特許 5679181 筒型電池用ガスケット、筒型電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5679181

(24)【登録日】2015年1月16日

(45)【発行日】2015年3月4日

(54)【発明の名称】筒型電池用ガスケット、筒型電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/08 20060101AFI20150212BHJP

   H01M 2/12 20060101ALI20150212BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/08 C

   H01M2/12 101

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-4416(P2011-4416)

(22)【出願日】2011年1月12日

(65)【公開番号】特開2011-192636(P2011-192636A)

(43)【公開日】2011年9月29日

【審査請求日】2013年12月10日

(31)【優先権主張番号】特願2010-36716(P2010-36716)

(32)【優先日】2010年2月22日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】503025395

【氏名又は名称】ＦＤＫエナジー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114605

【弁理士】

【氏名又は名称】渥美 久彦

(72)【発明者】

【氏名】山崎 龍也

(72)【発明者】

【氏名】村上 秀二

(72)【発明者】

【氏名】都築 秀典

【審査官】 瀧 恭子

(56)【参考文献】

【文献】 特表２００１−５０９６３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０４８７３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２０２６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２２４３４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９５４０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−００３６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４９１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２３２０７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／０８、２／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池缶の開口部を封口するために設けられる筒型電池用ガスケットであって、
負極集電子が挿通される孔を有するボス部と、
前記電池缶の封口時に前記開口部の内周面に接触した状態で固定される缶接触部と、
前記ボス部と前記缶接触部とを連結すべく前記ボス部の外周面から径方向に延びるように設けられた円盤状部と、
屈曲した形状を有し、前記電池缶の封口時にてガスケット径方向の変形を吸収すべく前記円盤状部の途中に設けられた応力緩衝部と
を備え、
前記応力緩衝部は、前記電池缶の内側に凸形状となるように鋭角的に屈曲した第１の屈曲部と、前記第１の屈曲部よりもガスケット外周側に位置し、前記電池缶の内側に凹形状となるように鋭角的に屈曲した第２の屈曲部とを有し、前記電池缶への装着時に正極合剤よりも電池缶中心側となる領域に設けられており、
前記応力緩衝部において前記第１の屈曲部と前記第２の屈曲部とをつなぐ部位は補強部として定義され、前記補強部の厚さは、前記第１の屈曲部よりもガスケット中心側の位置における第１の厚さ及び前記第２の屈曲部よりもガスケット外周側の位置における第２の厚さに比べて大きい
ことを特徴とする筒型電池用ガスケット。

【請求項2】

前記電池缶への装着時において、前記第２の屈曲部の凹側には、セパレータの開口端が当接した状態で配置されることを特徴とする請求項１に記載の筒型電池用ガスケット。

【請求項3】

前記補強部の厚さは、前記第１の厚さ及び前記第２の厚さのうち値の小さいものの１．２０倍以上２．１３倍以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の筒型電池用ガスケット。

【請求項4】

前記ボス部と前記円盤状部との連結部分には、破断誘起用の環状薄肉部が設置され、
前記ボス部において前記環状薄肉部が連結されている部位を第１部位とし、前記第１部位よりも前記電池缶の開口部側に設けられた小径の部位を第２部位としたとき、前記第１部位の外径に対する前記第２部位の外径の比率が０．６３倍以上０．９０倍以下である
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の筒型電池用ガスケット。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれか１項に記載の筒型電池用ガスケットを備えたことを特徴とする筒型電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池缶の開口部を封口するための筒型電池用ガスケット及びそれを備えた筒型電池に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に、筒型アルカリ電池は、有底筒状の正極缶と、その正極缶内に収納されるリング状の正極合剤と、正極缶の中心部に配置されるゲル状負極合剤と、正極合剤とゲル状負極合剤との間に介在される有底筒状のセパレータと、正極缶の開口部に装着される集電体とを備えている。集電体は、負極端子板、負極集電子、及び封口ガスケットを含んで構成されている。負極端子板は、封口ガスケットを介して正極缶の開口部を封止している。

【0003】

図６は、筒型アルカリ電池に用いられる封口ガスケット４０の従来例を示している。図３に示されるように、封口ガスケット４０は、ボス部４２、缶接触部４３、円盤状部４４、破断誘起用の環状薄肉部４５を備えている。ボス部４２は、負極集電子が挿通される中央孔４１を有している。缶接触部４３は、電池缶の内周面に接触した状態で固定されている。円盤状部４４は、ボス部４２と缶接触部４３とを連結すべく、ボス部４２の外周面から径方向に延びるように設けられている。破断誘起用の環状薄肉部４５は、ボス部４２と円盤状部４４との連結部分において環状に設けられている。アルカリ電池内でのガスの発生により内圧が高まった場合には、その圧力上昇により封口ガスケット４０の環状薄肉部４５を破断させてガスを外部に放出する。この結果、アルカリ電池の破裂が防止される。

【0004】

また、封口ガスケット４０の円盤状部４４において、外周側の缶接触部４３寄りの位置には、応力緩衝部４７が形成されている。応力緩衝部４７は、ガスケット４０の裏面側（図６では下側）に突出するように屈曲した形状を有する。この応力緩衝部４７は、正極缶の開口部を封口する際に径方向に変形して、環状薄肉部４５に加わる応力を吸収する役割を果たす。従って、応力緩衝部４７は、応力吸収を行うために撓やかに形成する必要があり、板厚が薄く設定されている。なお、このような構成の封口ガスケット４０は、例えば特許文献１に開示されている。また、図６の封口ガスケット４０において、応力緩衝部４７はコ字状に屈曲した断面形状を有する。このほか、Ｓ字状に屈曲した断面形状を有するガスケットも従来存在する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−８０５７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ところで、アルカリ電池において、封口ガスケット４０の外側（図６では上側）には、負極端子板などの他の部品が設けられている。このため、従来の封口ガスケット４０において、応力緩衝部４７は、電池の内側（図６では下側）の方向に突出するように設ける必要がある。また、封口時の径方向の変形を確実に吸収するためには、一定の高さ寸法を確保しなければならない。しかしながら、応力緩衝部４７を電池の内側方向に延ばすと、以下のような問題が生じる。即ち、従来の封口ガスケット４０では、応力緩衝部４７は外周側の缶接触部４３寄りの位置に設けられている。そのため、応力緩衝部４７を長くすると、正極合剤の設置位置と重なってしまう。この場合、応力緩衝部４７と接触しないようにサイズの小さな正極合剤を用いる必要があり、このことが正極活物質の容積増加の妨げにつながってしまう。ゆえに、電池の放電性能の向上を妨げる結果となる。

【0007】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、封口時において径方向に加わる応力を吸収する機能を低下させることなく、電池内容積を十分に確保することができる筒型電池用ガスケットを提供することにある。また、上記筒型電池用ガスケットを用いて電池内容積を確保することにより、放電性能の高い筒型電池を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための手段［１］〜［５］を以下に列挙する。

【0009】

［１］電池缶の開口部を封口するために設けられる筒型電池用ガスケットであって、負極集電子が挿通される孔を有するボス部と、前記電池缶の封口時に前記開口部の内周面に接触した状態で固定される缶接触部と、前記ボス部と前記缶接触部とを連結すべく前記ボス部の外周面から径方向に延びるように設けられた円盤状部と、屈曲した形状を有し、前記電池缶の封口時にてガスケット径方向の変形を吸収すべく前記円盤状部の途中に設けられた応力緩衝部とを備え、前記応力緩衝部は、前記電池缶の内側に凸形状となるように鋭角的に屈曲した第１の屈曲部と、前記第１の屈曲部よりもガスケット外周側に位置し、前記電池缶の内側に凹形状となるように鋭角的に屈曲した第２の屈曲部とを有し、前記電池缶への装着時に正極合剤よりも電池缶中心側となる領域に設けられており、前記応力緩衝部において前記第１の屈曲部と前記第２の屈曲部とをつなぐ部位は補強部として定義され、前記補強部の厚さは、前記第１の屈曲部よりもガスケット中心側の位置における第１の厚さ及び前記第２の屈曲部よりもガスケット外周側の位置における第２の厚さに比べて大きいことを特徴とする筒型電池用ガスケット。

【0010】

従って、手段１に記載の発明によれば、筒型電池用ガスケットにおける応力緩衝部が、鋭角的に屈曲する２つ以上の屈曲部を有した構造となっている。このため、電池缶の封口時には、ガスケット径方向に変形して応力を吸収することができる。また、電池缶への装着時に正極合剤よりも電池缶中心側となる領域に、応力緩衝部が設けられている。このため、従来技術のように缶接触部寄りの位置に応力緩衝部を設ける場合と比較して、正極合剤の収容スペースをより多く確保することができる。

【0012】

また、上記手段１に記載の発明では、応力緩衝部は、第１の屈曲部よりもガスケット外周側に位置する第２の屈曲部が電池缶の内側に凹形状となるように屈曲している。このため、電池缶の封口時に応力緩衝部が変形した場合でも、第２の屈曲部が正極合剤に接触しない。従って、本発明のガスケットを用いれば、電池缶内における正極合剤の収容スペースを従来以上の大きさで確保することができる。また、応力緩衝部は２箇所の屈曲部で形成されており、比較的シンプルな形状となる。さらに、従来技術と比較して応力緩衝部の肉厚を厚くすることで、ガスケット成形時の樹脂流動が安定する。ゆえに、成形上の不具合を低減することができる。
ここで、応力緩衝部における２つの屈曲部は撓むことで応力を吸収する。ただし、屈曲部の厚さを厚くしすぎると、屈曲部が撓みにくくなり、応力吸収機能が十分に発揮されなくなるおそれがある。それゆえ、屈曲部を有効に機能させるために、屈曲部の厚さは一定の制約を受けることになる。しかし、内圧が急激に上昇したときには、応力緩衝部の強度不足によって、稀に屈曲部が伸びてしまう。従って、ボス部と円盤状部との連結部分に、例えば安全弁として機能する環状薄肉部を設けた場合、その薄肉部の破断時に隙間が生じたとしても、その隙間が塞がれてしまう可能性がある。その点、上記手段１に記載の発明によれば、応力緩衝部において第１の屈曲部と第２の屈曲部とをつなぐ部位が補強されているため、内圧が急激に上昇したときでも屈曲部が伸びにくい。よって、薄肉部の破断時に生じる隙間が塞がれにくく、内圧を確実に解放することができる。

【0013】

［２］手段１において、前記電池缶への装着時において、前記第２の屈曲部の凹側には、セパレータの開口端が当接した状態で配置されることを特徴とする筒型電池用ガスケット。

【0014】

従って、手段２に記載の発明によれば、電池缶への装着時において、第２の屈曲部の凹側にセパレータの開口端が確実に固定される。よって、ガスケットとセパレータとがずれにくくなり、セパレータ内のゲル状の負極合剤が外側に漏れることを防止することができる。

【0017】

［３］手段１または２において、前記補強部の厚さは、前記第１の厚さ及び前記第２の厚さのうち値の小さいものの１．２０倍以上２．１３倍以下であることを特徴とする筒型電池用ガスケット。

【0018】

従って、手段３に記載の発明によれば、前記補強部の厚さを上記の好適範囲に設定しているため、安全弁作動圧の規格を満たしつつ、内圧の急激な上昇時における電池の破裂を確実に防止することができる。

【0019】

［４］手段１乃至３のいずれか１項において、前記ボス部と前記円盤状部との連結部分には、破断誘起用の環状薄肉部が設置され、前記ボス部において前記環状薄肉部が連結されている部位を第１部位とし、前記第１部位よりも前記電池缶の開口部側に設けられた小径の部位を第２部位としたとき、前記第１部位の外径に対する前記第２部位の外径の比率が０．６３倍以上０．９０倍以下であることを特徴とする筒型電池用ガスケット。

【0020】

内圧の急激な上昇時に破断誘起用の環状薄肉部が破断する（即ち安全弁が作動する）と、正極合剤や負極合剤などといった電池内容物を伴ってガスが開放される。しかし、ボス部の外径がどの部位においても均等であると、環状薄肉部の破断により生じる隙間（即ちガス抜き経路）が狭くなる。この場合、その隙間に内容物が詰まって塞いでしまう可能性が高くなる。その点、手段４に記載の発明によれば、ボス部において環状薄肉部が連結されている部位（即ち第１部位）よりも、電池缶の開口部側に設けられた部位（即ち第２部位）を適度に小径としている。そのため、環状薄肉部の破断により生じる隙間が比較的大きくなり、電池内容物による隙間の詰まりが起こりにくい。ゆえに、内圧を確実に解放することができ、電池の破裂を確実に防止することができる。また、第１部位の外径に対する第２部位の外径の比率を所定範囲に設定しているため、ボス部の強度低下を伴うことなく安定した内圧解放を実現することができる。

【0021】

［５］手段１乃至４のいずれかに記載の筒型電池用ガスケットを備えたことを特徴とする筒型電池。

【0022】

従って、手段５に記載の発明によれば、上記の好適な形状のガスケットを使用することにより、電池内容積を増やすことができる。このため、放電性能を向上させることができる。

【発明の効果】

【0023】

以上詳述したように、手段１〜４に記載の発明によると、封口時において径方向に加わる応力を吸収する機能を低下させることなく、電池内容積を従来よりも多く確保することができる筒型電池用ガスケットを提供することができる。また、手段５に記載の発明によると、電池内容積を確保することにより、放電性能の高い筒型電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】一実施形態のアルカリ電池の概略構成を示す断面図。

【図2】一実施形態の封口ガスケットを示す断面図。

【図3】別の実施形態のアルカリ電池の概略構成を示す部分断面図。

【図4】別の実施形態の形態の封口ガスケットを示す断面図。

【図5】図４の封口ガスケットの要部を示す拡大断面図。

【図6】従来の封口ガスケットを示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本発明を具体化した一実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。図１は、本実施の形態におけるアルカリ電池１０（筒型電池）の概略構成を示す断面図である。なお、本実施の形態のアルカリ電池１０は、ＬＲ６タイプ（単３形）の電池である。

【0026】

図１に示されるように、アルカリ電池１０は、有底筒状の正極缶１１（電池缶）と、その正極缶１１の内面に沿って嵌着されたリング状の正極合剤１２と、正極合剤１２の内側に挿入される有底筒状のセパレータ１３と、正極缶１１の中心部となるセパレータ１３の中空部に配置されるゲル状負極合剤１４と、正極缶１１の開口部１１ａに装着される集電体１６とを備える。

【0027】

正極缶１１は、ニッケルメッキ鋼板を有底筒状にプレス成形することで作製され、その底部の中央に正極端子１８が突設されている。また、正極合剤１２は、電解二酸化マンガン、黒鉛、水酸化カリウム、及びバインダーを混合した正極合剤粉を整粒した後、円筒状にプレス成形することで作製される。

【0028】

セパレータ１３は、ビニロン・レーヨン不織布やポリオレフィン・レーヨン不織布などのセパレータ原紙を円筒状に巻回し、重なり合う部分を熱融着させることで作製される。

【0029】

ゲル状負極合剤１４は、水と酸化亜鉛と水酸化カリウムとを混ぜて溶解し、ポリアクリル酸などのゲル化剤と亜鉛粉とを混合することで作製される。

【0030】

集電体１６は、負極端子板２１、負極集電子２２、及び封口ガスケット２３（筒型電池用ガスケット）を含んで構成されている。正極缶１１の開口部１１ａ付近には、集電体１６を載置するためのビード部２４が形成されている。そして、そのビード部２４上に集電体１６を載置した状態で、正極缶１１の開口部１１ａにカール及び絞り加工を施すことにより、正極缶１１が封口されている。つまり、本実施の形態において、正極缶１１は、開口部１１ａを径方向（横方向）に収縮させてかしめること（横締め方式）により封口されている。

【0031】

集電体１６は、真鍮を用いて棒状に形成された負極集電子２２をその基端側の頭部で負極端子板２１に抵抗溶接するとともに、負極集電子２２の首部に封口ガスケット２３を嵌着することで、形成されている。そして、負極集電子２２の先端側がゲル状負極合剤１４に挿入されている。

【0032】

負極端子板２１は、正極缶１１と同じくニッケルメッキ鋼板をプレス成形することで作製され、封口ガスケット２３を介して正極缶１１の開口部１１ａを封口している。封口ガスケット２３は、樹脂材料を用いて射出成形された樹脂成形品である。封口ガスケット２３の形成材料としては、６，１２ナイロン樹脂、６，１０ナイロン樹脂、６，６ナイロン樹脂などのポリアミド樹脂が好適である。

【0033】

図１及び図２に示されるように、封口ガスケット２３は、ボス部３２、缶接触部３３、円盤状部３４、破断誘起用の環状薄肉部３５、応力緩衝部３７を備えている。また、ボス部３２、缶接触部３３、円盤状部３４、環状薄肉部３５及び応力緩衝部３７は、同心状に一体形成されている。ボス部３２は、負極集電子２２が挿通される中央孔３１を有している。缶接触部３３は、正極缶１１の内周面に接触した状態で固定される部分である。円盤状部３４は、ボス部３２と缶接触部３３とを連結すべく、ボス部３２の外周面から径方向に延びるように設けられている。破断誘起用の環状薄肉部３５は、ボス部３２と円盤状部３４との連結部分において環状に設けられている。応力緩衝部３７は、円盤状部３４の途中に設けられ、屈曲した形状を有している。

【0034】

ボス部３２は略円筒状に形成されている。本実施の形態では、ボス部３２における中央孔３１の内径は１．２５ｍｍである。缶接触部３３は、上側に延びるよう形成されたリング状の外周部であって、正極缶１１の封口時に正極缶１１の内周面に接触する外周面３３ａを有している。

【0035】

環状薄肉部３５は、円盤状部３４における下面側（正極缶１１の内面側）を凹ませた形状であり、本実施の形態ではその厚さが０．１３ｍｍ〜０．２０ｍｍとなるよう薄く形成されている。環状薄肉部３５は、正極缶１１内にてガスが発生したときにそのガスの圧力で破断して外部にガスを逃がすための安全弁として機能する。本実施の形態では、ボス部３２の外周面と円盤状部３４との連結部分において、正極缶１１の内側となる面（図２では円盤状部３４の下面）と正極缶中心軸線とのなす角度が鋭角である。

【0036】

円盤状部３４において、正極合剤１２と対応する外周側の部分には、缶接触部３３の内面３３ｂと直交する平坦面３４ａが形成されている。そして、円盤状部３４においてその平坦面３４ａよりも正極缶中心側の位置に応力緩衝部３７が設けられている。

【0037】

応力緩衝部３７は、正極缶１１の封口時にてガスケット径方向の変形を吸収する部位であり、正極缶１１への装着時に正極合剤１２（セパレータ１３の設置箇所）よりも正極缶中心側となる領域に設けられている。本実施の形態の応力緩衝部３７は、鋭角的に屈曲する２つの屈曲部３７ａ，３７ｂを有している。正極缶中心側に位置する第１の屈曲部３７ａは正極缶１１の内側に凸形状となるよう屈曲し、第１の屈曲部３７ａよりもガスケット外周側に位置する第２の屈曲部３７ｂは正極缶１１の内側に凹形状となるよう屈曲している。そして、応力緩衝部３７の第２の屈曲部３７ｂにおける凹側には、セパレータ１３の開口端が当接した状態で配置されている。

【0038】

応力緩衝部３７の厚さは、円盤状部３４における最大肉厚部の厚さの７０％以上１００％未満であり、従来技術の応力緩衝部４７（図３参照）と比較して厚く形成されている。また、応力緩衝部３７における第１の屈曲部３７ａの凹側の角度θ１は８８°であり、第２の屈曲部３７ｂの凹側の角度θ２は６２°である。つまり、本実施の形態では、第１の屈曲部３７ａの凹側の角度θ１が第２の屈曲部３７ｂの凹側の角度θ２よりも大きくなるよう応力緩衝部３７が形成されている。なお、応力緩衝部３７における各屈曲部３７ａ，３７ｂの凹側の角度θ１，θ２は適宜変更してもよい。ただし、封口時の応力吸収を確実に行うためには、ともに６０°〜８９°の範囲内とすることが好ましい。

【0039】

上記のように形成した封口ガスケット２３を用いると、電池内容積を増やすことができる。具体的には、本実施の形態において封口ガスケット２３の外表面で囲まれた空間の体積は０．３８ｃｍ^３となり、図３に示す従来の封口ガスケット４０（同体積０．４３ｃｍ^３）に比べて１３％小さくなり、この体積の減少分だけ電池内容積を増大させることができた。

【0040】

従って、本実施の形態によれば以下の効果を得ることができる。

【0041】

（１）本実施の形態のアルカリ電池１０において、封口ガスケット２３の応力緩衝部３７は、鋭角的に屈曲する２つの屈曲部３７ａ，３７ｂを有している。このようにすると、狭いスペースで応力緩衝部３７を形成することができ、正極缶１１の封口時にてガスケット２３の径方向の変形を確実に吸収することができる。また、応力緩衝部３７は、正極缶１１への装着時に正極合剤１２よりも正極缶中心側となる領域に設けられているので、従来の封口ガスケット４０（図３参照）のように缶接触部４３寄りの位置に応力緩衝部４７を設ける場合と比較して電池内容積が増し、正極缶１１内における正極合剤１２の収容スペースを十分に確保することができる。この結果、アルカリ電池１０の放電性能を向上させることができる。

【0042】

（２）本実施の形態では、封口ガスケット２３の応力緩衝部３７は、第１の屈曲部３７ａよりもガスケット外周側に位置する第２の屈曲部３７ｂが正極缶１１の内側に凹形状となるように屈曲している。このようにすると、正極缶１１の封口時に応力緩衝部３７が変形した場合でも、正極合剤１２に接触することはない。従って、封口ガスケット２３を用いれば、正極缶１１内における正極合剤１２の収容スペースを従来以上に確保することができる。また、応力緩衝部３７は２箇所の屈曲部３７ａ，３７ｂで形成されており比較的シンプルな形状となる。さらに、応力緩衝部３７の厚さは、円盤状部３４における最大肉厚部の厚さの７０％以上であり、従来技術と比較して当該部分を厚くすることで、ガスケット成形時の樹脂流動が安定し、成形上の不具合を低減することができる。

【0043】

（３）本実施の形態の封口ガスケット２３において、第２の屈曲部３７ｂの凹側には、セパレータ１３の開口端が当接した状態で配置されている。このようにすると、セパレータ１３の開口端を確実に固定することができ、セパレータ１３内のゲル状負極合剤１４が外側に漏れることを防止することができる。

【0044】

（４）本実施の形態の封口ガスケット２３では、第１の屈曲部３７ａにおける凹側の角度θ１（＝８８°）は、第２の屈曲部３７ｂにおける凹側の角度θ２（＝６２°）よりも大きくなるよう応力緩衝部３７を形成している。このような応力緩衝部３７を形成することにより、正極缶１１の封口時にて応力緩衝部３７が確実に変形して、環状薄肉部３５に加わる応力を吸収することができる。

【0045】

次に、本発明を具体化した別の実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図３は、本実施形態におけるアルカリ電池１０Ａ（筒型電池）の概略構成を示す部分断面図である。図４は、封口ガスケット２３Ａを示す断面図である。図５は、図４の封口ガスケット２３Ａの要部を示す拡大断面図である。なお、本実施形態においては、上記実施形態と共通する部分の説明は省略し、相違する部分を中心に説明する。

【0046】

図３、図４に示されるように、この封口ガスケット２３Ａも、上記実施形態のものと同様に、ボス部３２、缶接触部３３、円盤状部３４、破断誘起用の環状薄肉部３５、応力緩衝部３７を備えている。また、応力緩衝部３７は、鋭角的に屈曲する、第１の屈曲部３７ａ及び第２の屈曲部３７ｂを有している。上記実施形態では、第１の屈曲部３７ａ、第２の屈曲部３７ｂ、及びそれらをつなぐ部位の厚さは等しく設定されていた。それに対して、本実施形態の封口ガスケット２３Ａの場合、応力緩衝部３７において第１の屈曲部３７ａと第２の屈曲部３７ｂとをつなぐ部位が、補強部３９となっている。

【0047】

ここで、図５に示されるように、補強部３９の厚さを「Ｔ３」とする。また、第１の屈曲部３７ａよりもガスケット中心側の位置における厚さを「第１の厚さＴ１」と定義する。第２の屈曲部３７ｂよりもガスケット外周側の位置における厚さを「第２の厚さＴ２」と定義する。そして本実施形態では、補強部３９の厚さＴ３が、第１の厚さＴ１及び第２の厚さＴ２に比べていくぶん大きくなっている。ちなみに、図５のものは、第１の厚さＴ１及び第２の厚さＴ２が等しくなっている。

【0048】

補強部３９の厚さＴ３は、第１の厚さＴ１及び第２の厚さＴ２のうち値の小さいものの１．２０倍以上２．１３倍以下に設定されている。厚さＴ３が厚さＴ１，Ｔ２の１．２０倍未満であると、補強部３９が十分に補強されないため、急激な内圧の上昇時における屈曲部３７ａ、３７ｂの伸びを防止できなくなるおそれがある。逆に、厚さＴ３が厚さＴ１，Ｔ２の２．１３倍超であると、補強部３９が十分に補強される一方で、環状薄肉部３５が破断するのに要する圧力、つまり安全弁作動圧が上昇する。その結果、安全弁作動圧が所定の規格から外れてしまうおそれがある。

【0049】

ここで、封口ガスケット２３Ａのボス部３２において、環状薄肉部３５が連結されている部位を「第１部位３２ａ」と定義し、第１部位３２ａよりも正極缶１１の開口部１１ａ側に設けられた小径の部位を「第２部位３２ｂ」と定義する。この場合、第１部位３２ａの外径Ｄ１に対する第２部位３２ｂの外径Ｄ２の比率（＝Ｄ２／Ｄ１）が、０．６３倍以上０．９０倍以下となるように設定されている。当該比率が０．９０倍超であると、環状薄肉部３５の破断により生じる隙間がそれほど大きくならないので、電池内容物により隙間が詰まる可能性がある。よって、この場合には安定した内圧解放が実現しにくくなるおそれがある。逆に、当該比率が０．６３倍未満であると、第２部位３２ｂの肉厚の減少によってボス部３２の機械的強度が低下しやすくなる。

【0050】

以下、実施例について説明する。ここでは、基本的に上記構造の封口ガスケット２３，２３Ａを用いて実際にアルカリ電池１０、１０Ａ（ＬＲ６タイプ）を数種類試作した。その際、応力緩衝部３７の各部の厚さＴ１，Ｔ２，Ｔ３を変更するとともに、ボス部３２の各部の外径Ｄ１，Ｄ２を変更し、ナンバー１〜１０のサンプルを得た。ちなみに、ナンバー１は封口ガスケット２３の構造的特徴を有し、ナンバー２〜１０は封口ガスケット２３Ａの構造的特徴を有している。これら１０種のサンプルについて、以下の３つの試験（ショート試験、ボス割れ試験、安全弁作動圧確認試験）を行った。その結果を表１に示す。

【0051】

ここで行ったショート試験は、いわゆる「４直１逆ショート試験」と呼ばれるものである。この試験では、４本の電池を直列接続するにあたり１本を逆接続としてショートを意図的に起こし、破裂したものの数を調査した（試験サンプル数＝６０）。

【0052】

ボス割れ試験では、ボス部３２に負極集電子２２よりも太い本試験用専用ピンを圧入したときに割れが生じたものの数を調査した（試験サンプル数＝３２０）。

【0053】

安全弁作動圧確認試験では、環状薄肉部３５が破断するのに必要な内圧が所定値を超えているか否かを調査し、超えていなければ「規格内」、超えていれば「規格外」と判定した。

【0054】

【表1】

【0055】

表１に示されるように、ナンバー１のサンプルでは、ボス割れは認められず、安全弁作動圧も規格内であったが、破裂を起こすものがあった。そして、この破裂は、ゲル状負極合剤１４の詰まりによるものと、応力緩衝部３７の異常変形（即ち屈曲部３７ａ，３７ｂの伸び）によるものの両方に起因していた。ちなみに、ナンバー２のサンプルでは応力緩衝部３７の異常変形、ナンバー６のサンプルではゲル状負極合剤１４の詰まりが、それぞれ破裂の原因となっていた。ナンバー１０のサンプルでは、ボス部３２の肉厚が薄いため、強度低下によって割れてしまった。これに対して、ナンバー３〜５，８，９のサンプルでは、破裂もボス割れも認められず、安全弁作動圧も規格内であった。以上の結果より、補強部３９の厚さＴ３を第１の厚さＴ１及び第２の厚さＴ２の１．２０倍以上２．１３倍以下に設定すること、第１部位３２ａの外径Ｄ１に対する第２部位３２ｂの外径Ｄ２の比率（＝Ｄ２／Ｄ１）を０．６３倍以上０．９０倍以下に設定すること、が好適であることがわかった。

【0056】

なお、本発明の実施の形態は以下のように変更してもよい。

【0057】

・上記実施の形態において、鋭角的に屈曲する２つの屈曲部３７ａ，３７ｂにて応力緩衝部３７を構成していたが、これに限定されるものではなく、鋭角的に屈曲する３つ以上の屈曲部にて応力緩衝部を構成してもよい。

【0058】

・上記実施の形態では、本発明をアルカリ電池１０，１０Ａの封口ガスケット２３，２３Ａに具体化するものであったが、アルカリ電池以外の筒型電池の封口ガスケットに具体化してもよい。また、上記実施の形態では、ＬＲ６タイプ（単３形）のアルカリ電池１０に具体化したが、ＬＲ２０タイプ（単１形）、ＬＲ１４タイプ（単２形）、ＬＲ０３タイプ（単４形）等の他の電池に具体化してもよい。

【0059】

次に、特許請求の範囲に記載された技術的思想のほかに、前述した実施の形態によって把握される技術的思想を以下に列挙する。

【0060】

（１）手段１乃至６のいずれか１項において、前記電池缶は、前記開口部を径方向に収縮させてかしめることにより封口されることを特徴とする筒型電池用ガスケット。
（２）手段１乃至６のいずれか１項において、前記応力緩衝部は、セパレータの配置箇所よりも電池缶中心側に位置するように形成されることを特徴とする筒型電池用ガスケット。
（３）手段４乃至６のいずれか１項において、前記第１の厚さ及び前記第２の厚さは、前記円盤状部における最大肉厚部の厚さの７０％以上１００％未満であることを特徴とする筒型電池用ガスケット。
（４）手段１乃至６のいずれか１項において、前記円盤状部において前記正極合剤に対応する外周側の部分には、前記缶接触部の内面と直交する平坦面が形成されていることを特徴とする筒型電池用ガスケット。
（５）手段２乃至６のいずれか１項において、前記第１の屈曲部における凹側の角度は、前記第２の屈曲部における凹側の角度よりも大きいことを特徴とする筒型電池用ガスケット。
（６）手段２乃至６のいずれか１項において、前記第１の屈曲部における凹側の角度及び前記第２の屈曲部における凹側の角度は、ともに６０°以上８９°以下であることを特徴とする筒型電池用ガスケット。
（７）手段４乃至６のいずれか１項において、前記第１の厚さと前記第２の厚さとが等しいことを特徴とする筒型電池用ガスケット。
（８）手段１乃至６のいずれか１項において、前記ボス部の外周面と前記円盤状部の連結部分において、電池缶中心軸線と前記電池缶の内側となる面とがなす角度が鋭角であることを特徴とする筒型電池用ガスケット。

【符号の説明】

【0061】

１０，１０Ａ…筒型電池としてのアルカリ電池
１１…電池缶としての正極缶
１１ａ…開口部
２２…負極集電子
２３，２３Ａ…筒型電池用ガスケットとしての封口ガスケット
３１…孔としての中央孔
３２…ボス部
３２ａ…第１部位
３２ｂ…第２部位
３３…缶接触部
３４…円盤状部
３５…環状薄肉部
３７…応力緩衝部
３７ａ…第１の屈曲部
３７ｂ…第２の屈曲部
３９…補強部
Ｔ１…第１の厚さ
Ｔ２…第２の厚さ
Ｔ３…（補強部の）厚さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】