JP2006338907A - Cylindrical battery - Google Patents

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誠一 日方
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cylindrical battery few in insulation defects excellent in productivity. <P>SOLUTION: The cylindrical battery comprises a positive electrode envelope 11 which also serves as a positive electrode terminal and is in a shape of a cylinder with a bottom; a separator 15 which is placed in the positive electrode envelope 11, and is in a shape of a cylinder with a bottom; a positive electrode mixture 14 which is placed between the inner surface of the positive electrode envelope 11 and the outer surface of the separator 15; and a gelatinous negative electrode 19 with which the inside of the separator 15 is filled. The cylinder 15a of the separator 15 is a material into which a colored adhesive bonds separator raw material sheets together. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、アルカリ乾電池のような円筒形電池に関するものである。   The present invention relates to a cylindrical battery such as an alkaline battery.

ノート型パソコン、CDプレーヤー、MDプレーヤー、液晶テレビ等の携帯用AV機器、また、デジタルカメラ、携帯電話などの超重負荷、重負荷の用途が最近のアルカリ乾電池に要求されてきている中で、正負極充填量増加、すなわち高容量化に伴い、セパレータの薄膜化が進行している。   While the use of portable AV equipment such as notebook PCs, CD players, MD players, and liquid crystal televisions, as well as ultra heavy loads and heavy loads such as digital cameras and mobile phones, recent alkaline dry batteries have been required. As the negative electrode filling amount increases, that is, the capacity increases, the separator is made thinner.

アルカリ乾電池のような円筒形電池のセパレータには、セパレータ原紙を接着剤で円筒形状に貼り合せた円筒部に底板部を一体化させたものが使用されている。円筒部と底板部との接着は例えば熱圧着によりなされており、特許文献1に示すように円筒状セパレータ(円筒部)の端面と底セパレータ(底板部)に浸透させる液体を着色することにより高い熱圧着強度を得られることが知られている。   As a separator for a cylindrical battery such as an alkaline battery, a separator in which a base plate is integrated with a cylindrical part obtained by bonding separator base paper into a cylindrical shape with an adhesive is used. Adhesion between the cylindrical portion and the bottom plate portion is made by, for example, thermocompression bonding, and as shown in Patent Document 1, it is high by coloring a liquid that permeates the end surface of the cylindrical separator (cylindrical portion) and the bottom separator (bottom plate portion). It is known that thermocompression strength can be obtained.

一方、セパレータの円筒部の加工には接着剤が使用されており、セパレータ原紙の厚さを薄くすると、僅かな接着不良が元で絶縁不良に至りやすくなるという問題点がある。すなわち、セパレータの円筒部の接着にむらがあると、セパレータを正極容器内に挿入する際に剥がれやすくなる。セパレータ原紙の厚さが薄いと、この剥がれた部分が破れやすいため、絶縁不良の増加と製造ラインの稼働率低下が顕著になる。この対策としてセパレータの複数回巻きによる電気抵抗の増加やラインスピードの減速等を行うことが考えられるが、電池容量および稼働率の低下等を招くことになる。
特開2002−216732号公報
On the other hand, an adhesive is used for processing the cylindrical portion of the separator, and if the thickness of the separator base paper is reduced, there is a problem that a slight adhesion failure tends to cause an insulation failure. That is, if there is unevenness in the adhesion of the cylindrical portion of the separator, it will be easily peeled off when the separator is inserted into the positive electrode container. If the separator base paper is thin, the peeled portion is easily broken, so that an increase in insulation failure and a decrease in the operating rate of the production line become remarkable. As countermeasures, it is conceivable to increase the electrical resistance or reduce the line speed by winding the separator a plurality of times, but this leads to a decrease in battery capacity and operating rate.
JP 2002-216732 A

本発明は、絶縁不良が少なく、かつ生産性に優れた円筒形電池を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a cylindrical battery with little insulation failure and excellent productivity.

本発明に係る円筒形電池は、正極端子を兼ねる有底円筒形状の正極容器と、前記正極容器内に配置された有底円筒形状のセパレータと、前記正極容器の内周面と前記セパレータの外周面の間に配置された正極合剤と、前記セパレータ内に充填されたゲル状負極とを備える円筒形電池であって、
前記セパレータの円筒部は、セパレータ原紙を着色された接着剤で円筒形状に貼り合せたものであることを特徴とする。
A cylindrical battery according to the present invention includes a bottomed cylindrical positive electrode container also serving as a positive electrode terminal, a bottomed cylindrical separator disposed in the positive electrode container, an inner peripheral surface of the positive electrode container, and an outer periphery of the separator A cylindrical battery comprising a positive electrode mixture disposed between surfaces and a gelled negative electrode filled in the separator,
The cylindrical portion of the separator is obtained by pasting separator base paper into a cylindrical shape with a colored adhesive.

接着剤の色は白色もしくは乳白色で、セパレータ原紙の色と同系統であるため、接着剤の塗布状態を正確に把握することは非常に困難であった。上述した円筒部を使用することにより、接着剤の塗布分布の確認を容易に行うことができるため、円筒状に成形されてはいるが接着が不十分なセパレータの判別を高精度で行うことが可能になる。その結果、正極容器内に収納する際のセパレータ円筒部の剥がれを低減することができるため、負極ゲルのセパレータからの染み出しによる絶縁不良を抑制することができると共に、セパレータの破れによる製造ラインの停止を回避することができる。   Since the color of the adhesive is white or milky white and is the same system as the color of the separator base paper, it is very difficult to accurately grasp the application state of the adhesive. By using the above-described cylindrical portion, it is possible to easily check the distribution of the adhesive, so that it is possible to accurately determine a separator that is molded into a cylindrical shape but has insufficient adhesion. It becomes possible. As a result, it is possible to reduce peeling of the separator cylindrical portion when housed in the positive electrode container, so that it is possible to suppress insulation failure due to seepage of the negative electrode gel from the separator and to prevent the production line from being broken by the separator. Stops can be avoided.

さらに、セパレータ原紙を薄くした際にも巻き数増加をすること無く、つまりは接着剤量を増加させる必要がないため、電気抵抗の上昇も回避することができる。また、製造ラインの停止が少なくなるばかりか、ラインスピードの減速も不要となるため、製造ラインの稼動率を向上することができる。   Furthermore, even when the separator base paper is thinned, the number of windings is not increased, that is, it is not necessary to increase the amount of adhesive, so that an increase in electrical resistance can be avoided. Moreover, not only the production line stops, but also the line speed does not need to be reduced, so that the operation rate of the production line can be improved.

さらに、着色度合いで接着強度を確認することができるため、センサ等による人手によらない管理が可能になる。   Furthermore, since the adhesive strength can be confirmed based on the degree of coloring, it is possible to perform management without using a sensor or the like.

本発明によれば、絶縁不良が少なく、かつ生産性に優れた円筒形電池を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a cylindrical battery with few insulation failures and excellent productivity.

以下、円筒形電池を構成する正極合剤、セパレータ及びゲル状負極について説明する。   Hereinafter, the positive electrode mixture, the separator, and the gelled negative electrode constituting the cylindrical battery will be described.

1)セパレータ
セパレータは、円筒部と、円筒部の一方の開口端に配置される底板部とを有する。
1) Separator The separator has a cylindrical portion and a bottom plate portion disposed at one opening end of the cylindrical portion.

円筒部は、セパレータ原紙を着色された接着剤で円筒形状に貼り合せることにより加工される。加工方法としては、平巻き方式、スパイラル方式等を挙げることができる。平巻き方式の場合、図1に示すように、帯状のセパレータ原紙1の両方の長辺部1a,1bに着色された接着剤を塗布し、これを短辺側を捲回軸として渦巻き状に捲回することにより円筒部を得る。あるいは、帯状のセパレータ原紙1の長辺部1a,1bに接着剤を塗布することなく、短辺側を捲回軸として渦巻き状に捲回した後、短辺側の巻き終り端部のコーナ1c,1dまたは短辺側の巻き終り端部全体に着色接着剤を塗布して固定し、円筒部を得る。スパイラル方式の場合、図2に示すように、帯状のセパレータ原紙2〜4を3組用意する。それぞれの長辺部5〜10に着色された接着剤を塗布する。セパレータ原紙2〜4を少しずつずらしながら重ね合わせつつ、渦巻状に捲回することにより円筒部を得る。なお、使用するセパレータ原紙の枚数は3枚に限らず、2枚または4枚以上にすることが可能である。   The cylindrical portion is processed by pasting the separator base paper into a cylindrical shape with a colored adhesive. Examples of the processing method include a flat winding method and a spiral method. In the case of the flat winding method, as shown in FIG. 1, a colored adhesive is applied to both of the long side portions 1a and 1b of the strip-shaped separator base paper 1, and this is spirally formed with the short side as the winding axis. A cylindrical part is obtained by winding. Alternatively, after winding in a spiral shape with the short side as the winding axis without applying an adhesive to the long sides 1a and 1b of the strip-shaped separator base paper 1, the corner 1c at the end of the short side is wound. , 1d or the entire end of the winding on the short side is coated and fixed with a colored adhesive to obtain a cylindrical portion. In the case of the spiral method, as shown in FIG. 2, three sets of strip-shaped separator base papers 2 to 4 are prepared. A colored adhesive is applied to each of the long side portions 5 to 10. A cylindrical portion is obtained by winding the separator base papers 2 to 4 while gradually shifting them while winding them in a spiral shape. Note that the number of separator base papers used is not limited to three, and can be two or four or more.

セパレータ原紙としては、例えば、不織布などの絶縁性の多孔質シートを挙げることができる。セパレータ原紙は、親水性を有する材料から形成されていることが好ましい。   As separator base paper, insulating porous sheets, such as a nonwoven fabric, can be mentioned, for example. The separator base paper is preferably formed from a hydrophilic material.

セパレータ原紙の厚さは100〜140μmの範囲にすることができる。セパレータ原紙の厚さを100μm未満にすると、接着剤が均一に塗布されていてもセパレータの強度不足によりセパレータに破れを生じる恐れがある。一方、セパレータ原紙の厚さが140μmを超えると、高容量を得られない可能性がある。より好ましい範囲は110〜130μmである。   The thickness of the separator base paper can be in the range of 100 to 140 μm. When the thickness of the separator base paper is less than 100 μm, the separator may be broken due to insufficient strength of the separator even when the adhesive is uniformly applied. On the other hand, if the thickness of the separator base paper exceeds 140 μm, a high capacity may not be obtained. A more preferable range is 110 to 130 μm.

接着剤としては、例えば、酢酸ビニル樹脂を主成分とするものを挙げることができる。   Examples of the adhesive include those having a vinyl acetate resin as a main component.

接着剤に添加する着色剤としては、天然色素及び/または合成色素を含む食品添加物、染料を含有するインク等が好ましい。中でも、食品添加物は、毒性が低いために電池内での副反応の恐れを少なくすることができ、好ましい。また、食品添加物は、粉末にすることが容易なため、濃度調整が容易であるという利点もある。   The colorant added to the adhesive is preferably a food additive containing a natural pigment and / or a synthetic pigment, an ink containing a dye, or the like. Among these, food additives are preferable because they have low toxicity and can reduce the risk of side reactions in the battery. Moreover, since the food additive can be easily made into a powder, there is an advantage that the concentration can be easily adjusted.

天然色素を含む食品添加物としては、紅麹色素を含む赤色系(例えば、品名がKCレッドMY、KCレッドMA、KCレッドMA−2、KCレッドMR、KCレッドMR−2)、緑色素製剤(例えば、品名がKCグリーンM、KCグリーンGO−2)、クチナシ青色色素(例えば、品名がKCブルーNo.5P、KCブルーKB−6、KCブルーNo.9)、青色色素系(例えば、品名がKCブルーKB−15)、アントシアニン系色素を含む赤色系(例えば、品名がKCレッドAC、KCレッドRA−20、KCレッドRA−2、KCレッドRC−5、KCレッドEL、KCレッドRD−2、KCレッドMV、KCレッドNNK、しそカラー20、しそカラー100)等を挙げることができる。   As food additives containing natural pigments, red pigments containing red yeast rice pigment (for example, KC Red MY, KC Red MA, KC Red MA-2, KC Red MR, KC Red MR-2), green pigment preparations (For example, product names are KC Green M, KC Green GO-2), gardenia blue pigments (for example, product names are KC Blue No. 5P, KC Blue KB-6, KC Blue No. 9), blue pigment systems (for example, product names) Is KC Blue KB-15), red color containing anthocyanin dyes (for example, KC Red AC, KC Red RA-20, KC Red RA-2, KC Red RC-5, KC Red EL, KC Red RD- 2, KC Red MV, KC Red NNK, Shiso Color 20, Shiso Color 100) and the like.

合成色素を含む食品添加物としては、赤系食品添加物(例えば赤色102号)等を挙げることができる。   Examples of food additives containing synthetic pigments include red food additives (for example, Red No. 102).

インクは、電池内での副反応の恐れを少なくできることから、染料系が望ましい。   The ink is preferably a dye system because it can reduce the risk of side reactions in the battery.

インクの重金属濃度は1ppm以下が好ましい。これは、重金属濃度が1ppmを超えると、電解液に混入した重金属によって副反応を生じる恐れがあるからである。重金属としては、例えば、Cd、Cr、Pb、Hg等が挙げられる。   The concentration of heavy metal in the ink is preferably 1 ppm or less. This is because if the heavy metal concentration exceeds 1 ppm, side reactions may occur due to heavy metals mixed in the electrolyte. Examples of heavy metals include Cd, Cr, Pb, Hg, and the like.

重金属濃度が1ppm以下の染料系インクとしては、例えば、Shachihata スタンプインキ(ゾルスタンプ台専用)S−1,S−3(シャチハタ株式会社)の赤、藍色、緑を挙げることができる。   Examples of the dye-based ink having a heavy metal concentration of 1 ppm or less include the red, indigo and green colors of Shachihata stamp ink (for sol stamp stand only) S-1 and S-3 (Shachihata Co., Ltd.).

着色剤の色の種類は、視認性の点から、赤、青、緑が好ましい。   The color type of the colorant is preferably red, blue, or green from the viewpoint of visibility.

着色剤の添加量は、接着剤100重量部に対して0.5〜10重量%にすることが望ましい。添加量を0.5重量%未満にすると、視認性が不十分となる恐れがある。一方、添加量が10重量%を超えると、接着剤の接着機能が損なわれる恐れがある。添加量のより好ましい範囲は0.5〜5重量%で、さらに好ましい範囲は0.5〜3重量%である。   The addition amount of the colorant is desirably 0.5 to 10% by weight with respect to 100 parts by weight of the adhesive. If the addition amount is less than 0.5% by weight, the visibility may be insufficient. On the other hand, if the addition amount exceeds 10% by weight, the adhesive function of the adhesive may be impaired. A more preferable range of the addition amount is 0.5 to 5% by weight, and a further preferable range is 0.5 to 3% by weight.

底板部は、セパレータ原紙から形成することが可能である。セパレータ原紙としては、円筒部で説明したのと同様なものを挙げることができる。底板部は、円筒部に例えば熱圧着により一体化することができる。   The bottom plate portion can be formed from a separator base paper. Examples of the separator base paper include the same ones as described in the cylindrical portion. The bottom plate portion can be integrated with the cylindrical portion by, for example, thermocompression bonding.

2)正極合剤
正極合剤は、正極作用物質を含むもので、必要に応じて導電剤及び結着剤を含有させることができる。正極作用物質としては、例えば、二酸化マンガン、オキシ水酸化ニッケル等を挙げることができる。
2) Positive electrode mixture A positive electrode mixture contains a positive electrode active substance, and can contain a electrically conductive agent and a binder as needed. Examples of the positive electrode active substance include manganese dioxide and nickel oxyhydroxide.

3)ゲル状負極
ゲル状負極には、例えば、無汞化亜鉛合金粉末、アルカリ電解液及びゲル化剤(例えばポリアクリル酸)を含むゲル状亜鉛負極を使用することができる。
3) Gelled negative electrode For the gelled negative electrode, for example, a gelled zinc negative electrode containing a non-catalyzed zinc alloy powder, an alkaline electrolyte and a gelling agent (for example, polyacrylic acid) can be used.

本発明の一実施形態であるアルカリ乾電池を図3を参照して説明する。   An alkaline battery according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

正極缶(正極容器)11は、有底円筒状で、底面が外側に凸状に張り出しており、この凸部は正極端子12として機能する。また、正極缶11の開口部付近には、後述する絶縁ガスケットが配置されるように内方に突出した段差13(ビード部)が設けられている。正極缶11は、例えば、ニッケルメッキまたはニッケル合金メッキ層を形成した冷間圧延鋼板材のような金属から形成することが可能である。   The positive electrode can (positive electrode container) 11 has a bottomed cylindrical shape, and the bottom surface protrudes outwardly, and this convex portion functions as the positive electrode terminal 12. Further, in the vicinity of the opening of the positive electrode can 11, a step 13 (bead portion) protruding inward is provided so that an insulating gasket described later is disposed. The positive electrode can 11 can be formed, for example, from a metal such as a cold-rolled steel plate having a nickel plating or nickel alloy plating layer.

正極缶11の内周面のうち、段差13よりも上方に位置する部分には、黒鉛粉末を主成分とする導電性被膜(図示しない)が形成されている。   On the inner peripheral surface of the positive electrode can 11, a conductive film (not shown) mainly composed of graphite powder is formed on a portion located above the step 13.

円筒形状の正極合剤14は、正極缶11内に収納され、その外周面が正極缶11の内面の導電性被膜と接している。正極合剤14は、例えば、正極作用物質と導電剤を混合し、これを成形型を用いて所定の圧力で中空円筒状に加圧成形することにより得られる。有底円筒状のセパレータ15は、セパレータ原紙を着色された接着剤で円筒形状に貼り合せることにより加工された円筒部15aと、円筒部15aの開口部に一体化された底板部15bとを有する。このようなセパレータ15は、正極合剤14の中空部内に配置されている。   The cylindrical positive electrode mixture 14 is accommodated in the positive electrode can 11, and the outer peripheral surface thereof is in contact with the conductive coating on the inner surface of the positive electrode can 11. The positive electrode mixture 14 is obtained, for example, by mixing a positive electrode active substance and a conductive agent, and press-molding them into a hollow cylinder with a predetermined pressure using a molding die. The bottomed cylindrical separator 15 has a cylindrical portion 15a processed by bonding a separator base paper into a cylindrical shape with a colored adhesive, and a bottom plate portion 15b integrated with an opening of the cylindrical portion 15a. . Such a separator 15 is disposed in the hollow portion of the positive electrode mixture 14.

二重環状構造の絶縁ガスケット16は、正極缶11内にセパレータ15の開口部を塞ぐように配置されている。絶縁ガスケット16は、例えばナイロン6,6のようなポリアミド樹脂から形成されている。負極端子板17は、正極缶11の封口板を兼ねているもので、正極缶11の開口部に絶縁ガスケット16を介してカシメ固定されている。負極端子板17は、例えば、ニッケルメッキまたはニッケル合金メッキ層を形成した冷間圧延鋼板材のような金属から形成することが可能である。金属製ワッシャー18は、絶縁ガスケット16の二重環状部の間に介在されている。   An insulating gasket 16 having a double annular structure is disposed in the positive electrode can 11 so as to close the opening of the separator 15. The insulating gasket 16 is made of a polyamide resin such as nylon 6 or 6, for example. The negative electrode terminal plate 17 also serves as a sealing plate for the positive electrode can 11, and is caulked and fixed to the opening of the positive electrode can 11 via an insulating gasket 16. The negative electrode terminal plate 17 can be formed from, for example, a metal such as a cold-rolled steel plate formed with a nickel plating or nickel alloy plating layer. The metal washer 18 is interposed between the double annular portions of the insulating gasket 16.

ゲル状負極19は、セパレータ5内に充填されている。例えば真鍮製の負極集電棒20は、負極端子板17の内面に固定され、絶縁ガスケット16を貫通し、先端部がゲル状負極19中に挿入されている。   The gelled negative electrode 19 is filled in the separator 5. For example, the negative electrode current collector rod 20 made of brass is fixed to the inner surface of the negative electrode terminal plate 17, penetrates through the insulating gasket 16, and the tip is inserted into the gelled negative electrode 19.

[実施例]
以下、本発明の実施例について詳細に説明する。
[Example]
Examples of the present invention will be described in detail below.

(実施例1)
予め厚さ1〜2μmのニッケル−鉄合金メッキ層を形成した冷間圧延鋼板材を使用し、有底円筒形の正極缶を作製した。この正極缶の内面に開口部のガスケットと接する部分を除いて黒鉛粉末を主成分とする導電性被膜を形成した。導電性被膜の塗布方法は、黒鉛粉末を主成分とする導電性塗料をメチルエチルケトン等の低沸点有機溶剤にて希釈し、スプレーガンによって霧状に正極缶内面に塗布することによって行ない、正極缶開口部のガスケットに接する部分には塗布しないようにした。導電塗料をスプレーガンにて塗布した後、乾燥機にて溶剤を蒸発させた。残った導電膜の厚さは1〜10μm程度が望ましい。
Example 1
A cold rolled steel plate material on which a nickel-iron alloy plating layer having a thickness of 1 to 2 μm was previously formed was used to produce a bottomed cylindrical positive electrode can. A conductive film mainly composed of graphite powder was formed on the inner surface of the positive electrode can except for the portion in contact with the gasket of the opening. The conductive coating is applied by diluting a conductive paint mainly composed of graphite powder with a low-boiling organic solvent such as methyl ethyl ketone, and spraying it on the inner surface of the positive electrode can with a spray gun. It was made not to apply to the part which touches the gasket of the part. After applying the conductive paint with a spray gun, the solvent was evaporated with a dryer. The thickness of the remaining conductive film is preferably about 1 to 10 μm.

二酸化マンガン粉末と黒鉛粉末を混合し、これを成形型を用いて所定の圧力で中空円筒状に加圧成形することにより正極合剤を得た。放電容量の高容量化のために正極合剤中の黒鉛粉末含有率は3〜10重量%にすることが好ましい。   Manganese dioxide powder and graphite powder were mixed, and this was pressure-molded into a hollow cylindrical shape at a predetermined pressure using a molding die to obtain a positive electrode mixture. In order to increase the discharge capacity, the graphite powder content in the positive electrode mixture is preferably 3 to 10% by weight.

ビニロン及びポリビニルアルコール(PVA)繊維の不織布からなる厚さ40μmのセパレータ原紙を3枚用意し、それぞれの原紙の長辺部に着色済みの接着剤を塗布した。接着剤には、酢酸ビニル樹脂を主成分として含むものを使用した。この接着剤100gに対し、緑色の染料系インク(シャチハタ株式会社のShachihata スタンプインキ(ゾルスタンプ台専用)S−1で、重金属(Cd、Cr、Pb及びHg)含有量が0ppm)を0.5重量%添加し、接着剤を着色した。次いで、3枚のセパレータ原紙からスパイラル方式によって円筒部を作製した。   Three separator base papers having a thickness of 40 μm made of a nonwoven fabric of vinylon and polyvinyl alcohol (PVA) fibers were prepared, and a colored adhesive was applied to the long side portion of each base paper. An adhesive containing a vinyl acetate resin as a main component was used. 0.5 g of green dye-based ink (Shachihata stamp ink (only for sol stamp stand) S-1 of Sachihata Co., Ltd., content of heavy metal (Cd, Cr, Pb and Hg) is 0 ppm) to 100 g of this adhesive. Weight percent was added to color the adhesive. Next, a cylindrical portion was produced from the three separator base papers by a spiral method.

ビニロン及びPVA繊維の不織布からなる厚さ40μmのセパレータ原紙を円形に打ち抜き、底板部を得た。円筒部の一方の開口端に底板部を熱圧着し、有底円筒形状のセパレータを得た。   A separator base paper having a thickness of 40 μm made of a nonwoven fabric of vinylon and PVA fibers was punched out in a circular shape to obtain a bottom plate portion. The bottom plate portion was thermocompression bonded to one open end of the cylindrical portion to obtain a bottomed cylindrical separator.

無汞化亜鉛合金粉末、アルカリ電解液及びゲル化剤としてのポリアクリル酸を混合し、ゲル状亜鉛負極を得た。   A non-glazed zinc alloy powder, an alkaline electrolyte, and polyacrylic acid as a gelling agent were mixed to obtain a gelled zinc negative electrode.

導電性被膜が形成された正極缶、正極合剤、セパレータ及びゲル状亜鉛負極を用いて、前述した図1に示すJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。   A JIS standard LR6 type (AA) alkaline dry battery shown in FIG. 1 was assembled using a positive electrode can, a positive electrode mixture, a separator, and a gelled zinc negative electrode on which a conductive film was formed.

(実施例2)
実施例1で説明したのと同様な接着剤に天然色素を原料とした赤色の食品添加物(品名 KCレッド MA-2)を0.5重量%添加し、接着剤を着色すること以外は実施例1と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
(Example 2)
The same procedure as described in Example 1 except that 0.5% by weight of a red food additive (product name: KC Red MA-2) using natural pigment as a raw material is added and the adhesive is colored. A JIS standard LR6 type (AA size) alkaline battery was assembled in the same manner as in Example 1.

(実施例3)
実施例1で説明したのと同様な接着剤に合成色素を原料とした赤色の食品添加物(品名 赤色102号)を0.5重量%添加し、接着剤を着色すること以外は実施例1と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
(Example 3)
Example 1 except that 0.5% by weight of a red food additive (product name: Red No. 102) using a synthetic dye as a raw material is added to the same adhesive as described in Example 1 to color the adhesive. In the same manner, a JIS standard LR6 type (AA size) alkaline battery was assembled.

(実施例4)
赤色の染料系インク{シャチハタ株式会社のShachihata スタンプインキ(ゾルスタンプ台専用)S−1;重金属(Cd、Cr、Pb及びHg)含有量が0ppm}に酸化鉛をPb濃度が1ppmになるように添加した。これを実施例1で説明したのと同様な接着剤に0.5重量%添加し、接着剤を着色すること以外は実施例1と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
Example 4
Red dye-based ink {Shachihata stamp ink from Sachihata Co., Ltd. (for sol stamp stand only) S-1; heavy metal (Cd, Cr, Pb and Hg) content 0ppm} so that lead oxide and Pb concentration become 1ppm Added. A JIS standard LR6 type (AA) alkaline battery except that 0.5% by weight is added to the same adhesive as described in Example 1 and the adhesive is colored. Assembled.

(実施例5)
実施例1で説明したのと同様な接着剤に藍色の染料系インク(シャチハタ株式会社のShachihata スタンプインキ(ゾルスタンプ台専用)S−1で、重金属(Cd、Cr、Pb及びHg)含有量が0ppm)を0.5重量%添加し、接着剤を着色すること以外は実施例1と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
(Example 5)
In the same adhesive as described in Example 1, indigo dye-based ink (Shachihata stamp ink (only for sol stamp stand) S-1 from Shachihata Co., Ltd.), heavy metal (Cd, Cr, Pb and Hg) content JIS standard LR6 type (AA) type alkaline battery was assembled in the same manner as in Example 1 except that 0.5 ppm by weight was added and the adhesive was colored.

(実施例6)
実施例1で説明したのと同様な接着剤に天然色素を原料とした緑色の食品添加物(品名 KCグリーンM)を0.5重量%添加し、接着剤を着色すること以外は実施例1と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
(Example 6)
Example 1 except that 0.5% by weight of a green food additive (product name: KC Green M) made from a natural pigment is added to the same adhesive as described in Example 1 to color the adhesive. In the same manner, a JIS standard LR6 type (AA size) alkaline battery was assembled.

(実施例7)
実施例1で説明したのと同様な接着剤に天然色素を原料とした青色の食品添加物(品名 KCブルーKB-15)を0.5重量%添加し、接着剤を着色すること以外は実施例1と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
(Example 7)
Implemented except that 0.5% by weight of a blue food additive (product name: KC Blue KB-15) made from natural pigment is added to the same adhesive as described in Example 1 and the adhesive is colored. A JIS standard LR6 type (AA size) alkaline battery was assembled in the same manner as in Example 1.

(実施例8)
着色剤の添加量を3重量%にすること以外は、前述した実施例2と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
(Example 8)
A JIS standard LR6 type (AA size) alkaline battery was assembled in the same manner as in Example 2 described above, except that the amount of the colorant added was 3% by weight.

(実施例9)
着色剤の添加量を5重量%にすること以外は、前述した実施例2と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
Example 9
A JIS standard LR6 type (AA size) alkaline dry battery was assembled in the same manner as in Example 2 described above except that the amount of the colorant added was 5% by weight.

(実施例10)
着色剤の添加量を10重量%にすること以外は、前述した実施例2と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)のアルカリ乾電池を組み立てた。
(Example 10)
A JIS standard LR6 type (AA size) alkaline battery was assembled in the same manner as in Example 2 described above, except that the amount of the colorant added was 10% by weight.

(比較例)
接着剤を着色しないこと以外は実施例1と同様にしてJIS規格LR6形(単3形)アルカリ乾電池を組み立てた。
(Comparative example)
A JIS standard LR6 type (AA) alkaline battery was assembled in the same manner as in Example 1 except that the adhesive was not colored.

得られた実施例1〜10及び比較例のアルカリ乾電池において、剥がれ調査、電気特性及びライン稼働率比較を実施した。その結果を下記表1に示す。剥がれ調査はセパレータの円筒部に底板部を一体化させる前に行い、1万個中の剥がれ数を表1に示した。開回路電圧(OV)、内部抵抗(Imp)、閉回路電圧(CV)及び短絡電流(SC)は、電池1000個の平均値を示した。また、稼働率(%)は、{(60万個の電池を製造するのに要した時間−セパレータ不良によるラインの休止時間)/(前記製造時間)×100}から算出した。

Figure 2006338907
In the obtained alkaline dry batteries of Examples 1 to 10 and Comparative Example, peeling investigation, electrical characteristics, and line operation rate comparison were performed. The results are shown in Table 1 below. The peeling investigation was performed before integrating the bottom plate portion with the cylindrical portion of the separator, and the number of peeling in 10,000 pieces is shown in Table 1. The open circuit voltage (OV), internal resistance (Imp), closed circuit voltage (CV), and short circuit current (SC) showed the average value of 1000 batteries. Further, the operation rate (%) was calculated from {(time required to manufacture 600,000 batteries−line downtime due to defective separator) / (the manufacturing time) × 100}.
Figure 2006338907

表1から明らかなように、セパレータの円筒部を作製する際に使用する接着剤を着色した実施例1〜10では、セパレータの剥がれがなく、電圧、抵抗及び短絡電流の電気特性に優れ、製造ラインの稼働率も比較例に比して約10%の向上が見られ、効果の大きさが確認された。   As is clear from Table 1, in Examples 1 to 10 in which the adhesive used for producing the cylindrical portion of the separator was colored, the separator was not peeled off, and was excellent in electrical characteristics such as voltage, resistance, and short-circuit current. The line operating rate was also improved by about 10% compared to the comparative example, confirming the magnitude of the effect.

実施例2,8〜10の比較により、着色剤の添加量を0.5〜10重量%、0.5〜5重量%、0.5〜3重量%と少なくするに従って、セパレータの剥がれ数が減少し、電気特性が良好になることがわかる。   According to the comparison of Examples 2 and 8 to 10, the number of peeling of the separator increases as the addition amount of the colorant is reduced to 0.5 to 10% by weight, 0.5 to 5% by weight, and 0.5 to 3% by weight. It can be seen that the electrical characteristics are improved.

これに対し、着色なしの接着剤を使用した比較例では、セパレータの剥がれが多いために稼働率が低くなるばかりか、剥がれ検査の精度が低いために組立後に剥がれて微小短絡を生じるものがあり、短絡電流の平均値が実施例1〜10に比べて低くなった。   On the other hand, in comparative examples using an uncolored adhesive, the separators are often peeled off, so that the operation rate is low. Moreover, the average value of the short circuit current became low compared with Examples 1-10.

以上説明したように、接着剤を着色することにより、アルカリ乾電池製造方法のセパレータ工程における剥がれ及び破れの発生を少なくすることができ、また、不良品の選別精度を向上できることから電池特性を良好にすることができる。さらに、稼働率の向上も見込める。   As described above, by coloring the adhesive, it is possible to reduce the occurrence of peeling and tearing in the separator process of the alkaline dry battery manufacturing method, and it is possible to improve the sorting accuracy of defective products, thereby improving the battery characteristics. can do. In addition, the utilization rate can be improved.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

セパレータの円筒部の作製方法の一例である平巻き方式を示す模式図。The schematic diagram which shows the flat winding system which is an example of the preparation methods of the cylindrical part of a separator. セパレータの円筒部の作製方法の一例であるスパイラル方式を示す模式図。The schematic diagram which shows the spiral system which is an example of the preparation methods of the cylindrical part of a separator. 本発明の一実施形態であるアルカリ乾電池を示す模式的な断面図。The typical sectional view showing the alkaline dry battery which is one embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1〜4…セパレータ原紙、11…正極缶、12…正極端子、14…正極合剤、15…セパレータ、15a…円筒部、15b…底板部、16…絶縁ガスケット、17…負極封口板、18…金属ワッシャー、19…ゲル状負極、20…負極集電棒。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-4 ... Separator base paper, 11 ... Positive electrode can, 12 ... Positive electrode terminal, 14 ... Positive electrode mixture, 15 ... Separator, 15a ... Cylindrical part, 15b ... Bottom plate part, 16 ... Insulation gasket, 17 ... Negative electrode sealing board, 18 ... Metal washer, 19 ... gelled negative electrode, 20 ... negative electrode current collector rod.

Claims (3)

正極端子を兼ねる有底円筒形状の正極容器と、前記正極容器内に配置された有底円筒形状のセパレータと、前記正極容器の内周面と前記セパレータの外周面の間に配置された正極合剤と、前記セパレータ内に充填されたゲル状負極とを備える円筒形電池であって、
前記セパレータの円筒部は、セパレータ原紙を着色された接着剤で円筒形状に貼り合せたものであることを特徴とする円筒形電池。
A bottomed cylindrical positive electrode container also serving as a positive electrode terminal, a bottomed cylindrical separator disposed in the positive electrode container, and a positive electrode composite disposed between the inner peripheral surface of the positive electrode container and the outer peripheral surface of the separator. A cylindrical battery comprising an agent and a gelled negative electrode filled in the separator,
The cylindrical portion of the separator is a cylindrical battery in which a separator base paper is bonded in a cylindrical shape with a colored adhesive.
前記接着剤の着色は食品添加物によりなされていることを特徴とする請求項1記載の円筒形電池。   The cylindrical battery according to claim 1, wherein the adhesive is colored with a food additive. 前記接着剤の着色は、染料系インクによりなされていることを特徴とする請求項1記載の円筒形電池。   2. The cylindrical battery according to claim 1, wherein the adhesive is colored with a dye-based ink.
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