮力が比較的弱く、特に高温下
での長期保存で密閉性能が低下し、電池のｆｆＩｍ低下
が顕著になる。これは高温下において、封口ガスケット
１４の弾性力が徐々に低下するためである。

そこで、封口ガスケット１４としてより硬度の大きいも
のを使用することが考えられる。例えばロックウェル硬
度１０５前後のポリプロピレンで封口ガスケット１４を
構成した場合、上記の高温保存における減量（電池成分
が漏出することによる重量低下）は少くなる。しかし封
口ガスケット１４の硬度を大きくすると、電池ケースｌ
Ｏを縮径加工するときに端子板１２の立ち上りフランジ
部１２ｂも内方へ変形しやすくなる。あるいは、フラン
ジ部１２ｂの基部の曲率が小さい場合には、端子板平坦
部から外方に変形しやすくなる。このような端子板の変
形が生じると、例えばマイナス２０℃と６０℃間の温度
ショックテストを行なった後の保存性能は非常に悪くな
る。これは温度ショックによって封口ガスケットの弾性
力が低下すると、立ち上りフランジ部１２ｂの変形が大
きく影響し、電池成分の漏出が多くなってしまうからで
ある。

このフランジ部１２ｂの変形、あるいは端子板平坦部の
変形を減じる方法として、端子板の厚さを厚くして強度
を上げることもできるが、この場合にも封口ガスケット
の圧縮が強くなり、封口ガスケットの割れ又は弾力性の
低下（リーク性の増大）を生じる。（要するに、端子板
の復元性を保った状態で封口部を形成する必要がある。

）又、ビッカース硬度２００〜２５０に加工硬化したス
テンレス鋼を使用しても、硬度の低い部分付近での端子
板の変形が伴ない漏出抑制にはあまり効果がなかった。

（発明の目的） この発明の目的は、上述した構造の円筒形電池において
、その封口性能を向上させ、電池成分の漏出による減量
をなくし、厳しい条件下で長期保存しても良好な性能を
維持できるようにすることにある。

（発明の構成） 上記の目的を達成するために、この発明は、上記端子板
をビッカース硬度２５０以上の金属板で構成するととも
に、上記封口ガスケットをロックウェル硬度１００以上
の合成樹脂で構成し、かつ封口ガスケットを圧縮率２０
〜６０％の範囲で圧縮したことを特徴とする。

（実　施　例） この発明は先に説明した図示の封口構造の筒形電池に適
用される。つまり、発電要素を収納した有底円筒形電池
ケース１０の開口端部の内側に環状の封口ガスケット１
４を介して皿状の端子板１２を嵌合してこの開口部を塞
ぎ、電池ケース１０の開口端縁部１０ｂをカール加工に
よって縮径し、この開口端縁部と端子板１２との間で封
口ガスケット１４を圧縮して電池内部を密閉する。電池
ケ−ス１０にはビーディング部１０ａが形成され、封口
ガスケット１４はこのビーディング部１０ａを座として
位置決めされる。また、端子板１２の周縁は上方へ青白
して立ち上り形成され、立ち上りフランジ部１０ｂとな
っている。断面り字形の封口ガスケット１４は、端子板
１２の立ち上りフランジ部１２ｂおよびその基部と、電
池ケース１０のビーディング部１０ａとカール部１０ｂ
との間で水平および垂直方向に圧縮されている。

この発明による上記端子板１２は、ビッカース硬度２５
０〜３００・板厚０．３５〜０．４ｎｕａのステンレス
スチール５ＵＳ３０４を絞り加工したもので、最終的に
ビッカース硬度３００〜３５０としている。そのため従
来の端子板に比べて弾性および強度が増大している。な
お、ビッカース硬度２００前後の材料を加工硬化させ、
ビッカース硬度３００〜３５０の端子板１２を構成する
こともできる。

また本発明による上記封口ガスケット１４は、ロックウ
ェル硬度１０５のポリプロピレンからなり、電池ケース
１０のカール加工によって３０％前後の圧縮率で圧縮す
る。

上記のものでは封口部の密若力が従来のものより向上し
、６０℃程度の高温保存においても電池の減量は非常に
少い。また温度ショックテスト後の長期保存についても
本発明の電池は従来より良好な結果が得られた。その実
験例を以下の表に示している。

端子板１２のビッカース硬度について１８０゜２５０．
３５０の３種類を採用し、封口ガスケットとしてはロッ
クウェル硬度１０５のものを用い、その圧縮率を１０％
、２０％、４０％の３段階に変化させた。以上の合計９
種類の電池をそれぞれ１０個作り、マイナス２０℃・６
時間と６０℃・６時間との間を急変させる温度ショック
テストを５回繰返した後、６０℃で３０口間保存し、た
。そして保存前後の電池の減量を測定し、各１０個の電
池の減ｆｎ　ａｌｌＪ定値の中央値を以下の表に示して
いる。

この実験結果からも明らかなように、ビッカース硬度２
５０以上の端子板１２を用い、封口ガスケット１４の圧
縮率を２０％以上にすると、電池の長期保存性能が顕著
に向上する。なお、封口ガスケット１４の圧縮率は６０
％を越えるとやはり端子板１２が変形したり、封口ガス
ケットの弾力性を維持（クリープ性を抑制させるため）
するため、６０％以下の圧縮率が好ましい。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明によれば、高温下
での長期保存あるいは温度変化の激しい条件下で保存し
ても、封口性能の劣化は極めて少くなり、この種の筒形
電池の保存性能を大幅に向上することができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの発明の対象である筒形電池の封口構造の一例を
示す部分断面図である。 １０・・・・・・電池ケース　　１０ａ・・・ビーディ
ング部１０ｂ・・・カール部（開口端縁部） １２・・・・・・端子板　　　　１２ａ・・・中央凸部
１２ｂ・・・立ち上りフランジ部 １４・・・・・・封口ガスケット

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発電要素を収納した有底円筒形電池ケースの開口
   端部の内側に環状の封口ガスケットを介して皿状の端子
   板を嵌合してこの開口部を塞ぎ、上記電池ケースの開口
   端縁部をカール加工によって縮径し、この開口端縁部と
   上記端子板との間で上記封口ガスケットを圧縮して電池
   内部を密閉する構造の筒形電池において、上記端子板と
   してビッカース硬度２５０以上の金属板を使用し、かつ
   該端子板の周縁部にＵ字形状の溝を有する立ち上りフラ
   ンジ部を形成してなり、上記封口ガスケットとしてロッ
   クウェル硬度１００以上の合成樹脂を使用し、かつ該封
   口ガスケットを圧縮率２０〜６０％の範囲で圧縮したこ
   とを特徴とする筒形電池。