CN1276533C - 用于制造碱性电池的方法 - Google Patents
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Abstract
公开了一种用于制造硬币形和钮扣形碱性电池的方法。在该方法中，用氢过电位高于铜的金属或金属合金涂敷碱性电池的负极杯4的内表面，该碱性电池具有氧化银或二氧化锰的正极活性材料、不含汞的锌或锌合金的负极活性材料、设置在正极混合物和负极混合物之间的分隔件和衬垫、以及注入的碱性电解液，用于涂敷步骤的掩模11具有下述形状：当d是负极杯的直径，t是负极杯的板厚，A是在负极杯安装侧上的掩模开口直径，B是在负极杯供应侧上的掩模开口直径，h是所述负极杯的深度、C是在负极杯安装侧上的掩模的厚度，D是在负极杯上掩模开口的锥角时，满足2(2t+d)-B＞A≥0.7d，(A/2)-h≥C＞0mm和90°＞D≥45°。
Description
技术领域
本发明涉及可适合用于制造在如电子手表、电子台式计算机等小型电子设备中使用的硬币型或钮口型碱性电池的方法。
背景技术
常规而言，作为在电子手表、电子台式计算机或其它小型电子设备中使用的硬币型或钮扣型碱性电池，已经提出了图3中所示的那一种。参见图3，描述钮扣型碱性电池的例子。
在图3中，附图标记1表示含有氧化银或二氧化锰作为正极活性材料的正极混合物，在此实施例中，正极混合物1形成为硬币形的片。在由镀镍不锈钢板构成的并用作正极端子和正极集流体的正极壳2中设置硬币形片状的正极混合物。
并且，附图标记3表示凝胶态的无汞负极混合物，含有锌或锌合金粉末作为负极活性材料并由碱性电解液如氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液、增稠剂等构成。在用作负极端子和负极集流体的负极杯4中设置负极混合物3。
在正极混合物1和负极混合物3之间设置由接枝聚合三层膜构成的分隔件5，所述三层膜由无纺织物、玻璃纸和聚乙烯构成。然后，把碱性电解液如氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液注入分隔件5。
在分隔件5的上表面和负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b之间的正极壳2的内周边上设置由尼龙制成的衬垫6；将正极壳2用型铁弄弯并压紧以形成密封。
如图4所示，在此例中的负极杯4由三层复合构件形成，三层复合构件由镍(Ni)7、不锈钢8和铜(Cu)9制成；在其外围上设置翻边部分4a和翻边底部4b。然后，在除了翻边部分4a和翻边底部4b之外的铜9的内表面上涂敷其氢过电位比铜高的锡(Sn)，由此提供锡覆层10。
人们已经知晓专利文献1中的这种例子，其中，仅在除了翻边部分4a和翻边底部4b之外的铜9的内表面上涂敷锡(Sn)以提供锡覆层10。在专利文献1中，描述了涉及硬币型和钮扣型碱性电池的技术，其中，借助干型膜形成法在除了其翻边部分4a和翻边底部4b之外的负极杯4的内表面上涂敷其氢过电位比铜高的金属或金属合金。
在上述碱性电池中，能够防止氢气(H2)产生，并且由于在不使用汞的条件下氢过电位比铜高的金属或金属合金没有沉积在负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b，因此能够防止碱性电解液的上升(爬碱现象)并且不会破坏抗漏液性；进一步由于借助干型膜形成法沉积氢过电位比铜高的金属或金属合金，因此就不会氧化铜表面9的翻边部分4a和翻边底部4b，这样就能保持抗漏液性，防止电解液的爬碱现象。
就常规而言，当在除了由负极杯4的铜9制成的翻边部分4a和翻边底部4b之外的内表面上涂敷其氢过电位高于铜的锡(Sn)以提供锡覆层10时，采用溅射法。用于专利文献1中的溅射的掩模例如示于图1中，其中，设置安装了负极杯4并用螺钉旋紧的直径6mm的圆形镗孔(counter-boring)部分和在镗孔部分中心处设置的并使溅射原子到达负极杯4内部的直径5mm的圆形开口；在掩模21的负极杯安装侧上形成负极杯安装部分21c。这样设置负极杯4从而通过下述方式覆盖负极杯安装部分21c：从负极杯供应侧(从图中的上部)放置负极杯4；然后从将被淀积的负极杯安装侧(从图中的下部)射出溅射原子。掩模由比较薄的金属板或类似材料制成并成形为具有所示的负极杯安装部分21c。
[专利文献1]
JP特开2002-198014(第2页，图3)
当局部地淀积膜从而涂敷负极杯4的除翻边部分4a和翻边底部4b之外的内表面时，在上述专利文献1中提出的并在溅射中使用的常规掩模21具有在较薄金属板或类似材料中设置的所需开口以在负极杯4的内表面的预定部分上淀积薄膜。然而，在溅射或类似方法中产生的热量会使掩模21变形，从而相对于安装在掩模21上的负极杯4发生位置偏移，这样在负极杯4上不能顺利地形成锡覆层10，这在进行负极杯4的大批量生产时会造成不便。
此外，这种变形在负极杯4和负极杯安装部分21c之间产生缝隙，这样存在着在翻边底部4b或其它区域上淀积具有比铜更高的氢过电位的金属或金属合金的可能性；同时存在着由于掩模的薄板厚度引起的工作寿命缩短的问题，其中，伴随对粘接到掩模21的过量涂敷膜的消除和清洗出现了这种变形，这是因为为了在大批量生产中使在膜淀积装置中薄膜质量保持稳定而需要定期进行腔室维护。
鉴于以上问题，本发明提供一种用于制造有益于环境的不含汞(Hg)的碱性电池的方法，其中，对采用干型膜形成法的PVD(物理汽相淀积)法时采用的掩模进行适当地成形，提高了大批量生产负极杯时的方便性。
发明内容
根据本发明用于制造碱性电池的方法是借助PVD方法，如淀积法、溅射法、离子镀等类似方法对负极杯的涂层进行成形和加工的制造方法，其中，利用掩模开口在形状上满足2(2t+d)-B≥A≥0.7d(这里，d是负极杯的内径，t是负极杯的厚度，A是在负极杯安装侧上的掩模开口直径，B是在负极杯供应侧上的掩模开口直径)并满足(A/2)-h≥C＞0mm(这里，h是负极杯的深度、C是在负极杯安装侧上的掩模厚度)、在负极杯安装侧上的掩模开口的锥角D为90°＞D≥45°的掩模进行涂敷。
根据用于制造本发明的碱性电池的方法，提供一种掩模，其中，例如，在负极杯安装侧A上的掩模开口的直径约为5mm，从负极安装表面到掩模开口的深度E增厚至约5mm，传统上为0.2mm，并使在负极杯安装侧上的掩模开口的锥角为45°。如上所述，由于使板变厚并设置锥角，这样掩模就不会堵塞溅射原子的路径，在不损坏涂敷的均匀性的条件下借助溅射进行涂敷；由于使掩模变厚，因此减少了由于在溅射时产生的热量或类似情况引起的掩模变形所造成的相对于负极杯位置的偏移和当为了清洗而去除粘接到掩模的过量涂敷时造成的掩模的变形，这样掩模的工作寿命变得更长、更适合用于大批量生产。
附图说明
图1是用于解释常规负极杯和掩模的形状的截面图；
图2是用于解释根据本发明的负极杯和掩模的形状的截面图；
图3是表示根据本发明的碱性电池的实施方式的截面图；以及
图4是图3的负极杯的实施例的截面图。
具体实施方式
下面，参照附图描述用于制造根据本发明的碱性电池的方法的实施方式。
图3中示出了根据本发明实施方式的碱性电池的示例。在图3中，附图标记1表示具有氧化银或二氧化锰作为正极活性材料的正极混合物，在此示例中，正极混合物1形成为硬币形的片。在由镀镍不锈钢板制成并用作正极端子和正极集流体的正极壳2中设置硬币形的正极混合物1。
此外，附图标记3表示凝胶态的负极混合物，它具有作为负极活性材料并且不含汞的锌(Zn)或锌合金粉末，并由诸如氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液的碱性电解液、增稠剂等形成；在用作负极和负极集流体的负极杯4中设置负极混合物3。
在正极混合物1和负极混合物3之间，设置由三层膜构成的分隔件5，该三层膜包括无纺织物、玻璃纸和通过接枝聚合的聚乙烯。然后，把碱性电解液，如氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液，注入分隔件5。
在分隔件5的上表面和负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b之间的正极壳2的内周边设置尼龙制的衬垫6；将正极壳2和负极杯4进行陷形模成型(swage)并压紧密封。
在此示例中，如图4所示，负极杯4由镍7、不锈钢8和铜9制成的三层复合材料形成；在其外围设置翻边部分4a和翻边底部4b。
此外，利用具有比铜更高的氢电位的锡(Sn)、通过作为PVD方法之一的溅射法对除了翻边部分4a和翻边底部4b以外的铜9的内表面区域进行涂敷以提供锡覆层10。
于是，在图2中示出了用于由溅射法部分形成覆层的掩模11。掩模11具有满足以下式子的形状
2(2t+d)-B≥A＞0.7d......(1)，
这里，A是在负极杯安装侧上的掩模开口的直径，B是在负极杯供应侧上的掩模开口的直径，d是负极杯的内径，t是负极杯的厚度。利用上述尺寸，即使负极杯4的位置在负极杯安装表面11d上朝着在负极杯安装侧上的掩模开口的侧壁偏移，负极杯4的翻边底部4b也不会暴露于在负极杯安装侧上的掩模开口的内部，因此仅在除了翻边部分4a和翻边底部4b以外的负极杯4的内表面区域进行了涂敷。
此外，在负极杯安装侧上的掩模开口具有一定形状，其中，当h是负极杯的深度、C是在负极杯安装侧上的掩模的厚度、D是在负极杯安装侧上的掩模开口的锥角时，满足式子(2)和(3)
(A/2)-h≥C＞0mm......(2)
90°＞D≥45° ......(3)
利用上述形状，当将从负极杯4的中心沿以45°或更大的角度的倾斜方向进入外侧部分的溅射原子被选择为参考尺寸时，以该倾斜方向进入的溅射原子没有被掩模阻挡，在内侧壁表面上的膜厚没有变薄。因此，增加了根据此实施方式的掩模厚度，从而提供了具有适于大批量生产的开口尺寸的掩模。
根据此实施方式，如表1的示例1和2所示，由于通过PVD法的溅射在负极杯4的内表面上形成了比铜的氢过电位更高的锡覆层10，因此防止了氢气(H2)的产生。此外，由于负极杯4的翻边底部4b没有暴露于在负极杯安装侧上的掩模开口之内，因此即使在进行涂敷时负极杯4在杯安装表面11d上偏移，覆层也不会形成在负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b上，保留了其中碱性电解液的上升低于锡覆层10的衬垫密封部分的铜表面，作为负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b的基底构件的铜表面9不被氧化，由此确保了防漏液性。
[表1]
| 负极杯的内径mm(d) | 掩模开口比率％(A/d) | 掩模开口直径mm(A) | 2(2t+d)-B＝2(2×0.2+5.20)-6.20 | 内表面涂敷(*1)(视觉证实) | 翻边底部涂敷(1*)(视觉证实) | 漏液发生比率％(45℃RH93％在存放100天后) | |
| 示例1 | 5.20 | 80 | 4.16 | 5.0＞A | ○ | × | 0 |
| 示例2 | 5.20 | 90 | 4.68 | 5.0＞A | ○ | × | 0 |
| 对比例1 | 5.20 | 70 | 3.64 | 5.0＞A | △ | × | 7 |
| 对比例2 | 5.20 | 100 | 5.20 | 5.0＜A | ○ | △ | 35 |
| 对比例3 | 5.20 | -(*2) | -(*2) | - | ○ | ○ | 100 |
(*1)涂敷状态的评估○：涂敷，△：涂敷但看得见基底材料，×：没有涂敷
(*2)在对比例2中，不采用掩模。
因此，在表1的示例1中，如下形成负极杯4。首先，将由镍7、不锈钢8和铜9制成的、板厚t＝0.2mm的三层复合构件进行压制，如图4所示，由此形成内径d＝5.20mm的诸如SR626SW的碱性电池的负极杯。
接下来，制备用于局部形成薄膜的掩模11，其中，在图2中在负极杯安装侧上的掩模厚度为0.2mm。
然后，将负极杯4设置在掩模11上，掩模11覆盖负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b，进行溅射，这样就在负极杯4的内表面区域上设置了由锡制成的约为0.01μm厚的覆层10，锡是具有高氢过电位的金属的一个例子。
因而，当A是掩模11的开口直径、d是负极杯4的内径时，A/d定义为掩模开口比率，在示例1中，在负极杯安装侧上的掩模11的开口比率为80％(开口直径A＝4.16mm)以及在杯供应侧上的掩模11的开口直径B为6.20mm的条件下，即2(2t+d)-B＝5.0mm＞A(＝4.16mm)时，进行溅射。在示例1中，利用上述负极杯4制造图3中所示的钮扣形碱性电池。
具体而言，如图3所示，将由28％质量百分比(28wt％)氢氧化钠水溶液构成的碱性电解液注入正极壳2；然后插入由含有氧化银、二氧化锰和聚四氟乙烯的正极混合物1形成的硬币形片；把碱性电解液注入到正极混合物中。
然后，在正极混合物1的硬币形片上设置被冲成圆形的分隔件5，该分隔件5具有由聚乙烯形成的接枝聚合膜、薄片状玻璃纸以及无纺织物制成的三层结构；设置涂敷有尼龙610的尼龙66的衬垫6。
接下来，将28wt％的氢氧化钠水溶液碱性电解液滴在分隔件5的无纺织物上以注满。此外，装入由含铝(Al)、铟(In)和铋(Bi)的无汞的锌合金粉末构成的凝胶态负极混合物3、增稠剂和氢氧化钠水溶液；然后在负极混合物3上安装负极杯4。
然后，将正极壳2进行陷形模成型并压紧密封以制造碱性电池，例如，钮扣状的SR626SW，由此获得示例1的碱性电池。
此外，除了在负极杯安装侧上的掩模11的开口比率A/d为90％(开口直径A＝4.68mm)之外，采取类似于示例1的方式对表1中的示例2的负极杯4进行溅射。在此情况下，获得2(2t+d)-B＝5.0mm＞A(＝4.68mm)。在示例2的碱性电池中采用上述负极杯4，碱性电池的其它结构类似于示例1，由此制成钮扣形碱性电池，如SR626SW。
此外，除了在负极杯安装侧上的掩模11的开口比率A/d为70％(开口直径A＝3.64mm)之外，采取类似于示例1的方式对表1中的对比例1的负极杯4进行溅射。在此情况下，获得2(2t+d)-B＝5.0mm＞A(＝3.64mm)。在对比例1的碱性电池中采用上述负极杯4，该碱性电池的其它结构类似于示例1，由此制成钮扣形碱性电池，如SR626SW。
此外，除了在负极杯安装侧上的掩模11的开口比率A/d为100％(开口直径A＝5.20mm)之外，采取类似于示例1的方式对表1中的对比例2的负极杯4进行溅射。在此情况下，获得2(2t+d)-B＝5.0mm＜A(＝5.20mm)。在对比例2的碱性电池中采用上述负极杯4，该碱性电池的其它结构类似于示例1，由此制成钮扣形碱性电池，如SR626SW。
此外，除了不采用掩模之外采取类似于对比例1的方式对表1中的对比例3的负极杯4进行溅射。对比例3的碱性电池中采用上述负极杯4，该碱性电池的其它结构类似于示例1，由此制成钮扣形碱性电池，如SR626SW。
对上述示例1、2和对比例1-3中的碱性电池各制备100个，在45℃的温度和93％的相对湿度的环境条件下存放100天；然后测量漏液发生比率。
结果示于表1中，采用负极杯4(该负极杯4采用具有满足式子(1)的形状的掩模，在负极杯4中锡覆层10设置在除了翻边底部4b之外的内表面区域上)的示例1和2的各碱性电池在45℃的温度和93％的相对湿度的环境条件下的漏液发生比率低于对比例1至3的碱性电池，对比例1至3的负极杯4采用具有不满足式子(1)的形状的掩模并在其中设置了锡覆层10。
认为得到上述结果的原因在于，在示例1和2的碱性电池中，如果当涂敷负极杯4时负极杯4的位置在掩模11的杯安装外围部分11c上发生偏移，它的翻边部分4a和翻边底部4b没有暴露于掩模的开口内，负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b上没有涂敷锡覆层10；由于借助作为干型膜形成法的溅射法涂敷锡覆层10，负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b没有因为膜的形成而氧化，这样防止了碱性电解液上升情况(爬碱现象)的增多，提高了防漏液性。
此外，根据表1中示出的试验结果，当掩模开口比率A/d是80％或90％时，出现漏液的情况变为0％；和其中比率A/d为70％或100％的例子相比，这些结果是有利的。因此，当满足1＞A/d≥0.8的关系时，可以提高防漏液性。
并且，根据此实施例，如表2的示例3中所示，由于在负极杯安装侧上的掩模11的开口处设置了锥度，它满足式子(2)和(3)，其中A是在负极杯安装侧上的掩模开口的直径，C是在负极杯安装侧上的掩模的厚度，h是负极杯的深度，D是在负极杯安装侧上的掩模开口的锥角，即使掩模变厚以倾斜方向进入负极杯4的溅射原子也不会被掩模阻挡，因此防止了负极杯4的内壁部分的膜厚度变薄，从而提供了可适用于大批量生产的掩模。
[表2]
| 掩模开口比率％(A/d) | 在负极杯安装侧上掩模开口的锥角(D) | 距负极杯安装侧的掩模开口的深度mm(E) | 在负极杯安装侧上掩模的厚度mm(C) | A/2-h＝4.68/2-1.0 | 内表面涂敷(*1)(视觉证实) | 漏液发生比率％(45℃，RH93％，在存放100天后) | |
| 示例3 | 90(4.68/5.20) | 45 | 4.68 | 1.00 | 1.34＞C | ○ | 0 |
| 对比例4 | 90(4.68/5.20) | 无锥角 | 0.20 | 0.20 | 1.34＞C | ○ | 0 |
| 对比例5 | 90(4.68/5.20) | 无锥角 | 4.68 | 4.68 | 1.34＜C | × | 60 |
(*1)涂敷状态的评估○：涂敷，△：涂敷但看得见基底材料，×：没有涂敷
在表2中，用于形成覆层的掩模具有A/d＝90％的掩模开口比率，改变在负极杯安装侧上的掩模开口的形状以进行涂敷并获得负极杯4；然后，利用负极杯，制造图3中所示的钮扣形碱性电池。具体而言，在表2的示例3中，如下形成负极杯4。首先，将由镍7、不锈钢8和铜9制成的、板厚t＝0.2mm的三层复合构件进行压制，由此形成图3中所示诸如SR626SW的碱性电池的负极杯4。
接下来，提供用在溅射中以便局部形成膜的掩模。在示例3中，提供用于局部形成薄膜的掩模，其中，负极杯的深度是h＝1.0mm，在负极杯安装侧上的掩模开口直径是A＝4.68mm，在负极杯安装侧上的掩模厚度是C＝1.0mm，距负极杯安装表面11d的掩模开口深度是E＝4.68mm，在负极杯安装侧上的掩模开口的锥角是D＝45°，设置该锥度以覆盖负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b。该掩模满足(A/2)-h＝1.34mm＞C(＝1.0mm)。
然后，如图2所示，在具有覆盖负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b的锥度的掩模11上设置上述负极杯4，其中，通过溅射法在内表面区域中涂敷0.01μm厚的锡覆层10。
在示例3中，采用上述负极杯4，随后，采用与表1中的示例1类似的工艺制造钮扣形碱性电池，例如SR626SW，如图3所示。
此外，在表2的对比例4中，提供用于局部形成薄膜的掩模，其中，负极杯的深度是h＝1.0mm，掩模开口的直径是A＝4.68mm，在负极杯安装侧上的掩模厚度和距负极杯安装表面11d的掩模开口深度是C＝E＝0.20mm，因此，锥角不设置在为(A/2)-h＝1.34mm＞C(＝0.20mm)的负极杯安装侧上的掩模开口处，并且覆盖负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b。
在对比例4中的负极杯4采用上述掩模，类似于示例1，通过溅射法在负极杯4中除了翻边部分4a和翻边底部4b以外的内表面区域上设置0.01μm厚的锡覆层10。
对比例4的碱性电池采用上述负极杯4，采取其它类似于示例1的工艺制造钮扣形碱性电池，例如SR626SW。
此外，在表2的对比例5中，提供用于局部形成薄膜的掩模，其中，负极杯的深度是h＝1.0mm，掩模开口的直径是A＝4.68mm，在负极杯安装侧上的掩模厚度和距负极杯安装表面11d的掩模开口深度是C＝E＝4.68mm，锥角不设置在为(A/2)-h＝1.34mm＜C(＝4.68mm)的负极杯安装侧上的掩模开口处，并且覆盖负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b。
在对比例5中的负极杯4采用上述掩模，类似于示例1，通过溅射法在负极杯4中除了翻边部分4a和翻边底部4b以外的内表面上涂敷0.01μm厚的锡覆层10。
对比例5的碱性电池采用上述负极杯4，采取其它类似于示例1的工艺制造钮扣形碱性电池，例如SR626SW。
对上述示例3和对比例4、5中的碱性电池以类似于表1的方式各制备100个，在45℃的温度和93％的相对湿度的环境条件下存放100天；然后测量漏液发生比率。
结果示于表2中，采用负极杯4(该负极杯4采用具有满足式子(2)、(3)的形状的掩模，在负极杯4中锡覆层10设置在负极杯4中除了翻边部分4a和翻边底部4b之外的内表面区域上)的示例3和对比例4的各碱性电池在45℃的温度和93％的相对湿度的环境条件下的漏液发生比率远远低于对比例5的碱性电池，对比例5的负极杯4具有利用不满足该式子的形状的掩模提供的锡覆层10。
认为得到上述结果的原因在于，由于掩模的形状满足式子(1)，进一步满足利用其设置锥度的式子(2)、(3)，首先，利用满足式子(1)的掩模形状，负极杯4的翻边底部4b总是安装在负极杯安装外围11c之后，负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b上没有涂敷具有比铜更高氢过电位的薄膜，这样防止了碱性电解液上升情况(爬碱现象)的增多。
此外，由于通过干型膜形成法的溅射法涂敷预定位置，因此负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b不会由于膜形成工艺而氧化，这样防止了由于铜表面的氧化引起的爬碱现象的增多。
而且，由于掩模的形状满足式子(2)和(3)，尽管掩模较厚也基本上防止了以倾斜方向进入负极杯4的溅射原子被掩模11阻挡，并使溅射原子到达负极杯4的所需的内表面区域上，除了翻边部分4a和翻边底部4b以外的内表面区域都可以设置有比铜的氢过电位更高的锡覆层10，因此抑制了氢气(H2)的产生，从而提高了防漏液性。
如上所述，根据本发明的实施方式，选择具有锥角的掩模开口形状，利用这种开口形状，即使在溅射中采用更厚的掩模，也不会损坏涂敷的均匀性，这样除了具有由铜形成的内表面的负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b以外的其它内表面区域能够设置有比铜的氢过电位更高的锡(Sn)覆层10，抑制了氢气(H2)的产生。并且，由于负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b没有涂敷比铜的氢过电位更高的锡(Sn)，并且利用干型膜形成法的PVD方法进行涂敷，因此当形成和加工该膜时，负极杯4的翻边部分4a和翻边底部4b的铜表面9不被氧化，因而防止了电解液上升现象(爬碱现象)的增多，能够确保获得防漏液性。
并且，由于采用增厚的掩模，因此减少了伴随形成过程出现的掩模变形、膜的维护或类似情况，和常规掩模相比延长了掩模的工作寿命，获得了适于负极杯4的大批量生产的掩模。
此外，不言而喻，本发明不限于上述实施方式，在不脱离本发明实质的条件下可以采取各种其它结构。
如上所述，根据用于制造本发明的碱性电池的方法，利用具有带锥角的开口的增厚掩模、借助干型膜形成法的PVD法对负极杯的内表面区域进行涂敷，利用这种负极杯制造碱性电池。由于采用具有带锥角的开口的、不干扰进入溅射原子的路径的增厚掩模来形成薄膜，因此在进行溅射时、在不损害涂敷的均匀性的条件下有利地形成了该膜；由于仅在负极杯的由铜制成的翻边部分和翻边底部以外的内表面区域上涂敷有比铜具有更高氢过电位的金属或金属合金，因此抑制了氢气(H2)的产生。而且，由于负极杯的翻边部分和翻边底部没有涂敷比铜的氢过电位更高的金属或金属合金，并且利用干型膜形成法的PVD方法进行涂敷，因此当形成和加工该膜时，负极杯的翻边部分和翻边底部的铜表面不被氧化，因而仅在负极杯的内表面的预定区域有利地涂敷有锡覆层10，防止了电解液上升现象(爬碱现象)的增多。另外，在具有其中开口设置有锥角的形状的上述厚掩模中，减少了由于在溅射时由热量引起的掩模变形和当例如去除或清洗粘接到掩模的过量涂敷时引起的掩模变形所造成的负极杯位置偏移，这样能够形成其中和常规掩模相比、在膜的形成状态中位置偏移小的覆层；由于延长了掩模的工作寿命，因此获得了适于在负极杯的大批量生产中使用的掩模。
根据用于制造本发明的碱性电池的方法，当进行涂敷时，利用具有一定形状(其中，负极杯d的内径与在负极杯安装侧上的掩模开口直径A的比率为1＞A/d≥0.8)的掩模、借助干型膜形成法的PVD法涂敷负极杯的内表面区域，这样在负极杯的内表面上的涂敷面积增大至负极杯的边缘周围，结果，铜露出部分可以变得更小，从而进一步抑制氢气(H2)的产生，能够改善保存特性和防漏液性。
现已参考附图描述了本发明的优选实施方式，但应理解本发明不限于那些实施方式，在不脱离由附加权利要求书限定的本发明的实质或范围的条件下，本领域的普通技术人员可对其进行各种变化和修改。
Claims (7)
1、一种用于制造碱性电池的方法，在此碱性电池中，氧化银或二氧化锰是正极活性材料，不含汞的锌或锌合金粉末是负极活性材料，分隔件和衬垫设置在正极混合物和负极混合物之间，注入有碱性电解液的负极杯的内表面涂敷有具有比铜更高的氢过电位的金属或金属合金，借助物理汽相淀积方法进行所述涂敷步骤，其中，
利用具有满足下式的形状的掩模提供所述涂敷：
2(2t+d)-B≥A≥0.7d，
这里，d是负极杯的内径，t是负极杯的板厚，A是在负极杯安装侧上的掩模开口直径，B是在负极杯供应侧上的掩模开口直径。
2、根据权利要求1中用于制造碱性电池的方法，其中所述掩模具有满足下式的形状：
(A/2)-h≥C＞0mm，这里，h是所述负极杯的深度、C是在负极杯安装侧上的掩模的厚度。
3、根据权利要求1中用于制造碱性电池的方法，其中采用具有如下掩膜开口的掩模进行所述涂敷，其中所述掩膜开口在负极杯安装侧上带有锥角D，所述锥角满足90°＞D≥45°。
4、根据权利要求1中用于制造碱性电池的方法，其中利用具有下述形状的掩模提供所述涂敷，在此形状中，负极杯的内径d与在负极杯安装侧上的掩模开口直径A的比率满足1＞A/d≥0.8。
5、根据权利要求1中用于制造碱性电池的方法，其中所述负极杯由镍、不锈钢和铜的三层复合构件形成，并具有在其外周边上形成的翻边部分和翻边底部。
6、根据权利要求1中用于制造碱性电池的方法，其中被涂敷的金属为氢过电位比铜更高的锡，以形成锡覆层。
7、根据权利要求1中用于制造碱性电池的方法，其中所述物理汽相淀积方法为淀积法、溅射法、离子镀中的一种。
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