(57)【要約】【課題】検査の複雑化や効率低下による生産性の低下を招くことなく、黒色異物が混入したガスケットを確実に除去することが可能になって、電池の耐漏液信頼性を大幅に高めることができる。【解決手段】集電子２５貫通させる中央ボス部３１、中間隔壁部３３、環状パッキング部３２を有するとともに、上記ボス部３１と上記隔壁部３３との間の環状部またはその一部に、防爆安全弁機能をなす薄肉部３５が形成されている樹脂製の電池用ガスケット３０において、上記薄肉部３５の最内周から上記ボス部３１の最外周までの間に０．２ｍｍ以上の距離Ａを置く。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
集電子を貫通させる中央ボス部の外側に中間隔壁部が形成され、この隔壁部の外周縁に環状パッキング部が形成されるとともに、上記ボス部と上記隔壁部との間の環状部またはその一部に、防爆安全弁機能をなす薄肉部が形成されている樹脂製の電池用ガスケットにおいて、上記薄肉部の最内周から上記ボス部の最外周までの間に０．２ｍｍ以上の距離が置かれていることを特徴とする電池用封口ガスケット。
【請求項２】
請求項１において、上記ガスケットは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂の射出成型品であることを特徴とする電池用封口ガスケット。
【請求項３】
請求項１において、上記ガスケットは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂を粉砕して再び射出成型した再生材を使用した射出成型品であることを特徴とする電池用封口ガスケット。
【請求項４】
請求項１において、上記ガスケットは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂を主とし、これにゴム成分またはエラストマー成分を混合したポリマーアロイを材料として用いた射出成型品であることを特徴とする電池用封口ガスケット。
【請求項５】
電解液を含む発電要素を有底筒状の金属製電池缶に密閉状態で収容した筒型電池において、上記電池缶の開口部を、請求項１〜４のいずれかに記載の封口ガスケットを用いて密閉封止したことを特徴とする電池。
【請求項６】
アルカリ電解液を含む発電要素を電池缶に密閉状態で収容したアルカリ電池において、上記電池缶の開口部を、請求項１〜４のいずれかに記載の封口ガスケットを用いて密閉封止したことを特徴とする電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池缶を密閉封止するのに使用する電池用封口ガスケットおよび電池に関し、たとえばＬＲ型のアルカリ乾電池に適用して有効なものに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、図３の（ａ）に示すように、従来のＬＲ型のアルカリ乾電池１０１は、正極端子を兼ねる有底円筒状の金属製電池缶１５内に、正極合剤２１、セパレータ２２、負極ゲル２３およびアルカリ電解液からなる発電要素２０を装填するとともに、その電池缶１５の開口を、負極端子板２６と樹脂製の封口ガスケット３０１を用いて密閉封止することにより形成される。負極端子板２６には棒状の負極集電子２５がスポット溶接等により固定接続されている。この集電子２５はガスケット３０１を貫通して負極ゲル２３中に挿入されている。
【０００３】
封口ガスケット３０１は、同図の（ｂ）に示すように、中央ボス部３１、中間隔壁部３３、屈曲緩衝帯部３６、環状パッキング部３２が同心状に一体形成されるとともに、上記中央ボス部３１と上記中間隔壁部３３間の環状部またはその一部に、防爆安全弁機能をなす薄肉部３５が形成されている。
【０００４】
中央ボス部３１には集電子２５を気密状態で貫通させる透孔が形成されている。環状パッキング部３２は、電池缶１５の開口端部を内方にカシメ加工することにより、その開口端部と負極端子板２６の周縁部との間に被圧状態で介在して気密シール状態を形成する。
【０００５】
薄肉部３５は、電池内圧が異常上昇したときに先行破断することにより、電池内圧を外部へ逃がして、電池の破裂を防止する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００６】
上記封口ガスケット３０１には樹脂の射出成型品が使用されている。材料の樹脂としては、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂が好適とされているが、材料費のコストダウンおよびエコロジ等の見地からは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂を粉砕して再び射出成型した再生材の使用が望ましい。
【０００７】
また、ガスケット３０１の中央ボス部３１には集電子２５が圧縮状態で挿通されるが、この挿通時にボス部３１にクラック（以下、ボスクラックとも記す）が入りやすい。このボスクラックを防止するガスケット材料としては、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂を主とし、これにゴム成分またはエラストマー成分を混合したポリマーアロイが好適とされている。
【特許文献１】特開２００１−１２６６９４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
電池用封口ガスケットは樹脂の射出成形によって製造されるが、その射出成形において希に樹脂のやけなどの黒色異物が発生することがある。また、６１２ナイロン樹脂や６１０ナイロン樹脂の再生材を使用することは、材料費のコストダウンなどのためには望ましいことであるが、上記黒色異物の発生率が増大してしまうという背反があった。
【０００９】
また、ガスケットの中央ボス部に集電子を挿入する際に発生しやすいボスクラックを防止するためには、ガスケットの材料として上述したポリマーアロイの使用が有効であるが、このポリマーアロイの使用も上記黒色異物の発生率を増大させてしまう。
【００１０】
上記黒色異物が混入した封口ガスケットは電池の耐漏液信頼性を低下させるので、電池に使用される前に除去する必要がある。この選別は画像検査装置を用いて効率的に行うことができる。画像検査装置は、ガスケットの上面（または下面）を真上（または真下）から撮像し、画像認識処理により異物を識別および検出する。そして、異物が検出されたガスケットを選択的に排除する。
【００１１】
しかしながら、たとえば図３の（ｂ）に示した従来形状のガスケット３０１では、上記異物がガスケット３０１の薄肉部３５に混入した場合、その異物が中央ボス部３１に遮られて検出されない場合もあり得ることが判明した。つまり、従来のガスケット３０１では異物の検出エラーを生じることがあって、異物を１００％除去することはできなかった。
【００１２】
その薄肉部３５は異物の混入によってとくに破壊されやすい部位であるため、電池を組み立てるまでの過程、あるいは電池を組み立てた後ですぐに破壊して電池を漏液させてしまう。
【００１３】
本発明は以上のような問題を克服するものであって、その目的は、検査の複雑化や効率低下による生産性の低下を招くことなく、黒色異物が混入したガスケットを確実に除去することを可能にし、電池の耐漏液信頼性を大幅に高めることができるようにした電池用封口ガスケットおよび電池を提供することにある。
【００１４】
本発明の上記以外の目的および構成については、本明細書の記述および添付図面にてあきらかにする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明が提供する解決手段は以下のとおりである。  
（１）集電子を貫通させる中央ボス部の外側に中間隔壁部が形成され、この隔壁部の外周縁に環状パッキング部が形成されるとともに、上記ボス部と上記隔壁部との間の環状部またはその一部に、防爆安全弁機能をなす薄肉部が形成されている樹脂製の電池用ガスケット）において、上記薄肉部の最内周から上記ボス部の最外周までの間に０．２ｍｍ以上の距離が置かれていることを特徴とする電池用封口ガスケット。  
（２）上記手段（１）において、上記ガスケットは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂の射出成型品であることを特徴とする電池用封口ガスケット。
【００１６】
（３）上記手段（１）において、上記ガスケットは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂を粉砕して再び射出成型した再生材を使用した射出成型品であることを特徴とする電池用封口ガスケット。  
（４）上記手段（１）において、上記ガスケットは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂を主とし、これにゴム成分またはエラストマー成分を混合したポリマーアロイを材料として用いた射出成型品であることを特徴とする電池用封口ガスケット。  
（５）電解液を含む発電要素を有底筒状の金属製電池缶に密閉状態で収容した筒型電池）において、上記電池缶の開口部を、上記手段（１）〜（４）のいずれかに記載の封口ガスケットを用いて密閉封止したことを特徴とする電池。  
（６）アルカリ電解液を含む発電要素を電池缶に密閉状態で収容したアルカリ電池）において、上記電池缶の開口部を、上記手段（１）〜（４）のいずれかに記載の封口ガスケットを用いて密閉封止したことを特徴とする電池。
【発明の効果】
【００１７】
検査の複雑化や効率低下による生産性の低下を招くことなく、黒色異物が混入したガスケットを確実に除去することが可能になって、電池の耐漏液信頼性を大幅に高めることができる。また、再生材などの低コストな樹脂材料を使用した場合でも、黒色異物が混入したガスケットを確実に排除して、耐漏液信頼性の高い電池用封口ガスケットおよび電池を得ることができる。
【００１８】
上記以外の作用／効果については、本明細書の記述および添付図面にてあきらかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明による電池用封口ガスケットおよび電池の実施形態を示す。同図に示す電池１０はＬＲ型のアルカリ乾電池であって、正極集電子と正極端子を兼ねる有底筒状の金属製電池缶１５内に、アルカリ電解液を含む発電要素２０が収容されている。
【００２０】
同図の（ａ）に示すように、発電要素２０は、二酸化マンガンやオキシ水酸化ニッケル等の正極活物質を黒鉛等の導電助剤とともに環状または管状に成形した正極合剤２１と、この正極合剤２１の内側に装填された筒状セパレータ２２と、このセパレータ２２の内側に充填された負極ゲル（ゲル状亜鉛）２３、およびアルカリ電解液により形成されている。
【００２１】
負極ゲル２３には棒状の金属製負極集電子２５が挿入されている。電池缶１５の開口部は、負極端子板２６と電気絶縁性の樹脂製封口ガスケット３０を用いた封口部品によって封口および密閉封止されている。負極端子板２６には、図示を省略するが、ガス抜き孔が設けられている。
【００２２】
封口ガスケット３０は、中央ボス部３１、環状パッキング部３２、中間隔壁部３３、および薄肉部３５を一体的に有する。中央ボス部３１には負極集電子２５を気密状態で貫通させる透孔が形成されている。
【００２３】
環状パッキング部３２は、電池缶１５の開口端部を内方にカシメ加工することにより、その開口端部と負極端子板２６の周縁部との間に被圧状態で介在して気密シール状態を形成する。環状パッキング部３２と中間隔壁部３３の間には屈曲緩衝帯部３６が形成されている。
【００２４】
薄肉部３５は防爆安全弁機能をなすものであって、上記中央ボス部３１と上記中間隔壁部３３との間の環状部に沿って形成され、電池内圧が異常上昇したときに先行破断して電池内のガスを外部へ逃がすことにより、電池の破裂を防止する。
【００２５】
封口ガスケット３０は樹脂の射出成型品であって、材料の樹脂としては、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂が好適である。さらに、材料費のコストダウンおよびエコロジ等の見地からは、６１２ナイロン樹脂または６１０ナイロン樹脂を粉砕して再び射出成型した再生材の使用が望ましい。
【００２６】
ここで、図１に示した実施形態の電池１０では、上記薄肉部３５の最内周から上記中央ボス部３１の最外周までの間に一定の距離Ａが設けられている。この距離Ａは０．２ｍｍ以上に設定されている。
【００２７】
上記封口ガスケット３０は、図２に示すように、電池１０に組み付ける前に、画像検査装置５０による黒色異物の検査にかけられる。画像検査装置５０は、同図にその概要を示すように、撮像装置５１、画像処理装置５２、モニター装置５３、および選別機構５４などによって構成される。
【００２８】
撮像装置５１は、射出成形された封口ガスケット３０の上面を真上から撮像する。画像処理装置５２は、撮像画像を解析して黒色異物の有無を識別する画像認識処理を行う。モニター装置５３はその認識処理の動作状態を画面表示する。選別機構５４は、画像処理装置５２が黒色異物の混入を検出した場合に、その検出に応動する形で検査対象のガスケットを排除させる選別動作を担う。
【００２９】
上記画像検査装置５０の基本的機能は従来において使用されていたものと同様であって、特別な機能は付加されていない。しかし、上記封口ガスケット３０は、薄肉部３５の最内周が中央ボス部３１の最外周から一定距離Ａ以上離れていることにより、仮にその薄肉部３５に黒色異物が混入していた場合、その黒色異物は、中央ボス部３１の遮られることなく、画像検査装置５０の検査視野内に確実に入って検出されるようになる。
【００３０】
これにより、検査の複雑化や効率低下による生産性の低下を招くことなく、黒色異物が混入したガスケットを確実に除去することが可能になって、電池の耐漏液信頼性を大幅に高めることができる。また、再生材などの低コストな樹脂材料を使用した場合でも、黒色異物が混入したガスケットを確実に排除して、耐漏液信頼性の高い電池用封口ガスケットおよび電池を得ることができる。
【００３１】
以下、本発明の具体的実施例とその試験結果を例示する。
【００３２】
＜＜実施例１＞＞
上述した再生材の樹脂を使用し、射出成形によりガスケットを製造する。製造したガスケットの中から、薄肉部に黒色異物が混入しているものだけを選び、画像検査装置に通す実験を行った。実験は、薄肉部の最内周と中央ボス部の最外周との間の距離Ａが異なる複数種類のガスケットで行った。  
この結果、表１に示すように、薄肉部の最内周と中央ボス部の最外周との間の距離Ａが０．２ｍｍ以上のものでは、薄肉部での黒色異物の混入を１００％の確度で検出して排出することができた。一方、その距離Ａが０．２ｍｍ未満のものでは、異物混入を検出できない場合があることを確認した。  
この場合、実験用に作製したガスケットはいずれも、ＬＲ０３用であって、材料には６１２ナイロン樹脂再生材を使用した。
【００３３】
2008097859.tif 000003
【００３４】
＜＜実施例２＞＞
また、６１２ナイロン樹脂再生材を使用してＬＲ０３用ガスケットを作製し、このガスケットを用いて黒色異物による漏液発生率を調べたところ、表２に示すように、薄肉部の最内周と中央ボス部の最外周との間の距離Ａを０．２ｍｍ以上としたグループだけ、漏液発生率を０ｐｐｍに抑えることができた。
【００３５】
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【００３６】
＜＜実施例３＞＞
射出成形の材料樹脂の種類と上記距離Ａをそれぞれ異ならせた複数種類のＬＲ０３用ガスケットを作製し、画像検査装置にて黒色異物が混入したものを除去する選別処理を行った後、材料および距離Ａに対する漏液発生率の状態を調べた。その結果は、表３に示すように、いずれの材料の場合も、薄肉部の最内周と中央ボス部の最外周との間の距離Ａを０．２ｍｍ以上としたグループでは、漏液発生率を０ｐｐｍに抑えられることができた。
【００３７】
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【００３８】
以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、中央ボス部の外周囲に沿って形成される薄肉部は、連続環、不連続環、部分環のいずれの形態であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
検査の複雑化や効率低下による生産性の低下を招くことなく、黒色異物が混入したガスケットを確実に除去することが可能になって、電池の耐漏液信頼性を大幅に高めることができる。これにより、再生材などの低コストな材料を使用した場合でも、黒色異物が混入したガスケットを確実に排除して、耐漏液信頼性の高い電池用封口ガスケットおよび電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による電池用封口ガスケットおよび電池の実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明による電池用封口ガスケットの画像検査装置による検査状態を示す断面図およびブロック図である。
【図３】従来の電池用封口ガスケットおよび電池の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０  電池（本発明のアルカリ乾電池）
１０１  電池（従来のアルカリ乾電池）
１５  電池缶
２０  発電要素
２５  負極集電子
２６  負極端子板
３０  ガスケット（本発明）
３０１  ガスケット（従来）
３１  中央ボス部
３２  環状パッキング部
３３  中間隔壁部
３５  薄肉部
３６  屈曲緩衝帯部
５０  画像検査装置
５１  撮像装置
５２  画像処理装置
５３  モニター装置
５４  選別機構
Ａ    薄肉部３５最内周とボス部３１最外周との間の距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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