JPH055642Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

〈産業上の利用分野〉 この考案は、筒形アルカリ電池に関するもので
ある。 〈従来の技術〉 筒形アルカリ電池では、金属製の有底円筒状の
正極缶を用い、この正極缶内に発電要素を収納し
た後、端子板と絶縁ガスケツトとで正極缶開口部
を封口する構造の素電池が用いられている。 この素電池の形式としては、平面状の底面を有
する正極缶を用い、発電要素を上記のように密封
収納した後に電池缶底面に正極端子を正極缶底部
に溶接する形式のもの、あるいは底部を予じめ凸
状に加工成形して正極端子を一体形成した正極缶
を用いた形式のもの等が知られている。 このうち、前者のように別体の正極端子をもち
る形式は、特にLR20等の大径の電池に用いられ
ており、一般に、正極缶底面に正極端子を密着さ
せた後に、正極缶底面の周縁において正極端子を
正極缶にスポツト溶接等で固着する構造が採られ
ている。 ところで、この種のアルカリ電池は、大電流の
取出しが容易で放電性能に優れている反面、電池
内部への重金属などの不純物の混入あるいは過放
電や充電などの異常使用に起因して発生する、多
量の水素ガスに因る電池内圧の異常な上昇に伴つ
て、電池が膨らんだりあるいは破裂する等の危険
性が高い。 このため、現用の筒形アルカリ電池では、正極
缶開口部に、この開口部に負極端子板と共に装着
される合成樹脂製の封口ガスケツトに薄肉部を設
けることで防爆構造を具備させ、電池の異常内圧
によりこの封口ガスケツトの薄肉部を破断させる
ことで、電池内部の異常ガス圧を電池外部に排出
させ、もつて異常使用時等における電池の破裂を
未然に防ぐようにしている。 〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、例えば電池を高温で使用した場
合には、封口ガスケツトが軟化して伸びが生じた
り、あるいは火中投入した際には封口ガスケツト
が溶けたりする。このため、この様な場合、電池
の内力上昇時において所定の時期に封口ガスケツ
トを破断させることが困難で、異常ガス圧の排出
が不完全となり、このため防爆を有効に行い難
く、爆発に至ることがあつた。 特に電池を誤使用により充電させた場合には、
電池内圧の上昇速度が非常に速いことから、この
傾向が著しい。 〈課題を解決するための手段〉 この考案の筒形アルカリ電池は、発電要素を密
封収納した正極缶の底部外周側周縁において２〜
４点のプロジエクシヨン部を円周上略等角度間隔
に設けた正極端子を当該正極缶に抵抗溶接して一
体化させた筒形アルカリ電池において、少なくと
も前記溶接部において、前記正極缶の板厚を前記
正極端子の板厚の90％以下の厚さにしたことを要
旨とする。 〈作用〉 正極缶の底部外周側周縁において正極端子を正
極缶に溶接して一体化させた筒形アルカリ電池で
は、電池を異常使用する等して電池の内圧が上昇
して正極缶底面が膨らんだ場合、これに伴い正極
端子を持ち上げようとする力が加わり、この力
は、正極缶底部と正極端子との溶接部である円周
上略等角度間隔に設けた２〜４点（望ましくは３
点）の部分に力が集中し、これにより該溶接部を
剥がそうとする力が発生する。 この時、上記のように正極缶の厚さを正極端子
の厚さより薄く、90％以下の厚さにしておくこと
で、該数点の溶接部においては正極缶底部の板材
を剥ぎとる形で正極端子の剥がれが起こると同時
に、剥がれた穴から電池内部の異常ガスが電池外
部に排出される。 〈実施例〉 以下に添付図面を用いてこの考案の実施例を説
明する。 第１図において、発電要素（図示せず）を収納
した正極缶１の底面には、この正極缶底面に対応
する形状に成形されまた電流取出し用の端子を中
央部に具備した正極端子２が載置されている。 即ち、正極缶１の底面には、外周側平坦部１
ａ、ビード部１ｂ、並びに中央平坦部１ｃが外周
より順次形成されている。一方、正極端子２に
は、この外周平坦部１ａに密着される第１の平坦
部２ａ、またビード部１ｂに嵌合されるビード部
２ｂ、並びに中央平坦部１ｃ上に位置する部分に
は第２の平坦部２ｃ並びに電流取出し用の中央突
出端子部２ｄが、順次形成されている。また、正
極端子２の第１の平坦部２ａには、溶接を確実に
するために３点のプロジエクシヨン部が正極端子
底面に向かう側に円周上120°間隔に設けてある。
このプロジエクシヨン部は、径約0.5mm、高さ約
0.3mmのもので、この点で抵抗溶接がなされる。
プロジエクシヨン部は、２点又は４点でもよい
が、安定させるため通常３点設ける。 また、正極缶底面の外周平坦部１ａにおける厚
さは0.3mm程度、また正極端子２の第１の平坦部
２ａにおける厚さは0.4mm程度である。それぞれ
の部品の寸法は、正極缶１は電池ケースとしての
強度上0.15mm以上、また正極端子２は部品加工上
0.5mm以下が望ましい。尚、正極缶１、正極端子
２とも、その材質は通常用いられるHv（ビツカー
ス硬度）100〜130のニツケルメツキ鋼板を用い
た。 そして、このように正極缶１と正極端子２を３
点のプロジエクシヨン部にて密着させた状態で、
第２図に示すように、両者の外周平坦部１ａと第
１の平坦部２ａの部分において同一円周状に略等
間隔で３個所スポツト抵抗溶接（図中「Ｘ」で示
した部分）して正極缶１と正極端子２とを一体化
させた後、この素電池の外周に、外装用の熱収縮
性粘着ラベルを装着して完成電池とする。 この実施例の電池を、充電する等して異常使用
した場合、第３図に示したように、電池の内圧に
より正極缶の底面が図中上側に膨出するのに伴つ
て正極端子２が図中上側に変形し、これにより正
極端子２と正極缶１との溶接部を剥がす方向に力
が発生する。そして、電池内圧が更に高まつた場
合、第４図に示すように、正極缶底面側の溶接部
が剥れて正極缶底面に穴があき、この穴から正極
缶内部の異常ガス圧が電池外部に放出される。表
１には、溶接部における正極端子２の板厚と正極
缶１底面の板厚とを変えて作製したLR20の溶接
部剥がれ具合を示した。実験は、通常安全弁とし
て作動する封口部分を封止し、故意に電池の内圧
を40Kg／cm²かかるようにして観察を行なつた。40
Kg／cm²を越える圧力では電池の封口部が外れる、
つまり破裂するので、意味をなさない。

【表】 表１において、＊は、第５図に示すように、正
極端子２は剥がれたが、正極端子２側溶接部に穴
があき、正極缶１底面側には穴があかなかつた。 〈考案の効果〉 以上のようにこの考案の筒形アルカリ電池によ
れば、電池の異常使用時などにおいては、正極缶
と正極端子の溶接部が破断されてこの破断部から
電池内部の異常ガスが電池外部に排出されるの
で、電池を高温状態で異常使用した場合等におい
ても電池の破裂を確実に防ぐことができ、電池の
安全性向上を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例の電池の溶接前の断面図、第２
図は同溶接後の断面図、第３図は実施例の電池を
異常使用した時の断面図、第４図は実施例の電池
において正極缶底面が破断した状態を示す断面
図、第５図は表１においてガス排出がなされなか
つたものの断面図である。 １……正極缶、２……正極端子。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 発電要素を密封収納した正極缶の底部外周側周
   縁において２〜４点のプロジエクシヨン部を円周
   上略等角度間隔に設けた正極端子を当該正極缶に
   抵抗溶接して一体化させた筒形アルカリ電池にお
   いて、 少なくとも前記溶接部において、前記正極缶の
   板厚を前記正極端子の板厚の90％以下の厚さにし
   たことを特徴とする筒形アルカリ電池。