筒型電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供安全性和生產(chǎn)性卓越的筒型電池。堿性電池(1)(筒型電池)在負(fù)極端子板(32)的碟狀部分的周側(cè)面(32b)與基于鉚接加工而彎曲的正極罐(11)的緣部(11a)之間形成間隙(201)，具備墊圈(50)，該墊圈具有墊圈凸緣部(52a)和在墊圈凸緣部(52a)的上方的端面的周圍設(shè)置的環(huán)狀的法蘭部(50c)，并通過將墊圈凸緣部(52a)嵌入間隙(201)而被安裝至正極罐(11)的開口部，在墊圈(50)的由連結(jié)正極罐(11)的彎曲的緣部(11a)的最高部(11b)而構(gòu)成的棱線與負(fù)極端子板(32)的周側(cè)面(32b)圍成的范圍，設(shè)置有將從負(fù)極端子板(32)的第1排氣孔(32a)排出至間隙(201)的氣體從間隙(201)向該堿性電池(1)的外部排放的排氣構(gòu)造(排氣孔50d)。
【專利說明】
筒型電池
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及筒型電池的安全結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 圖17~圖20示出了堿性電池100(LR6型圓筒形堿性電池）的構(gòu)造。其中，圖17是以 堿性電池100的圓筒軸的延長(zhǎng)方向?yàn)榭v方向時(shí)的縱剖面圖，圖18是圖17示出的堿性電池100 的負(fù)極端子板周邊的放大圖。
[0003] 如圖17所示，堿性電池100具備：帶底筒狀金屬制的正極罐11、成型為環(huán)狀的正極 合劑21、在正極合劑21的內(nèi)側(cè)配設(shè)的帶底圓筒狀的隔板22、包含鋅合金而填充于隔板22的 內(nèi)側(cè)的負(fù)極合劑23(負(fù)極凝膠）、插入負(fù)極合劑23中的負(fù)極集電子31、在正極罐11的開口側(cè) 設(shè)置的外觀大致為碟狀的負(fù)極端子板32、在以正極罐11的開口側(cè)為上方的情況下設(shè)置于負(fù) 極端子板32的下方的封口墊片(gasket)35、以及在負(fù)極端子板32的周側(cè)面32b的外周所環(huán) 裝的墊圈(washer)50等。其中，正極合劑21、隔板22以及負(fù)極合劑23在堿性電解液的存在下 構(gòu)成了堿性電池100的發(fā)電單元。
[0004] 如圖18所示，在封口墊片35形成有薄壁部35b。在因某些原因而堿性電池100的內(nèi) 壓上升的情況下，該薄壁部35b比封口墊片35的其他部分先行斷裂，從斷裂部向負(fù)極端子板 32與封口墊片35之間的空間181噴出的氣體將從在負(fù)極端子板32的碟狀部分的周側(cè)面32b 設(shè)置的排氣孔32c而被排出至空間181之外。
[0005] 設(shè)置墊圈50是為了防止短路(防止負(fù)極端子板32與正極罐11之間的短路)等目的。 圖19以及圖20示出了墊圈50的構(gòu)成。圖19是從正極罐11的開口側(cè)觀察墊圈50的俯視圖，圖 20是墊圈50的立體圖。如這些圖所示，墊圈50呈現(xiàn)為在扁平的中空?qǐng)A筒狀的墊圈凸緣 (boss)部50a的上端面形成有法蘭部50c的形狀。
[0006] 在此，如圖18所示，從薄壁部35b的斷裂部噴出的氣體，如同圖的箭頭線所示，會(huì)從 負(fù)極端子板32的排氣孔32c至部件間存在的很小的間隙穿過而被排放至電池外部。故而，存 在如下可能性:在因某些原因而在電池內(nèi)部大量產(chǎn)生氣體的情況下，氣體來不及排放從而 氣體的壓力上升，墊圈50發(fā)生脫離。
[0007] 作為防止這樣的墊圈50的脫離的技術(shù)，例如在專利文獻(xiàn)1中記載有如下技術(shù):在墊 圈的軀體部的圓筒側(cè)面形成缺口部，以對(duì)墊圈的軀體部的內(nèi)側(cè)施加的壓力的一部分進(jìn)行釋 放來防止墊圈自身的飛散。另外，在專利文獻(xiàn)2中記載有將絕緣墊圈的形狀進(jìn)行改良，以使 得該絕緣墊圈從陰極端子脫離的趨勢(shì)越大時(shí)，與該陰極端子的豎立部的接觸阻力會(huì)變得越 大。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :JP特開2012 - 59616號(hào)公報(bào) [0011] 專利文獻(xiàn)2: JP實(shí)開平7 -14555號(hào)公報(bào)
[0012]如上所述，關(guān)于構(gòu)成堿性電池100的上述墊圈50,從安全性的觀點(diǎn)出發(fā)，需要滿足 如下要求：即使在因某些原因而在電池內(nèi)部產(chǎn)生了大量氣體的情況下也不會(huì)發(fā)生脫離。但 另一方面，從生產(chǎn)性提高的觀點(diǎn)出發(fā)，上述墊圈50還需要具有考慮成型的容易性和成型的 可靠性(合格率提尚）的構(gòu)造。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明鑒于這樣的觀點(diǎn)而提出，其目的在于，提供安全性以及生產(chǎn)性卓越的筒型 電池。
[0014] 在用于達(dá)成上述目的的本發(fā)明的一種形態(tài)中，提供筒型電池，具備:收納發(fā)電單元 的帶底圓筒狀的電池罐、周圍形成有緣部的外觀呈大致為碟狀的端子板、以及封口墊片，在 以所述電池罐的開口側(cè)為上方的情況下，所述封口墊片設(shè)置得比所述端子板更下方，所述 端子板以及所述封口墊片通過將各自的緣部與所述電池罐的緣部一起進(jìn)行鉚接加工而被 設(shè)置于所述電池罐的開口，在所述端子板的所述碟狀的部分的周側(cè)面與通過所述鉚接加工 而在所述電池罐的圓筒軸方向彎曲的所述電池罐的所述緣部之間形成有間隙，所述筒型電 池還具備墊圈，該墊圈具有圓筒狀的凸緣部以及在所述凸緣部的上端面的周圍設(shè)置的環(huán)狀 的法蘭部，該墊圈通過使所述凸緣部嵌入所述間隙而被安裝于所述電池罐的開口部，在所 述端子板的所述周側(cè)面的面向所述間隙的部分，形成有用于排放所述端子板與所述封口墊 片之間存在的空間的氣體的第1排氣孔，所述電池罐的所述緣部的前端基于所述鉚接加工 而稍向下方彎曲，所述墊圈在被安裝于所述電池罐的開口部的狀態(tài)下，在連結(jié)所述電池罐 的所述彎曲的緣部的最高部而構(gòu)成的環(huán)狀棱線與所述端子板的所述周側(cè)面圍成的范圍內(nèi)， 具有用于將從所述第1排氣孔流入所述間隙的氣體排放至該筒型電池的外部的排氣構(gòu)造。
[0015] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，所述墊圈在所述法蘭部的所述凸 緣部的附近具有第2排氣孔作為所述排氣構(gòu)造，該第2排氣孔沿所述凸緣部的外周面以給定 的長(zhǎng)度延伸。
[0016] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，所述墊圈具有沿所述凸緣部的外 周面相隔給定的間隔而設(shè)置的多個(gè)所述第2排氣孔。
[0017] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，從所述電池罐的圓筒軸的方向觀 察該電池罐的開口部時(shí)的所述第2排氣孔的總面積(投影面積），為從所述圓筒軸的方向觀 察所述電池罐的開口部時(shí)的、由連結(jié)所述電池罐的緣部的所述彎曲的部分的最高部而構(gòu)成 的環(huán)狀棱線與所述端子板的所述周側(cè)面圍成的平面區(qū)域的面積(投影面積)的7~20%。
[0018] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，所述墊圈具有在所述凸緣部的內(nèi) 周面形成的凸部作為所述排氣構(gòu)造。
[0019] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，所述墊圈具有沿所述凸緣部的內(nèi) 周面相隔給定的間隔而設(shè)置的多個(gè)所述凸部。
[0020] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，所述墊圈具有在所述凸緣部的內(nèi) 周面形成的凹部作為所述排氣構(gòu)造。
[0021] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，所述墊圈具有沿所述凸緣部的內(nèi) 周面相隔給定的間隔而設(shè)置的多個(gè)所述凹部。
[0022] 本發(fā)明的另一形態(tài)是在上述筒型電池的基礎(chǔ)上，從所述電池罐的圓筒軸的方向觀 察該電池罐的開口部時(shí)的在所述端子板的所述碟狀的部分的周側(cè)面與所述墊圈的所述凸 緣部的內(nèi)側(cè)面之間形成的空隙的面積(投影面積），為從所述圓筒軸的方向觀察所述電池罐 的開口部時(shí)的、由連結(jié)所述電池罐的緣部的所述彎曲的部分的最高部而構(gòu)成的環(huán)狀棱線與 所述端子板的所述周側(cè)面圍成的平面區(qū)域的面積(投影面積)的6%以上。
[0023] 此外，本發(fā)明公開的課題及其解決方法通過【具體實(shí)施方式】以及附圖而明確。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明，能提供安全性以及生產(chǎn)性卓越的筒型電池。
【附圖說明】
[0025]圖1是表示堿性電池 1的構(gòu)成的圖。
[0026]圖2是堿性電池 1的負(fù)極端子板32周邊的局部放大剖面圖。
[0027]圖3是類型（1)的墊圈50的俯視圖。
[0028] 圖4是類型（1)的墊圈50的立體圖。
[0029]圖5a是在圖3的A-A'線處的類型（1)的墊圈50的局部放大剖面圖，圖5b是在圖3的 B-B'線處的類型（1)的墊圈50的局部放大剖面圖。
[0030]圖6是表示設(shè)置排氣孔50d的范圍L的圖。
[0031]圖7是類型（2)的墊圈50的俯視圖。
[0032] 圖8是類型（2)的墊圈50的立體圖。
[0033]圖9是類型（3)的墊圈50的俯視圖。
[0034] 圖10是類型（3)的墊圈50的立體圖。
[0035]圖11是類型（4)的墊圈50的俯視圖。
[0036] 圖12是類型（4)的墊圈50的立體圖。
[0037]圖13a是在圖11的A-A'線處的類型(4)的墊圈50的局部放大剖面圖，圖13b是在圖 11的B-B'線處的類型(4)的墊圈50的局部放大剖面圖。
[0038]圖14是類型（5)的墊圈50的俯視圖。
[0039] 圖15是類型（5)的墊圈50的立體圖。
[0040] 圖16a是在圖14的A-A'線處的類型（5)的墊圈50的局部放大剖面圖，圖16b是在圖 14的B-B'線處的類型(5)的墊圈50的局部放大剖面圖。
[0041 ]圖17是表示堿性電池 100的構(gòu)成的圖。
[0042]圖18是堿性電池 100的負(fù)極端子板周邊的局部放大剖面圖。
[0043] 圖19是墊圈50的俯視圖。
[0044] 圖20是墊圈50的立體圖。
[0045] 附圖標(biāo)記的說明
[0046] 1堿性電池，11正極罐，11a緣部，lib最高部，12正極端子部，13外裝標(biāo)簽，20 發(fā)電單元，21正極合劑，22隔板，23負(fù)極合劑，31負(fù)極集電子，32負(fù)極端子板，32a外周 緣部，32b周側(cè)面，32c排氣孔，35封口墊片，35a墊片凸緣部，35b薄壁部，50墊圈，50a 墊圈凸緣部，50b外周面，50c法蘭部，50d排氣孔，50e凸部，50f內(nèi)周面，50g凹部，181 空間，201間隙，301間隙，302間隙
【具體實(shí)施方式】
[0047]圖1示出了圓筒形堿性電池 (LR6型（單三型）堿性電池）的構(gòu)成（以下，稱為堿性電 池1。）作為本發(fā)明的筒型電池的一例。在同圖中，將堿性電池1以縱剖面圖（將堿性電池1的 圓筒軸的延長(zhǎng)方向作為上下(縱)方向時(shí)的剖面圖）的方式示出。圖2是圖1示出的堿性電池1 的負(fù)極側(cè)周邊的局部放大剖面圖。
[0048]如這些圖所示，堿性電池1具備：帶底圓筒狀的金屬制的正極罐11(電池罐）；插入 至正極罐11的正極合劑21;設(shè)置于正極合劑21的內(nèi)周側(cè)的帶底圓筒狀的隔板22;在隔板22 的內(nèi)周側(cè)填充的負(fù)極合劑23(負(fù)極凝膠）；通過由樹脂等的絕緣性的材料構(gòu)成的大致圓盤狀 的封口墊片35(絕緣體)而嵌入安裝至在正極罐11的紙面上方側(cè)設(shè)置的開口部、且對(duì)正極罐 11的開口部進(jìn)行封口的、周圍形成有外周緣部32a的外觀大致為碟狀的負(fù)極端子板32;嵌入 至在封口墊片35的中心附近形成的凸緣部（以下，稱為墊片凸緣部35a。）、固定設(shè)置于負(fù)極 端子板32的內(nèi)側(cè)的由黃銅等材料構(gòu)成的棒狀的負(fù)極集電子31;以及由樹脂等絕緣性的材料 構(gòu)成的環(huán)狀的墊圈50(絕緣環(huán))等。
[0049] 負(fù)極集電子31的上端與負(fù)極端子板32的下表面接觸，通過點(diǎn)焊接等與封口墊片35 一起被固定至負(fù)極端子板32。正極合劑21、隔板22以及負(fù)極合劑23構(gòu)成了堿性電池1的發(fā)電 單元20。
[0050] 正極罐11由導(dǎo)電性的材質(zhì)構(gòu)成，例如可以使用對(duì)鍍鎳鋼板等的金屬材進(jìn)行沖壓加 工而得到正極罐11。正極罐11兼具作為正極集電體以及正極端子的功能，如圖1所示，在其 底部一體形成有凸?fàn)畹恼龢O端子部12。
[0051] 正極罐11的外周面的幾乎整面被絕緣性的外裝標(biāo)簽13遮蓋。外裝標(biāo)簽13例如由聚 對(duì)苯二甲酸乙酯（PET :PolyEthylene Terephthalate)，聚氯乙?。≒VC:PolyVinyl Chloride)等的絕緣性、熱收縮性的樹脂材料構(gòu)成。外裝標(biāo)簽13例如通過如下方式包覆于正 極罐11的周圍:將由該樹脂材料構(gòu)成的薄膜纏繞于正極罐11的周圍后，對(duì)其加熱收縮，從而 緊貼于正極罐11。
[0052]墊圈50是為了堿性電池1的防短路(防止負(fù)極端子板32與正極罐11之間的短路)等 目的而設(shè)置的。墊圈50通過將后述的墊圈凸緣部50a嵌入安裝至負(fù)極端子板32與墊圈50之 間的間隙201(通過與負(fù)極端子板32的碟狀的部分的周側(cè)面32b的嵌合)而被安裝于正極罐 11的開口部。此外，在將外裝標(biāo)簽13包覆于正極罐11的周圍之際，墊圈50的后述的法蘭部 50c的周緣也被該外裝標(biāo)簽13包覆。也就是，墊圈50在與負(fù)極端子板32的周側(cè)面32b嵌合的 基礎(chǔ)上還通過外裝標(biāo)簽13而被固定至堿性電池1。
[0053]正極合劑21是將以作為正極活性物質(zhì)的電解二氧化錳(EMD)、作為導(dǎo)電材料的石 墨、以及氫氧化鉀(Κ0Η)來作為主成分的電解液與聚丙烯酸等的粘合劑混合在一起，并將該 混合物通過滾乳、粉碎、造粒、分級(jí)等的工序進(jìn)行處理后，經(jīng)過壓縮而成型為環(huán)狀。如圖1所 示，在正極罐11內(nèi)，由多個(gè)環(huán)狀的塊料構(gòu)成的正極合劑21與正極罐11的圓筒軸同軸地沿上 下方向?qū)盈B而被壓入。在同圖所示的堿性電池1的情況下，在正極罐11內(nèi)壓入有3個(gè)正極合 劑21的塊料。
[0054]負(fù)極合劑23是將作為負(fù)極活性物質(zhì)的鋅合金粉末進(jìn)行凝膠化而得到的。鋅合金粉 末是通過氣體霧化法或離心噴霧法等進(jìn)行造粉而得到的，包含:鋅、以抑制氣體的產(chǎn)生(防 止漏液)等為目的而添加的合金成分(鉍、鋁、銦等）、以及作為電解液的氫氧化鉀(Κ0Η)。負(fù) 極集電子31在負(fù)極合劑23的中心部貫入。
[0055]如圖2所示，在以正極罐11的開口側(cè)為上方的情況下，封口墊片35設(shè)置得比負(fù)極端 子板32更下方。負(fù)極端子板32以及封口墊片35通過使各自的外周緣部與正極罐11的緣部 1 la-起彎折且鉚接加工，從而以堵塞正極罐11的開口的方式設(shè)置于正極罐11。此外，如同 圖所示，正極罐11的緣部11a通過上述鉚接加工而向正極罐11的內(nèi)側(cè)(圓筒軸的方向）彎折， 其前端稍向下方彎曲（cur 1) 〇
[0056] 如圖2所示，在封口墊片35的墊片凸緣部35a的外周附近，以堿性電池1的防爆為目 的，形成有環(huán)狀的薄壁部35b。在因某些原因而堿性電池1的內(nèi)壓上升時(shí)，該薄壁部35b會(huì)比 其他部分先行斷裂，并排放內(nèi)部的氣體。
[0057] 在負(fù)極端子板32的周側(cè)面32b的面向前述的間隙201的部分的給定位置上，設(shè)置有 1個(gè)以上的排氣孔32c(第1排氣孔）（例如，排氣孔32c按照繞堿性電池 1的圓筒軸相隔90度設(shè) 置的方式設(shè)置有4個(gè)。）。
[0058]圖3~圖5示出了墊圈50的構(gòu)成（以下，也稱為類型（1)。）。圖3是在從正極罐11的開 口側(cè)的方向觀察墊圈50的情況下的俯視圖，圖4是墊圈50的立體圖。另外，圖5a是在圖3的 A-A'線處的墊圈50的局部放大剖面圖，圖5b是在圖3的B - B'線處的墊圈50的局部放大剖 面圖。如這些圖所示，墊圈50呈在扁平的中空?qǐng)A筒狀的墊圈凸緣部50a的上端面的周圍設(shè)置 有大致圓環(huán)狀的法蘭部50c的形狀。如圖3~圖5所示，在墊圈50的法蘭部50c，相隔給定的間 隔（繞堿性電池1的圓筒軸相隔120度)設(shè)置有沿墊圈凸緣部50a的外周面50b以給定的長(zhǎng)度 延伸的、剖面為大致矩形狀的3個(gè)排氣孔50d(第2排氣孔）。
[0059] 在此，如圖2的箭頭線所示，封口墊片35的薄壁部35b斷裂從而噴出至負(fù)極端子板 32與封口墊片35之間的空間181的氣體，經(jīng)過排氣孔32c而到負(fù)極端子板32之外后，其一部 分穿過負(fù)極端子板32與墊圈50之間的很小的間隙而被排出到外部。另一方面，噴出至空間 181的氣體的其他部分會(huì)流入存在于負(fù)極端子板32與墊圈50之間的間隙201。然后，流入間 隙201的氣體會(huì)穿過排氣孔50d (第2排氣孔)而被排放至堿性電池1的外部。
[0060] 如此，在本實(shí)施方式的堿性電池1中，封口墊片35的薄壁部35b斷裂而噴出至負(fù)極 端子板32與封口墊片35之間的空間181的氣體會(huì)從墊圈50的排氣孔50d效率良好地排放至 堿性電池1的外部。故而，即使在因某些原因而在電池內(nèi)部大量產(chǎn)生氣體的情況下，也能可 靠地防止墊圈50的脫離。
[0061] 此外，圖3以及圖4示出的墊圈50(類型（1))的構(gòu)造只是一例，如圖6所示，只要將排 氣孔50d設(shè)置在至少由環(huán)狀的棱線與負(fù)極端子板32的周側(cè)面32b圍成的范圍（圖6中用"L"表 示的范圍）內(nèi)即可。所謂"環(huán)狀的棱線"是指連結(jié)正極罐11的緣部11a的通過鉚接加工而彎曲 (curl)的部分的最高部lib(頂部)而構(gòu)成的環(huán)狀棱線。
[0062]圖7以及圖8示出墊圈50的另一構(gòu)成（以下，也稱為類型（2)。）。圖7是在從正極罐11 的開口側(cè)的方向觀察墊圈50的情況下的俯視圖，圖8是墊圈50的立體圖。如這些圖所示，在 墊圈50的法蘭部50c，相隔給定的間隔（繞堿性電池1的圓筒軸且位置彼此相隔180度)設(shè)置 有沿墊圈凸緣部50a的外周面50b以給定的長(zhǎng)度延伸的2個(gè)排氣孔50d。
[0063]圖9以及圖10是墊圈50的又一構(gòu)成（以下，也稱為類型（3)。），圖9是在從正極罐11 的開口側(cè)的方向觀察墊圈50的情況下的俯視圖，圖10是墊圈50的立體圖。如圖9以及圖10所 示，在墊圈50的法蘭部50c，相隔給定的間隔（由相鄰的2個(gè)排氣孔50d構(gòu)成的3個(gè)配對(duì)繞堿性 電池1的圓筒軸且位置彼此相隔120度)設(shè)置有沿墊圈凸緣部50a的外周面50b以給定的長(zhǎng)度 延伸的6個(gè)排氣孔50d。
[0064]如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的堿性電池1，由于在墊圈50的法蘭部50c形成有排氣 孔50d，因此即使在因某些原因而在電池內(nèi)部大量產(chǎn)生氣體的情況下，也能可靠地防止墊圈 50的脫離。
[0065] 然而，若僅從將堿性電池 1的內(nèi)部產(chǎn)生的氣體效率良好地向外部排放這一觀點(diǎn)來 看，排氣孔50d的面積越大越好，但若排氣孔50d的面積過大，則成型的容易性和成型的可靠 性(合格率)會(huì)下降。為此，本
【發(fā)明人】們，為了找出墊圈50的排氣孔50d的最佳面積范圍，研究 了墊圈50的排氣孔50d的面積、與注塑成型的墊圈50的成型狀態(tài)、以及大量產(chǎn)生氣體時(shí)的墊 圈50的脫離狀況之間的關(guān)系。
[0066] < 試驗(yàn) 1>
[0067]在試驗(yàn)1中，利用以上說明的墊圈50制作墊圈50的排氣孔50d的面積不同的多種堿 性電池1的樣本，并研究了墊圈50的排氣孔50d的面積、與注塑成型的墊圈50的成型狀態(tài)、以 及氣體大量產(chǎn)生時(shí)的墊圈50的脫離狀況之間的關(guān)系。樣本按上述每個(gè)種類各制作了多個(gè) (30個(gè)）。另外，在各種類的樣本中，使具備前述的類型（1)~(3)的不同墊圈50的樣本混合在 一起。
[0068]墊圈50的成型狀態(tài)是通過研究熔接痕、填充不足的有無以及數(shù)量來判定的。墊圈 50的脫離的狀況是通過以恒定電流(150mA)對(duì)樣本的堿性電池1進(jìn)行充電來研究的。
[0069]表1示出試驗(yàn)1的結(jié)果。在表中，"排氣孔的面積（％ )"表示從正極罐11的圓筒軸的 方向觀察正極罐11的開口部時(shí)的墊圈50的排氣孔50d的總面積(投影面積)相對(duì)于從上述圓 筒軸的方向觀察正極罐11時(shí)的由環(huán)狀的棱線以及負(fù)極端子板32的周側(cè)面32b圍成的平面區(qū) 域的面積(投影面積)的比例（％)。如上所述，該環(huán)狀的棱線是指連結(jié)正極罐11的緣部11a的 彎曲（curl)的部分的最高部lib(頂部)而構(gòu)成的棱線。"脫離的墊圈的比例"是確認(rèn)到墊圈 50脫離的樣本數(shù)占總數(shù)(30個(gè)）的比例。"墊圈的成型狀態(tài)"是墊圈50的成型狀態(tài)，在每一個(gè) 樣本均被確認(rèn)未出現(xiàn)熔接痕乃至填充不足的情況下（成型狀態(tài)良好的情況），記入"〇"，只 要有熔接痕乃至填充不足被確認(rèn)的樣本，就記入"Λ"，在未能通過注塑成型滿意地制作成 墊圈50的情況下，記入"X"。
[0070] ★表 1
[0072]如表1所示，在墊圈50的排氣孔50d的面積占7%以上的情況下，發(fā)生脫離的墊圈50 的數(shù)量為零，尤其是在墊圈50的排氣孔50d的面積占7~8%的情況下，墊圈50的成型狀態(tài)也 良好。在排氣孔50d的面積占15%以上的情況下，一部分的樣本被確認(rèn)有熔接痕乃至填充不 足。這認(rèn)為是因排氣孔50d的存在阻礙了樹脂的流動(dòng)而造成的。在排氣孔50d的面積占25% 以上的情況下，未能滿意地制作成墊圈50。
[0073] 基于以上可以確認(rèn)，通過將墊圈50設(shè)為類型（1)乃至類型（3)的構(gòu)造，能在確保墊 圈50的成型的容易性和可靠性(合格率)的同時(shí)，防止墊圈50的脫離。另外，確認(rèn)了尤其通過 將墊圈50的排氣孔50d的面積占比設(shè)為7~20%的范圍，能在確保成型的容易性和可靠性 (合格率）的同時(shí)，可靠地防止墊圈50的脫離。另外，確認(rèn)了通過將墊圈50的排氣孔50d的面 積占比設(shè)為7~8%，能更可靠地確保墊圈50的成型的容易性和可靠性(合格率）。
[0074]=墊圈50的其他形態(tài)=
[0075]前述的類型（1)~(3)的墊圈50均是在法蘭部50c設(shè)置排氣孔50d，但墊圈50的構(gòu)成 例如也可以設(shè)為以下所示的構(gòu)成。
[0076]圖11以及圖12示出了墊圈50的其他構(gòu)成（以下，稱為類型（4)。）。圖11是從正極罐 11的開口側(cè)觀察類型(4)的墊圈50的俯視圖，圖12是類型(4)的墊圈50的立體圖。
[0077]如這些圖所示，在該例中，在墊圈凸緣部50a的內(nèi)周面50f的底部附近，相隔給定的 間隔（5個(gè)凸部50e繞堿性電池1的圓筒軸且位置彼此相隔72度)設(shè)置有沿該內(nèi)周面50f以給 定的長(zhǎng)度延伸的5個(gè)凸部50e。此外，只要不對(duì)墊圈50的成型性造成阻礙，就不對(duì)凸部50e的 數(shù)量進(jìn)行限定。另外，凸部50e無需一定要設(shè)置在墊圈凸緣部50a的內(nèi)周面50f的底部附近， 只要不會(huì)使氣體的排放效率、墊圈50的成型性有較大下降，凸部50e也可以設(shè)置在墊圈凸緣 部50a的內(nèi)周面50f的其他高度位置。
[0078]圖13a是在圖11的A-A'線處的安裝于正極罐11的開口部的狀態(tài)下的類型(4)的墊 圈50的局部放大剖面圖，圖13b是在圖11的B - B'線處的安裝于正極罐11的開口部的狀態(tài)下 的類型(4)的墊圈50的局部放大剖面圖。
[0079] 如這些圖所示，針對(duì)設(shè)置有凸部50e的部分以及未設(shè)置凸部50e的部分，均在墊圈 凸緣部50a的內(nèi)周面50f與負(fù)極端子板32的周側(cè)面32b(排氣孔32c)之間形成有間隙301，能 將從負(fù)極端子板32的排氣孔32c排出的氣體高效地從間隙301排放至外部。
[0080]圖14以及圖15是墊圈50的又一構(gòu)成（以下，稱為類型（5)。），圖14是從正極罐11的 開口側(cè)觀察類型(5)的墊圈50的俯視圖，圖15是類型(5)的墊圈50的立體圖。
[0081 ] 如這些圖所示，在該例中，在墊圈凸緣部50a的內(nèi)周面50f，空出給定的間隔（5個(gè)凹 部50g繞堿性電池1的圓筒軸且位置彼此相隔72度)設(shè)置有沿該內(nèi)周面50f以給定的長(zhǎng)度延 伸的5個(gè)凹部50g。此外，只要不使氣體的排放效率、墊圈50的成型性有較大下降，就不對(duì)凹 部50g的數(shù)量進(jìn)行限定。
[0082]圖16a是在圖14的A-A'線處的安裝于正極罐11的開口部的狀態(tài)下的類型（5)的墊 圈50的局部放大剖面圖，圖16b是在圖14的B - B'線處的安裝于正極罐11的開口部的狀態(tài)下 的類型(5)的墊圈50的局部放大剖面圖。
[0083] 如這些圖所示，針對(duì)設(shè)置有凹部50g的部分，在墊圈凸緣部50a的內(nèi)周面50f與負(fù)極 端子板32的周側(cè)面32b(排氣孔32c)之間形成有間隙302,能將從負(fù)極端子板32的排氣孔32c 排出的氣體高效地從間隙302排放至外部。
[0084] 此外，關(guān)于凹部50g延伸的長(zhǎng)度、沿墊圈凸緣部50a的內(nèi)周面50f設(shè)置凹部50g的間 隔、以及凹部50g的數(shù)量，優(yōu)選設(shè)定為如下關(guān)系:無論在繞堿性電池1的圓筒軸以何種角度關(guān) 系安裝墊圈50的情況下，任一凹部50g都必須與負(fù)極端子板32的排氣孔32c的位置對(duì)置。 [0085] < 試驗(yàn) 2>
[0086]接下來，利用類型(4)和類型（5)的墊圈50來制作堿性電池1的樣本，針對(duì)注塑成型 的墊圈50的成型狀態(tài)以及氣體大量產(chǎn)生時(shí)的墊圈50的脫離的狀況進(jìn)行了驗(yàn)證。樣本是改變 空隙的面積（％)(后述)而制作了3種(每個(gè)種類各制作多個(gè)(30個(gè)））。此外，上述空隙的面積 (% )是指，從正極罐11的圓筒軸的方向觀察該正極罐11的開口部時(shí)的在負(fù)極端子板32的碟 狀的部分的周側(cè)面與墊圈50的墊圈凸緣部50a的內(nèi)側(cè)面(類型(4)的情況下為內(nèi)周面50f，類 型(5)的情況下為凹部50g)之間形成的空隙的面積(投影面積)相對(duì)于從圓筒軸的方向觀察 正極罐11的開口部時(shí)的由環(huán)狀的棱線以及負(fù)極端子板32的周側(cè)面32b圍成的平面區(qū)域的面 積(投影面積)的比例（％)。該環(huán)狀的棱線是指連結(jié)正極罐11的緣部的彎曲的部分的最高部 而構(gòu)成的環(huán)狀棱線。
[0087]以與試驗(yàn)1同樣的方法來進(jìn)行了墊圈50的成型狀態(tài)的判定。另外，以與試驗(yàn)1同樣 的方法還調(diào)查了墊圈50的脫離的狀況。此外，在將空隙的面積（％)設(shè)為5%的樣本中混有具 備類型(4)以及類型(5)的墊圈50的樣本。表2示出試驗(yàn)2的結(jié)果。
[0088] ★表2
[0090] 如表2所示，在將空隙的面積（％)設(shè)為6%以上的情況下，在類型（4)以及類型（5) 的每種情況下，發(fā)生脫離的墊圈50的數(shù)量均為零。這認(rèn)為是由于，不論對(duì)類型（4)還是對(duì)類 型（5)的墊圈50,將空隙的面積（％ )設(shè)為6%以上，均可以將電池內(nèi)部產(chǎn)生的氣體高效地從 間隙301或間隙302排放至外部所致。另一方面，在將空隙的面積（％ )設(shè)為5%的情況下，30 個(gè)樣本當(dāng)中，有3個(gè)樣本被確認(rèn)發(fā)生了墊圈50的脫離。此外，針對(duì)每個(gè)樣本，均被確認(rèn)墊圈50 未出現(xiàn)熔接痕或填充不足，成型狀態(tài)良好。這認(rèn)為是由于在法蘭部50c不存在孔(排氣孔）因 此在成型時(shí)樹脂順暢地流動(dòng)而帶來的。
[0091] 基于以上可以確認(rèn)，通過將墊圈50設(shè)為類型（4)或類型（5)的構(gòu)造，能在確保墊圈 50的成型的容易性和可靠性(合格率）的同時(shí)，防止墊圈50的脫離。另外，確認(rèn)了尤其通過將 空隙的面積（％)設(shè)為6%以上，能在確保墊圈50的成型的容易性和可靠性(合格率)的同時(shí)， 可靠地防止墊圈50的脫離。
[0092]但是，以上的說明只是為了使本發(fā)明的理解容易，并不用來限定本發(fā)明。本發(fā)明在 不脫離其主旨的范圍內(nèi)能進(jìn)行變更、改良，且本發(fā)明包含其等同替換方式，這是不言自明 的。
[0093]例如，本發(fā)明能廣泛適用于錳電池等以電池罐為集電體的其他種類的電池。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種筒型電池，其特征在于，具備：收納發(fā)電單元的帶底圓筒狀的電池罐、周圍形成 有緣部的外觀呈為碟狀的端子板、以及封口墊片， 在以所述電池罐的開口側(cè)為上方的情況下，所述封口墊片設(shè)置得比所述端子板更下 方， 所述端子板以及所述封口墊片通過將各自的緣部與所述電池罐的緣部一起進(jìn)行鉚接 加工而被設(shè)置于所述電池罐的開口， 在所述端子板的所述碟狀的部分的周側(cè)面與通過所述鉚接加工而在所述電池罐的圓 筒軸方向彎曲的所述電池罐的所述緣部之間形成有間隙，所述筒型電池還具備墊圈，該墊 圈具有圓筒狀的凸緣部以及在所述凸緣部的上端面的周圍設(shè)置的環(huán)狀的法蘭部，該墊圈通 過使所述凸緣部嵌入所述間隙而被安裝于所述電池罐的開口部， 在所述端子板的所述周側(cè)面的面向所述間隙的部分，形成有用于排放所述端子板與所 述封口墊片之間存在的空間的氣體的第1排氣孔， 所述電池罐的所述緣部的前端基于所述鉚接加工而稍向下方彎曲， 所述墊圈在被安裝于所述電池罐的開口部的狀態(tài)下，在連結(jié)所述電池罐的所述彎曲的 緣部的最高部而構(gòu)成的環(huán)狀棱線與所述端子板的所述周側(cè)面所圍成的范圍內(nèi)，具有用于將 從所述第1排氣孔流入所述間隙的氣體排放至該筒型電池的外部的排氣構(gòu)造。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒型電池，其特征在于， 所述墊圈在所述法蘭部的所述凸緣部的附近具有第2排氣孔作為所述排氣構(gòu)造，該第2 排氣孔沿所述凸緣部的外周面以給定的長(zhǎng)度延伸。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的筒型電池，其特征在于， 所述墊圈具有沿所述凸緣部的外周面相隔給定的間隔而設(shè)置的多個(gè)所述第2排氣孔。4. 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的筒型電池，其特征在于， 從所述電池罐的圓筒軸的方向觀察該電池罐的開口部時(shí)的所述第2排氣孔的總面積， 為從所述圓筒軸的方向觀察所述電池罐的開口部時(shí)的、由連結(jié)所述電池罐的緣部的所述彎 曲的部分的最高部而構(gòu)成的環(huán)狀棱線與所述端子板的所述周側(cè)面圍成的平面區(qū)域的面積 的7~20%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒型電池，其特征在于， 所述墊圈具有在所述凸緣部的內(nèi)周面形成的凸部作為所述排氣構(gòu)造。6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的筒型電池，其特征在于， 所述墊圈具有沿所述凸緣部的內(nèi)周面相隔給定的間隔而設(shè)置的多個(gè)所述凸部。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的筒型電池，其特征在于， 所述墊圈具有在所述凸緣部的內(nèi)周面形成的凹部作為所述排氣構(gòu)造。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的筒型電池，其特征在于， 所述墊圈具有沿所述凸緣部的內(nèi)周面相隔給定的間隔而設(shè)置的多個(gè)所述凹部。9. 根據(jù)權(quán)利要求5至8中任一項(xiàng)所述的筒型電池，其特征在于， 從所述電池罐的圓筒軸的方向觀察該電池罐的開口部時(shí)的在所述端子板的所述碟狀 的部分的周側(cè)面與所述墊圈的所述凸緣部的內(nèi)側(cè)面之間形成的空隙的面積，為從所述圓筒 軸的方向觀察所述電池罐的開口部時(shí)的、由連結(jié)所述電池罐的緣部的所述彎曲的部分的最 高部而構(gòu)成的環(huán)狀棱線與所述端子板的所述周側(cè)面圍成的平面區(qū)域的面積的6%以上。
【文檔編號(hào)】H01M6/08GK106025147SQ201610188659
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年3月29日
【發(fā)明人】山崎龍也, 國谷繁之
【申請(qǐng)人】Fdk能源株式會(huì)社