(57)【要約】      （修正有）【課題】乾電池におけるクリープ現象による負極集電子と封口ガスケットの内面との隙間から舞い上がってくるアルカリ電解液を抑止し、シール性を向上させることにより漏液を防止する。【解決手段】負極５とこの負極５の外周部にセパレータ４を介して配置された正極３からなる発電要素を電池ケース２に挿入し、負極５に挿入される棒状の負極集電子７を中央部に取り付けた封口ガスケット１と封口板６とで電池ケース２の開口部を封止したアルカリ乾電池９であって、負極集電子７を取り付ける封口ガスケット１の中心孔１６として、中心孔１６の高さ方向の少なくとも一部に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有し他の部分を負極集電子７の外周面と隙間をもつ大径部で構成し、大径部と負極集電子７との間に封止剤８を設けた構成とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極とこの負極の外周部にセパレータを介して配置された正極からなる発電要素を電池ケースに収納し、前記負極に挿入される棒状の負極集電子を中央部に取り付けた封口ガスケットと封口板とで前記電池ケースの開口部を封止した乾電池であって、前記負極集電子を取り付ける封口ガスケットの中心孔として、中心孔の高さ方向の少なくとも一部および下端部に負極集電子の外周面に密着する小径部を有し他の部分を負極集電子の外周面と隙間をもつ大径部で構成し、前記大径部と負極集電子との間に封止剤を設けたことを特徴とする乾電池。
【請求項２】
前記封口ガスケットの中心孔として、中心孔の封口板側に小径部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の乾電池。
【請求項３】
前記封口ガスケット中心孔として、中心孔の負極側に小径部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の乾電池。
【請求項４】
前記封口ガスケットの中心孔として、中心孔の封口板側と負極側に小径部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の乾電池。
【請求項５】
前記封口ガスケットの中心孔として、中心孔の小径部と大径部とが交互に複数連なる構成としたことを特徴とする請求項１に記載の乾電池。
【請求項６】
前記封口ガスケットの中心孔として、中心孔の小径部を一定の幅をもった構成としたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の乾電池。
【請求項７】
前記封口ガスケットの中心孔として、中心孔の大径部をエンタシス形状に構成した請求項１〜６のいずれか１つに記載の乾電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は各種電子機器に電源として利用される乾電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の電源として利用が広がっているアルカリ乾電池は、アルカリ電解液を用いており、クリープ現象によりアルカリ電解液が封口板側へ漏液して電子機器本体の故障と、この電子機器本体の内部に組み込まれている配線及び回路基盤などの部品を含めて使用が不可能になるという問題があった。
【０００３】
上記課題に対して、図７に示すように開口部４１を有する電池ケース４０と、電池ケース４０の開口部４１を封口するポリアミド系樹脂製の封口ガスケット４３と、この封口ガスケット４３に設けた中心孔４４に挿通した状態で電池ケース４０内に収納した正極４７の内側にセパレータ４８を介して配置されるゲル状の負極４９に差し込まれる棒状の負極集電子４２と、電池ケース４０内に収容されるアルカリ電解液とを有し、封口ガスケット４３における中心孔４４の下端部には、大径部４６を設け、この大径部４６および周辺をアルカリ電解液に対して安定な封止剤４５で覆っておりアルカリ電解液が漏液しないようにすることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００７−５１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら上述した特許文献１に示される従来技術では、封口ガスケット４３の下端部に封止剤４５としてフッ素系樹脂が塗布されていても、封口ガスケット４３の中心孔４４の下端部は大径部４６となっており、封止剤４５を保持するように構成されていないため、封止剤４５が自重などで降下して中心孔４４から減少することで空気中の酸素と水分が封口ガスケット４３の下端部分に到達する期間を早めることになり、クリープ現象によるアルカリ電解液の漏液が発生するという課題を有していた。
【０００５】
本発明は上記従来の課題を鑑みなされたもので、乾電池に関し、特にアルカリ乾電池に代表される封口ガスケット４３の中心孔４４における高さ方向の少なくとも一部と下端部に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有し他の部分を負極集電子７の外周面と隙間をもつ大径部１３で構成し、大径部１３と負極集電子７との間に封止剤８を設けたことにより、対漏液性を向上した乾電池を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために本発明の乾電池は、負極とこの負極の外周部にセパレータを介して配置された正極からなる発電要素を金属からなる電池ケースに収納し、負極に挿入される棒状の負極集電子を中央部に取り付けた封口ガスケットで電池ケースの開口部を封止した乾電池であって、負極集電子を取り付ける封口ガスケットの中心孔として、中心孔の高さ方向の少なくとも一部と下端部に負極集電子の外周面に密着する小径部を有し他の部分を負極集電子の外周面と隙間をもつ大径部で構成し、大径部と負極集電子との間に封止剤を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の乾電池によると、負極集電子を取り付ける封口ガスケットの中心孔として、中心孔の高さ方向の少なくとも一部と下端部に負極集電子の外周面に密着する小径部を有し他の部分を負極集電子の外周面と隙間をもつ大径部で構成し、大径部と負極集電子との間
に封止剤を設けたことにより、封止剤を長期間中心孔の大径部で保持できるため、封口ガスケットの中心孔のシール性が上がり、長期的に漏液を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の第１の発明においては、負極とこの負極の外周部にセパレータを介して配置された正極からなる発電要素を電池ケースに収納し、負極に挿入される棒状の負極集電子を中央部に取り付けた封口ガスケットと封口板とで電池ケースの開口部を封止した乾電池であって、負極集電子を取り付ける封口ガスケットの中心孔として、中心孔の高さ方向の少なくとも一部と下端部に負極集電子の外周面に密着する小径部を有し他の部分を負極集電子の外周面と隙間をもつ大径部で構成し、大径部と負極集電子との間に封止剤を設けたことにより、負極集電子と封口ガスケットの中心孔との間に隙間をもたせた部分においては負極集電子と封口ガスケットの中心孔との隙間に塗られる封止剤の量を多く保持することができるとともに封止剤の長期間の保持が可能となり、負極集電子の外周面に密着する小径部を設けた部分では封口ガスケットの中心孔と負極集電子の外周面との間が密着している事でシール性を高めることが可能となる。
【０００９】
本発明の第２の発明においては、封口ガスケットの中心孔として、封口ガスケットの中心孔における封口板側と負極側との高さ方向の間の封口板側の広域に小径部を設けたことにより、封口板側で封口ガスケットの中心孔と負極集電子との間が密着する範囲を確保することができる。
【００１０】
この小径部を設けることで封口ガスケットと電池ケースの間から浸入する水分や酸素を防ぐことができ、封口ガスケットの中心孔の負極側では封止剤の量を多く保持することが可能となり、クリープ現象によりアルカリ電解液が負極側から浸入して漏液した場合でも封口板側に設けられている小径部でアルカリ電解液を食い止めることが可能となる。
【００１１】
本発明の第３の発明においては、封口ガスケット中心孔として、封口ガスケットの中心孔における封口板側と負極側との高さ方向の間の負極側の広域に小径部を設けたことにより、負極側で封口ガスケットの中心孔と負極集電子との間が密着する範囲をより多く確保できる。
【００１２】
この小径部を設けることでクリープ現象によるアルカリ電解液の漏液をこの負極側でほとんど抑制することができ、封口ガスケットの封口板側では封止剤の量を多く保持することが可能となり、クリープ現象によりアルカリ電解液が負極側から浸入して漏液した場合でも、この負極側に設けられている小径部でほとんどのアルカリ電解液を食い止めることが可能であると同時に、封口板側の小径部で封口ガスケットと電池ケースの間から浸入する水分や酸素を防ぐことができる。
【００１３】
本発明の第４の発明においては、封口ガスケットの中心孔として、中心孔の封口板側と負極側との広域に小径部を設けたことにより、封口板側と負極側の両端部で封口ガスケットの中心孔と負極集電子との間が密着する範囲をより多く確保できる。
【００１４】
クリープ現象によりアルカリ電解液が負極側から浸入する場合でも負極側に設けられている小径部でほとんどのアルカリ電解液を食い止めることが可能となり、負極集電子の封口板側から負極側に向かう高さ方向の中心部においては封止剤の量を多く保持することができ、負極側で抑制しきれない僅かなアルカリ電解液がこの中心部まで浸入した場合でも、封止剤が多く保持されているため中心部で最小限に抑制することが可能となる。
【００１５】
また、封口ガスケットの負極集電子の封口板側から負極側に向かう高さ方向の中心部でほとんどのアルカリ電解液を抑制させることが可能であるが、万が一中心孔の封口板側に
アルカリ電解液が浸入した場合でも、中心孔の封口板側に設けた小径部で負極集電子と中心孔との間に隙間が無く密着しているため、封口板側でアルカリ電解液を完全に抑止することが可能であると同時に、封口ガスケットと電池ケースの間から浸入する水分や酸素を防ぐことも可能である。
【００１６】
本発明の第５の発明においては、封口ガスケットの中心孔として、中心孔の小径部と大径部とが交互に複数連なる構成としたことにより、負極集電子と封口ガスケットの中心孔の隙間に封止剤を均一に保持することで封口ガスケットの中心孔のシール性をより一層高めることが可能となる。
【００１７】
本発明の第６の発明においては、封口ガスケットの中心孔として、中心孔の小径部を一定の幅をもった構成としたことにより、負極集電子の外周面に密着する接触面積を増加させて封口ガスケットの中心孔のシール性を高めることが可能となる。
【００１８】
本発明の第７の発明においては、封口ガスケットの中心孔として、中心孔の大径部をエンタシス形状に構成したことにより、中心孔の高さ方向に保持できる封止剤の量を変化させて封口ガスケットの中心孔のシール性を調整することが可能となる。
【００１９】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態においては、乾電池のなかでも代表的なアルカリ乾電池について説明する。
図１は本発明のアルカリ乾電池９の構成を示した断面図である。
【００２０】
例えば、図１に示したように本発明では、有底円筒形の電池ケース２の内周部に二酸化マンガンと黒鉛を合わせたペレット合剤の正極３が挿入され、封止構造を確立する為に電池ケース２の外側から溝を入れている。
【００２１】
正極３の内側にセパレータ４を挿入後、電池の密閉性確保の為に電池ケース２の封口板側の溝の内側に封止剤８を塗布して、電池ケース２の中央部には電解液と亜鉛粉末とゲル化剤を均一に混ぜ合わせたゲル状の負極５を充填しており、この負極５と正極３間に作用するアルカリ電解液が負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との隙間から這い上がってくる現象を抑えるために、図１に示される封口ガスケット１における中心孔１６の高さ方向の少なくとも一部と下端部に棒状の負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有した構成にしている。
【００２２】
封口ガスケット１の封口板６側と封口ガスケット１の負極５側における双方向の中間部にあたる中心孔１６の内径に対して、封口ガスケット１の封口板６側と、封口ガスケット１の負極５側とに小径部１４を設けたことに加えて、この封口板６側と負極５側との中間部にあたる中心孔１６の部分の内径を大きくすることで、この中間部の中心孔１６の内径と負極集電子７との隙間に塗布される封止剤８の量を確保している。
【００２３】
このような構成にすることにより、外部から浸入する水分や酸素の影響や、電池ケース２の内部に存在する亜鉛の腐食による水素ガスの発生が起こった場合でも、内圧上昇を抑えることが可能である。
【００２４】
封口ガスケット１の封口板６側と封口ガスケット１の負極５側と、この封口板６側と負極５側との中間部にあたる中心孔１６との３箇所でアルカリ電解液の漏液を抑えた構成となっている。
負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の全てが小径部１４で構成されている場合、クリープ現象で径が拡がるため封止剤８が必要である。
【００２５】
本発明の封口ガスケット１における中心孔１６の高さ方向の少なくとも一部と下端部に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有し、中心孔１６の高さ方向の少なくとも一部に大径部を有する構成にした封口ガスケット１では、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との間に隙間をもたせて負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との間の隙間に塗られる封止剤８の量を確保することおよびこの中心孔１６内に封止剤８を長期間にわたって保持できることでシール性が上がり、酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００２６】
さらに内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガスの発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【００２７】
また、本発明の封口ガスケット１に設けた中心孔１６の高さ方向の少なくとも一部に設けた負極集電子７の外周面に密着する小径部１４の大きさと位置と形状は図１に限定されるものではなく、例えばより確実に負極集電子７と封口ガスケット１における中心孔１６の間の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えるために、封口ガスケット１の中心孔１６における封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との小径部１４の幅は双方同じでなくてもかまわない。
【００２８】
なお、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との間の隙間に設ける封止剤８としては、例えば、シリコン樹脂またはフッ素樹脂またはエポキシ樹脂を添加したポアミドアミンなどを用いることができる。
【００２９】
図２は本発明のアルカリ乾電池に係る封口ガスケットの第１の構成を示した拡大断面図である。例えば、図２に示したように、本発明における封口ガスケット１では、図２に示される封口ガスケット１の中心孔１６の封口板６側と下端部に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有した構成にしている。
【００３０】
封口ガスケット１の負極５側に位置する小径部１４で負極５側から這い上がってくるアルカリ電解液を万が一食い止めることが出来ないな場合でも、封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との間の負極５側に位置する大径部１３で封口ガスケット１の中心孔１６との間の隙間に塗られる封止剤８の量を確保している。
【００３１】
さらにこれに加えて、封口ガスケット１の封口板６側に位置する小径部１４は広域の範囲に確保されているため、封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との間の負極５側に位置する大径部１３でアルカリ電解液の漏液を抑え、封口板６側に位置する小径部１４では封口ガスケットと電池ケースの間から浸入する水分や酸素を完全に抑える構成となっている。
【００３２】
負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の封口板６側と負極５側との間の全てが小径部１４で構成されている場合、クリープ現象で径が拡がるため封止剤８が必要である。
【００３３】
本発明の封口ガスケット１における中心孔１６の封口板６側と負極５側との間の負極５側に位置する大径部１３で封止剤８を保持することでシール性が上がり、封口板６側からの酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００３４】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池
９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【００３５】
酸素と水分が負極集電子７と封口ガスケット１との間を通って電池ケース２の中に浸入し、電池ケース２の中の負極５が負極集電子７と封口ガスケット１との間を通って封口板６側へ噴出する現象を抑止することができ、封口ガスケット１の中心孔１６のシール性を高めることが可能となる。
【００３６】
また、本発明の封口ガスケット１に設けた中心孔１６の封口板６側に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４の幅は、図２に限定されるものではなく、例えばより確実に負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えるために、封口ガスケット１の中心孔１６における封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との高さ方向の間で小径部１４の幅が一定でなくてもかまわない。
【００３７】
図３は本発明のアルカリ乾電池に係る封口ガスケットの第２の構成を示した拡大断面図である。例えば、図３に示したように、本発明における封口ガスケット１では、図３に示される封口ガスケット１における中心孔１６の負極５側と上端部の一部に負極集電子7の外周面に密着する小径部１４を有した構成にしている。
【００３８】
封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との間の封口板６側に位置する内径と、負極５側に位置する封口ガスケット１の中心孔１６と負極集電子７との間で広域に密着する範囲との２箇所でアルカリ電解液の漏液を抑えた構成となっている。
【００３９】
上記、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の封口板６側と負極５側との間の全てが小径部１４で構成されている場合、クリープ現象で径が拡がるため封止剤８が必要である。
【００４０】
本発明の封口ガスケット1における中心孔１６の封口板６側と負極５側との間の封口板６側に位置する大径部１３で封止剤８を保持することでシール性が上がり、封口板６側からの酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００４１】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【００４２】
また、本発明の封口ガスケット１に設けた中心孔１６の負極５側に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４の幅は、図３に限定されるものではなく、例えばより確実に負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えるために、封口ガスケット１の中心孔１６における封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との高さ方向の間の小径部１４の幅が一定でなくてもかまわない。
【００４３】
図４は本発明のアルカリ乾電池に係る封口ガスケットの第３の構成を示した拡大断面図である。例えば、図４に示したように、本発明における封口ガスケット１では、図４に示される封口ガスケット１の中心孔１６の封口板６側と負極５側とに負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有した構成にしている。
【００４４】
封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との双方向の中間部にあたる内径よりも封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との内径が小径部１４であることで、封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との２箇所でアルカリ電解液の漏液を抑えた構成となってい
る。
【００４５】
上記、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の全てが小径部１４で構成されている場合、クリープ現象で径が拡がるため封止剤８が必要である。
【００４６】
本発明の封口ガスケット1の中心孔における封口板６側と負極５側との中間部に位置する大径部１３で封止剤８を保持することでシール性が上がり、封口板６側からの酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００４７】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【００４８】
また、本発明の封口ガスケット１の中心孔１６の負極５側と封口板６側とに設けた負極集電子７の外周面に密着する小径部１４の幅は、図４に限定されるものではなく、例えばより確実に負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えるために、封口ガスケット１における封口板６側の小径部１４と負極５側の小径部１４は、封口ガスケット１の中心孔１６における封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との双方の範囲の間で幅が一定でなくてもかまわない。
【００４９】
図５は本発明のアルカリ乾電池に係る封口ガスケットの第４の構成を示した拡大断面図である。例えば、図５に示したように、本発明における封口ガスケット１では、図５に示される封口ガスケット１の中心孔１６の小径部１４と大径部１３とが交互に複数連なる構成にしている。
【００５０】
封口ガスケット１の封口板６側と負極５側とにおける双方の小径部１４と大径部１３との範囲が狭いことで、封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との間の複数の大径部１３で封止剤８を保持することが可能となる。
【００５１】
上記、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の全てが小径部１４で構成されている場合、クリープ現象で径が拡がるため封止剤８が必要である。
【００５２】
本発明の封口ガスケット1の封口板６側と負極５側との中心孔１６の間で複数の小径部１４と大径部１３とを一定の幅を持たせた構成にした封口ガスケット１は、封口ガスケット１の中心孔１６に複数設けた大径部１３で均一に封止剤８を保持することでシール性が上がり、封口板６側からの酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００５３】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【００５４】
また、本発明の封口ガスケット１の中心孔１６に設けた負極集電子７の外周面に密着する小径部１４から、封口板６側と負極５側との双方向に向けた次に位置する小径部１４との距離は、図５に限定されるものではなく、例えばより確実に負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えるために、負極集電子７の外周面に密着する小径部１４から、封口板６側と負極５側との双方向に向けた次に位置する小径部１４との間の距離は、一定であれば長さが異なっていてもかまわない。
【００５５】
図６は本発明のアルカリ乾電池に係る封口ガスケットの第５の構成を示した拡大断面図である。例えば、図６に示したように、本発明における封口ガスケット１では、図６に示される封口ガスケット１の中心孔１６の大径部１３がエンタシス形状を有した構成にしている。
【００５６】
封口ガスケット１の封口板６側と封口ガスケット１の負極５側とにおける双方向の間に位置する内径よりも、封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との内径が狭いことで、封口ガスケット１の封口板６側と負極５側との２箇所の小径部１４でアルカリ電解液の漏液を抑えた構成となっている。
【００５７】
上記、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の全てが小径部１４で構成されている場合、クリープ現象で径が拡がるため封止剤８が必要である。
【００５８】
本発明の封口ガスケット１の負極５側と封口板６側との間の中心孔１６に設けた大径部１３とで構成した封口ガスケット１は、負極集電子７と封口ガスケット１の大径部１３が位置する隙間に封止剤８を保持することでシール性が上がり、封口板６側からの酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００５９】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【００６０】
以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しながら、さらに詳しく説明する。なお、以下の実施例においては主に負極集電子７を挿入する封口ガスケット１における封口板６側と中心孔１６の下端部に位置する負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有し、他の部分を負極集電子７の外周面と隙間をもつ大径部１３で構成した実施例１について説明するが、別の実施例も同様な効果が得られることは言うまでもない。
【実施例１】
【００６１】
まず、第１の実施例として図２に示したように封口ガスケット１の中心孔１６の封口板６側と下端部に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有し、他の部分を負極集電子７の外周面と隙間をもつ大径部１３となるようにポリアミド系樹脂を用いて射出成形して封口ガスケット１を作製した。
【００６２】
次いで、この封口ガスケット１を用いて、図１に示したように電池ケース２の外周部に二酸化マンガンと黒鉛を合わせたペレット合剤の正極３を挿入し、封口構造を確立する為に電池ケース２の外側から溝を入れる。
【００６３】
正極３の内側にセパレータ４を挿入後、電池の密閉性確保の為に電池ケース２の溝の内側上部に封止剤８を塗布して、電池ケース２の中央部には電解液と亜鉛粉末とゲル化剤を均一に混ぜ合わせたゲル状の負極５を充填した。
【００６４】
次に、封口ガスケット１に封止剤８を塗布した負極集電子７を挿入した後に封口板６と負極集電子７を溶接し、電池ケース２に挿入し、電池ケース２の開口部を封口し、封口板６と封口ガスケット１との隙間に絶縁樹脂を塗布硬化させて作製したものを実施例１のアルカリ乾電池９とした。
【００６５】
以上のようにして作製した実施例１のアルカリ乾電池９を１０００個用いて８０℃で１
２時間キープした後に−２０℃で１２時間キープする条件でヒートショック試験を４週間繰り返し実施した。このヒートショック試験を実施した後のアルカリ乾電池９の１０００個を解体したところ、漏液は認められなかった。
【００６６】
これは、封口ガスケット１の中心孔１６の封口板６側に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有し、他の部分を負極集電子７の外周面と隙間をもつ大径部１３となるように構成したことで、負極集電子７と封口ガスケット１の外周面との隙間に厚みが設けられることで封止剤８の量を多く保持することができるとともに封止剤８の長期間の保持が可能となるからである。
【００６７】
また、封口ガスケット１の封口板６側から封口ガスケット１の負極５側の双方から見た中間部の径よりも、封口ガスケット１の負極集電子７が挿入される封口ガスケット１の封口板６側の径が小さく、この径の小さい範囲が広域であることに加えて、封口ガスケット１の負極５側の径が大径部１３よりも小さいことでシール性が上がり、酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００６８】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【実施例２】
【００６９】
まず、第２の実施例として図３に示したように封口ガスケット１の中心孔１６の負極５側と中心孔１６の上部の一部に負極集電子７の外周面に密着する小径部１４を有し、他の部分を負極集電子７の外周面と隙間をもつ大径部１３となるようにポリアミド系樹脂を用いて射出成型して封口ガスケット１を作製した。
【００７０】
次いで、この封口ガスケット１を用いて、図１に示したように電池ケース２の外周部に二酸化マンガンと黒鉛を合わせたペレット合剤の正極３を挿入し、封口構造を確立する為に電池ケース２の外側から溝を入れる。
【００７１】
正極３の内側にセパレータ４を挿入後、電池の密閉性確保の為に電池ケース２の溝の内側上部に封止剤８を塗布して、電池ケース２の中央部には電解液と亜鉛粉末とゲル化剤を均一に混ぜ合わせたゲル状の負極５を充填した。
【００７２】
次に、封口ガスケット１に封止剤８を塗布した負極集電子７を挿入した後に封口板６と負極集電子７を溶接し、電池ケース２に挿入し、電池ケース２の開口部を封口し、封口板６と封口ガスケット１との隙間に絶縁樹脂を塗布硬化させて作製したものを実施例２のアルカリ乾電池９とした。
【００７３】
以上のようにして作製した実施例２のアルカリ乾電池９を１０００個使用し、８０℃で１２時間キープした後−２０℃で１２時間キープするヒートショック試験を４週間繰り返し実施した。ヒートショック試験を実施した後のアルカリ乾電池９の１０００個を解体したところ、漏液は認められなかった。
【００７４】
これは、封口ガスケット１の負極５側に位置する小径部１４の範囲を広域に設けてあることと、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との間の接触面積が増えて隙間を作らないことで、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えることができるからである。
【００７５】
これに加えて、封口ガスケット１の封口板６側に位置する封口ガスケット１の中心孔１６の大径部１３を設けた部分では、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との間に封止剤８が塗布される部分に厚みがでることで封止剤８の量を多く保持することができるとともに封止剤８の長期間の保持が可能となるからである。
【００７６】
また、封口ガスケット１の封口板６側に小径部１４を設けていることでシール性が上がり、酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができ、さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【実施例３】
【００７７】
まず、第３の実施例として図４に示したように封口ガスケット１の中心孔１６の封口板側と負極側とに小径部１４を設け、ポリアミド系樹脂を用いて射出成型して封口ガスケット１を作製した。
【００７８】
次いで、この封口ガスケット１を用いて、図１に示したように電池ケース２の外周部に二酸化マンガンと黒鉛を合わせたペレット合剤の正極３を挿入し、封口構造を確立するために電池ケース２の外側から溝を入れる。
【００７９】
正極３の内側にセパレータ４を挿入後、電池の密閉性確保の為に電池ケース２の溝の内側上部に封止剤８を塗布して、電池ケース２の中央部には電解液と亜鉛粉末とゲル化剤を均一に混ぜ合わせたゲル状の負極５を充填した。
【００８０】
次に、封口ガスケット１に封止剤８を塗布した負極集電子７を挿入した後に封口板６と負極集電子７を溶接し、電池ケース２に挿入し、電池ケース２の開口部を封口し、封口板６と封口ガスケット１との隙間に絶縁樹脂を塗布硬化させて作製したものを実施例３のアルカリ乾電池９とした。
【００８１】
以上のようにして作製した実施例３のアルカリ乾電池９を１０００個使用し、８０℃で１２時間キープした後−２０℃で１２時間キープするヒートショック試験を４週間繰り返し実施した。ヒートショック試験を実施した後の円筒形アルカリ電池９の１０００個を解体したところ、漏液は認められなかった。
【００８２】
これは、封口ガスケット１の封口板６側に位置する中心孔１６の小径部１４と、負極５側とに位置する中心孔１６の小径部１４との中間部に大径部１３設けたことで、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えることができる。
【００８３】
また、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との間に封止剤８が塗布される部分に厚みができることで封止剤８の量を多く保持することができるとともに封止剤８の長期間の保持が可能となるからである。
【００８４】
これに加えて、封口ガスケット１の負極５側に位置する中心孔１６の小径部１４と、封口板６側に位置する中心孔１６の小径部１４の範囲を広域に設けてあることで負極集電子７と封口ガスケット１との間の接触面積が増えて隙間を作らないことでシール性が上がり、酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００８５】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガス
も抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【実施例４】
【００８６】
まず、第４の実施例として図５に示したように封口ガスケット１の中心孔１６の小径部１４と大径部１３とが交互に複数連になるようにポリアミド系樹脂を用いて射出成型して封口ガスケット１を作製した。
【００８７】
次いで、この封口ガスケット１を用いて、図１に示したように電池ケース２の外周部に二酸化マンガンと黒鉛を合わせたペレット合剤の正極３を挿入し、封口構造を確立する為に電池ケース２の外側から溝を入れる。
【００８８】
正極３の内側にセパレータ４を挿入後、電池の密閉性確保の為に電池ケース２の溝の内側上部に封止剤８を塗布して、電池ケース２の中央部には電解液と亜鉛粉末とゲル化剤を均一に混ぜ合わせたゲル状の負極５を充填した。
【００８９】
次に、封口ガスケット１に封止剤８を塗布した負極集電子７を挿入した後に封口板６と負極集電子７を溶接し、電池ケース２に挿入し、電池ケース２の開口部を封口し、封口板６と封口ガスケット１との隙間に絶縁樹脂を塗布硬化させて作製したものを実施例４のアルカリ乾電池９とした。
【００９０】
以上のようにして作製した実施例４のアルカリ乾電池９を１０００個使用し、８０℃で１２時間キープした後−２０℃で１２時間キープするヒートショック試験を４週間繰り返し実施した。ヒートショック試験を実施した後のアルカリ乾電池９の１０００個を解体したところ、漏液は認められなかった。
【００９１】
これは、封口ガスケット１の中心孔１６に小径部１４と大径部１３を複数連設けたことで、封口ガスケット１の中心孔１６の大径部１３では封口ガスケット１の中心孔１６と負極集電子７との面積が増えて封止剤８が塗布される部分に厚みができることで封止剤８の量を多く保持することができるとともに封止剤８の長期間の保持が可能となるからである。
【００９２】
また、中心孔１６の小径部１４では負極集電子７の外周面に密着することでシール性が上がり、封口ガスケット１の中心孔１６を封口ガスケット１の封口板６側から封口ガスケット１の負極５側に向かって連続して続く大径部１３が存在する部分と、負極集電子７との接触面積が狭くなる小径部１４部の数が増えることで、封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えることができる。
【００９３】
さらに、封口ガスケット１の中心孔１６の小径部１４と大径部１３を封口ガスケット１の封口板６側から封口ガスケット１の負極５側の高さ方向に向かって連続して続く大径部１３から小径部１４の境界部と、小径部１４から大径部１３の境界部が複数設けられていることで、アルカリ電解液の這い上がりを抑えることができ、シール性も上がり、酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【００９４】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガスも抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【実施例５】
【００９５】
まず、第５の実施例として図６に示したように封口ガスケット１の中心孔１６の大径部１３にエンタシス形状を設け、ポリアミド系樹脂を用いて射出成型して封口ガスケット１を作製した。
【００９６】
次いで、この封口ガスケット１を用いて、図１に示したように電池ケース２の外周部に二酸化マンガンと黒鉛を合わせたペレット合剤の正極３を挿入し、封口構造を確立する為に電池ケース２の外側から溝を入れる。
【００９７】
正極３の内側にセパレータ４を挿入後、電池の密閉性確保の為に電池ケース２の溝の内側上部に封止剤８を塗布して、電池ケース２の中央部には電解液と亜鉛粉末とゲル化剤を均一に混ぜ合わせたゲル状の負極５を充填した。
【００９８】
次に、封口ガスケット１に封止剤８を塗布した負極集電子７を挿入した後に封口板６と負極集電子７を溶接し、電池ケース２に挿入し、電池ケース２の開口部を封口し、封口板６と封口ガスケット１との隙間に絶縁樹脂を塗布硬化させて作製したものを実施例５のアルカリ乾電池９とした。
【００９９】
以上のようにして作製した実施例５のアルカリ乾電池９を１０００個使用し、８０℃で１２時間キープした後−２０℃で１２時間キープするヒートショック試験を４週間繰り返し実施した。ヒートショック試験を実施した後のアルカリ乾電池９の１０００個を解体したところ、漏液は認められなかった。
【０１００】
これは、封口ガスケット１の中心孔１６をエンタシス形状に構成し、封口ガスケット１の封口板６側から負極５側に向かって大径部１３を設けたことで、封口ガスケット１の中心孔１６と負極集電子７の外周面とに隙間でき、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との隙間の大径部１３で厚みができることで封止剤８の量を多く保持することができるとともに封止剤８の長期間の保持が可能となるからである。
【０１０１】
これに加えて、封口ガスケット１の中心孔１６において、封口ガスケット１の封口板６側から封口ガスケット１の負極５側との間に位置する大径部１３が特定の位置に存在していなくても、封口ガスケット１の中心孔１６と負極集電子７の外周面との間の大径部１３が必ず１つ存在するため、封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えることができる。
【０１０２】
さらに、封口ガスケット１の中心孔１６の封口ガスケット１の封口板６側と、封口ガスケット１の負極５側とに小径部１４が設けられている部分では、封口ガスケット１の封口板６側の先端部と、封口ガスケット１の負極５側との下端部とが、負極集電子７と密着していることで、封口板６側と負極５側との直線を有する小径部１４と負極集電子７との間に隙間ができ、この隙間に封止剤８が塗布されることで封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えることができる。
【０１０３】
さらには、エンタシス形状を有する封口ガスケット１の中心孔１６の大径部１３では、封止剤８を塗布した負極集電子７が封口ガスケット１の中心孔１６に挿入されることにより、負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６の大径部１３との間の隙間の厚みが増して、エンタシス形状を有さない封口ガスケット１よりも封口ガスケット１の中心孔１６の隙間から這い上がってくるアルカリ電解液を抑えることができシール性も上がり、酸素と水分がアルカリ乾電池９の内部に入り込むことを防ぐことができる。
【０１０４】
さらに、内圧上昇におけるアルカリ乾電池９の内部から発生する亜鉛の腐食によるガス
も抑えることができるため、ガス発生が多いとされている使用方法であるアルカリ乾電池９を組み込んだ使用電子機器のスイッチ消し忘れや、未使用電池と使用済み電池との混用、アルカリ乾電池９と異種電池との混用による漏液を抑えることが可能となる。
【０１０５】
なお、実施例５においては封口ガスケット１の中心孔１６における封口ガスケット１の封口板６側から封口ガスケット１の負極５側までの高さ方向に向かって続く小径部１４と大径部１３とが複数設けられている場合、小径部１４と大径部１３の径の大きさと位置と数に限定はなく、同様に漏液を防ぐことは可能である。
【０１０６】
（比較例１）
まず、比較例として封口ガスケットの中心孔の全体が小径部となるようにポリアミド系樹脂を用いて射出成型して封口ガスケットを作製した。
【０１０７】
次いで、この封口ガスケット１を用いて、図１に示したように電池ケース２の外周部に二酸化マンガンと黒鉛を合わせたペレット合剤の正極３を挿入し、正極３を二次加圧し、封口構造を確立する為に電池ケース２の外側から溝を入れる。
【０１０８】
正極３の内側にセパレータ４を挿入後、電池の密閉性確保の為に溝の内側上部に封止剤８を塗布して、電池ケース２の中央部には電解液と亜鉛粉末とゲル化剤を均一に混ぜ合わせたゲル状の負極５を充填した。
【０１０９】
次に、封口ガスケット１に封止剤８を塗布した負極集電子７を挿入した後に封口板６と負極集電子７を溶接し、電池ケース２に挿入し、電池ケース２の開口部を封口し、封口板６と封口ガスケット１との隙間に絶縁樹脂を塗布硬化させて作製したものを比較例のアルカリ乾電池９とした。
【０１１０】
以上のようにして作製した実施例１〜５の単３形と単４形との２種類のアルカリ乾電池９を１０００個使用し、８０℃で１２時間キープした後−２０℃で１２時間キープするヒートショック試験を４週間繰り返し実施した。ヒートショック試験を実施した後のアルカリ乾電池９の１０００個を解体したところ、比較例のものでは単３形は２５個、単４形では２３個漏液しているものがあった。
【０１１１】
以上のようにして得られた実施例１〜５および比較例の封口ガスケットをそれぞれ１０００ショット成形して、その成形品の漏液についてそれぞれを測定した結果を（表１）に示した。
【０１１２】
【表１】
2010080184.tif 000003
【０１１３】
（表１）の結果より明らかなように、封口ガスケット１の中心孔１６に大径部１３が無い比較例の封口ガスケットに比べ、封口ガスケット１の中心孔１６に大径部１３と小径部１４とエンタシス形状部とを設けた実施例１〜５の封口ガスケット１は漏液を抑止できることが判る。
【０１１４】
封口ガスケット1の中心孔１６に大径部１３と小径部１４とエンタシス形状を設けることで、樹脂の流動性が上がり、実施例１〜５で漏液の数値が下がった。
【０１１５】
以上のように、実施例１〜５の全ての封口ガスケット１の小径部１４では、中心孔１６と負極集電子７との間が密着され、大径部１３では負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との隙間に厚みができ、例えば封止剤８の量を多く保持することができるとともに封止剤８の長期間の保持が可能となった。
【０１１６】
このように漏液を抑止したことにより、封口板６側から負極集電子７と封口ガスケット１の中心孔１６との隙間を通って酸素と水分が電池ケース２の中に浸入し、電池ケース２の中の負極５が負極集電子７と封口ガスケット１との隙間を通って封口板６側へ噴出する現象を抑止することができ、封口ガスケット１の中心孔１６全体が小径部１４であることは、実施例１〜５の中心孔１６に大径部１３及び小径部１４を設けた形状よりも体積が大きく、充填量が多くなる。
【０１１７】
圧力がかかることで熱収縮の力が弱くなり、分子同士が引き寄せ合う現象が少なくなることで質量が多くなり、漏液が発生しやすくなっていた。
【０１１８】
なお、以上説明してきた実施例においては、乾電池としてアルカリ乾電池について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、オキシライド乾電池に用いても同様の効果が得られることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１１９】
本発明に係る筒形アルカリ乾電池は、封口ガスケットの中心孔に大径部及と小径部を設けることで、漏液を抑止することができ、高品質な封口ガスケットが得られ、アルカリ乾電池のシール性の向上と漏液を重視した通信機器や防災機器に組み込まれるものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２０】
【図１】本発明の一実施例に係る筒形アルカリ乾電池の構成を示した断面図
【図２】本発明の一実施例における封口ガスケットの構成を示す断面図
【図３】本発明の他の実施例における封口ガスケットの構成を示す断面図
【図４】本発明のさらに他の実施例における封口ガスケットの構成を示す断面図
【図５】本発明の別の実施例における封口ガスケットの構成を示す断面図
【図６】本発明のさらに別の実施例における封口ガスケットの構成を示す断面図
【図７】従来例における筒形アルカリ乾電池の部分断面図
【符号の説明】
【０１２１】
１  封口ガスケット
２  電池ケース
３  正極
４  セパレータ
５  負極
６  封口板
７  負極集電子
８  封止剤
９  アルカリ乾電池
１３  大径部
１４  小径部
１６  中心孔
【図１】
2010080184.tif 000004
【図２】
2010080184.tif 000005
【図３】
2010080184.tif 000006
【図４】
2010080184.tif 000007
【図５】
2010080184.tif 000008
【図６】
2010080184.tif 000009
【図７】
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