JP2000260438A - アルカリマンガン電池 - Google Patents
アルカリマンガン電池Info
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- JP2000260438A JP2000260438A JP5696699A JP5696699A JP2000260438A JP 2000260438 A JP2000260438 A JP 2000260438A JP 5696699 A JP5696699 A JP 5696699A JP 5696699 A JP5696699 A JP 5696699A JP 2000260438 A JP2000260438 A JP 2000260438A
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- plastic packing
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- Y02E60/12—
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐漏液性の優れたアルカリマンガン電池を提
供する。 【解決手段】 二酸化マンガンを正極活物質とし、微粒
子亜鉛を負極活物質とし、セパレータによって両活物質
が分離された構造を電池缶内において持ち、電池缶の開
口部をプラスチックパッキンと金属ワッシャーからなる
封口体と該封口体と一体化させた負極集電棒とで封口し
てなるアルカリマンガン電池において、封口体のプラス
チックパッキンと金属ワッシャーとの間および／または
ゲル状負極剤と封口体との間の空間に水分の吸収体を配
置する。上記水分の吸収体としては、吸水性高分子化合
物が好ましい。
供する。 【解決手段】 二酸化マンガンを正極活物質とし、微粒
子亜鉛を負極活物質とし、セパレータによって両活物質
が分離された構造を電池缶内において持ち、電池缶の開
口部をプラスチックパッキンと金属ワッシャーからなる
封口体と該封口体と一体化させた負極集電棒とで封口し
てなるアルカリマンガン電池において、封口体のプラス
チックパッキンと金属ワッシャーとの間および／または
ゲル状負極剤と封口体との間の空間に水分の吸収体を配
置する。上記水分の吸収体としては、吸水性高分子化合
物が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリマンガン
電池に関し、さらに詳しくは、耐漏液性の優れたアルカ
リマンガン電池に関する。
電池に関し、さらに詳しくは、耐漏液性の優れたアルカ
リマンガン電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリマンガン電池は容量が大きいこ
とから、マンガン電池に置き換わって使用されるように
なってきている。さらに、近年、その用途がデジタルカ
メラや携帯端末などにも広がり、ますます使用量が増加
していくものと予測される。このアルカリマンガン電池
では、通常、電解液として濃度が３０〜４０重量％の水
酸化カリウム水溶液が用いられているので、漏液が起こ
ると、電池自体が使用できなくなるばかりでなく、それ
を使用している機器が破損することがある。さらに、強
アルカリは人体にも有害で、漏液が起こり電解液が人体
に付着すると火傷や失明の危険性がある。そのため、漏
液を起こさない構成にする必要がある。
とから、マンガン電池に置き換わって使用されるように
なってきている。さらに、近年、その用途がデジタルカ
メラや携帯端末などにも広がり、ますます使用量が増加
していくものと予測される。このアルカリマンガン電池
では、通常、電解液として濃度が３０〜４０重量％の水
酸化カリウム水溶液が用いられているので、漏液が起こ
ると、電池自体が使用できなくなるばかりでなく、それ
を使用している機器が破損することがある。さらに、強
アルカリは人体にも有害で、漏液が起こり電解液が人体
に付着すると火傷や失明の危険性がある。そのため、漏
液を起こさない構成にする必要がある。
【０００３】そこで、現在のアルカリマンガン電池は、
図３に示すように、プラスチックパッキン７と金属ワッ
シャー８とからなる封口体６のプラスチックパッキン７
の透孔に負極集電棒５の軸部を挿入して封口体６と負極
集電棒とを一体化し、それを電池缶２の開口部に配置
し、電池缶２の開口端部を内方へかしめることによって
電池の密閉性を高め漏液を防止する構造を採っている。
そして、このプラスチックパッキン７には、ガス発生に
よって電池の内圧が上がった際に破れて電池の高圧下で
の破裂を防止するために薄肉部で構成されるベント７ａ
が設けられている。
図３に示すように、プラスチックパッキン７と金属ワッ
シャー８とからなる封口体６のプラスチックパッキン７
の透孔に負極集電棒５の軸部を挿入して封口体６と負極
集電棒とを一体化し、それを電池缶２の開口部に配置
し、電池缶２の開口端部を内方へかしめることによって
電池の密閉性を高め漏液を防止する構造を採っている。
そして、このプラスチックパッキン７には、ガス発生に
よって電池の内圧が上がった際に破れて電池の高圧下で
の破裂を防止するために薄肉部で構成されるベント７ａ
が設けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、保存中
や放電中に好ましくない電池内部での化学反応によって
ガスが発生し、そのガスの圧力によって封口体のベント
が破れて電解液が電池外部に漏出する漏液事故が発生し
ている。従って、現在の漏液対策では不充分で漏液事故
を完全に防止するには至っていない。
や放電中に好ましくない電池内部での化学反応によって
ガスが発生し、そのガスの圧力によって封口体のベント
が破れて電解液が電池外部に漏出する漏液事故が発生し
ている。従って、現在の漏液対策では不充分で漏液事故
を完全に防止するには至っていない。
【０００５】本発明は、上記のような従来技術における
問題点を解決し、耐漏液性が優れたアルカリマンガン電
池を提供することを目的とする。
問題点を解決し、耐漏液性が優れたアルカリマンガン電
池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、電池缶の開口
部を負極集電棒とともに封口する封口体のプラスチック
パッキンと金属ワッシャーとの間の空間および／または
ゲル状負極剤と封口体との間の空間に水分の吸収体を配
置して、水分を上記吸収体によって吸収することにより
漏液を防ぎ、上記課題を解決したものである。
部を負極集電棒とともに封口する封口体のプラスチック
パッキンと金属ワッシャーとの間の空間および／または
ゲル状負極剤と封口体との間の空間に水分の吸収体を配
置して、水分を上記吸収体によって吸収することにより
漏液を防ぎ、上記課題を解決したものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において用いる水分の吸収
体は、水分を吸収する物質であれば特に限定されること
なく各種のものを用い得るが、その好適なものを例示す
ると、例えば、シリカゲル、硫酸マグネシウムなどの吸
水性無機物質や吸水性の高分子化合物などが挙げられ
る。これらの中でも、形状を制御しやすいことや吸水量
が多いことから吸水性高分子化合物が特に適している。
体は、水分を吸収する物質であれば特に限定されること
なく各種のものを用い得るが、その好適なものを例示す
ると、例えば、シリカゲル、硫酸マグネシウムなどの吸
水性無機物質や吸水性の高分子化合物などが挙げられ
る。これらの中でも、形状を制御しやすいことや吸水量
が多いことから吸水性高分子化合物が特に適している。
【０００８】本発明においては、この水分の吸収体を図
１〜２に示すように電池の封口体６のプラスチックパッ
キン７と金属ワッシャー８との間の空間および／または
ゲル状負極剤４と封口体６との間の空間に配置するが、
これらの空間はもともと電池内でデッドスペースとなっ
ていたため、水分の吸収体９を配置しても構造上問題は
ないし、また、放電容量の低下などにもつながらない。
１〜２に示すように電池の封口体６のプラスチックパッ
キン７と金属ワッシャー８との間の空間および／または
ゲル状負極剤４と封口体６との間の空間に配置するが、
これらの空間はもともと電池内でデッドスペースとなっ
ていたため、水分の吸収体９を配置しても構造上問題は
ないし、また、放電容量の低下などにもつながらない。
【０００９】漏液の原因となる電解液は、セパレータや
ゲル状負極剤もしくは正極合剤中に存在するが、上記の
ように水分の吸収体を封口体のプラスチックパッキンと
金属ワッシャーとの間の空間および／またはゲル状負極
剤と封口体との間の空間に配置しておくと、漏液成分で
ある電解液がベントの破壊時でも上記の吸収体に吸収さ
れるので漏液が防止されるようになる。
ゲル状負極剤もしくは正極合剤中に存在するが、上記の
ように水分の吸収体を封口体のプラスチックパッキンと
金属ワッシャーとの間の空間および／またはゲル状負極
剤と封口体との間の空間に配置しておくと、漏液成分で
ある電解液がベントの破壊時でも上記の吸収体に吸収さ
れるので漏液が防止されるようになる。
【００１０】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明により具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
【００１１】実施例１ この実施例１では、図１に示すように、電池の封口体６
のプラスチックパッキン７と金属ワッシャー８との間に
吸水性高分子化合物からなる水分の吸水体９を配置す
る。
のプラスチックパッキン７と金属ワッシャー８との間に
吸水性高分子化合物からなる水分の吸水体９を配置す
る。
【００１２】まず、吸水性高分子化合物として架橋ポリ
アクリル酸ソーダを用い、封口体６のプラスチックパッ
キン７の透孔に負極集電棒５の軸部を挿入する前にプラ
スチックパッキン７と金属ワッシャー８との間の空間に
上記吸水性高分子化合物を水分の吸収体９として配置し
ておき、その後、この封口体６のプラスチックパッキン
７の透孔に負極集電棒５の軸部を挿入して封口体６と負
極集電棒５とを一体化させた。
アクリル酸ソーダを用い、封口体６のプラスチックパッ
キン７の透孔に負極集電棒５の軸部を挿入する前にプラ
スチックパッキン７と金属ワッシャー８との間の空間に
上記吸水性高分子化合物を水分の吸収体９として配置し
ておき、その後、この封口体６のプラスチックパッキン
７の透孔に負極集電棒５の軸部を挿入して封口体６と負
極集電棒５とを一体化させた。
【００１３】上記とは別に、正極活物質としての二酸化
マンガン１００重量部と導電助剤としての黒鉛８重量部
とを乾式配合機にて攪拌混合し、得られた混合物に、電
解液（酸化亜鉛を飽和させた４０重量％水酸化カリウム
水溶液）を添加してさらに攪拌混合を行なった。得られ
た粉体を造粒した後、分級によって整粒して顆粒状正極
合剤を得た。この顆粒状正極合剤を単３形の電池缶内に
入れ、電池缶内で加圧成形して、リング状に成形した。
このものに、電解液、セパレータ、ゲル状負極剤を挿入
後、上記封口体６を負極集電棒５とともに挿入した後、
電池缶の開口端部を内方にかしめる工程を経て図１に示
す単３形アリカリマンガン電池を作製した。
マンガン１００重量部と導電助剤としての黒鉛８重量部
とを乾式配合機にて攪拌混合し、得られた混合物に、電
解液（酸化亜鉛を飽和させた４０重量％水酸化カリウム
水溶液）を添加してさらに攪拌混合を行なった。得られ
た粉体を造粒した後、分級によって整粒して顆粒状正極
合剤を得た。この顆粒状正極合剤を単３形の電池缶内に
入れ、電池缶内で加圧成形して、リング状に成形した。
このものに、電解液、セパレータ、ゲル状負極剤を挿入
後、上記封口体６を負極集電棒５とともに挿入した後、
電池缶の開口端部を内方にかしめる工程を経て図１に示
す単３形アリカリマンガン電池を作製した。
【００１４】ここで図１に示す電池について説明する
と、図中、１は正極合剤であり、この正極合剤１は前記
のような構成からなり、端子付きの電池缶２内に挿入さ
れている。３はセパレータで、４はゲル状負極剤であ
り、このゲル状負極剤４は負極活物質の微粒子亜鉛粉末
に電解液やゲル化剤を加えて攪拌・混合することによっ
て調製したものであって、正極活物質と負極活物質とは
セパレータ３によって分離されている。
と、図中、１は正極合剤であり、この正極合剤１は前記
のような構成からなり、端子付きの電池缶２内に挿入さ
れている。３はセパレータで、４はゲル状負極剤であ
り、このゲル状負極剤４は負極活物質の微粒子亜鉛粉末
に電解液やゲル化剤を加えて攪拌・混合することによっ
て調製したものであって、正極活物質と負極活物質とは
セパレータ３によって分離されている。
【００１５】５は負極集電棒で、６は封口体であり、こ
の封口体６はプラスチックパッキン７と金属ワッシャー
８とで構成され、この封口体６のプラスチックパッキン
７と金属ワッシャー８との間に前記のように吸水性高分
子化合物からなる水分の吸収体９が配置されている。
の封口体６はプラスチックパッキン７と金属ワッシャー
８とで構成され、この封口体６のプラスチックパッキン
７と金属ワッシャー８との間に前記のように吸水性高分
子化合物からなる水分の吸収体９が配置されている。
【００１６】上記プラスチックパッキン７は、中心部に
透孔を有する中央厚肉部と、周縁厚肉部と、平坦部とＶ
字状部とを有する連結部とを有し、その連結部によって
上記中央厚肉部と周縁厚肉部とを連結している。そし
て、このプラスチックパッキン７の中央厚肉部と周縁厚
肉部との間に金属ワッシャー８が嵌め込まれ、前記のよ
うに、このプラスチックパッキン７と金属ワッシャー８
との間に水分の吸収体９が配置されている。また、上記
プラスチックパッキン７の中心部の透孔に負極集電棒５
の軸部を挿通し、これによって封口体６と負極集電棒５
とが一体化されている。
透孔を有する中央厚肉部と、周縁厚肉部と、平坦部とＶ
字状部とを有する連結部とを有し、その連結部によって
上記中央厚肉部と周縁厚肉部とを連結している。そし
て、このプラスチックパッキン７の中央厚肉部と周縁厚
肉部との間に金属ワッシャー８が嵌め込まれ、前記のよ
うに、このプラスチックパッキン７と金属ワッシャー８
との間に水分の吸収体９が配置されている。また、上記
プラスチックパッキン７の中心部の透孔に負極集電棒５
の軸部を挿通し、これによって封口体６と負極集電棒５
とが一体化されている。
【００１７】また、上記プラスチックパッキン７の連結
部の平坦部には部分的に薄肉にすることによってベント
７ａが設けられ、金属ワッシャー８は透孔を有し、金属
ワッシャー８上には樹脂ワッシャー１０が配置されてい
る。１１は絶縁キャップで、１２は負極端子板、１３は
樹脂外装体であり、この電池は、封口体６のプラスチッ
クパッキン７と金属ワッシャー８との間の空間に水分の
吸収体９を配置した以外は、公知の構成からなってい
る。
部の平坦部には部分的に薄肉にすることによってベント
７ａが設けられ、金属ワッシャー８は透孔を有し、金属
ワッシャー８上には樹脂ワッシャー１０が配置されてい
る。１１は絶縁キャップで、１２は負極端子板、１３は
樹脂外装体であり、この電池は、封口体６のプラスチッ
クパッキン７と金属ワッシャー８との間の空間に水分の
吸収体９を配置した以外は、公知の構成からなってい
る。
【００１８】この電池５０個を７０℃、相対湿度９０％
の恒温槽に半年間入れ、目視によって漏液が発生した電
池個数を計数した。その結果を後記の表１に示す。な
お、上記漏液試験の条件は常温で１年半の保存試験に相
当する。
の恒温槽に半年間入れ、目視によって漏液が発生した電
池個数を計数した。その結果を後記の表１に示す。な
お、上記漏液試験の条件は常温で１年半の保存試験に相
当する。
【００１９】実施例２ 図２に示すように、ゲル状負極剤４と封口体６との間の
空間に実施例１と同様の吸水性高分子化合物からなる水
分の吸収体９を配置し、通常の封口体６（つまり、実施
例１のようにプラスチックパッキン７と金属ワッシャー
８との間の空間に水分の吸収体９を配置していない封口
体６）を用いて封口した以外は、実施例１と同様に単３
形アルカリマンガン電池を作製し、この実施例２の電池
５０個について実施例１と同様の漏液試験を行なった。
その結果を後記の表１に示す。
空間に実施例１と同様の吸水性高分子化合物からなる水
分の吸収体９を配置し、通常の封口体６（つまり、実施
例１のようにプラスチックパッキン７と金属ワッシャー
８との間の空間に水分の吸収体９を配置していない封口
体６）を用いて封口した以外は、実施例１と同様に単３
形アルカリマンガン電池を作製し、この実施例２の電池
５０個について実施例１と同様の漏液試験を行なった。
その結果を後記の表１に示す。
【００２０】比較例１ 図３に示すように、プラスチックパッキン７と金属ワッ
シャー８との間に水分の吸収体を配置していない以外
は、実施例１と同様に単３形アリカリマンガン電池を作
製し、この比較例１の電池５０個について実施例１と同
様の漏液試験を行なった。その結果を表１に示す。
シャー８との間に水分の吸収体を配置していない以外
は、実施例１と同様に単３形アリカリマンガン電池を作
製し、この比較例１の電池５０個について実施例１と同
様の漏液試験を行なった。その結果を表１に示す。
【００２１】上記漏液試験の結果を表１に示すが、表１
には漏液の発生した電池が試験に供した電池中どの程度
の割合で存在するかをわかりやすくするため、分母に試
験に供した電池個数を示し、分子に漏液の発生した電池
個数を示す態様で表示した。
には漏液の発生した電池が試験に供した電池中どの程度
の割合で存在するかをわかりやすくするため、分母に試
験に供した電池個数を示し、分子に漏液の発生した電池
個数を示す態様で表示した。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１に示すように、実施例１〜２の電池
は、漏液の発生するものがまったくなかった。
は、漏液の発生するものがまったくなかった。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、耐漏
液性の優れたアルカリマンガン電池を提供することがで
きた。
液性の優れたアルカリマンガン電池を提供することがで
きた。
【図１】本発明の実施例１のアルカリマンガン電池を示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明の実施例２のアルカリマンガン電池を示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】比較例１のアルカリマンガン電池を示す断面図
である。
である。
１ 正極合剤 ２ 電池缶 ３ セパレータ ４ ゲル状負極剤 ５ 負極集電棒 ６ 封口体 ７ プラスチックパッキン ８ 金属ワッシャー ９ 水分の吸収体
Claims (2)
- 【請求項１】 二酸化マンガンを正極活物質とし、微粒
子亜鉛を負極活物質とし、セパレータによって両活物質
が分離された構造を電池缶内において持ち、電池缶の開
口部をプラスチックパッキンと金属ワッシャーからなる
封口体と該封口体と一体化させた負極集電棒とで封口し
てなるアルカリマンガン電池において、封口体のプラス
チックパッキンと金属ワッシャーとの間および／または
ゲル状負極剤と封口体との間の空間に水分の吸収体を配
置したことを特徴とするアルカリマンガン電池。 - 【請求項２】 水分の吸収体が、吸水性高分子化合物で
あることを特徴とする請求項１記載のアルカリマンガン
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5696699A JP2000260438A (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | アルカリマンガン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5696699A JP2000260438A (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | アルカリマンガン電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000260438A true JP2000260438A (ja) | 2000-09-22 |
Family
ID=13042281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5696699A Withdrawn JP2000260438A (ja) | 1999-03-04 | 1999-03-04 | アルカリマンガン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000260438A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014068945A1 (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 三洋電機株式会社 | ガスケット及び二次電池 |
| WO2018200683A1 (en) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | Sumner Greg | System and method for mitigating the effects of battery leakage |
-
1999
- 1999-03-04 JP JP5696699A patent/JP2000260438A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014068945A1 (ja) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 三洋電機株式会社 | ガスケット及び二次電池 |
| WO2018200683A1 (en) * | 2017-04-25 | 2018-11-01 | Sumner Greg | System and method for mitigating the effects of battery leakage |
| US10164226B2 (en) | 2017-04-25 | 2018-12-25 | Greg Sumner | System and method for mitigating the effects of battery leakage |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060509 |