JP2001307739A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
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-
- Y02E60/12—
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
とするものである。 【解決手段】 酸化銀もしくは二酸化マンガンを正極活
物質とする正極合剤1が配された正極缶2と亜鉛又は亜
鉛合金粉末を負極活物質とする負極合剤3が配され、外
周に折り返し部4a及び折り返し底部4bを有し、内面
が銅より成る負極カップ4とをガスケット6を介して密
封すると共にこの正極合剤1とこの負極合剤3と間にセ
パレータ5を配し、アルカリ電解液を注入したアルカリ
電池であって、この負極カップ4の折り返し部4a及び
折り返し底部4bを含まない内面領域にすずめっき層1
0を設けたものである。
Description
上計算機等の小型電子機器に使用されるコイン形及びボ
タン形のアルカリ電池に関する。
の小型電子機器に使用されているコイン形及びボタン形
のアルカリ電池では、負極合剤に亜鉛又は亜鉛合金粉末
に水銀をアマルガム化した汞化亜鉛を使用することによ
り、亜鉛又は亜鉛合金粉末から発生する水素ガスH2 及
び亜鉛又は亜鉛合金粉末が集電体とアルカリ電解液を介
して接触することにより集電体から発生する水素ガスH
2 を抑制するようにしている。
は亜鉛合金粉末がアルカリ電解液に溶解する反応であり
酸化されて水酸化亜鉛又は酸化亜鉛に変化するときの反
応である。
化亜鉛を使用することにより、容量保存性の低下、内圧
の上昇による耐漏液性の低下、更にこのアルカリ電池の
膨れや破裂を抑制する効果がある。
質の禁止又は削減という社会的意識の高まりから、この
コイン形及びボタン形のアルカリ電池でも水銀の削減、
全廃の要求が強くなってきた。
電体とアルカリ電解液を介して接触することにより、集
電体から水素ガスH2 が発生するが、従来この水素ガス
H2の発生を抑制するのに、この集電体の銅よりも水素
過電圧の高い金属であるすずSn、インジウムIn等の
1種以上の金属や合金系をこの集電体の銅面にめっきや
貼り合わせる技術が研究されてきた。
負極カップとして使用される三層クラッド材の銅面にす
ずSn、インジウムIn等の1種以上の金属や合金系を
冷間圧延して貼り合わせる技術が知られている。
ずSn、インジウムIn等の1種以上の金属や合金系を
貼り合わせたもの又はこの三層クラッド材の銅面の全面
に亘って、このすずSn、インジウムIn等をめっきし
たものをこの負極カップとして使用したときには、この
負極カップの折り返し部及び折り返し底部にもこのすず
Sn、インジウムIn等が被着されることとなる。
効果があるが、このすずSn、インジウムIn等はアル
カリ電解液の這い上がり(クリープ現象)が銅よりも大
きく、耐漏液性を低下させる原因となる。
コイン形及びボタン形のアルカリ電池は、市販されてい
ない。
いコイン形及びボタン形のアルカリ電池を提案せんとす
るものである。
酸化銀もしくは二酸化マンガンを正極活物質とする正極
合剤が配された正極缶と亜鉛又は亜鉛合金粉末を負極活
物質とする負極合剤が配され、外周に折り返し部及び折
り返し底部を有し、内面が銅より成る負極カップとをガ
スケットを介して密封すると共にこの正極合剤とこの負
極合剤と間にセパレータを配し、アルカリ電解液を注入
したアルカリ電池であって、この負極カップの折り返し
部及び折り返し底部を含まない内面領域にすずめっき層
を設けたものである。
っき層を設けたので水素ガスの発生の抑制の効果がある
と共にこの負極カップの折り返し部及び折り返し底部に
はすずめっき層を設けないので、アルカリ電解液の這い
上がり(クリープ現象)が増大せず耐漏液性が低下する
ことがない。
カリ電池の実施の形態の例につき説明しよう。
マンガンを正極活物質とする正極合剤を示し、本例にお
いてはこの正極合剤1をコイン状のペレットに成形す
る。このコイン状のペレットの正極合剤1をステンレス
スチール板にニッケルめっきを施した正極端子を兼ねた
正極缶2に配する。
物質とし、アルカリ電解液例えば水酸化ナトリウム水溶
液又は水酸化カリウム水溶液、増粘剤等からなり、水銀
を含まないジェル状の負極合剤を示し、この負極合剤3
を負極端子を兼ねた負極カップ4に配する。
布、セロファン及びポリエチレンをグラフト重合した膜
の3層からなるセパレータ5を配する。このセパレータ
5にアルカリ電解液例えば水酸化ナトリウム水溶液又は
水酸化カリウム水溶液を含浸する如くする。
5の上部と負極カップ4の外周の折り返し部4a及び折
り返し底部4bと間にナイロン製のガスケット6を配し
て、この正極缶2と負極カップ4とをカシメて密封する
如くする。
図2に示す如くニッケル7、ステンレス8及び銅9の三
層クラッド材により形成し、外周に折り返し部4aを形
成する如くする。
のこの折り返し部4a及び折り返し底部4bを含まない
内面領域の銅9上に、銅よりも水素過電圧の高いすずS
nをめっきし、すずめっき層10を設けたものである。
如く、負極カップ4の折り返し部4a及び折り返し底部
4bを含まない内面領域に設けるようにすれば良く、図
3のようにプレス加工前の三層クラッド材の銅9面にす
ずめっきを施してすずめっき層10を設けても良いし、
この負極カップ4をプレス加工した後に、この負極カッ
プ4の内面に無電解すずめっき液を滴下して、このすず
めっき層10を設けても良い。また、この負極カップ4
の内面の銅9面全体にすずめっき層を施したものから、
この折り返し部4a及び折り返し底部4bのすずめっき
層を剥離するようにしても良い。
(耐漏液性)の実施例1〜5に示す如く、負極カップ4
の内面に銅より水素過電圧の高いすずめっき層10を設
けたので、水素ガスの発生を抑制することができると共
に負極カップ4の折り返し部4a及び折り返し底部4b
に、ガスケット6のシール部分のアルカリ電解液の這い
上がりのすずめっき層より小さい銅9面を残しているの
で、耐漏液性を確保することができる。
は、負極カップ4を以下のように形成したものである。
まずこの負極カップ4を形成しようとするニッケル、ス
テンレス(SUS304)及び銅からなる厚さ0.2m
mの三層クラッド材11に図3に示す如く、位置決め用
の孔12を設ける。この三層クラッド材11に位置決め
用の孔12を設けるのは、マスキングテープ13への孔
あけの際の位置決めと負極カップ4をプレス加工する際
の位置決めのためである。
スキングテープ13を貼る。次にこのマスキングテープ
13に直径5.5mmの孔14を9mmピッチであけ
る。
テープ13に形成した孔14部に電解めっきを0.3A
で10秒間行った。次に純水にて水洗し、エアー乾燥し
た後、このマスキングテープ13を剥がし、仕上げ洗浄
を行い、乾燥し、銅面の所定位置にすずめっき層10を
設けた三層クラッド材11を得た。
に示す如きアルカリ電池例えばSR626SWの負極カ
ップ4を製作し、折り返し部4a及び折り返し底部4b
を含まない内面領域に厚さ0.17μmのすずめっき層
10が設けられた負極カップ4を得た。ここでは電解め
っきを行ったが、この代わりに無電解めっきであっても
良い。
用して、図1に示す如きボタン形のアルカリ電池を製作
したものである。即ち図1に示す如き正極缶2に、28
重量%の水酸化ナトリウム水溶液のアルカリ電解液を注
入し、次に酸化銀、二酸化マンガン、グラファイト、四
フッ化ポリエチレンからなる正極合剤1をコイン状に成
形したペレットを入れ、この正極合剤1に、このアルカ
リ電解液を吸収させる如くする。
に打ち抜いたグラフト重合したポリエチレンとセロハン
をラミネートしたフィルムと不織布との3層から成るセ
パレータ5を装填し、このセパレータ5上に66ナイロ
ンに610ナイロンを塗布したガスケット6を装填す
る。
量%の水酸化ナトリウム水溶液のアルカリ電解液を滴下
して含浸する。このセパレータ5の不織布上に、水銀を
含まないアルミニウム、インジウム、ビスマスを含む亜
鉛合金粉、増粘剤、水酸化ナトリウム水溶液からなるジ
ェル状の負極合剤3を載置し、この負極合剤3上に上述
負極カップ4を装填する。
シメて、ボタン形のアルカリ電池例えばSR626SW
を作製し、実施例1のアルカリ電池を得た。
リ電池は以下述べる通りである。まずニッケル、ステン
レス(SUS304)及び銅からなる厚さ0.2mmの
3層クラッド材をプレス加工して、アルカリ電池例えば
SR626SW用の図2に示す如き負極カップ4を作成
する。
(株)高純度化学研究所製の無電解すずめっき液(GL
S−500B)を15μl滴下する。この負極カップ4
内に滴下するすずめっき液を15μlとしたのは、折り
返し部4a及び折り返し底部4bにめっき層が施されな
いようにするためである。
分間行なった。次に流水で5分間洗浄し、エタノール中
に2分間浸漬した後、60℃乾燥機中で15分間乾燥し
た。
し部4a及び折り返し底部4bを含まない内面領域にす
ずめっき層10が設けられている負極カップ4を得た。
このときのすずめっき層10の厚さは0.15μmであ
った。
カップ4を使用し、その他は実施例1と同様にして作製
したボタン形のアルカリ電池例えばSR626SWであ
る。
は以下述べる通りである。この実施例3の負極カップ4
は、実施例1と同様にして電解めっきを0.6Aで30
秒間行ない銅9面の所定位置にすずめっき層を形成した
3層クラッド材を得、この3層クラッド材をプレス加工
して図2に示す如き、折り返し部4a及び折り返し底部
4bを含まない内面領域に厚さ0.77μmのすずめっ
き層10を設けたものである。
カップ4を使用し、その他は実施例1と同様にして作製
したボタン形のアルカリ電池例えばSR626SWであ
る。
は、実施例1と同様にして電解めっきを0.6Aで1分
間行ない銅9面の所定位置にすずめっき層を形成した3
層クラッド材を得、この3層クラッド材をプレス加工し
て、図2に示す如き、折り返し部4a及び折り返し底部
4bを含まない内面領域に厚さ1.49μmのすずめっ
き層10を設けたものである。
カップ4を使用し、その他は実施例1と同様にして作製
したボタン形のアルカリ電池例えばSR626SWであ
る。
は、実施例1と同様にして電解めっきを1.2Aで1分
間行ない銅9面の所定位置にすずめっき層を形成した3
層クラッド材を得、この3層クラッド材をプレス加工し
て、図2に示す如き、折り返し部4a及び折り返し底部
4bを含まない内面領域に厚さ3.74μmのすずめっ
き層10を設けたものである。
カップ4を使用し、その他は実施例1と同様にして作製
したボタン形のアルカリ電池例えばSR626SWであ
る。
4にすずめっき層を設けない外は実施例1と同様に作製
したアルカリ電池である。
4の内面の銅9面の全域に亘って即ち折り返し部4a及
び折り返し底部4bにも無電解めっきを施し、厚さ0.
15μmのめっき層をこの負極カップ4の内面の全域に
設けた外は実施例1と同様に作製したアルカリ電池であ
る。
のアルカリ電池を5個づつ用意し、30kΩの負荷で終
止電圧1.4Vまで放電し放電容量を調査し、初度の放
電容量を得た。次に、60℃の環境下で保存し、20日
後、40日後、60日後、80日後、100日後の放電
容量を調べた。
4a及び折り返し底部4bを含まない内面領域にすずめ
っき層10が設けられている負極カップ4を使用した実
施例1〜実施例5のアルカリ電池はいずれも、すずめっ
き層10を設けない負極カップを使用した比較例1のア
ルカリ電池に比較して60℃環境下で保存後の容量が向
上している。この場合、この負極カップ4のすずめっき
層10の厚さは0.15μm以上であれば良い。
夫々のアルカリ電池を20個づつ用意し、温度45℃、
相対湿度93%の環境下で保存し、100日後、120
日後、140日後、160日後の漏液発生率を調べた。
4a及び折り返し底部4bを含まない内面領域にすずめ
っき層10が設けられている負極カップ4を使用した実
施例1〜5のアルカリ電池はいずれも、すずめっき層1
0を設けない負極カップを使用した比較例1のアルカリ
電池に比較して45℃、相対湿度93%の環境下で保存
したときの漏液発生率が減少している。
及び折り返し底部4bにもすずめっき層を設けた負極カ
ップを使用した比較例2のアルカリ電池は、60℃環境
下で保存後の容量は表1に示す如くこの実施例1〜5の
アルカリ電池と同等であるが、温度45℃、相対湿度9
3%の環境下で保存したときには漏液発生が、この実施
例1〜5より大きくなっている。
4の内面に銅よりも水素過電圧の高いすずめっき層10
を設けたので、水素ガスH2 の発生を抑制することがで
きると共にこの負極カップ4の折り返し部4a及び折り
返し底部4bに、ガスケット6のシール部分のアルカリ
電解液の這い上がりのすずめっき層より小さい銅9面を
残しているので、耐漏液性を確保することができる。
返し部4a及び折り返し底部4bを含まない内面領域に
すずめっき層10を設けることにより、水銀を使用しな
くとも水素ガスH2 の発生を抑制し、保存性の劣化を抑
え、アルカリ電池の内圧の上昇による漏液及びアルカリ
電解液の這い上がりによる漏液発生を抑制することがで
きる。
明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成が採り
得ることは勿論である。
部及び折り返し底部を含まない内面領域にすずめっき層
を設けたので、水銀を使用することなく、水素ガスの発
生を抑制し、保存性の劣化を抑え、このアルカリ電池の
内圧の上昇による漏液及びアルカリ電解液の這い上がり
による漏液発生を抑制することができる利益がある。
面図である。
‥負極カップ、4a‥‥折り返し部、4b‥‥折り返し
底部、5‥‥セパレータ、6‥‥ガスケット、7‥‥ニ
ッケル、8‥‥ステンレス、9‥‥銅、10‥‥すずめ
っき層
Claims (4)
- 【請求項1】 酸化銀もしくは二酸化マンガンを正極活
物質とする正極合剤が配された正極缶と亜鉛又は亜鉛合
金粉末を負極活物質とする負極合剤が配され、外周に折
り返し部及び折り返し底部を有し、内面が銅より成る負
極カップとをガスケットを介して密封すると共に前記正
極合剤と前記負極合剤と間にセパレータを配し、アルカ
リ電解液を注入したアルカリ電池であって、 前記負極カップの前記折り返し部及び折り返し底部を含
まない内面領域にすずめっき層を設けたことを特徴とす
るアルカリ電池。 - 【請求項2】 請求項1記載のアルカリ電池において、 前記すずめっき層の厚さを0.15μm以上とするよう
にしたことを特徴とするアルカリ電池。 - 【請求項3】 請求項1記載のアルカリ電池において、 前記すずめっき層を前記負極カップのプレス加工前に設
けたことを特徴とするアルカリ電池。 - 【請求項4】 請求項1記載のアルカリ電池において、 前記すずめっき層を前記負極カップのプレス加工後に前
記負極カップの内面に無電解すずめっき液を滴下して設
けるようにしたことを特徴とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000116857A JP2001307739A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000116857A JP2001307739A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | アルカリ電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001307739A true JP2001307739A (ja) | 2001-11-02 |
Family
ID=18628263
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000116857A Pending JP2001307739A (ja) | 2000-04-18 | 2000-04-18 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001307739A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2000
- 2000-04-18 JP JP2000116857A patent/JP2001307739A/ja active Pending
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