特開 2023-143393 乾電池用のガスケット部材、及び乾電池

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023143393

(43)【公開日】2023-10-06

(54)【発明の名称】乾電池用のガスケット部材、及び乾電池

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/152 20210101AFI20230928BHJP

   H01M 50/107 20210101ALI20230928BHJP

   H01M 50/179 20210101ALI20230928BHJP

   H01M 50/533 20210101ALI20230928BHJP

   H01M 50/184 20210101ALI20230928BHJP

   H01M 50/40 20210101ALI20230928BHJP

【ＦＩ】

H01M50/152

H01M50/107

H01M50/179

H01M50/533

H01M50/184 D

H01M50/40

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022050731

(22)【出願日】2022-03-25

(71)【出願人】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 拓也

(72)【発明者】

【氏名】國谷 繁之

(72)【発明者】

【氏名】板垣 翔平

【テーマコード（参考）】

5H011

5H021

5H043

【Ｆターム（参考）】

5H011AA01

5H011AA03

5H011FF02

5H011FF03

5H011KK01

5H021AA04

5H043AA02

5H043BA04

5H043CA03

5H043CA15

5H043CB09

5H043EA23

5H043JA14E

(57)【要約】

【課題】電気容量を増やすと共に、外部からの衝撃に対する乾電池の耐久性を高める。
【解決手段】乾電池用のガスケット部材は、電池缶の内部に設けられた集電棒を支持する筒状の中央部と、電池缶の開口に支持される筒状の外周部と、中央部の外周と外周部の内周との間に形成された環状の中間部と、を備える。電池缶の内部に設けられた筒状のセパレータ部材の開口に対向する、中間部の対向面には、集電棒の軸方向に直交する平面に対する傾斜角が異なる複数の環状のテーパ面が、中間部の径方向において同心円状に連続して形成されると共に、集電棒の軸方向に突出する環状のリブが対向面の外周側に形成される。複数のテーパ面は、中間部の外周側から内周側に向かって傾斜角が小さくなる順に形成されている。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電池缶の開口を封止する、乾電池用のガスケット部材であって、
前記電池缶の内部に設けられた集電棒を支持する筒状の中央部と、
前記電池缶の前記開口に支持される筒状の外周部と、
前記中央部の外周と前記外周部の内周との間に形成された環状の中間部と、を備え、
前記電池缶の内部に設けられた筒状のセパレータ部材の開口に対向する、前記中間部の対向面には、前記集電棒の軸方向に直交する平面に対する傾斜角が異なる複数の環状のテーパ面が、前記中間部の径方向において同心円状に連続して形成されると共に、前記集電棒の軸方向に突出する環状のリブが前記対向面の外周側に形成され、
複数の前記テーパ面は、前記中間部の外周側から内周側に向かって前記傾斜角が小さくなる順に形成されている、乾電池用のガスケット部材。

【請求項2】

前記複数の前記テーパ面のうち、前記リブに隣り合うテーパ面は、前記リブの内周面に形成されている、
請求項１に記載の乾電池用のガスケット部材。

【請求項3】

複数の前記テーパ面は、前記中央部の外周面に連結されたテーパ面を含む、
請求項１または２に記載の乾電池用のガスケット部材。

【請求項4】

前記リブは、前記集電棒の軸方向において、前記外周部と前記中間部との連結位置よりも前記外周部から離れた位置に形成されている、
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の乾電池用のガスケット部材。

【請求項5】

前記リブは、前記軸方向に交差する端面を有し、
前記中間部は、前記中央部の外周面に連結された前記対向面の内周縁と、前記リブの前記端面の内周縁との間の、前記軸方向における距離が、１．０［ｍｍ］以上、２．０［ｍｍ］以下である、
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の乾電池用のガスケット部材。

【請求項6】

前記電池缶と、
前記集電棒と、
前記セパレータ部材と、
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の乾電池用のガスケット部材と、
を備える、乾電池。

【請求項7】

前記セパレータ部材の開口端部は、複数の前記テーパ面に沿って断面円弧状に曲げられている、
請求項６に記載の乾電池。

【請求項8】

前記セパレータ部材の開口縁は、前記中央部の外周面近傍に位置する、
請求項６または７に記載の乾電池。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、乾電池用のガスケット部材、及び乾電池に関する。

【背景技術】

【0002】

乾電池として、集電棒を支持すると共に電池缶の開口を封止するガスケット部材を備えるアルカリ電池が知られている。この種のガスケット部材は、集電棒を支持する中央部と、電池缶の開口に支持される外周部と、中央部と外周部との間に形成された環状の中間部と、を備える。ガスケット部材の中間部は、筒状のセパレータ部材の開口に対向する対向面を有しており、ガスケット部材が電池缶に組付けられたときに、対向面がセパレータ部材の開口を塞ぐことで、セパレータ部材の内側に設けられる負極ゲルと、セパレータ部材の外側に設けられる正極剤とを分離している。

【0003】

このようなガスケット部材の中間部の対向面には、集電棒の軸方向に直交する平面に対して傾斜する１つのテーパ面が形成されており、乾電池の製造工程において中間部がセパレータ部材の開口を塞ぐときに、テーパ面によってセパレータ部材の開口端部がガスケット部材の内側に折り曲げられ、セパレータ部材の開口端部と対向面とが接している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１１９８２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上述したガスケット部材の中間部のテーパ面がセパレータ部材の開口端部を折り曲げるときに、セパレータ部材の開口端部が急激に変形することで、セパレータ部材の外周側に突出するフランジ状に押し潰され、集電棒の軸方向に対するセパレータ部材の開口端部の高さが低くなる場合や、開口端部の周方向における円形に歪みが生じる場合がある。このようにセパレータ部材の開口端部が押し潰される現象を踏まえて、セパレータ部材の開口他部の高さが低くなった場合でもセパレータ部材の内側に充填された負極材がセパレータ部材の開口から溢れないように、開口端部の高さに余裕を確保して充填することになる。このため、上述の現象を考慮することで負極材の充填量が減り、乾電池の電気容量が低下する問題がある。

【0006】

また、ガスケット部材の中間部によってセパレータ部材の開口端部が押し潰されることで、セパレータ部材の開口端部とガスケット部材の対向面との間に隙間が生じて、セパレータ部材の開口がガスケット部材によって適切に塞がれない場合がある。また、乾電池を誤って落下させたときの衝撃でも、ガスケット部材の中間部によってセパレータ部材の開口端部が押し潰されるおそれがあり、負極材がセパレータ部材とガスケット部材との間に生じた隙間を通って、セパレータ部材の内側から外側へ漏れ出るおそれがあり、負極材と正極材との接触に伴う電圧低下等を招く問題がある。

【0007】

開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、電気容量を増やすと共に、外部からの衝撃に対する乾電池の耐久性を高めることができる乾電池用のガスケット部材、及び乾電池を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願の開示する乾電池用のガスケット部材の一態様は、電池缶の開口を封止する、乾電池用のガスケット部材であって、前記電池缶の内部に設けられた集電棒を支持する筒状の中央部と、前記電池缶の前記開口に支持される筒状の外周部と、前記中央部の外周と前記外周部の内周との間に形成された環状の中間部と、を備え、前記電池缶の内部に設けられた筒状のセパレータ部材の開口に対向する、前記中間部の対向面には、前記集電棒の軸方向に直交する平面に対する傾斜角が異なる複数の環状のテーパ面が、前記中間部の径方向において同心円状に連続して形成されると共に、前記集電棒の軸方向に突出する環状のリブが前記対向面の外周側に形成され、複数の前記テーパ面は、前記中間部の外周側から内周側に向かって傾斜角が小さくなる順に形成されている。

【発明の効果】

【0009】

本願の開示する乾電池用のガスケット部材の一態様によれば、電気容量を増やすと共に、外部からの衝撃に対する乾電池の耐久性を高めることができる、

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、実施例のアルカリ電池を示す縦断面図である。

【図2】図２は、実施例のアルカリ電池の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図3】図３は、実施例におけるガスケット部材を負極端子側から示す平面図である。

【図4】図４は、実施例におけるガスケット部材をセパレータ部材側から示す平面図である。

【図5】図５は、実施例におけるガスケット部材の要部を拡大して示す縦断面図である。

【図6】図６は、実施例におけるガスケット部材の一例を示す縦断面図である。

【図7】図７は、実施例におけるガスケット部材の他の例を示す縦断面図である。

【図8】図８は、従来例におけるガスケット部材を示す縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、本願の開示する乾電池用のガスケット部材、及び乾電池の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例によって、本願の開示する乾電池用のガスケット部材、及び乾電池が限定されるものではない。

【実施例0012】

（アルカリ電池の構成）
図１は、実施例のアルカリ電池を示す断面図である。図１に示すように、実施例のアルカリ電池１は、水溶液系一次電池、いわゆる乾電池である。アルカリ電池１は、開口３ａを有する円筒状の電池缶３と、集電棒４と、正極材５及び負極材６と、正極材５と負極材６とを仕切るセパレータ部材７と、電池缶３の開口３ａを封止するガスケット部材８と、を備える。また、アルカリ電池１は、電極端子として、電池缶３の一端に形成された正極端子１１と、電池缶３の他端に配置された負極端子１２と、を備える。

【0013】

電池缶３の一端には、正極端子１１が一体に形成されている。電池缶３の他端には、電池缶３の外周に沿ってビーディング加工されたくびれ部３ｂが形成されている。電池缶３のくびれ部３ｂには、開口３ａを塞ぐように負極端子１２及びガスケット部材８が設けられている。集電棒４は、電池缶３の内部の中央に配置されている。集電棒４は、基端部がガスケット部材８に支持されており、先端部が正極端子１１側に向かって延びている。

【0014】

負極材６は、電池缶３の内部における集電棒４の周囲に設けられており、例えば、亜鉛を主成分とするゲル状の負極合剤が用いられる。正極材５は、電池缶３の内部に充填された負極材６の外周側に、セパレータ部材７を挟んで設けられている。正極材５としては、例えば、リング状の正極合剤が用いられており、集電棒４の軸方向に沿って複数のリング状の正極合剤が積層されて配置されている。セパレータ部材７は、例えば、不織布等によって、開口７ａを有する有底円筒状に形成されており、集電棒４の軸方向に沿って配置されている。セパレータ部材７は、正極端子１１に対向する底面部を有する。

【0015】

（ガスケット部材の構成）
図２は、実施例のアルカリ電池１の要部を拡大して示す縦断面図である。図３は、実施例におけるガスケット部材８を負極端子１２側から示す平面図である。図４は、実施例におけるガスケット部材８をセパレータ部材７側から示す平面図である。

【0016】

図２、図３及び図４に示すように、アルカリ電池１のガスケット部材８は、集電棒４の一端部を支持する円筒状の中央部１５と、中央部１５の外周に沿って形成された環状の安全弁１６と、電池缶３の開口３ａに支持される環状の外周部１７と、を有する。また、ガスケット部材８は、安全弁１６と外周部１７との間に形成された環状の中間部１８と、を有する。

【0017】

本実施例におけるガスケット部材８の安全弁１６は、電池缶３の内部ガスによって破断される肉薄部分を指す。なお、本実施例では、外周部１７に対して中間部１８を弾性変形可能に支持する緩衝部（図示せず）を有していないが、外周部１７と中間部１８との間に緩衝部が形成されてもよい。緩衝部は、例えば、集電棒４の軸方向において外周部１７から延びると共に断面Ｕ字状に折り返して中間部１８に連結される。

【0018】

中央部１５は、集電棒４が通される支持穴１５ａを有しており、図２に示すように、集電棒４が負極端子１２に接するように支持穴１５ａに支持されている。外周部１７は、電池缶３のくびれ部３ｂ近傍と負極端子１２の外周部との間に挟み込まれることで、ガスケット部材８が電池缶３に支持されている。

【0019】

中間部１８は、図２に示すように、セパレータ部材７の開口７ａに対向する対向面１８ａを有しており、対向面１８ａがセパレータ部材７の開口端部７ｂに突き当てられてセパレータ部材７の開口７ａを塞いでおり、セパレータ部材７における負極材６が収容された内側空間が、ガスケット部材８によって塞がれている。

【0020】

（ガスケット部材の要部）
図５は、実施例におけるガスケット部材８の要部を拡大して示す縦断面図である。図２及び図５に示すように、ガスケット部材８の中間部１８の対向面１８ａには、集電棒４の軸方向に直交する平面Ｆに対する傾斜角が異なる複数の環状のテーパ面２０が、中間部１８の径方向において同心円状に連続して形成されている。また、中間部１８の対向面１８ａには、集電棒４の軸方向に突出する環状のリブ２１が対向面１８ａの外周側に形成されている。

【0021】

複数のテーパ面２０は、集電棒４の軸方向に直交する平面Ｆに対する傾斜角が中間部１８の外周側から内周側に向かって小さくなる順に形成されている。図５に示す実施例では、中間部１８の対向面１８ａに、中間部１８の外周側から内周側に向かう順に、第１テーパ面２０Ａから第４テーパ面２０Ｄがそれぞれ形成されている。ここでは、複数のテーパ面２０を有する対向面１８ａの一例として、４つのテーパ面２０を有する構造を示すが、少なくとも２つのテーパ面２０を有することで、本実施例と同様の効果が得られる。

【0022】

図２に示すように、セパレータ部材７の開口７ａがガスケット部材８の中間部１８によって塞がれたとき、セパレータ部材７の開口端部７ｂは、中間部１８の複数のテーパ面２０に沿って断面円弧状に曲げられる。これにより、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さが確保される。また、セパレータ部材７の開口縁は、ガスケット部材８の中央部１５の外周面１５ｂ近傍に位置している。これにより、セパレータ部材７の開口７ａの内径が小さくされ、開口端部７ｂと複数のテーパ面２０との接触面積が増えるので、開口７ａや、開口端部７ｂと複数のテーパ面２０との間から負極材６が漏れ出ることが抑制される。

【0023】

複数のテーパ面２０のうち、リブ２１に隣り合う第１テーパ面２０Ａは、リブ２１の内周面に形成されている。言い換えると、中間部１８の対向面１８ａの外周縁部が、リブ２１の内周面によって形成されている。このため、セパレータ部材７は、複数のテーパ面２０に沿って変形する開口端部７ｂが、第１テーパ面２０Ａの外周側に形成された環状のリブ２１によって中間部１８の外周側へ膨らむ変形が抑制されるので、開口端部７ｂがフランジ状に押し潰されることを防げる。

【0024】

複数のテーパ面２０は、中央部１５の外周面１５ｂに連結された第４テーパ面２０Ｄを含む。つまり、中間部１８の内周側の第４テーパ面２０Ｄは、中央部１５の外周面１５ｂに連結されている。言い換えると、中間部１８の内周側に位置する第４テーパ面２０Ｄは、安全弁１６に跨って形成されている。これにより、セパレータ部材７の開口縁を、中央部１５近傍までスムーズに到達させることが可能になり、開口７ａの内径を小さくし、対向面１８ａと開口端部７ｂとの接触領域を増やすことで、セパレータ部材７の内側の負極材６がセパレータ部材７の外側へ漏れ出ることを防げる。なお、実施例は、中間部１８の内周側の第４テーパ面２０Ｄが、中央部１５の外周面１５ｂまで延びる構造に限定されず、第４テーパ面２０Ｄの内周側に、集電棒４の軸方向に直交する平面Ｆに沿う平坦面（図示せず）が、安全弁１６に対応する位置に形成されてもよい。

【0025】

中間部１８のリブ２１は、集電棒４の軸方向に交差する端面２１ａを有しており、セパレータ部材７の外周側に位置するように形成されている。リブ２１は、集電棒４の軸方向において、外周部１７と中間部１８との連結位置よりも外周部１７から離れた位置に形成されている。つまり、外周部１７と中間部１８との連結位置よりも、セパレータ部材７の開口７ａ側に突出している。ここで、上述した連結位置は、集電棒４の軸方向において、外周部１７と中間部１８との連結部分の、セパレータ部材７の開口７ａ側の端面の位置を指す。また、リブ２１は、例えば、端面２１ａが集電棒４の軸方向に直交する形状に限定されず、集電棒４の軸方向に直交する平面Ｆに対して傾斜されてもよい。

【0026】

また、中間部１８は、図５に示すように、中央部１５の外周面１５ｂに連結された対向面１８ａの内周縁（例えば、第４テーパ面２０Ｄの内周縁）と、リブ２１の端面２１ａの内周縁との間の、集電棒４の軸方向における距離Ｈ（以下、複数のテーパ面２０全体の距離Ｈとも称する。）が、１．０［ｍｍ］以上、２．０［ｍｍ］以下であり、例えば、１．５［ｍｍ］に形成されている。また、セパレータ部材７の外径は、例えば、９．０［ｍｍ］程度に形成されている。距離Ｈが上述の数値範囲の場合に、セパレータ部材７の開口端部７ｂを断面円弧状にスムーズに変形させることができる。この数値範囲の臨界的意義については、後述する表１を参照して説明する。

【0027】

アルカリ電池１の製造工程において、図５に示すように、ガスケット部材８は、セパレータ部材７の開口７ａに向かって押し下げられ、中間部１８の対向面１８ａによってセパレータ部材７の開口端部７ｂを複数のテーパ面２０に沿って断面円弧状、かつ開口端部７ｂの周方向にわたって適正な円形状にスムーズに変形させる。セパレータ部材７の開口端部７ｂが変形される際、複数のテーパ面２０が、集電棒４の軸方向に直交する平面Ｆに対する傾斜角が段階的に小さくなっている。言い換えると、複数のテーパ面２０は、集電棒４の軸方向に対する傾斜角が段階的に大きくなっている。このため、セパレータ部材７の開口端部７ｂは、第１テーパ面２０Ａから第４テーパ面２０Ｄまで段階的に折り曲げられることにより、開口端部７ｂを変形させる力が適切に分散されて、複数のテーパ面２０に沿ってスムーズに変形する。その結果、セパレータ部材７の開口端部７ｂは、集電棒４の軸方向に対する高さが確保された適正な断面円弧状、かつ周方向にわたって適正な円形状に折り曲げられる。したがって、中間部１８の対向面１８ａによってセパレータ部材７の開口端部７ｂがフランジ状に押し潰されることや、開口端部７ｂの周方向に歪みが生じることを防ぐことができる。

【0028】

（各実施例と従来例、比較例との比較）
図６は、実施例におけるガスケット部材８の一例を示す縦断面図である。図７は、実施例におけるガスケット部材８の他の例を示す縦断面図である。図８は、従来例におけるガスケット部材１０８を示す縦断面図である。図６～８において、上述した実施例のガスケット部材８と同一部分には上述と同一符号を付けて各部分の説明を省略する。ここでは、テーパ面２０の個数（１つ～４つ）、リブ２１有無、複数のテーパ面２０全体の距離Ｈによるセパレータ部材７の開口端部７ｂの変形状態を比較する。

【0029】

【表1】

【0030】

（２つのテーパ面を有する形状）
図６に示すように、実施例１におけるガスケット部材８の中間部１８の対向面１８ａには、第１テーパ面２０Ａ及び第２テーパ面２０Ｂである２つのテーパ面２０が形成されており、対向面１８ａの外周側にリブ２１が形成されている。実施例１において、中間部１８の対向面１８ａの内周側には、集電棒４の軸方向に直交する平坦面２２が形成されるが、平坦面２２の代わりに、第２テーパ面２０Ｂが中央部１５の外周面１５ｂまで延ばされてもよい。

【0031】

（３つのテーパ面を有する形状）
図７に示すように、実施例２におけるガスケット部材８の中間部１８の対向面１８ａには、第１テーパ面２０Ａ、第２テーパ面２０Ｂ及び第３テーパ面２０Ｃである３つのテーパ面２０が形成されており、対向面１８ａの外周側にリブ２１が形成されている。実施例２において、中間部１８の対向面１８ａの内周側には、集電棒４の軸方向に直交する平坦面２２が形成されるが、平坦面２２の代わりに、第３テーパ面２０Ｃが中央部１５の外周面１５ｂまで延ばされてもよい。

【0032】

（１つのテーパ面を有する形状）
図８に示すように、従来例におけるガスケット部材１０８の中間部１８の対向面１８ａには、第１テーパ面２０Ａである１つのテーパ面２０のみが形成されており、対向面１８ａの外周側に、実施例１、２のようなリブ２１が形成されていない。

【0033】

実施例３におけるガスケット部材８の中間部１８の対向面１８ａには、図５に示すように、４つのテーパ面２０が形成されており、対向面１８ａの外周側にリブ２１が形成されている。実施例４～実施例９、比較例１は、図７に示す実施例２と同様に３つのテーパ面２０が形成されており、対向面１８ａの外周側にリブ２１が形成されている。実施例４～実施例９、比較例１は、テーパ面２０全体の距離Ｈが異なる。比較例２は、実施例１と同様に２つのテーパ面２０を有するが、対向面１８ａの外周側に、実施例１のようなリブ２１が形成されていない。

【0034】

各実施例１～９、従来例、比較例１、２について、以下の検証を行った。
（１）セパレータ部材７の開口端部７ｂび折り曲げ状態を検証した。表１では、セパレータ部材７の開口端部７ｂの周方向にわたって適正な円形状に折り曲げられた状態を「〇」、開口端部７ｂの周方向において歪みが生じ、セパレータ部材７の内側から負極材６が流出するおそれがある部分が生じた状態を「×」とする。
（２）セパレータ部材７の開口端部７ｂの押し潰れの有無を検証した。表１では、セパレータ部材７の開口端部７ｂに、集電棒４の軸方向に対して断面円弧状の丸みが形成された状態を「〇」、開口端部７ｂがフランジ状に押し潰れた状態を「×」とする。
（３）アルカリ電池として構成し、負極端子１２側（ガスケット部材８側）を下向きに１０回落下させた場合において、衝撃によってセパレータ部材７の開口端部７ｂが押し潰れ、負極材６の漏れに起因する電圧低下の発生の有無を検証した。表１では、１０個のアルカリ電池について試験し、電圧低下が０個である場合を「〇」とする。
（４）集電棒４の軸方向に対するセパレータ部材７の開口端部７ｂの高さが適正に確保されて負極材６の充填量が増えることによる電気容量の変化を検証した。表１では、従来例よりも増加が１［％］以上である場合を「〇」、従来例と同等である場合を「－」、従来例よりも減少が１［％］以上である場合を「×」とする。

【0035】

（複数のテーパ面、及び環状のリブの作用）
本実施例のガスケット部材８の中間部１８は、表１の実施例１～実施例９に示すように、セパレータ部材７の開口端部７ｂを塞ぐ際に、複数のテーパ面２０、すなわち、少なくとも２つのテーパ面２０に沿って段階的に折り曲げられることで、開口端部７ｂを変形させる力が開口端部７ｂの長さ方向（集電棒４の軸方向）に分散されて加えられると共に、環状のリブ２１によって開口端部７ｂがフランジ状に押し潰されるのを抑制し、集電棒４の軸方向に適正な高さが確保された断面円弧状かつ、開口端部７ｂの周方向にわたって適正な円形状に形成される。

【0036】

同様に、本実施例のガスケット部材８の中間部１８は、アルカリ電池１の落下等で衝撃が加わった場合にも、複数のテーパ面２０、及びリブ２１は、セパレータ部材７の開口端部７ｂの押し潰れや、開口端部７ｂの周方向における歪みの発生を抑制し、開口端部７ｂの形状を安定して保持する機能を担い、セパレータ部材７の内側から負極材６が漏れ出ることを防げる。そして、開口端部７ｂが適正な高さが確保された断面円弧状、かつ、開口端部７ｂの周方向にわたって適正な円形状に形成されることにより、セパレータ部材７の開口７ａ側まで負極材６の充填量を増やすことが可能になり、アルカリ電池１の電気容量を高められる。

【0037】

表１に示すように、従来例では、セパレータ部材７の開口端部７ｂの形状が適正な断面円弧状に形成されず、フランジ状に押し潰され、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さが低い。このため、従来例では、負極材６がセパレータ部材７の内側から開口端部７ｂを超えて外側の正極材５側に漏れ出ることで、電圧低下が生じる。

【0038】

また、比較例１は、３つのテーパ面２０全体の距離Ｈが２．２［ｍｍ］であり、２．０［ｍｍ］を超えることで、折り曲げられた開口端部７ｂに歪みが生じ易くなり、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さを適正に確保できず、負極材６の充填量を増やせないことで電気容量が低下する。

【0039】

また、比較例２は、中間部１８が２つのテーパ面２０を有する構造であっても、対向面１８ａの外周にリブ２１が形成されていないことで、２つのテーパ面２０に沿って折り曲げられた開口端部７ｂが、開口端部７ｂが外周側へ膨らむ変形を抑制できず、開口端部７ｂにフランジ状の押し潰れが発生し易い。したがって、アルカリ電池の落下時の衝撃によっても開口端部７ｂが押し潰されることで、負極材６の漏れが生じて電圧低下になり易い。また、比較例２では、セパレータ部材７の開口端部７ｂが適正な形状に折り曲げられないので、負極材６の充填量の増加につながらず、、電気容量が従来例と同等である。

【0040】

（数値範囲の臨界意義）
表１の検証結果からも分かるように、複数のテーパ面２０全体の距離Ｈは、１．０［ｍｍ］以上、２．０［ｍｍ］以下であることで、開口端部７ｂを適正な断面円弧状に形成できる。数値範囲の臨界意義として、距離Ｈが１．０［ｍｍ］未満の場合には、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さを十分に確保できず、開口端部７ｂが適正な断面円弧状に折り曲げられないので好ましくない。一方、距離Ｈが２．０［ｍｍ］を超えた場合には、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さが高くなり過ぎ、開口端部７ｂが適正な断面円弧状に折り曲げられないので好ましくない。

【0041】

なお、複数のテーパ面２０を、一定の曲率を有して連続する１つの曲面として形成することも考えられるが、対向面１８ａを曲面として形成した場合には、開口端部７ｂのスムーズな変形を誘導する作用が高められる一方で、中間部１８の厚さが薄くなる部分が生じるので、中間部１８の剛性の低下、すなわちガスケット部材８の機械的強度が低下するおそれがある。また、複数のテーパ面２０の個数が限定されないが、テーパ面２０の個数が、例えば、５つを超えて増えるに従い、複数のテーパ面２０全体がほぼ曲面状に近づくので、中間部１８の厚さが薄くなる傾向があり、剛性が低下するおそれもある。

【0042】

（実施例の効果）
上述したように実施例のアルカリ電池１のガスケット部材８は、セパレータ部材７の開口７ａに対向する、中間部１８の対向面１８ａに、集電棒４の軸方向に直交する平面Ｆに対する傾斜角が異なる複数の環状のテーパ面２０が、中間部１８の径方向において同心円状に連続して形成されると共に、集電棒４の軸方向に突出する環状のリブ２１が対向面１８ａの外周側に形成されている。複数のテーパ面２０は、中間部１８の外周側から内周側に向かって傾斜角が小さくなる順に形成されている。これにより、複数のテーパ面２０によって開口端部７ｂを複数のテーパ面２０に沿って段階的に変形させる作用と、環状のリブ２１によって開口端部７ｂが中間部１８の外周側へ膨らむことを抑制する作用との相乗作用により、セパレータ部材７の開口端部７ｂを所定形状に安定して折り曲げることが可能になり、ガスケット部材８によって開口端部７ｂがフランジ状に押し潰されることや、開口端部７ｂの周方向における円形に歪みが生じることを防げる。その結果、実施例は、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さを確保し、開口７ａ側まで負極材６の充填量を増して、アルカリ電池１の電気容量を高めることができる。加えて、実施例は、アルカリ電池１の落下時の衝撃等の外力が加わった場合であっても、複数のテーパ面２０及び、環状のリブ２１によってガスケット部材８の開口端部７ｂの形状を安定して保持することが可能となり、負極材６がセパレータ部材７の内側から外側へ漏れることを防ぎ、外部からの衝撃に対するアルカリ電池１の耐久性を高めることができる。

【0043】

また、実施例のアルカリ電池１のガスケット部材８は、複数のテーパ面２０のうち、リブ２１に隣り合う第１テーパ面２０Ａが、リブ２１の内周面に形成されている。これにより、セパレータ部材７の開口端部７ｂが第１テーパ面２０Ａによって折り曲げられた際に、リブ２１によって開口端部７ｂが外周側に向かって膨らむことを抑制すると共に、リブ２１の内周面に沿って開口端部７ｂを適正な断面円弧状に折り曲げることができる。

【0044】

また、実施例のアルカリ電池１のガスケット部材８において、複数のテーパ面２０は、中央部１５の外周面１５ｂに連結されたテーパ面２０を含む。これにより、セパレータ部材７の開口端部７ｂを中央部１５近傍まで複数のテーパ面２０に沿ってスムーズに案内し、開口端部７ｂを更に適正な断面円弧状に折り曲げることが可能になる。

【0045】

また、実施例のアルカリ電池１のガスケット部材８において、中間部１８は、中央部１５の外周面１５ｂに連結された対向面１８ａの内周縁と、リブ２１の端面２１ａの内周縁との間の、集電棒４の軸方向における距離Ｈが、１．０［ｍｍ］以上、２．０［ｍｍ］以下である。これにより、セパレータ部材７の開口端部７ｂを適正な断面円弧状に形成できる。距離Ｈが１．０［ｍｍ］未満の場合には、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さを十分に確保できず、開口端部７ｂが適正な断面円弧状に折り曲げられないので好ましくない。一方、距離Ｈが２．０［ｍｍ］を超えた場合には、集電棒４の軸方向に対する開口端部７ｂの高さが高くなり過ぎ、開口端部７ｂが適正な断面円弧状に折り曲げられないので好ましくない。

【0046】

また、実施例のアルカリ電池１は、セパレータ部材７の開口端部７ｂが、複数のテーパ面２０に沿って断面円弧状に曲げられている。これにより、集電棒４の軸方向における開口端部７ｂの高さを適正に確保することが可能になり、セパレータ部材７の内側に充填される負極材６の充填量を増やし、アルカリ電池１の電気容量を高めることができる。

【0047】

また、実施例のアルカリ電池１は、セパレータ部材７の開口縁が、中央部１５の外周面１５ｂ近傍に位置する。これにより、セパレータ部材７の開口７ａの内径が小さくされ、開口端部７ｂと複数のテーパ面２０との接触面積が増えるので、開口７ａや、開口端部７ｂと複数のテーパ面２０との間から負極材６が漏れ出ることを抑制できる。

【符号の説明】

【0048】

１ アルカリ電池（乾電池）
３ 電池缶
４ 集電棒
７ セパレータ部材
７ａ 開口
７ｂ 開口端部
８ ガスケット部材
１５ 中央部
１５ｂ 外周面
１７ 外周部
１８ 中間部
１８ａ 対向面
２０ テーパ面
２０Ａ～２０Ｄ 第１テーパ面～第４テーパ面
２１ リブ
２１ａ 端面
Ｆ 平面
Ｈ 距離

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】