JPH0562425B2 - - Google Patents
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- JPH0562425B2 JPH0562425B2 JP59254147A JP25414784A JPH0562425B2 JP H0562425 B2 JPH0562425 B2 JP H0562425B2 JP 59254147 A JP59254147 A JP 59254147A JP 25414784 A JP25414784 A JP 25414784A JP H0562425 B2 JPH0562425 B2 JP H0562425B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sealing gasket
- battery
- groove
- explosion
- gasket
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- 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
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/19—Sealing members characterised by the material
- H01M50/193—Organic material
-
- 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
- H01M50/183—Sealing members
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- 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
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- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
《産業上の利用分野》
この発明は、円筒形のアルカリ電池などに適用
される封口ガスケツトに関し、特に、電池内圧が
異常に高まつたときに破断してガス圧を安全に放
出させる防爆形電池用封口ガスケツトに関する。
される封口ガスケツトに関し、特に、電池内圧が
異常に高まつたときに破断してガス圧を安全に放
出させる防爆形電池用封口ガスケツトに関する。
《従来の技術》
周知のようにアルカリ電池などでは、充電され
たときや過放電された際に、内部で激しいガス発
生反応が起こる。このガス発生により電池内部の
圧力が異常に高まり、漏液を起こしたり、危険な
破裂状態に至る場合もある。そのため、多くのア
ルカリ電池では何らかの防爆構造が設けられてい
る。
たときや過放電された際に、内部で激しいガス発
生反応が起こる。このガス発生により電池内部の
圧力が異常に高まり、漏液を起こしたり、危険な
破裂状態に至る場合もある。そのため、多くのア
ルカリ電池では何らかの防爆構造が設けられてい
る。
一般的なアルカリ電池では、円筒形の電池ケー
スの開口部が柔軟性のあるプラスチツク製の封口
ガスケツトが封止され、このガスケツトの外側に
皿状の端子板が配置される構造となつている。こ
の構造の電池においては、封口ガスケツトの一部
に溝などを形成して薄肉部を設け、また端子板に
ガス抜き孔を設けている。電池の内圧が異常に高
くなると、その圧力が封口ガスケツトに作用し、
上記薄肉部の部分を起点としてこれが破断する。
そして、その破断部分および上記端子板のガス抜
き孔を通つて外部にガスが放出される。
スの開口部が柔軟性のあるプラスチツク製の封口
ガスケツトが封止され、このガスケツトの外側に
皿状の端子板が配置される構造となつている。こ
の構造の電池においては、封口ガスケツトの一部
に溝などを形成して薄肉部を設け、また端子板に
ガス抜き孔を設けている。電池の内圧が異常に高
くなると、その圧力が封口ガスケツトに作用し、
上記薄肉部の部分を起点としてこれが破断する。
そして、その破断部分および上記端子板のガス抜
き孔を通つて外部にガスが放出される。
《発明が解決しようとする問題点》
この種の防爆構造において最も重要なことは、
電池ケース内のガス圧が予め設定された値となつ
たときに、封口ガスケツトの上記薄肉部が確実に
破断するように構成することである。ガスケツト
が破断する圧力、すなわち防爆機構の作動圧が一
定でバラつきの少いことで、初めてこの種の防爆
型電池の安全性・信頼性が得られる。
電池ケース内のガス圧が予め設定された値となつ
たときに、封口ガスケツトの上記薄肉部が確実に
破断するように構成することである。ガスケツト
が破断する圧力、すなわち防爆機構の作動圧が一
定でバラつきの少いことで、初めてこの種の防爆
型電池の安全性・信頼性が得られる。
ところが、従来の防爆形電池用封口ガスケツト
では、作動圧を一定に揃えて防爆特性のバラつき
をなくすのが非常に難しく、十分な信頼性が得ら
れていなかつた。それはガスケツトの上記薄肉部
を一定の内部ガス圧力で破断するように形成する
のが非常に難しいためで、薄肉部の溝形状や寸法
をさまざまに工夫しても、僅かな加工誤差や環境
温度などによつて一定の圧力で破断しないのであ
る。
では、作動圧を一定に揃えて防爆特性のバラつき
をなくすのが非常に難しく、十分な信頼性が得ら
れていなかつた。それはガスケツトの上記薄肉部
を一定の内部ガス圧力で破断するように形成する
のが非常に難しいためで、薄肉部の溝形状や寸法
をさまざまに工夫しても、僅かな加工誤差や環境
温度などによつて一定の圧力で破断しないのであ
る。
特に25〜40Kg／cm2程度の比較的低い圧力で安定
に作動する封口ガスケツトに製作するのは非常に
困難であつた。封口ガスケツトには柔軟である程
度粘りのあるプラスチツクが使用されるので、電
池内部のガス圧が所定値に達しているのに、ガス
ケツト薄肉部が伸びてしまつて破断しないという
現象が多く見られる。そのため、必要とされる比
較的低い圧力で破断するようにするには、ガスケ
ツトの薄肉部の厚さを極めて薄くしなければなら
ない。しかし、薄肉部の厚さを極端に薄くする
と、その寸法管理が非常に面倒で、誤差の多いも
のになつてしまう。
に作動する封口ガスケツトに製作するのは非常に
困難であつた。封口ガスケツトには柔軟である程
度粘りのあるプラスチツクが使用されるので、電
池内部のガス圧が所定値に達しているのに、ガス
ケツト薄肉部が伸びてしまつて破断しないという
現象が多く見られる。そのため、必要とされる比
較的低い圧力で破断するようにするには、ガスケ
ツトの薄肉部の厚さを極めて薄くしなければなら
ない。しかし、薄肉部の厚さを極端に薄くする
と、その寸法管理が非常に面倒で、誤差の多いも
のになつてしまう。
この発明は上述した従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、薄肉部の厚さを極端
に薄くしなくても、比較的低い圧力で確実に破断
するようにした防爆形電池用封口ガスケツトを提
供することにある。
たものであり、その目的は、薄肉部の厚さを極端
に薄くしなくても、比較的低い圧力で確実に破断
するようにした防爆形電池用封口ガスケツトを提
供することにある。
《問題点を解決するための手段》
そこでこの発明では、封口ガスケツトのボス部
の外側に線状の溝を形成して薄肉部を設け、か
つ、ボス部の所定箇所にゲート跡を有することに
より、この溝の周辺のポリマーの分子配向がこの
溝とほぼ平行になるように構成した。
の外側に線状の溝を形成して薄肉部を設け、か
つ、ボス部の所定箇所にゲート跡を有することに
より、この溝の周辺のポリマーの分子配向がこの
溝とほぼ平行になるように構成した。
《作用》
プラスチツク成形品はポリマーの分子配向と平
行な方向に破断しやすく、ポリマー分子配向と直
交方向には破断しにくい。これは、竹が繊維方向
にひび割れしやすいが、それと直交方向には折れ
にくい、ということと同じである。
行な方向に破断しやすく、ポリマー分子配向と直
交方向には破断しにくい。これは、竹が繊維方向
にひび割れしやすいが、それと直交方向には折れ
にくい、ということと同じである。
この発明の封口ガスケツトでは、上記の線状溝
が周辺のポリマーの分子配向と平行になつている
ので、溝部分の残余肉厚を極端に薄くしなくて
も、この溝に沿つて破断しやすい。
が周辺のポリマーの分子配向と平行になつている
ので、溝部分の残余肉厚を極端に薄くしなくて
も、この溝に沿つて破断しやすい。
《実施例》
第１図はこの発明に係る封口ガスケツトを用い
た防爆形アルカリ電池の一例を示している。有底
円筒形の正極缶１０内に正極１２・セパレータ１
４・負極１６からなる発電要素が装填され、負極
１６の中心に集電棒１８が挿入されている。正極
缶１０の上端開口部は本発明に係る封口ガスケツ
ト２０と負極端子板３０によつて塞がれている。
た防爆形アルカリ電池の一例を示している。有底
円筒形の正極缶１０内に正極１２・セパレータ１
４・負極１６からなる発電要素が装填され、負極
１６の中心に集電棒１８が挿入されている。正極
缶１０の上端開口部は本発明に係る封口ガスケツ
ト２０と負極端子板３０によつて塞がれている。
上記封口ガスケツト２０の詳細を第２図および
第３図に示している。封口ガスケツト２０はポリ
プロピレンの射出成形品で、ボス部２２・内筒部
２４・コーン型斜面部２６・外筒部２８が一体的
に形成されている。ボス部２２の中心孔には上記
集電棒１８が緊密に嵌合して貫通している。外筒
部２８は正極缶１０の開口端の内側に嵌合し、ま
た外筒部２８の内側には負極端子板３０が嵌合す
る。正極缶１０の開口端は内側へかしめられ、そ
のため外筒部２８は正極缶１０と負極端子板３０
との間で圧縮される。これにより電池内が確実に
密閉される。なお第１図に示すように、負極端子
板３０はガス抜き孔３０ａが形成されている。
第３図に示している。封口ガスケツト２０はポリ
プロピレンの射出成形品で、ボス部２２・内筒部
２４・コーン型斜面部２６・外筒部２８が一体的
に形成されている。ボス部２２の中心孔には上記
集電棒１８が緊密に嵌合して貫通している。外筒
部２８は正極缶１０の開口端の内側に嵌合し、ま
た外筒部２８の内側には負極端子板３０が嵌合す
る。正極缶１０の開口端は内側へかしめられ、そ
のため外筒部２８は正極缶１０と負極端子板３０
との間で圧縮される。これにより電池内が確実に
密閉される。なお第１図に示すように、負極端子
板３０はガス抜き孔３０ａが形成されている。
上記のボス部２２と外筒部２８とが、内筒部２
４とコーン型斜面部２６を介して一体的に連結さ
れている。この内筒部２４の外周面の所定位置
に、軸線方向に沿つた縦溝２４ａが形成されてい
る。この縦溝２４ａの残余肉厚部分が前述した薄
肉部である。つまり、電池内のガス圧が異常に高
まつたとき、ガスケツト内筒部２４がこの縦溝２
４ａを起点として破断し、内部ガスがその破断部
分およびガス抜き孔３０ａを通つて外部に放出さ
れる。
４とコーン型斜面部２６を介して一体的に連結さ
れている。この内筒部２４の外周面の所定位置
に、軸線方向に沿つた縦溝２４ａが形成されてい
る。この縦溝２４ａの残余肉厚部分が前述した薄
肉部である。つまり、電池内のガス圧が異常に高
まつたとき、ガスケツト内筒部２４がこの縦溝２
４ａを起点として破断し、内部ガスがその破断部
分およびガス抜き孔３０ａを通つて外部に放出さ
れる。
特にこの発明に係る封口ガスケツト２０におい
ては、上記縦溝２４ａの周辺部分のポリマーの分
子配向が縦溝２４ａと平行になつている。第３図
の矢印ａがガスケツト内筒部２４における縦溝２
４ａの形成部分のポリマー分子配向を示してい
る。
ては、上記縦溝２４ａの周辺部分のポリマーの分
子配向が縦溝２４ａと平行になつている。第３図
の矢印ａがガスケツト内筒部２４における縦溝２
４ａの形成部分のポリマー分子配向を示してい
る。
縦溝２４ａと分子配向が平行であるので、この
部分には縦溝２４ａに沿つた亀裂が入りやすい。
つまり、電池内のガス圧が25〜40Kg／cm2程度であ
つても、確実に縦溝２４ａの部分から破断する。
また、そのために縦溝２４ａの残余肉厚をそれほ
ど薄くする必要がなく、従つて成形時の寸法管理
が比較的容易で、成形誤差や温度などによる作動
圧のバラつきも非常に少くなる。
部分には縦溝２４ａに沿つた亀裂が入りやすい。
つまり、電池内のガス圧が25〜40Kg／cm2程度であ
つても、確実に縦溝２４ａの部分から破断する。
また、そのために縦溝２４ａの残余肉厚をそれほ
ど薄くする必要がなく、従つて成形時の寸法管理
が比較的容易で、成形誤差や温度などによる作動
圧のバラつきも非常に少くなる。
上述のようにガスケツト内筒部２４の縦溝２４
ａとその周辺のポリマー分子配向を平行にするの
は、縦溝２４ａの形成位置と金型のゲート位置を
適宜に選定することにより実現できる。
ａとその周辺のポリマー分子配向を平行にするの
は、縦溝２４ａの形成位置と金型のゲート位置を
適宜に選定することにより実現できる。
第２図において、点線で示すＧ１の位置をゲー
トとし、ここからキヤビテイ内に溶融プラスチツ
クを注入した場合、プラスチツクはゲートＧ１か
ら左右に分流し、円周方向に沿つて流れる。内筒
部２４の部分でも溶融プラスチツクは円周方向に
流動する。そのため、この場合は、縦溝２４ａと
ほぼ直交する方向のポリマー分子配向となつてし
まう。
トとし、ここからキヤビテイ内に溶融プラスチツ
クを注入した場合、プラスチツクはゲートＧ１か
ら左右に分流し、円周方向に沿つて流れる。内筒
部２４の部分でも溶融プラスチツクは円周方向に
流動する。そのため、この場合は、縦溝２４ａと
ほぼ直交する方向のポリマー分子配向となつてし
まう。
これに対し、第２図におけるＧ２の位置、すな
わちガスケツト２０の中心のボス部２２の下端部
分にゲートを設定する。そうすると、注入された
プラスチツクはボス部２２の部分をほぼ完全に満
たしてから内筒部２４→コーン型斜面部２６→外
筒部２８へと放射状に拡がつていく。つまり内筒
部２４の部分では上方から下方へプラスチツクが
流動する。従つて、内筒部２４のポリマー分子配
向は縦溝２４ａと平行になる。なお、このときボ
ス部２２のＧ２に対応する箇所にゲート跡（図示
せず）が形成される。
わちガスケツト２０の中心のボス部２２の下端部
分にゲートを設定する。そうすると、注入された
プラスチツクはボス部２２の部分をほぼ完全に満
たしてから内筒部２４→コーン型斜面部２６→外
筒部２８へと放射状に拡がつていく。つまり内筒
部２４の部分では上方から下方へプラスチツクが
流動する。従つて、内筒部２４のポリマー分子配
向は縦溝２４ａと平行になる。なお、このときボ
ス部２２のＧ２に対応する箇所にゲート跡（図示
せず）が形成される。
LR03型電池用の封口ガスケツトについて、ゲ
ート位置を第２図のＧ１とした場合と、ゲート位
置をＧ２の位置にしたものの両方を製作し、それ
をLR03型電池に組込んでその作動圧（縦溝２４
ａの破断圧）について比較試験した。勿論、溝２
４ａの深さや内筒部２４ａの厚さは共通である。
その結果、本発明のもの（ゲート位置Ｇ２）では
作動圧が30〜32Kg／cm2と低く、しかもバラつきが
少かつた。これに対し、本発明を適用しないもの
（ゲート位置Ｇ１）では46〜50Kg／cm2と作動圧が
高く、しかもバラつきも大きい。この程度の高い
作動圧では十分安全な防爆形電池になり得ない。
ート位置を第２図のＧ１とした場合と、ゲート位
置をＧ２の位置にしたものの両方を製作し、それ
をLR03型電池に組込んでその作動圧（縦溝２４
ａの破断圧）について比較試験した。勿論、溝２
４ａの深さや内筒部２４ａの厚さは共通である。
その結果、本発明のもの（ゲート位置Ｇ２）では
作動圧が30〜32Kg／cm2と低く、しかもバラつきが
少かつた。これに対し、本発明を適用しないもの
（ゲート位置Ｇ１）では46〜50Kg／cm2と作動圧が
高く、しかもバラつきも大きい。この程度の高い
作動圧では十分安全な防爆形電池になり得ない。
また、上記の２種の封口ガスケツトを用いた
LR03型アルカリ電池を、150mAで24時間充電し
たところ、本発明を適用しないものでは10個中４
個もの電池が破裂した。本発明を適用したもので
は１個も破裂せず、封口ガスケツト２０が破断し
て安全にガスを放出した。
LR03型アルカリ電池を、150mAで24時間充電し
たところ、本発明を適用しないものでは10個中４
個もの電池が破裂した。本発明を適用したもので
は１個も破裂せず、封口ガスケツト２０が破断し
て安全にガスを放出した。
なお、ポリプロピレンの分子配向性は強いの
で、本発明の封口ガスケツトを構成するには非常
に適した材料である。
で、本発明の封口ガスケツトを構成するには非常
に適した材料である。
《発明の効果》
以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、溝による薄肉部の厚さを極端に薄くしなくて
も、比較的低い圧力で確実に作動する信頼性の高
い防爆形電池用封口ガスケツトを実現することが
できる。
ば、溝による薄肉部の厚さを極端に薄くしなくて
も、比較的低い圧力で確実に作動する信頼性の高
い防爆形電池用封口ガスケツトを実現することが
できる。
第１図はこの発明の一実施例による封口ガスケ
ツトを備えた円筒形アルカリ電池の部分断面図、
第２図は同上封口ガスケツトの断面図と平面図、
第３図は第２図におけるＡ矢視図である。 ２０……封口ガスケツト、２２……ボス部、２
４……内筒部、２４ａ……縦溝、２６……コーン
型斜面部、２８……外筒部、３０ａ……ガス抜き
孔。
ツトを備えた円筒形アルカリ電池の部分断面図、
第２図は同上封口ガスケツトの断面図と平面図、
第３図は第２図におけるＡ矢視図である。 ２０……封口ガスケツト、２２……ボス部、２
４……内筒部、２４ａ……縦溝、２６……コーン
型斜面部、２８……外筒部、３０ａ……ガス抜き
孔。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電池内圧が異常に高まつたときに破断するよ
うにボス部の外側に線状の溝が形成されたプラス
チツク製の封口ガスケツトであつて、上記ボス部
の所定箇所にゲート跡を有することにより、上記
溝の周辺のポリマーの分子配向がこの溝とほぼ平
行になつていることを特徴とする防爆形電池用封
口ガスケツト。 ２ ポリプロピレンの一体成形で作られた特許請
求の範囲第１項記載の防爆形電池用封口ガスケツ
ト。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254147A JPS61133552A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 防爆形電池用封口ガスケツト |
| CN85108729.9A CN1004316B (zh) | 1984-12-03 | 1985-12-02 | 电池用防爆型封口密封垫 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59254147A JPS61133552A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 防爆形電池用封口ガスケツト |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61133552A JPS61133552A (ja) | 1986-06-20 |
| JPH0562425B2 true JPH0562425B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=17260874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59254147A Granted JPS61133552A (ja) | 1984-12-03 | 1984-12-03 | 防爆形電池用封口ガスケツト |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61133552A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6737188B2 (en) * | 2002-02-20 | 2004-05-18 | Eveready Battery Company, Inc. | Seal for an electrochemical cell |
| WO2004077592A1 (ja) * | 2003-02-25 | 2004-09-10 | Fdk Energy Corporation | アルカリ電池用封口ガスケットおよび密閉型アルカリ電池 |
| WO2024053213A1 (ja) * | 2022-09-07 | 2024-03-14 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | アルカリ乾電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56132765A (en) * | 1980-03-19 | 1981-10-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manufacture of sealing body for battery |
-
1984
- 1984-12-03 JP JP59254147A patent/JPS61133552A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61133552A (ja) | 1986-06-20 |
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