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WO2024053272A1 - 円筒形電池用ガスケットおよび当該ガスケットを備える円筒形電池 - Google Patents

円筒形電池用ガスケットおよび当該ガスケットを備える円筒形電池 Download PDF

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Publication number
WO2024053272A1
WO2024053272A1 PCT/JP2023/027320 JP2023027320W WO2024053272A1 WO 2024053272 A1 WO2024053272 A1 WO 2024053272A1 JP 2023027320 W JP2023027320 W JP 2023027320W WO 2024053272 A1 WO2024053272 A1 WO 2024053272A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
gasket
cylindrical battery
open end
insulating ring
cylindrical
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/027320
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
文洋 野村
Original Assignee
Fdk株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fdk株式会社 filed Critical Fdk株式会社
Priority to CN202380057570.1A priority Critical patent/CN119654736A/zh
Priority to EP23862815.0A priority patent/EP4586375A1/en
Priority to JP2024545486A priority patent/JPWO2024053272A1/ja
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a cylindrical battery gasket and a cylindrical battery including the gasket.
  • nickel-hydrogen batteries have been used in various fields as a typical cylindrical secondary battery.
  • a sealing body equipped with a safety valve is placed at the open end of a cylindrical outer can with a bottom, via an insulating gasket, and then the outer can is caulked to close the open end with the sealing body.
  • This is a common configuration.
  • the mainstream process is to fit the sealing body into the gasket in advance and then arrange it together with the gasket at the open end of the battery can.
  • the cylindrical battery gasket of the present disclosure is an insulating cylindrical battery gasket into which a sealing body that seals the opening of a bottomed exterior can of a cylindrical battery is fitted.
  • an inclined surface comprising a cylindrical peripheral wall rising upward from the periphery of the bottom, the outer diameter of the peripheral wall expanding upward so as to be larger than the inner diameter of the open end of the outer can;
  • the gasket is provided over the entire outer periphery of the gasket, and the peripheral wall has a shape in which the thickness of the wall gradually increases toward the top.
  • FIG. 1 is a longitudinal cross-sectional view showing a cylindrical battery according to one embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a cylindrical battery gasket and a cylindrical battery outer can according to one embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a state in which the gasket is placed at the open end of the battery can in the initial stage of the crimping process.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the gasket and the outer can in a caulked state.
  • FIG. 5A is a schematic diagram for explaining an improved insulating ring.
  • FIG. 5B is a schematic diagram for explaining an improved insulating ring.
  • FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a conventional gasket.
  • FIG. 1 shows a nickel-hydrogen secondary battery 1 as a cylindrical battery according to an embodiment of the present disclosure.
  • the battery 1 is, for example, an AA size cylindrical battery with a height of 50.5 mm and an outer diameter of 14.5 mm, and includes an outer can 10 in the shape of a bottomed cylinder with an open end.
  • the outer can 10 is formed by multi-stage pressing of a nickel-plated steel plate into a bottomed cylindrical shape with an open end 10A at one end and a closed bottom 10B at the other end. Further, the outer surface of the bottom portion 10B serving as the bottom wall of the outer can 10 functions as a conductive negative electrode terminal.
  • a substantially cylindrical electrode group 12 is housed together with an alkaline electrolyte (not shown).
  • the electrode group 12 includes a positive electrode plate 16, a negative electrode plate 18, and a separator 20, each of which has a strip shape.
  • a separator 20 is sandwiched between the positive electrode plate 16 and the negative electrode plate 18.
  • the positive electrode plate 16, the negative electrode plate 18, and the separator 20 are spirally wound.
  • a portion of the negative electrode plate 18 is located at the outermost periphery of the electrode group 12.
  • the negative electrode plate 18 is electrically connected to the outer can 10 by the outermost portion of the negative electrode plate 18 coming into contact with the inner peripheral surface 10C of the outer can 10 .
  • the positive electrode plate 16 is a strip-shaped electrode filled with a positive electrode active material.
  • the negative electrode plate 18 is a band-shaped electrode made of a hydrogen storage alloy.
  • the separator 20 is made of, for example, a nonwoven fabric of polyolefin fibers with hydrophilic groups added thereto.
  • the alkaline electrolyte for example, a potassium hydroxide aqueous solution, a lithium hydroxide aqueous solution, a sodium hydroxide aqueous solution, or a mixed solution thereof is used.
  • a current collector tab 22 is electrically connected to the positive electrode plate 16 near the open end 10A of the outer can 10.
  • the other end of the current collecting tab 22 is electrically connected to a circular sealing plate 24 having conductivity.
  • the sealing plate 24 as a sealing body has a gas vent hole 26 in the center.
  • a rubber valve body 28 is arranged on the outer surface of the sealing plate 24 so as to close the gas vent hole 26.
  • a flanged cylindrical positive electrode terminal 30 that covers the valve body 28 is fixed on the outer surface of the sealing plate 24 . This positive electrode terminal 30 presses the valve body 28 against the sealing plate 24.
  • the length (for example, horizontal length) of the positive electrode terminal 30 may be shorter than that shown, or longer than that shown.
  • the positive electrode terminal 30 may be sandwiched between the sealing plate 24 and the gasket 32, or may not be sandwiched between the sealing plate 24 and the gasket 32. Furthermore, the positive electrode terminal 30 may be placed so as to be embedded in the sealing plate 24 or placed on the upper surface of the sealing plate 24.
  • the gas vent hole 26 is normally closed airtight by a valve body 28.
  • the valve body 28 is compressed and the gas vent hole 26 communicates with the outside, so that gas is released from the outer can 10. .
  • the sealing plate 24, the valve body 28, and the positive terminal 30 form a safety valve.
  • the sealing plate 24 is arranged on the open end 10A side of the outer can 10.
  • a gasket 32 made of an insulating material is sandwiched between the outer peripheral portion of the sealing plate 24 and the inner peripheral surface 10C of the outer can 10.
  • the insulating material is, for example, fluororesin such as PTFE, PFA, FEP, or nylon resin (polyamide).
  • the sealing plate 24 and gasket 32 are fixed to the open end 10A of the outer can 10 by caulking the open end 10A side portion of the outer can 10 toward the sealing plate 24, and close the open end 10A. do. Caulking is a method of fixing one part to another by deforming a part of the part.
  • the gasket 32 prevents a short circuit between the sealing plate 24 connected to the positive electrode terminal 30 and the outer can 10 which forms a negative electrode terminal through electrical connection with the negative electrode plate 18 . Further, the gasket 32 prevents the electrolyte from leaking from the outer can 10.
  • the outer can 10 has a circular shape that protrudes from the inner circumferential surface 10C toward the central axis X of the battery and reduces the inner diameter at a portion slightly closer to the bottom 10B than the open end 10A.
  • a sealing plate receiving portion 10D extending in the circumferential direction is formed. This sealing plate receiving portion 10D is a portion where the sealing plate 24 inserted from the open end 10A of the outer can 10 is placed inside the outer can 10 via the gasket 32.
  • the peripheral portion of the opening area 10E, the outer surface of the peripheral wall of the exterior can, and the peripheral portion of the bottom portion 10B are covered with an exterior label 36 made of a heat-shrinkable material. Insulated.
  • the open area 10E is a circular area formed by the caulked open end 10A, and from which the positive electrode terminal 30 protrudes to the outside.
  • a flat donut-shaped (annular) insulating ring 34 is arranged between the peripheral portion of the opening region 10E and the exterior label 36. The purpose of the insulating ring 34 is to prevent short circuits in the battery 1, particularly to prevent short circuits between the positive electrode terminal 30 and the outer can 10.
  • This insulating ring 34 is made of an insulating material such as cellulose fiber or polypropylene resin, for example.
  • the conventional gasket includes a cylindrical portion having the same shape as the outer can 10.
  • the outer circumferential surface 132A of this conventional gasket 132 extends upward from the periphery of the bottom 132B of the gasket 132 so that it is parallel to the inner circumferential surface 10C on the open end 10A side of the outer can 10 when inserted. It extends vertically.
  • the sealing body 24 inserted into the exterior can 10 together with the gasket 132 together with the gasket 132 has an outer peripheral surface formed into a cylindrical shape.
  • the inner circumferential surface 132C of the gasket 132 into which the sealing body 24 is fitted also has a cylindrical surface.
  • the open end 10A is caulked. Problems may occur when the gasket 132 deforms due to this. Specifically, when the upper portion of the peripheral wall of the gasket 132 is bent in the direction of the central axis of the battery during this deformation, the sealing plate 24 may be lifted up and displaced from the pre-fitted position of the gasket 132 or may come off the gasket. This is a problem.
  • the gasket 32 according to the present embodiment shown in FIG. 2 addresses this problem.
  • the outer peripheral surface is an inclined surface that gradually increases in diameter so that the outer diameter of the peripheral wall of the gasket is larger than the inner diameter of the open end 10A of the outer can 10.
  • 32A is provided all around the outer periphery of the gasket 32.
  • the outer circumferential surface 32A of the gasket 32 according to the present embodiment has a straight line along the outer circumferential surface 32A and the reference plane.
  • 32Y has an inclination whose angle with the straight line is an angle Theta.
  • the slope of the outer circumferential surface 32A is such that the outer circumferential portion of the gasket 32 increases in diameter upward.
  • the outer circumferential surface 32A is inclined with respect to the reference surface 32Y such that the upper side faces outward in the radial direction. That is, the outer circumferential surface 32A extends upward from the periphery of the bottom 32B of the gasket 32 while being inclined radially outward at an angle Theta.
  • the peripheral wall of the gasket 32 has a shape in which the thickness of the wall gradually increases toward the top until it reaches the width W at the upper end of the gasket.
  • the battery 1 is constructed by inserting the electrode group 12 into the open end 10A of the outer can 10, then welding one end of the current collector tab 22 to a predetermined portion of the positive electrode plate 16, and applying an alkaline electrolyte. is injected into the outer can 10.
  • the gasket 32 is placed in a space defined by its inner peripheral surface 32C with the sealing plate 24 fitted in advance so as to be in contact with the seat portion 32D of the gasket 32. Further, as shown in FIG. 3, the gasket 32 is pushed into the exterior can 10 from its open end 10A toward the bottom 10B. As the gasket 32 is pushed into the outer can 10, its diameter increases toward the top, and the outer circumferential surface 32A of the outer circumferential portion, which is inclined radially outward, is aligned with the inner circumference of the open end 10A. It becomes parallel to the surface 10C and comes into contact with the inner peripheral surface 10C.
  • the gasket 32 is deformed such that the thick upper portion thereof is bent radially inward toward the central axis X of the battery. Due to this deformation, the sealing plate 24 is fixed to the inner circumferential surface 32C of the gasket 32 so that the outer peripheral portion thereof is wrapped around the inner circumferential surface 32C. Thereafter, the sealing plate 24 is further pushed into the bottom portion 10B side together with the gasket 32 in this fixed state, and is placed above the constricted portion forming the sealing plate receiving portion 10D. At this time, the other end of the current collecting tab 22 is connected to the sealing plate 24. At least a portion of the current collecting tab 22 may be connected to the sealing plate 24 . For this reason, the current collector tab 22 may be arranged on the lower surface of the sealing plate 24 so as to straddle the gas vent hole 26, or may be arranged on the lower surface of the sealing plate 24 without straddling the gas vent hole 26. .
  • the edge of the open end 10A of the outer can 10 is oriented toward the central axis X of the battery along with the thickened open end of the gasket 32 using a jig. It can be bent.
  • the sealing plate 24 is placed together with the gasket 32 at the open end of the battery can as described above, the sealing plate 24 is already arranged so that the outer circumferential portion thereof is wrapped around the inner circumferential surface 32C of the gasket 32. It is fixed in close contact with the Therefore, when the outer can 10 is caulked, the sealing plate 24 is prevented from shifting from the previously fitted position or coming off from the gasket 32 due to the action of the gasket 32.
  • the sealing plate 24 when caulking the outer can 10, the sealing plate 24 is prevented from shifting or coming off from the gasket 32, that is, the movement of the sealing plate 24 relative to the gasket 32 is suppressed. Contact between the electrode and the outer can 10, that is, a short circuit between the electrodes can be suppressed. Further, in this case, since the sealing plate 24 is fixed to a predetermined location with respect to the outer can 10, occurrence of appearance defects of the battery 1 can also be suppressed. Thereafter, the sealing plate receiving portion 10D is formed by a portion of the outer can 10 that is constricted in advance to reduce the inner diameter. Further, in order to caulk the outer can 10 as necessary and sufficient, pressure is applied to the outer can 10 in the direction of the central axis X.
  • FIG. 4 shows the outer can 10 after the outer can 10 has been caulked and the open end 10A has been sealed with the sealing plate 24.
  • the thickened part of the gasket 32 crushed by caulking moves from between the open end 10A of the outer can 10 and the sealing plate 24 to the positive electrode terminal 30 side. As it extends, the extended portion projects upward to form a protrusion 32E.
  • the part of the outer circumference of the gasket 32 crushed by caulking which is thicker than the conventional gasket, becomes the open end of the exterior can 10. The space between the inner circumferential surface 10C of 10A and the sealing plate 24 is sealed.
  • a gap is less likely to occur around the gasket 32, especially between the gasket 32 and the inner peripheral surface 10C of the open end 10A, and the airtightness between the upper part of the gasket 32 and the end of the outer can is improved.
  • the occurrence of electrolyte leakage can be suppressed.
  • the protruding portion 32E of the gasket 32 formed by caulking is also useful for suppressing contact between the sealing plate 24 and the exterior can 10, that is, suppressing short circuits of the electrodes.
  • the height "H" of the protrusion 32E from the upper end surface of the outer can 10 after caulking is 1 mm or less. In particular, it is preferably in the range of 0.01 to 1.00 mm. This is because if the height "H" of the protrusion 32E exceeds 1 mm, there is a possibility that the insulating ring 34 may not be inserted properly into the outer can 10 due to the presence of the protrusion 32E. be. Note that depending on the shape of the outer can, the shape of the insulating ring, etc., the height H may be "1.01 mm or more".
  • an insulating ring 34 is attached to the outer can 10 in order to prevent short-circuiting of the electrodes.
  • a circular opening region 10E through which the positive electrode terminal 30 projects outside is formed by the caulked open end 10A.
  • a flat donut-shaped insulating ring 34 is disposed around the periphery of the opening region 10E so as to cover the opening region.
  • the insulating ring 34 arranged in this way is fixed to the upper surface of the peripheral portion of the periphery of the opening region 10E. As a result, the insulating ring 34 is attached.
  • the protruding portion 32E of the gasket 32 protrudes upward from the peripheral edge of the opening region 10E.
  • the protrusion 32E comes into contact with the lower surface of the insulating ring 34. Thereafter, especially for insulation purposes, the peripheral portion of the periphery of the open area 10E, the outer surface of the peripheral wall, and the peripheral portion of the bottom portion 10B of the outer can 10 are covered with an outer label 36. At this time, the surrounding portion of the periphery of the opening region 10E is covered by sandwiching the insulating ring 34 between the periphery of the periphery and the exterior label 36.
  • cylindrical batteries were also manufactured using a gasket with an angle Theta of 30 degrees. and compared.
  • Table 1 for example, in the case of a gasket whose angle Theta is "30 degrees", the width W of the upper end of the gasket is "1.60 mm", and in the case of a gasket after caulking the outer can, " A protrusion having a height of 1.20 mm is formed.
  • the width W of the upper end of the gasket is “0.62 mm”, “0.98 mm”, and “1. 38mm”.
  • protrusions having heights of "0.01 mm”, “0.50 mm”, and “1.00 mm” are formed, respectively.
  • the angle Theta is "0 degree”
  • the width W of the upper end of the gasket is "0.45 mm”
  • the protrusion is Since it is not formed, its height H is "0.00 mm”.
  • the comparative example may be applied to a nickel-metal hydride secondary battery or a gasket instead of the conventional technology.
  • the thickness of the peripheral wall of the upper part of the gasket it is desirable to increase (thicken) the thickness of the peripheral wall of the upper part of the gasket within a certain range.
  • the deformation of the gasket caused by caulking the outer can will increase the airtightness around the gasket, especially between the gasket and the inner circumferential surface of the outer can, thereby suppressing electrolyte leakage. can.
  • the thickness of the circumferential wall of the upper part of the gasket is increased, the height H of the protrusion increases as described above, resulting in incorrect insertion of the insulating ring.
  • FIGS. 5A and 5B show an improved insulating ring 34'.
  • the modified insulating ring 34' may or may not be applied to the embodiment.
  • the insulating ring 34' has a mountain-like bulge on the upper surface side of the previously flat annular portion 34'A, in contrast to a conventional donut-shaped (annular) flat insulating ring.
  • a mountain-folded convex portion 34'B is provided.
  • the convex portion 34'B When the height (thickness) of the annular portion 34'A of the insulating ring 34' is H1, the convex portion 34'B has a mountain-fold shape.
  • the height of B to the top is H2.
  • the upper diagram in FIG. 5A is a schematic diagram of the insulating ring 34' viewed from the top side.
  • the lower view of FIG. 5A is a longitudinal cross-sectional view of the insulating ring 34' when viewed from the side surface thereof.
  • the mountain-folded convex portion 34'B extends over the entire circumference of the annular portion 34'A of the insulating ring 34'.
  • a concave portion with a space formed in an upward valley-fold shape is provided at a portion corresponding to the back surface side of the convex portion 34'B.
  • the modified insulating ring 34' is configured to receive the protrusion 32E of the gasket 32 through this recess. Therefore, as shown in FIG. 5B, the mountain-folded convex portion 34'B is designed to accommodate the protruding portion 32E of the gasket 32 in the concave portion on the lower surface side of the convex portion 34'B. It is provided at a position where positional alignment with the protrusion 32E is ensured in the radial direction.
  • cylindrical batteries 10 of AA size, 000 were manufactured and the differences were compared.
  • insulating rings made of cellulose fibers were used here.
  • three cases were compared in which the height H of the protrusion was varied by varying the thickness of the peripheral wall of the upper part of the gasket.
  • the first example is a comparative example in which insertion failure occurred when using a conventional insulating ring, that is, a case in which a gasket with an angle Theta of "30 degrees” is used. Adopted.
  • cases in which a gasket with an angle Theta of "40 degrees” and a gasket with an angle Theta of "45 degrees” are used are added as Examples 4 and 5, respectively, and these "Comparative Examples” and " Comparisons were made between three examples, ⁇ Example 4'' and ⁇ Example 5''.
  • the angle Theta is expanded to 5 to 40 degrees, and the width W of the upper end of the gasket is expanded to 0.62 to 2.05 mm, so the upper part of the gasket is larger than when using a conventional insulation ring. It becomes possible to increase the thickness of the peripheral wall.
  • the height H may be "1.81 mm or more” and the angle Theta may be "1 to 4 degrees, 41 degrees or more”.
  • the width W of the upper end of the gasket may be "0.01 to 0.61, 2.06 mm or more".
  • the outer circumferential surface of the sealing body is formed into a cylindrical shape, and the inner circumferential surface of the gasket into which the sealing body is fitted also has a cylindrical surface. Further, the gasket has a cylindrical shape for ease of insertion into the outer can. With this configuration, when the gasket is deformed by caulking the outer can in the caulking process, the sealing body may lift up and be displaced from the pre-fitted position of the gasket, or sometimes come off from the gasket. As a result, short circuits and poor appearance may occur in the completed battery, and electrolyte may leak from the gap around the gasket, especially between the gasket and the inner circumferential surface of the outer can. Ta.
  • an exemplary object of the present disclosure is to provide a cylindrical battery gasket that can suppress movement of the sealing body relative to the gasket when caulking an outer can, and a cylindrical battery equipped with the gasket. It is to be.
  • a first disclosure is an insulating gasket for a cylindrical battery into which a sealing body for sealing an opening of a bottomed exterior can of a cylindrical battery is fitted, the gasket comprising a bottom part and a periphery of the bottom part.
  • the gasket has a cylindrical peripheral wall that rises upward from the outer can, and an inclined surface that expands in diameter so that the outer diameter of the peripheral wall is larger than the inner diameter of the open end of the outer can.
  • the gasket is provided over the entire circumference of the outer circumferential portion, and the peripheral wall has a shape in which the thickness of the wall gradually increases toward the top.
  • the second disclosure is an exterior can having a cylindrical shape, including an open end portion as one end in the axial direction of the exterior can, and a closed bottom portion as the other end in the axial direction.
  • an outer can that can accommodate an electrode group and an electrolytic solution; a circular sealing body that seals an open end of the outer can; and an inner circumferential surface of the outer can and the sealing body at the open end of the outer can.
  • the gasket being inserted into the open end of the outer can with the sealing body fitted, and the gasket being inserted into the open end of the outer can with the sealing body fitted, and
  • a part of the gasket forms a protrusion that protrudes upward from a peripheral edge portion of a circular opening area formed by the opening end after being caulked.
  • a cylindrical battery in which an annular and flat insulating ring is disposed around the periphery of the opening area so as to cover the opening area and is fixed to the upper surface of the peripheral area.
  • a third disclosure is the cylindrical battery according to the second disclosure, wherein the protruding portion of the gasket is set from the surface of the upper end of the outer can after being caulked as a reference surface. It is a cylindrical battery with a protruding height in the range of 0.01 mm to 1.00 mm.
  • a fourth disclosure is the cylindrical battery according to the second disclosure, wherein the insulating ring has a mountain fold shape extending over the entire circumference of the annular portion on the upper surface side of the flat annular portion.
  • a convex portion is provided, and a concave portion formed in an upwardly valley-fold shape is provided on the lower surface side of the annular portion corresponding to the back side of the convex portion, and the insulating ring
  • the recess is configured to receive a protrusion of the gasket when the gasket is disposed to cover the opening area, and the protrusion of the gasket is arranged on a surface of the upper end of the outer can after being caulked.
  • the cylindrical battery is a cylindrical battery that protrudes so that the height from the reference surface is higher than when the annular portion of the insulating ring is not provided with the protrusions and recesses.

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Abstract

円筒形電池の有底外装缶（１０）の開口を封止する封口体（２４）が嵌合される絶縁性の円筒形電池用ガスケット（３２）であって、前記ガスケットは、底部と、この底部の周辺部から上方に向かって立ち上がる円筒状の周壁を備え、且つ前記周壁の外径を上方に向かって前記外装缶の開口端部（１０Ａ）の内径よりも大きくするように拡径する傾斜面（３２Ａ）が、当該ガスケットの外周部の全周に亘って設けられており、前記周壁は、壁の厚さが上部に向かって漸次増加する形状とされている。

Description

円筒形電池用ガスケットおよび当該ガスケットを備える円筒形電池
　本開示は、円筒形電池用ガスケットおよび当該ガスケットを備える円筒形電池に関する。
　近年、ニッケル水素電池は、代表的な円筒形二次電池として様々な分野で用いられている。ニッケル水素電池は、円筒形の有底外装缶の開口端に、安全弁を備えた封口体を、絶縁性のガスケットを介して配置し、その後、外装缶をかしめて封口体にて開口端を閉塞する構成が一般的である。また、電池の製造工程では、封口体は、予めガスケットに嵌合された後、ガスケットと共に電池缶開口端に配置される工程が主流となっている。
日本国特開２０１０－４０４０７号公報
　本開示の円筒形電池用ガスケットは、円筒形電池の有底外装缶の開口を封止する封口体が嵌合される絶縁性の円筒形電池用ガスケットであり、当該ガスケットは、底部と、この底部の周辺部から上方に向かって立ち上がる円筒状の周壁を備え、且つ前記周壁の外径を上方に向かって前記外装缶の開口端部の内径よりも大きくするように拡径する傾斜面が、当該ガスケットの外周部の全周に亘って設けられており、前記周壁は、壁の厚さが上部に向かって漸次増加する形状とされている、ガスケットである。
図１は、一実施形態に係る円筒形電池を示す縦断面図である。 図２は、一実施形態に係る円筒形電池用ガスケットおよび円筒形電池の外装缶を示す模式図である。 図３は、かしめ工程の初期段階においてガスケットを電池缶開口端に配置した状態を示す模式図である。 図４は、かしめられた状態のガスケットおよび外装缶を示す模式図である。 図５Ａは、工夫を施した絶縁リングを説明するための模式図である。 図５Ｂは、工夫を施した絶縁リングを説明するための模式図である。 図６は、従来のガスケットを説明するための模式図である。
　以下の説明では、本実施形態に係るガスケットとこれを使用した電池とを、添付図面を参照しながら説明する。なお、添付図面は、理解を深めるべく部分的な強調、拡大、縮小、または省略等を行っており、各構成部分の縮尺や形状等を正確に表すものとはなっていない場合がある。また、添付図面は、理解を容易にするために、各部材の長さや、各部材を配置する位置を変更して図示している場合もある。
　図１は、本開示の一実施形態に係る円筒形電池として、ニッケル水素二次電池１を示している。
　電池１は、例えば高さが５０．５ｍｍで外径が１４．５ｍｍのＡＡサイズの円筒形電池であり、一端が開口した有底円筒形状をなす外装缶１０を備える。外装缶１０は、ニッケルメッキ鋼板を多段プレスにより、一端が開口する開口端部１０Ａになるとともに他端が閉塞された底部１０Ｂとなる有底円筒形状に成形される。また、外装缶１０の底壁としての底部１０Ｂの外面は、導電性を有した負極端子として機能する。
　外装缶１０内には、略円柱状の電極群１２が、アルカリ電解液（図示せず）とともに収容されている。電極群１２は、それぞれ帯状の正極板１６、負極板１８およびセパレータ２０からなる。正極板１６と負極板１８との間には、セパレータ２０が挟まれている。正極板１６、負極板１８およびセパレータ２０は、渦巻状に巻回されている。負極板１８の一部分は、電極群１２の最外周部に位置している。負極板１８は、この最外周部の負極板１８が外装缶１０の内周面１０Ｃと接触することで、外装缶１０と電気的に接続される。
　正極板１６は、正極活物質が充填された帯状の電極である。一方、負極板１８は、水素吸蔵合金からなる帯状の電極である。また、セパレータ２０は、例えばポリオレフィン系繊維の不織布に親水基を付加したものからなる。アルカリ電解液としては、例えば、水酸化カリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液またはこれらの混合溶液が用いられる。
　外装缶１０の開口端部１０Ａ近傍の正極板１６には、集電タブ２２の一端が電気的に接続されている。集電タブ２２の他端は、導電性を有する円形の封口板２４に電気的に接続されている。封口体としての封口板２４は、中央にガス抜き孔２６を有する。ゴム製の弁体２８は、このガス抜き孔２６を塞ぐように、当該封口板２４の外面上に配置されている。さらに、封口板２４の外面上には、弁体２８を覆うフランジ付き円筒形状の正極端子３０が固定されている。この正極端子３０は、弁体２８を封口板２４に押圧している。正極端子３０の長さ（例えば水平方向の長さ）は、図示のものよりも短くなることもあり、図示のものよりも長くなることもある。このため、正極端子３０は、封口板２４とガスケット３２との間に挟まれることもあり、封口板２４とガスケット３２との間に挟まれないこともある。また、正極端子３０は、封口板２４に埋め込むように配置してもよく、封口板２４の上面に乗せるように配置してもよい。
　ガス抜き孔２６は、通常、弁体２８によって気密に閉塞されている。一方、外装缶１０内でガスが異常に発生し、その内圧が高まった場合には、弁体２８が圧縮されてガス抜き孔２６が外部と連通するので、ガスが外装缶１０から放出される。このように、封口板２４、弁体２８及び正極端子３０は、安全弁を形成する。
　封口板２４は、外装缶１０の開口端部１０Ａ側に配置されている。封口板２４の外周部分と外装缶１０の内周面１０Ｃとの間には、絶縁性材料からなるガスケット３２が挟まれている。絶縁性材料は、例えば、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂や、ナイロン樹脂（ポリアミド）である。封口板２４およびガスケット３２は、外装缶１０の開口端部１０Ａ側の部分を、封口板２４に向けてかしめることによって、外装缶１０の開口端部１０Ａに固定され、開口端部１０Ａを閉塞する。かしめとは、部品の一部を変形させて、一の部品を他の部品に固定する方法のことである。ガスケット３２は、正極端子３０に接続される封口板２４と、負極板１８との電気的接続により負極端子をなす外装缶１０との短絡を防止する。また、ガスケット３２は、外装缶１０からの電解液の液漏れを防止する。
　外装缶１０には、その内周面１０Ｃにおいて、開口端部１０Ａよりも僅かに底部１０Ｂ寄りの部分に、内周面１０Ｃから電池の中心軸線Ｘに向けて突出して内径を縮小させ、且つ円周方向に延在する封口板受部１０Ｄが形成されている。この封口板受部１０Ｄは、外装缶１０の開口端部１０Ａから挿入された封口板２４が、ガスケット３２を介して、外装缶１０内に配置される部分である。
　また、金属製の外装缶１０は、開口領域１０Ｅの周縁の周辺部分と、外装缶の周壁の外面と、底部１０Ｂの周縁の周辺部分とが、熱収縮性の材料からなる外装ラベル３６によって被覆絶縁されている。なお、開口領域１０Ｅは、かしめられた後の開口端部１０Ａによって形成され、正極端子３０が外部に突出する円形状の領域である。開口領域１０Ｅの周縁の周辺部分と外装ラベル３６との間には、ドーナツ状（環状）で平坦な絶縁リング３４が配置されている。絶縁リング３４は、電池１の短絡防止、特に、正極端子３０と外装缶１０との間の短絡の防止等を目的としている。この絶縁リング３４は、例えば、セルロース繊維やポリプロピレン樹脂等の絶縁性の材料からなっている。
　ところで、従来のガスケットは、図６から分かるように、形状が外装缶１０と同様の円筒形の部分を備えている。この従来のガスケット１３２の外周面１３２Ａは、挿入時において外装缶１０の開口端部１０Ａ側の内周面１０Ｃに対して並行となるように、ガスケット１３２の底部１３２Ｂの周辺部から上方に向かって垂直に立ち上がるように延在している。また、このガスケット１３２と共に外装缶１０内に挿入される封口体２４は、外周面が円筒形に成形されている。そして、その封口体２４が嵌合されるガスケット１３２の内周面１３２Ｃも同様に円筒面を有している。この場合に、予めガスケット１３２に嵌合された封口板２４を、ガスケット１３２と共に外装缶１０の開口端部１０Ａ内に挿入した後、開口端部１０Ａをかしめると、既述のとおり、そのかしめによってガスケット１３２が変形するときに問題が生じることがある。詳しくは、当該変形においてガスケット１３２の周壁の上側の部分が電池の中心軸線方向に折れ曲がる際に、封口板２４が浮き上がって、ガスケット１３２の予め嵌合された位置からずれてしまったり、ガスケットから外れてしまうことがあり、これが問題となる。
　図２に示す本実施形態に係るガスケット３２は、この問題に対応している。図２から分かるように、このガスケット３２においては、ガスケットの周壁の外径を上方に向かって外装缶１０の開口端部１０Ａの内径よりも大きくするように漸次拡径する傾斜面としての外周面３２Ａが、ガスケット３２の外周部の全周に亘って設けられている。詳しくは、従来のガスケット１３２の外周面に対応する仮想の外周面を基準面３２Ｙとした場合に、本実施形態に係るガスケット３２の外周面３２Ａは、当該外周面３２Ａに沿った直線と基準面３２Ｙに沿った直線とのなす角が角度Thetaを有する傾斜を備えている。そして、当該外周面３２Ａの備えた傾斜は、ガスケット３２の外周部を上方に向かって拡径するように傾斜している。つまり、当該外周面３２Ａの備えた傾斜は、基準面３２Ｙに対して、上部側が径方向外側を向くかたちで傾斜している。すなわち、当該外周面３２Ａは、ガスケット３２の底部３２Ｂの周辺部から、角度Thetaを有する径方向外側への傾斜を伴って上部方向に延在している。また、この場合、ガスケット３２の周壁は、その壁の厚さが上部に向かってガスケット上端部において幅Ｗとなるまで漸次増加する形状とされている。
　以下の説明では、本実施形態に係るガスケット３２を使用した場合の電池１の製造について簡単に説明する。
　電池１は、図１に示すように、外装缶１０の開口端部１０Ａより内部に電極群１２を挿入した後、集電タブ２２の一端を正極板１６の所定部位に溶接し、アルカリ電解液を外装缶１０内に注入する。
　ガスケット３２は、図２に示すように、その内周面３２Ｃによって画定される空間に予め封口板２４がガスケット３２のシート部３２Ｄと接触するように嵌合された状態で配置される。また、ガスケット３２は、図３に示すように、外装缶１０内にその開口端部１０Ａから底部１０Ｂに向けて押し込まれる。ガスケット３２は、外装缶１０内に押し込まれて行くにつれて、その上部に向かって拡径され、径方向外側を向くように傾斜している外周部の外周面３２Ａが、開口端部１０Ａの内周面１０Ｃと並行な状態となり、当該内周面１０Ｃに当触するようになる。このとき、ガスケット３２は、その上部の肉厚とされた部分が、電池の中心軸線Ｘに向かって径方向内側に折れ曲がるように変形する。この変形により、封口板２４は、ガスケット３２の内周面３２Ｃによってその外周周辺部分が包み込まれるように該内周面３２Ｃに密着して固定された状態とされる。
　この後、封口板２４は、ガスケット３２とともにこの固定された状態で底部１０Ｂ側にさらに押し込まれて、封口板受部１０Ｄを形成するくびれた部分の上側に配置される。その際、集電タブ２２の他端が封口板２４に接続される。集電タブ２２は、少なくとも一部が封口板２４に接続されていればよい。このため、集電タブ２２は、封口板２４の下面においてガス抜き孔２６を跨いで配置されていてもよく、封口板２４の下面においてガス抜き孔２６を跨がずに配置されていてもよい。
　次に、封口板２４をかしめによって固定するために、外装缶１０の開口端部１０Ａの縁部は、治具によって、ガスケット３２の肉厚とされた開口端部とともに電池の中心軸線Ｘに向けて折り曲げられる。このとき、封口板２４は、上記のように電池缶開口端にガスケット３２とともに配置された時点で、既に、ガスケット３２の内周面３２Ｃによってその外周周辺部分が包み込まれるように該内周面３２Ｃに密着して固定されている。そのため、外装缶１０をかしめるときに、封口板２４は、このようなガスケット３２の働きによって、予め嵌合された位置からのずれやガスケット３２からの外れが抑制される。
　このように、本実施形態では、外装缶１０をかしめるときに、ガスケット３２からの封口板２４の位置ずれや外れ、即ち、封口板２４のガスケット３２に対する移動が抑制されるので、封口板２４と外装缶１０との接触、つまり電極の短絡を抑制することができる。また、この場合、封口板２４は、外装缶１０に対して予定した箇所に固定されるので、電池１の外観不良の発生も抑制することができる。
　この後、封口板受部１０Ｄは、外装缶１０の予め内径を縮小するようにくびれさせた部分によって形成される。また、外装缶１０を必要十分にかしめるために、外装缶１０に対しては、中心軸線Ｘ方向の圧力を加える。
　図４は、外装缶１０をかしめて開口端部１０Ａを封口板２４で封止したあとの外装缶１０を示している。
　上記のようにかしめ工程が行われた後には、かしめにより押しつぶされたガスケット３２の肉厚とされた部分が外装缶１０の開口端部１０Ａと封口板２４との間から正極端子３０の側に延び出すとともに、その延出した部分が上方に突出して突出部３２Ｅを形成する。
　このように、本実施形態では、外装缶１０がかしめられた後には、かしめによって押しつぶされたガスケット３２の外周部の従来のガスケットよりも肉厚とされた部分が、外装缶１０の開口端部１０Ａの内周面１０Ｃと封口板２４との間を密封するようになる。この場合、ガスケット３２の周囲、特にガスケット３２と開口端部１０Ａの内周面１０Ｃとの間においては隙間が生じにくく、ガスケット３２上部と外装缶端部との間の気密性が向上するので、本実施形態では電解液の液漏れの発生を抑制することができる。
　また、かしめによって形成されたガスケット３２の突出部３２Ｅは、封口板２４と外装缶１０との接触、つまり電極の短絡を抑制するのにも有用である。なお、突出部３２Ｅは、外装缶１０に絶縁リング３４を取り付ける関係から、かしめ後の外装缶１０の上端部の面を基準として、そこからの高さ「Ｈ」が、「１ｍｍ以下」となるようにする必要があり、特に「０．０１～１．００ｍｍ」の範囲にあることが好ましい。なぜなら、突出部３２Ｅの高さ「Ｈ」が「１ｍｍを超える」ようだと、当該突出部３２Ｅが存在するために外装缶１０への絶縁リング３４の挿入不良が発生する可能性があるからである。なお、外装缶の形状や絶縁リングの形状等によっては、高さＨは、「１．０１ｍｍ以上」であってもよい。
　次に、電極の短絡を防止するために、外装缶１０には、絶縁リング３４が取り付けられる。詳しくは、外装缶１０には、正極端子３０が外部に突出する円形状の開口領域１０Ｅが、かしめられた後の開口端部１０Ａによって形成されている。そして、この開口領域１０Ｅの周縁の周辺部分には、開口領域を覆うように、ドーナツ状で平坦な絶縁リング３４が配置される。そして、このように配置した絶縁リング３４は、開口領域１０Ｅにおける周縁の周辺部分の上面に固定される。これにより、絶縁リング３４の取り付けが行われる。なお、その際、ガスケット３２の突出部３２Ｅは開口領域１０Ｅの周縁の部分から上方に突出している。この取り付けにより、突出部３２Ｅは、絶縁リング３４の下面に当接するようになる。
　その後、特に絶縁のために、外装缶１０における、開口領域１０Ｅの周縁の周辺部分と、周壁の外面と、底部１０Ｂの周縁の周辺部分とは、外装ラベル３６を用いて被覆される。このとき開口領域１０Ｅの周縁の周辺部分に対する被覆は、その周縁の周辺部分と外装ラベル３６との間に絶縁リング３４を挟むようにして行われる。
　以下の説明では、製造不良の発生の違いを見るために、上記実施形態のガスケットと従来のガスケットとを使用した場合の実施例として、それぞれＡＡサイズの円筒形電池１０，０００本を製造してその違いを比較した。ガスケットは、上記実施形態、従来のガスケット、ともに、ナイロン樹脂に０．２％のカーボンブラックを添加したものを使用して検証した。違いを見る製造不良の項目は、ガスケット外れによる「かしめ短絡不良」、目視による「ガスケットずれ（短絡してはいない）」、および「電解液漏れ」とした。いずれも外装缶１０をかしめた後のベアな状態（外装ラベル３６によって被覆していない状態）の電池を用いて調べた。電解液漏れについては、漏液検証のための高温サイクル試験を寿命到達まで実施して、ガスケットの密閉性に起因する液漏れの発生数を調べた。
　なお、上記実施形態のガスケットについては、外周面の傾斜の角度Thetaが異なる場合の違いを見るために、３つの異なる角度Thetaのガスケットを用いて円筒形電池をそれぞれ製造して比較するようにした。角度Thetaは、１つ目の実施例１では「５度」、２つ目の実施例２では「１５度」、３つ目の実施例３では「２５度」とした。
　また、上記実施形態のガスケットの突出部の高さＨに起因する絶縁リングの挿入不良の発生状況を見るために、比較例として、角度Thetaが「３０度」のガスケットについても円筒形電池を製造して比較した。ここで、表１に示すとおり、例えば、角度Thetaが「３０度」のガスケットの場合には、ガスケット上端部の幅Ｗは「１．６０ｍｍ」となり、外装缶をかしめた後のガスケットにおいては「１．２０ｍｍ」の高さを有する突出部が形成されている。また、例えば、角度Thetaが「５度」、「１５度」、「２５度」の場合には、ガスケット上端部の幅Ｗは、それぞれ「０．６２ｍｍ」、「０．９８ｍｍ」、「１．３８ｍｍ」となった。そして、外装缶をかしめた後のガスケットにおいては、それぞれ「０．０１ｍｍ」、「０．５０ｍｍ」、「１．００ｍｍ」の高さを有する突出部が形成されている。
　なお、従来のガスケットは、外周部に傾斜を有さないため角度Thetaは「０度」であって、ガスケット上端部の幅Ｗは「０．４５ｍｍ」となり、そして、この場合には突出部が形成されないのでその高さＨは「０．００ｍｍ」となっている。比較例は、従来技術ではなく、比較例をニッケル水素二次電池やガスケットに適用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１から分かるように、従来のガスケットを使用した場合は、１０，０００本の電池のうち、「１本」がかしめ短絡不良、「２０本」がガスケットずれ、また「１０本」が電解液漏れ、とのように電池の製造不良が発生した。一方、実施例１～３のガスケットを使用した場合には、かしめ短絡不良、ガスケットずれ、および電解液漏れの製造不良については、１０，０００本の電池の製造では全く発生しなかった。このように、ガスケットの外径が上部に向かって外装缶の内径よりも大きくなるように拡径され、その周壁の厚さが上部に向かって漸次厚くなるような傾斜をガスケットの外周部に設けることで、より高品質な電池の製造が可能になる。
　なお、表１に示した比較例、つまり角度Thetaが「３０度」で高さＨが「１．２０ｍｍ」のガスケットを使用した場合は、１０，０００本のうちの「１２本」の電池に絶縁リングの挿入不良が発生した。他方、実施例１～３、つまり角度Thetaが「５～２５度」で高さＨが「０．０１～１．００ｍｍ」のガスケットを使用した場合には、１０，０００本の電池の製造では、絶縁リングの挿入不良は全く発生しなかった。この結果から、上記実施形態のガスケットを使用する場合、外装缶への絶縁リングの挿入不良を発生させないためには、突出部の高さＨを「０．０１～１．００ｍｍ」の範囲にするのがよいと考えられる。
　なお、表１から分かるように、比較例のガスケットを使用した場合においても、かしめ短絡不良、ガスケットずれ、および電解液漏れの製造不良については、１０，０００本の電池の製造では全く発生しなかった。
　ところで、電解液の液漏れの発生を抑制する観点から、ガスケットの上部は、一定の範囲でその周壁の厚さを増加させる（厚くする）ことが望ましい。そうすれば、外装缶のかしめによるガスケットの変形により、ガスケットの周囲、特にガスケットと外装缶の内周面との間の気密性を高くすることができるので、電解液の液漏れの発生を抑制できる。しかし、ガスケット上部の周壁の厚さを増加させると、上記のように、突出部の高さＨが高くなることから絶縁リングの挿入不良が発生してしまう。
　そこで、発明者らは、ガスケット上部の周壁の厚さを増加させつつ、絶縁リングの挿入不良の発生を抑制するため、絶縁リングに工夫を施した。図５Ａおよび図５Ｂは、工夫を施した絶縁リング３４’を示している。工夫を施した絶縁リング３４’は、実施形態に適用してもよく、適用しなくてもよい。
　図５Ａに示すように、絶縁リング３４’には、従来のドーナツ状（環状）で平坦な絶縁リングと対比すると、その平坦とされていた環状部３４’Ａの上面側に山のように盛り上がる山折り状の凸部３４’Ｂが設けられている。この山折り状の凸部３４’Ｂは、絶縁リング３４’の環状部３４’Ａの部分の高さ（厚み）がＨ１である場合に、当該環状部３４’Ａの上面から凸部３４’Ｂの頂部までの高さがＨ２となるように形成されている。なお、図５Ａの上側の図は、絶縁リング３４’を、その上面側から見た模式図である。また、図５Ａの下側の図は、絶縁リング３４’を、その側面側から見た場合の縦断面図である。
　山折り状の凸部３４’Ｂは、絶縁リング３４’の環状部３４’Ａに、その全周に亘って延在している。そして、絶縁リング３４’の環状部３４’Ａの下面側において、当該凸部３４’Ｂの裏面側にあたる部分には、上方に向かって谷折り状に形成された空間の凹部が設けられている。工夫を施した絶縁リング３４’は、この凹部によって、ガスケット３２の突出部３２Ｅを受け入れるように構成されている。従って、山折り状の凸部３４’Ｂは、図５Ｂに示すように、その下面側の凹部にガスケット３２の突出部３２Ｅを受け入れ可能とするために、絶縁リングの環状部３４’Ａでの径方向において当該突出部３２Ｅとの位置的整合性が確保される位置に設けるようにする。
　以下の説明では、上記の工夫を施した絶縁リングと従来の絶縁リングとを使用した場合において絶縁リングの挿入不良の発生の違いを見るために、実施例としてそれぞれＡＡサイズの円筒形電池１０，０００本を製造してその違いを比較した。なお、ここでは、いずれもセルロース繊維からなる絶縁リングを使用した。また、工夫を施した絶縁リングには、その高さＨ１、Ｈ２が、ぞれぞれ「０．２５ｍｍ」、「０．５０ｍｍ」のものを使用した。
　実施例は、ガスケット上部の周壁の厚さを異ならせて突出部の高さＨを変化させた３つのケースについて比較した。具体的には、既述のとおり、従来の絶縁リングを使用した場合に挿入不良が発生した比較例、即ち、角度Thetaが「３０度」のガスケットを使用するケースを１つ目の実施例に採用した。さらに、新たに、角度Thetaが「４０度」のガスケット、および角度Thetaが「４５度」のガスケットを使用するケースを、それぞれ実施例４、実施例５として加え、これらの「比較例」、「実施例４」、及び「実施例５」の３つの実施例について比較を行った。
　ここで、表２に再度示すとおり、角度Thetaが「３０度」のガスケットを使用した比較例の場合には、ガスケット上端部の幅Ｗは「１．６０ｍｍ」となり、外装缶をかしめた後のガスケットにおいては「１．２０ｍｍ」の高さを有する突出部が形成されている。また、新たなケースの角度Thetaが「４０度」のガスケットを使用した実施例４、および「４５度」のガスケットを使用した実施例５の場合には、ガスケット上端部の幅Ｗは、それぞれ「２．０５ｍｍ」、「２．５０ｍｍ」となった。そして、外装缶をかしめた後のガスケットにおいては、それぞれ「１．８０ｍｍ」、「２．００ｍｍ」の高さを有する突出部が形成されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２からも分かるように、比較例のケースでは、既述のとおり従来の絶縁リングを使用した場合は、１０，０００本の電池のうちの「１２本」の電池に絶縁リングの挿入不良が発生した。一方、比較例のケースにおいて、新たに工夫を施した絶縁リングを使用した場合には、１０，０００本の電池の製造では、絶縁リングの挿入不良は全く発生しなかった。また、新規の実施例４、および実施例５のケースでは、従来の絶縁リングを使用した場合は、それぞれ１０，０００本の電池のうちの「３０本」、および「３４本」の電池に絶縁リングの挿入不良が発生した。一方、実施例４のケースにおいて工夫を施した絶縁リングを使用した場合には、１０，０００本の電池の製造では、絶縁リングの挿入不良は全く発生しなかった。しかし、実施例５のケースにおいて工夫を施した絶縁リングを使用した場合は、１０，０００本の電池のうちの「１０本」の電池に絶縁リングの挿入不良が発生した。
　これらの結果から、工夫を施した絶縁リングを使用する場合には、ガスケットの突出部の高さＨが「０．０１～１．８０ｍｍ」の範囲にあれば、外装缶への絶縁リングの挿入不良の発生を抑制することができると考えられる。この場合、角度Thetaは「５～４０度」、ガスケット上端部の幅Ｗは「０．６２～２．０５ｍｍ」の範囲に拡大されるので、従来の絶縁リングを使用する場合よりもガスケット上部の周壁の厚さを増加させることができるようになる。なお、外装缶の形状や絶縁リングの形状等によっては、高さＨは、「１．８１ｍｍ以上」であってもよく、角度Thetaは「１～４度、４１度以上」であってもよく、ガスケット上端部の幅Ｗは「０．０１～０．６１、２．０６ｍｍ以上」であってもよい。
　このように、工夫を施した絶縁リングを使用することで、ガスケット上部の周壁の厚さを増加させつつ、絶縁リングの挿入不良の発生を抑制することができる。そのため、工夫を施した絶縁リングを上記実施形態のガスケットと併用すれば、ガスケットの上部の周壁の厚さを増加させることが可能となるので、従来の絶縁リングを使用する場合と比べて、電解液の液漏れの発生を抑制することができる。
　なお、表２から分かるように、実施例４および実施例５のガスケットを使用した場合においても、かしめ短絡不良、ガスケットずれ、および電解液漏れの製造不良については、１０，０００本の電池の製造では全く発生していない。
〔本開示の例示的な課題〕
　封口体は、外周面が円筒形に成形され、封口体が嵌合されるガスケットの内周面も同様に円筒面を有している。また、ガスケットは、外装缶への挿入のし易さから形状が円筒形とされている。当該構成では、かしめ工程において外装缶をかしめてガスケットが変形するときに、封口体が浮き上がって、ガスケットの予め嵌合された位置からずれてしまったり、ときにはガスケットから外れてしまうことがあった。その結果、完成した電池においては、短絡や外観不良が発生したり、ガスケットの周囲、特にガスケットと外装缶の内周面との間に生じた隙間から電解液の液漏れが発生することがあった。
　本開示の例示的な課題は、上記問題点に鑑み、外装缶をかしめるときに封口体のガスケットに対する移動を抑制することのできる円筒形電池用ガスケット、および当該ガスケットを備える円筒形電池を提供することである。
〔本開示の例示的な内容〕
　第１の開示は、円筒形電池の有底外装缶の開口を封止する封口体が嵌合される絶縁性の円筒形電池用ガスケットであって、前記ガスケットは、底部と、この底部の周辺部から上方に向かって立ち上がる円筒状の周壁を備え、且つ前記周壁の外径を上方に向かって前記外装缶の開口端部の内径よりも大きくするように拡径する傾斜面が、当該ガスケットの外周部の全周に亘って設けられており、前記周壁は、壁の厚さが上部に向かって漸次増加する形状とされている、ガスケットである。
　第２の開示は、円筒形状を有する外装缶であって、外装缶の軸線方向の一端としての開口した開口端部と、その軸線方向の他端としての閉塞された底部とを含み、内部に電極群および電解液を収容可能な外装缶と、前記外装缶の開口端部を封止する円形状の封口体と、前記外装缶の開口端部において前記外装缶の内周面と前記封口体との間に配置される第１の開示に記載のガスケットと、を備え、前記ガスケットは、前記封口体が嵌合された状態で前記外装缶の開口端部内に挿入され、且つ前記開口端部がかしめられた後の前記外装缶において、前記ガスケットの一部が、前記かしめられた後の前記開口端部によって形成された円形状の開口領域の周縁の部分から上方に突出する突出部を形成しており、前記開口領域の周縁の周辺部分には、環状で平坦な絶縁リングが、前記開口領域を覆うように配置されると共に前記周辺部分の上面に固定されている、円筒形電池である。
　第３の開示は、第２の開示に記載の円筒形電池であって、前記ガスケットの突出部は、前記かしめられた後の前記外装缶の上端部の面を基準として、その基準の面からの高さが０．０１ｍｍ～１．００ｍｍの範囲で突出している、円筒形電池である。
　第４の開示は、第２の開示に記載の円筒形電池であって、前記絶縁リングには、その平坦な環状部の上面側に、環状部の全周に亘って延在する山折り状の凸部が設けられると共に、前記環状部の下面側において前記凸部の裏面側にあたる部分には、上方に向かって谷折り状に形成された凹部が設けられており、前記絶縁リングは、前記開口領域を覆うように配置されるときに、前記凹部によって前記ガスケットの突出部を受け入れるように構成されており、前記ガスケットの突出部は、前記かしめられた後の前記外装缶の上端部の面を基準として、その基準の面からの高さが前記絶縁リングの環状部に前記凸部および凹部が設けられていない場合よりも高くなるように突出している、円筒形電池である。
〔本開示の例示的な効果〕
　本開示の円筒形電池用ガスケット、および当該ガスケットを備える円筒形電池によれば、外装缶をかしめるときに封口体のガスケットに対する移動を抑制することができるようになる。
　１　　　　　電池
　１０　　　　外装缶
　１０Ａ　　　開口端部
　１０Ｂ　　　底部
　１０Ｃ　　　内周面
　２４　　　　封口板（封口体）
　３２　　　　ガスケット
　３２Ａ　　　外周面（傾斜面）
　３２Ｂ　　　底部
　３２Ｃ　　　内周面
　３２Ｄ　　　シート部
　３２Ｅ　　　突出部
　３２Ｙ　　　基準面（仮想の外周面）
　３４　　　　絶縁リング（従来）
　３４’　　　　絶縁リング（工夫を施したもの）
　３４’Ａ　　　環状部
　３４’Ｂ　　　山折り状凸部
　Ｈ　　　　　突出部の高さ
　Ｔｈｅｔａ　角度（傾斜の角度、傾斜）
　Ｗ　　　　　ガスケット上端部の幅
　Ｘ　　　　　電池の中心軸線

Claims (4)

  1. 　円筒形電池の有底外装缶の開口を封止する封口体が嵌合される絶縁性の円筒形電池用ガスケットであって、
    　前記ガスケットは、底部と、この底部の周辺部から上方に向かって立ち上がる円筒状の周壁を備え、且つ前記周壁の外径を上方に向かって前記外装缶の開口端部の内径よりも大きくするように拡径する傾斜面が、当該ガスケットの外周部の全周に亘って設けられており、
    　前記周壁は、壁の厚さが上部に向かって漸次増加する形状とされている、
    ガスケット。
  2. 　円筒形状を有する外装缶であって、外装缶の軸線方向の一端としての開口した開口端部と、その軸線方向の他端としての閉塞された底部とを含み、内部に電極群および電解液を収容可能な外装缶と、
    　前記外装缶の開口端部を封止する円形状の封口体と、
    　前記外装缶の開口端部において前記外装缶の内周面と前記封口体との間に配置される請求項１に記載のガスケットと、
    を備え、
    　前記ガスケットは、前記封口体が嵌合された状態で前記外装缶の開口端部内に挿入され、且つ前記開口端部がかしめられた後の前記外装缶において、前記ガスケットの一部が、前記かしめられた後の前記開口端部によって形成された円形状の開口領域の周縁の部分から上方に突出する突出部を形成しており、
    　前記開口領域の周縁の周辺部分には、環状で平坦な絶縁リングが、前記開口領域を覆うように配置されると共に前記周辺部分の上面に固定されている、
    円筒形電池。
  3. 　請求項２に記載の円筒形電池であって、
    　前記ガスケットの突出部は、前記かしめられた後の前記外装缶の上端部の面を基準として、その基準の面からの高さが０．０１ｍｍ～１．００ｍｍの範囲で突出している、
    円筒形電池。
  4. 　請求項２に記載の円筒形電池であって、
    　前記絶縁リングには、その平坦な環状部の上面側に、環状部の全周に亘って延在する山折り状の凸部が設けられると共に、前記環状部の下面側において前記凸部の裏面側にあたる部分には、上方に向かって谷折り状に形成された凹部が設けられており、
    　前記絶縁リングは、前記開口領域を覆うように配置されるときに、前記凹部によって前記ガスケットの突出部を受け入れるように構成されており、
    　前記ガスケットの突出部は、前記かしめられた後の前記外装缶の上端部の面を基準として、その基準の面からの高さが前記絶縁リングの環状部に前記凸部および凹部が設けられていない場合よりも高くなるように突出している、
    円筒形電池。
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