JPH05821B2 - - Google Patents

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JPH05821B2
JPH05821B2 JP58140746A JP14074683A JPH05821B2 JP H05821 B2 JPH05821 B2 JP H05821B2 JP 58140746 A JP58140746 A JP 58140746A JP 14074683 A JP14074683 A JP 14074683A JP H05821 B2 JPH05821 B2 JP H05821B2
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JP
Japan
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gasket
sealing plate
gas
battery
current collector
Prior art date
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Application number
JP58140746A
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JPS6032246A (ja
Inventor
Yukihiro Ito
Kazuo Ooike
Katsuhiko Fukaya
Yoshitoki Kitami
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
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Publication date
Application filed by Toshiba Battery Co Ltd filed Critical Toshiba Battery Co Ltd
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Publication of JPS6032246A publication Critical patent/JPS6032246A/ja
Publication of JPH05821B2 publication Critical patent/JPH05821B2/ja
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    • 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
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/148Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/154Lid or cover comprising an axial bore for receiving a central current collector
    • 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
    • H01M50/3425Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • 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

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
この発明は内部でのガス発生に対しガス排出機
能を有するアルカリ電池に係り、特に耐漏液性の
向上を図つたアルカリ電池に関する。 アルカリ一次電池は放電中あるいは貯蔵中に微
少ながらガス発生があることが知られている。 この場合通常のガス発生量に対しては電池自身
は勿論、電池使用機器に対し何ら問題ないが、例
えば電池を急放電したり、電池の正負極間をシヨ
ートしたり、あるいは機器への挿填ミスにより充
電が行なわれたりすると異常なガス量を発生する
ことがあり、最悪の場合電池の破裂事故を招くお
それがあつた。 そこで、従来この種のアルカリ電池として妨爆
弁を有する絶縁ガスケツトを用いるとともにガス
排出孔を有する陰極封口板を用い、電池内部での
ガス発生量が増大し内部圧力が所定以上上昇する
とガスケツトの妨爆弁を破つて陰極封口板のガス
排出孔より異常ガスを外部に排出するようにした
所謂ガス排出機能を有するものがある。 ところが、このようにすると、今度は次のよう
な不都合が生じる。すなわち、一般にアルカリ電
池は電極の負電位と電解液界面での表面張力の間
に生ずる電気毛管作用や、空気中の酸素ガスが
OH-に還元される電気化学反応などが原因で電
解液が集電棒に沿つて這い上がる現象がある。こ
のため、上述のように陰極封口板のガス排出孔が
開口したままになつていると、電解液が封口板の
内面に沿つて移動してきたとき、そのままガス排
出孔を通つて外部に流れ出てしまい耐漏液性が著
しく劣化する欠点があつた。 そこで、本願発明者らは、特願昭57−191692号
において、封口板内面のガス排出孔部分から集電
棒の溶接部分およびガスケツトへの嵌合部分にか
けて、ポリエチレン、ポリプロピレン等の接着剤
被覆層を形成し、電解液の這い上がりを阻止する
とともに急激なガス発生に対してはガス排出孔部
分の被覆層を破りガスの排出を可能にした技術を
提案した。 この技術により耐洩液性を著しくも向上させる
ことができるようになつたが、封口板周縁部に沿
つての洩液経路が依然として存在し、このため十
分な耐洩液性を確保することができない問題を発
見した。 この発明はこのような問題を解決するためにな
されたもので、封口板の少なくとも内面全域と外
面周縁部分および封口板に溶接された集電棒のガ
スケツトへの嵌合部にシール剤被膜層を形成する
ことにより所定圧力以上になつた内部発生ガスを
速みやかに外部に放出できることは勿論、良好な
耐液効果を得られるアルカリ電池を提供すること
を目的とする。 以下、この発明の一実施例を図面に従い説明す
る。 図において1は筒状の陽極金属缶で、この金属
缶1はニツケルメツキ鋼板を絞り加工してなるも
のである。 金属缶1内には発電要素を充填している。この
場合、金属缶1の中心部にはゲル状亜鉛の陰極剤
2を充填し、この陰極剤2の周りに合成繊維のセ
パレータ4を介して二酸化マンガンを主体とした
陽極合剤3を充填している。 金属缶1の開口部には絶縁ガスケツト5を設け
ている。このガスケツト5はナイロン6.6、ポリ
プロピレンなどの合成樹脂により一体成形される
もので、内側円筒部51とこの内側円筒部51の
周囲に厚さ0.8〜1.8mm程度の連結部53を介して
形成される外側円筒部52とを有し、また内側円
筒部51と外側円筒部52の上部の相対向する部
分に段部54を形成するとともに外側円筒部52
の上方開口端に沿つて折返し用突壁55を形成し
ている。またガスケツト5の連結部53には電池
内圧が30〜60Kg/cm2程度の圧力に異常上昇したと
き破裂するような厚さ0.1〜0.3mm程度の肉薄部5
6を有している。 ガスケツト5の段部54に通気孔7aを有する
環状の金属支持体7を介して陰極封口板8を載置
している。この封口板8はガス排出孔8aを有
し、また内面に上記陰極剤2より導出されるとと
もに上記ガスケツトの内側円筒部51の中空部に
嵌合された集電棒6を溶接などにて固定してい
る。 この場合封口板8はガス排出孔8a部分および
内面周縁部分を含む内面全域から外面の周縁部
分、そして集電棒6のガスケツト5への嵌合部分
にかけてシール剤被膜層9を形成している。この
被膜層9はゴム系接着剤あるいは合成樹脂系のも
ので、例えばポリイソブチレン、脂肪族ポリアミ
ド樹脂、クロロスルホン化ポリエチレン、ハロプ
レンゴム、塩素化ポリエチレン、エチレン−エチ
ルアクリレート共重合体、加硫又は未加硫の天然
ゴム、SBR、ネオプレン、プチルゴム、ニトリ
ゴム、ポリブタヂエンゴム、フツ化ゴムなどの接
着剤をシール剤として用いている。 ここで、封口板8のガス排出孔8aを直径0.4
〜0.8mm程度とすればガス排出が可能であるばか
りかシール剤の粘度との関係で塗布時排出孔8a
より流れ出ないことが確認されている。また、シ
ール剤は注射器による滴下又は刷毛塗りなどにて
塗布され加圧又は減圧乾燥によつてシール剤被膜
9を形成している。このときの被膜9の肉厚は
0.05〜0.25mm程度であればガス圧の異常上昇によ
つて充分破裂する。 この状態で金属缶1の開口を半径方向に締付け
るとともに開口部を内方に折曲げガスケツト5の
折返し用突壁55を介して封口板8上を押圧する
ことにより密封口する。なお、図中10は絶縁チ
ユーブ、11は金属ジヤケツトである。 したがつて、このような構成によると、常時集
電棒6に沿つて這い上がろうとする電解液は集電
棒6のガスケツト5への嵌合部に形成されたシー
ル剤被膜層9によりその這い上り速度を大巾に抑
制することができ、しかも封口板8の内面全域か
ら外面周縁部に形成されたシール剤被膜層9によ
りガス排出口8a部分での漏液径路を断つことが
でき、さらに封口板8の内面周縁部は金属支持板
7にシール剤被膜層9を介して密着されるととも
に封口板8の外面周縁部もガスケツト5の折返し
用突壁55にシール剤被膜層9を介して密着され
これら部分での漏液径路をも断つことができるの
で封口板8の内面全域から外面周縁部にかけて良
好な耐漏液効果が得られることになる。またこの
状態で電池内部のガス圧が異常上昇すると、まず
ガスケツト5の肉薄部56が押圧され伸びきつて
破れガスは金属支持体7の通気孔7aを通つて封
口板8内部に達する。すると、今度はガス排出孔
8aを覆つている接着剤被膜層9が押圧され破裂
し、これによりガスは排気孔8aを通つて外部を
放出される。つまり、このようにすれば常時集電
棒6に沿つて這い上がろうとする電解液の移動を
抑制しつつ良好な耐漏液性を得られ、しかも電池
内部のガス圧が異常上昇になるとこれをすみやか
に外部に放出することもできる。また、封口板8
に集電棒6を溶接した状態でもシール剤を滴下又
は塗布するだけなので従来のフイルム状のものを
貼付けるのに比べ良好なシール剤被膜層が得ら
れ、この点でも良好な耐漏液性効果を期待でき
る。 ちなみにこの発明を適用したLR6形アルカルマ
ンガン電池〔A〕とシール剤被膜層を陰極封口板
のガス排出孔部分および集電体のガスケツトへの
嵌合部分に施した電池〔B〕と、陰極口板にガス
排出孔を設けているがシール剤被膜層を施してい
ない電池〔C〕と、陰極封口板にガス排出孔を全
く設けていない電池〔D〕を夫々100個作り
600mA電流で1時間強制充電して内圧を上昇さ
せ破裂試験を行なつたところ第1表の結果が得ら
れた。 ここで、各電池〔A〕,〔B〕,〔C〕,〔D〕とも
絶縁ガスケツトとして上述の実施例にて説明した
ものを用いている。また、この場合電池破裂個数
と数えるのは絶縁チユーブの裂け、集電棒の飛出
しまたは金属ジヤケツトのカシメ部分の裂けなど
電池外観に損傷を生じたもので、ガス圧によつて
ガスケツトの肉薄部が破れたものは外観損傷を生
じないので電池破裂として数えていない。
【表】 次にこれら電池〔A〕,〔B〕,〔C〕,〔D〕の各
電池100個を温度60℃、湿度60%、の雰囲気中で
所定期間貯蔵したのち漏液発生率を調べたところ
第2表の結果が得られた。
【表】 しかして、第1表および第2表の結果からこの
発明により得られた電池〔A〕は従来電池〔B〕,
〔C〕,〔D〕に比べ電池使用中異常ガスの発生に
も破裂を生じることかないばかりか常時の耐漏液
効果もすぐれていることが判明した。 なお、この発明は上記実施例にのみ限定されず
要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施でき
る。例えば上述では封口板8の内面全域から外面
の周縁部分、そして集電棒6のガスケツト5への
嵌合部分にかけてシール剤被膜層9を形成した
が、少なくとも封口板8の内面全域と集電棒6の
ガスケツト5への嵌合部分にシール剤被膜層9を
形成することにより上述と同様の効果を期待する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の一実施例を示す概略的構成図
である。 1……金属缶、2……陰極剤、3……陽極合
剤、4……セパレータ、5……ガスケツト、51
……内側円筒部、52……外側円筒部、53……
連結部、54……段部、55……突壁、56……
肉薄部、6……集電棒、7……金属支持体、7a
……通気孔、8……封口板、8a……ガス排出
孔、9……シール剤被膜層、10……絶縁チユー
ブ、11……金属ジヤケツト。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 発電要素を充填した筒状の金属缶の開口部に
    設けられ且つガス圧により破砕する肉薄部を有す
    る絶縁ガスケツトと、このガスケツト上に金属支
    持体を介して載置され且つガス排出孔を有する封
    口板と、上記発電要素より導出されるとともに上
    記ガスケツトに嵌合され且つ上記封口板に固定さ
    れる集電棒と、上記封口板の少なくとも内面全域
    と外面周縁部分および上記集電棒のガスケツトへ
    の嵌合部分に形成されたシール剤皮膜層とを具備
    したことを特徴とするアルカリ電池。 2 上記シール剤皮膜層はゴム系接着剤あるいは
    合成樹脂系接着剤からなることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載のアルカリ電池。
JP58140746A 1983-07-30 1983-07-30 アルカリ電池 Granted JPS6032246A (ja)

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JP58140746A JPS6032246A (ja) 1983-07-30 1983-07-30 アルカリ電池

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JP58140746A JPS6032246A (ja) 1983-07-30 1983-07-30 アルカリ電池

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