JPH08287888A - マンガン電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】マンガン電池における誤使用によって生ずる電
池の破裂を防止して、安全性を高めること。 【解決手段】亜鉛缶の開口部を封口体で封口し、亜鉛缶
と封口体との接触部に環状のかしめを形成させたマンガ
ン電池において、炭素棒の頭部にはめられた正極キャッ
プ９の封口体７より突出した部分にガス抜き孔９Ａを設
け、封口体７と亜鉛缶１との接触部および封口体７と炭
素棒６との接触部に密閉材８Ａをリング状に設けること
によって、誤使用によって生じたガスを放出し易くさ
せ、破裂を防止する。また、この構造に変更することで
コストダウンができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は誤使用に対する安全
性の高いマンガン電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の単４形および単５形の小型マンガ
ン電池の構造を図２によって説明する。図４に示すよう
に、これらの電池では、亜鉛缶１内にセパレータ２、底
紙３、正極合剤４、つば紙５および炭素棒６が収容され
ており、亜鉛缶１の開口部にはモールドトップを用いた
封口体７が配置されている。亜鉛缶１と封口体７との接
触部のほぼ中央位置には内側に向かってかしめ部１Ａが
形成され、このかしめによって封口体を圧縮して電池内
部を密閉状態に保つようにしている。炭素棒６の頭部に
は正極キャップ９がはめ込まれ、この正極キャップ９の
周縁部は封口体７に食い込んでいるので、それによって
正極キャップは固定されている。また、亜鉛缶１の外周
部には、熱収縮性樹脂ラベルまたは樹脂チューブからな
る外装材１１が装着されている。

【０００３】上記のマンガン電池では、単１形、単２
形、単３形の電池などで使用されている金属外装缶を使
用していないので、亜鉛缶の内容積を大きくして正極合
剤を多く充填できる。そのため放電容量が向上すると共
にコストの低減ができる。また、前記したように、亜鉛
缶１と封口体７との接触部のほぼ中央を内側にかしめ、
封口体を局部的に締め付けることによって、電池の密閉
性を高めている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誤使用
などにより電池が充電されるような場合（例えば、４個
以上の電池を直列に接続して使用する時に、その内の１
個を逆向きに接続して使用するとその電池は他の電池に
よって充電されることになる）、電解液の電気分解が起
こってガスが発生するが、特に発生量が多いときには内
圧が高くなって電池が破裂することがある。また、電池
の破裂によって、使用機器が破損するなどの事故が生ず
る。

【０００５】これを避けるために亜鉛缶と封口体との接
触部のかしめを弱くすると、密閉性が保たれなくなって
貯蔵特性が低下する。また、かしめによる密閉の他につ
ば紙の上部に密閉材を流し込むという方法も行われる
が、つば紙が傾いていた場合には密閉材がつば紙の一端
に集まってしまい、全体を覆うことができなくなって封
口不良になるということが生ずる。

【０００６】本発明は上記問題に対処してなされたもの
で、誤使用などによる電池の破裂を防止し、安全性が高
くしかも貯蔵特性が高いマンガン電池を提供することを
目的としたものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、炭素
棒、正極合剤、セパレータを収容した亜鉛缶の開口部を
封口体で封口し、正極キャップを封口体上部より突出さ
せ、亜鉛缶と封口体との接触部に環状のかしめを形成さ
せたマンガン電池において、正極キャップの封口体より
突出した部分にガス抜き孔を設け、封口体と亜鉛缶との
接触部および封口体と炭素棒との接触部に密閉材をリン
グ状に設けたことを特徴とする。正極キャップのガス抜
き孔の位置は側面または上部中心が好ましい。また、上
記マンガン電池においては、電池の開路電圧は１．６４
０Ｖ以下とすることが好ましい。

【０００８】本発明のマンガン電池では、正極キャップ
の封口体より突出した部分にガス抜き孔があるので、誤
使用により電池内にガスが発生して内部圧力が上昇する
と、ガスが炭素棒の中を通ってガス抜き孔から電池外部
に放出される。したがって電池の内部圧力は低下して破
裂が防止される。ガス抜き孔の大きさは０．６〜０．８
ｍｍが好ましく、これ以上だと外観上好ましくない。こ
のガス抜き穴はあくまでもガスの逃げ道であるので、こ
れにより漏液が生じたり封口性が悪くなることはない。

【０００９】正極キャップのガス抜き孔の位置は側面ま
たは上部中心が好ましい。側面であれば目立たず、２〜
３個設けることが好ましい。また上部の中心の方が外観
上好ましい。

【００１０】また、従来の密閉材は塗布量が多すぎるた
め、亜鉛缶と封口体の間からガスが逃げられず破裂に至
るが、本発明の電池では密閉材をリング状に塗布しただ
けであるので、ガスの逃げ道を塞ぐことはなく、このよ
うな問題を防ぐことができる。密閉材は少量ではある
が、封口体と亜鉛缶との間および封口体と炭素棒との間
をしっかりシールするので、貯蔵特性が悪化することは
なく、コストダウンもできる。また、従来と塗布方法が
変わったため、今まで密閉剤を流し込んでいた平つば紙
が無用となり、さらにコストダウンできる。

【００１１】しかしながら、電池の開路電圧が高い場合
には、誤使用による充電によりさらに開路電圧が高くな
り、上記のようなガス抜けの穴があっても電池破裂を防
止できない場合があるので、開路電圧は１．６４０Ｖ以
下が好ましい。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を参照して
説明する。 （実施例１）図１は本発明の一実施例であるマンガン電
池の断面図である。図１において、図４に示す従来のマ
ンガン電池と同一部分には同一の符号がつけられてい
る。

【００１３】すなわち、本実施例の電池は、従来の電池
と同様に、亜鉛缶１内にセパレータ２、底紙３、正極合
剤４、つば紙５および炭素棒６が収容されており、亜鉛
缶１の開口部には封口体７が配置されている。炭素棒６
の下部は、つば紙５と正極合剤４の中央部を貫通して底
紙３に達しており、上部は封口体７を貫通して上方に突
き出ている。封口体７と亜鉛缶１との接触部には従来と
同様に環状のかしめ部１Ａが形成されており、このかし
めによって電池内部は密閉状態に保たれている。また、
亜鉛缶１の開口先端部１Ｂは上記のかしめに先立って内
側に折り曲げられ、かしめ部１Ａの締付け力が低下する
のを防止すると共に、封口体７が亜鉛缶１の開口部から
飛び出すのを防止している。

【００１４】上記構造のマンガン電池において、亜鉛缶
１と封口体７とが接触する最下部分および炭素棒６と封
口体７とが接触する最下部分に密閉材８Ａがリング状に
塗布されている。また、炭素棒６の頭部には正極キャッ
プ９がはめ込まれ、この正極キャップ９の周縁部は封口
体７に食い込んでいるので、それによって正極キャップ
は固定されている。正極キャップ９には封口体７の上に
出ている部分の側面に直径０．５〜０．８ｃｍのガス抜
き孔９Ａが設けられている。この孔は本実施例では２個
であるが、３〜４個でもよい。

【００１５】亜鉛缶１の底部には負極端子板１０が配設
され、亜鉛缶１の外周部には外装材１１が装着されてい
る。外装材１１によって亜鉛缶の外周面と負極端子板１
０の底部周縁部が被覆されている。上記外装材１１は熱
収縮性樹脂チューブまたは樹脂ラベルからなる。なお、
正極合剤４中には、電圧調整剤（例えば酸化亜鉛）を通
常よりも多量にいれて開路電圧を１．６４０Ｖと低めに
設定した。

【００１６】次に比較例１として用いたマンガン電池に
ついて説明する。比較例１のマンガン電池は図４に示す
従来のものである。上記実施例のマンガン電池との相違
は、つば紙５の数ｍｍ上に平つば紙１２が設置されてお
り、その上に多量の密閉材８が流し込まれており、さら
に正極キャップ９側面にガス抜き孔が設けられていない
点である。また、正極合剤中の電圧調整剤も通常のまま
で、電池電圧は１．６８０Ｖあり、従来の電池と同じで
ある。

【００１７】比較例２〜４は表１に示すように、正極キ
ャップの孔の有無、シール剤の塗布位置、開路電圧のい
ずれかの点で実施例１と相違させたが、それ以外の点で
は実施例１と同様な電池を用いた。開路電圧は表示のと
うりである。

【００１８】上記の実施例１および比較例１〜４のマン
ガン電池をそれぞれ２０個づつ用いて、電池の試験を行
った。試験は、４個中１個を逆向きに装填して充電さ
せ、充電された電池の破裂が生ずる個数を調査した。そ
の結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】表１に示すように、本発明の実施例１の電
池は破裂を起こすものがまったくなく、たとえ誤使用に
より充電されることがあっても、安全性の高いことが確
認された。なお、正極キャップに孔の開いている実施例
１の電池と孔の開いていない比較例２の電池とを、４５
℃で１か月間貯蔵した後、耐漏液性および電気特性を調
査したが、実施例１の電池は比較例２の電池にまったく
遜色なく、孔が開いていることで封口が劣ることのない
ことが証明された。

【００２１】さらに実施例１と比較例４とを比較してシ
ール材の塗布条件の違いによる影響を調べた。すなわ
ち、上記２種の電池を４５℃で１か月間貯蔵した後、電
気特性を調べたところ、比較例４の電池は１００個中３
個がドライアップしていたが、実施例１の電池はどれも
維持率がよく、貯蔵性に優れていた。比較例の不良品は
平つば紙が傾いており、不均一に密閉材が塗布されて隙
間があったため、封口不良となったものと思われる。

【００２２】（実施例２）図２は本実施例のマンガン電
池の断面図である。また図３は図２のマンガン電池の正
極キャップの上面図である。これらの図において、図４
に示す従来のマンガン電池と同一部分には同一の符号が
つけられている。

【００２３】本実施例の電池は、上記実施例１とガス抜
き孔の位置が異なるだけで、それ以外は実施例１と同様
である。すなわち本実施例では、正極キャップ９の封口
体７の上に出ている部分の上面の中心に直径０．６〜
０．８ｃｍのガス抜き孔９Ａが設けられている。

【００２４】次に比較例として用いたマンガン電池につ
いて説明する。比較例１のマンガン電池は上記実施例１
において比較例１としたものである。比較例５〜７は表
２に示すように、正極キャップの孔の有無、シール剤の
塗布位置、開路電圧のいずれかの点で実施例２と相違さ
せたが、それ以外の点では実施例２と同様な電池を用い
た。開路電圧は表示のとうりである。

【００２５】上記の実施例２および比較例５〜７のマン
ガン電池をそれぞれ２０個づつ用いて、電池の試験を行
った。試験は、４個中１個を逆向きに装填して充電さ
せ、充電された電池の破裂が生ずる個数を調査した。そ
の結果を表２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】表２に示すように、本発明の実施例２の電
池は破裂を起こすものがまったくなく、たとえ誤使用に
より充電されることがあっても、安全性の高いことが確
認された。なお、正極キャップに孔の設けてある実施例
２の電池と孔の設けていない比較例５の電池とを、４５
℃で１か月間貯蔵した後、耐漏液性および電気特性を調
査したが、実施例２の電池は比較例５の電池にまったく
遜色なく、孔が設けてあることで封口が劣ることのない
ことが証明された。

【００２８】さらに実施例と比較例７とを比較してシー
ル材の塗布条件の違いによる影響を調べた。すなわち、
上記２種の電池を４５℃で１か月間貯蔵した後、電気特
性を調べたところ、比較例７の電池は１００個中３個が
ドライアップしていたが、実施例の電池はどれも維持率
がよく、貯蔵性に優れていた。比較例の不良品は平つば
紙が傾いており、不均一に密閉材が塗布されて隙間があ
ったため、封口不良となったものと思われる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のマンガン
電池は、誤って充電されたときでも破裂することがな
く、誤使用に対する安全性が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるマンガン電池の断面
図。

【図２】本発明の他の実施例であるマンガン電池の断面
図。

【図３】図２のマンガン電池における正極キャップの上
面図。

【図４】従来のマンガン電池の断面図。

【符号の説明】

１…亜鉛缶、１Ａ…かしめ部、２…セパレータ、３…底
紙、４…正極合剤、５…つば紙、６…炭素棒、７…封口
体、８…密閉材、８Ａ…リング状密閉材、９…正極キャ
ップ、９Ａ…ガス抜き孔、１０…負極端子板、１１…外
装材、１２…平つば紙。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炭素棒、正極合剤、セパレータを収容し
   た亜鉛缶の開口部を封口体で封口し、亜鉛缶と封口体と
   の接触部に環状のかしめを形成させたマンガン電池にお
   いて、炭素棒の頭部にはめられた正極キャップの封口体
   より突出した部分にガス抜き孔を設け、封口体と亜鉛缶
   との接触部および封口体と炭素棒との接触部に密閉材を
   リング状に設けたことを特徴とするマンガン電池。
2. 【請求項２】 ガス抜き孔の位置が正極キャップの封口
   体より突出した側面である請求項１記載のマンガン電
   池。
3. 【請求項３】 ガス抜き孔の位置が正極キャップの封口
   体より突出した上面の中心である請求項１記載のマンガ
   ン電池。
4. 【請求項４】 電池の開路電圧を１．６４０Ｖ以下とす
   る請求項１記載のマンガン電池。