JPH10188948A - 円筒型アルカリ電池 - Google Patents
円筒型アルカリ電池Info
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- JPH10188948A JPH10188948A JP9097004A JP9700497A JPH10188948A JP H10188948 A JPH10188948 A JP H10188948A JP 9097004 A JP9097004 A JP 9097004A JP 9700497 A JP9700497 A JP 9700497A JP H10188948 A JPH10188948 A JP H10188948A
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- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
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- H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
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- H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
- H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
- H01M50/51—Connection only in series
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- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数個の電池を直列で使用する際、一部の電
池をその極性方向が他の電池と逆になるように逆接続さ
れても、他の電池との間に電流が流れて充電されるのを
防止し、充電により漏出した電解液による使用機器の汚
損、損傷を回避する。 【解決手段】 電池ケース１の開口部かしめ部外側に絶
縁リング１２を載置し、負極端子板９の端子面が絶縁リ
ング１２を被覆した外装ラベル１０の外表面よりも凹ん
でいる構成とし、さらに絶縁リング１２が負極端子板９
に設けたガス排出孔８を遮蔽するように構成する。この
構成により他の電池との間に電流が流れて充電されるの
を防止ぐことができ、さらに熱収縮性の絶縁外装部材で
外装した円筒型電池の外装の信頼性を向上させることが
できる。
池をその極性方向が他の電池と逆になるように逆接続さ
れても、他の電池との間に電流が流れて充電されるのを
防止し、充電により漏出した電解液による使用機器の汚
損、損傷を回避する。 【解決手段】 電池ケース１の開口部かしめ部外側に絶
縁リング１２を載置し、負極端子板９の端子面が絶縁リ
ング１２を被覆した外装ラベル１０の外表面よりも凹ん
でいる構成とし、さらに絶縁リング１２が負極端子板９
に設けたガス排出孔８を遮蔽するように構成する。この
構成により他の電池との間に電流が流れて充電されるの
を防止ぐことができ、さらに熱収縮性の絶縁外装部材で
外装した円筒型電池の外装の信頼性を向上させることが
できる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、円筒型アルカリ電
池の封口構造に関するものである。
池の封口構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】円筒型アルカリ電池、例えばアルカリ乾
電池は、電解液として高濃度のか性カリ水溶液を使用し
ているため、少しの隙間があっても電解液がその隙間を
伝わるいわゆるクリ−ピングによる漏液を起こしやす
い。従ってアルカリ乾電池の密封性の高い封口構造を有
している。
電池は、電解液として高濃度のか性カリ水溶液を使用し
ているため、少しの隙間があっても電解液がその隙間を
伝わるいわゆるクリ−ピングによる漏液を起こしやす
い。従ってアルカリ乾電池の密封性の高い封口構造を有
している。
【０００３】しかしながら、例えば複数個の電池を直列
で使用する機器において、誤って１個の電池をその極性
方向が他の電池と逆になるように逆接続された状態で機
器を作動させた場合に、逆接続された電池が他の電池に
より充電されて内部で強いガス発生反応が生じると、密
封性の高い封口構造を有しているがために、封口構造が
有する耐圧以上に電池内圧が上昇した場合に電池が破裂
するのを防ぐ必要がある。
で使用する機器において、誤って１個の電池をその極性
方向が他の電池と逆になるように逆接続された状態で機
器を作動させた場合に、逆接続された電池が他の電池に
より充電されて内部で強いガス発生反応が生じると、密
封性の高い封口構造を有しているがために、封口構造が
有する耐圧以上に電池内圧が上昇した場合に電池が破裂
するのを防ぐ必要がある。
【０００４】従来から、この問題点を解決するために、
アルカリ乾電池は防爆機構を備えた種々の封口構造が提
案されている。（例えば特開昭５９−９８４５２号公
報） その代表的な封口構造を図面を用いて具体的に説明す
る。
アルカリ乾電池は防爆機構を備えた種々の封口構造が提
案されている。（例えば特開昭５９−９８４５２号公
報） その代表的な封口構造を図面を用いて具体的に説明す
る。
【０００５】図４は、従来のアルカリ乾電池の半裁断面
図である。電池ケ−ス１内に、二酸化マンガンと黒鉛か
らなる正極合剤２を円筒状に成型して挿入し、その内側
には、水酸化カリウムを主とするアルカリ電解液とゲル
化材及び亜鉛合金粉末を主材料とする負極ゲル状物質３
がセパレ−タ−４を介して充填されている。５は負極集
電体、６は電池ケース１の開口部を閉塞する樹脂製ガス
ケットで、ガス圧により破断する薄肉部（図では環状の
薄肉部）７を有している。この樹脂製ガスケット６に負
極端子を兼ねるガス排出孔８を有する負極端子板９を前
記負極集電体５の頭部に溶接して載置し、前記電池ケ−
ス１の開口部に挿入して、この開口部を内側へ折り曲げ
加工することにより密閉封口されている。電池ケース１
の外周側面はこれに続く電池ケ−ス１の折り曲げ加工さ
れた開口部のかしめ部の外表面は、熱収縮性の絶縁外装
部材である外装ラベル１０で被覆されている。１１は電
池ケース１の底面に接している正極端子である。
図である。電池ケ−ス１内に、二酸化マンガンと黒鉛か
らなる正極合剤２を円筒状に成型して挿入し、その内側
には、水酸化カリウムを主とするアルカリ電解液とゲル
化材及び亜鉛合金粉末を主材料とする負極ゲル状物質３
がセパレ−タ−４を介して充填されている。５は負極集
電体、６は電池ケース１の開口部を閉塞する樹脂製ガス
ケットで、ガス圧により破断する薄肉部（図では環状の
薄肉部）７を有している。この樹脂製ガスケット６に負
極端子を兼ねるガス排出孔８を有する負極端子板９を前
記負極集電体５の頭部に溶接して載置し、前記電池ケ−
ス１の開口部に挿入して、この開口部を内側へ折り曲げ
加工することにより密閉封口されている。電池ケース１
の外周側面はこれに続く電池ケ−ス１の折り曲げ加工さ
れた開口部のかしめ部の外表面は、熱収縮性の絶縁外装
部材である外装ラベル１０で被覆されている。１１は電
池ケース１の底面に接している正極端子である。
【０００６】以上の様に構成されたアルカリ乾電池で
は、電池内部でガスが発生し電池ケ−ス１内の圧力があ
る一定圧力以上に高まると、樹脂製ガスケット６の薄肉
部７が安全弁として破断し、電池内部のガスは、その部
分から負極端子板９のガス排出孔８を通じて電池外部へ
排出され、電池ケ−ス１の内圧が低下し電池の破裂が回
避される。
は、電池内部でガスが発生し電池ケ−ス１内の圧力があ
る一定圧力以上に高まると、樹脂製ガスケット６の薄肉
部７が安全弁として破断し、電池内部のガスは、その部
分から負極端子板９のガス排出孔８を通じて電池外部へ
排出され、電池ケ−ス１の内圧が低下し電池の破裂が回
避される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上記の構成では、例え
ば複数個の電池を直列で使用する機器において、誤って
一部の電池をその極性方向が他の電池と逆になるように
逆接続された状態で機器を作動させた場合、誤接続され
た電池が他の電池により充電される。
ば複数個の電池を直列で使用する機器において、誤って
一部の電池をその極性方向が他の電池と逆になるように
逆接続された状態で機器を作動させた場合、誤接続され
た電池が他の電池により充電される。
【０００８】図５は、従来の構成のアルカリ乾電池が４
個直列で使用される機器に、４個中１個の電池をその極
性方向が他の電池と逆になるように逆接続された場合の
電池配列を示している。逆接続された電池の正極端子面
は隣接する電池の正極端子面と、また逆接続された電池
の負極端子面は隣接する電池の負極端子面とそれぞれ接
触する。このような場合、逆接続された電池が他の電池
により充電されて、電池の内部で強いガス発生反応が生
じて、電池ケ−スの内部圧力がある一定圧力以上に高ま
ると、電池の破裂を回避するための防爆機構として樹脂
製ガスケットの環状薄肉部が破断し、電池ケ−ス内のガ
スは負極端子板のガス排出孔を通じて電池外部へ排出す
る。
個直列で使用される機器に、４個中１個の電池をその極
性方向が他の電池と逆になるように逆接続された場合の
電池配列を示している。逆接続された電池の正極端子面
は隣接する電池の正極端子面と、また逆接続された電池
の負極端子面は隣接する電池の負極端子面とそれぞれ接
触する。このような場合、逆接続された電池が他の電池
により充電されて、電池の内部で強いガス発生反応が生
じて、電池ケ−スの内部圧力がある一定圧力以上に高ま
ると、電池の破裂を回避するための防爆機構として樹脂
製ガスケットの環状薄肉部が破断し、電池ケ−ス内のガ
スは負極端子板のガス排出孔を通じて電池外部へ排出す
る。
【０００９】しかしながら、このように電池内圧が異常
に上昇し防爆機構が作動すると電池の破裂は回避される
が、ガスとともに電解液が外部へ漏出したり、噴出する
ことがある。
に上昇し防爆機構が作動すると電池の破裂は回避される
が、ガスとともに電解液が外部へ漏出したり、噴出する
ことがある。
【００１０】アルカリ乾電池等の円筒型アルカリ電池に
使用している電解液は高濃度のか性カリ水溶液を用いて
おり、防爆機構が作動した際にこの電解液により使用機
器が損傷しないように、負極端子板のガス排出孔からガ
スが排出しても電解液は漏出しないか、広範囲に飛散し
にくい構造がさらに要求される。
使用している電解液は高濃度のか性カリ水溶液を用いて
おり、防爆機構が作動した際にこの電解液により使用機
器が損傷しないように、負極端子板のガス排出孔からガ
スが排出しても電解液は漏出しないか、広範囲に飛散し
にくい構造がさらに要求される。
【００１１】一方、上記のような熱収縮部材で外装され
た電池においては、電池の移送中の摩擦、落下等や使用
機器への電池の出し入れの際に、電池ケースの開口部端
面側を覆う外装ラベル収縮部外面が剥がれたり、切れ、
破損等が生じたりすることがあり、互いに近接した正極
端子を兼ねる電池ケースの開口部と負極端子板が金属製
であるため、電池の装填時に機器側のコイルバネ端子の
先端部を介して、正負極間がショートして発生する電池
の高温化や漏液を防ぐことが要求される。
た電池においては、電池の移送中の摩擦、落下等や使用
機器への電池の出し入れの際に、電池ケースの開口部端
面側を覆う外装ラベル収縮部外面が剥がれたり、切れ、
破損等が生じたりすることがあり、互いに近接した正極
端子を兼ねる電池ケースの開口部と負極端子板が金属製
であるため、電池の装填時に機器側のコイルバネ端子の
先端部を介して、正負極間がショートして発生する電池
の高温化や漏液を防ぐことが要求される。
【００１２】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、複数個の電池を直列で使用する際、誤って一部の電
池をその極性方向が他の電池と逆になるように逆接続さ
れても、他の電流との間に電流が流れて充電されること
を防止し、さらに金属外装電池に比べて外装の信頼性の
劣る熱収縮性の絶縁外装部材で外装した円筒型電池の外
装の信頼性を向上させ、安全性の面や電池の使用機器に
おいて有用な技術である。
で、複数個の電池を直列で使用する際、誤って一部の電
池をその極性方向が他の電池と逆になるように逆接続さ
れても、他の電流との間に電流が流れて充電されること
を防止し、さらに金属外装電池に比べて外装の信頼性の
劣る熱収縮性の絶縁外装部材で外装した円筒型電池の外
装の信頼性を向上させ、安全性の面や電池の使用機器に
おいて有用な技術である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の円筒型アルカリ電池は、電池ケ−スの開口
部のかしめ部外側に絶縁リングを載置し、負極端子板の
端子面が絶縁リングを被覆した絶縁外装部材の外表面よ
り凹んでいる構成としたもので、さらに負極端子板に設
けたガス排出孔を前記絶縁リングで遮蔽した構成また絶
縁リングがかしめ部外側に接着された構成としたもので
ある。
に、本発明の円筒型アルカリ電池は、電池ケ−スの開口
部のかしめ部外側に絶縁リングを載置し、負極端子板の
端子面が絶縁リングを被覆した絶縁外装部材の外表面よ
り凹んでいる構成としたもので、さらに負極端子板に設
けたガス排出孔を前記絶縁リングで遮蔽した構成また絶
縁リングがかしめ部外側に接着された構成としたもので
ある。
【００１４】この構成によって、複数個の電池を直列で
使用する際、誤って一部の電池をその極性方向が他の電
池と逆になるように逆接続されても、逆接続された電池
の負極側と隣接する他の電池の負極側は、絶縁リングを
被覆した絶縁外装部材である外装ラベルの外表面同士が
接触し、負極端子板の端子面同士は接触しないため導通
せず、他の電池との間に電流が流れない。したがって、
逆接続された電池は充電されず、電池内部でガス発生反
応が生じないため、電池の防爆機構も作動せず電解液が
外部へ漏出することもない。
使用する際、誤って一部の電池をその極性方向が他の電
池と逆になるように逆接続されても、逆接続された電池
の負極側と隣接する他の電池の負極側は、絶縁リングを
被覆した絶縁外装部材である外装ラベルの外表面同士が
接触し、負極端子板の端子面同士は接触しないため導通
せず、他の電池との間に電流が流れない。したがって、
逆接続された電池は充電されず、電池内部でガス発生反
応が生じないため、電池の防爆機構も作動せず電解液が
外部へ漏出することもない。
【００１５】また、正極端子を兼ねる電池ケースの開口
部のかしめ部外側を覆う絶縁外装部材の外表面が負極端
子面より突出させたことにより、使用機器への電池の出
し入れの際に、外装部材の前記突出面が剥れたり、切
れ、損傷が発生しやすくなったとしても、電池ケースの
開口部のかしめ部外側と絶縁外装部材との間に絶縁リン
グを装着することにより、電池ケースの開口部付近での
絶縁外装部材の剥がれや損傷があった場合でも電池の絶
縁性を確保でき、さらに絶縁リングを接着することで絶
縁リングを脱落させる事なく電池の絶縁性を確保するこ
とができる。
部のかしめ部外側を覆う絶縁外装部材の外表面が負極端
子面より突出させたことにより、使用機器への電池の出
し入れの際に、外装部材の前記突出面が剥れたり、切
れ、損傷が発生しやすくなったとしても、電池ケースの
開口部のかしめ部外側と絶縁外装部材との間に絶縁リン
グを装着することにより、電池ケースの開口部付近での
絶縁外装部材の剥がれや損傷があった場合でも電池の絶
縁性を確保でき、さらに絶縁リングを接着することで絶
縁リングを脱落させる事なく電池の絶縁性を確保するこ
とができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例について
説明する。
説明する。
【００１７】図１は本発明の一実施例におけるアルカリ
乾電池の半裁断面図である。図１において、絶縁リング
１２が電池ケース１の開口部のかしめ部外側に載置さ
れ、負極端子板９の端子面は、この絶縁リング１２を被
覆した熱収縮性の絶縁外装部材である外装ラベル１０の
外表面よりも約１ｍｍ程度凹んでいる。この凹み深さ
は、相対する電池の負極端子側同士を隣接したときに、
負極端子板９の端子面同士が接触しない凹み深さであれ
ばよい。また絶縁リング１２は、その内径側端面がガス
排出孔８の連なる負極端子板９の側壁面に近接した状態
でガス排出孔８を遮蔽するように構成されている。その
他の構成は、図４の従来のアルカリ乾電池と同様であ
る。
乾電池の半裁断面図である。図１において、絶縁リング
１２が電池ケース１の開口部のかしめ部外側に載置さ
れ、負極端子板９の端子面は、この絶縁リング１２を被
覆した熱収縮性の絶縁外装部材である外装ラベル１０の
外表面よりも約１ｍｍ程度凹んでいる。この凹み深さ
は、相対する電池の負極端子側同士を隣接したときに、
負極端子板９の端子面同士が接触しない凹み深さであれ
ばよい。また絶縁リング１２は、その内径側端面がガス
排出孔８の連なる負極端子板９の側壁面に近接した状態
でガス排出孔８を遮蔽するように構成されている。その
他の構成は、図４の従来のアルカリ乾電池と同様であ
る。
【００１８】なお、この絶縁リング１２には、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、スチロール樹脂、ウレタン樹脂
等のプラスチック材料やゴム、紙あるいはビニロン、レ
ーヨン等の合成繊維の不織布等の材料が用いられる。
レン、ポリプロピレン、スチロール樹脂、ウレタン樹脂
等のプラスチック材料やゴム、紙あるいはビニロン、レ
ーヨン等の合成繊維の不織布等の材料が用いられる。
【００１９】図２は、本発明の実施例のアルカリ乾電池
が、４個直列で使用される機器において、１個の電池を
その極性方向が他の電池と逆になるように逆接続された
場合の電池配列を示している。この場合、逆接続された
電池の負極端子板の端子面および隣接する電池の負極端
子板の端子面は、それぞれの電池ケースの開口部のかし
め部外側に載置されている絶縁リングを被覆した外装ラ
ベルの外表面よりも凹んでいるため、絶縁リングを被覆
した外装ラベルの外表面同士が接触し、負極端子板の端
子面同士は接触しない。従って、逆接続された電池は他
の電池との間で電流が流れず、充電されないため、電池
の防爆機構も作動せず電解液が外部へ漏出したり飛散す
ることを防止でき、使用機器の汚損、損傷を回避するこ
とができる。
が、４個直列で使用される機器において、１個の電池を
その極性方向が他の電池と逆になるように逆接続された
場合の電池配列を示している。この場合、逆接続された
電池の負極端子板の端子面および隣接する電池の負極端
子板の端子面は、それぞれの電池ケースの開口部のかし
め部外側に載置されている絶縁リングを被覆した外装ラ
ベルの外表面よりも凹んでいるため、絶縁リングを被覆
した外装ラベルの外表面同士が接触し、負極端子板の端
子面同士は接触しない。従って、逆接続された電池は他
の電池との間で電流が流れず、充電されないため、電池
の防爆機構も作動せず電解液が外部へ漏出したり飛散す
ることを防止でき、使用機器の汚損、損傷を回避するこ
とができる。
【００２０】また、絶縁リングが負極端子板のガス排出
孔を遮蔽する構成とすることによって、逆接続によって
充電される以外の理由、例えば負極ゲル状物質内に混入
した不純物が引き起こす負極亜鉛の腐食による水素ガス
発生などによって、電池内圧が上昇し、万が一防爆機構
が作動した場合でも、負極端子板のガス排出孔からガス
とともに噴出した電解液が、絶縁リングに遮られ電池外
部への飛散は最小限に抑えることができる。
孔を遮蔽する構成とすることによって、逆接続によって
充電される以外の理由、例えば負極ゲル状物質内に混入
した不純物が引き起こす負極亜鉛の腐食による水素ガス
発生などによって、電池内圧が上昇し、万が一防爆機構
が作動した場合でも、負極端子板のガス排出孔からガス
とともに噴出した電解液が、絶縁リングに遮られ電池外
部への飛散は最小限に抑えることができる。
【００２１】さらに、正極端子を兼ねる電池ケースの開
口部のかしめ部外側を覆う絶縁外装部材の外表面を負極
端子面より突出させたことにより、使用機器への電池の
出し入れの際に、外装部材の前記突出面が剥がれたり、
切れ、損傷が発生しやすくなったとしても、電池ケース
の開口部のかしめ部外側と絶縁外装部材との間に絶縁リ
ングを装着することにより、電池ケースの開口部付近で
の絶縁外装部材の剥がれや損傷があった場合でも電池の
絶縁性を確保することができる。
口部のかしめ部外側を覆う絶縁外装部材の外表面を負極
端子面より突出させたことにより、使用機器への電池の
出し入れの際に、外装部材の前記突出面が剥がれたり、
切れ、損傷が発生しやすくなったとしても、電池ケース
の開口部のかしめ部外側と絶縁外装部材との間に絶縁リ
ングを装着することにより、電池ケースの開口部付近で
の絶縁外装部材の剥がれや損傷があった場合でも電池の
絶縁性を確保することができる。
【００２２】さらに図３で示すように絶縁リング１２が
電池ケース１の開口部のかしめ部外側に接着剤１３で接
着され、その他は図１の本発明の一実施例と同様な構成
とした場合、電池ケースの開口部付近での絶縁外装部材
の剥がれや損傷があった場合でも絶縁リングを脱落させ
る事なく電池の絶縁性を一層確保することができる。
電池ケース１の開口部のかしめ部外側に接着剤１３で接
着され、その他は図１の本発明の一実施例と同様な構成
とした場合、電池ケースの開口部付近での絶縁外装部材
の剥がれや損傷があった場合でも絶縁リングを脱落させ
る事なく電池の絶縁性を一層確保することができる。
【００２３】なお、この接着剤１３としては、エポキシ
樹脂、ホットメルトタイプの接着剤等、絶縁リングと電
池ケース開口部のかしめ部外側と接着できるものであれ
ばよい。
樹脂、ホットメルトタイプの接着剤等、絶縁リングと電
池ケース開口部のかしめ部外側と接着できるものであれ
ばよい。
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、複数個の
電池を直列で使用する際、誤って一部の電池をその極性
方向が他の電池と逆になるように逆接続されても、他の
電池との間に電流が流れず、充電されないため、電池の
防爆機構の作動により電解液が外部へ漏出したり飛散す
ることを防止でき、さらに金属外装電池に比べて外装の
信頼性に劣る熱収縮性の絶縁外装部材で外装した円筒型
電池の外装の信頼性を向上させた優れた円筒型アルカリ
電池を実現できるものである。
電池を直列で使用する際、誤って一部の電池をその極性
方向が他の電池と逆になるように逆接続されても、他の
電池との間に電流が流れず、充電されないため、電池の
防爆機構の作動により電解液が外部へ漏出したり飛散す
ることを防止でき、さらに金属外装電池に比べて外装の
信頼性に劣る熱収縮性の絶縁外装部材で外装した円筒型
電池の外装の信頼性を向上させた優れた円筒型アルカリ
電池を実現できるものである。
【図１】本発明の実施例におけるアルカリ乾電池の半裁
断面図
断面図
【図２】本発明の実施例のアルカリ乾電池が逆接続され
た場合の電池配列を示す図
た場合の電池配列を示す図
【図３】本発明の他の実施例におけるアルカリ乾電池の
半裁断面図
半裁断面図
【図４】従来のアルカリ乾電池の半裁断面図
【図５】従来のアルカリ乾電池が逆接続された場合の電
池配列を示す図
池配列を示す図
１ 電池ケ−ス ２ 正極合剤 ３ 負極ゲル状物質 ４ セパレ−タ− ５ 負極集電体 ６ 樹脂製ガスケット ７ 薄肉部 ８ ガス排出孔 ９ 負極端子板 １０ 外装ラベル １１ 正極端子 １２ 絶縁リング １３ 接着剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 昌伸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (3)
- 【請求項１】発電要素を充填した円筒状の電池ケ−スの
開口部を、樹脂製ガスケットを介して負極端子板で封口
し、電池ケースの外周を外装する熱収縮性の絶縁外装部
材を備えた円筒型アルカリ電池であって、電池ケ−スの
開口部のかしめ部外側に絶縁リングが載置され、負極端
子板の端子面が絶縁リングを被覆した前記絶縁外装部材
の外表面より凹んでいることを特徴とする円筒型アルカ
リ電池。 - 【請求項２】前記負極端子板に設けたガス排出孔を前記
絶縁リングで遮蔽したことを特徴とする請求項１記載の
円筒型アルカリ電池。 - 【請求項３】前記絶縁リングが前記電池ケースの開口部
のかしめ部外側に接着されていることを特徴とする請求
項１または２記載の円筒型アルカリ電池。
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