(57)【要約】【課題】組立封口部のキャップに上部外装リングを装着する際に発生する上部外装リング脱落や、上部外装リングが変形するために発生する隙間にラベルが入り込むラベル外観不良の発生を防止することができる電池を提供する。【解決手段】組立封口板のキャップ凸部側面において、少なくとも上部外装リング装着部の外径は、上部外装リング内径よりも小さく、かつ上部外装リング装着部よりも上部に少なくとも１箇所以上、上部外装リング内径よりも大きい部分を設ける。【選択図】図２
2008112603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極と負極とを有する電極群と、電解液とを電池ケースに収容し、前記電池ケースの開口部が、フィルターと、弁体と、中央部に凸部を有し前記凸部に上部外装リングが装着されたキャップとで構成された組立封口板により密閉された電池において、前記上部外装リングが装着される上部外装リング装着部の外径が上部外装リングの内径よりも小さく、かつ上部外装リング装着部よりも上方に少なくとも１ヶ所、上部外装リングの内径よりも径の大きい部分を設けた電池。
【請求項２】
前記上部外装リングの内径よりも径の大きい部分が、前記キャップ全周に渡って形成されている請求項１記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、組立封口板のキャップに装着した上部外装リングが容易に脱落せず、しかも上部外装リングの反りが原因となるラベル外観不良の発生を抑制した電池に関するものであり、さらに詳しくは、キャップ凸部の形状に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電池において、組立封口板は電極群を挿入した電池ケースを密閉すると同時に、電極群の正極集電体と接続されて正極端子として使用されている。また、電池ケースは電極群をその内部に納めると同時に、電極群の負極集電体と接続されて負極端子として使用されている。従って電池上部は負に帯電している電池ケースの先端と、正に帯電している組立封口板とがガスケットを介して非常に接近した構造になっており、金属片等の導電性物質が組立封口板と電池ケース先端に同時に接触すると容易に短絡してしまう。そこで特許文献１に示されるように組立封口板のキャップに上部外装リングを装着することで、導電性物質による短絡を防止している。
【特許文献１】特開平６−２９５７１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、組立封口板のキャップに上部外装リングを装着する場合、キャップ凸部外径が上部外装リングの内径よりも小さい場合、上部外装リングがキャップから容易に脱落したり、電池組立時に上部外装リングが装着されても、ラベルで上部外装リングが固定されるまでに上部外装リングが脱落し、上部外装リングのない電池が組み立てられる可能性がある。
【０００４】
逆にキャップ凸部外径が上部外装リングの内径よりも大きい場合には、上部外装リングが装着できなかったり、無理に装着した場合には上部外装リングが反る可能性がある。そして、上部外装リングが反ると、電池ケースと上部外装リングの間に隙間が発生し、その隙間にラベルが入り込むため、ラベル外観不良になる。
【０００５】
一方、封口板キャップは通常鋼板を数工程のプレス加工を繰り返して形成されることや鋼板にはバックリングする性質があることから、キャップ凸部の外径を一定に保つことは困難である。
【０００６】
また、上部外装リングは金型で打ち抜くため、使用される材質によって打ち抜き端面が斜めになったり、バリが発生するために内径を一定に保つことも困難である。
【０００７】
上記のような理由から、キャップ凸部の外径と上部外装リングの内径をマイクロオーダーで一定に保つことは非常に困難である。従って、特許文献１に記載の技術でも、上部外装リングの脱落や上部外装リングの反りによるラベル外観不良の発生という課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電池は、正極と負極とを有する電極群と、電解液とを電池ケースに収容し、前記電池ケースの開口部が、フィルターと、弁体と、中央部に凸部を有し前記凸部に上部外装リングが装着されたキャップとで構成された組立封口板により密閉された電池において、前記上部外装リングが装着される上部外装リング装着部の外径が上部外装リングの内径よりも小さく、かつ上部外装リング装着部よりも上方に少なくとも１ヶ所、上部外装リン
グの内径よりも径の大きい部分を設けたものである。
【０００９】
上記構成により、上部外装リング装着部のキャップ凸部外径は上部外装リングの内径よりも小さいため、上部外装リングの反りの発生を抑制することができ、上部外装リング装着部よりも上部に上部外装リング内径よりも大きい部分を設けることにより、上部外装リング脱落の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、組立封口板のキャップに上部外装リングを装着した後、ラベルを被覆する前に上部外装リングが脱落したり、上部外装リングの反りにより上部外装リングと電池ケースとの間に隙間が発生し、その隙間にラベルが入り込むことによるラベル外観不良を防止することでできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、上記のように組立封口板のキャップ凸部側面において、少なくとも上部外装リング装着部の外径は、上部外装リング内径よりも小さく、かつ上部外装リング装着部よりも上部に少なくとも１箇所以上、上部外装リング内径よりも大きい部分を設けることにより、上部外装リング装着部のキャップ凸部外径は上部外装リングの内径よりも小さいため、上部外装リングの反りの発生を抑制することができ、上部外装リング装着部よりも上部に上部外装リング内径よりも大きい部分が設けられていることにより、上部外装リングの脱落や上部外装リングの反りに起因するラベル外観不良の発生を抑制することが可能となる。
【００１２】
また、前記上部外装リングの内径よりも径の大きい部分を、前記キャップ全周に渡って形成することにより、上部外装リングがより脱落しにくくなるため、より好ましい。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態について図を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明の一実施例における電池の縦断面図である。この電池は正極に二酸化マンガン、ケッチェンブラック、ＰＴＦＥエマルジョンを混合したものを正極合剤とし、負極にリチウムを用いた円筒形リチウム一次電池である。二酸化マンガンを主とする活物質混合物を導電性有孔芯材上に充填した帯状の正極１と、リチウム金属からなる帯状の負極２と、これら正負両電極間に介在されたセパレータ３とを渦巻状に捲回して構成された電極組立体が、電気絶縁のための上部絶縁板４と下部絶縁板５とに挟まれる形で有機電解液とともに電池ケース６に収納されている。電池ケース６の上開口部にはガスケット７を介して組立封口板８が装着され、組立封口板８には正極芯材に接続された正極集電体９が連結されている。負極２に接続された負極集電体１０は電池ケース６に連結されている。組立封口板８には導電性の異物混入を防ぐために上部外装リング１１、電池下部には電池同士の逆接続時における放電を防ぐために下部外装リング１２が装着され、上部外装リングから下部外装リングまでをラベル１３で被覆されている。
【００１５】
図２（ａ）は本実施の形態に係る組立封口板８のキャップ１４の平面図であり、図２（ｂ）は本実施の形態に係る組立封口板８のキャップ１４の断面図である。キャップ凸部１５において、上部外装リング装着部の外径は、上部外装リング内径よりも小さく、上部外装リング装着部の上部に突起部１６を設けることで、その突起部１６を含む外径を、上部外装リング内径よりも大きくしている。
【００１６】
キャップ凸部の突起部１６に関しては、キャップ内側からＬ字の金属へらを押し付けることで形成する。また、キャップを回転させながら上記金属へらを押し当てることで、全周に渡って突起を形成することができる。
【００１７】
上部外装リング１１には、ポリプロピレンやポリエチレンなど柔軟性の高い樹脂を使用することで、キャップ凸部１５側面の突起を含む外径が上部外装リング１１の内径よりも大きくても、キャップ１４に上部外装リング１１を装着させることができる。
【実施例１】
【００１８】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００１９】
（実施例１）
正極活物質として二酸化マンガン（三井金属製）が１００重量％、導電剤として導電性カーボン（ケッチェンブラック製ケッチェンブラックＥＣ）４重量％、結着剤としてＰＴＦＥエマルジョン（ダイキン製）が６重量％（固形分）の混合物からなる正極合剤を、芯材であるステンレス鋼のエキスパンドメタル（日金加工製）に充填して正極フープを作製した。この正極フープを所定の長さに切断して得た正極の中間部から正極合剤を剥離して、正極集電体を溶接し、帯状の正極を作製した。
【００２０】
一方、負極活物質と芯材を兼ねたリチウム箔（本荘ケミカル製）を所定の長さに切断し、これに負極集電体を圧着して、帯状の負極を作製した。
【００２１】
前記の正負極間に、セパレータとしてＰＰ微孔性フィルム（セルガード製２４００）を介在させ、電極組立体を渦巻状に巻回構成した。この電極組立体の上下を絶縁板で挟み、鉄製の有底円筒状の電池ケースに挿入したあと、プロピレンカーボネートと１，２−ジメトキシエタンを１：１の割合で混合した溶媒に、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム（ＴＦＳ）を０．５ＭＯＬ／Ｌの濃度で溶解させた電解液（三菱化学製）を注入して組立封口板で密閉した。組立封口板のキャップ凸部側面には、高さ０．５ＭＭ、底面の直径０．５ＭＭの突起部を設けている。
【００２２】
（実施例２）
図３に示すように、キャップ凸部側面突起を全周に渡って形成していること以外は、実施例１と同様にして作製した電池を、実施例２の電池とする。
【００２３】
（比較例１）
キャップ凸部側面に突起を設けないこと以外は、実施例１と同様にして作製した電池を、比較例１の電池とする。
【００２４】
上述した実施例および比較例の電池に対して、以下に示す評価を行った。
【００２５】
（外観検査）
各実施例および比較例ごとに１万個の電池を作製したときの工程不良の内容を表１に示す。
【００２６】
【表１】
2008112603.tif 000003
【００２７】
（落下試験）
上部外装リング挿入後の実施例および比較例の電池を各１００個作製し、キャップ凸部を下にして１Ｍの落下試験を実施した。そのときの上部外装リングの脱落した数量を表２に示す。
【００２８】
【表２】
2008112603.tif 000004
【００２９】
表１の結果から、本発明による電池においては、上部外装リングの脱落や上部外装リングの反りによるラベル外観不良が全く生じない。
【００３０】
上部外装リングの脱落については、上部外装リングがキャップに装着された時に、キャップ凸部側面の突起を通過して装着されると、突起部を含めた外径が上部外装リングの内径よりも大きいためと考えられる。
【００３１】
また、上部外装リングの反りに起因するラベル外観不良については、上部外装リング装着部外径が、上部外装リング内径よりも小さくために、上部外装リングの反りが発生しなかったと考えられる。
【００３２】
これに対して、比較例１の電池については上部外装リングの内径とキャップ凸部の外径が一致しないために、上部外装リングの脱落や上部外装リングの反りに起因するラベル外観不良が発生したと考えられる。
【００３３】
また、表２の結果から、実施例２は実施例１よりも上部外装リングの脱落数が少ない。これは、実施例２はキャップ凸部側面の突起が全周に渡って形成しているため、より上部外装リングの脱落が発生しなかったためと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明によれば、キャップ凸部側面に突起部を設けることで、上部外装リングの脱落や上部外装リングの反りに起因するラベル外観不良の発生を防止することができる電池を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の一実施例に係る有機電解液一次電池を示す縦断面図
【図２】（ａ）本発明の実施例１に係るキャップの平面図、（ｂ）同断面図
【図３】（ａ）本発明の実施例２に係るキャップの平面図、（ｂ）同断面図
【符号の説明】
【００３６】
１  正極
２  負極
３  セパレータ
４  上部絶縁板
５  下部絶縁板
６  電池ケース
７  ガスケット
８  組立封口板
９  正極集電体
１０  負極集電体
１１  上部外装リング
１２  下部外装リング
１３  ラベル
１４  キャップ
１５  キャップ凸部
１６  突起部
【図１】
2008112603.tif 000005
【図２】
2008112603.tif 000006
【図３】
2008112603.tif 000007