JP2722414B2 - ボタン型空気電池の製造法 - Google Patents
ボタン型空気電池の製造法Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
本発明はボタン型空気電池の製造法に関し、更に詳し
くは、内部抵抗が小さく放電特性の優れたボタン型空気
電池を製造する方法に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 空気中の酸素を陽極活物質として利用する空気電池に
は種々の構造のものが知られているが、その中で、ボタ
ン型の空気電池は次のようにして製造することが一般的
である。 すなわち、第２図において、まず、上部に開口を有す
る陽極缶１の底部に、撥水紙２、空気極３およびセパレ
ータ４をこの順に積層収納し、ついで、陰極ゲル６を充
填した封口板５を絶縁ガスケット７を介して前記陽極缶
１の開口部に嵌合したのち、陽極缶の開口部周縁を内方
へ屈曲せしめることにより電池を封口していた（特開昭
59-141175号公報）。 かかるボタン型空気電池の製造法にあって、陰極ゲル
６を充填する際には、まず、陰極ゲル６を山状に充填し
た封口板５を、該陰極ゲル６を下方に向けて陽極缶１内
に嵌合せしめている。ところで、陰極ゲルは通常、亜鉛
粉末とゲル化剤とを電解液とともに混練したものであ
り、上述したような、封口板５を逆さにした際にも崩れ
たり、落下したりすることがない程度の粘性を有してい
る。そのため、陽極缶１内に封口板５ごと挿入した場
合、山状の陰極ゲル６の頂点部分6aとセパレータ４とは
密着するが、セパレータ４の周縁部では空気層８が画成
された状態で電池が封口されてしまうことが多い。その
結果、空気電池の放電時に、空気層８が絶縁域となって
放電反応が有効に進行せず、電池の内部抵抗が上昇する
という問題が生ずる。 ［発明の目的］ 本発明は、従来のかかる問題点を解消し、陰極ゲルが
セパレータの全面に密着しており、その結果、内部抵抗
が低減され、放電特性の良好なボタン型空気電池の製造
法の提供を目的とする。 ［発明の概要］ 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を
重ねる中で、ボタン型空気電池の製造工程において、電
池の組み立て終了後に、該電池に対して陰極ゲルとセパ
レータとを密着せしめるような外力を印加すればよいと
の着想を得て、本発明を完成するに到った。 すなわち、本発明のボタン型空気電池の製造法は、底
部に空気極ならびに電解液を保持するセパレータをこの
順序で積層収納した陽極缶と、該陽極缶内に該セパレー
タと接触して充填された陰極ゲルと、該陽極缶の開口部
を封止する封口板とを具備してなるボタン型空気電池の
製造方法であって、亜鉛粒子、ゲル化剤および電解液か
らなる負極ゲルを形成させ、該電池の組立終了後に、該
電池の底面が遠心処理機の内周面と対向するように該遠
心処理機内に配置し、該電池に対してて50〜150Gの範囲
の遠心力を該底面方向に付与して該陰極ゲルを該セパレ
ータ全面に密着させる工程を有することを特徴とする。 本発明のボタン型空気電池の製造法は、上述したよう
に亜鉛粒子、ゲル化剤および電解液からなる負極ゲルを
形成させ、電池の組立工程終了後に電池全体を遠心処理
する工程を有することを特徴とするものであり、陰極ゲ
ルの形成工程や電池の組立工程そのものは、とくに限定
されるものではなく、例えば、前述したような従来の組
立工程を適用することができる。 電池組立後の遠心処理は、どのような方法を適用して
行なってもよいが、中でも遠心分離機を使用したもの
は、処理効率ならびに遠心力の制御性の点で有利であ
る。 すなわち、具体的には、組立てられたボタン型空気電
池の陽極缶の底面が遠心分離機の内周面と対向するよう
に該電池をセットして遠心分離機を駆動させる。この際
の遠心分離機の回転数は、電池に与えられる遠心力が50
〜150Gの範囲となるように設定する必要がある。 ついで、この遠心処理による効果を第１〜３図にもと
づいて説明する。なお、各図において同一符号を付した
構成要素は全て同一のものを表わす。まず、遠心力が50
G未満の場合は、遠心処理の効果はほとんど得られず、
電池内の陰極ゲルは依然として第２図に示したような状
態となっている。一方、遠心力が150Gを超える場合に
は、陰極ゲルは、第３図に示すように、例えば電解液と
ゲル化剤の混合層6cと亜鉛粉末層6bとに分離してしまう
ため、放電特性にバラツキが生ずるという不都合があ
る。更に好ましくは80〜105Gである。また、遠心処理時
間は、加えられる遠心力の大きさによっても異なるが、
ほぼ80〜100秒間程度であることが好ましい。 このような遠心処理を施した後の本発明のボタン型空
気電池は、第１図に示すような状態となる。すなわち、
陰極ゲル６には遠心力、すなわち、図中下方へ向かう外
力が印加されることによってセパレータ４の周縁部上方
の陰極ゲル６が下方に移動し、その結果、陰極ゲル６が
セパレータ４と密着する。この密着の度合は遠心力の大
きさによっても異なるが、第１図のようにセパレータ４
の全面と密着することが好ましい。そして、遠心処理前
に第２図に示したようにセパレータ４と陰極ゲル６との
間に形成されていた空気層８が第１図のように封口板５
と陰極ゲル６との間に移行偏在した状態となる。その結
果、第２図に示した如き従来のボタン型空気電池と比べ
て、陰極ゲルとセパレータとの接触面積をはるかに増大
せしめることができるので内部抵抗が小さくなって、優
れた放電特性が得られる。更に、本発明においては、陰
極ゲル６の上部に存在する空気層８が、電池内での電極
反応に伴なって発生する水素ガスの排出用空間としての
機能を有するため、ガス発生に起因する電池のフクレな
どを有効に防止しうるという利点を有する。 ［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図にもとづいて説明す
る。 まず、Niメッキを施した鋼板よりなり、陽極端子を兼
ねるカップ状の陽極缶１の底部にポリテトラフルオロエ
チレンよりなる撥水膜２、空気極３およびポリプロピレ
ン等よりなるセパレータ４をこの順で積層収納した。つ
いで、内面に鋼板をクラッドしたNiメッキ鋼よりなる陰
極封口板５内に、陰極ゲル６を充填したのち、該封口板
５の上下を逆にして、陽極缶１の開口内にガスケット７
を介して嵌合装着した。なお、ここで、陰極ゲル６とし
ては、亜鉛粒とゲル化剤、例えばカルボキシメチルセル
ロース、ならびにアルカリ電解液を混合して得られるも
のを使用した。しかるのち、陽極缶１の開口部周縁を内
方へ屈曲せしめて電池を封口した。この空気電池の外形
は11.5mm、高さは5.4mmであった。 このようにして、ボタン型空気電池を組立てたのち、
該電池に対し遠心処理を施した。すなわち、遠心分離機
内に遠心分離機の内壁面と該電池の底面とが対向するよ
うに電池を配置したのち、100Gの遠心力が加えられるよ
うに該遠心分離機を90秒間駆動した。 かかる遠心処理を施した後のボタン型空気電池にあっ
ては、第１図に示すように陰極ゲル６が図中下方へ移動
し、セパレータ４の全面に密着した状態となり、陰極ゲ
ル６の上部に空気層８が偏在することとなる。 このような電池を50個製造したのち、それぞれについ
て内部抵抗を測定し、その平均値、バラツキ、最大値お
よび最小値を表に示した。 なお比較のために、遠心処理を施さなかった点（比較
例１）ならびに500Gで遠心処理を施した点（比較例２）
を除いては上記実施例と全く同様にしてそれぞれ50個の
空気電池を製造し、その内部抵抗を測定して結果を表中
に併記した。 ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明を適用して製
造されたボタン型空気電池は、従来法を適用して得られ
たものと比べて内部抵抗がはるかに小さく、しかも、そ
のバラツキも非常に小さいことが確認された。したがっ
て、本発明方法は内部抵抗が小さく、ひいては放電特性
に優れた均質なボタン型空気電池を量産しうるという点
でその工業的価値は極めて大である。
くは、内部抵抗が小さく放電特性の優れたボタン型空気
電池を製造する方法に関する。 ［発明の技術的背景とその問題点］ 空気中の酸素を陽極活物質として利用する空気電池に
は種々の構造のものが知られているが、その中で、ボタ
ン型の空気電池は次のようにして製造することが一般的
である。 すなわち、第２図において、まず、上部に開口を有す
る陽極缶１の底部に、撥水紙２、空気極３およびセパレ
ータ４をこの順に積層収納し、ついで、陰極ゲル６を充
填した封口板５を絶縁ガスケット７を介して前記陽極缶
１の開口部に嵌合したのち、陽極缶の開口部周縁を内方
へ屈曲せしめることにより電池を封口していた（特開昭
59-141175号公報）。 かかるボタン型空気電池の製造法にあって、陰極ゲル
６を充填する際には、まず、陰極ゲル６を山状に充填し
た封口板５を、該陰極ゲル６を下方に向けて陽極缶１内
に嵌合せしめている。ところで、陰極ゲルは通常、亜鉛
粉末とゲル化剤とを電解液とともに混練したものであ
り、上述したような、封口板５を逆さにした際にも崩れ
たり、落下したりすることがない程度の粘性を有してい
る。そのため、陽極缶１内に封口板５ごと挿入した場
合、山状の陰極ゲル６の頂点部分6aとセパレータ４とは
密着するが、セパレータ４の周縁部では空気層８が画成
された状態で電池が封口されてしまうことが多い。その
結果、空気電池の放電時に、空気層８が絶縁域となって
放電反応が有効に進行せず、電池の内部抵抗が上昇する
という問題が生ずる。 ［発明の目的］ 本発明は、従来のかかる問題点を解消し、陰極ゲルが
セパレータの全面に密着しており、その結果、内部抵抗
が低減され、放電特性の良好なボタン型空気電池の製造
法の提供を目的とする。 ［発明の概要］ 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意研究を
重ねる中で、ボタン型空気電池の製造工程において、電
池の組み立て終了後に、該電池に対して陰極ゲルとセパ
レータとを密着せしめるような外力を印加すればよいと
の着想を得て、本発明を完成するに到った。 すなわち、本発明のボタン型空気電池の製造法は、底
部に空気極ならびに電解液を保持するセパレータをこの
順序で積層収納した陽極缶と、該陽極缶内に該セパレー
タと接触して充填された陰極ゲルと、該陽極缶の開口部
を封止する封口板とを具備してなるボタン型空気電池の
製造方法であって、亜鉛粒子、ゲル化剤および電解液か
らなる負極ゲルを形成させ、該電池の組立終了後に、該
電池の底面が遠心処理機の内周面と対向するように該遠
心処理機内に配置し、該電池に対してて50〜150Gの範囲
の遠心力を該底面方向に付与して該陰極ゲルを該セパレ
ータ全面に密着させる工程を有することを特徴とする。 本発明のボタン型空気電池の製造法は、上述したよう
に亜鉛粒子、ゲル化剤および電解液からなる負極ゲルを
形成させ、電池の組立工程終了後に電池全体を遠心処理
する工程を有することを特徴とするものであり、陰極ゲ
ルの形成工程や電池の組立工程そのものは、とくに限定
されるものではなく、例えば、前述したような従来の組
立工程を適用することができる。 電池組立後の遠心処理は、どのような方法を適用して
行なってもよいが、中でも遠心分離機を使用したもの
は、処理効率ならびに遠心力の制御性の点で有利であ
る。 すなわち、具体的には、組立てられたボタン型空気電
池の陽極缶の底面が遠心分離機の内周面と対向するよう
に該電池をセットして遠心分離機を駆動させる。この際
の遠心分離機の回転数は、電池に与えられる遠心力が50
〜150Gの範囲となるように設定する必要がある。 ついで、この遠心処理による効果を第１〜３図にもと
づいて説明する。なお、各図において同一符号を付した
構成要素は全て同一のものを表わす。まず、遠心力が50
G未満の場合は、遠心処理の効果はほとんど得られず、
電池内の陰極ゲルは依然として第２図に示したような状
態となっている。一方、遠心力が150Gを超える場合に
は、陰極ゲルは、第３図に示すように、例えば電解液と
ゲル化剤の混合層6cと亜鉛粉末層6bとに分離してしまう
ため、放電特性にバラツキが生ずるという不都合があ
る。更に好ましくは80〜105Gである。また、遠心処理時
間は、加えられる遠心力の大きさによっても異なるが、
ほぼ80〜100秒間程度であることが好ましい。 このような遠心処理を施した後の本発明のボタン型空
気電池は、第１図に示すような状態となる。すなわち、
陰極ゲル６には遠心力、すなわち、図中下方へ向かう外
力が印加されることによってセパレータ４の周縁部上方
の陰極ゲル６が下方に移動し、その結果、陰極ゲル６が
セパレータ４と密着する。この密着の度合は遠心力の大
きさによっても異なるが、第１図のようにセパレータ４
の全面と密着することが好ましい。そして、遠心処理前
に第２図に示したようにセパレータ４と陰極ゲル６との
間に形成されていた空気層８が第１図のように封口板５
と陰極ゲル６との間に移行偏在した状態となる。その結
果、第２図に示した如き従来のボタン型空気電池と比べ
て、陰極ゲルとセパレータとの接触面積をはるかに増大
せしめることができるので内部抵抗が小さくなって、優
れた放電特性が得られる。更に、本発明においては、陰
極ゲル６の上部に存在する空気層８が、電池内での電極
反応に伴なって発生する水素ガスの排出用空間としての
機能を有するため、ガス発生に起因する電池のフクレな
どを有効に防止しうるという利点を有する。 ［発明の実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図にもとづいて説明す
る。 まず、Niメッキを施した鋼板よりなり、陽極端子を兼
ねるカップ状の陽極缶１の底部にポリテトラフルオロエ
チレンよりなる撥水膜２、空気極３およびポリプロピレ
ン等よりなるセパレータ４をこの順で積層収納した。つ
いで、内面に鋼板をクラッドしたNiメッキ鋼よりなる陰
極封口板５内に、陰極ゲル６を充填したのち、該封口板
５の上下を逆にして、陽極缶１の開口内にガスケット７
を介して嵌合装着した。なお、ここで、陰極ゲル６とし
ては、亜鉛粒とゲル化剤、例えばカルボキシメチルセル
ロース、ならびにアルカリ電解液を混合して得られるも
のを使用した。しかるのち、陽極缶１の開口部周縁を内
方へ屈曲せしめて電池を封口した。この空気電池の外形
は11.5mm、高さは5.4mmであった。 このようにして、ボタン型空気電池を組立てたのち、
該電池に対し遠心処理を施した。すなわち、遠心分離機
内に遠心分離機の内壁面と該電池の底面とが対向するよ
うに電池を配置したのち、100Gの遠心力が加えられるよ
うに該遠心分離機を90秒間駆動した。 かかる遠心処理を施した後のボタン型空気電池にあっ
ては、第１図に示すように陰極ゲル６が図中下方へ移動
し、セパレータ４の全面に密着した状態となり、陰極ゲ
ル６の上部に空気層８が偏在することとなる。 このような電池を50個製造したのち、それぞれについ
て内部抵抗を測定し、その平均値、バラツキ、最大値お
よび最小値を表に示した。 なお比較のために、遠心処理を施さなかった点（比較
例１）ならびに500Gで遠心処理を施した点（比較例２）
を除いては上記実施例と全く同様にしてそれぞれ50個の
空気電池を製造し、その内部抵抗を測定して結果を表中
に併記した。 ［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明を適用して製
造されたボタン型空気電池は、従来法を適用して得られ
たものと比べて内部抵抗がはるかに小さく、しかも、そ
のバラツキも非常に小さいことが確認された。したがっ
て、本発明方法は内部抵抗が小さく、ひいては放電特性
に優れた均質なボタン型空気電池を量産しうるという点
でその工業的価値は極めて大である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明方法を適用して製造されたボタン型空気
電池の縦断面図、第２図および第３図は遠心処理を施さ
ない場合、および好ましくない遠心処理を施した場合の
ボタン型空気電池の縦断面図である。 １……陽極缶、２……撥水膜、３……空気極、４……セ
パレータ、５……封口板、６……陰極ゲル、７……ガス
ケット、８……空気層。
電池の縦断面図、第２図および第３図は遠心処理を施さ
ない場合、および好ましくない遠心処理を施した場合の
ボタン型空気電池の縦断面図である。 １……陽極缶、２……撥水膜、３……空気極、４……セ
パレータ、５……封口板、６……陰極ゲル、７……ガス
ケット、８……空気層。
フロントページの続き
(72)発明者 山野辺 輝治
東京都品川区南品川３丁目４番10号 東
芝電池株式会社内
(72)発明者 中村 敏昭
川崎市幸区小向東芝町１番地 株式会社
東芝総合研究所内
(72)発明者 渡部 道雄
東京都品川区南品川３丁目４番10号 東
芝電池株式会社内
(56)参考文献 特開 昭57−189468（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−141175（ＪＰ，Ａ)
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．底部に空気極ならびに電解液を保持するセパレータ
をこの順序で積層収納した陽極缶と、該陽極缶内に該セ
パレータと接触して充填された陰極ゲルと、該陽極間の
開口部を封止する封口板とを具備してなるボタン型空気
電池の製造方法であって、 亜鉛粉末、ゲル化剤および電解液からなる該陰極ゲルを
形成させ、該電池の組立終了後に、該電池の底面が遠心
処理機の内周面と対向するように該遠心処理機内に配置
し、該電池に対して50〜150Gの範囲の遠心力を該底面方
向に付与して該陰極ゲルを該セパレータ全面に密着させ
る工程を有することを特徴とするボタン型空気電池の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60200563A JP2722414B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | ボタン型空気電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60200563A JP2722414B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | ボタン型空気電池の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6261280A JPS6261280A (ja) | 1987-03-17 |
| JP2722414B2 true JP2722414B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=16426397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60200563A Expired - Lifetime JP2722414B2 (ja) | 1985-09-12 | 1985-09-12 | ボタン型空気電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722414B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2792616A1 (de) | 2013-04-16 | 2014-10-22 | VARTA Microbattery GmbH | Verfahren zur Produktion und Lagerung von Knopfzellen |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4369568A (en) * | 1981-02-09 | 1983-01-25 | Ray-O-Vac Corporation | Method for manufacturing cells utilizing centrifuging techniques |
-
1985
- 1985-09-12 JP JP60200563A patent/JP2722414B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2792616A1 (de) | 2013-04-16 | 2014-10-22 | VARTA Microbattery GmbH | Verfahren zur Produktion und Lagerung von Knopfzellen |
| DE102013206877B4 (de) * | 2013-04-16 | 2015-09-24 | Varta Microbattery Gmbh | Verbessertes Verfahren zur Produktion von Knopfzellen und Lager- und Transportmedium für Knopfzellen |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6261280A (ja) | 1987-03-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |