(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガス排出口が形成されたキャップカバー、前記キャップカバーの上端に組立てられて陽極端子となる円筒状のキャップ及び前記キャップカバーの上端及び前記キャップの下端間に介され前記ガス排出口を開閉するラバー部材よりなる電池のキャップ組立体において、前記ラバー部材が四角形ヘッドを有する帽子状であることを特徴とする，電池のキャップ組立体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池のキャップ組立体に係り、特に電池の内部から発生するガスの排出構造が改善された電池のキャップ組立体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の電池の一例を示したものであって、直六面体のラバー部材が具備された場合である。
【０００３】
これを参照すれば、円筒形のケース２０が備えられ、そのケース２０の内部には陽極板２１と陰極板２２が交互に設けられている。そして、陽極板２１と陰極板２２との間には２枚の極板を絶縁させる絶縁部材２３が介されている。
【０００４】
また、前記陽極板２１と陰極板２２との積層部の上端にはラバー部材１４が備えられているキャップ１２及びキャップカバー１１よりなるキャップ組立体１０が設けられている。
【０００５】
そして、前記キャップ１２及びキャップカバー１１の接合部の周りにはガスケット（図示せず）が取付けられて、陽極と陰極を絶縁させると同時に電解液の漏れを防止して電池を保護する。
【０００６】
電池は充放電の反復により電気を発生することになるが、充電が行われる過程で過充電が起こるとガスが発生して、電池内圧が急に上昇する。
【０００７】
電池内圧の上昇はケース２０の爆発を誘発しうる。これを防止する役割をするのがラバー部材１４が具備されたキャップ組立体１０であるが、ケース内部の圧力が所定圧力以上に上昇すればキャップカバー１１のガス排出孔１３を閉鎖していたラバー部材１４がキャップカバー１１から離隔されながらガス排出孔１３を開放してガスを外部に放出させ、ケース２０の爆発を防止するようになっている。
【０００８】
図５乃至図７は図４に示された電池からキャップ組立体部分を抜粋したものであって、相異なる形を有する従来のラバー部材を示すための図面である。各図面において（ａ）は断面図であり、（ｂ）は正面図である。
【０００９】
まず、図５はラバー部材が直六面体の場合であり、図６はラバー部材のヘッド部分が帽子状の場合であり、図７はラバー部材がスプリング、鉄板及びラバーよりなる組立体の場合である。
【００１０】
ところで、ラバー部材をキャップ組立体内に挿入する際、偏心現象が発生する恐れがあり、ラバー部材がキャップ組立体内で何れか一方に偏ると底部に加えられる圧力に偏差が生じる。このような圧力の偏差によりラバー部材が持上げられる際、ラバー部材の底面に圧力が少なく加えられる部分がさらに持上げられやすいのは当然であり、これにより圧力を少なく受ける方にさらに多くのガスが放出される現象が発生する。
【００１１】
このような現象はラバー部材を部分的に硬化させることにより電池の寿命の短縮を齎すが、圧力の偏差が大きくなるほどラバー部材の部分硬化及びこれに起因した電池の寿命短縮が助長されるので、圧力偏差を適切に調節することは電池の品質向上のため非常に重要である。
【００１２】
通常、ラバー部材の底面に加えられる圧力の偏差は１５±２ kgf／cm2 の範囲で調節されることが望ましい。
【００１３】
しかし、円筒形ヘッドを有する帽子状ラバー部材または直六面体ラバー部材の場合にはキャップ組立体への挿入時発生する偏心現象により底部に均等な力が加えられないので、圧力偏差が助長される。
【００１４】
即ち、図８（ａ）に示されたように、キャップ組立体への組立時に直六面体のラバー部材が、例えば左側に偏ると力が左側の下面にのみ集中される傾向があることがわかる（矢印方向）。
【００１５】
また、図８（ｂ）に示されたように、円筒形ヘッドを有する帽子状のラバー部材の場合には、例えば左側に偏心現象が起こるとラバー部材の底面に均一に加えられるべき力が左側に偏って作用することになる（矢印方向）。
【００１６】
このように、力が一方に偏ることにより相対的に力を弱く受ける方に多量のガスが放出される。その結果、多量のガスが放出される側が他側より先に硬化し始める。
【００１７】
一方、図７のスプリング、鋼鉄及びラバーよりなるラバー部材の場合には偏心現象に起因した問題点はないが、３種類の部品を使用して組立てるため製作工程が長くなり、コスト面で不利なだけでなく、スプリングの弾性限界に起因してガス発生量の多い高圧用電池のキャップ組立体としては適さないという問題点がある。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は前記のごとき従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来のラバー部材に伴う問題点を改善することにより偏心現象によるガス放出時の圧力偏差を無くし、高圧下でも耐えられるラバー部材を具備するキャップ組立体を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、ガス排出口が形成されたキャップカバー、前記キャップカバーの上端に組立てられて陽極端子となる円筒状のキャップ及び前記キャップカバーの上端及び前記キャップの下端間に介され前記ガス排出口を開閉するラバー部材よりなる電池のキャップ組立体において、前記ラバー部材が四角形ヘッドを有する帽子状であることを特徴とする。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明を詳しく説明する。
【００２１】
図１は本発明によるキャップ組立体を具備している円筒形電池の斜視図である。図１に示されたように、本発明のキャップ組立体を具備する電池は円筒形のケース２０が備えられ、そのケース２０の内部には陽極板２１と陰極板２２が交互に設けられている。
【００２２】
そして、陽極板２１と陰極板２２との間には２枚の極板を絶縁させる絶縁部材２３が介されている。また、前記陽極板２１と陰極板２２との積層部の上端にはラバー部材１４が備えられているキャップ１２及びキャップカバー１１よりなるキャップ組立体１０が設けられている。
【００２３】
そして、前記キャップ１２及びキャップカバー１１の接合部の周りには、陽極と陰極を絶縁させると同時に電解液の漏れを防止して電池を保護しうるようにガスケット（図示せず）が取付けられている。
【００２４】
また、図２（ａ）及び図２（ｂ）は各々図１に示された本発明のキャップ組立体部分を抜粋して示した断面図及び正面図であって、図３は本発明によるキャップ組立体の組立時ラバー部材の偏心現象が発生した時、底面に加えられる力の分配状態（矢印）を示したものである。
【００２５】
図３を参照すれば、四角形ヘッドを有する帽子状のラバー部材はキャップ組立体内に組立てられる際、偏心現象が発生してもラバー部材の底面に加えられる力の分配が均等であることがわかる。よって、放出されるガスの圧力偏差が少ないためラバー部材が部分的に硬化される現象を最大限抑制しうる。
【００２６】
また、四角形帽子状のラバー部材を具備する本発明のキャップ組立体はスプリング、鉄板及びラバーよりなる組立形ラバー部材を具備する従来のキャップ組立体に比べて製造工程が簡単であり、製造コストが安く、かつ高圧形電池にも適用可能な利点がある。
【００２７】
以下実施例及び比較例に基づき本発明の効果をさらに具体的に説明する。
【００２８】
（実施例）
四角形ヘッドを有する帽子状ラバー部材を具備するキャップ組立体を使用して電池を１００個製造した。
【００２９】
前記電池の内圧を上昇させながらラバー部材の圧力統制範囲を測って１５±２ kgf／cm2 の範囲を外れる電池の数を数えて不良率を測った。
【００３０】
また、前記電池に対して充放電を繰返してラバー部材が硬化され始まる際の充放電サイクル数を記録することにより電池の寿命を測った。
【００３１】
その結果を下記の表に示した。
【００３２】
（比較例）
直六面体ラバー部材を具備するキャップ組立体を使用して電池を１００個製造した。
【００３３】
前記実施例と同一な方法で不良率と電池寿命を測った。前記と同様にその結果を下記の表に示した。
【００３４】
【表１】
0004093326.tif 000002
【００３５】
前記結果からわかるように、電池が直六面体ラバー部材を具備する従来のキャップ組立体を採用する場合には、製造される全体電池の１０％が所望の圧力統制範囲を外れてその範囲が１５±４ kgf／cm2 にまで達することが分かる（不良率：１０％）。
【００３６】
これに対し、電池が本発明による四角形ヘッドを有する帽子状のラバー部材を採用する場合には、４つ電池を除いた全ての電池が所望の圧力統制範囲内にあることが分かる（不良率：４％）。
【００３７】
また、従来のキャップ組立体の場合、約５００回の充放電サイクル以降、ラバー部材が硬化され始まることにより、電池の寿命が著しく短縮されたが、本発明のキャップ組立体の場合には約１０００回以上の充放電サイクルが繰返された後、ラバー部材が硬化し始めることが分かる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、キャップ組立体に具備されるラバー部材の形を改善することにより偏心現象が発生しても底面にほぼ均等な力が加えられるので、部分硬化現象を防止できる。よって、電池が本発明による四角形ヘッドを有する帽子状のラバー部材を採用する場合、寿命が著しく延長されるだけでなく生産効率も改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による四角形ヘッドを有する帽子状のラバー部材を具備する電池の斜視図。
【図２】（ａ）図１に示された電池のキャップ組立体を抜粋して示した断面図。
（ｂ）図１に示された電池のキャップ組立体を抜粋して示した正面図。
【図３】本発明によるキャップ組立体の組立時、偏心現象により発生する力の分配状態を説明するための図。
【図４】直六面体のラバー部材を具備した従来の電池の構造を示した斜視図。
【図５】（ａ）直六面体ラバー部材を具備した従来の電池からキャップ組立体部分を抜粋して示した断面図。
（ｂ）直六面体ラバー部材を具備した従来の電池からキャップ組立体部分を抜粋して示した正面図。
【図６】（ａ）円筒形ヘッドを有する帽子状のラバー部材を具備した従来の電池からキャップ組立体部分を抜粋して示した断面図。
（ｂ）円筒形ヘッドを有する帽子状のラバー部材を具備した従来の電池からキャップ組立体部分を抜粋して示した正面図。
【図７】（ａ）スプリング、鉄板及びラバーよりなる組立体形のラバー部材を具備した従来の電池からキャップ組立体部分を抜粋して示した断面図。
（ｂ）スプリング、鉄板及びラバーよりなる組立体形のラバー部材を具備した従来の電池からキャップ組立体部分を抜粋して示した正面図。
【図８】（ａ）従来の直六面体ラバー部材を具備するキャップ組立体の組立時、偏心現象により発生する力の分配状態を説明するための図。
（ｂ）従来の円筒形ヘッドを有する帽子状ラバー部材を具備するキャップ組立体の組立時、偏心現象により発生する力の分配状態を説明するための図。
【符号の説明】
１０  キャップ組立体
１１  キャップカバー
１２  キャップ
１３  ガス排出口
１４  ラバー部材
２０  電池ケース
２１  陽極板
２２  陰極板
２３  絶縁部材
【図１】
0004093326.tif 000003
【図２】
0004093326.tif 000004
【図３】
0004093326.tif 000005
【図４】
0004093326.tif 000006
【図５】
0004093326.tif 000007
【図６】
0004093326.tif 000008
【図７】
0004093326.tif 000009
【図８】
0004093326.tif 000010