JP2012033305A - Manganese dry cell - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マンガン乾電池に関し、さらに詳しくはマンガン乾電池の正極端子と正極集電体との接続に関するものである。 The present invention relates to a manganese dry battery, and more particularly to a connection between a positive electrode terminal of a manganese dry battery and a positive electrode current collector.
従来からこの種の電池における正極端子と正極集電体との接続は、有底円筒状の負極亜鉛缶の内部にセパレータを介して収納した二酸化マンガンを活物質とする正極合剤の中心付近に円柱状の炭素棒(正極集電体に相当)を圧入し、その端面周辺を正極端子の略円柱状の突出部の内側に嵌合させて外部に電気を取り出す構造によるものが一般的である。(特許文献1参照)。 Conventionally, the connection between the positive electrode terminal and the positive electrode current collector in this type of battery is made near the center of the positive electrode mixture using manganese dioxide housed in a bottomed cylindrical negative electrode zinc can through a separator as an active material. Generally, a cylindrical carbon rod (corresponding to a positive electrode current collector) is press-fitted, and the periphery of the end face is fitted inside a substantially cylindrical protrusion of the positive electrode terminal to take out electricity to the outside. . (See Patent Document 1).
電池の高容量化を図るという観点からは、炭素棒は集電効果が確保できる範囲で可能な限り細い方が好ましい。しかしながら、従来より炭素棒の直径は、事実上、正極端子の突出部の直径により決定付けられてきた。 From the viewpoint of increasing the capacity of the battery, it is preferable that the carbon rod is as thin as possible within a range where the current collecting effect can be secured. However, the diameter of the carbon rod has heretofore been determined by the diameter of the protruding portion of the positive electrode terminal.
これは、JIS規格やIEC規格で正極端子の突出部の直径の最小値が定められており、この内側に嵌合する炭素棒の直径も自ずと定まってしまうというものである。例えば、単1形では正極端子の突出部の直径の最小値は7.8mmであり、正極端子の厚さが0.2mmの場合には、炭素棒の直径は約7.4mm強に設定することとなる。 This is because the minimum value of the diameter of the projecting portion of the positive electrode terminal is determined by the JIS standard or the IEC standard, and the diameter of the carbon rod fitted inside is naturally determined. For example, in the single type, the minimum value of the diameter of the protruding portion of the positive electrode terminal is 7.8 mm, and when the thickness of the positive electrode terminal is 0.2 mm, the diameter of the carbon rod is set to about 7.4 mm or more. It will be.
すなわち、炭素棒を細くしてより多くの活物質を充填することが困難であった。 That is, it is difficult to make the carbon rods thinner and to fill more active materials.
上記目的を解決するために本発明は、有底円筒状の負極亜鉛缶の内部にセパレータを介して正極合剤を収納し、この正極合剤の中心付近に圧入した炭素棒を正極端子の略円柱状の突起部の内側に嵌合し電気的に接触させたマンガン乾電池であって、前記炭素棒を正n角柱形状とすることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned object, the present invention accommodates a positive electrode mixture through a separator in a bottomed cylindrical negative electrode zinc can, and a carbon rod press-fitted in the vicinity of the center of the positive electrode mixture. A manganese dry battery fitted inside and electrically in contact with a cylindrical protrusion, wherein the carbon rod has a regular n prism shape.
本発明によれば、従来の円柱状の炭素棒よりも体積を減少させることが可能となり、その分、より多くの活物質を充填することができ、放電性能が向上するという効果を奏するものである。 According to the present invention, it is possible to reduce the volume as compared with the conventional cylindrical carbon rod, and accordingly, more active material can be filled, and the discharge performance is improved. is there.
本発明によれば、有底円筒状の負極亜鉛缶の内部にセパレータを介して正極合剤を収納し、この正極合剤の中心付近に圧入した炭素棒を正極端子の略円柱状の突起部の内側に嵌合し電気的に接触させたマンガン乾電池であって、前記炭素棒を正n角柱形状とすることによって、従来の円柱状の炭素棒よりも電池の内部における占有体積を減少させることが可能となり、その分、より多くの活物質を充填することができ、放電性能を向上できるという効果を奏するものである。 According to the present invention, a positive electrode mixture is housed in a bottomed cylindrical negative electrode zinc can through a separator, and a carbon rod press-fitted near the center of the positive electrode mixture is inserted into a substantially cylindrical projection of the positive electrode terminal. The battery is a manganese dry battery that is fitted inside and electrically contacted with the inside of the battery. By making the carbon rod into a regular n-prism shape, the occupied volume in the battery can be reduced as compared with a conventional cylindrical carbon rod. As a result, more active material can be filled, and the discharge performance can be improved.
前記正n角柱形状の炭素棒の側面のn本の辺に相当する部分が、正極端子の略円柱状の突起部の内側に嵌合し電気的に接触することとなる。そして、各辺の間に相当する部分に正極合剤を充填することが可能となる。 The portions corresponding to the n sides of the side surface of the regular n prismatic carbon rod are fitted into and in electrical contact with the substantially cylindrical protrusion of the positive terminal. And it becomes possible to fill a positive electrode mixture into a part corresponding to between each side.
なお、側面のn本の辺に相当する部分は必ずしも幾何学的に厳密な角を形成する必要はなく、例えば円弧状に面取りされた形状であってもよい。 It should be noted that the portion corresponding to the n sides of the side surface does not necessarily need to form a geometrically strict corner, and may be, for example, a chamfered shape in an arc shape.
具体的には、前記正n角柱形状の炭素棒はnを3〜8の範囲とすればよく、好ましくはnを5〜7の範囲とすればよい。さらに好ましくは炭素棒を正6角柱形状とすればよい。 Specifically, the regular n prismatic carbon rod may have n in the range of 3 to 8, and preferably n in the range of 5 to 7. More preferably, the carbon rod may have a regular hexagonal prism shape.
以下に本発明の実施例を詳細に説明するが、本発明は以下に示す実施例に限定されない。 Examples of the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited to the examples shown below.
以下に示す手順で、図1に示した単3形マンガン乾電池(R6)を作製した。図1は、本発明の1形態としての単3形マンガン乾電池の一部を断面にした正面図である。図2は、図1におけるA−A´間を拡大した断面図である。 The AA manganese dry battery (R6) shown in FIG. 1 was produced by the following procedure. FIG. 1 is a front view, partly in section, of an AA manganese dry battery as one embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
鉛を0.01質量%、インジウムを0.0025質量%、マンガンを0.05質量%含有させた亜鉛合金片をプレス加工して、一端開口の円筒形の負極亜鉛缶4を作製した。 A piece of zinc alloy containing 0.01% by mass of lead, 0.0025% by mass of indium and 0.05% by mass of manganese was pressed to produce a cylindrical negative electrode zinc can 4 having an opening at one end.
負極亜鉛缶4に後述するセパレータ3と底紙13とを介して正極合剤1を収納した。
The positive electrode mixture 1 was accommodated in the negative electrode zinc can 4 through a
セパレータ3には、クラフト紙に架橋デンプンと酢酸ビニルを主とする結着剤とを水に分散させた糊材を塗布し乾燥させたものを用いた。このとき、その糊材が塗布された面を負極亜鉛缶4に対向するようにセパレータ3を配置した。
The
底紙13は、厚さ0.3mmのクラフト紙を円形に打ち抜いた後、セパレータ3の内側にカップ状に絞って配置した。
The
正極合剤1は、活物質として電解二酸化マンガンと、導電材としてアセチレンブラックと、塩化亜鉛30質量%、塩化アンモニウム2質量%、および水68質量%を含む電解液と、添加剤として酸化亜鉛とを、質量比52.3:8.7:38.5:0.5で混合したものを9.1g充填した(後述する従来例に対して約2%の増量に相当する)。そして、正極合剤1の中央部に、カーボン粉末を焼結して得られた炭素棒2を差し込んだ。なお、炭素棒2は、対角線の長さが4.0mmの正6角形を断面とする長さ47mmの正6角柱のものを用いた。
The positive electrode mixture 1 includes electrolytic manganese dioxide as an active material, acetylene black as a conductive material, an electrolytic solution containing 30% by mass of zinc chloride, 2% by mass of ammonium chloride, and 68% by mass of water, and zinc oxide as an additive. Was mixed in a mass ratio of 52.3: 8.7: 38.5: 0.5 (corresponding to an increase of about 2% with respect to the conventional example described later). And the
ポリエチレンからなる封口体5の中央部に、炭素棒2を圧入する孔を設けた。クラフト紙を環状に打ち抜いて得られる鍔紙9にも炭素棒2を挿入させる孔を設けた。鍔紙9および封口体5の孔に炭素棒2をそれぞれ挿入し、これらを正極合剤1の上部に配置した。
A hole for press-fitting the
負極亜鉛缶4の外周は、絶縁を確保するための熱収縮性を有する樹脂フィルムからなる樹脂チューブ8で覆った。なお、その際、樹脂チューブ8の上端部では封口体5の外周部上面を覆った。また、その下端部では、負極端子6と、その平板状外周部の外面側にシールリング7を配置してシールリング7の下面を覆った。
The outer periphery of the negative electrode zinc can 4 was covered with a
正極端子11は、厚さ0.2mmのブリキ板を所定の形状にプレス加工して得た。これを炭素棒2の端面に嵌め合わせて正極端子11と炭素棒2を電気的に接続した。
The
この正極端子11の平板状の鍔部には、樹脂製の絶縁リング12を配置した。
An insulating
筒状のブリキ板で作製された金属外装缶10を、樹脂チューブ8の外側に配置し、その下端部を内側に折り曲げ、その上端部を内方にカールさせるとともに、その上端部の先端を絶縁リング12にかしめて当該電池を得た。
A metal outer can 10 made of a cylindrical tin plate is placed outside the
(従来例)
炭素棒2の直径を4.0mm、正極合剤1の充填量を8.9gとしたこと以外は、実施例と同様の単3形マンガン乾電池(R6)を作製した。
(Conventional example)
An AA manganese dry battery (R6) similar to the example was manufactured except that the diameter of the
ついで、上記で得た各電池の評価とその結果について説明する。放電性能の評価として、20±2℃の環境下で、電池1個あたり3.9Ωの負荷(玩具、モーターに相当する負荷)をかけて0.9Vに達するまでの時間を測定した。各電池について5個ずつ行ったそれらの各平均値は、従来例の電池が94分であったのに対して、実施例の電池が98分と長持ちであった。 Next, the evaluation and results of each battery obtained above will be described. As an evaluation of the discharge performance, a time required to reach 0.9 V was measured under a 20 ± 2 ° C. environment by applying a load of 3.9Ω per cell (load corresponding to a toy or a motor). The average value of five batteries for each battery was 94 minutes for the conventional battery and 98 minutes for the battery of the example.
以上の結果より、本発明による実施例の電池は、優れた放電性能を有することが明らかである。 From the above results, it is clear that the batteries of the examples according to the present invention have excellent discharge performance.
なお、上述の実施例では単3形について説明したが、他の形式(単1、単2、単4、単5形)で用いる場合に本発明を適用することも勿論可能である。 Although the AA type has been described in the above-described embodiments, the present invention can of course be applied to other types (single 1, single 2, single 4, single 5).
本発明のマンガン乾電池は放電性能に優れているため、乾電池を電源とするあらゆる機器に好適に用いられる。 Since the manganese dry battery of the present invention is excellent in discharge performance, it can be suitably used for any device that uses a dry battery as a power source.
1 正極合剤
2 炭素棒
3 セパレータ
4 負極亜鉛缶
5 封口体
6 負極端子
7 シールリング
8 樹脂チューブ
9 鍔紙
10 金属外装缶
11 正極端子
12 絶縁リング
13 底紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010170003A JP2012033305A (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Manganese dry cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010170003A JP2012033305A (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Manganese dry cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2012033305A true JP2012033305A (en) | 2012-02-16 |
Family
ID=45846520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010170003A Pending JP2012033305A (en) | 2010-07-29 | 2010-07-29 | Manganese dry cell |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2012033305A (en) |
-
2010
- 2010-07-29 JP JP2010170003A patent/JP2012033305A/en active Pending
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