JPH0644014U - 筒形アルカリ電池用ガスケット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガスケット材料として好適なポリオレフィン
系樹脂材料を用いて、温度上昇による軟化が生じたとし
ても内圧上昇に応じて確実に溝部を破断できる筒形電池
用ガスケットを提供する。 【構成】 ガスケット６は前記集電棒５を挿通する中心
孔８ａを形成したボス部８と、ボス部８の周縁にコーン
状に拡開する斜面部９と、斜面部９の外周に立ち上げ形
成され前記負極端子板７のフランジ部７ｂの周縁を巻き
込んでカシメ付けられる立ち上げ部９ａとからなってい
る。斜面部９のボス部８を挾む１８０°対向位置には、
一対の破断用の薄肉状溝部１０が放射状に形成され、ま
たこの溝部１０の片側の接近位置にはこれに沿って斜面
部９の上部に支持リブ１１が一体に立設されている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、発熱を伴う内圧上昇により確実に破断して内圧を放出できるよう にした筒形アルカリ電池用ガスケットに関する。

【０００２】

【従来の技術】

アルカリ電池では、誤使用により電池内部にガスが発生し、内圧が異常に高く なって破裂するなどの危険性があるため、事故防止用に防爆構造が採用されてい る。この防爆構造の一例として、封口のためのガスケットのボス部からコーン状 に連続する斜面部の一部に破断用の薄肉の溝部を形成し、内圧が異常に上昇した ときにこの溝部が破断し、ガスを外部に逃がすものが使用されている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記のタイプの防爆構造を備えたアルカリ電池を、例えば密閉容器内で多数個 直列接続する際に、そのうちの一個の極性を誤って逆に接続した場合には、該当 する電池が発熱し、この熱を伴ってガスが発生する。すると、そのガス圧により ガスケットの斜面部が軟化した状態でダイヤフラム状に変形してしまい、破断を 生じないまま伸び切り、軟化した斜面部が負極端子板の内面にはりついたまま内 圧が上昇し続け、防爆構造として有効に機能せずに破裂する危険性が高い。

【０００４】 これは、ガスケットの材料として一般にポリエチレンやポリプロピレンなどの ポリオレフィン系樹脂材料を用いていることも一つの原因となっている。即ち、 電池の誤使用時、充電されたりショートしたりする場合に電池の発熱により温度 が１００℃を越える場合があるが、ポリオレフィン系樹脂材料は熱変形温度が６ ０℃前後（１８．６Kg／cm² 、荷重時）と低い為に、温度と圧力によりガスケッ トが変形し易く、肉薄部が破断せずに変形する場合があるのである。

【０００５】 これに対して材料として６，６−ナイロンなどのポリアミド系樹脂材料を用い れば、このものの耐熱性は１００℃を越えているために、ポリオレフィン系樹脂 材料を用いた場合の不具合は生じにくい。しかしながら、ポリオレフィン系に比 べて素材価格が高価である上に吸水性があり、寸法安定性に乏しく、さらにはガ ス透過性などにおいてガスケットに要求される他の性能を満足しない。

【０００６】 この考案は以上の問題を解決するものであって、その目的は、ガスケット材料 として好適なポリオレフィン系樹脂材料のように、電池の誤使用による温度上昇 により樹脂材料に軟化が生じたとしても、内圧上昇に応じて確実に溝部を破断で き、さらに安全性を向上した筒形アルカリ電池用ガスケットを提供するものであ る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

前記目的を達成するため、この考案は、負極端子板に接続された集電棒が嵌挿 される中心部と、該中心部の周囲に拡がるコーン形斜面部と、該斜面部の周囲に 立ち上げ形成され、電池ケースの開口縁にカシメ付けられる立ち上げ部とを備え た筒形アルカリ電池用ガスケットにおいて、前記斜面部に沿って放射状に形成さ れた破断用の溝部と、該溝部との接近位置にこれに沿って前記斜面部に一体に立 設され、かつ上端が前記負極端子板の内面に当接される支持リブとを備えたもの である。

【０００８】

【作用】

以上の構成によれば、発熱を伴う内圧上昇時において、支持リブの上端が負極 端子板の内面に当接しており、この状態で支持リブがガスケットの斜面部のダイ ヤフラム状の変形を押さえているので、上記斜面部に内圧が作用すると、最も破 断しやすい溝部は変形することなしに破断してガスを外部に放出する。

【０００９】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面を用いて詳細に説明する。図１はこの考案を 適用した筒形アルカリ電池の全体図を示すものである。同図におけるアルカリ電 池は、有底円筒形の正極缶１と、正極缶１の内部に有底筒形セパレータ２を介し てその中央に充填された負極活物質３および周縁に充填された正極合剤４と、負 極活物質３の中心に挿通された負極集電棒５と、中心に集電棒５の先端を挿通し 、周縁を正極缶１の開口縁に嵌合したガスケット６と、ガスケット６の上面に配 置され、その中心に集電棒６の上端をスポット溶接した負極端子板７とを備えて いる。

【００１０】 負極端子板７は凸形の皿状をなし、その中央突起７ａを端子部とし、適宣位置 にガス抜き孔が形成されているとともに、周縁フランジ部７ｂをガスケット６の 内周部を介して前記正極缶１の開口縁にカシメつけられて固定され、またこのカ シメ付けにより内部は気密に封止される。

【００１１】 ガスケット６は、ポリプロピレン，ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂 を射出成形したものであって、図２〜図４に示すように、前記集電棒５を挿通す る中心孔８ａを形成したボス部８と、ボス部８の周縁にコーン状に拡開する斜面 部９と、斜面部９の外周に立ち上げ形成され前記負極端子板７のフランジ部７ｂ の周縁を巻き込んでカシメ付けられる立ち上げ部９ａとからなっている。

【００１２】 斜面部９のボス部８を挾む１８０°対向位置には、一対の破断用の薄肉状溝部 １０が放射状に形成され、またこの溝部１０の片側の接近位置にはこれに沿って 斜面部９の上部に支持リブ１１が一体に立設されている。

【００１３】 溝部１０は断面Ｖ字形をなすもので、このＶ字形とすることにより破断しやす い構造とするとともに、前記支持リブ１１による引け防止に効果がある。またそ の深さは斜面部９の一般肉厚を０．４mmとすると、その半分の０．２mm程度の深 さに形成されている。

【００１４】 支持リブ１１の上部は前記負極端子板７の端子部７ａおよびこれに連続するフ ランジ部７ｂの内面形状に沿った形状であり、負極端子板７の内面に当接するこ とによって前記斜面部９を一定に保持する機能を持っている。

【００１５】 なお、図５，６に示すように、溝部１０の両側に沿って一対の支持リブ１１を 形成するようにしてもよい。

【００１６】 次に、以上の片側または両側に支持リブ１１を持ったガスケット６を組み込ん だこの考案によるＬＲ６形アルカリ電池と、支持リブ１１が設けられていない溝 部１０を有するガスケットを組み込んだ同規格の従来のアルカリ電池との各々を ６ケ直列に接続し、そのうちの一つを極性を逆に接続して２４時間放置し、その 電池の状態を調査したところ、この考案の電池ではサンプル数２００ケの内全て の電池でガスケットの破断が生じて内圧を解放することができたのに対し、従来 例ではサンプル数２００ケの内３つの電池で斜面部９に破断が生ぜず、伸び切っ ていることを確認した。

【００１７】 このことは発熱を伴う内圧上昇時においても支持リブ１１が斜面部９のダイヤ フラム状の変形を押さえ、この状態で斜面部９に内圧が作用するため、最も破断 しやすい溝部１０の部分で破断を生ずるものと推定される。

【００１８】 なお、図７に示すように、前記溝部１０からやや離れた位置に支持リブ１１を 一体成形したガスケットについて同一の試験を行ったところ、２００ケの内一つ に従来例と同様に伸び切って破断しないものがあり、支持リブ１１を設けること の効果が半減することが確認された。したがって、支持リブ１１の形成位置は前 記溝部１０の接近位置に限定される。

【００１９】

【考案の効果】

以上実施例によって詳細に説明したように、この考案による筒形アルカリ電池 用ガスケットにあっては、発熱を伴う内圧上昇時においても上端が負極端子板の 内面に当接した状態の支持リブが斜面部のダイヤフラム状の変形を押さえ、この 状態で斜面部に内圧が作用するため、最も破断しやすい溝部の部分で破断を生じ ガスを外部に放出するため、従来の破断用溝部のみを設けたガスケットに比べて 発熱を伴う内圧上昇時においても安全のための機構が確実に作動し、さらに安全 性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案にかかる筒形アルカリ電池の全体構成
を示す断面図である。

【図２】同ガスケット部分の要部断面図である。

【図３】同要部斜視図である。

【図４】図２のＡ−Ａ線における断面図である。

【図５】同ガスケットの他の実施例を示す要部斜視図で
ある。

【図６】同要部断面図である。

【図７】比較例による要部断面図である。

【符号の説明】

５ 集電棒 ６ ガスケット ７ 負極端子板 ８ ボス部 ９ 斜面部 １０ 破断用溝部 １１ 支持リブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 山下 勝博 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 負極端子板に接続された集電棒が嵌挿さ
   れる中心部と、該中心部の周囲に拡がるコーン形斜面部
   と、該斜面部の周囲に立ち上げ形成され、電池ケースの
   開口縁にカシメ付けられる立ち上げ部とを備えた筒形ア
   ルカリ電池用ガスケットにおいて、前記斜面部に沿って
   放射状に形成された破断用の溝部と、該溝部との接近位
   置にこれに沿って前記斜面部に一体に立設され、かつ上
   端が前記負極端子板の内面に当接される支持リブとを備
   えたことを特徴とする筒形アルカリ電池用ガスケット。