JP2019192480A - アルカリ電池 - Google Patents
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Abstract
Description
前記電池缶の内面の表層に有機系導電塗料からなる第1の導電膜が形成され、
前記有機系導電膜の表層に水系導電塗料からなる第2の導電膜が形成されている、
ことを特徴とするアルカリ電池としている。
上述したように、アルカリ電池の重負荷放電特性を向上させるためには、電池缶の内面に形成される導電膜の低抵抗化や密着性の向上を図ることが必要である。そこで、本発明者が、水系導電塗料、および有機系導電塗料の性質について検討したところ、水系導電塗料は、膜厚が厚いほど抵抗が低くなり、有機系導電塗料では、膜厚を厚くしていくと、面方向の抵抗は低くなるものの、厚さ方向の抵抗が低くならず、厚すぎると抵抗が高くなるということを知見した。水系導電塗料では、膜厚が厚いほど、導電性に寄与する導電性粉体の量も多くなり、その結果、抵抗が低くなったものと考えることができる。一方、有機系導電塗料では、膜厚が一定の厚さ以上になると、面方向では、導電性粉体同士が接触して抵抗が低くなるが、厚さ方向では、導電性粉体間に溶媒中に含まれる抵抗成分が介在し、その結果、厚さ方向の抵抗が高くなったものと考えることができる。
本発明の実施例に係るアルカリ電池は、電池缶の内面に、有機系導電塗料からなる導電膜と水系導電塗料からなる導電膜とが積層されてなる二層構造の導電膜を備えている。図2に、本発明の実施例に係るアルカリ電池1を示した。図2では、アルカリ電池1の全体的な構造とともに、図中に円102で示した領域の拡大図も示されている。そして、当該拡大図では、アルカリ電池1の電池缶2における導電膜10の形成状態が示されている。
次に、本実施例のアルカリ電池の特性を評価するために、導電膜の種類や、導電膜の形成状態が異なる各種LR6型電池をサンプルとして作製し、各サンプルについて、電流特性、抵抗特性、放電性能、および電池缶2に対する導電膜の密着性を調べた。電流特性については、正負極間を短絡したときの電流値によって評価した、抵抗特性については、1kHzでの交流インピーダンスを測定することで求めた内部抵抗値によって評価した。また、放電性能については、JIS C8515規格に準拠した重負荷放電試験を行うことで評価した。ここでは、1500mWの電力で2秒間放電させたのち650mWの電力で28秒間放電させる1サイクル分の放電動作を1時間当たり10サイクル行い、終止電圧1.05Vに至るまでのサイクル数によって評価した。
一般的に、有機系導電塗料は、導電膜に形成したときの硬度が、JIS S6006で規定された鉛筆硬度で5B〜6B程度であるのに対し、水系導電塗料は、導電膜に形成したときの硬度が5B〜6B程度の柔らかいものと、B〜HB程度の硬いものとから選択することができる。表1に示したサンプル1〜9は、第1層と第2層は、いずれも柔らかい導電膜で形成されていた。しかし、導電膜の硬度は、正極合剤を電池缶に圧入した際の、導電膜の剥離に影響すると考えられる。そこで、水系導電膜と有機系導電膜との硬度の差による特性への影響を調べた。具体的には、電池缶の内面に、第1層の導電膜として柔らかい有機系導電膜が形成され、第2層の導電膜として硬度が異なる水系導電膜が形成されたアルカリ電池をサンプルとして作製し、各サンプルの電流特性を調べた。
内部抵抗値などの仕様、あるいは正極合剤を圧入したときの剥離の状態などに応じ、水系導電膜と有機系導電膜との合計膜厚は適宜に設定できる。いずれにしても、合計膜厚が同じであれば、有機系導電膜の膜厚を水系導電膜の膜厚よりも薄くすれば、より好ましい。
5 負極ゲル、6 負極集電子、7 負極端子板、8 封口ガスケット、
9 正極端子、10 導電膜、10a 有機系導電膜、10b 水系導電膜
Claims (3)
- 正極活物質を含んで環状に成型されてなる正極合剤が正極集電体を兼ねる有底円筒状の電池缶内に配置されてなるインサイドアウト型のアルカリ電池であって、
前記電池缶の内面の表層に有機系導電塗料からなる第1の導電膜が形成され、
前記有機系導電膜の表層に水系導電塗料からなる第2の導電膜が形成されている、
ことを特徴とするアルカリ電池。 - 請求項1に記載のアルカリ電池であって、前記第2の導電膜の膜厚は、前記第1の導電膜の膜厚よりも厚いことを特徴とするアルカリ電池。
- 請求項1又は2に記載のアルカリ電池であって、前記第2の導電膜の鉛筆硬度が5B、あるいは5Bよりも柔らかいことを特徴とするアルカリ電池。
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JP2002175786A (ja) * | 2000-12-08 | 2002-06-21 | Sony Corp | アルカリ電池 |
JP2015133274A (ja) * | 2014-01-15 | 2015-07-23 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | アルカリ乾電池 |
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