JP2002203572A

JP2002203572A - 積層乾電池の製造方法

Info

Publication number: JP2002203572A
Application number: JP2000403112A
Authority: JP
Inventors: Isao Kubo; 勲久保; Tsutomu Ishida; 努石田; Keiji Ogino; 桂治荻野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】従来よりも多くの電解液を注入することので
きる積層乾電池を提供すること。【解決手段】（Ａ）熱収縮性チューブに、負極板と、
皿状セパレータと、上部および下部に凸部を有する正極
合剤成形体とを順に配置する工程、（Ｂ）前記皿状セパ
レータと前記正極合剤成形体との間に電解液を注入する
工程、（Ｃ）前記熱収縮性チューブを熱収縮させて素電
池を得る工程、ならびに（Ｄ）前記素電池を複数個積層
して積層体を得る工程を含む積層乾電池の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層乾電池の製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は、従来の積層乾電池を構成する素
電池の製造工程を説明する図であり、素電池の概略縦断
面図を示している。従来の素電池は、図６の（１）に示
すように、熱収縮性チューブ１１内に接着した負極板１
２上に、皿状セパレータ１３、および上部に凸部１４ａ
を有する正極合剤成形体１４を順に配置し、矢印で示す
位置から電解液を注入した後、図６の（２）に示すよう
に熱収縮性チューブ１１を加熱により収縮させることに
よって作製する。

【０００３】しかし、この場合、注入できる電解液の量
が制限され、さらに多くの電解液を注入することは不可
能であった。もし、電解液を無理に補充、注入すると、
正極合剤成形体１４の肩部（端部）および凸部１４ａが
膨潤し、潰れてしまい、その結果、熱収縮性チューブ１
１を熱収縮させたときに、得られる素電池の形状が歪ん
でしまうという問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、構
成部材の形状を設計変更し、正極合剤成形体の膨潤によ
る潰れを招くことなく、従来よりも多くの電解液を注入
することのできる積層乾電池を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、（Ａ）熱収縮
性チューブに、負極板と、皿状セパレータと、上部およ
び下部に凸部を有する正極合剤成形体とを順に配置する
工程、（Ｂ）前記皿状セパレータと前記正極合剤成形体
との間に電解液を注入する工程、（Ｃ）前記熱収縮性チ
ューブを熱収縮させて素電池を得る工程、ならびに
（Ｄ）前記素電池を複数個積層して積層体を得る工程を
含む積層乾電池の製造方法に関する。前記方法において
は、前記工程（Ｄ）において前記積層体を上下からに加
圧し、前記素電池内の正極合剤成形体を成型して下部の
凸部を平坦化する工程を含むのが有効である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明を、図面を参照しながら、
工程順に説明する。図１は、本発明の積層乾電池を構成
する素電池の製造方法を説明するための工程図であり、
それぞれ素電池の概略縦断面図を示している。また、図
２は、素電池を積層して得られる本発明の積層乾電池の
概略縦断面図である。まず、工程（Ａ）において用いる
熱収縮性チューブ１は、底部に内側方向に鍔部１ａを有
し、開口部１ｂを形成している。

【０００７】この鍔部１ａの部分には、負極板２が接着
され、この上に皿状セパレータ３と上部および下部に凸
部を有する正極合剤成形体４とを順に配置する。上記熱
収縮性チューブ１、負極板２および皿状セパレータ３と
しては、従来のものを用いることができる。ただし、本
発明において用いる正極合剤成形体４は、特定の形状を
有する。すなわち、図１の（１）に示すように、正極合
剤成形体４の本体部の上部および下部に凸部４ａ設ける
のである。

【０００８】このように、上部および下部に凸部を設け
ると、正極合剤成形体の容積が小さくなり、従来のもの
よりも正極合剤量が少なくなって、得られる電池の容量
が下がるとも考えられる。しかし、本発明においては、
正極合剤成形体を作製する際に加える圧力を大きくし、
密度を増加させることによってこのような問題を回避す
ることができる。

【０００９】つぎに、工程（Ｂ）として、図１の（２）
に示すように、皿状セパレータ３と正極合剤成形体４と
の間に電解液を注入する。上述のように、従来の正極合
剤成形体は、上部にのみ凸部を有していてセパレータと
の間に隙間がないため、注入できる電解液の量が制限さ
れていた。これに対し、本発明に係る積層乾電池を構成
する素電池においては、正極合剤成形体４の下部と皿状
セパレータ３との間に、凸部が存在することによって隙
間（液溜め）が形成されており、従来よりも多い量の電
解液を注入することができる。

【００１０】また、従来の正極合剤成形体を用いた場合
は液溜めがないため、多くの電解液を注入しようとする
と、電解液が正極合剤成形体の上部にまで上がってしま
い、上面の肩部（端部）が膨潤して崩れやすくなる。そ
して、膨潤した正極合剤成形体部分が脱落することによ
り、内部ショートなどを起こすという問題がある。これ
に対し、本発明によれば、増加分の電解液を液溜めに保
持することができ、たとえ正極合剤成形体が膨潤して脱
落する部分があったとしても、液溜め内に脱落するだけ
であるため、内部ショートなどの問題を発生しない。

【００１１】工程（Ｃ）においては、図１の（３）に示
すように、熱収縮性チューブ１を加熱により熱収縮させ
て素電池５を得る。そして、上記工程（Ａ）〜（Ｃ）に
おいて複数個の素電池５を作製し、積層して積層体を得
る。図２に、この積層体６の概略縦断面図を示す。

【００１２】ここで、工程（Ｄ）においては、積層体６
の上面部に正極集電板として亜鉛板をのせ、上下方向か
ら加圧し、素電池５内の正極合剤成形体４を圧縮し、特
に下部の凸部を押し込んでもよい。図３に、積層体６を
上下から加圧することによって、正極合剤成形体４の下
部の凸部４ａを押し込んだ後の積層体６の概略縦断面図
を示す。このように圧縮成形すると、正極合剤成形体４
の容積がさらに減少し、単位体積当たりの容量が高い積
層乾電池を実現することができる。

【００１３】ここで、図７に、上記積層体を用いて構成
した積層乾電池の概略縦断面図を示す。以上のようにし
て得られる積層体を、例えば軟化点が７０〜８０℃のワ
ックス、さらにポリ塩化ビニル、ポリプロピレンまたは
ポリエチレンテレフタレートなどの熱収縮性チューブ２
１で被覆し、熱収縮性チューブ２１を熱収縮させてその
上下端縁を積層体の上下周縁部に密着させる。そして、
この積層体を外装缶２２に挿入した後、正極側に端子板
２３を設置し、また、負極側に底板２４を設置する。最
後に、外装缶２２の上下端の縁を屈曲させて端子板２３
および底板２４を締め付ける。

【００１４】端子板２３に設けられた正極端子２５と連
結するリード板２６は、正極集電板７と接続している。
また、あらかじめ外装缶２２に挿入され、最下層の素電
池の負極から積層体に沿って正極集電板７の上面まで連
なる負極リード板２７は、素電池の負極および端子板２
３に設けられた負極端子２８と接続している。以下に、
実施例に代表させて本発明をより詳しく説明するが、本
発明は、これらのみに限定されるものではない。

【００１５】

【実施例】《実施例》二酸化マンガンとアセチレンブラ
ックを５：１の重量比で配合した正極活物質７０重量
部、酸化亜鉛１重量部および３０モル％の塩化亜鉛水溶
液１９重量部を均一に混合し、正極合剤を得た。つい
で、得られた正極合剤を用い、図４に示すような形状の
正極合剤成形体を作製した。図４の（１）は本実施例で
作製した正極合剤成形体の上面図を示し、図４の（２）
は本実施例で作製した正極合剤成形体の側面図を示す。
ここでは、ａを７．０ｍｍ、ｂを１２．５ｍｍ、ｃを２
０．０ｍｍ、ｄを１１．５ｍｍ、ｅを０．５０ｍｍ、ｆ
を５．５０ｍｍとした。

【００１６】そして、この正極合剤成形体を包含し得る
ポリ塩化ビニル製の熱収縮性チューブと、片面に炭素被
膜を有する亜鉛板からなる負極板と、負極板側に対向す
る片面に糊料を塗布した紙製の皿状セパレータを用い、
図１に示した製造方法にしたがって、本発明に係る素電
池を得、この素電池を６個積層して本発明に係る９Ｖの
積層乾電池１を作製した。

【００１７】《比較例》実施例１と同様にして得た正極
合剤を用い、図４に示すような形状の正極合剤成形体を
作製した。図５の（１）は本比較例で作製した正極合剤
成形体の上面図を示し、図５の（２）は本比較例で作製
した正極合剤成形体の側面図を示す。ここでは、ａ〜ｆ
の寸法を実施例のものと同じ大きさにしたが、下部に凸
部を設けなかった。そして、この正極合剤成形体を包含
し得るポリ塩化ビニル製の熱収縮性チューブと、片面に
炭素被膜を有する亜鉛板からなる負極板と、負極板側に
対向する片面に糊料を塗布した紙製の皿状セパレータを
用い、従来と同様にして素電池を得、この素電池を６個
積層して９Ｖの比較用積層乾電池２を作製した。

【００１８】[評価] 電解液の注入量について上記実施例において得られた素電池に注入できた電解液
の量と、比較例において得られた素電池に注入できた電
解液の量を比較した。比較例における電解液量を１００
とすると、実施例における電解液量は１０５であった。

【００１９】放電性能について上記積層乾電池１および積層乾電池２をそれぞれ１０個
ずつ作製し、２０℃の温度雰囲気下で、１８０Ω、３０
分間／日（終止電圧４．８Ｖ）の条件で、放電試験を行
い、持続時間を測定した。１０個の積層乾電池１および
積層乾電池２について得られた測定値を平均値とし、比
較例の積層乾電池２の平均値を１００として指数で表し
た。結果を表１に示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、従来よ
りも多くの電解液を注入することのできる積層乾電池を
提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の積層乾電池を構成する素電池の製造方
法を説明するための工程図である。

【図２】本発明の素電池を積層して得られる積層体の概
略縦断面図である。

【図３】正極合剤成形体の下部の凸部を押し込んだ後の
積層体の概略縦断面図である。

【図４】本発明の実施例において作製した正極合剤成形
体の形状を示す図である。

【図５】本発明の比較例において作製した正極合剤成形
体の形状を示す図である。

【図６】従来の積層乾電池を構成する素電池の製造工程
を説明する図である。

【図７】本発明の積層乾電池の構成を示す概略縦断面図
である。

【符号の説明】１、１１熱収縮性チューブ１ａ鍔部１ｂ開口部２、１２負極板３、１３皿状セパレータ４、１４正極合剤成形体４ａ，１４ａ凸部５、１５素電池６積層体２１熱収縮性チューブ２２外装缶２３端子板２４底板２５正極端子２６正極リード板２７負極リード板２８負極端子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荻野桂治大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5H025 AA07 BB01 BB06 BB11 CC34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（Ａ）熱収縮性チューブに、負極板と、
皿状セパレータと、上部および下部に凸部を有する正極
合剤成形体とを順に配置する工程、（Ｂ）前記皿状セパ
レータと前記正極合剤成形体との間に電解液を注入する
工程、（Ｃ）前記熱収縮性チューブを熱収縮させて素電
池を得る工程、ならびに（Ｄ）前記素電池を複数個積層
して積層体を得る工程を含む積層乾電池の製造方法。
【請求項２】前記工程（Ｄ）において前記積層体を上
下から加圧し、前記素電池内の正極合剤成形体を成型し
て下部の凸部を平坦化する工程を含む請求項１記載の積
層乾電池の製造方法。