專利名稱：：堿性電池以及電池組的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及堿性電池以及包裝有多個堿性電池的電池組。
背景技術：
：堿性電池的一般結構如圖6所示，所采用的構成是在有底圓筒狀的電池殼體101內，填充有中空圓筒狀的正極102、有底圓筒狀的隔膜104和凝膠狀負極103，在正極102和隔膜104中注入有堿性電解液。而且電池殼體101的開口部通過負極端子板106和襯墊105而斂縫封口。但是，凝膠狀負極103由于具有流動性，所以當對電池施加振動和沖擊時，則凝膠狀負極103從隔膜104和襯墊105之間向正極102側漏出來，這樣存在的問題是發(fā)生內部短路。特別地，為增大堿性電池的放電容量，如果將作為負極活性物質的鋅合金粉末制成圓的形狀以增大反應面積，則由于凝膠狀負極103的粘度降低，因而這樣的內部短路變得容易發(fā)生。針對這樣的問題，以前采用下述的方法以謀求防止凝膠狀負極的漏出如調整隔膜材料的配比；通過緩和隔膜纖維的取向性，以提高隔膜的強度(專利文獻1、2);或者在將隔膜壓接于襯墊上時，通過在隔膜的頂端部設置山谷狀的曲折部，以提高隔膜和襯墊的密合性(專利文獻3)。為增大堿性電池的放電容量，有效的方法是減薄電池殼體的厚度，從而相應地增加內部容積。但是，如果減薄電池殼體的厚度，則電池殼體封口部的斂縫強度降低，有可能使電解液從封口部滲出，因而人們采取了將電池殼體開口部的厚度形成為比胴體部的厚度更厚的對策(專利文獻4、5等)。專利文獻1:日本特開2006-01卯94號公報專利文獻2:日本特開2000-090939號公報專利文獻3:日本特開2004-139843號公報專利文獻4:日本實開2002-151017號公報專利文獻5:日本特開平5-089861號公報
發(fā)明內容本發(fā)明人就使用采取這樣的對策所形成的薄壁電池殼體、以謀求高容量化的堿性電池進行了研究，結果發(fā)現(xiàn)了如下的課題。也就是說，如果對堿性電池的側面施加強烈的沖擊，則由于電池殼體胴體部的厚度較薄，因而正如圖l所示的那樣，往往在電池的側面產生凹陷。另外，可知在產生這樣凹陷的電池中，常常產生因凝膠狀負極從隔膜和襯墊之間向正極側漏出所引起的內部短路。一般認為這樣的內部短路因以下的原因而產生。下面參照圖2(a)、(b)進行說明。圖2(a)是表示堿性電池構成的局部剖視圖?；旧吓c圖6所示的堿性電池的結構相同，在電池殼體101內填充有正極102、隔膜104以及凝膠狀負極103，電池殼體101的開口部通過負極端子板106和襯墊105而斂縫封口。而且如圖2(a)所示，隔膜104的頂端部與襯墊105抵接，以防止凝膠狀負極103向正極102側漏出。圖2(b)是表示向電池的側面施加如箭頭所示的強烈沖擊、從而在電池殼體101的側面產生凹陷時的堿性電池狀態(tài)的局部剖視圖。如圖2(b)所示，在電池殼體101的側面產生的凹陷使其內側的正極102發(fā)生變形，進而壓迫其內側的隔膜104，在隔膜104上產生對應于電池殼體101凹陷的彎曲部。因此，隔膜104的頂端部與襯墊105抵接的部分因隔膜104上所產生的彎曲部而被拉伸，由此使抵接部位的長度縮短。通常，由于在將有底圓筒狀的隔膜104插入電池殼體101內時，隔膜104的中心軸傾斜；或者以襯墊105擠壓隔膜104的頂端部時，隔膜104的頂端部不能被均勻地折彎，因而隔膜104頂端部與襯墊105抵接的部分的長度一般產生0.1乃至0.3mm左右的偏差。故而可以認為在電池側面受到強烈的沖擊而在隔膜104上產生彎曲部的情況下，由于隔膜104的抵接部位的長度較短，因而隔膜104和襯墊105的密合性減弱，其結果是，凝膠狀負極103從密合性較弱的隔膜104和襯墊105之間向正極102側漏出來?；谶@樣的原因所產生的內部短路在減薄電池殼體101厚度的情況下而變得明顯，特別地，堿性電池通常作為用熱收縮性薄膜收縮包裝多個電池的電池組而在市場上流通，這種包裝形態(tài)的電池組例如在因運輸、開包、陳列等時發(fā)生失誤而落下的情況下，收縮包裝的電池組由于密合度高，所以每個堿性電池所受到的沖擊將比堿性電池單獨落下時大得多。因此，在對減薄電池殼體101的厚度以謀求高容量化的堿性電池進行收縮包裝而使其在市場上流通的情況下，當因落下等原因而對電池組施加極大的沖擊時，凝膠狀負極有可能從隔膜和襯墊之間向正極側面流出而導致內部短路。然而，以前在這種包裝形態(tài)的電池組中，關于因落下等的沖擊時的電池殼體側面的變形所引起的內部短路，幾乎沒有考慮過。本發(fā)明就是基于上述見解而完成的，其主要目的在于提供一種可靠性高的高容量的堿性電池，其即使因失誤而使電池落下等，從而受到沖擊而使龜池殼體發(fā)生變形，也不會產生內部短路。為達到上述目的，本發(fā)明的堿性電池所采用的構成是，將抵接部位的長度預先設定為規(guī)定的數(shù)值，以便即使由于與電池殼體的變形相伴的隔膜的彎曲，從而隔膜頂端部與襯墊抵接的部分縮短，也依然留下能夠維持充分的密合性這種程度的長度。也就是說，本發(fā)明涉及一種堿性電池，其中正極和凝膠狀負極通過隔膜的分隔而收納在有底圓筒狀的電池殼體內，電池殼體的開口部用襯墊封口，其特征在于電池殼體的胴體部分的厚度形成為比該電池殼體開口部分的厚度薄，襯墊具有保持負極集電體的中央部、與電池殼體的開口部相接的外周部、以及連結中央部與外周部的連結部，隔膜的頂端部與連結部抵接并向中央部方向折彎，該抵接部位的長度處在1.52.5mm的范圍。根據(jù)這樣的構成，薄壁的電池殼體的側面即使受到沖擊而發(fā)生變形，也由于可以充分地維持隔膜頂端部與襯墊抵接的部位的密合性，因而可以防止凝膠狀負極從隔膜和襯墊之間向正極側漏出，由此，可以獲得不產生內部短路、且可靠性高的高容量的堿性電池。在此，襯墊的連結部優(yōu)選朝向中央部的方向而向上方在1540度的范圍內傾斜。這樣，隔膜頂端部與連結部抵接的部位即使由于與電池殼體的變形相伴的隔膜的彎曲而縮短，也由于抵接部位沿著連結部的傾斜面順暢地移動，所以不會離開連結部，而是能夠以隔膜頂端部與連結部抵接的狀態(tài)，留下規(guī)定長度的抵接部位。在某一優(yōu)選的實施方式中，所述電池殼體的胴體部分的厚度形成為比電池殼體開口部分的厚度薄2050%。在某一優(yōu)選的實施方式中，所述堿性電池為單3形的堿性電池，電池殼體的胴體部分的厚度處在0.100.15mm的范圍。在某一優(yōu)選的實施方式中，在所述隔膜的端部中，不與正極和連結部相接的部位的長度為1.5mm以下。在某一優(yōu)選的實施方式中，所述正極至少含有二氧化錳和石墨，二氧化錳和石墨的重量混合比率(以下簡稱混合比率)處在92.6/7.494.0/6.0的范圍。在某一優(yōu)選的實施方式中，所述正極含有以水作為溶劑的堿性電解液，正極中水分的含有率處在7.18.1wt。/。的范圍。本發(fā)明涉及一種電池組，其特征在于用收縮包裝、泡罩包裝、或紙制的包裝箱將多個本發(fā)明的堿性電池包裝而成。根據(jù)本發(fā)明，在電池殼體的側面受到沖擊而發(fā)生變形的情況下，也由于能夠充分地維持隔膜頂端部與襯墊抵接的部位的密合性，因而可以防止凝膠狀負極從隔膜和襯墊之間向正極側漏出，這樣，可以獲得不產生內部短路、可靠性高且高容量的堿性電池。圖1是說明本發(fā)明堿性電池的課題的照片。圖2是說明本發(fā)明堿性電池的課題的圖，(a)是表示堿性電池開口部附近的構成的局部剖視圖，(b)是表示在電池殼體的側面產生凹陷時的堿性電池開口部附近的狀態(tài)的局部剖視圖。圖3是表示本發(fā)明實施方式的堿性電池的構成的圖。圖4是表示本發(fā)明的實施方式的堿性電池開口部附近的構成的圖，(a)是局部剖視圖，(b)是表示在電池殼體的側面產生凹陷時的堿性電池的狀態(tài)的局部剖視圖。圖5是表示發(fā)明的實施例中電池組的落下試驗方法的圖。圖6是表示以前的堿性電池的結構的半剖視圖。符號說明-1電池殼體1b開口部分3凝膠狀負極4a抵接部位(折彎部)5襯墊5b外周部5d環(huán)狀薄壁部7負極端子板9封口單元11試驗電池13試驗臺1a胴體部分2正極4隔膜4b自立的部位(自立部)5a中央部5c連結部6負極集電體8包裝標簽10電池組12導軌14突起具體實施例方式下面參照附圖，就本發(fā)明的實施方式進行說明。在以下的附圖中，為簡化說明，以同樣的參照符號表示實質上具有同樣功能的構成要素。此外，本發(fā)明并不局限于以下的實施方式。圖3是表示本發(fā)明實施方式的堿性電池的構成的半剖視圖。另外，圖4(a)是表示堿性電池開口部附近的構成的局部剖視圖，圖4(b)是表示在電池殼體的側面產生凹陷時的堿性電池開口部附近的狀態(tài)的局部剖視圖。如圖3所示，正極2和凝膠狀負極3通過隔膜4的分隔而收納在有底圓筒狀的電池殼體l內，電池殼體l的開口部用襯墊5和負極端子板7進行封口。另外，如圖4(a)所示，電池殼體l的胴體部分la的厚度形成為比電池殼體l的開口部分lb的厚度更薄，襯墊5具有保持負極集電體6的中央部5a、與電池殼體l的開口部分lb相接的外周部5b以及連結中央部5a和外周部5b的連結部5c。而且隔膜4的頂端部與連結部5c抵接并向中央部5a方向折彎，隔膜4的頂端部與連結部抵接的部位4a的長度處在1.52.5mm的范圍，更優(yōu)選處在2.02.5mm的范圍。如圖4(b)所示，當向這種構成的堿性電池的側面施加如箭頭所示的強烈沖擊，從而在電池殼體l的側面(厚度薄的胴體部分la)產生凹陷時，在電池殼體1的胴體部分la上產生的凹陷使其內側的正極2發(fā)生變形，進而壓迫其內側的隔膜4，從而在隔膜4上產生與電池殼體1胴體部分la的凹陷相對應的彎曲部。因此，在隔膜4的頂端部，與襯墊5的連結部5c抵接的部位4a由于被隔膜4產生的彎曲部所拉伸，因而抵接部位4a的長度縮短，但由于預先使抵接部位4a的長度較長，所以在縮短后的抵接部位4a，仍然可以維持充分的密合性。這樣，薄壁的電池殼體1的側面即使受到沖擊而發(fā)生變形，也可以有效地防止凝膠狀負極3從隔膜4和襯墊5(連結部5c)之間向正極2側面漏出，其結果是，可以得到不產生內部短路的、可靠性高且高容量的堿性電池。在此，襯墊5的連結部5c優(yōu)選朝向中央部5a的方向而向上方傾斜。這樣，隔膜4頂端部與連結部5c抵接的部位4a即使由于與電池殼體1的變形相伴的隔膜4的彎曲而縮短，也由于抵接部位4a沿著連結部5c的傾斜面順暢地移動，所以不會離開連結部5c，而是能夠以隔膜4頂端部與連結部5c抵接的狀態(tài)，使抵接部位4a殘留能夠維持充分的密合性的長度。此外，連結部5c優(yōu)選在1540度的范圍內傾斜。如果傾斜角度小于15度，則當隔膜4的頂端部與連結部5c抵接而向中央部5a的方向彎曲時，有可能在抵接部位4a產生壓曲。另外，如果傾斜角度大于40度，則連結部5c擠壓隔膜4的抵接部位4a的力即密合性降低。另外，連結部5c也不一定必須是直線狀，例如也可以成為圓弧狀的形狀。在這種情況下，連結部5c的傾斜優(yōu)選的是隔膜4與連結部5c抵接的部位的圓弧的切線處在1540度范圍的角度。本發(fā)明在使用與電池殼體的開口部分lb相比、胴體部分la的厚度得以減薄的電池殼體l的情況下，可以有效地防止伴隨電池殼體l的變形而產生的內部短路，但是，電池殼體l的胴體部分la和開口部分lb的厚度的關系并沒有特別限制。例如，對于單3形以及單4形的堿性電池，優(yōu)選將電池殼體l的開口部分lb的厚度設定為0.180.22mm，將胴體部分la的厚度設定為0.100.15mm。也就是說，通過使胴體部分la的厚度比開口部分113的厚度薄1755%左右，既可以維持機械強度，又可以謀求實質上的內容積的增大。另外，對于單1形和單2形的堿性電池，優(yōu)選將電池殼體l開口部分lb的厚度設定為0.250.30mm，將胴體部分la的厚度設定為0.150.20mm。也就是說，通過使胴體部分la的厚度比開口部分lb的厚度薄2050%左右，既可以維持機械強度，又可以謀求實質上的內容積的增大。然而，正如上面所敘述的那樣，通過事先使襯墊5的連結部5c傾斜，即使伴隨電池殼體l的變形而使隔膜4彎曲，也由于隔膜4的抵接部位4a沿著連結部5c的傾斜面而順暢地移動，因而可以使抵接部位化殘留能夠維持充分的密合性的長度，但如圖4(a)所示，在隔膜4的端部之中，不與正極2和連結部5c相接而自立的部位4b由于是隔膜4本身自立的部分，所以，如果伴隨著電池殼體l的變形而使該部位4b彎曲或曲折，則有可能使原本應該留下的抵接部位4a的長度縮短，或者從連結部5c離開。此外，凝膠狀負極3由于具有流動性，所以隔膜4本身自立的部位4b由不與正極2相接的部分決定。于是，為防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，在隔膜4的端部之中，優(yōu)選將不與正極2和連結部5c相接的部位(自立的部位)4b的長度設定為1.5mm以下。這樣，由于容易彎曲或曲折的部位4b的長度縮短，因而可以更加有效地防止伴隨電池殼體l的變形而發(fā)生的內部短路。此外，這樣的效果在下述的情況下也可以發(fā)揮出來向電池殼體l施加強烈的沖擊，即使不至于到達使電池殼體l發(fā)生變形的程度，結果在這種沖擊的作用下，隔膜4自立的部位4b也發(fā)生彎曲或曲折。另外，在對減薄電池殼體1的厚度以謀求高容量化的堿性電池進行收縮包裝的電池組落下等的情況下，將給電池組施加極大的沖擊，但是，如果使用包括本發(fā)明構成的堿性電池，則可以有效地防止因沖擊時電池殼體側面的變形而發(fā)生的內部短路。如上所述，本發(fā)明即使與電池殼體側面的變形相呼應而使隔膜彎曲，也可以通過維持隔膜頂端部和襯墊的密合性，發(fā)揮防止因電池殼體側面的變形而發(fā)生的內部短路的效果，但是，在電池殼體的內側，間接地受到電池殼體所承受的沖擊的正極如果具有緩和沖擊的特性，則可以更加有效地防止內部短路的發(fā)生。一般地說，正極可以使用將浸漬了堿性電解液的正極活性物質和導電劑的混合物加壓成形為圓筒(pellet)狀的材料，本發(fā)明人改變作為正極活性物質的二氧化錳和作為導電劑的石墨的混合比率，就基于正極的沖擊緩和效果進行了研究。結果可知，二氧化錳和石墨的混合比率處在92.6/7.494.0/6.0范圍的正極，具有緩和電池殼體所承受的沖擊的特性。這可以認為是，如果正極所包含的石墨的量相對增多，則富有潤滑性和脫模性的石墨的影響加大，正極自身被賦予容易變形的特性。另外還可以認為是，如果正極所包含的二氧化錳的量相對增多，則硬度比石墨高的二氧化錳的影響加大，正極自身被賦予較脆的特性。另外還知道，通常在正極中含有以水作為溶劑的堿性電解液，但正極中水分的含有率處在7.18.1wt。/。范圍的正極具有緩和電池殼體所承受的沖擊的特性。在此，如果正極中的水分含有率大于8.1wte/。，則正極的強度降低，以致變得較脆，因而是不優(yōu)選的。另外，如果正極中的水分含有率小于7.1wt。/。，則正極活性物質的反應效率降低，因而是不優(yōu)選的。下面再次參照圖3，就本發(fā)明的堿性電池的各構成要素的具體構成進行說明。在有底圓筒狀的電池殼體l中，收納著中空圓筒狀的正極2，在正極2的中空部，介由形成為有底圓筒狀的隔膜4而配置有凝膠狀負極3。電池殼體1的開口部收納正極2、凝膠狀負極3等發(fā)電要素后，通過使負極集電體6、與負極集電體6電連接的負極端子板7以及襯墊5—體化的封口單元9而得以封口。另外，電池殼體1的外表面用包裝標簽8覆蓋。電池殼體l例如由鍍鎳鋼板構成，根據(jù)眾所周知的方法，通過壓力成形而成形為規(guī)定的尺寸和形狀。另外，在正極2、隔膜4以及凝膠狀負極3中含有堿性電解液。堿性電解液例如可以使用含有2540重量°/。氫氧化鉀、13重量％氧化鋅的水溶液。正極2例如可以使用包括二氧化錳(P型、y型、人型、5型、e型)、羥基氧化鎳、或氧化銅等的粉末狀正極活性物質(平均粒徑為1050ixm)、由石墨粉末、碳黑、碳纖維等構成的導電劑、以及堿性電解液的混合物。另外，也可以添加聚乙烯粉末等粘結劑和硬脂酸鹽等滑潤劑。凝膠狀負極3例如可以使用在堿性電解液中添加膠凝劑而加工成凝膠狀、并混合分散作為負極活性物質的鋅合金粉末所得到的材料。此外，為抑制凝膠狀負極3向正極2側的溢出，優(yōu)選將凝膠狀負極3的粘度調配成50100MPa秒(20。c時)的范圍，使其具有抑制流動性的性狀。該粘度可以用市售的B型粘度計進行測量。-在此，膠凝劑可以使用由羧乙烯聚合物及其鹽類(例如聚(甲基)丙烯酸及其金屬鹽)、或羧甲基纖維素及其鹽類等構成的增稠劑、以及吸水性聚合物的粉末和顆粒。另外，鋅合金粉末通常具有100200um的平均粒徑，但為了抑制凝膠狀負極3的流動性，也可以使用縱橫尺寸比為3以上的細長粒子形狀。隔膜4例如可以使用由實施了耐堿處理的聚乙烯醇纖維和纖維素纖維為主體混抄而成的無紡布等。優(yōu)選的是(株)夕，P生產的F3T等級和日本高度紙工業(yè)(株)生產的VLR等級。此外，作為將隔膜4形成為有底圓筒形狀的手段，只要是隔離正極2和凝膠狀負極3的方法，則哪一種方法都可以。襯墊5通過注射成形而形成為包括設置有壓入負極集電體6的貫穿孔的中央部5a、在中央部5a的周圍設置的作為安全閥而作動的環(huán)狀薄壁部5d、以及從環(huán)狀薄壁部5d的外周經過連結部5c而設置的外周部5b的形狀。此外，襯墊5的材料可以使用尼龍、聚丙烯等，但作為具有耐堿性和耐熱性的材料，也可以使用6,6-尼龍、6,10-尼龍、6,12-尼龍。實施例下面舉出本發(fā)明的實施例，進一步說明本發(fā)明的構成和效果，然而，本發(fā)明并不局限于這些實施例。按以下<1〉至<8>的步驟制造圖3所示的單3形堿性電池(1^6)。<1>電池殼體釆用壓制加工的方法，由厚度為0.35mm的鍍鎳鋼板制造具有規(guī)定的開口部和胴體部的厚度且外徑為13.92mm、高度為51.8mm的罐體。<2>隔膜將按1:1的重量比率混抄纖維素纖維和聚乙烯醇系纖維所形成的無紡布(坪量36g/m2、厚度0.13mm)切斷成51mmX57.5mm大小的長方形狀。將得到的無紡布纏繞在直徑9.1mm圓柱狀的棒上，使其兩端部(長邊側)成為雙層，將從無紡布的棒上露出的部分(短邊側)向內部折進后，進行熱焊接，以此為底部，便得到有底筒狀的隔膜4。此外，以從隔膜4的底部到開口端的長度設定為隔膜的高度，從而準備好規(guī)定高度的隔膜4。<3>封口單元襯墊5是將6,12-尼龍注射成形為規(guī)定的尺寸、形狀而得到的。此外，連結部5c從外周部5b朝向中央部5a，以20度的角度向上方傾斜。另外，負極端子板7是將厚度0.4mm的鍍鎳鋼板壓力加工成規(guī)定的尺寸、形狀而得到的。另外，負極集電體6是對黃銅進行壓力加工，使其成為全長36.0mm、胴部直徑4>為1.40的釘型，然后在表面上實施鍍錫而得到的。然后，將負極集電體6電焊接在負極端子板7上，然后將負極集電體6壓入襯墊5中心的貫穿孔中，從而制作出封口單元9。<4>堿性電解液準備好由規(guī)定重量份的氫氧化鉀和1重量份的氧化鋅構成的水溶液。<5>正極的制作以規(guī)定的重量比混合平均粒徑為35lim的電解二氧化錳粉末和平均粒徑為15ym的石墨粉末。然后，以IOO:2的重量比混合該混合物和堿性電解液(含有35重量％氫氧化鉀和2重量°/。氧化鋅的水溶液)，充分攪拌之后，壓縮成形為薄片狀。其后，粉碎薄片狀的正極而使其成為顆粒狀，將分級為10100目的顆粒加壓成形為中空圓筒狀，便得到圓筒狀的正極2。<6>凝膠狀負極的調配以0.26:0.54:35.2:64.0的重量比混合膠凝劑(由聚丙烯酸的粉末構成的增稠劑和由交聯(lián)支鏈型聚丙烯酸鈉的粉末構成的吸水性聚合物構成)、堿性電解液和鋅合金粉末，便得到凝膠狀負極3。此外，鋅合金粉末使用含有0.020重量％的銦、0.005重量％的鉍、0.005重量％的鋁，以縱橫尺寸比為3以上的粒子為主而構成的平均粒徑為170um的粉末。另外，凝膠狀負極3的粘度調整為80MPa秒(20。C時)。<7>堿性電池的組裝在電池殼體l內插入2個正極2，通過加壓夾具對正極2進行加壓以達到規(guī)定的高度，從而使其緊貼在電池殼體1的內壁上。在緊貼于電池殼體l內壁的正極2的中央配置有隔膜4。對此時隔膜的高度(IO個的平均值)進行了測量。其次，在隔膜4內注入規(guī)定量的堿性電解液，測量經過15分鐘后的隔膜高度(IO個的平均值)。其后，往隔膜4內填充6.3g凝膠狀負極3。繼而介入封口單元9而對電池殼體1的開口端部進行斂縫封口，然后用包裝標簽8覆蓋電池殼體1的外表面。<8>電池組的制作將單3形的堿性電池各12個并聯(lián)地排列后，用厚度為25um的聚對苯二甲酸乙二醇酯的熱收縮性薄膜覆蓋，通過加熱收縮薄膜，便得到收縮包裝的電池組。對于根據(jù)上述的步驟制造的電池組(堿性電池)，進行了如下的落下試驗。圖5是表示電池組的落下試驗方法的圖。使電池組10沿著導軌12，從1.0m的高度落到形成有高度為3mm的突起14的硬質聚乙烯制試驗臺13上，使試驗電池11的胴體部撞擊突起14。落下試驗后的試驗電池11的評價按照如下的方法進行。首先在落下試驗前，事先測量(精度lmV)試驗電池ll的閉路電壓，在落下試驗后，立刻打開電池組10取出試驗電池11，測量剛剛落下后的開路電壓，進而測量l分鐘后的開路電壓。另外，以紅外線測溫儀測量了落下試驗后的試驗電池ll表面的最高溫度。此外，落下試驗各按10組進行。關于試驗電池11開路電壓的變化，考慮測量誤差后，將在落下前和剛剛落下后發(fā)生2mV以上的電壓下降的評價為凝膠狀負極3向正極2側溢出并發(fā)生了內部短路的電池。但是，在試驗電池11之中，關于剛剛落下后和落下1分后的開路電壓之差不足lmV的電池，雖然是輕微的，但一般認為是凝膠狀負極3向正極2側溢出并發(fā)生了內部短路，不過，一般認為因內部短路引起的其后的不良狀態(tài)的發(fā)展性較低，從而判斷為沒有實用上的問題。相反地，從剛剛落下到落下1分鐘后、幵路電壓的下降增加的電池存在不良狀態(tài)的發(fā)展性，從而判斷為可靠性較低。此外，在試驗電池11表面的最高溫度表現(xiàn)出超過人類體溫的40"C以上的情況下，可將其作為發(fā)熱捕捉下來，關于伴隨發(fā)熱的電池，判斷為極大地損害了可靠性。《評價1》首先，使用改變電池殼體胴體部的厚度而形成的電池，就隔膜與襯墊抵接的部位4a的長度和內部短路的發(fā)生之間的關系進行了評表l表示評價中采用的各電池的電池殼體開口部的厚度和胴體部的厚度。此外，堿性電解液中氫氧化鉀的濃度、正極的填充高度、隔膜的高度全部設定為相同的。另外，二氧化錳粉末和石墨粉末的重量混合比(以下簡稱混合比)設定為94.0:6.0，堿性電解液的注入量設定為1.65g。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表2在各電池中改變隔膜與襯墊抵接的部位的長度(折彎長度的設計值)時，分別表示了落下試驗后開路電壓的下降、以及電池的發(fā)熱的評價結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>后、開路電壓也沒有下降的良好結果。特別地，在實施例3和4、以及7和8的電池中，剛落下時的電壓下降也沒有發(fā)生，從而可以獲得高的可靠性。這樣，通過將隔膜與襯墊抵接的部位長度設定為1.52.5mm、更優(yōu)選設定為2.02.5mm，即使因失誤而使電池落下等，從而在其沖擊的作用下而使電池殼體變形，也可以得到不會產生內部短路且可靠性高的堿性電池。此外，在比較例9的電池中，即使隔膜的抵接部位的長度短至l.Omm，也可以得到沒有閉路電壓下降的良好的結果，但是，一般認為由于電池殼體胴體部的厚度厚達0.18mm，所以即使受到沖擊，電池殼體的變形也不會產生，或者即使產生變形，也不至于發(fā)生內部短路的輕微的變形。《評價2》其次，就隔膜自立部4b的長度與內部短路的發(fā)生之間的關系進行了評價。表3表示了用于評價的各電池正極的填充高度。此外，電池殼體開口部的厚度、胴體部的厚度、堿性電解液中氫氧化鉀的濃度、隔膜的高度全部都是相同的。另外，二氧化錳粉末和石墨粉末的混合比設定為94.0:6.0，堿性電解液的注入量設定為1.65g。表3電池殼體堿性電解液正極隔膜電池開口部的厚度(A)(mm)胴體部的厚度(B)(mm)^(%)氫氧化鉀(重量份)填充咼度(mm)注液前的高度(mm)注液后的高度(mm)實施例60.220.10553040.545.145.0130.220.10553040.845.145.0140.220.10553041.145.145.0150.220.10553041.545.145.0表4在各電池中改變隔膜自立部的長度(H)時，分別表示了落下試驗后開路電壓的下降和電池的發(fā)熱的評價結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>如表4所示，實施例14、15的電池剛落下時的電壓下降也不會發(fā)生，從而可以獲得高的可靠性。這樣，通過使隔膜自立部的長度為1.5mm以下，可以更加有效地防止與電池殼體的變形相伴的內部短路的發(fā)生?！对u價3》其次，就堿性電解液中氫氧化鉀的濃度與內部短路的發(fā)生之間的關系進行了評價。表5表示了用于評價的各電池的堿性電解液中氫氧化鉀的濃度。此外，電池殼體開口部的厚度、胴體部的厚度、正極的填充高度、隔膜的高度全部都是相同的。另外，二氧化錳粉末和石墨粉末的混合比設定為94.0:6.0，堿性電解液的注入量設定為1.65g。<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage20</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage21</column></row><table>變形相伴的內部短路的發(fā)生?！对u價5》其次，就正極中水分的含有率和內部短路的發(fā)生之間的關系進行了評價。表9表示了用于評價的各電池的堿性電解液的注入量和正極中水分的含有率(wt%)。此外，電池殼體開口部的厚度、胴體部的厚度、堿性電解液中氫氧化鉀的濃度、正極的填充高度、隔膜的高度全部都是相同的。此外，正極中水分的含有率是拆解各電池后，從電池內取出含有堿性電解液的正極，粉碎成為lmm以下的粒子直徑后，在105"C干燥2小時，根據(jù)干燥前后的重量差求出正極中的水分量而計算出來的。表9電池電池殼體堿電解性〖液正極隔膜開口部的厚度(A)(mm)胴體部的厚度(B)(mm)(%)氫氧化鉀c重量份)注液(g)水分含有率(%)填充高度(mm)注液前的高度(mm)注液后的高度(mm)實施例270.220.1055301.708.440.545.145.060.220.1055301.658.140.545.145.0280.220.1055301.607.940.545.145.0290.220.1055301.557.540.545.145.0300.220.1055301.507.140.545.145.0表10在各電池中改變正極中水分的含有率時，分別表示了落下試驗后開路電壓的下降和電池的發(fā)熱的評價結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>權利要求1.一種堿性電池，其中正極和凝膠狀負極通過隔膜的分隔而收納在有底圓筒狀的電池殼體內，所述電池殼體的開口部用襯墊封口，其特征在于所述電池殼體的胴體部分的厚度形成為比該電池殼體的開口部分的厚度??；所述襯墊具有保持負極集電體的中央部、與所述電池殼體的開口部相接的外周部、以及連結所述中央部與所述外周部的連結部；所述隔膜的頂端部與所述連結部抵接并向所述中央部的方向折彎，該抵接部位的長度處在1.5～2.5mm的范圍。2.根據(jù)權利要求1所述的堿性電池，其中，所述襯墊的連結部朝向所述中央部的方向而向上方傾斜。3.根據(jù)權利要求2所述的堿性電池，其中，所述襯墊的連結部在1540度的范圍內傾斜。4.根據(jù)權利要求1所述的堿性電池，其中，所述電池殼體的胴體部分的厚度形成為比該電池殼體的開口部分的厚度薄2050%。5.根據(jù)權利要求1所述的堿性電池，其中，所述堿性電池為單3形的堿性電池，所述電池殼體的胴體部分的厚度處在0.100.15mm的范圍。6.根據(jù)權利要求1所述的堿性電池，其中，在所述隔膜的端部中，不與所述正極和所述連結部相接的部位的長度為1.5mm以下。7.根據(jù)權利要求1所述的堿性電池，其中，所述正極至少含有二氧化錳和石墨；所述二氧化錳和所述石墨的重量混合比率處在92.6/7.494.0/6.0的范圍。8.根據(jù)權利要求1所述的堿性電池，其中，所述正極含有以水作為溶劑的堿性電解液；所述正極中水分的含有率處在7.18.1wt。/。的范圍。9.一種電池組，其用收縮包裝、泡罩包裝、或紙制的包裝箱將多個的權利要求18的任一項所述的堿性電池包裝而成。全文摘要本發(fā)明提供一種可靠性高的高容量的堿性電池，其即使因失誤而使電池落下等，從而受到沖擊而使電池殼體發(fā)生變形時，也不會產生內部短路。該電池在有底圓筒狀的電池殼體(1)內通過隔膜(4)的分隔而收納著正極(2)和凝膠狀負極(3)，電池殼體(1)的開口部用襯墊(5)封口。電池殼體(1)的胴體部分(1a)的厚度形成為比開口部分(1b)的厚度薄；襯墊(5)具有保持負極集電體(6)的中央部(5a)、與電池殼體(1)的開口部相接的外周部(5b)、以及連結中央部(5a)與外周部(5b)的連結部(5c)；隔膜(4)的頂端部與連結部(5c)抵接并向中央部(5a)方向折彎，該抵接部位(4a)的長度處在1.5～2.5mm的范圍。文檔編號H01M10/24GK101453031SQ20081017803公開日2009年6月10日申請日期2008年12月8日優(yōu)先權日2007年12月7日發(fā)明者小路安彥,羽野正敏申請人:松下電器產業(yè)株式會社