JP4186485B2

JP4186485B2 - Sealing gasket for alkaline batteries

Info

Publication number: JP4186485B2
Application number: JP2002066670A
Authority: JP
Inventors: 秀典都築; 勝博山下; 吉郎原田
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 2002-03-12
Filing date: 2002-03-12
Publication date: 2008-11-26
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: JP2003272579A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ電池の正極缶と負極端子との間に介装される合成樹脂製の封口ガスケット、すなわちアルカリ電池用の封口ガスケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来この種の封口ガスケットにおいては、アルカリ電池の誤使用などによるガス破裂を避けるべく、ボス部の周囲に薄肉部を形成するとともに、この薄肉部の周囲に、同じ高さを有する複数個（例えば、４個）のリブを等角度間隔で負極端子側に突設して防爆を図っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これでは、高温下においてアルカリ電池内でガス発生が起きた場合に封口ガスケットが軟化することから、リブが高すぎても低すぎても安全上の問題が生じていた。すなわち、リブが高ければ、薄肉部が破断して安全弁が作動する前にリブが負極端子に当接してしまい、安全弁が十全に機能しない恐れがある。逆に、リブが低いと、リブの周囲の封口ガスケット部位まで負極端子に当たってガスの抜け道を塞いでしまい、アルカリ電池の破裂に至る危険性がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑み、高温下においても安全性の高いアルカリ電池用の封口ガスケットを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明のうち請求項１に係る発明は、アルカリ電池の正極缶と負極端子との間に介装される封口ガスケット（１）であって、円盤状の本体（２）の中央にボス部（７）を形成し、このボス部の周囲に薄肉部（８）を形成し、この薄肉部の周囲に複数のリブ（３、４、５、６）を前記負極端子側に突設した封口ガスケットにおいて、前記リブの高さを複数種類として構成される。ここでは、低い方のリブの高さがゼロである場合も含む。
【０００６】
こうした構成を採用することにより、封口ガスケットが熱で軟化した場合、高いリブが負極端子に当接しても反対側（低いリブ付近）が安全弁として正常に作動し、また、低いリブ周囲の封口ガスケット部位が負極端子に当たってガスの抜け道を塞いでも反対側（高いリブ付近）からガスが抜けるように作用する。
【０００７】
また、本発明のうち請求項２に係る発明は、上記アルカリ電池用の封口ガスケットにおいて、高いリブを低いリブの２倍以上の高さとして構成される。
【０００８】
また、本発明のうち請求項３に係る発明は、アルカリ電池の正極缶と負極端子との間に介装される封口ガスケット（１）であって、円盤状の本体（２）の中央にボス部（７）を形成し、このボス部の周囲に薄肉部（８）を形成し、この薄肉部の周囲に複数のリブ（３、４、５、６）を前記負極端子側に突設した封口ガスケットにおいて、前記リブの角度間隔を不均一として構成される。
【０００９】
こうした構成を採用することにより、封口ガスケットの軟化具合が変化しても封口ガスケットのいずれかの部位からガスが抜けるように作用する。
【００１０】
また、本発明のうち請求項４に係る発明は、上記アルカリ電池用の封口ガスケットにおいて、少なくとも１個のリブの高さを負極端子と当該リブの基部との間隔の１／３以上として構成される。
【００１１】
さらに、本発明のうち請求項５に係る発明は、上記アルカリ電池用の封口ガスケットにおいて、リブの負極端子側の面積を３ｍｍ²以上として構成される。
【００１２】
なお、括弧内の符号は図面において対応する要素を表す便宜的なものであり、したがって、本発明は図面上の記載に限定拘束されるものではない。このことは「特許請求の範囲」の欄についても同様である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るアルカリ電池用の封口ガスケットの第１の実施形態を示す模式図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。
【００１４】
このアルカリ電池用の封口ガスケット１は、図１に示すように、円盤状の本体２を有しており、本体２の中央には円筒状のボス部７が形成されている。ボス部７の周囲にはその全周にわたって薄肉部８が形成されており、薄肉部８の周囲には４個のリブ３、４、５、６が等角度間隔（つまり、９０°間隔）で配置して負極端子側（図１（ｂ）上側）に突設されている。ここで、２個のリブ３、４は残り２個のリブ５、６より高くなっている。
【００１５】
したがって、この封口ガスケット１を用いれば、高温下においても安全性の高いアルカリ電池を組み立てることができる。すなわち、封口ガスケット１が熱で軟化した場合、高いリブ３、４が負極端子（図示せず）に当接しても反対側（低いリブ５、６付近）が安全弁として正常に作動し、また、低いリブ５、６周囲の封口ガスケット１部位が負極端子に当たってガスの抜け道を塞いでも反対側（高いリブ３、４付近）からガスが抜けるので、アルカリ電池の誤使用などによるガス破裂を避けることが可能となる。
【００１６】
なお、上述した第１の実施形態においては、４個のリブ３、４、５、６のうち２個のリブ３、４を残り２個のリブ５、６より高く形成した封口ガスケット１について説明したが、図２に示すように、低い方のリブ５、６の高さをゼロにしても構わない。
【００１７】
また、上述した第１の実施形態では、すべてのリブ３、４、５、６を等角度間隔で配置した封口ガスケット１について説明したが、図３に示すように、これらリブ３、４、５、６の角度間隔を不均一とすることもできる。この場合は、封口ガスケット１の軟化具合が変化しても封口ガスケット１のいずれかの部位からガスが抜けるので、アルカリ電池の高温下での安全性を高めることができる。
【００１８】
さらに、上述した第１の実施形態では、図１（ｂ）に示すように、リブ３、４、５、６の断面が矩形である封口ガスケット１について説明したが、図４に示すように、台形断面のリブ３、４、５、６を採用してもよい。
【００１９】
上述した効果を確かめるべく、各種の封口ガスケット１を用いた９種類の単１型アルカリ電池（比較例１、２、実施例１〜７）を４０個ずつ試作し、温度６０℃で４個直列２４時間連続ショート試験（以下、４直試験と略記）および８個直列２４時間連続ショート試験（以下、８直試験と略記）を実施した。その結果をまとめて表１に示す。
【表１】

【００２０】
表１から明らかなように、リブを形成していない比較例１においては、４直試験で４０個のうち１０個（２５％）が破裂（蒸気圧による破裂を含む。以下同様）し、８直試験で４０個のうち５個（１２．５％）が破裂した。また、同じ高さを有する４個のリブを９０°間隔で配設した比較例２においては、４直試験で４０個のうち４個（１０％）が破裂し、８直試験で４０個のうち５個（１２．５％）が破裂した。
【００２１】
これらに対し、高いリブと低いリブが２個ずつ混在する実施例１、２においては、４直試験でガス破裂を起こしたものは皆無であり、８直試験で４０個のうち破裂したのは１個以下であった。特に、高いリブが低いリブの２倍以上の高さである実施例１では、８直試験でもガス破裂を起こしたものは皆無であった。
【００２２】
また、１〜２個のリブを不均一な角度間隔で配設した実施例３〜７においては、４直試験でガス破裂を起こしたものは皆無であり、８直試験で４０個のうち破裂したのは３個以下であった。とりわけ、少なくとも１個のリブの高さが負極端子とそのリブの基部との間隔の１／３以上である実施例３、５〜７では、８直試験で４０個のうち破裂したのは２個以下に減少した。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１、２、４、５に係る発明によれば、封口ガスケットが熱で軟化した場合、高いリブが負極端子に当接しても反対側（低いリブ付近）が安全弁として正常に作動し、また、低いリブ周囲の封口ガスケット部位が負極端子に当たってガスの抜け道を塞いでも反対側（高いリブ付近）からガスが抜けることから、高温下においても安全性の高いアルカリ電池用の封口ガスケットを提供することができる。
【００２４】
また、本発明のうち請求項３〜５に係る発明によれば、封口ガスケットの軟化具合が変化しても封口ガスケットのいずれかの部位からガスが抜けるため、高温下においても安全性の高いアルカリ電池用の封口ガスケットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアルカリ電池用の封口ガスケットの第１の実施形態を示す模式図であって、（ａ）はその平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線による断面図である。
【図２】本発明に係るアルカリ電池用の封口ガスケットの第２の実施形態を示す平面図である。
【図３】本発明に係るアルカリ電池用の封口ガスケットの第３の実施形態を示す平面図である。
【図４】本発明に係るアルカリ電池用の封口ガスケットの第４の実施形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１……封口ガスケット
２……本体
３、４、５、６……リブ
７……ボス部
８……薄肉部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a synthetic resin sealing gasket interposed between a positive electrode can and a negative electrode terminal of an alkaline battery, that is, a sealing gasket for an alkaline battery.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in this type of sealing gasket, in order to avoid gas rupture due to misuse of alkaline batteries, etc., a thin portion is formed around the boss portion, and a plurality of (for example, the same height around the thin portion) (for example, 4) ribs were projected on the negative electrode terminal side at equal angular intervals to prevent explosion.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this case, since the sealing gasket is softened when gas is generated in the alkaline battery at a high temperature, there has been a safety problem even if the rib is too high or too low. In other words, if the rib is high, the thin wall portion is broken and the rib comes into contact with the negative electrode terminal before the safety valve is activated, and the safety valve may not function fully. On the other hand, if the rib is low, there is a risk that the alkaline battery may be ruptured by hitting the negative electrode terminal up to the sealing gasket portion around the rib and blocking the passage of gas.
[0004]
In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a sealing gasket for an alkaline battery that is highly safe even at high temperatures.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
First, the invention according to claim 1 of the present invention is a sealing gasket (1) interposed between a positive electrode can and a negative electrode terminal of an alkaline battery, and a boss is formed at the center of a disc-shaped main body (2). A portion (7) is formed, a thin portion (8) is formed around the boss portion, and a plurality of ribs (3, 4, 5, 6) are provided on the negative terminal side around the thin portion. In the sealing gasket, the height of the rib is configured as a plurality of types. Here, the case where the height of the lower rib is zero is also included.
[0006]
By adopting such a configuration, when the sealing gasket is softened by heat, the opposite side (near the low rib) operates normally as a safety valve even if the high rib contacts the negative electrode terminal, and the sealing gasket around the low rib Even if the part hits the negative electrode terminal and blocks the escape passage of the gas, it acts so that the gas escapes from the opposite side (near the high rib).
[0007]
Moreover, the invention which concerns on Claim 2 among this invention is comprised in the said sealing gasket for alkaline batteries by making a high rib into 2 times or more height of a low rib.
[0008]
The invention according to claim 3 of the present invention is a sealing gasket (1) interposed between a positive electrode can and a negative electrode terminal of an alkaline battery, and a boss at the center of a disc-shaped main body (2). A portion (7) is formed, a thin portion (8) is formed around the boss portion, and a plurality of ribs (3, 4, 5, 6) are provided on the negative terminal side around the thin portion. In the sealing gasket, the angular intervals of the ribs are configured to be non-uniform.
[0009]
By adopting such a configuration, even if the degree of softening of the sealing gasket changes, the gas acts to escape from any part of the sealing gasket.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, in the sealing gasket for an alkaline battery, the height of at least one rib is set to be 1/3 or more of the interval between the negative electrode terminal and the base of the rib. The
[0011]
Furthermore, the invention according to claim 5 of the present invention is configured such that the area of the rib on the negative electrode terminal side is 3 mm ² or more in the sealing gasket for alkaline batteries.
[0012]
In addition, the code | symbol in a parenthesis is the thing which represents the corresponding element in drawing, and, therefore, this invention is not restrict | limited to the description on drawing. The same applies to the column “Claims”.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1A and 1B are schematic views showing a first embodiment of a sealing gasket for an alkaline battery according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view thereof, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. It is.
[0014]
As shown in FIG. 1, the sealing gasket 1 for an alkaline battery has a disc-shaped main body 2, and a cylindrical boss portion 7 is formed at the center of the main body 2. A thin portion 8 is formed around the entire circumference of the boss portion 7, and four

ribs

3, 4, 5, 6 are arranged at equiangular intervals (that is, 90 ° intervals) around the thin portion 8. It is arranged and protrudes from the negative terminal side (upper side in FIG. 1B). Here, the two

ribs

3 and 4 are higher than the remaining two

ribs

5 and 6.
[0015]
Therefore, if this sealing gasket 1 is used, a highly safe alkaline battery can be assembled even at high temperatures. That is, when the sealing gasket 1 is softened by heat, even if the

high ribs

3 and 4 are in contact with the negative terminal (not shown), the opposite side (near the low ribs 5 and 6) operates normally as a safety valve, Even if one part of the sealing gasket around the

low ribs

5 and 6 hits the negative electrode terminal to block the gas escape passage, gas escapes from the opposite side (in the vicinity of the high ribs 3 and 4), thus avoiding gas burst due to misuse of alkaline batteries. It becomes possible.
[0016]
In the first embodiment described above, the sealing gasket 1 in which the two

ribs

3, 4 out of the four

ribs

3, 4, 5, 6 are formed higher than the remaining two

ribs

5, 6 will be described. However, as shown in FIG. 2, the height of the

lower ribs

5 and 6 may be zero.
[0017]
Further, in the first embodiment described above, the sealing gasket 1 in which all the

ribs

3, 4, 5, 6 are arranged at equiangular intervals has been described. However, as shown in FIG. , 6 may be non-uniform. In this case, even if the degree of softening of the sealing gasket 1 changes, gas escapes from any part of the sealing gasket 1, so that the safety of the alkaline battery at high temperatures can be improved.
[0018]
Furthermore, in 1st Embodiment mentioned above, as shown in FIG.1 (b), although the cross section of the

ribs

3, 4, 5, and 6 was demonstrated, the sealing gasket 1 was demonstrated, but as shown in FIG. You may employ | adopt the

rib

3, 4, 5, 6 of a trapezoidal cross section.
[0019]
In order to confirm the above-mentioned effect, 40 types of nine single-type alkaline batteries (Comparative Examples 1 and 2 and Examples 1 to 7) using various sealing gaskets 1 were prototyped, and four in series at a temperature of 60 ° C. A 24-hour continuous short test (hereinafter abbreviated as “4 direct test”) and 8 in-line 24-hour continuous short test (hereinafter abbreviated as “8 direct test”) were performed. The results are summarized in Table 1.
[Table 1]

[0020]
As apparent from Table 1, in Comparative Example 1 in which no rib was formed, 10 out of 40 pieces (25%) burst in 4 straight tests (including bursting due to vapor pressure; the same applies hereinafter). In the direct test, 5 out of 40 (12.5%) burst. Further, in Comparative Example 2 in which four ribs having the same height are arranged at intervals of 90 °, four out of 40 pieces (10%) burst in the four direct tests and 40 pieces in the eight direct tests. Five of them (12.5%) burst.
[0021]
On the other hand, in Examples 1 and 2 in which two high ribs and two low ribs are mixed, none of them caused gas rupture in the 4 direct test, and 40 out of 40 in the 8 direct test One or less. In particular, in Example 1 in which the high ribs were at least twice as high as the low ribs, there was no gas rupture even in the 8-straight test.
[0022]
Further, in Examples 3 to 7 in which one or two ribs are arranged at non-uniform angular intervals, no gas rupture occurred in the 4 straight test, and 40 bursts in the 8 straight test. The number was less than 3. In particular, in Examples 3 and 5 to 7 in which the height of at least one rib is 1/3 or more of the distance between the negative electrode terminal and the base of the rib, 2 out of 40 pieces were ruptured in 8 straight tests. Reduced to less than
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the first, second, fourth, and fifth aspects of the present invention, when the sealing gasket is softened by heat, the opposite side (low rib) even if the high rib contacts the negative electrode terminal. Near) operates normally as a safety valve, and even if the sealing gasket part around the low rib hits the negative electrode terminal and blocks the escape passage of gas, the gas escapes from the opposite side (near the high rib). A sealing gasket for a high alkaline battery can be provided.
[0024]
Further, according to the inventions according to claims 3 to 5 of the present invention, even if the softening condition of the sealing gasket changes, the gas escapes from any part of the sealing gasket. A sealing gasket for a battery can be provided.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are schematic views showing a first embodiment of a sealing gasket for an alkaline battery according to the present invention, in which FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG.
FIG. 2 is a plan view showing a second embodiment of a sealing gasket for an alkaline battery according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a third embodiment of a sealing gasket for an alkaline battery according to the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of a sealing gasket for an alkaline battery according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 …… Sealing gasket 2 ……

Main body

3, 4, 5, 6 …… Rib 7 …… Boss part 8 …… Thin part

Claims

A sealing gasket (1) interposed between a positive electrode can and a negative electrode terminal of an alkaline battery,
A boss part (7) is formed in the center of the disc-shaped main body (2), a thin part (8) is formed around the boss part, and a plurality of ribs (3, 4, 5, 6) in the sealing gasket protruding on the negative electrode terminal side,
A sealing gasket for alkaline batteries, wherein the rib has a plurality of heights.

The sealing gasket for an alkaline battery according to claim 1, wherein the height of the high rib is at least twice that of the low rib.

A sealing gasket (1) interposed between a positive electrode can and a negative electrode terminal of an alkaline battery,
A boss part (7) is formed in the center of the disc-shaped main body (2), a thin part (8) is formed around the boss part, and a plurality of ribs (3, 4, 5, 6) in the sealing gasket protruding on the negative electrode terminal side,
A sealing gasket for an alkaline battery, wherein the angular intervals of the ribs are non-uniform.

The sealing gasket for an alkaline battery according to claim 1 or 2, wherein the height of at least one rib is set to 1/3 or more of the interval between the negative electrode terminal and the base of the rib.

The sealing gasket for an alkaline battery according to claim 1 or ² , wherein the area of the rib on the negative electrode terminal side is 3 mm ² or more.