JPS6238307Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

この考案は、端子部分をガラスで封止した小型
の密閉式電池に関する。 端子部分をガラスで封止した、いわゆるハーメ
チツクシール構造を有する小型の密閉式電池は、
その密閉効果および耐久性が、他のシール材、例
えばゴム等の有機シール材で封止されたものに比
べると、概してすぐれているが、しかし、このハ
ーメチツクシール構造を有するものにおいても、
そのシール部のガラスの表面に折出物が生成する
ということが度々あつた。従来は、この折出物
は、シール部の微小な間隙から滲出して来る電解
液等によるものと考えられていた。例えば、従来
において、ハーメチツクシール構造を有する密閉
式アルカリ電池のシール部のガラス表面に、その
電池で使用されているアルカリ性の電解液と思わ
れるアルカリ性の折出物が度々生じていたことが
確認されている。このようなことから、上述の折
出物は、専ら漏液の結果生ずるものであると信じ
られていた。このような折出物は、電池の外観を
著しく損ね、場合によつてはその機器の性能にま
で影響を及ぼすものであるから、その生成はどう
しても阻止する必要がある。このため、従来にお
いては、その折出物生成の原因と考えられていた
漏液をなくすべく、様々な努力がなされて来た。
しかしそれにもかかわらず、その折出物の生成を
なくすことはできず、例えば密閉式アルカリ電池
を湿気の多い環境に置いた場合には、そのシール
部のガラス表面に滲出したアルカリ物質によつて
リーク電流が流れ、これにより電池の容量損失が
生じ、さらにリーク電流とともに電折現象が生じ
て、シール部に電折物が生成するといつた弊害が
目立つた。 この考案は、以上のような問題を解決するため
になされたものである。即ち、この考案は、上述
したシール部のガラス表面での折出物の生成を有
効に防止し、またそのシール部のガラス表面に滲
出したアルカリ物質によつて生ずるリーク電流
や、このリーク電流とともに生ずる電折物の生成
を確実に防止できるようにした小型の密閉式電池
を提供することにある。 ここで、本考案者らは、この考案をなすに際し
て一つの重要な事実を知得するに至つた。すなわ
ち、ガラスでシールされた、いわゆるハーメチツ
クシール構造を擁壁する密閉式電池のシール部の
ガラス表面に現われる折出物が、従来信じられて
いた漏液の結果によるものだけとは限られず、む
しろそのシール部のガラスそのものから滲出して
くるアルカリ物質によつて生成するものであるこ
とを知得したのである。従来、ハーメチツクシー
ル構造を有する密閉式電池においては、そのシー
ル部のガラスに含まれるアルカリ成分、例えば
Na₂O等については特に考慮されることもなかつ
たが、本考案者らの知得によれば、そのガラス中
のアルカリ成分が、通常の電子機器用のハーメチ
ツク部品、例えばメサ型トランジスタで安全とさ
れている量であつても、シール部が水に濡れた
り、あるいは電池が高湿度環境下に置かれたりす
ることにより、例えばNa₂O＋H₂O→2NaOHの如
く反応して、これが徐々にガラス表面に現われ
て、端子間にリーク電路を形成したり、また端子
間に現われる電池起電力による電解作用によつて
電折物を生成したりすることが判明したのであ
る。 この考案は、以上のような知得に基づいてなさ
れたものである。従つて、この考案による小型密
閉式電池では、電池の両極端子間の間隙をガラス
で絶縁および封止して該電池を密閉するととも
に、上記ガラスのアルカリ成分を少なく抑えるこ
とにより、ガラス表面にアルカリが滲出するのを
防止し、これにより端子間のリーク発生を防止し
て電池を保護し、また折出物の生成を防止するこ
とに成功している。 なお、本考案でガラス中のアルカリ成分のみを
問題とするのは、前述したように、たとえば
Na₂O＋H₂O→2NaOHの如く反応して強アルカリ
となり、これが徐々に電池封止部のガラス表面に
現われて、端子間にリーク電路を形成したり、電
解作用によつて電折物を生成するためであつて、
ガラスの主成分であるSiO₂は水に不溶であつ
て、アルカリ成分のような問題がないからであ
る。 また、アルカリ成分以外がたとえ水に溶解した
としても、上記のように強アルカリ性を示さない
ため電池性能に悪影響を及ぼさないからである。 以下、この考案の実施例を添附図面を参照しな
がら詳述して行く。 図は、この考案に係る小型密閉式電池の一実施
例を示したもので、同図に示すものは、偏平型に
形成された密閉式のアルカリ電池である。図にお
いて、先ず偏平型の金属製電池ケース１内に発電
要素２が内填され、端子を兼ねる棒状の金属集電
リード３と上記ケース１との間の環状間隙が、後
述する低アルカリガラス４で封止されている。上
記電池ケース１は、封底側ケース部１ａと封口側
ケース部１ｂとを互いに溶接接合したもので、封
口側ケース１ｂには、上記集電リード３が遊嵌貫
通するための透孔が設けられ、さらにこの透孔の
内周縁に沿つて環状部材としてのボス部１ｃが一
体に形成されている。 上記発電要素２は、この実施例では、例えば酸
化銀を主剤とする陽極合剤２ａ、アルカリ電解液
を含むセパレータ２ｂおよび陰極物質２ｃを積層
したもので、陽極合剤２ａは、上記ケース１の封
底側ケース部１ａに直接接触し、また陰極物質２
ｃは、皿状の金属集電板３ａを介して上記集電リ
ード３に接続されている。これにより、上記ケー
ス１が陽極端子を、集電リード３が陰極端子をそ
れぞれ兼ねるようになつている。 ここで、上記底アルカリガラス４について説明
すると、ここで言うアルカリ成分とは、主に
Na₂O，K₂O等のアルカリ金属酸化物成分のこと
で、この考案では、そのアルカリ成分の含有総量
ができるだけ少ないことが望ましい。以下の表
は、ガラスの組成例を示したものである。なお、
表示の数値は重量％を示す。

【表】 上表に例示したガラスの中で、上記ガラス４と
して使用できるのは、No.４〜10およびNo.12である
が、本考案ではアルカリ成分が7.3重量％以下の
No.４〜８およびNo.12のガラスを使用することであ
り、さらにその中でもNo.５，６，７，12がアルカ
リ成分の含有量が少なく最も適している。 ここで、以上に例示したような低アルカリ成分
のガラスを使用して密閉式電池を構成して、従来
の同タイプのものとを、電池容量の低下およびシ
ール部の電折物の生成の有無についてそれぞれ同
一条件下で試験して比較した結果を以下に示す。 なお、電池は、実施例に示したものと同タイプ
の密閉式アルカリ電池（JIS 「SR1130」）であ
る。 試験方法 シール部のガラスとして前記ガラス組成表のNo.
１〜No.12の各ガラスを用いた12種類の電池につい
て、それぞれ湿度100％、温度60℃の環境下に貯
蔵して、その間の電池容量の減少および端子間の
折出物の状態を見た。 試験結果

【表】

【表】 なお、残存容量については、6.5KΩの負荷を
接続して残圧が1.3V未満に低下するまでの放電
容量の変化を見たものである。 表に示したようにアルカリ成分が7.3重量％ま
でのものと12重量％以上のものとでは、電折物の
生成数に明らかな差がある。すなわち12重量％を
越えると貯蔵による電折物の生成数は著しく増加
する。電折物は端子間リーク（リーク電流）の原
因となるもので、電折物が生成しても端子間が電
気的に接続されなければリーク電流は流れない
が、アルカリ成分を7.3重量％以下にすることに
よりリークの原因を効果的に除去でき、特に20日
後の電折物の生成個数が１桁台となり極めて良好
な効果が得られる。 以上のように、この考案による密閉式電池で
は、電池の両極端子間の間隙をガラスで絶縁およ
び封止して該電池を密閉するとともに、上記ガラ
ス中のアルカリ成分を7.3％重量％以下にしたの
で、これにより、従来その原因が不明なために解
決できないでいた、密閉式電池のシール部のガラ
ス表面での折出物の生成が有効に防止され、また
端子間のリーク発生をなくして電池の保存性能を
高められる等、密閉式電池の性能を大きく向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

図はこの考案による密閉式アルカリ電池の一実
施例を示す断面図である。 １……電池ケース、１ｃ……環状ボス部、２…
…発電要素、３……集電リード、３ｃ……集電
板、４……低アルカリ成分ガラス。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 一方極の端子を兼ねる金属製電池ケースに他方
   極の端子を兼ねる金属製の棒状集電リードを貫通
   させるとともに、上記電池ケースと上記集電リー
   ドとの間に形成される環状隙間部分をガラスで埋
   めて、上記電池ケースと上記集電リードとを絶縁
   し、かつ上記電池ケースを封止してなる小型密閉
   式電池において、上記絶縁封止用のガラスとし
   て、SiO₂を主成分とし副成分としてB₂O₃，
   Al₂O₃，PbO，BaO，K₂O，Na₂O，Li₂O，CaO，
   SrO，U₃O₈，MgO，Feのうちのいずれか数種類
   を含み、かつアルカリ成分の含有率が7.3重量％
   以下のガラスを使用したことを特徴とする小型密
   閉式電池。