JP2001291496A - ボタン形空気亜鉛電池 - Google Patents
ボタン形空気亜鉛電池Info
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- JP2001291496A JP2001291496A JP2000104870A JP2000104870A JP2001291496A JP 2001291496 A JP2001291496 A JP 2001291496A JP 2000104870 A JP2000104870 A JP 2000104870A JP 2000104870 A JP2000104870 A JP 2000104870A JP 2001291496 A JP2001291496 A JP 2001291496A
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- positive electrode
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- diameter
- positive
- zinc
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- Withdrawn
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】高容量化に対処してボタン形空気亜鉛電池の信
頼性を高めること。 【解決手段】集電端子を兼ねる正極缶の内側に空気拡散
層、撥水膜、正極触媒層及びセパレータが順次積層さ
れ、ゲル状亜鉛負極を充填した負極容器がセパレータを
介して配置され、絶縁ガスケットを介して正極缶開口部
を内方に屈曲させて密封口したボタン形空気亜鉛電池で
あって、正極触媒層が配置された部位の正極缶側壁を縮
径したことによって、正極缶内壁と正極触媒層との接触
が安定化し、内部抵抗の突発的な上昇を防ぐ。その結
果、電池の信頼性を高め、放電特性においても安定した
結果を得ることができる。縮径する部位は正極缶底面か
らセパレータ配置部位まで（Ａ）としてもよく、縮径の
程度（Ｄ−Ｃ）は例えば０．００５〜０．２ｍｍであ
る。
頼性を高めること。 【解決手段】集電端子を兼ねる正極缶の内側に空気拡散
層、撥水膜、正極触媒層及びセパレータが順次積層さ
れ、ゲル状亜鉛負極を充填した負極容器がセパレータを
介して配置され、絶縁ガスケットを介して正極缶開口部
を内方に屈曲させて密封口したボタン形空気亜鉛電池で
あって、正極触媒層が配置された部位の正極缶側壁を縮
径したことによって、正極缶内壁と正極触媒層との接触
が安定化し、内部抵抗の突発的な上昇を防ぐ。その結
果、電池の信頼性を高め、放電特性においても安定した
結果を得ることができる。縮径する部位は正極缶底面か
らセパレータ配置部位まで（Ａ）としてもよく、縮径の
程度（Ｄ−Ｃ）は例えば０．００５〜０．２ｍｍであ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はボタン形空気亜鉛電
池に関し、特に高容量化に対処して電池信頼性を高める
ように改良したボタン形空気亜鉛電池に関する。
池に関し、特に高容量化に対処して電池信頼性を高める
ように改良したボタン形空気亜鉛電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】正極作用物質に空気中の酸素、負極にゲ
ル状亜鉛、電解液にアルカリ水溶液を用いた空気亜鉛電
池は、主に補聴器、ページャー用として製品化されてき
た。その構造は一般に図３に示すような構成となってい
る。
ル状亜鉛、電解液にアルカリ水溶液を用いた空気亜鉛電
池は、主に補聴器、ページャー用として製品化されてき
た。その構造は一般に図３に示すような構成となってい
る。
【０００３】すなわち、図３は外径１１．６ｍｍ、総高
５．４ｍｍのボタン形空気亜鉛電池ＰＲ４４の断面図で
ある。この図において、１は集電端子を兼ね缶底部に段
部を有する正極缶で、缶底部に直径０．５ｍｍの２個の
空気孔２を有する。缶底部の上に空気拡散層３、撥水膜
４、正極５が順次配置されている。正極５は活性炭など
の触媒粉を粘着材と共に混合してシート状に成形し、金
属網と一体化して触媒層としたものである。正極５の上
に、ポリアミド樹脂からなる絶縁ガスケット９が装着さ
れかつゲル状亜鉛負極７を充填した負極容器８が、厚さ
５０μｍのセパレータ６を介して、図のように嵌合され
ている。そして、正極缶の開口縁を内方に屈曲させるこ
とにより、正極缶１を密封口している。
５．４ｍｍのボタン形空気亜鉛電池ＰＲ４４の断面図で
ある。この図において、１は集電端子を兼ね缶底部に段
部を有する正極缶で、缶底部に直径０．５ｍｍの２個の
空気孔２を有する。缶底部の上に空気拡散層３、撥水膜
４、正極５が順次配置されている。正極５は活性炭など
の触媒粉を粘着材と共に混合してシート状に成形し、金
属網と一体化して触媒層としたものである。正極５の上
に、ポリアミド樹脂からなる絶縁ガスケット９が装着さ
れかつゲル状亜鉛負極７を充填した負極容器８が、厚さ
５０μｍのセパレータ６を介して、図のように嵌合され
ている。そして、正極缶の開口縁を内方に屈曲させるこ
とにより、正極缶１を密封口している。
【０００４】近年、かかる空気電池に対して、より高容
量化の要求が高まっており、また耳穴補聴器用への需要
とともに、より高い信頼性の要求が高まっている。高容
量化に対しては正極触媒層を薄肉化することで負極容積
を増大させて高容量化とする試みがなされているが、正
極触媒層を薄肉化したことにより集電端子を兼ねる正極
缶と触媒層及び金属集電体との接触面積が小さくなり内
部抵抗が高くなるといった不具合が生じていた。そこ
で、それを解消させるために、膨張黒鉛などの導電材を
正極触媒層に添加して内部抵抗の上昇を抑えることが行
なわれた（特願平１０−３７０３８０）。
量化の要求が高まっており、また耳穴補聴器用への需要
とともに、より高い信頼性の要求が高まっている。高容
量化に対しては正極触媒層を薄肉化することで負極容積
を増大させて高容量化とする試みがなされているが、正
極触媒層を薄肉化したことにより集電端子を兼ねる正極
缶と触媒層及び金属集電体との接触面積が小さくなり内
部抵抗が高くなるといった不具合が生じていた。そこ
で、それを解消させるために、膨張黒鉛などの導電材を
正極触媒層に添加して内部抵抗の上昇を抑えることが行
なわれた（特願平１０−３７０３８０）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、正極触
媒層に導電材を添加することで内部抵抗は低下するもの
の、実際の電池製造上、突発的に内部抵抗の上昇が見ら
れることが多々確認されていた。これは、正極触媒層を
正極缶に収容する際、正極触媒層と正極缶との接触面積
が安定せずにばらつきが生じ、接触面積が小さい場合に
内部抵抗が上昇することによるものであることがわかっ
た。また、密封口させるために正極缶の開口縁を屈曲さ
せる際、正極触媒層が配置された正極缶外径部が僅かな
がら拡大変形し、正極触媒層との接触面積を小さくして
いるという傾向があり、それも一因と思われる。また、
正極触媒層とそれを収容する正極缶とのクリアランスを
小さくすることで両者の接触は良好になるものの、正極
触媒層を正極缶に挿入する際のコントロールが困難であ
るという問題があって、内外径の差をなるべく大きく取
らざるを得ないという事情もある。これらの原因で内部
抵抗が上昇し、放電特性等に悪影響を与えている。
媒層に導電材を添加することで内部抵抗は低下するもの
の、実際の電池製造上、突発的に内部抵抗の上昇が見ら
れることが多々確認されていた。これは、正極触媒層を
正極缶に収容する際、正極触媒層と正極缶との接触面積
が安定せずにばらつきが生じ、接触面積が小さい場合に
内部抵抗が上昇することによるものであることがわかっ
た。また、密封口させるために正極缶の開口縁を屈曲さ
せる際、正極触媒層が配置された正極缶外径部が僅かな
がら拡大変形し、正極触媒層との接触面積を小さくして
いるという傾向があり、それも一因と思われる。また、
正極触媒層とそれを収容する正極缶とのクリアランスを
小さくすることで両者の接触は良好になるものの、正極
触媒層を正極缶に挿入する際のコントロールが困難であ
るという問題があって、内外径の差をなるべく大きく取
らざるを得ないという事情もある。これらの原因で内部
抵抗が上昇し、放電特性等に悪影響を与えている。
【０００６】本発明は、上記問題に対処してなされたも
ので、ボタン形空気亜鉛電池の信頼性を高めることを目
的とし、特に高容量化に対処して上記信頼性を高めるこ
とを目的とするものである。
ので、ボタン形空気亜鉛電池の信頼性を高めることを目
的とし、特に高容量化に対処して上記信頼性を高めるこ
とを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、集電
端子を兼ねる正極缶の内側に空気拡散層、撥水膜、正極
触媒層及びセパレータが順次積層され、ゲル状亜鉛負極
を充填した負極容器がセパレータを介して配置され、絶
縁ガスケットを介して正極缶開口部を内方に屈曲させて
密封口したボタン形空気亜鉛電池において、正極触媒層
が配置された部位の正極缶側壁が縮径されていることを
特徴とする。
端子を兼ねる正極缶の内側に空気拡散層、撥水膜、正極
触媒層及びセパレータが順次積層され、ゲル状亜鉛負極
を充填した負極容器がセパレータを介して配置され、絶
縁ガスケットを介して正極缶開口部を内方に屈曲させて
密封口したボタン形空気亜鉛電池において、正極触媒層
が配置された部位の正極缶側壁が縮径されていることを
特徴とする。
【０００８】本発明のボタン形空気亜鉛電池では、正極
触媒層が配置された部位の正極缶側壁が縮径されている
ので、正極缶と正極触媒層との接触面積を安定させるこ
とができ、内部抵抗の突発的な上昇を抑えることができ
る。
触媒層が配置された部位の正極缶側壁が縮径されている
ので、正極缶と正極触媒層との接触面積を安定させるこ
とができ、内部抵抗の突発的な上昇を抑えることができ
る。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に実施の形態を図面を参照
して説明する。 （実施例１）本実施例では、図３に示したボタン型空気
亜鉛電池において、正極触媒層の外径が１０．９０ｍ
ｍ、正極缶の内径が１１．２０ｍｍ、外径が１１．５０
ｍｍである。図１に示すように、該正極触媒層を該正極
缶に収容する際、該正極缶をガイド１０により正極缶内
径を１０．９０ｍｍに横締めさせた。常法により負極缶
を配置した後、これをφ１１．４０、Ｒ１．５のクリン
プ型で正極缶開口縁を内側に屈曲させた。その結果、図
２で示される高さＡの部分、すなわち正極缶底面からそ
の内側に積層されたセパレータまでの部分の正極缶外径
はＣとなり、それ以外の部分、すなわち縮径しなかった
部分の正極缶外径はＤとなり、ＣとＤとの差が０．２０
ｍｍである電池が得られた。
して説明する。 （実施例１）本実施例では、図３に示したボタン型空気
亜鉛電池において、正極触媒層の外径が１０．９０ｍ
ｍ、正極缶の内径が１１．２０ｍｍ、外径が１１．５０
ｍｍである。図１に示すように、該正極触媒層を該正極
缶に収容する際、該正極缶をガイド１０により正極缶内
径を１０．９０ｍｍに横締めさせた。常法により負極缶
を配置した後、これをφ１１．４０、Ｒ１．５のクリン
プ型で正極缶開口縁を内側に屈曲させた。その結果、図
２で示される高さＡの部分、すなわち正極缶底面からそ
の内側に積層されたセパレータまでの部分の正極缶外径
はＣとなり、それ以外の部分、すなわち縮径しなかった
部分の正極缶外径はＤとなり、ＣとＤとの差が０．２０
ｍｍである電池が得られた。
【００１０】（実施例２）正極触媒層を正極缶に収容す
る際、該正極缶を正極缶内径を１１．００ｍｍに横締め
した以外は、上記実施例１と同様にして電池を作成し、
ＣとＤの差が０．１ｍｍである電池が得られた。
る際、該正極缶を正極缶内径を１１．００ｍｍに横締め
した以外は、上記実施例１と同様にして電池を作成し、
ＣとＤの差が０．１ｍｍである電池が得られた。
【００１１】（実施例３）正極触媒層を正極缶に収容す
る際、該正極缶を正極缶内径を１１．０９５ｍｍに横締
めした以外は、上記実施例１と同様にして電池を作成
し、ＣとＤの差が０．００５ｍｍである電池が得られ
た。
る際、該正極缶を正極缶内径を１１．０９５ｍｍに横締
めした以外は、上記実施例１と同様にして電池を作成
し、ＣとＤの差が０．００５ｍｍである電池が得られ
た。
【００１２】（比較例１）上記各実施例と同じく外径１
０．９０ｍｍの正極触媒層を用い、上記と同じ正極缶に
これを収容し、収容の際正極缶を横締めしないで、それ
以外は実施例１と同様にして電池を作成した。この場合
は正極缶を横締めしていないので、ＣとＤは同寸法であ
る。
０．９０ｍｍの正極触媒層を用い、上記と同じ正極缶に
これを収容し、収容の際正極缶を横締めしないで、それ
以外は実施例１と同様にして電池を作成した。この場合
は正極缶を横締めしていないので、ＣとＤは同寸法であ
る。
【００１３】（比較例２）上記実施例１の電池におい
て、正極缶の横締めをＡ部分だけではなく、ＡとＢの全
部、すなわち正極缶外周高さ方向全体について行なっ
た。
て、正極缶の横締めをＡ部分だけではなく、ＡとＢの全
部、すなわち正極缶外周高さ方向全体について行なっ
た。
【００１４】上記実施例１〜３及び比較例１〜２のそれ
ぞれ１００個について、内部抵抗の平均値と最大値を測
定した。さらに１００個中の３０個について、６２０Ω
連続放電（Ｅ．Ｖ＝０．９Ｖ）の放電持続時間を調べ、
その平均持続時間と最短時間を出した。これらの結果を
表１に示す。
ぞれ１００個について、内部抵抗の平均値と最大値を測
定した。さらに１００個中の３０個について、６２０Ω
連続放電（Ｅ．Ｖ＝０．９Ｖ）の放電持続時間を調べ、
その平均持続時間と最短時間を出した。これらの結果を
表１に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１の結果に示されるように、実施例１〜
３では内部抵抗の突発的な上昇はなく、内部抵抗値のば
らつきも少ない。その結果、放電特性においても安定し
た結果を得ることができている。一方、横締めをしない
比較例１では、突発的な内部抵抗の上昇がみられ、平均
値も実施例に比べ高い。その結果、放電特性において平
均持続時間は実施例よりも短く、極端に短いものも発生
している。
３では内部抵抗の突発的な上昇はなく、内部抵抗値のば
らつきも少ない。その結果、放電特性においても安定し
た結果を得ることができている。一方、横締めをしない
比較例１では、突発的な内部抵抗の上昇がみられ、平均
値も実施例に比べ高い。その結果、放電特性において平
均持続時間は実施例よりも短く、極端に短いものも発生
している。
【００１７】また、比較例２ではクリンプ型で正極缶全
体を縮径しているので、正極触媒層と正極缶の接触は安
定し、内部抵抗の上昇は見られていないが、正極缶全体
を縮径した結果、内容積が低下し、それによって放電容
量の低下が見られた。また封口性の低下による漏液も見
られた。
体を縮径しているので、正極触媒層と正極缶の接触は安
定し、内部抵抗の上昇は見られていないが、正極缶全体
を縮径した結果、内容積が低下し、それによって放電容
量の低下が見られた。また封口性の低下による漏液も見
られた。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ボタン形空気亜鉛電池における内部抵抗の突発的な上昇
を抑え、電池の信頼性を高めることができる。
ボタン形空気亜鉛電池における内部抵抗の突発的な上昇
を抑え、電池の信頼性を高めることができる。
【図１】本発明のボタン形空気亜鉛電池を製作する際の
正極缶を縮径する方法を示す図。
正極缶を縮径する方法を示す図。
【図２】本発明の一実施例であるボタン形空気亜鉛電池
の各部位の外径を示す図。
の各部位の外径を示す図。
【図３】ボタン形空気亜鉛電池の断面図。
１…正極缶、２…空気孔、３…空気拡散層、４…撥水
膜、５…正極、６…セパレータ、７…ゲル状亜鉛負極、
８…負極容器、９…絶縁ガスケット。
膜、５…正極、６…セパレータ、７…ゲル状亜鉛負極、
８…負極容器、９…絶縁ガスケット。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大橋 真智 東京都品川区南品川三丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 (72)発明者 甲田 仁 東京都品川区南品川三丁目４番10号 東芝 電池株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA03 AA09 DD15 DD26 5H032 AA01 AS03 CC01 HH04
Claims (4)
- 【請求項１】 集電端子を兼ねる正極缶の内側に空気拡
散層、撥水膜、正極触媒層及びセパレータが順次積層さ
れ、ゲル状亜鉛負極を充填した負極容器がセパレータを
介して配置され、絶縁ガスケットを介して正極缶開口部
を内方に屈曲させて密封口したボタン形空気亜鉛電池に
おいて、正極触媒層が配置された部位の正極缶側壁が縮
径されていることを特徴とするボタン形空気亜鉛電池。 - 【請求項２】 縮径された範囲が正極缶底面からセパレ
ータ配置部位までである請求項１記載のボタン形空気亜
鉛電池。 - 【請求項３】 正極触媒層の径と正極触媒層が配置され
た部位の正極缶側壁の内径との差が０〜０．２ｍｍであ
る請求項１記載のボタン形空気亜鉛電池。 - 【請求項４】 縮径された正極缶の外径と縮径されない
部分の正極缶の外径との差が０．００５〜０．２ｍｍで
ある請求項１記載のボタン形空気亜鉛電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000104870A JP2001291496A (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | ボタン形空気亜鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000104870A JP2001291496A (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | ボタン形空気亜鉛電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001291496A true JP2001291496A (ja) | 2001-10-19 |
Family
ID=18618339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000104870A Withdrawn JP2001291496A (ja) | 2000-04-06 | 2000-04-06 | ボタン形空気亜鉛電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001291496A (ja) |
-
2000
- 2000-04-06 JP JP2000104870A patent/JP2001291496A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070326 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20081210 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20100616 |