(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒状の正極缶（２）内に円筒状の正極合剤（３）を設け、
この正極合剤の内部空間に円筒状のセパレータ（５）を設け、
このセパレータに電解液を含浸し、
前記セパレータの内部空間で液状発泡ウレタンを発泡させることによって形成された発泡絶縁材（６）を前記正極缶の正極端子部（２ａ）の内側に設け、
前記セパレータの内部空間に負極ゲル（７）を設け、
前記正極缶の開口部に封口体（９）を設けたことを特徴とするアルカリ乾電池。
【請求項２】
有底円筒状の正極缶（２）内に円筒状の正極合剤（３）を挿設し、
次に、この正極合剤の内部空間に円筒状のセパレータ（５）を挿設し、
次いで、このセパレータの内部空間で発泡絶縁材を前記正極缶の正極端子部（２ａ）の内側に発泡させ、
その後、前記セパレータに電解液を注液し、
次いで、前記セパレータの内部空間に負極ゲル（７）を充填し、
最後に、前記正極缶の開口部に封口体（９）を嵌着するようにしたことを特徴とするアルカリ乾電池の製造方法。
【請求項３】
有底円筒状の正極缶（２）内に円筒状の正極合剤（３）を挿設し、
次に、この正極合剤の内部空間に円筒状のセパレータ（５）を挿設し、
次いで、このセパレータの内部空間で液状発泡ウレタンを前記正極缶の正極端子部（２ａ）の裏面に塗布して発泡させ、
その後、前記セパレータに電解液を注液し、
次いで、前記セパレータの内部空間に負極ゲル（７）を充填し、
最後に、前記正極缶の開口部に封口体（９）を嵌着するようにしたことを特徴とするアルカリ乾電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、単１型アルカリ乾電池（ＬＲ２０）、単３型アルカリ乾電池（ＬＲ６）などのアルカリ乾電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図２は従来のアルカリ乾電池の第１例を示す断面図、
図３は従来のアルカリ乾電池の第２例を示す断面図、
図４は従来のアルカリ乾電池の第３例を示す断面図である。
【０００３】
従来この種のアルカリ乾電池においては、正負両極の絶縁手法として次の３方式が採用されていた。
【０００４】
まず、図２に示すように、セパレータ５の底面部５ａを半球状に熱圧成型し、この底面部５ａによってセパレータ５内の負極ゲル７を正極缶２の正極端子部２ａから絶縁する方式であり、ここではセパレータ成型方式と称する。
【０００５】
次に、図３に示すように、円筒状のセパレータ５の底面に底紙４を載置し、この底紙４によってセパレータ５内の負極ゲル７を正極缶２の正極端子部２ａから絶縁する方式であり、ここでは底紙方式と称する。
【０００６】
最後に、図４に示すように、円筒状のセパレータ５の底面にエポキシ系樹脂８を塗布し、このエポキシ系樹脂８によってセパレータ５内の負極ゲル７を正極缶２の正極端子部２ａから絶縁する方式であり、ここではエポキシ樹脂塗布方式と称する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これら３方式にはそれぞれ次のような不都合があった。
【０００８】
まず、セパレータ成型方式では、熱圧成型のため成型状態にバラツキが発生することから、アルカリ乾電池１の生産性が悪い。また、セパレータ５を構成する繊維が熱で融着してしまい、この融着部の電解液吸液性が悪化するばかりか、正極缶２とセパレータ５との間に無駄な隙間ができ、正極缶２の内容積を有効活用することができない。その結果、アルカリ乾電池１の放電性能が低下してしまう。
【０００９】
次に、底紙方式では、底紙４をセパレータ５の底面に固定することが難しく、アルカリ乾電池１が振動・衝撃を受けた場合に底紙４がずれて内部短絡が発生する恐れがある。
【００１０】
最後に、エポキシ樹脂塗布方式では、エポキシ系樹脂８に吸液性がないため、エポキシ系樹脂８の容積に相当する分だけ電解液の吸液量が減少し、アルカリ乾電池１の放電性能が低下してしまう。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑み、内部短絡を確実に防止し、放電性能を高めることが可能なアルカリ乾電池およびその製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
まず、本発明のうち請求項１に係る発明は、有底円筒状の正極缶（２）内に円筒状の正極合剤（３）を設け、この正極合剤の内部空間に円筒状のセパレータ（５）を設け、このセパレータに電解液を含浸し、前記セパレータの内部空間で液状発泡ウレタンを発泡させることによって形成された発泡絶縁材（６）を前記正極缶の正極端子部（２ａ）の内側に設け、前記セパレータの内部空間に負極ゲル（７）を設け、前記正極缶の開口部に封口体（９）を設けて構成される。こうした構成を採用することにより、発泡絶縁材が正極缶の正極端子部から負極ゲルを隔離して絶縁するとともに、内部に電解液を吸収して保持するように作用する。
【００１４】
また、本発明のうち請求項２に係る発明は、有底円筒状の正極缶（２）内に円筒状の正極合剤（３）を挿設し、次に、この正極合剤の内部空間に円筒状のセパレータ（５）を挿設し、次いで、このセパレータの内部空間で発泡絶縁材を前記正極缶の正極端子部（２ａ）の内側に発泡させ、その後、前記セパレータに電解液を注液し、次いで、前記セパレータの内部空間に負極ゲル（７）を充填し、最後に、前記正極缶の開口部に封口体（９）を嵌着するようにして構成される。かかる構成により、発泡絶縁材が正極缶の正極端子部から負極ゲルを隔離して絶縁するとともに、内部に電解液を吸収して保持するように作用する。
【００１５】
さらに、本発明のうち請求項３に係る発明は、有底円筒状の正極缶（２）内に円筒状の正極合剤（３）を挿設し、次に、この正極合剤の内部空間に円筒状のセパレータ（５）を挿設し、次いで、このセパレータの内部空間で液状発泡ウレタンを前記正極缶の正極端子部（２ａ）の裏面に塗布して発泡させ、その後、前記セパレータに電解液を注液し、次いで、前記セパレータの内部空間に負極ゲル（７）を充填し、最後に、前記正極缶の開口部に封口体（９）を嵌着するようにして構成される。かかる構成により、液状発泡ウレタンを発泡させることによって形成された発泡絶縁材が正極缶の正極端子部から負極ゲルを隔離して絶縁するとともに、内部に電解液を吸収して保持するように作用する。
【００１６】
なお、括弧内の符号は図面において対応する要素を表す便宜的なものであり、したがって、本発明は図面上の記載に限定拘束されるものではない。このことは「特許請求の範囲」の欄についても同様である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るアルカリ乾電池の一実施形態を示す断面図である。
【００１８】
このアルカリ乾電池１は、図１に示すように、有底円筒状の正極缶２を有しており、正極缶２内には３個の円筒状の正極合剤３が載置されている。これら正極合剤３の内部空間には不織布からなる円筒状のセパレータ５が載置されており、セパレータ５には電解液が含浸されている。また、セパレータ５の内部空間には、液状発泡ウレタンを発泡させることによって形成された発泡絶縁材６が正極缶２の正極端子部２ａの内側に設けられているとともに、負極ゲル７が充填されている。さらに、正極缶２の開口部には、負極端子１０、集電棒１１およびガスケット１２からなる封口体９が嵌合している。
【００１９】
また、このような構成を有するアルカリ乾電池１を製造する際には次の手順による。すなわち、正極缶２内に３個の正極合剤３を挿設した後、正極合剤３の内部空間にセパレータ５を挿設する。次いで、このセパレータ５の内部空間で液状発泡ウレタン６を正極缶２の正極端子部２ａの裏面に塗布して発泡させ、セパレータ５に電解液を注液する。次いで、セパレータ５の内部空間に負極ゲル７を充填し、最後に正極缶２の開口部に封口体９を嵌着する。
【００２０】
したがって、このアルカリ乾電池１では、液状発泡ウレタンを発泡させることによって形成された発泡絶縁材６が正極缶２の正極端子部２ａから負極ゲル７を隔離して絶縁するので、内部短絡を確実に防止することができる。しかも、液状発泡ウレタン６がその内部に電解液を吸収して保持するため、その分だけアルカリ乾電池１の放電性能を高めることもできる。
【００２１】
上述した効果を確認するため、本発明に係る単３型アルカリ乾電池（本発明品）と従来の３種類の単３型アルカリ乾電池（セパレータ成型方式による従来品１、底紙方式による従来品２、エポキシ樹脂塗布方式による従来品３）を１００個ずつ試作し、それぞれ電解液吸液量を測定して、２Ω放電性能を求めるとともに、耐衝撃性試験を実施した。その結果をまとめて表１に示す。
【００２２】
表１から明らかなように、本発明品では電解液吸液量の平均値が１．６５ｇとなり、２Ω放電性能が１５２分であり、衝撃を受けて電圧降下したものが皆無であった。これに対し、従来品１、３では電解液吸液量の平均値がそれぞれ１．５９ｇ、１．５５ｇと本発明品より少なく、それに伴って２Ω放電性能がそれぞれ１４９分、１４７分に減少した。また、従来品２では１００個のうち２個が衝撃を受けて電圧降下した。つまり、放電性能と耐衝撃性の両方に優れたものは本発明品のみであった。
【表１】
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【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のうち請求項１に係る発明によれば、液状発泡ウレタンを発泡させることによって形成された発泡絶縁材が正極缶の正極端子部から負極ゲルを隔離して絶縁するとともに、内部に電解液を吸収して保持することから、内部短絡を確実に防止し、放電性能を高めることが可能なアルカリ乾電池を提供することができる。
【００２６】
また、本発明のうち請求項２に係る発明によれば、発泡絶縁材が正極缶の正極端子部から負極ゲルを隔離して絶縁するとともに、内部に電解液を吸収して保持することから、内部短絡を確実に防止し、放電性能を高めることが可能なアルカリ乾電池の製造方法を提供することができる。
【００２７】
さらに、本発明のうち請求項３に係る発明によれば、液状発泡ウレタンを発泡させることによって形成された発泡絶縁材が正極缶の正極端子部から負極ゲルを隔離して絶縁するとともに、内部に電解液を吸収して保持することから、内部短絡を確実に防止し、放電性能を高めることが可能なアルカリ乾電池の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアルカリ乾電池の一実施形態を示す断面図である。
【図２】従来のアルカリ乾電池の第１例を示す断面図である。
【図３】従来のアルカリ乾電池の第２例を示す断面図である。
【図４】従来のアルカリ乾電池の第３例を示す断面図である。
【符号の説明】
１……アルカリ乾電池
２……正極缶
２ａ……正極端子部
３……正極合剤
５……セパレータ
６……液状発泡ウレタン（発泡絶縁材）
７……負極ゲル
９……封口体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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