JPS6032246A - アルカリ電池 - 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】 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ったア
ルカリ電池に関する。

アルカリ−次電池は放電中あるいは貯蔵中に倣少なから
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鷹池自身は勿論、
電池使用機器に対し何ら問題ないが１例えば電池を急放
電したり、電池の正負極間をショートシたり、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
なガス叶を発生ずることがあり、最悪の場合寵池の破裂
事故を招くおそれがあった。

そこで、従来この種のアルカリ電池ｂ池古して妨爆弁゛
を有する絶縁ガスケットを用いるとともにガス排出孔を
有する陰極封目板を用い、Ｉα池内部でのガス発生片が
増大し内部圧力が所定以上上昇するとガスケットの妨爆
弁を破っ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Ｉ、、７．
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α「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って這い上が
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
なっている七、電解液が封目板の内面に沿って移動して
きた（ｌ！：き、そのままガス排出孔を通って外部ｌこ
流れ出てしまい劇°漏液性が著しく劣化する欠点があっ
た〇 そこで、従来、ガス排出用透孔を有する封口板０）　内
Ｗ　Ｋポリエチレン、ポリプロピレンなどの通気性耐ア
ルカリ性の合成樹脂フィルムを耐アルカリ性接着剤によ
って接着し電解液の這い上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フィルムを破りガ
スを排出可能にしたものが考えられている。

ところが、一般にアルカＩＪ　電池では封口板内面に集
電棒が溶接されているためフィルムを貼付ける際集電棒
が邪魔になり、良好な貼付状態を得るのが兼しく、この
ため電解液の這い上りを確実に阻止できず依然として耐
漏液性の点で十分の効果が得られない欠点があった。

また、従来ガス排出孔を有する（！：吉もに内面に集電
棒を溶接した封口板内面の上記ガス排出孔部分と上記集
電棒のガスケットへの嵌合部分に夫々接着剤を塗布する
ことにより電解液の這い上りを阻止するとともにガス排
出の点でも良好な結果が得られるようにしたものも考え
られている。

しかして、このものは集電棒に沿って這い上がろうとす
る電解液は集電棒のガスケットへの嵌合部分に形成され
た接着剤層によりその這い上り速度が抑制され、さらに
ガス排出孔部分の接着剤層にてガス排出孔への電解液の
漏液径路を断つことができるが、封口板周縁部について
は何らの処置がなされていないのでこの周縁部に沿って
漏液径路が依然として存在し、このため十分な耐漏液性
効果が得られない゛欠点があった。

この発明は上記の欠点を除去するためなされたもので、
陰極封口板の少なくとも内面全域および利口板に溶接さ
れた集電棒のガスケッ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った内部発生ガス
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
ッケルメッ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ット５を設けている。

このガスケット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飄ので、内＠＋１円
饋部５１）４の内側用笛部５１の周囲ソ脇貨〜１．８ｍ
ｍ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ε ５１と外側円筒部５２の上部の相対向する部分１６段部
５４を形成するとさもに外側円筒部５２の上方開口端に
沿って折返し用突壁５５を形成している。またガスケッ
ト５の連結部５３には′電池内圧が３０〜６０　ｋｇ／
Ｃｍ”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５６を有している。

ガスケット５の段部５４に通気孔７ａを有する猿状の金
属支持体７を介して陰極封口板８を載１置している。こ
の封口板８はガス排出孔Ｂａ４有し。

また内面に上記陰極剤２より導出されるとＬもに上記ガ
スケットの内側円筒部５１の中空部ｌこ嵌合された集電
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、そしで集電棒
６のガスケット５への嵌合部分にかけてシール剤被Ｎ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、ＳＢ几。

ネオプレン、ブチルゴム、ニトリゴム、ポリブタヂエン
ゴム、フッ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．
８ｎＴｎ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１１：ζｊ下又は刷毛塗りなどにて塗布され加圧又は
減圧乾燥によってシール剤被膜９を形成している。この
ときの被膜９の肉厚は０．０５〜０．２５ｒｒｍ　程度
であればガス圧の異常上昇によって充分破裂する。

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ット５の折返し用突壁５
５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０図中１０は絶縁チ−−ブ、１１は金属ジャケッ
トである。

したがって、このような購成によると、常時集電棒６に
沿って這い上がろうさＴる電解液は集ｔα棒６のガスケ
ット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ｒｌＪ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ット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、まずガスケット５の肉薄部５，６が押圧され
伸びきって破れガスは金属支持体７の通気孔７ａをｊ＋
３′ｉって封口板８内部に達する。すると、今度はガス
排出孔８ａを覆っ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を通って外部を放出さ
れる。つまり、このようにすれば常時集電棒６に沿って
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ィルム状のもの
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痛液性効果を期待できる。

ちなみにこの発１刃を適用したＬａ６形アルカルマンガ
ン電池（Ａ）とシール剤被膜店を陰極封目板のガス排出
孔部分およびユ１４宛体のガスケッ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′ｒに池〔Ｃ〕と、陰
極封目板にガス排出孔を全く設けていない電池（１）］
を夫々１００個作り６００　ｍＡ　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ったところ第１表
の結果が得られた。

ここで、各電池［：Ａ］　［Ｂ］　［Ｃ］　ＣＤ）とも
絶縁ガスケッ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救えるのは
絶縁チー−ブの裂け、集電棒の飛出しまたは金（１ジヤ
ケツトのカシメ部分の裂けなど１゛１池外覗に損傷を生
じたもので、ガス圧によってガスケットの肉薄部が破れ
たものは外ｎＪ貝潟を生じないので電池破裂として敢え
ていない。

ｇ　１　表 次にこれら電池［Ａ）　ＣＩ３〕〔Ｃ）　［Ｊ）　）の
各・Ｉｄ池１００個を温度６０℃、湿度６０チ、の雰囲
気中で所定期間貯蔵したのぢ漏液発生率を調べたところ
第２表の結果が得られた。

以丁余白 第２表 しかして、４１１１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〕は従来心池ＣＢ）　［：Ｃ］
ＣＤ）に比べ、ａ池使用中異當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
、そして果ａ俸６のガスケット５への嵌合部分にかけて
シール剤液膜層９を形成したが、少なくとも封口板８の
内面全域と集・心棒６のガスケット５への嵌合部分にシ
ール剤、波暎層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４ス・７成図で
ある。 １・・・金属缶　２・・・ｌ衾極剤 ３・・・陽極合剤　４・・・セパレータ５・・・ガスケ
ット　５１・・・内側円面部５２・・・外側円節部　５
３・・・連結部５４・・・段部　５５・・・突璧 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ｊ摸層　１
０・・・絶縁チューブ１１・・・金属ジャケット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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裂する肉薄部を有する絶縁ガ
   スケットと、このガスケッ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ットに嵌合され且つ
   上記封口板に固定される集電俸と、上記封口板の少なく
   とも内面全域および上記集電停のガスケットへの嵌合部
   分に形成されたシール剤ａ膜層とを具備したことを特徴
   とするアルカリ電池。
2. （２）　上り己シール剤被膜層は上記封口板の外面周縁
   ｉ５３分に形成された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。
3. （３）上記シール剤被）漠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範囲
   第１項又は第２項記載のアルカリ電池。