JPS6223425B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6223425B2 JPS6223425B2 JP55006596A JP659680A JPS6223425B2 JP S6223425 B2 JPS6223425 B2 JP S6223425B2 JP 55006596 A JP55006596 A JP 55006596A JP 659680 A JP659680 A JP 659680A JP S6223425 B2 JPS6223425 B2 JP S6223425B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- battery
- annular
- sealing body
- film portion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/154—Lid or cover comprising an axial bore for receiving a central current collector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
- H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Description
本発明はアルカリ電池の防爆機構に関するもの
である。 アルカリ電池においては、ガス発生を防ぐこと
は特に困難であり、負極に亜鉛を使用する場合な
どは電池の開路状態においてもわずかではあるが
亜鉛が溶解して水素ガスが発生する。また二次電
池の場合は、過充電ないしは過放電によりガス発
生が起こる。普通、電池は電解液の漏出等の防止
のため密閉構造になつているが、特にアルカリ電
解液を使用する場合は、そのクリープ性による漏
出防止のため電池容器が極めて密に密封されてい
る。そこでガス発生が起こると、ガスが内部に蓄
積され、容器の内圧が上昇する。さらに誤つて不
当な条件で放電されたり貯蔵されたりした場合に
は、その内圧上昇も急激で、遂には電池容器の破
裂に至り、電池使用機器や電池取扱者に傷害を及
ぼすことがあり極めて危険である。 本発明は、アルカリ電池において、内圧上昇時
のガス逸散機構に関するもので、急激なガス発生
においても確実にガスを電池外部へ排出させ、電
池容器の破裂を防止するものである。 従来のガス逸散機構として、封口体の一部に薄
膜部を設け、ガス圧の上昇によつて薄膜が破れて
ガスが逃げるというものがあつたが、安全なガス
逸散のためには内圧の比較的低い状態（30Kg／cm2
程度以下）で薄膜が十分破れなければならない。
そのため薄膜の肉厚としては、0.2mm以下に成形
する必要があつた。しかし、0.2mm以下の薄膜を
有する封口体の樹脂成形には、かなり高度な技術
を要し、成形金型の精度、条件管理等で難しい面
があり、成形不良の発生が避けられなかつた。 そこで、本発明は、薄膜部が0.2mm以上に成形
された封口体を使用したアルカリ電池において
も、ガス発生時に安全かつ確実にガスを外部に逸
散させる構造を提供するものである。 以下、本発明をその実施例に基づき説明する。 第１図は、本発明の実施例におけるアルカリマ
ンガン電池を示す。１は正極缶で、その内部には
二酸化マンガンと黒鉛からなる円筒形の成形正極
合剤２が配置されていて、その内側に苛性カリ、
粘性物質及び汞化亜鉛からなるゲル状負極３がセ
パレータ４を介して注入されている。５は正極缶
１の開口を封口する比較的軟質のポリエチレン等
からなる合成樹脂製封口体、６はその外側に配し
た負極底板、７は負極集電子である。負極底板６
はガス逸散孔６ａを有し、周縁部を硬質の合成樹
脂、例えばエポキシ樹脂からなる環状体８に埋設
している。また封口体５は、缶１の開口部近傍の
外側に溝入れ加工をして形成した棚部１ａと缶１
の開口端１ｂの折曲部とに挾圧される断面コ字状
部５ａと、集電子７を密にとりかこむ円筒部５ｂ
と、両者を連結する環状薄膜部５ｃ、およびコ字
状部５ａの端部に形成されセパレータ４の外側に
接する円筒部５ｄからなる。 ９は正極端子キヤツプ、１０はポリ塩化ビニル
などの熱収縮性樹脂チユーブ、１１，１２は絶縁
リング、１３は外装缶である。 この例では、環状体８の内径ａと封口体５の薄
膜部５ｃの外径ｃとは等しく、環状体８の内側上
端のエツジ部８ａは環状の薄膜部５ｃとコ字状部
５ａとの連結部に当接している。 第２図は、ガス発生時における封口体の環状薄
膜部付近の断面拡大図である。ガス発生のため封
口体５の環状薄膜部５ｃが膨張し、環状体８の内
壁上端エツジ部８ａによつて矢印ｘに示す方向の
剪断力が生じている。ガス発生が継続して電圧内
圧の上昇に伴い環状薄膜部５ｃの変形も増大する
と同時に剪断力も増大し、遂には薄膜部５ｃのエ
ツジ部８ａに当たる部分５c′が破れ、ガスが負極
底板６の逸散孔６ａより外部へ排出される仕組み
になつている。 次に、環状体８の内径ａ、封口体の環状薄膜部
５ｃの内径ｂ、外径ｃの各寸法を種々変え、環状
体８の内壁上端エツジ部８ａが環状薄膜部５ｃの
外縁、中間部、内縁に接する状態、即ち、ａ＝ｃ
の場合はエツジ部８ａが環状薄膜部５ｃの外縁に
位置し、ａ＝ｂ＋ｃ／２の場合はエツジ部８ａが薄膜 部５ｃの中間部に位置し、ａ＝ｂの場合はエツジ
部８ａが薄膜部５ｃの内縁に位置する寸法関係で
薄膜部５ｃが破壊されるときの圧力を測定する実
験を行つた。その結果を次表に示す。なお、薄膜
部の厚さは0.3mmとし、この薄膜破壊時の圧力
は、試料５個についての平均値で表した。
である。 アルカリ電池においては、ガス発生を防ぐこと
は特に困難であり、負極に亜鉛を使用する場合な
どは電池の開路状態においてもわずかではあるが
亜鉛が溶解して水素ガスが発生する。また二次電
池の場合は、過充電ないしは過放電によりガス発
生が起こる。普通、電池は電解液の漏出等の防止
のため密閉構造になつているが、特にアルカリ電
解液を使用する場合は、そのクリープ性による漏
出防止のため電池容器が極めて密に密封されてい
る。そこでガス発生が起こると、ガスが内部に蓄
積され、容器の内圧が上昇する。さらに誤つて不
当な条件で放電されたり貯蔵されたりした場合に
は、その内圧上昇も急激で、遂には電池容器の破
裂に至り、電池使用機器や電池取扱者に傷害を及
ぼすことがあり極めて危険である。 本発明は、アルカリ電池において、内圧上昇時
のガス逸散機構に関するもので、急激なガス発生
においても確実にガスを電池外部へ排出させ、電
池容器の破裂を防止するものである。 従来のガス逸散機構として、封口体の一部に薄
膜部を設け、ガス圧の上昇によつて薄膜が破れて
ガスが逃げるというものがあつたが、安全なガス
逸散のためには内圧の比較的低い状態（30Kg／cm2
程度以下）で薄膜が十分破れなければならない。
そのため薄膜の肉厚としては、0.2mm以下に成形
する必要があつた。しかし、0.2mm以下の薄膜を
有する封口体の樹脂成形には、かなり高度な技術
を要し、成形金型の精度、条件管理等で難しい面
があり、成形不良の発生が避けられなかつた。 そこで、本発明は、薄膜部が0.2mm以上に成形
された封口体を使用したアルカリ電池において
も、ガス発生時に安全かつ確実にガスを外部に逸
散させる構造を提供するものである。 以下、本発明をその実施例に基づき説明する。 第１図は、本発明の実施例におけるアルカリマ
ンガン電池を示す。１は正極缶で、その内部には
二酸化マンガンと黒鉛からなる円筒形の成形正極
合剤２が配置されていて、その内側に苛性カリ、
粘性物質及び汞化亜鉛からなるゲル状負極３がセ
パレータ４を介して注入されている。５は正極缶
１の開口を封口する比較的軟質のポリエチレン等
からなる合成樹脂製封口体、６はその外側に配し
た負極底板、７は負極集電子である。負極底板６
はガス逸散孔６ａを有し、周縁部を硬質の合成樹
脂、例えばエポキシ樹脂からなる環状体８に埋設
している。また封口体５は、缶１の開口部近傍の
外側に溝入れ加工をして形成した棚部１ａと缶１
の開口端１ｂの折曲部とに挾圧される断面コ字状
部５ａと、集電子７を密にとりかこむ円筒部５ｂ
と、両者を連結する環状薄膜部５ｃ、およびコ字
状部５ａの端部に形成されセパレータ４の外側に
接する円筒部５ｄからなる。 ９は正極端子キヤツプ、１０はポリ塩化ビニル
などの熱収縮性樹脂チユーブ、１１，１２は絶縁
リング、１３は外装缶である。 この例では、環状体８の内径ａと封口体５の薄
膜部５ｃの外径ｃとは等しく、環状体８の内側上
端のエツジ部８ａは環状の薄膜部５ｃとコ字状部
５ａとの連結部に当接している。 第２図は、ガス発生時における封口体の環状薄
膜部付近の断面拡大図である。ガス発生のため封
口体５の環状薄膜部５ｃが膨張し、環状体８の内
壁上端エツジ部８ａによつて矢印ｘに示す方向の
剪断力が生じている。ガス発生が継続して電圧内
圧の上昇に伴い環状薄膜部５ｃの変形も増大する
と同時に剪断力も増大し、遂には薄膜部５ｃのエ
ツジ部８ａに当たる部分５c′が破れ、ガスが負極
底板６の逸散孔６ａより外部へ排出される仕組み
になつている。 次に、環状体８の内径ａ、封口体の環状薄膜部
５ｃの内径ｂ、外径ｃの各寸法を種々変え、環状
体８の内壁上端エツジ部８ａが環状薄膜部５ｃの
外縁、中間部、内縁に接する状態、即ち、ａ＝ｃ
の場合はエツジ部８ａが環状薄膜部５ｃの外縁に
位置し、ａ＝ｂ＋ｃ／２の場合はエツジ部８ａが薄膜 部５ｃの中間部に位置し、ａ＝ｂの場合はエツジ
部８ａが薄膜部５ｃの内縁に位置する寸法関係で
薄膜部５ｃが破壊されるときの圧力を測定する実
験を行つた。その結果を次表に示す。なお、薄膜
部の厚さは0.3mmとし、この薄膜破壊時の圧力
は、試料５個についての平均値で表した。
【表】
第１表に示すように、
ｂ≦ａ＜ｂ＋ｃ／２
なる関係がある場合は、薄膜部５ｃはその膨張す
る面積が小さいため破壊されにくく、電池の破壊
に至るものがあり、危険である。一方、 ｂ＋ｃ／２≦ａ≦ｃ なる関係にあれば、30Kg／cm2程度以下の圧力で薄
膜部５ｃが破れ、安全にガス逸散が行われる。さ
らに上記の関係を保つて、薄膜部５ｃの外径寸法
ｃと環状体８のエツジ部８ａの内径寸法ａとが近
接しているほどより低い圧力で薄膜部が破れるこ
とも確認された。 次に、LR6の電池に適用したときの試験結果を
説明する。ａ、ｂ、ｃを第１表のNo.２の値にし、
薄膜部５ｃの厚さを0.3mmにした電池をＡとす
る。比較例として、ａ、ｂ、ｃをＡと同じ寸法関
係とし、薄膜部５ｃの厚さを0.15mmにした電池を
Ｂ、ａ、ｂ、ｃを第１表のNo.４の値とし、薄膜部
の厚さを0.3mmとした電池をＣとし、Ａの電池の
環状体８の内周縁のエツジ８ａを除き、代りに半
径１mmの丸みＲをつけた電池をＤとする。 これらの各電池について、３個の電池によつて
逆装填した１個の電池が充電される状態に１時間
接続して電池の破裂防止効果を調べた。また60℃
で１カ月保存して耐漏液性を調べた。これらの結
果を第２表に示す。なお、試料数は200個とし
た。これらの電池の正極缶の封口強度は、最大内
圧100Kg／cm2まで耐えうるものであつた。
る面積が小さいため破壊されにくく、電池の破壊
に至るものがあり、危険である。一方、 ｂ＋ｃ／２≦ａ≦ｃ なる関係にあれば、30Kg／cm2程度以下の圧力で薄
膜部５ｃが破れ、安全にガス逸散が行われる。さ
らに上記の関係を保つて、薄膜部５ｃの外径寸法
ｃと環状体８のエツジ部８ａの内径寸法ａとが近
接しているほどより低い圧力で薄膜部が破れるこ
とも確認された。 次に、LR6の電池に適用したときの試験結果を
説明する。ａ、ｂ、ｃを第１表のNo.２の値にし、
薄膜部５ｃの厚さを0.3mmにした電池をＡとす
る。比較例として、ａ、ｂ、ｃをＡと同じ寸法関
係とし、薄膜部５ｃの厚さを0.15mmにした電池を
Ｂ、ａ、ｂ、ｃを第１表のNo.４の値とし、薄膜部
の厚さを0.3mmとした電池をＣとし、Ａの電池の
環状体８の内周縁のエツジ８ａを除き、代りに半
径１mmの丸みＲをつけた電池をＤとする。 これらの各電池について、３個の電池によつて
逆装填した１個の電池が充電される状態に１時間
接続して電池の破裂防止効果を調べた。また60℃
で１カ月保存して耐漏液性を調べた。これらの結
果を第２表に示す。なお、試料数は200個とし
た。これらの電池の正極缶の封口強度は、最大内
圧100Kg／cm2まで耐えうるものであつた。
【表】
薄膜部を薄くした電池Ｂでは、破裂防止には効
果があるが、成形不良などによる薄膜部のピンホ
ールより漏液する不都合があり、薄膜部を厚くし
た電池Ｃでは耐漏液性はよいが、破裂防止効果が
悪い。Ｃと同様に環状体のエツジ部を除き、代り
に丸みＲをつけた電池Ｄでも耐漏液はよいが、丸
みＲが薄膜部に接する状態では、内圧増大による
薄膜の膨張に際しても薄膜に剪断力が十分に作用
せず、薄膜破壊が十分でないため、破裂防止効果
は乏しい。 なお、電池Ｄにおける薄膜部破壊時の圧力を測
定した結果、103Kg／cm2であつた。この値は正極
缶の封口強度にほぼ一致し、安全なガス逸散がで
きなかつたものと思われる。このことから、環状
体の内周上端のエツジ部の存在が、膨張する薄膜
に対しての剪断力を増し、薄膜破壊に十分な効果
を発揮する、本発明の電池Ａは、耐漏液性、破裂
防止いずれも優れている。 以上のように、本発明によれば、耐漏液性に優
れ、内圧の異常上昇時には安全に、かつ確実にガ
スを外部に逸散し、破裂のないアルカリ電池を得
ることができる。
果があるが、成形不良などによる薄膜部のピンホ
ールより漏液する不都合があり、薄膜部を厚くし
た電池Ｃでは耐漏液性はよいが、破裂防止効果が
悪い。Ｃと同様に環状体のエツジ部を除き、代り
に丸みＲをつけた電池Ｄでも耐漏液はよいが、丸
みＲが薄膜部に接する状態では、内圧増大による
薄膜の膨張に際しても薄膜に剪断力が十分に作用
せず、薄膜破壊が十分でないため、破裂防止効果
は乏しい。 なお、電池Ｄにおける薄膜部破壊時の圧力を測
定した結果、103Kg／cm2であつた。この値は正極
缶の封口強度にほぼ一致し、安全なガス逸散がで
きなかつたものと思われる。このことから、環状
体の内周上端のエツジ部の存在が、膨張する薄膜
に対しての剪断力を増し、薄膜破壊に十分な効果
を発揮する、本発明の電池Ａは、耐漏液性、破裂
防止いずれも優れている。 以上のように、本発明によれば、耐漏液性に優
れ、内圧の異常上昇時には安全に、かつ確実にガ
スを外部に逸散し、破裂のないアルカリ電池を得
ることができる。
第１図は本発明の実施例の電池を示す要部欠截
側面図、第２図は内圧上昇時における封口体の薄
膜部付近の拡大断面図である。 １……正極缶、２……正極合剤、３……負極、
４……セパレータ、５……封口体、５ａ……断面
コ字状部、５ｂ……円筒部、５ｃ……薄膜部、６
……負極底板、６ａ……ガス逸散孔、７……集電
子、８……環状体、８ａ……エツジ部。
側面図、第２図は内圧上昇時における封口体の薄
膜部付近の拡大断面図である。 １……正極缶、２……正極合剤、３……負極、
４……セパレータ、５……封口体、５ａ……断面
コ字状部、５ｂ……円筒部、５ｃ……薄膜部、６
……負極底板、６ａ……ガス逸散孔、７……集電
子、８……環状体、８ａ……エツジ部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 発電要素を収納した正極缶と、正極缶の開口
を封口する合成樹脂製封口体と、この封口体の外
側に配設したガス逸散孔を有する負極底板とを備
えるアルカリ電池において、前記底板がその周縁
に硬質の合成樹脂からなる環状体を有するととも
に、前記封口体が負極集電子をとりかこむ円筒部
と前記環状体をおおう断面コ字状部および前記円
筒部と断面コ字状部とを連結する環状の薄膜部を
有し、前記環状体の内周上端エツジ部を封口体の
薄膜部に当接させたことを特徴とするアルカリ電
池。 ２ 環状体の内径寸法をａ、封口体の薄膜部の内
径および外径寸法をそれぞれｂおよびｃとしたと
き、 ｂ＋ｃ／２≦ａ≦ｃ なる関係にある特許請求の範囲第１項記載のアル
カリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP659680A JPS56103861A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP659680A JPS56103861A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Alkaline battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56103861A JPS56103861A (en) | 1981-08-19 |
| JPS6223425B2 true JPS6223425B2 (ja) | 1987-05-22 |
Family
ID=11642703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP659680A Granted JPS56103861A (en) | 1980-01-22 | 1980-01-22 | Alkaline battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56103861A (ja) |
-
1980
- 1980-01-22 JP JP659680A patent/JPS56103861A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56103861A (en) | 1981-08-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20040170887A1 (en) | Non-aqueous electrolytic secondary battery | |
| EP0973213A1 (en) | Explosion-proof nonaqueous electrolyte secondary cell and rupture pressure setting method therefor | |
| JP2000504479A (ja) | 回路遮断端子を備えた密封電気化学的電池 | |
| JPH06196150A (ja) | 電池および電池の製造方法 | |
| KR100202928B1 (ko) | 유기 전해액 전지용 안전장치 | |
| US4584248A (en) | Sealed lead-acid secondary cell | |
| JP4080131B2 (ja) | マンガン乾電池 | |
| GB2058440A (en) | Improvements in or Relating to Galvanic Cells | |
| JPS6224903B2 (ja) | ||
| JPS6223425B2 (ja) | ||
| JP3527548B2 (ja) | 二次電池用安全装置および安全装置付き非水電解質二次電池 | |
| US4074023A (en) | Primary dry cell with masked separator | |
| KR20040110535A (ko) | 파열기구를 구비한 이차전지 조립체 | |
| JPH07122247A (ja) | 筒形アルカリ電池 | |
| JPH10214609A (ja) | 密閉型電池の安全構造 | |
| EP0322872B1 (en) | Dry cell | |
| JPH02117063A (ja) | 筒形アルカリ電池 | |
| JPH07296790A (ja) | 角型密閉式電池 | |
| JPH0389454A (ja) | 筒形アルカリ電池 | |
| JPS60200456A (ja) | 密閉式円筒形アルカリ蓄電池 | |
| JPH047062B2 (ja) | ||
| JP3158946B2 (ja) | 密閉型電池 | |
| JPH0584026U (ja) | 有機電解液電池 | |
| JPH055642Y2 (ja) | ||
| JPS6035171Y2 (ja) | アルカリ電池 |