(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボス部の円周上に隣接して設けた薄肉部を破裂防止機構とするガスケットを介して負極端子を含む集電体で筒状正極缶の開口部を密閉したアルカリ乾電池において、少なくとも、前記薄肉部から前記負極端子側に位置する部分の前記ボス部の外径をほぼ同径とし、且つ、前記ガスケットのボス部の外周上で上記薄肉部から離間した位置に複数の縦溝を設けたことを特徴とするアルカリ乾電池。
【請求項２】
前記縦溝がＶ状であることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ乾電池。
【請求項３】
前記縦溝は、その幅が０．５〜１ｍｍであって、かつ深さが１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のアルカリ乾電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルカリ乾電池（アルカリマンガン電池）に関し、特に電池の破裂防止機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来公知であるアルカリ乾電池の内部構造を示している。図示のように、アルカリ乾電池１は、正極端子を兼ねる有底円筒の正極缶２と、正極缶内に配置された中空円筒状の正極合剤３と、筒状のセパレータ４を介して正極合剤３の中空部に集電子６と共に充填されたゲル状の負極５（負極ゲル）とで構成されている。また、アルカリ乾電池は上記した正極合剤３や負極ゲル５等を正極缶２内に収納した後ガスケット７を介してその開口部に負極端子８を含む集電体を挿入し、その開口部端を内側に屈曲させることで完全な密閉構造としている。
そして、このような密閉構造は、外部ショートや逆挿入等、誤使用が有った時、内部ガスの発生や発熱による異常な内圧上昇により漏液や電池破裂を招く危険性があるため、通常は図３に示す集電体箇所のように、ガスケット７のボス部７ｂに隣接して異常内圧で作動（破断）する薄肉部７ａを設けると共に、負極端子８の縁部に電池内ガスを電池外に放出するすガス抜孔９を設けた破裂防止のための安全機構（破裂防止機構）を装備している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した従来の破裂防止機構は、薄肉部７ａより負極端子側に位置するボス部７ｂの外径を薄肉部分の外径より小さくしている。これは、異常内圧で薄肉部７ａが作動した際に対向するボス部７ｂとの隙間を十分確保して電池内のガスを抜け易くするためである。ところが、このようにボス部７ｂの外径を小さくすると、薄肉部７ａが作動した際に内圧に押されてボス部周縁の隙間から電池内の負極ゲル５がガスと共に漏れ出てガスケット７と負極端子８の間に詰まってしまい、ガスが効果的に電池外部に放出されなくなるといった構造上の欠点を有していた。漏れ出た負極ゲル５によってガス流路が塞がれると、最悪の場合破裂に至る危険性がある。
【０００４】
本発明は、従来構造の欠点に鑑みて成されたもので、異常内圧により薄肉部が作動した際に効率的にガスを電池外部へ放出できる破裂防止機構を備えたアルカリ乾電池を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、請求項１に記載の本発明は、ボス部の円周上に隣接して設けた薄肉部を破裂防止機構とするガスケットを介して負極端子を含む集電体で筒状正極缶の開口部を密閉したアルカリ乾電池において、少なくとも、前記薄肉部から前記負極端子側に位置する部分の前記ボス部の外径をほぼ同径とし、且つ、前記ガスケットのボス部の外周上で上記薄肉部から離間した位置に複数の縦溝を設けた構成とする。
【０００６】
また、請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のアルカリ乾電池において、前記縦溝をＶ状とした。
【０００７】
また、請求項３に記載の本発明では、請求項２に記載のアルカリ乾電池において、前記縦溝の幅を０．５〜１ｍｍとし、かつ縦溝の深さを１ｍｍ以下とした。
【０００９】
上記構成では、薄肉部の接しているボス部の外径と作動後に対向するボス部の外径をほぼ同径としたから、薄肉部が作動した際に対向するボス部との隙間を小さくでき、負極ゲルが負極端子側へ漏れ出るのが防止される。また、電池内ガスは縦溝を介して効率良く電池外に放出されるため、破裂の危険性は解消される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１、図２に基づいて説明する。尚、説明を簡略化するため、以下の説明において従来と共通する部分については同一の符号を用いた。
【００１１】
図１は本発明の破裂防止機構を備えたアルカリ乾電池１の要部断面を示し、符号２は正極缶、符号４はセパレータ、符号６は集電子、符号７は樹脂製ガスケット、符号８は負極端子、そして、符号９はガス抜き孔である。
【００１２】
ここで、アルカリ乾電池の全体構成は図３に示した従来型と同じであるが、本実施形態と従来型とでは前記ガスケット７の構造が相違している。
【００１３】
即ち、従来型のガスケット７においては、薄肉部７ａより負極端子側に位置するボス部７ｂの外径を薄肉部分の外径より小さく形成したのに対し、本実施形態では、薄肉部７ａより負極端子側に位置する部分のボス部７ｂの外径をほぼ同径とし、且つ、その外周上に複数の縦溝１０を設けている。
【００１４】
この縦溝１０は、幅０．５〜１ｍｍ程度とし、且つ深さ最大１ｍｍ程度とした。これは、余り溝幅を広げると（３ｍｍ以上）この縦溝１０を通してゲル負極が漏れ出やすくなるためである。また、形状は図２に示すＶ状や半円状や凹状が好適である。本実施形態ではこの縦溝１０がほぼ９０度の間隔で４本形成されている。
【００１５】
以上の構成の破裂防止機構を備えたアルカリ乾電池１では、薄肉部７ａが隣接しているボス部７ｂの外径と作動後に対向する部分のボス部７ｂの外径をほぼ同一としたから、図１中の一点鎖線で示すように、電池の誤使用による内圧上昇で薄肉部７ａが作動した際、対向するボス部７ｂとの隙間ａを小さくでき、これにより、負極ゲルが負極端子側へ漏れ出る不都合が防止できる。また、内部ガスは薄肉部７ａの破断箇所より縦溝１０を介してガスケット７と負極端子８の間に流れ込み、縁部のガス抜き孔９より効率良く電池外に放出される。従って、従来構造に見られた破断部より漏れ出た負極ゲルによってガス放出が妨げられて電池が破裂するといった危険性は解消される。
【００１６】
【実施例】
次に、上記した本発明の効果を確認するため実施例（本発明）と比較例（従来例）のアルカリ乾電池を作製し、各々破裂試験を実施した。尚、アルカリ電池の作製要領は以下の通りである。
【００１７】
先ず、電解二酸化マンガンと黒鉛に保液材としてアルカリ電解液を添加し、混合・圧延した後、所定内径の円筒リング状に成形して正極合剤３を作製し、この成形体を正極缶２に嵌合する。
次いで、これにビニロン繊維不織布等から成る円筒状セパレータ４を挿入し、その内側にアルカリ電解液と共に、亜鉛粉末にゲル化剤としてポリアリル酸等を添加した負極ゲル５を充填する。
最後に、集電子６が溶接された負極端子８に樹脂製のガスケット９を組み合わせて作製した集電体を挿入すると共に、正極缶２の開口部を内側に屈曲させて密閉（封口加工）し、電池サイズＬＲ２０形のアルカリ乾電池を作製した。
【００１８】
［比較例１］
上記構成のアルカリ乾電池において、図３のようにボス部の外径を薄肉部分の外径より小さくした。
【００１９】
［比較例２］
上記構成のアルカリ乾電池において、ボス部の外径を薄肉部に位置する外径と同一にした。
【００２０】
［実施例１］
上記構成のアルカリ乾電池において、図１のようにボス部７ｂに縦溝１０を４本設け、溝は図２（ａ）に示すＶ状とした。
【００２１】
［実施例２］
上記構成のアルカリ乾電池において、図１のようにボス部７ｂに縦溝１０を設け、溝は図２（ｂ）に示す半円状とした。
【００２２】
［実施例３］
上記構成のアルカリ乾電池において、図１のようにボス部７ｂに縦溝１０を設け、溝は図２（ｃ）に示す凹状とした。
【００２３】
上記比較例１、２および実施例１〜３によるアルカリ乾電池を各４個直列に接続して各１０組の短絡試験を実施し、その際の電池破裂数を調査し、結果を表１に示した。
【００２４】
【表１】
0003931652.tif 000002
表１によれば、比較例１では１０組中、１組の電池破裂が確認された。破裂の原因は、薄肉部の作動時にボス部との隙間からガスと一緒に負極ゲルが漏れ出て、ガス通路を塞いだたためと考えられる。また、比較例２では５組の電池破裂が確認された。これは、ボス部との隙間が小さすぎてガスが効率良く抜けなかったためと考えられる。
これに対し、実施例１〜３については何れの場合も電池破裂は認められなかった。これらの結果より、本発明の効果が確認された。
【００２５】
以上、本実施形態では、ボス部１０に設けた縦溝１０をＶ状、半円状、凹状としたが、これに限定されるものではないことは勿論であり、また、縦溝１０の数も４本に限定されるものではない。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、薄肉部の接しているボス部の外径と作動後に対向するボス部の外径をほぼ同一としたから、薄肉部が作動した際に対向するボス部との隙間を小さくでき、負極ゲルが負極端子側へ漏れ出るのが防止される。また、内部ガスは縦溝を介して効率良く放出されるため、破裂の危険性は解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアルカリ乾電池の要部断面図。
【図２】縦溝の形状を示すボス部の平面図。
【図３】従来のアルカリ乾電池の内部構造を示す図。
【符号の説明】
１  アルカリ乾電池
２  正極缶
７  ガスケット
７ａ  薄肉部
７ｂ  ボス部
８  負極端子
１０  縦溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
0003931652.tif 000005