JP2003534639A

JP2003534639A - 亜鉛／空気電池

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Publication number: JP2003534639A
Application number: JP2001587516A
Authority: JP
Inventors: ウイリアム、ジェイ．ワンデロスキー; ゲアリー、エム．サール; バンス、ロジャー、シェパード; ウイリアム、ティー．マックヒュー
Original assignee: ザジレットカンパニー
Priority date: 2000-05-25
Filing date: 2001-05-24
Publication date: 2003-11-18
Also published as: EP1290751A1; CN1430801A; AU2001263434A1; WO2001091225A1; AR028628A1; US6436156B1; CN1233061C

Abstract

(57)【要約】電池の外装（２４０）の内面の一部分に添加された接着シーラント（１４３）を有する亜鉛／空気電池（２１０）に関する。接着シーラント（１４３）は、カソード外装（２４０）の電池の正端子を取り囲む窪みのある環状ステップ（２４５）の内面に付着できる。接着剤は、環状の窪みのあるステップの形状に合致するパターンで付着されることが好ましい。好ましくは四フッ化エチレンの電解質隔壁シートは、前記窪みのあるステップ（２４５）内面に接着パターンで付着され、接着剤は、隔壁の縁部をステップに好都合に接着できる。接着剤は、電池から電解質を漏洩することを阻止する。好ましくは接着剤は、エッチングされたけ所望のパターンを有する板を用い、該エッチングされた板に接着性混合物を充填し、該エッチングに接着剤のパターンをパッドに転送するためエッチングにシリコンパッドを適用し、接着剤のパターンを転写するため、カソード外装ステップ（２４５）の内面にパッドを当接する。好ましくは接着剤は、ポリアミドを含む溶媒を基にした混合物である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、亜鉛を含むアノードと空気カソードと、且つカソードの一部分とカ
ソード外装間に接着シーラントを具備する金属／空気電池に関する。また本発明
は、カソード外装の内面の一部分に接着シーラントを付着させるパッド転送プロ
セスに関する。

【０００２】亜鉛／空気減極電池は、通常プログラム可能な型を含む電子補聴器用電池とし
て使用されるミニチュアボタン電池の形状をしている。このミニチュア電池は、
通常直径約４と１２ｍｍ間、高さ約２と６ｍｍの間のディスク状円筒型をしてい
る。亜鉛空気電池は、また通常のＡＡＡＡ，ＡＡＡ，ＡＡ，ＣとＤサイズのＺｎ
／ＭｎＯ_２アルカリ電池及び更に大きい寸法に相当する寸法の円筒形外装を有す
る若干大きな寸法に製造される。

【０００３】通常ミニチュア亜鉛／空気ボタン電池は、アノード外装（アノード蓋）と、カ
ソード外装（カソード蓋）を備えている。アノード外装とカソード外装はそれぞ
れ密閉端と、開放端を有する。必要な材料が、アノードとカソード外装に装入さ
れた後、アノード外装の開放端は、普通カソード外装の開放端に挿入され、電池
は絞り加工により密閉即ちシールされる。アノード外装は、亜鉛粒子を含む混合
物で充填される。通常亜鉛混合物は、水銀とゲル化剤を含んでおり、電解質が混
合物に添加されたときゲル化される。電解質は通常水酸化カリウムの水性溶液で
あるが、他の水性アルカリ電解質も使用できる。カソード外装の密閉端（外装が
密閉端を上にした縦方向の位置に保持されたとき）は、その中心の付近に持ち上
げられた部分を有する。この持ち上げられた部分は、正端子を形成し、複数の貫
通する空気孔を通常含んでいる。カソード外装の密閉端は、また通常正端子を取
り囲む環状の窪みのあるステップを備えている。

【０００４】カソード外装は、外装の密閉端で持ち上げられた部分（正端子接触領域）の内
面に並ぶ裏打ちされた空気拡散体（空気フィルタ）を有している。空気拡散体は
、紙や多孔質の重合体材料を含む各種の空気透過材料から選択される。空気拡散
体は外装の密閉端の持ち上げられた部分の空気孔に隣接して設置される。通常二
酸化マンガン微粒子、カーボンと疎水性バインダの混合物を含む触媒材料は、空
気孔とは接触しない空気拡散体の側で、空気拡散体の上でカソード外装に装入さ
れている。カソード触媒組立体は、触媒材料の一つの側に、好ましくは商品名テ
フロン（四フッ化エチレン）である電解質隔壁材料の層を、他の側に電解質透過
性（イオン透過性）セパレータ材料を積層することにより形成される。カソード
触媒部材は、通常次にカソード外装の中に装入されるので、その中央部分は空気
フィルタを被覆し、電解質隔壁層の部分は、ステップの内面に向けて置かれてい
る。

【０００５】大電力需要や他の需要のサービスにおいては、電解質は触媒カソード組立体の
縁に移動し、カソード外装から電解質の漏洩が生ずる。もし生じたら、漏洩がカ
ソード触媒部材の周辺やカソード外装の縁に沿って発生し、カソード外装の密閉
端における空気孔を介して電池からしみ出る。カソード外装が非常に薄い、例え
ば壁厚が約０．０１インチ（０．２５ｍｍ）以下、例えば０．０５ｍｍの時には
、より大きくなる。薄い壁厚は、電池の内容積を増すので望まれている。しかし
ながら薄い壁のカソード外装の場合、電池が絞り加工で密閉された後、ゆるむ傾
向がある。このような外装のゆるみは、カソード触媒組立体とカソード外装のス
テップ間に顕微鏡的な通路を発生しまたは拡大する結果となり、電解質の漏洩通
路ができることになる。

【０００６】カソード外装は、例えばニッケルメッキ側がカソード外装の外面を形成し、ス
テンレススチールが外装の内面を形成するような、ニッケル・メッキ・ステンレ
ススチールからなる。アノード外装もまた、ニッケル・メッキ・ステンレススチ
ールからなり、通常ニッケルメッキ側は外装の外面を形成する。アノード外装は
、ニッケルの外層と銅の内層を有するステンレス鋼からなるトリクラッド即ち三
層材料である。この実施の形態においては、ニッケル層は、通常アノード外装の
外面を形成し、銅層は、アノード外装の内面を形成している。銅の内層は、亜鉛
粒子とアノード外装の密閉端の電池の負の端子間に良好な導電通路を提供するの
で好ましいことである。耐久性のある重合体材料の絶縁リングが、アノード外装
の本体の外面上に装入される。絶縁リングは、通常スクイーズ即ち圧搾加工され
た時、流れ（低温流れ）を阻止する高密度ポリエチレン、ポリプロピレンやナイ
ロンからなる。

【０００７】アノード外装が、亜鉛／電解質の混合物で充填された後、且つ空気拡散体、触
媒、及び電解質透過性（イオン透過性）セパレータがカソード外装に設置された
後、アノード外装の開放端がカソード外装の開放端に装入される。カソード外装
の周辺縁は、緊密な密封電池を形成するため、アノード外装の周辺縁上に絞り加
工される。アノード外装の周りの絶縁リングは、アノード蓋とカソード蓋間の電
気接続を阻止する。取り外し自在のタブが、カソード外装の面の空気孔の上に設
置される。使用前、タブは空気孔を露出するために取り除かれ、空気を取り入れ
且つ電池を活性化する。アノード外装の密閉端の部分は、電池の負の端子として
働く。

【０００８】カソード組立体とカソード外装間に緊密な密封を備える亜鉛／空気電池を得る
ことが望まれている。

【０００９】カソード組立体の縁の周囲に電解質が漏洩し、且つカソード外装の空気孔を介
して漏れ出ることを阻止する亜鉛／空気電池を得ることが望まれている。

【００１０】本発明の一つの観点によれば、亜鉛／空気電池用カソード外装の内面の一部分
に接着シーラントを付着させる方法を意図している。亜鉛／空気電池は普通ミニ
チュアボタン電池の形態をしている。このミニチュアボタン電池は、特に電子補
聴器の電源として用いられる。接着剤は、外装の密閉端において電池のカソード
外装上の中央正の端子を取り囲む窪んだステップの内面に付着されることが好ま
しい。接着シーラントは、電池から電解質の漏洩を阻止する。カソード外装の密
閉端が、平坦であれば、即ち窪んだステップを有さなければ、接着シーラントは
、その外部周辺縁に隣接した密閉端の内面に付着される。

【００１１】本発明の方法は、板にエッチングされまたは溝の付けられた面を設ける工程と
、板のエッチングまたは溝に接着パターンを形成するため接着剤混合物を充填す
る工程と、シリコンパッドを板上の接着パターンに付着させることにより、接着
パターンをパッドに転送する工程と、カソード外装の内面の一部分にパッドを付
着させる工程とを具備し、パッドが面からはがされた時、接着パターンがカソー
ド外装の内面に転写されることを特徴とする。好ましくはカソード外装は、カソ
ード外装の正の端子を取り囲む環状窪みのあるステップを有する。好ましくは接
着パターンは、パッドからカソード外装の正の端子を取り囲む前記環状窪みのあ
る内面に転写される。好ましくは転写された接着パターンは、通常環状のリング
である窪みのあるステップの形状と寸法に合致する連続リングの形状をしている
。このようにして接着パターンは、連続リングがステップの内面に接触し、トレ
ースされた環状リングとして環状ステップの内面に付着される。接着パターンは
、前記窪みのあるステップの幅と同様である幅、好ましくはステップの幅の約１
／３乃至２／３の間である幅を有する。このようにして接着剤は、ステップの内
面の大部分、好ましくはステップの内面の殆どをカバーできる。接着剤はステッ
プに添加されるので、小さな一様な厚さを有することになる。カソード外装に転
写される接着パターン（ウェット）の厚さは、エッチングの深さ、好ましくは約
２０乃至４０ミクロン（０．０２０乃至０．０４０ｍｍ）の間とほぼ同じである
。エッチングがあまりにも浅いとパッドは接着剤を充分ピックアップできないし
、エッチングがあまりにも深いと、バッドは接着材料の一部分のみピックアップ
する。エッチングの好ましい深さは、約２０と４０ミクロン（０．０２０と０．
０４０ｍｍ）の間である。転写された接着剤の厚さは、好ましくは約３０ミクロ
ン（０．０３０ｍｍ）（ウェット）と、約７ミクロン（０．００７ｍｍ）（ドラ
イ）である。

【００１２】一つの観点においては、電解質隔壁シートは、前記窪みのあるステップの内面
上の接着リングに適用されるので、シートの縁部は接着剤に接着される。隔壁シ
ーとは、疎水性、即ち水とアルカリ電解質に対し透過性がないが、空気に対して
透過性がある特性を有している。好ましい隔壁シートは、商品名テフロン即ち四
フッ化エチレンである。接着リングは、隔壁シートと窪みのあるステップ間に永
久的な接合を形成する。通常二酸化マンガン、カーボンとバインダの混合物を含
む触媒カソード組立体は、電解質隔壁上に適用されるので、隔壁シートはカソー
ド組立体と正端子の間になる。カソード組立体は、触媒カソード層の上に設置さ
れる電解質透過性セパレータを含んでいる。セパレータは、電池の内部の亜鉛と
アルカリ電解質を含んでいるアノード混合物から、カソード組立体を隔離する。
電解質隔壁シートの縁と、正端子を囲む窪みのあるステップの内面間の接着性ボ
ンドは、カソード組立体の周囲から電解質がしみ出すこと及び電池から漏洩する
ことを阻止し緊密な密封ができる。

【００１３】本発明の方法によるカソード外装ステップの内面に転送される接着パターンは
、溶媒をベースにしたポリアミド接着混合物が好ましい。好ましい接着混合物は
、溶媒に溶解された低分子量のポリアミド接着性ゲルまたは固体である。望まし
いポリアミドの低分子量は、約１９５と３９０原子質量単位の間である。溶媒に
対するポリアミド材料の比率は調整できるので、溶液の粘度は、本発明の方法に
よりパッド転写に最適のものにできる。低分子量ポリアミドを採用する接着混合
物の好ましい粘度は、約１００と１３００センチポアズの間、好ましくは約１１
００センチポアズである。

【００１４】

【発明の実施の形態】

本発明は、ガス減極電気化学電池に関する。かかる電池は、通常亜鉛と空気カ
ソードを含んでいる金属アノードを有している。本電池は通常、金属／空気減極
電池、特に亜鉛／空気電池に関する。

【００１５】本発明の亜鉛／空気電池は、好ましくはミニチュアボタン電池の形態をしてい
る。本発明は特に電子補聴器の電源として使用される。本発明のミニチュア亜鉛
／空気ボタン電池は、通常約４と１６ｍｍの間、好ましくは４と１２ｍｍの間の
直径、約２と９ｍｍの間、好ましくは約２と６ｍｍの間の高さを有するディスク
状円筒形である。ミニチュア亜鉛／空気ボタン電池は、普通約１．１ボルトと０
．２ボルトの間の動作負荷電圧を有している。電池は通常、約１．１と約０．９
ボルトの間のほぼ平坦な放電電圧特性を有するので、その後直ぐ電圧は、かなり
突然零に落ちる。ミニチュアボタン電池は、約０．２と２０ｍＡ間の割合で放電
される。本明細書で使用する用語“ミニチュア電池”や“ミニチュアボタン電池
”は、かかる小寸法のボタン電池を意図するが、他の形状や寸法の小さな亜鉛／
空気についても可能なので、それのみに限定する意図はない。例えば亜鉛空気電
池はまた、通常のＡＡＡＡ，ＡＡＡ，ＡＡ，Ｃ，Ｄ寸法のＺｎ／ＭｎＯ_２アルカ
リ電池、及び更に大きい寸法に相当する寸法の円筒形外装を有する若干大きな寸
法に製造される。本発明はまた、このような大きな寸法の電池に適用することを
意図するが、他の電池形状、例えば角形または楕円形にも適用できる。

【００１６】本発明の電池は、アノードに例えば亜鉛の重量比で約３％添加された水銀を含
み、または本質的に水銀零（無水銀電池）である。この無水銀電池においては、
水銀を添加しない及び亜鉛に天然に微量存在する水銀のみを指す。したがって本
発明の電池は、全電池重量の百万部当たり約５０部以下、好ましくは全電池重量
の百万部当たり約２０部以下、より好ましくは全電池重量の百万部当たり約１０
部以下の全水銀容量を有する。（ここで使用する用語“本質的に水銀なし”は、
電池が、全電池重量の百万部当たり約５０部以下の水銀容量を有することを指す
）。本発明の電池は、アノードに非常に少量の鉛が添加されている。もし鉛がア
ノードに添加されるとすると、電池の鉛の容量は、通常アノードの全金属用量の
約１００と６００ｐｐｍの間である。しかしながら電池は鉛の添加がないことが
望ましく、従って本質的に鉛が無い、即ち全鉛の容量が３０ｐｐｍ以下、好まし
くはアノードの全金属容量に対し１５ｐｐｍ以下である。

【００１７】本発明の亜鉛／空気電池２１０（図１）は、アノード外装２６０，カソード外
装２４０とその間の電気絶縁材料２７０を備えている。アノード外装２６０は、
本体２６３、一体の密閉端２６９と開放端２６７を有する。カソード外装２４０
は、本体２４２，一体の密閉端２４９と開放端２４７を有する。カソード外装の
密閉端２４９（外装が密閉端を上にして縦方向に保持されているとき）は、通常
その中央付近に持ち上げられた部分２４４を有する。持ち上げられた部分２４４
は正端子接触領域と、通常貫通する複数の空気孔２４３を含んでいる。カソード
外装の密閉端２４９はまた、持ち上げられた端子部分の周辺縁２４６から外部周
辺縁２４８に延びる環状窪みのあるステップ２４５を有する。

【００１８】アノード外装２６０は、亜鉛粒子とアルカリ電解質を含むアノード混合物２５
０を備えている。粒子寸法は、好ましくは約１００と１０００ｐｐｍの間のイン
ジュムで合金される。カソード外装２４０は、その密閉端の面の持ち上げられた
部分２４４に複数の空気孔２４３を有している。触媒合成体２３４（図２）を含
むカソード触媒組立体２３０は、空気孔に接近する外装内に設置される。電池の
放電中、触媒合成体２３４は、空気孔２４３を介して入る周辺の酸素と電気化学
反応を容易にする。接着シーラント１４３は、カソード外装２４０の内面の部分
に沿って付着れる。好ましい実施の形態においては、接着剤は本発明の方法によ
り、図１と７に示す外装の密閉端２４９において窪みのある環状ステップの内面
に連続リングとして付着される。カソード外装の密閉端が平坦であれば、即ち窪
みのあるステップ２４５でなければ、接着シーラント１４３は、密閉端の外周の
縁２４８に隣接する密閉端２４９の内面に添加される。後者の場合、接着シーラ
ント１４３は、密閉端２４９の内面に連続リングとして付着されることが望まし
いので、接着剤１４３の連続リングは、密閉端２４９の内径の約７５％と１００
％の間、好ましくは約９０と１００％の間、より好ましくは約９５と１００％の
間の外径を備えている。カソード触媒組立体２３０（図１と２）は、好ましくは
商品名テフロン(四フッ化エチレン)である電解質隔壁膜２３５の層を、触媒合成
体２３４の一つの側に、そしてイオン透過セパレータ材料２３８を他の側に積層
することにより形成される。好ましくは商品名テフロンである電解質隔壁膜２３
５は、空気に対して透過性があるが、水と電解質がそれを貫通することを阻止す
る。カソード触媒組立体２３０の縁は、ステップ２４５の上に接着性リング１４
３を適用するので、カソード合成体２３４と外装ステップ２４５間に永久の接着
シールができる。特別の実施の形態では、カソード触媒組立体２３０は、接着剤
と接触する電解質隔壁２３５とステップ上で、接着剤１４３に当接され得る。好
ましい実施の形態では、商品名テフロンが好ましい分離電解質隔壁シート２３２
は、ステップ２４５の内面上で接着リング１４３に当接されるので、電解質隔壁
シート２３２をステップ２４５の内面に接着できる。触媒組立体２３０（図１と
２）は、電解質隔壁シート２３２上に、隔壁シート２３２（図２）と接着する好
ましくは商品名テフロンである第二の電解質隔壁シート２３５の面でもって添加
される。隔壁２３２は、隔壁シート２３２に対して添加される第二の隔壁シート
２３５（図２）と特に組み合わされたステップ２４５の内面に接合されたとき、
電解質が、触媒組立体２３０の縁の周囲から移動し、次第に空気孔２３４から漏
洩することを阻止する非常に効果的なシールを提供できる。接着シーラント１４
３の使用はまた、アノード外装本体の上で外周縁２４２ｂを絞り加工する間必要
とする絞り力を低減できる。これは、薄い壁の外装（約０．００１インチ（０．
０２５４ｍｍ）と０．０１５インチ（０．３８ｍｍ）との間の厚さ）と薄い触媒
カソード組立体２３０が採用されたとき特に利点があり、それは大きな絞り力は
このような薄い外層やカソード組立体に歪みクラックを発生させる可能性がある
からである。

【００１９】本発明の亜鉛／空気電池の好ましい実施の形態は、図１に示されている。図１
の実施の形態は、ミニチュアボタン電池の形態をしている。電池２１０は、カソ
ード外装２４０（カソード蓋）とその間に電気絶縁材料２７０を有するアノード
外装２６０（アノード蓋）を有している。絶縁体２７０は、図１に示すようにア
ノード外装本体２６３の外面に挿入されるリング状であることが好ましい。絶縁
リング２７０は、アノード外装（図１）の周辺縁２６８を越えて延びる拡大部分
２７３ａを有することが望ましい。拡大部分２７３ａを有する絶縁体２７０は、
電池が密封されたあと、カソード外装２４０とアノード活性材料の接触を阻止す
る。絶縁体２７０は、圧搾加工されたときフロー（コールドフロー即ち低温塑性
流れ）に抵抗する高密度ポリエチレン、ポリプロピレンやナイロンのような耐久
性電気絶縁材料である。

【００２０】アノード外装２６０とカソード外装２４０は、最初に分離にしている部片であ
る。アノード外装２６０とカソード外装２４０は、別々に活性材料で充填される
ので、アノード外装２６０の開放端２６７はカソード外装２４０の開放端２４７
に挿入される。アノード外装２６０は、アノード外装２６０の高さの少なくとも
５０％より以上の点に周辺縁から縦方向下方に延びている（図１）最大径の第一
の直線部分２６３ａを有することにより、外装は傾斜した中央部２６３ｂを形成
するため内側に傾斜している。中央部２６３ｂの終端から縦方向下方に延びる第
二の直線部分２６３ｃがある。第二の直線部分２６３ｃは、直線部分２６３ａよ
り小さな径をしている。部分２６３ａは、比較的平坦な負の端子面２６５を持つ
密閉端２６９を形成する９０゜曲げ部で終端する。カソード外装２４０の本体２
４２は、密閉端２４９から縦方向下方に延びる最大径の直線部２４２ａを有して
いる。本体２４２は周辺縁２４２ｂで終端している。カソード外装２４０の周辺
縁２４２ｂと絶縁リング２７０の下にある周辺縁２７３ｂは、最初縦方向に真っ
直ぐで且つアノード外装２６０の傾斜した中央部２６３ｂで機械的に絞り加工さ
れる。これによりアノード外装６０の上の所定位置にカソード外装２４０を閉鎖
し、緊密にシールされた電池を形成できる。

【００２１】アノード外装２６０は、亜鉛粒子と粉末状ゲル化材料の混合物を予め調合され
たアノード活性材料で個別に充填される。亜鉛の平均粒子寸法は、約３０と３５
０ミクロンの間が望ましい。亜鉛は、純亜鉛であるが、インジウム（１００乃至
１０００ｐｐｍ）で合金化された粒子状の亜鉛形状が好ましい。また亜鉛は、イ
ンジウム（１００乃至１０００ｐｐｍ）と鉛（１００乃至１０００ｐｐｍ）とで
合金化された粒子状の亜鉛形状が好ましい。他の合金は、例えばインジウム（１
００乃至１０００ｐｐｍ）とビスマス（１００乃至１０００ｐｐｍ）とで合金化
された粒子状亜鉛も使用される。これらの粒子状亜鉛合金は、本質的に純亜鉛か
らなり、本質的純亜鉛の電気化学容量を有する。ここで用語“亜鉛”はかかる材
料を含んでいるように理解されたい。ゲル化材料は、アルカリ電解質に実質的に
不溶性である各種の周知のゲル化剤から選択される。例えばかかるゲル化剤は、
架橋されたカルボキシメチル・セルローズ（ＣＭＣ）であり；例えば｛グレイン
プロセッシング会社（Grain Processing Corp）｝から商品名ウオータロック(
Waterlock)２１１として入手できるでんぷんバックボーンにグラフト重合された
加水分解ポリアクリロニトリルの形状のでんぷんグラフト共重合体；｛ビー、エ
フ、グッドリッジ(B.F.Goodrich)｝社から商品名カーボポル（Carbopol）Ｃ９４
０で市販されている架橋ポリアクリル酸重合体；商品名ウオータロック(Waterlo
ck)Ｊ−５００またはＪ−５５０として入手できるナトリウム・ポリアクリル・
高吸収性の重合体と名付けられたポリアクリル酸のナトリウム塩である。粒子状
亜鉛とゲル化粉末の乾燥混合物は、通常乾燥混合物の重量比で約０．１と１％間
で形成されたゲル化剤で形成される。約３０と４０ｗｔ％間の水性ＫＯＨ電解質
溶液の溶液と、約２ｗｔ％のＺｎＯが乾燥混合物に添加され、そして形成された
湿潤アノード混合物２５０が、アノード外装２６０に挿入される。これとは別に
、粒子状亜鉛の乾燥粉末混合物とゲル化剤が先ずアノード外装２６０に設置され
、そして電解質溶液が添加され湿潤アノード混合物を形成する。

【００２２】触媒カソード組立体２３０（図１と２）と空気拡散体２３１とは、次のように
カソード外装２４０に装入される。空気多孔質フィルタペーパーまたは多孔質重
合体材料の形態の空気拡散ディスク２３１（図１）は、カソード外装２４０に挿
入され、空気孔２４３に対して外装の持ち上がった部分２４４の内面に対して横
たわる。接着シーラントリング１４３が、カソード外装の密閉端で窪みのあるス
テップ２４５の内面に装着される。例えば商品名テフロンの個別電解質隔壁層２
３２（図１と２）が、選択的に空気拡散体２３１上に装入されるので、拡散層２
３２の縁部は接着リング１４３に接合される。隔壁層２３２は、空気に対して透
過性であるが、アルカリ電解質や水に対しては透過性はない。シーラントリング
１４３は、窪みのあるステップの縁２４５の内面で隔壁層２３２の縁を永久的に
接合する。それに接合された隔壁層２３２を持つシーラントリング１４３は、ア
ノードからカソード触媒組立体２３０やその回りに電解質を移動することを阻止
し、且つ空気孔２４３を介して電池からの漏洩を阻止できる。図２に示す触媒カ
ソード組立体２３０は、電解質隔壁材料２３５と、隔壁層２３５の下のカソード
触媒合成体２３４と、図２に示す触媒合成体２３４の下のイオン透過セパレータ
材料の層２３８とを具備する成層体として形成される。セパレータ２３８は、セ
ロファン、ポリ塩化ビニル、アクリロニトリル、且つ微少多孔質ポリプロピレン
を含む通常のイオン透過性セパレータ材料から選択される。これらの層の各々は
、個別に製造されそして加熱加圧で互いに積層され触媒組立体２３０を形成する
。電解質隔壁層２３５は、商品名テフロンであることが好ましい。触媒組立体２
３０は、電解質隔壁シート２３２（図２）上に設置され、隔壁シート２３２と接
触する隔壁(商品名テフロン)シート２３５の面を付随することが好ましい。

【００２３】触媒カソード合成体２３４は、粒子状二酸化マンガン、且つ電気導電性スクリ
ーン２３７、好ましくはニッケル・メッシュ・スクリーンの面に通常の塗布方法
により付着される疎水性バインダのカーボンの触媒カソード混合体２３３からな
ることが望ましい。他の触媒材料は、例えば銀、プラチナ、パラジウム、ルチニ
ウムのような金属または他の金属またはマンガンの酸化物（ＭｎＯｘ）及び酸素
還元反応の触媒として周知の他の成分を含みまたは使用されている。添加中、触
媒混合物２３３は、スクリーン２３７の多孔質メッシュにほぼ吸収される。触媒
混合物２３３に使用される二酸化マンガンは、通常の電池レベルの二酸化マンガ
ン、例えば電解二酸化マンガン（ＥＭＤ）である。触媒混合物２３３に使用され
る二酸化マンガンは、また硝酸マンガンＭｎ（ＮＯ_３）_２の熱分解から得られた
二酸化マンガンである。混合物２３３の製造に使用されるカーボンは、グラファ
イト、カーボンブラック、及びアセチレンブラックを含む各種のものである。好
ましいカーボンは、大きな表面積のためカーボンブラックである。適切な疎水性
バインダは、商品名テフロン(四フッ化エチレン)である。触媒混合物２３３は、
通常重量比で約３と１０％の間のＭｎＯ_２、重量比で約１０と２０％の間のカー
ボン、残りバインダからなる。電池の放電中、触媒混合物２３３は、主に入り込
む空気を含む電気化学反応を促進する触媒として働く。しかしながら追加の二酸
化マンガンを触媒に加えることもでき、電池は空気補助亜鉛／空気または空気補
助アルカリ電池に変換できる。ボタン電池の形態をしているこのような電池にお
いては、少なくとも二酸化マンガンの一部は放電され、即ちある程度のマンガン
が入り込む酸素とともに電気化学放電中還元される。接着性リング１４３及びこ
こで記載する適用方法は、電解質の漏洩を阻止するためかかる空気補助電池に良
好に適用できることを意図している。

【００２４】空気拡散体２３１と触媒組立体２３０が、接着リング１４３に接合された隔壁
層２３５やまたは他の隔壁層２３２とともに外装２４０に装入された後、アノー
ド外装２６０はアノード材料２５０で充填される。充填されたアノード外装２６
０の開放端２６７は、カソード外装２４０の開放端２４７に装入される。カソー
ド外装の周辺縁２４２ｂは、前述のようにアノード外装の傾斜した中央部２６３
ｂ上にその間の絶縁体２７０とともに絞り加工される。

【００２５】好ましい実施の形態（図１）においては、アノード外装２６０は、メッキまた
は内面にクラッドされた銅の層２６６を備えているので、組み立てられた電池に
おいては、亜鉛アノード混合物２５０は銅の層と接触する。銅の板は、亜鉛が放
電されるとき、アノード２５０から負の端子２６５へ通過する電子に対し高い導
電性の通路を提供できるので好ましい。アノード外装２６０は、図１に示すよう
銅の層２６６を有する内面にメッキされるステンレススチールで形成されること
が好ましい。好ましくはアノード外装２６０は、図１に示すようにその外面にニ
ッケル層そしてその内面に銅層２６６を有するステンレススチール２６４からな
るトリクラッド材料で形成される。このようにして組み立てられた電池２１０は
、銅層２６６は亜鉛アノード混合物２５０と接触するアノード外装の内面を形成
し、ニッケル層２６２はアノード外装の外面を形成する。

【００２６】銅層２６６は、約０．０００２インチ（０．００５ｍｍ）と０．００２インチ
（０．０５ｍｍ）間の厚さを有していることが好ましい。ステンレススチールは
、通常約０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）と０．０１インチ（０．２５４
ｍｍ）間の厚さ且つニッケル層は、約０．０００１インチ（０．００２５４ｍｍ
）と０．００１インチ（０．０２５４ｍｍ）間の厚さを有している。トリクラッ
ド材料からなるアノード外装２６０の全体の壁厚は、約０．００１インチ（０．
０２５４ｍｍ）と０．０１５インチ（０．３８ｍｍ）間の厚さが好ましい。

【００２７】ミニチュア亜鉛／空気電池は、ステップ２４５の内面に接着性リング１４３含めて前述の（図１）成分を有するように製造される。商品名テフロンの個別の
電解質隔壁層２３２は、接着性リング１４３を用いてステップ２４５の内面に接
合される。特定の実施の形態（電池寸法を限定する意図はない）においては、電
池は、全体の直径は約０．６０８インチ（１５．４ｍｍ）、高さ（正から負の端
子）は約０．３１４インチ（７．９８ｍｍ）の標準寸法６３５亜鉛／空気電池で
ある。（かかる寸法は、国際電気化学委員会−ＩＥＣにより規定された電池寸法
の標準内にある）。カソード外装２４０は、壁厚が約０．０１インチ（０．２５
ｍｍ）のニッケルメッキスチールである。カソード触媒合成体２３７は次の組成
からなる：ＭｎＯ_２４．６ｗｔ％、カーボンブラック１５．３ｗｔ％、商品名テ
フロンのバインダ１８．８ｗｔ％、及びニッケル・メッシュ・スクリーン６１．
２ｗｔ％。全カソード触媒合成体２３７は、０．１４０ｇである。アノード２５
０は、添加水銀零の含有量で（水銀含有量が重量比で２０ｐｐｍ以下）、次の組
成を有している：亜鉛７７．８ｗｔ％（亜鉛がインジウムと鉛それぞれと２００
乃至５００ｐｐｍで合金化される）、電解質（４０ｗｔ％ＫＯＨと２ｗｔ％Ｚｎ
Ｏ）２１．９ｗｔ％、ゲル化剤(Waterlock J-550)０．３ｗｔ％、鉛４００ｐｐ
ｍ（０．０４ｗｔ％）。全アノード２５０は２．４３ｇで、亜鉛は１．９ｇであ
る。

【００２８】他の限定しない特定の実施の形態では、電池の寸法は、約０．３０２５と０．
３０４５インチ（７．６８と７．７３ｍｍ）の間の外径、約０．１３００と０．
１３８４インチ（３．３０と３．５２ｍｍ）の間の高さを有する標準寸法３１２
亜鉛／空気電池である。両方の寸法の外装２４０の壁厚は、例えば０．００４イ
ンチ（０．１０ｍｍ）である。３１２寸法の電池の組成は、活性材料の全体の量
が３１２電池寸法の容量を調整することを除いて、６３５寸法の電池について述
べてきたことと同様である。シーラント１４３を添加する方法及び引き続いて述
べる記載のように接着シーラント（ウェットおよびドライ）の好ましい幅や厚さ
は、異なる電池寸法にも同様に適用できる。前述したように本発明による方法は
、通常約４と１６ｍｍの間、好ましくは約４と１２ｍｍの間の直径、及び約２と
９ｍｍの間、好ましくは約２と６ｍｍの間の高さを持つディスク状円筒形を有す
るミニチュア亜鉛／空気ボタン電池に有効に適用できる。

【００２９】本発明の方法においては、接着シーラント１４３は、カソード外装の窪みのあ
るステップの内面に連続リングとして付着されることが好ましい。エッチングさ
れた板１３０は、その表面にエッチングされた即ち溝を掘られたパターンを持っ
て作られる。エッチングされた板１３０は、通常スチールである。エッチングは
、プリント業界で通常採用されている電気化学方法を用いて行われる。エッチン
グは、他の方法、例えば板をスタンピング、機械加工またはキャスティングで実
施することができるので、エッチングまたは望ましい溝のパターンが板の面に現
れる。本明細書で使用される用語「エッチングされた」は、その表面に溝の掘ら
れたパターンを持つ板を意味するもので、溝の掘られたパターンを達成する特定
な方法に限定するものではない。エッチングされたリング１３３は、板１３０の
面の閉じた（連続した）溝の形態が好ましい。溝は楕円、卵形または円形であり
、好ましくはステップ２４５の形状に合致することが好ましい。エッチングされ
たリング１３３は、通常円形であるステップ２４５の形状に合致する連続円形溝
のパターン持つことが好ましい。エッチングされたリング１３３は、約２０と４
０ミクロン（０．０２０と０．０４０ｍｍ）の間の深さ、好ましくは約３０ミク
ロン（３０ｍｍ）の深さである。カソード外装２４０のステップ２４５は、約４
と１６ｍｍの間、好ましくは４と１２ｍｍの間の直径、約２と９ｍｍの間、好ま
しくは２と６ｍｍ間の高さを有するディスク状円筒形の亜鉛／空気電池について
、０．０２５と０．０３５インチ（０．６３と０．８９ｍｍ）の間の幅を有する
ことが好ましい。エッチングされたリング１３３は、ほぼ同じ幅だがステップ２
４５の幅以下の幅を有している。エッチングされたリング１３３の幅（したがっ
て接着剤１４３の幅でもある）は、ステップ２４５の幅以下、好ましくはステッ
プの幅の約１／３と２／３間の間、より好ましくはステップ２４５の幅の約１／
２である。この場合ステップ２４５に転送される接着剤１４３は、ステップの中
央にあることが好ましい。従ってステップ２４５が約２９ミル（０．７４ｍｍ）
の幅であれば、エッチングされたリング１３３は、約１５ミル（０．３８ｍｍ）
の幅を持つことが好ましい。カソード外装は、２４０静止床１５０に逆転してお
かれ、図３Ｂに示すように移動できないように保持される。パッド１２０が、カ
ソード外装２４０（図３）の開放端２４７に設置される。接着剤１４３は、調合
キャニスタ即ち缶１４０に注入される。キャニスタ１４０は転換され、エッチン
グされた板１３０（図３Ｄ）の面と接触するように設置される。

【００３０】本発明による方法の次の工程においては、板１３０は、キャニスタ１４０の下
に水平に滑り込み、接着剤１４０は図３Ｄに示すようにエッチングされたリング
１３３を充填する。（キャニスタ１４０は作業工程中固定された静止位置に留ま
っている）。エッチングされたリング１３３は、図３Ｃに示すように板１３０の
面内の連続する溝のパターンであることが好ましい。板１３０は、接着剤で充填
されたエッチングされたリング１３３が、転写パッドヘッド１２５の下に配列さ
れるまで、調合キャニスタ１４０の下で、好ましくは同じ連続ストロークで更に
摺動する。転写パッドヘツド１２５は、図３Ａに示すように、転写パッド１２０
の露出端を形成する凸状曲面を有することが好ましい。シリコンゴムが好ましい
転写パッドはマサチューセッツ、ローウェルのイノバティブ・マーキング・シス
テム会社（Innovative Marking Systems, Inc.,Lowell, Mass.）から市販さ
れている。転写パッド１２０は、摺動自在な装着腕１１２に取り付けられる外装
１１０内に緊締保持されている。腕１１２は、所望の時間シーケンスでパッドを
上下に動かすように付勢される。

【００３１】板１３０のエッチングされたリング１３３が、パッドヘッド１２５の下に配列
された後、パッド１２０は、パッドヘッド１２５が図４Ａに示すように板１３０
内の接着剤充填エッチング１３３に向けて加圧するまで、縦方向下方に移動する
。その間にカソード外装２４０は、静止床１５０（図４Ｂ）に移動しないように
保持される。次いでパッドは、エッチングされた板１３０から引き戻される。

【００３２】パッドが引き戻された後、接着剤１４３は、接着剤のパターンがエッチング１
３３のパターンに一致するようにエッチング１３３からパッドに転写される。カ
ソード外装２４０は図５Ｂに示すように、まだ静止床１５０に動かないように保
持されている。パッド１２０がエッチング１３３から引き戻された後、エッチン
グされた板１３０は図５Ｃに示すようにスタート位置に引き戻される。エッチン
グ板に対しパッドヘッド１２５の移動とスタート（引き戻された）位置への移動
間の時間間隔は、通常約２と５秒の間である。転写された接着剤１４３は、板１
３０上のエッチングされたリング１３３と同じパターンである。

【００３３】接着剤が転写されたパッド１２０が、板１３０から引き戻された後、パッド１
２０は外装の開放端２４７を貫通し、図６Ａに示すようにカソード外装２４０の
内面の一部分と接触するように加圧される。外装がステップ２４５の内面が外装
開放端２４７を介してパッドヘッド１２５に対向するような転換位置に置かれて
いるこの工程中、外装２４０は、固定された床１５０内に不動に保持される。パ
ッドヘッド１２５の接着パターン１４３は、外装２４０の窪みのあるステップ２
４５の内面に接触する。次いでパッド１２０は、パッドヘッド１２５からステッ
プ２４５の内面に転写された接着パターンを残して引き戻される。カソード外装
ステップ２４５へパッドヘッド１２５の移動と、スタート（引き戻し）位置へ戻
る時間間隔は、通常約２と５秒の間である。ステップ２４５に転写された接着剤
１４３は、板１３０のエッチング１３３と同じパターン、好ましくは前述したよ
うに連続した円形リングのパターンを有する。転送された接着剤は、窪みのある
ステップ２４５の形状や寸法に一致する連続リング形状が好ましい。このように
して接着剤は、ステップの形状に一致する連続リングとして環状ステップ２４５
の内面に付着される。ステップ２４５に転写される接着剤１４３の厚さは、エッ
チングされたリング１３３の深さと同じ、通常約３０ミクロン（３０×１０^−６ｍ）である。接着剤がステップ２４５に転写された後、ステップ２４５上の約７
乃至１０ミクロンの適度な粘性の接着リングを残したまま約１乃至３秒内で迅速
に乾燥される。パッド１２０が外装２４０から引き戻された後、エッチングされ
た板１３０は、図６Ｂに示すスタート位置から、新しいサイクルを開始するため
調合キャニスタ１４０の下を通過するように準備される。前述の方法は、自動的
に行われるので、接着パターンは個々のカソード外装に継続的に付着される。

【００３４】カソード外装２４０のステップ２４５に接着シーラントを適用する前述の方法
は、付着される実際の量（厚さと幅）について非常に精細に制御でき、所望のパ
ターンの一様な添加を確実にできる。特にパッド転送方法は、接着剤を所望のリ
ングパターンにおけるステップに所望の僅かな厚さ、例えば約３０ミクロン且つ
僅かな幅、例えば１５ミル（０．３８ｍｍ）に対して一様に付着できる。カソー
ド外装２４０に対する接着剤１４３の付着方法についてのパッド転写方法は、押
し出し方法より外装２４０に接着剤の量及び接着剤の位置決めについてより良い
制御ができる。本発明によるパッド転写方法は、押し出しに伴う“ストリンギン
グ(stringing)”の問題を緩和できる。押し出し方法は、付着された接着剤の本
体に絡まる押し出し材料の微細糸や紐を残留する傾向がある。かかる材料の糸は
、カソード外装２４０の内部の部分に接着し、放電時電池の内部抵抗を増加させ
ることになる。

【００３５】接着剤１４３は、上記の方法で複数個のカソード外装２４０に同時に適用する
ことができる。このことは、板１３０の面に並んでいる複数の同様にエッチング
されたリングをエッチングすることにより容易に達成できる。複数の同様な転写
パッドが、板１３０の面の複数のエッチング１３３に接着剤を同時にピックアッ
プするのに使用することができる。即ち各パッドは、板１３０の対応する接着剤
充填エッチング１３３と整列することができる。パッドは、接着パターンをエッ
チングの各々から各パッドに同時に転写するため対応する接着剤充填エッチング
の上を押圧できる。接着剤１４３は、外装をそれぞれのパッドの下に同時に通過
させ、且つ各外装２４０の上に各パッドを押圧することにより、複数のカソード
外装２４０に同時に転写できる。このようにして、単一のパッドが使用されると
きより単位時間あたり多数のカソード外装に接着剤が付着できる。

【００３６】エッチング１３３に付着される接着剤は、ポリアクリルアミドをベースとした
接着成分を含む溶媒をベースとした混合物であることが好ましい。接着成分は、
低分子量の熱可塑性ポリアミドレジンであることが望ましい。好ましいポリアミ
ドレジンは、｛ヘンケル会社（Henkel Corp.）またはコージニス会社(Coginis Corp.)｝から市販されている商品名ＲＥＡＭＩＤ−１００またはＶＥＲＳＡＭ
ＩＤ−１００である。ＲＥＡＭＩＤ−１００またはＶＥＲＳＡＭＩＤ−１００
は、室温でゲル化している低分子量のポリアミドである。それは分子量約３９０
の二量重合脂肪酸であり、且つ二量重合脂肪酸とジアミンとの反応生成物である
。それは、糖蜜軟度と粘度室温で約３０と５０ポアズの間である。接着性混合物
は、ＲＥＡＭＩＤ−１００を重量比で５０部のイソプロパノールと重量比で５０
部のトルエン溶媒で分解により容易に生成できる。ＲＥＡＭＩＤ−１００につい
ての他の適切な溶媒は、重量比で４０部のイソプロパノールと重量比で４０部の
トルエン及び重量比で２０部のブタノールの混合物である。約１０００センチポ
アズの粘度の所望の混合物をうるため配合されたＲＥＡＭＩＤ−１００と適切な
溶媒からなる接着剤混合物は、スペッシャルティーケミカル会社(Specialty Ch
emicals Co.)から入手可能である。ポリアミドをベースとした接着剤は、商品
名テフロンのような材料と金属間に、例えば商品名テフロンのシートとニッケル
メッキスチール間を薄い接着厚で非常に強力な接着接合をできるので望ましいこ
とである。特に、カソード外装ステップ２４５の内面に付着されるポリアミド接
着層１４３は、薄い接着厚さ（例えば溶剤が蒸発した後）でテフロンシート２３
２とニッケルメッキ外装（ステップ２４５）間に非常に強力な接合を提供できる
。またポリアミドをベースにした接着成分は、水酸化カリウムの電解質からの化
学薬品による腐食に対抗できるので望ましい。より高分子量のポリアミドをベー
スとした接着成分が混合物に使用できるとはいえ、より低い分子量の接着剤は溶
媒に容易に分解するので、ＲＥＡＭＩＤ−１００のような低分子量のポリアミド
を使用することが望まれる。また接着剤の粘度を調整することが望まれているの
で、キャニスタ１４０で調合された接着剤は、あまり厚くもなくあまり薄くもな
い。接着混合物が、あまりにも厚ければ、ゴム沈積物はキャニスタ１４０内で成
形され、開放縁を通過する。

【００３７】接着混合物が余りにも薄く、カソード外装ステップ２４５に付着するポリアミ
ド接着成分には充分でない場合、薄い被覆厚さにおいて所望の接着接合は達成で
きない。このことはキャニスタ１４０がエッチングされた板１３０がその下を通
過するときハイドロプレーン(hydroplane)させることができる。また接着混合物
が余りにも粘性があると、エッチング板１３０からパッドヘッド１２５に一様に
転写できず且つ貼り付けることができず、そしてまたパッドヘッド１２５からカ
ソード外装に一様に転送できない。従って接着剤／溶媒混合物の粘性は、適切な
被覆特性を得るように調整できる。調合キャニスタ１４０からエッチング１３３
に添加するための好ましい混合物は、ポリアミド接着成分の混合物、好ましくは
溶媒中のＲＥＡＭＩＤ−１００であり、その混合物の粘度は、約１１００センチ
ポアズである。ＲＥＡＭＩＤ−１００は、一旦接着混合物が添加され溶媒が蒸発
した後長期間適度な粘性を保っている。

【００３８】キャニスタ１４０で調合される好ましい接着混合物は、重量比で５０部のイソ
プロパノールと重量比で５０部のトルエンの溶媒に溶解したポリアミドゲル（Ｒ
ＥＡＭＩＤ−１００）を含んでいる。接着混合物は、全接着混合物の約５０と６
０重量％の間のポリアミドゲル（ＲＥＡＭＩＤ−１００）と全接着混合物の約４
０と５０重量％の間の溶媒から作られる。混合物の粘度は、約１１００センチポ
アズである。また他の好ましい接着混合物は、重量比で４０部のイソプロパノー
ルと、重量比で４０部のトルエンと、重量比で２０部のブタノールの溶剤で溶解
されたポリアミドゲル（ＲＥＡＭＩＤ−１００）で製造される。接着混合物は、
全接着混合物の約５０と６０重量％の間のポリアミドゲル（ＲＥＡＭＩＤ−１０
０）と全接着混合物の約４０と５０重量％の間の溶媒から作られる。これらの処
方は、接着混合物がエッチングされた板１３０からパッドヘッド１２５に一様な
被覆を容易に転送できる特性と、パッドヘッド１２５からカソード外装ステップ
２４５に一様に薄い被覆を添加できる特性との結合特性を有する。この処方は、
それに添加されるテフロン隔壁層３２に強力な接合を提供するため、カソード外
装２４５に対し接着固体物を充分な転送を可能にできる。接着混合物は、ステッ
プ２４５の内側に薄い被覆（例えば３０ミクロン）として付着されたとき、約１
乃至３秒内で非常に迅速に乾燥される。溶媒が蒸発したとき、乾燥接着剤は長い
間例えば約１ケ月間適切な粘性を提供する。したがって商品名テフロンの層２３
２（または２３５）は、接着剤の接着または密封特性を犠牲にすることなく、こ
の長い間接着剤で被覆されたステップ２４５に適用される。テフロン層２３２が
、前述したようにステップ２４５の接着剤被覆内面に接合されたなら、カソード
組立体２３０の周りや空気孔２４３に電解質の漏洩を阻止するため、カソード組
立体２３０とカソード外装ステップ２４５間に充分緊密なシールを提供できる。

【００３９】本発明は特定の実施の形態について説明してきたが、本発明の概念から逸脱す
ることなく他の実施の形態でも実施できる。従って発明は特定の実施の形態に限
定することを意図してないが、その範囲は、請求の範囲やその均等物に反映され
ている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の亜鉛／空気電池の一実施の形態の等大の断面図である。

【図２】図１に示す触媒カソード組立体と接着シーラントの好ましい実施の形態の分解
図である。

【図３Ａ】スタート位置にある転写パッドの正面図である。

【図３Ｂ】固定床内の所定位置に保持されたカソード外装の横断面図である。

【図３Ｃ】エッチングされた部分を示すエッチング板の部分的な平面図である。

【図３Ｄ】接着剤を調合するために使用されるキャニスタの下を摺動するエッチング板の
正面図である。

【図４Ａ】エッチング板上にパッドを押圧し、エッチングから接着剤を引き上げることを
示す正面図である。

【図４Ｂ】固定床内の所定位置にあるカソード外装の断面図である。

【図５Ａ】パッドが、図４Ａに示すエッチングされた板から引っ込められた後、接着剤を
備えたパッドを示す正面図である。

【図５Ｂ】固定床内の所定位置にあるカソード外装の断面図である。

【図５Ｃ】接着剤を調合するために使用されるキャニスタの下の引き戻された位置にある
エッチングされた板の正面図である。

【図６Ａ】パッドがカソード外装ステップの内面で押圧され、それにより接着剤をパッド
から外装ステップの内面に転写することを示す正面図である。

【図６Ｂ】接着剤を調合するキャニスタの下を通過するように後方に引き戻されたエッチ
ングされた板の正面図である。

【図７】外装の内面に付着された接着剤を示すカソード外装の等大の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＢＺ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＣ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者バンス、ロジャー、シェパードアメリカ合衆国マサチューセッツ州、ランカスター、センター、ブリッジ、ロード、 157 (72)発明者ウイリアム、ティー．マックヒューアメリカ合衆国マサチューセッツ州、ウェストウッド、アルペナ、アベニュ、16 Ｆターム(参考） 5H011 BB04 CC06 DD14 EE04 FF03 GG02 HH02 HH03 HH04 5H032 AA02 AS03 AS11 BB05 BB06 CC04 CC06 EE01 EE04 EE05 EE12 HH00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カソード外装の内面の一部分に転写パッドにより運ばれた接着剤を付着させる
工程を含むことを特徴とする亜鉛／空気電池のカソード外装の内面の一部分に接着剤を付着させる方法。
【請求項２】前記外装から転写パッドを引き戻すことにより、パッド上の接着剤の一部分が
前記カソード外装上に留まる工程を更に具備することを特徴とする請求項１に記
載の方法。
【請求項３】（ａ）亜鉛／空気電池のカソード外装の内面に溝やエッチングのある板を設け
る工程と、（ｂ）該板の溝やエッチングに接着剤を充填し、該板に接着パターンを形成す
る工程と、（ｃ）転写パッドを該接着パターンに当接させる工程と、（ｄ）該接着パターンから転送パッドを引き戻すことにより、前記接着パター
ンを前記パッドに転写する工程と、（ｅ）前記カソード外装の内面の一部分に転写パッドを当接させる工程と、（ｆ）前記外装の内面から転写パッドを引き戻すことにより、転写パッド上の
接着パターンを前記カソード外装に転写する工程とを具備することを特徴とする亜鉛／空気電池のカソード外装の内面の一部分に
接着剤を付着させる方法。
【請求項４】前記バッドは、シリコンゴムであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】前記カソード外装は、開放端と密閉端を有する缶の形状をしており、該密閉端
の中央部は電池の正端子を形成し、且つ前記正端子は窪みのある環状ステップに
より囲まれており、前記工程（ｅ）は、前記転写パッドを前記開放端を介して前
記環状ステップの内面の一部分と接触するように当接させる工程を含み、前記工
程（ｆ）は前記ステップの内面からパッドを引き戻すことにより、パッド上の接
着パターンがカソード外装の内面に転写される工程を含むことを特徴とする請求
項３に記載の方法。
【請求項６】電解質隔壁シートの一部分を、前記ステップの内面の接着パターンに当接させ
る工程を含むことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】前記電解質隔壁シートは、四フッ化エチレンであることを特徴とする請求項６
に記載の方法。
【請求項８】前記隔壁シートの縁部は、前記ステップの内面上の接着パターンに当接され、
且つ前記隔壁シートの縁部は前記ステップの内面に接合されることを特徴とする
請求項７に記載の方法。
【請求項９】該隔壁シートが前記ステップの内面と触媒カソードの間にあるように、二酸化
マンガンを含む触媒カソードが、前記電解質隔壁シート上に当接されることを特
徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】前記電池はボタン電池であり、前記ステップは前記カソード外装の一体部分で
あることを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項１１】前記ステップは、環状リングの形状であり、且つ前記接着パターンは前記ステ
ップの形状に合致する連続リング形状であることを特徴とする請求項１０に記載
の方法。
【請求項１２】前記接着パターンは、ポリアミドを含むことを特徴とする請求項５に記載の方
法。
【請求項１３】アノード外装と、カソード外装と、前記アノード外装内の亜鉛とアルカリ電解
質を含むアノード材料と、前記カソード外装内の触媒カソードとを具備し、前記
カソード外装は、開放端と密閉端を有する缶形状であり、且つ接着剤は前記密閉
端の内面の一部分に付着されることを特徴とする金属／空気減極電池。
【請求項１４】前記接着剤は、前記密閉端の外周縁に隣接する前記密閉端の内面の部分に付着
されることを特徴とする請求項１３記載の金属／空気電池。
【請求項１５】前記電池は、ボタン電池であり、前記接着剤は、前記密閉端の内径の約７５と
１００％の間の外径を有する連続リング形状であることを特徴とする請求項１３
に記載の金属／空気電池。
【請求項１６】前記密閉端の中央部は、窪みのある環状ステップにより囲まれており、且つ前
記接着剤は前記ステップの内面に付着されることを特徴とする請求項１３に記載
の金属／空気電池。
【請求項１７】前記電池は、ボタン電池であり、前記密閉端はカソード外装の一体部分である
ことを特徴とする請求項１３に記載の金属／空気電池。
【請求項１８】前記電池は、ボタン電池であり、前記ステップはカソード外装の一体部分であ
ることを特徴とする請求項１６に記載の金属／空気電池。
【請求項１９】前記接着剤は、前記環状ステップの形状に合致する連続リングの形状であるこ
とを特徴とする請求項１６に記載の金属／空気電池。
【請求項２０】前記電池は更に、前記密閉端の内面の接着剤に接合された部分を有する第一の
電解質隔壁間シートを備えることを特徴とする請求項１３に記載の金属／空気電
池。
【請求項２１】前記電池は更に、前記ステップの内面の接着剤に接合された部分を有する第一
の電解質隔壁シートを備えることを特徴とする請求項１６に記載の金属／空気電
池。
【請求項２２】前記電解質隔壁シートは、四フッ化エチレンであることを特徴とする請求項２
１に記載の金属／空気電池。
【請求項２３】前記第一の隔壁シートの縁部は、前記ステップの内面上の接着剤に当接され、
前記第一の隔壁シートの縁部は前記ステップの内面に接合されることを特徴とす
る請求項２２に記載の金属／空気電池。
【請求項２４】前記第一の隔壁シートが、前記ステップの内面と前記触媒カソード間にあるよ
うに、二酸化マンガンを含む触媒カソードは、前記第一の電解質隔壁シートの上
方に適用されることを特徴とする請求項２３に記載の金属／空気電池。
【請求項２５】第二の電解質隔壁シートは、前記触媒カソードと前記第一の隔壁シート間に適
用されることを特徴とする請求項２４に記載の金属／空気電池。
【請求項２６】前記第二の電解質隔壁シートは、四フッ化エチレンであることを特徴とする請
求項２５に記載の金属／空気電池。
【請求項２７】前記第一の電解質隔壁シートから離れて対向する触媒カソードの側で触媒カソ
ード上のイオン透過性セパレータと、亜鉛とアルカリ電解質を含むアノードとを
具備し、前記アノードは、前記触媒カソードと前記アノード間にある前記セパレ
ータを有する前記電池の内部を備え、前記第一の電解質隔壁層は前記ステップの
内面に接合され電池から電解質の漏洩を阻止することを特徴とする請求項２４に
記載の金属／空気電池。
【請求項２８】前記ステップの内面の接着剤は、電池から電解質の漏洩の機会を低減すること
を特徴とする請求項２７に記載の金属／空気電池。
【請求項２９】前記接着剤は、ポリアミドを含むことを特徴とする請求項２８に記載の金属／
空気電池。
【請求項３０】前記カソード外装は、開放端と密閉端を有する缶の形状であり、接着剤が前記
密閉端の内面の一部分に付着されることを特徴とする金属／空気減極電池のカソ
ード外装。
【請求項３１】前記接着剤は、前記密閉端の外周縁に隣接する前記密閉端の内面の一部に付着
されることを特徴とする請求項３０に記載のカソード外装。
【請求項３２】前記外装は円筒形で、前記接着剤は、前記密閉端の内径の約７５と１００％の
間の外径を持つ連続リングの形状であることを特徴とする請求項３０に記載のカ
ソード外装。
【請求項３３】前記密閉端の中央部は、窪みのある環状ステップにより囲まれており、前記接
着剤は前記ステップの内面に付着されることを特徴とする請求項３０に記載のカ
ソード外装。
【請求項３４】前記外装は円筒形で、前記密閉端はカソード外装の一体部分であることを特徴
とする請求項３０に記載のカソード外装。
【請求項３５】前記外装は円筒形で、前記ステップはカソード外装の一体部分であることを特
徴とする請求項３３に記載のカソード外装。
【請求項３６】前記接着剤は、前記環状ステップの形状に合致する連続リングの形状であるこ
とを特徴とする請求項３３に記載のカソード外装。
【請求項３７】前記電池は更に、前記密閉端の内面の接着剤に接合された一部分を有する第一
の電解質隔壁を含んでいることを特徴とする請求項３０に記載のカソード外装池
。
【請求項３８】前記電池は更に、前記ステップの内面の接着剤に接合された一部分を有する第
一の電解質隔壁を含んでいることを特徴とする請求項３３に記載のカソード外装
池。
【請求項３９】前記電解質隔壁シートは、四フッ化エチレンであることを特徴とする請求項３
８に記載のカソード外装。
【請求項４０】前記第一の電解質隔壁シートの縁部は、前記ステップの内面の接着剤に当接さ
れ、前記第一の隔壁シートの縁部は、前記ステップの内面に接合されるようにな
ることを特徴とする請求項３９に記載のカソード外装。
【請求項４１】二酸化マンガンを有する触媒カソードは、前記第一の隔壁シートが、前記ステ
ップの内面と触媒カソードの間にあるように、前記第一の電解質隔壁シートの上
に当接されることを特徴とする請求項４０に記載のカソード外装。
【請求項４２】第二の電解質隔壁シートは、触媒カソードと前記第一の隔壁シート間に適用さ
れることを特徴とする請求項４１に記載のカソード外装。
【請求項４３】前記第二の電解質隔壁シートは、四フッ化エチレンであることを特徴とする請
求項４２に記載のカソード外装。
【請求項４４】前記第一の電解質隔壁シートから離れて対向する合成体の側の触媒カソード上
のイオン透過性セパレータを含むことを特徴とする請求項４１に記載のカソード
外装。
【請求項４５】前記金属／空気電池は、亜鉛／空気電池であることを特徴とする請求項３０に
記載のカソード外装。
【請求項４６】前記接着剤は、ポリアミドを含んでいることを特徴とする請求項３０に記載の
カソード外装。