【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外周面をシュリンクラベルまたはシュリンクチューブなどの熱収縮性外装材で外装した筒型アルカリ電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円筒状アルカリ電池は、正極缶の内部に正極作用物質、セパレータ及び負極作用物質が収容され、正極缶の開口部から負極集電棒が挿入され、正極缶の開口部から挿入された負極集電棒を電気絶縁性ガスケットと金属封口板を組み合わせて封止される素電池を、金属製外装缶にて外装した構造になっている。しかし、近年では放電容量の高容量化のために素電池寸法を大きくして、シュリンクラベルまたはシュリンクチューブなどの熱収縮性外装材にて素電池を被覆絶縁する構成をとることが多く、金属製外装缶を使うより簡素な外装構造になっている。
【０００３】
ところが、上記のような熱収縮性外装材は金属製外装缶よりも強度が弱く、電池を使用する機器の電池収納ケースや端子形状によっては、無理な力がかかることにより、シュリンクラベルまたはシュリンクチューブなどの熱収縮性外装材が損傷して電池が外部ショートを起こす場合がある。
【０００４】
このような電池の外部ショートを防ぐ為の被覆絶縁材料として、紫外線硬化樹脂を使用する場合あるが（特許文献１参照）、一般に紫外線硬化樹脂の製造に用いる紫外線照射装置は高価であり、大がかりな設備になってしまう。
【０００５】
また、絶縁リングを装着する方法については、種々の方法が知られている（特許文献２、および特許文献３参照）。これらの方法は、電池の外部ショートを防止する方法として有効である。しかし、稀であるが、電池の誤使用或いは電池の内部欠陥などの理由により、電池の内圧が上昇し、絶縁ガスケットに設置された安全弁が作動して、負極端子を兼ねる金属封口板に設置されたガス抜き孔から、電池外部に急激にガスが放出される場合などに、放出されるガスによって、絶縁リングに負荷がかかり（図１０のＰ１，Ｐ２）、結果として、絶縁リングが外れたり、或いは、絶縁リング最外周部の位置で熱収縮性外装材が損傷したりするなどの不具合が発生することがあり、改良が必要であった。
【０００６】
例えば、図１０、図１１に示すＪＩＳ規格ＬＲ（単３形）アルカリ電池を組み立てた場合、これらの構成においてはいずれも負極端子を兼ねる金属封口板８８の端子部の周りにできた隙間（環状凹部）を埋めるように絶縁リング８９が装着されている。図１においては金属封口板８８の端子部外周立ち上がり側面から鍔部へつながるＲ部に、図２においては金属封口板８８の端子外周立ち上がり側面に、それぞれ、ガス抜き孔を設置してあるが、これらガス抜き孔から電池外部へのガス抜き経路を絶縁リング８９が閉塞（負荷Ｐ１、Ｐ２）しているために、上述した問題所謂絶縁リング８９が外れたり、或いは、絶縁リング８９最外周部の位置で熱収縮性外装材９０が損傷したりするなどの不具合が発生することがあった。
【０００７】
さらに、金属封口板に嵌装する絶縁リングは、位置決めの正確さや、短絡防止の点から、金属封口板に密着して嵌装配置されることが望ましい。しかしながら、絶縁リングと、その中心開口部に嵌装される金属封口板との隙間に余裕がないと、自動組み立て装置を用いて絶縁リングを金属封口板に嵌装する際に、嵌装エラーを起こしやすく、組み立てられた電池において、絶縁リングが脱落している欠陥が発生したり、あるいは所定の位置に絶縁リングが配置されず、形状不良を引き起こしたりする問題があった。
【０００８】
【特許文献１】特公平５−６３９０１号公報
【特許文献２】実用新案登録第１９６２８１３号公報
【特許文献３】特許第１８７０９９６号明細書
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の円筒型のアルカリ電池おいては、最終的に信頼性に欠けるという問題があった。
本発明は上述の問題に対処してなされたもので、従来の問題を克服できる新規な構成の円筒型アルカリ電池を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の新規な円筒型のアルカリ電池は、有底円筒状の正極缶の内部に正極作用物質、セパレータ及び負極作用物質が収容され、前記正極缶の開口部から負極集電棒が挿入され、前記前記正極缶の開口部から挿入された前記負極集電棒を電気絶縁性ガスケットと金属封口板を組み合わせて封止される素電池の、外周面を熱収縮性外装材で被包されてなる筒型アルカリ電池において、前記金属封口板と前記電気絶縁性ガスケットとの間にできる隙間に絶縁リングが設置され、この絶縁リングの鍔部が前記正極缶のカール部と前記熱収縮性外装材に挟まれ、前記金属封口板の一部にガス抜き孔が設けられていることを特徴とする。
また、本発明において、前記金属開口に設けられるガス抜き孔は、少なくとも１個以上であって、前記絶縁リングに封止されない位置であることを特徴とする。
【００１１】
上述した本発明のように円筒型アルカリ電池を構成すれば、熱収縮性外装材の損傷による電池の外部ショートを防ぐことができ、また、電池の誤使用或いは電池の内部欠陥などの理由で、電池の内圧が上昇して、電池外部へ急激にガスが放出されるような場合でも、絶縁リングが外れたり、または熱収縮性外装材が損傷したりすることもなく、信頼性の高い電池を得ることができる。
【００１２】
さらに、前記本発明において、前記絶縁リングは、前記絶縁リングが、円筒状部と、その一端から該円筒状部の軸に垂直な方向に広がる鍔部を有する部材の内面に突起部を形成したものであることが好ましい。これによって、電池組み立てにおいて、前記絶縁リングを組み込む際に、絶縁リングが所定の位置に正常に配置されず、脱落してしまったり、位置ずれを起こしてしまったりする不具合の発生を防止し、簡便に電池の短絡防止を行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下の本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。
【００１４】
図１ａ、ｂは本発明の一実施形態の円筒型アルカリ電池の断面図であって、具体的にはＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ電池の構成を示すものである。この図１ａ、ｂにおいて、１１は正極端子を兼ねる有底円筒型の金属からなる正極缶であり、この正極缶１１内には正極作用物質１２が充填されている。この正極作用物質１２は、例えば、正極活物質の二酸化マンガンやオキシ水酸化ニッケルなどと導電助剤としての黒鉛とを主体とする混合物で構成され、加圧成形されたものである。そして、この正極作用物質１２の中空部には、ビニロン及びポリビニルアルコール繊維などの不織布からなる有底円筒状のセパレータ１３を介して負極作用物質１４が充填されている。この負極作用物質１４内には真鍮製の負極集電棒１５が、その上端部を負極作用物質１４より突出するように挿着されている。そして、負極集電棒１５の突出部外周面及び金属缶１１の上部内周面には二重環状のポリアミド樹脂からなる絶縁ガスケット１６が配設されている。この絶縁ガスケット１６には、安全弁となる環状薄膜部１６ａが設置されている。また、絶縁ガスケット１６には二重環状部の間にはリング状金属板１７が配設され、かつ、リング状金属板１７には、負極端子を兼ねる帽子形の金属封口板１８が負極集電棒１５の頭部に当接するように配設されている。そして、リング状金属板１７には少なくとも１箇所以上のガス抜き孔１７ａが設置されている。さらに、金属缶１１の開口縁を内方に屈曲させることにより、絶縁ガスケット１６及び金属封口板１８で金属缶１１内を密封にしている。また、金属封口板１８の端子部の周りにできる隙間（環状凹部）には絶縁リング１９が設置されており、０．１ｍｍ程度のシュリンクラベルまたはシュリンクチューブなどからなる熱収縮性外装材２０によって素電池は外装されている。そして、絶縁リング１９の鍔部１９ａは金属缶１１の屈曲された開口縁カール部１１ａと熱収縮性外装材２０との間に介在している。そして、金属封口板１８の端子Ｒ部には少なくとも１箇所以上のガス抜き孔１８ａ設置されている（図１では１箇所）。このようにすれば、絶縁リング１９が設置されていてもガス抜き孔１８ａが塞がれることはない。
なお、図１において、図１ｂは図１ａの一部拡大断面である。
【００１５】
このような構成によれば、熱収縮性外装材２０の損傷などによる電池の外部ショートを防ぐことができるだけでなく、万が一、電池の誤使用或いは電池の内部欠陥などの理由により、電池の内圧が上昇し、絶縁ガスケット１６に設置された環状薄膜部（安全弁）１６ａが作動した場合でも、リング状金属板１７に少なくとも１箇所以上設置してあるガス抜き孔１７ａを介して、金属封口板１８の端子Ｒ部にガス抜き孔１８ａから、電池外部へ、絶縁リング１９に阻止されることなく、速やかにガスが放出される。このため、絶縁リング１９に負荷がかかることはなくなる。したがって、絶縁リング１９の最外周部の位置で熱収縮性外装材２０が損傷するなどの、不具合が発生することはなくなる。
また、図２ａ、ｂに示すように、金属封口板１８の端子Ｒ部に少なくとも１箇所以上設置してあるガス抜き孔１８ｂのように、ガス抜き孔を長孔としても、絶縁リング１９に阻止されない、電池外部へのガス抜き経路が確保できるので、図１の電池と同様な効果を得ることができる。
【００１６】
次に、本発明の他の実施形態の円筒型アルカリ電池につき、図を用いて説明する。
図３ａ、ｂは、図１および図２と類似したＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ電池である。なお、この図３において、図１、図２と同じ部分は同じ符号で示す。この図３におけるアルカリ電池は、金属封口板１８の端子外周立ち上がり側面と絶縁リング１９の内側面との間には隙間２１を設けている。この隙間以外の部分は一実施形態と同様な構成である。
このような構成においても、一実施形態と同じように、絶縁リング１９に阻止されない電池外部へのガス抜き経路を確保され、絶縁リング１９に従来のような負荷（Ｐ１、Ｐ２）もかからなくなる。
電池使用機器の電池端子形状になどによっては、例えば、コイル状スプリング端子の先端などが隙間２１に潜り込むなども考えられるが、絶縁リング１９が設置してあるので、コイル状スプリング端子が金属からなる正極缶１１の屈曲された開口縁カール部１１ａに到達して、電池が外部ショートを起こすことがなくなる。
【００１７】
また、例えば、図４ａ，ｂ及び図５ａ，ｂに示すように、金属封口板１８の端子外周立ち上がり側面に少なくとも１箇所以上設置してあるガス抜き孔１８ｄ、１８ｅのようにガス抜き孔を長孔としても絶縁リング１９に阻害されない電池外部へのガス抜き経路が確保できているので、本発明に支障をきたすことではない。なお、図示していないが、孔を複数個も設けた場合、短孔、長孔を繰り返して設けても構わない。
【００１８】
上述の図４及び図５における隙間２１の大きさは、特に規定されるものではなく、電池外部へのガス抜き経路を確保できるだけの隙間があれば良い。しかしながら、本発明者の種々の検討結果においては、隙間の大きさは、０．３ｍｍ以上１ｍｍ程度が好ましい。また、電池の取扱上その隙間に支障をきたす場合は、その部分をスポンジのような物質を埋め込む、或いは隙間の上端部に格子状の蓋をしても構わない。
【００１９】
なお、上述した円筒型アルカリ電池における絶縁リングを装着する為には、一般的に装着固定に、絶縁リング内周面を、負極端子を兼ねた金属封口板１８の端子外周立ち上がり部に嵌め込む方法が通例であるが、本実施の形態においては電池外部へのガス抜き経路が確保できないので、好ましくない。
【００２０】
また、上述の図３から図５の実施形態では、負極端子を兼ねる金属封口板１８の端子部立ち上がり側面が、図示したとおりストレート形状（垂直立ち上がり）である構成としたが、図６ａ、ｂのように負極端子を兼ねる金属封口板１８の端子部立ち上がり側面をテーパー形状にすることにより、電池外部へのガス抜き経路としての隙間２１を設けることも可能である。
【００２１】
さらに上述した実施形態では、リング状金属板１７を電池構成部品の一つとしたが、このリング状金属板１７の有無は本発明の目的には直接関わりなく、例えば、図７ａ、ｂのように構成部品から外しても良い。この図においても、図１から図６と同じ部分は同一符号で示してある。
【００２２】
さらにまた、上述した実施形態におけるリング状金属板１７に設置したガス抜き孔１７ａは、一つの孔としたが、複数であっても良いことは勿論であり、例えば孔の部分を格子状にしても良い。また、この孔であるが、細かい孔を有する即ちスポンジのようなもので構成しても構わない。
【００２３】
次に、本発明の更に他の実施形態について、図面を用いて説明する。
本実施の形態の電池は、絶縁リングとして、その内面に突起部を形成して、電池組み立て時の取り付け不良発生を防止し、電池組み立て工程の生産性低下を減少させるものである
図８が、突起部を形成した絶縁リングを組み込んだ電池の断面図であり、図９がその際用いた絶縁リングの断面図である。図８、および図９において、図１と共通の作用を有する部材については共通の符号を付与し、その詳細な説明は省略する。
上記本実施の形態の絶縁リング１９は、図９に示すように、絶縁リング１９の円筒状部１９ａ、およびこの円筒状部の１端部から円筒状部の軸に垂直方向に広がる鍔部１９ｂを有し、該円筒状部１９ａの内面の所要箇所に、複数の突起部１９ｃを備えたものである。本発明の、絶縁リング１９を、このような形状としたことにより、絶縁リング配置の位置決めが容易で、かつ、電池組み立て工程における絶縁リングの脱落もなく、不良品発生を著しく低下させることのできる電池を実現することができる。
【００２４】
かかる絶縁リング９の材料としては、機械的強度および電気絶縁性が高い材料が好ましく、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂などの樹脂材料が好ましい。
【００２５】
かかる絶縁リング１９において、突起部１９ｃの数は、複数が好ましく、特に３個であることが好ましい。この突起部１９ｃの数が、２個以下であると、位置決めの機能を十分果たせず、一方、突起部の数が４個以上であると、突起部１９ｃの加工精度によっては、がたつきの原因となり、かえって好ましくない。また、この突起部１９ｃの位置は、円形状の絶縁リング１９の内周面に、回転対称の位置に配置することが好ましい。かかる突起部１９ｃとしては、絶縁リングと一体に成形してもよいし、絶縁リング１９を作成後、突起部１９ｃに相当する部材を接着して形成してもよい。突起部１９ｃの形状としては、絶縁リング１９の内面に回転対称軸に平行して延在する形状としてもよいし、また、この円筒状部１９ａから、その内部に向かって突出する円筒状の突起部であってもよい。その中に嵌合される負極端子となる金属封口板１８と接触してこれを位置決めできる形状であれば、特に形状にこだわる必要はない。
【００２６】
前記絶縁リング１９の内径は、金属封口板１８の直径より、多少大きめの内径を有し、かつ、突起部１９ｃが、金属封口板１８に密着するように、突起部１９ｃの内表面と接触する仮想の円の直径が、金属封口板１８の外径に一致することが好ましい。絶縁リング１９の内径は、具体的には、金属封口板１８の外径より０．１〜１ｍｍ程度小径とすることが好ましい。これらの差が、０．１ｍｍより小さいと、正確に絶縁リング１９を金属封口板１８に嵌合しようとするとかなりの精度の作業を必要とし、作業性の改善を望むことはできない。一方、これらの差が、１ｍｍより大きいと、前記金属封口板１８と絶縁リング１９が接する間隙に導電性を有する異物が電池内に侵入しやすくなり、不良発生の原因となり好ましくない。
【００２７】
このような、突起部１９ｃを有する絶縁リング１９をアルカリ電池に用いることにより、電池組み立て工程において、絶縁リング１９の搭載に失敗する不良が減少し、かつ、絶縁リング１９のセンターずれを防止することができ、極めて実用的な電池を実現することができる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明した本発明では、上述した本発明のようにアルカリ電池を構成すれば、熱収縮性外装材の損傷による電池の外部ショートを防ぐことができ、また、電池の誤使用或いは電池の内部欠陥などの理由で、電池の内圧が上昇して、電池外部へ急激にガスが放出されるような場合でも、絶縁リングが外れたり、または熱収縮性外装材が損傷したりすることもなく、信頼性の高い電池を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図２】本発明の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図３】本発明の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図４】本発明の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図５】本発明の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図６】本発明の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図７】本発明の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図８】本発明の他の実施形態に係わる円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図９】本発明の他の実施形態において用いる絶縁リングの断面図。
【図１０】従来の円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【図１１】従来の円筒型アルカリ電池を説明するための断面図。
【符号の説明】
１１・・・・正極缶
１２・・・・正極成形体
１３・・・・セパレータ
１４・・・・ゲル状負極
１５・・・・負極集電棒
１６・・・・絶縁ガスケット
１７・・・・リング状金属板
１８・・・・金属封口板
１９・・・・絶縁リング
２０・・・・熱収縮性外装材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylindrical alkaline battery whose outer peripheral surface is sheathed with a heat-shrinkable exterior material such as a shrink label or a shrink tube.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a cylindrical alkaline battery, a positive electrode active substance, a separator, and a negative electrode active substance are accommodated in a positive electrode can, a negative electrode current collector rod is inserted from the opening of the positive electrode can, and a negative electrode collector inserted from the opening of the positive electrode can. A unit cell in which an electric rod is sealed by a combination of an electrically insulating gasket and a metal sealing plate is covered with a metal outer can. However, in recent years, in order to increase the discharge capacity, the size of the unit cell is increased, and the unit cell is often covered and insulated with a heat-shrinkable exterior material such as a shrink label or a shrink tube. The exterior structure is simpler than that using an exterior can.
[0003]
However, the heat-shrinkable outer packaging material as described above is weaker than a metal outer can, and depending on the battery storage case and terminal shape of the device that uses the battery, an excessive force is applied, so a shrink label or shrink tube In some cases, the heat-shrinkable outer packaging material is damaged, and the battery is short-circuited.
[0004]
In some cases, an ultraviolet curable resin is used as a covering insulating material for preventing such an external short circuit of a battery (see Patent Document 1). However, an ultraviolet irradiation apparatus generally used for producing an ultraviolet curable resin is expensive and large-scale. It becomes equipment.
[0005]
Various methods are known for attaching the insulating ring (see Patent Document 2 and Patent Document 3). These methods are effective as a method for preventing an external short circuit of the battery. However, although it is rare, the internal pressure of the battery rises due to misuse of the battery or internal defect of the battery, the safety valve installed in the insulating gasket is activated, and it is installed in the metal sealing plate that also serves as the negative electrode terminal. When the gas is suddenly released from the vent hole to the outside of the battery, a load is applied to the insulating ring by the released gas (P1 and P2 in FIG. 10). As a result, the insulating ring is detached, Alternatively, problems such as damage to the heat-shrinkable exterior material may occur at the position of the outermost peripheral portion of the insulating ring, and improvement is necessary.
[0006]
For example, when the JIS standard LR (AA) alkaline battery shown in FIGS. 10 and 11 is assembled, a gap (annular ring) formed around the terminal portion of the metal sealing plate 88 that also serves as the negative electrode terminal in these configurations. An insulating ring 89 is attached so as to fill the concave portion. In FIG. 1, gas venting holes are respectively installed in the R portion connected to the flange portion from the terminal portion outer peripheral rising side surface of the metal sealing plate 88, and in FIG. 2, in the terminal outer peripheral rising side surface of the metal sealing plate 88, respectively. Since the insulating ring 89 closes the gas venting path from these vent holes to the outside of the battery (loads P1 and P2), the above-described problem so-called insulating ring 89 is removed or the outermost peripheral portion of the insulating ring 89 is removed. In some cases, the heat-shrinkable exterior material 90 may be damaged at the position.
[0007]
Furthermore, it is desirable that the insulating ring fitted to the metal sealing plate is fitted and arranged in close contact with the metal sealing plate from the viewpoint of positioning accuracy and prevention of short circuit. However, if there is not enough space between the insulating ring and the metal sealing plate fitted in the central opening, an error will occur when fitting the insulating ring to the metal sealing plate using an automatic assembly device. In the assembled battery, there is a problem that a defect in which the insulating ring is dropped occurs or the insulating ring is not arranged at a predetermined position and causes a defective shape.
[0008]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 5-63901 [Patent Document 2] Utility Model Registration No. 1962813 [Patent Document 3] Patent No. 1870996
[Problems to be solved by the invention]
As described above, the conventional cylindrical alkaline battery has a problem that it is ultimately unreliable.
The present invention has been made in response to the above-described problems, and provides a cylindrical alkaline battery having a novel configuration capable of overcoming the conventional problems.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
A novel cylindrical alkaline battery of the present invention contains a positive electrode active substance, a separator and a negative electrode active substance inside a bottomed cylindrical positive electrode can, and a negative electrode current collector rod is inserted from the opening of the positive electrode can. A cylindrical shape in which the negative electrode current collecting rod inserted from the opening of the positive electrode can is sealed by combining an electrically insulating gasket and a metal sealing plate, and the outer peripheral surface is encapsulated with a heat-shrinkable exterior material. In an alkaline battery, an insulating ring is installed in a gap formed between the metal sealing plate and the electrically insulating gasket, and a flange portion of the insulating ring is sandwiched between the curled portion of the positive electrode can and the heat-shrinkable exterior material. A gas vent is provided in a part of the metal sealing plate.
Further, in the present invention, at least one or more gas vent holes provided in the metal opening are at positions that are not sealed by the insulating ring.
[0011]
If the cylindrical alkaline battery is configured as in the present invention described above, external short circuit of the battery due to damage of the heat-shrinkable exterior material can be prevented, and for reasons such as battery misuse or battery internal defect, Even when the internal pressure of the battery rises and the gas is suddenly released to the outside of the battery, the insulating ring will not come off or the heat-shrinkable exterior material will not be damaged. Obtainable.
[0012]
Furthermore, in the present invention, the insulating ring has a protrusion formed on an inner surface of a member having the cylindrical portion and a flange portion extending from one end of the insulating ring in a direction perpendicular to the axis of the cylindrical portion. It is preferable. As a result, when assembling the insulating ring in battery assembly, the insulating ring is not properly placed at a predetermined position, and it is possible to prevent the occurrence of problems such as dropping or misalignment. In addition, the battery can be prevented from being short-circuited.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The following embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0014]
1A and 1B are cross-sectional views of a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention, and specifically show the configuration of a JIS standard LR6 type (AA) alkaline battery. 1A and 1B, reference numeral 11 denotes a positive electrode can made of a bottomed cylindrical metal that also serves as a positive electrode terminal. The positive electrode can 11 is filled with a positive electrode active substance 12. This positive electrode active material 12 is composed of a mixture mainly composed of, for example, manganese dioxide or nickel oxyhydroxide as a positive electrode active material and graphite as a conductive additive, and is pressure-molded. The hollow portion of the positive electrode active material 12 is filled with a negative electrode active material 14 via a bottomed cylindrical separator 13 made of a nonwoven fabric such as vinylon and polyvinyl alcohol fiber. A negative electrode current collector rod 15 made of brass is inserted into the negative electrode active material 14 so that its upper end protrudes from the negative electrode active material 14. An insulating gasket 16 made of a double annular polyamide resin is disposed on the outer peripheral surface of the protruding portion of the negative electrode current collector rod 15 and the upper inner peripheral surface of the metal can 11. The insulating gasket 16 is provided with an annular thin film portion 16a serving as a safety valve. The insulating gasket 16 is provided with a ring-shaped metal plate 17 between the double annular portions, and the ring-shaped metal plate 17 has a hat-shaped metal sealing plate 18 that also serves as a negative electrode terminal. It arrange | positions so that it may contact | abut 15 heads. The ring-shaped metal plate 17 is provided with at least one gas vent hole 17a. Further, the inside of the metal can 11 is sealed with the insulating gasket 16 and the metal sealing plate 18 by bending the opening edge of the metal can 11 inward. In addition, an insulating ring 19 is installed in a gap (annular recess) formed around the terminal portion of the metal sealing plate 18, and the heat shrinkable exterior material 20 made of a shrink label or a shrink tube of about 0.1 mm is used. The battery is packaged. The flange portion 19 a of the insulating ring 19 is interposed between the bent opening edge curl portion 11 a of the metal can 11 and the heat-shrinkable exterior material 20. At least one or more gas vent holes 18a are provided in the terminal R portion of the metal sealing plate 18 (one in FIG. 1). In this way, even if the insulating ring 19 is installed, the gas vent hole 18a is not blocked.
In FIG. 1, FIG. 1b is a partially enlarged cross section of FIG. 1a.
[0015]
According to such a configuration, not only can the external short circuit of the battery due to the damage of the heat-shrinkable outer packaging material 20 be prevented, but the internal pressure of the battery may be increased due to misuse of the battery or internal defects of the battery. Even when the annular thin film portion (safety valve) 16a installed in the insulating gasket 16 is actuated, the metal sealing plate 18 can be connected to the ring-shaped metal plate 17 through the gas vent holes 17a. Gas is quickly released from the gas vent hole 18a to the terminal R portion to the outside of the battery without being blocked by the insulating ring 19. For this reason, no load is applied to the insulating ring 19. Therefore, a problem such as damage to the heat-shrinkable exterior material 20 at the position of the outermost peripheral portion of the insulating ring 19 does not occur.
Further, as shown in FIGS. 2a and 2b, even if the gas vent hole is a long hole, such as the gas vent hole 18b provided in at least one terminal R portion of the metal sealing plate 18, it is blocked by the insulating ring 19. Since a gas venting path to the outside of the battery can be secured, the same effect as the battery of FIG. 1 can be obtained.
[0016]
Next, a cylindrical alkaline battery according to another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
3a and 3b show a JIS standard LR6 type (AA) alkaline battery similar to that shown in FIGS. In FIG. 3, the same parts as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals. In the alkaline battery in FIG. 3, a gap 21 is provided between the terminal outer peripheral rising side surface of the metal sealing plate 18 and the inner side surface of the insulating ring 19. Portions other than this gap have the same configuration as in the embodiment.
Even in such a configuration, as in the embodiment, a gas venting path to the outside of the battery that is not blocked by the insulating ring 19 is secured, and the conventional load (P1, P2) is not applied to the insulating ring 19. .
Depending on the shape of the battery terminal of the battery-operated device, for example, the tip of the coiled spring terminal or the like may be embedded in the gap 21, but since the insulating ring 19 is installed, the coiled spring terminal is made of metal. The battery does not cause an external short circuit by reaching the bent opening edge curled portion 11a of the positive electrode can 11.
[0017]
Further, for example, as shown in FIGS. 4a and 4b and FIGS. 5a and 5b, the gas vent holes are long like the gas vent holes 18d and 18e provided at least at one location on the terminal outer peripheral rising side surface of the metal sealing plate 18. Since a gas venting path to the outside of the battery that is not obstructed by the insulating ring 19 can be secured as a hole, this does not hinder the present invention. Although not shown, when a plurality of holes are provided, short holes and long holes may be provided repeatedly.
[0018]
The size of the gap 21 in FIGS. 4 and 5 is not particularly specified, and it is sufficient that there is a gap that can secure a gas venting path to the outside of the battery. However, according to various examination results of the present inventors, the size of the gap is preferably about 0.3 mm or more and about 1 mm. If the gap is hindered in handling the battery, a material such as sponge may be embedded in the gap, or a lattice-like lid may be provided at the upper end of the gap.
[0019]
In order to attach the insulating ring in the above-described cylindrical alkaline battery, generally, the inner peripheral surface of the insulating ring is fitted into the terminal outer peripheral rising portion of the metal sealing plate 18 which also serves as the negative electrode terminal for fixing. However, in this embodiment, it is not preferable because a gas venting path to the outside of the battery cannot be secured.
[0020]
Further, in the above-described embodiments of FIGS. 3 to 5, the terminal side rising side surface of the metal sealing plate 18 that also serves as the negative electrode terminal has a straight shape (vertical rising) as illustrated, In this way, by forming the terminal side rising side surface of the metal sealing plate 18 also serving as the negative electrode terminal into a tapered shape, it is possible to provide a gap 21 as a gas venting path to the outside of the battery.
[0021]
Furthermore, in the embodiment described above, the ring-shaped metal plate 17 is one of the battery components, but the presence or absence of the ring-shaped metal plate 17 is not directly related to the object of the present invention. For example, as shown in FIGS. You may remove from a component. Also in this figure, the same parts as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals.
[0022]
Furthermore, although the gas vent hole 17a installed in the ring-shaped metal plate 17 in the above-described embodiment is a single hole, there may be a plurality of holes, for example, the holes are formed in a lattice shape. Also good. Moreover, although it is this hole, you may comprise by what has a fine hole, ie, a sponge.
[0023]
Next, still another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The battery according to the present embodiment has a protrusion formed on the inner surface as an insulating ring to prevent the occurrence of defective attachment during battery assembly, and reduce the productivity reduction in the battery assembly process. FIG. 9 is a cross-sectional view of a battery incorporating an insulating ring in which a protrusion is formed, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the insulating ring used at that time. 8 and 9, members having the same functions as those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and detailed descriptions thereof are omitted.
As shown in FIG. 9, the insulating ring 19 according to the present embodiment includes a cylindrical portion 19 a of the insulating ring 19 and a flange portion 19 b that extends in a direction perpendicular to the axis of the cylindrical portion from one end portion of the cylindrical portion. And a plurality of protrusions 19c are provided at required locations on the inner surface of the cylindrical portion 19a. By adopting such a shape for the insulating ring 19 of the present invention, it is easy to position the insulating ring, and there is no dropout of the insulating ring in the battery assembly process, so that the occurrence of defective products can be significantly reduced. A battery can be realized.
[0024]
As a material of the insulating ring 9, a material having high mechanical strength and electrical insulation is preferable, and a resin material such as a polycarbonate resin, a polyester resin, and a polyolefin resin is preferable.
[0025]
In the insulating ring 19, the number of the protrusions 19 c is preferably plural, and particularly preferably three. If the number of the protrusions 19c is 2 or less, the positioning function cannot be sufficiently performed. On the other hand, if the number of the protrusions is 4 or more, depending on the processing accuracy of the protrusions 19c, On the contrary, it is not preferable. Further, it is preferable that the position of the projection 19c is arranged at a rotationally symmetric position on the inner peripheral surface of the circular insulating ring 19. The protrusion 19c may be formed integrally with the insulating ring, or may be formed by bonding a member corresponding to the protrusion 19c after the insulating ring 19 is formed. The shape of the protrusion 19c may be a shape that extends in parallel with the rotational symmetry axis on the inner surface of the insulating ring 19, and a cylindrical protrusion that protrudes from the cylindrical portion 19a toward the inside thereof. Part. There is no need to be particular about the shape as long as it is in a shape that can contact and position the metal sealing plate 18 to be a negative electrode terminal fitted therein.
[0026]
The inner diameter of the insulating ring 19 has a slightly larger inner diameter than the diameter of the metal sealing plate 18, and the protruding portion 19 c comes into contact with the inner surface of the protruding portion 19 c so as to be in close contact with the metal sealing plate 18. It is preferable that the diameter of the virtual circle matches the outer diameter of the metal sealing plate 18. Specifically, the inner diameter of the insulating ring 19 is preferably smaller than the outer diameter of the metal sealing plate 18 by about 0.1 to 1 mm. If these differences are smaller than 0.1 mm, it is necessary to work with a high degree of accuracy in order to accurately fit the insulating ring 19 to the metal sealing plate 18, and improvement in workability cannot be desired. On the other hand, if the difference is larger than 1 mm, a foreign substance having conductivity is likely to enter the battery in the gap where the metal sealing plate 18 and the insulating ring 19 are in contact with each other.
[0027]
By using the insulating ring 19 having the protrusions 19c in the alkaline battery as described above, defects that fail to mount the insulating ring 19 in the battery assembling process are reduced, and the center deviation of the insulating ring 19 is prevented. And a very practical battery can be realized.
[0028]
【The invention's effect】
In the present invention described above, if an alkaline battery is configured as in the present invention described above, external short circuit of the battery due to damage of the heat-shrinkable exterior material can be prevented, and misuse of the battery or internal defect of the battery can be prevented. Even if the internal pressure of the battery rises and the gas is suddenly released to the outside of the battery, the insulation ring does not come off or the heat-shrinkable exterior material is not damaged. A battery with high performance can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a cylindrical alkaline battery according to another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a cross-sectional view of an insulating ring used in another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining a conventional cylindrical alkaline battery.
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a conventional cylindrical alkaline battery.
[Explanation of symbols]
11... Positive electrode can 12... Positive electrode molded body 13... Separator 14... Gelled negative electrode 15. Metal plate 18 ... Metal seal plate 19 ... Insulating ring 20 ... Heat shrinkable exterior material
