JP3594752B2

JP3594752B2 - 空気亜鉛ボタン型電池

Info

Publication number: JP3594752B2
Application number: JP1093597A
Authority: JP
Inventors: 正夫川口; 真智大橋; 浩史渡部; 秀之小方
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 1997-01-24
Filing date: 1997-01-24
Publication date: 2004-12-02
Anticipated expiration: 2017-01-24
Also published as: JPH10208707A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボタン型電池に関わり、詳しくは電池の内部抵抗を軽減し、放電効率を向上させた空気亜鉛ボタン型電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボタン型電池には空気亜鉛電池、酸化銀電池、アルカリ・マンガン電池などがあり、いずれも正極端子を兼ねた正極缶を有している。例えば図１に示すものは、ボタン型空気亜鉛電池ＰＲ５２１の断面構造であって、図中、１は正極缶、２は空気極、３は負極作用物質、４は負極容器、５はセパレータ、６は撥水膜、７は拡散紙、８は空気孔、９はシールテープ、１０は封口のためのガスケットである。
【０００３】
ボタン型電池においては、正極端子を兼ねた正極缶は、従来、正極缶に製缶した後にニッケル・メッキを施したものを用いており、主に外側のメッキ厚さとして２〜１０μｍ程度のものを用いてきた。
【０００４】
ところが、正極缶内側のメッキ厚さについては特に規定されず、外側のメッキ厚さのみを規定したものが通常は使用されてきた。また、前記正極缶のようなカップ形状品へのニッケル・メッキでは、メッキ条件やメッキされる物の形状にもよるが、一般的に内側のメッキ厚さは外側のメッキ厚さに比べて薄く、外側のメッキ厚さの１０〜３０％程度であり、メッキむらによるバラツキも大きくなっていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように正極缶内側のメッキ厚さについては従来あまり配慮されず、それが薄かったり厚さのバラツキが大きかったりしたので、電池組立後の正極缶内側と空気極又は正極作用物質の外周面もしくは底面との接触が悪くなり、その結果、電池の内部抵抗が高く、かつそのバラツキが大きくなり、放電効率及び製品歩留まりの低下を招いていた。特に高さ寸法の大きい正極缶や径の小さい正極缶を用いた品種では、正極缶内側のメッキ厚さが相対的に薄くなるため、前述の問題が頻繁に発生していた。
【０００６】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、空気亜鉛ボタン型電池において、正極缶の内側面に改良を加えて、電池の内部抵抗やそのバラツキを低減し、放電性能及び製品歩留まりを向上させることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、正極端子を兼ねた鉄材からなる正極缶の内側面に１〜５μｍの厚さのニッケル・メッキを施したことを特徴とする空気亜鉛ボタン型電池に関する。
本発明の空気亜鉛ボタン型電池では、正極缶の内側面にも、確実に所定の厚さのニッケル・メッキが施されているため、電池組立後の正極缶又は正極作用物質の外周面もしくは底面との接触抵抗を低く抑えることができ、その結果、電池としての内部抵抗値の増大やバラツキを抑制することができる。
【０００８】
本発明においては、前記正極缶内面のニッケル・メッキの厚さを１〜５μｍとしているが、これは、１μｍ未満では改善効果が少なく、５μｍ以上では改善効果が頭打ちとなり、工業的価値がないためである。１〜５μｍの厚さのニッケル・メッキを施すのは、正極缶の製缶前か、製缶後か、またはその両方である。
【０００９】
なお、本発明で言う鉄材とは、ステンレス鋼等の各種鉄合金を含む。また、ニッケル・メッキの方法には電気メッキ法、化学メッキ法等があるが、特に規定はせず、それらを組み合わせてもよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施例を、直径５．８ｍｍ、高さ２．１５ｍｍのボタン型空気亜鉛電池ＰＲ５２１（前述の図１）を例にとって説明する。
（実施例１〜３）
まず、予め０．１５ｍｍの鉄材（ＳＰＣＥＮ−ＳＢ）に両面ともニッケル・メッキを施した板材を成形し、正極缶を作製した。なお、このときの正極缶外側のメッキ厚さはすべて７μｍとし、内側のメッキ厚さは１μｍ、２μｍ、５μｍの３種類（Ａ−１，Ａ−２，Ａ−３）とした。
【００１１】
（比較例１〜２）
実施例１〜３と同様に製缶前にニッケル・メッキを施し、外側のメッキ厚さが前記と同様の７μｍ、内側のメッキ厚さが０．５μｍ、７μｍの２種類（比較例１，比較例２）の正極缶も作製した。
【００１２】
（実施例４〜６）
予めニッケル・メッキを施さない実施例１〜３と同じ鉄材で製缶し、製缶後ニッケル・メッキを施して、外側のメッキ厚さをすべて７μｍ、内側のメッキ厚さを１μｍ、２μｍ、５μｍとした３種類（Ｂ−１，Ｂ−２，Ｂ−３）の正極缶を作製した。
【００１３】
（比較例３〜４）
実施例４〜６と同様にして製缶後にニッケル・メッキを施し、外側のメッキ厚さが前記と同様に全て７μｍ、内側のメッキ厚さが０．５μｍ、７μｍの２種類（比較例３，比較例４）の正極缶を作製した。
【００１４】
（実施例７〜９）
前記と同じ鉄材に予めニッケル・メッキを施した板材を成形し、メッキ厚さが外側、内側とも０．５μｍの正極缶を作製し、さらにこれにニッケル・メッキを施して外側のメッキ厚さがすべて７μｍ、内側のメッキ厚さが１μｍ、２μｍ、５μｍの３種類（Ｃ−１，Ｃ−２，Ｃ−３）の正極缶を作製した。
【００１５】
（比較例５〜６）
実施例７〜９と同様に製缶前にニッケル・メッキを施してメッキ厚さが外側、内側とも０．５μｍの正極缶を作製し、さらにこれにニッケル・メッキを施して、外側のメッキ厚さが同様にすべて７μｍ、内側のメッキ厚さが０．５μｍ、７μｍの２種類（比較例５，比較例６）のものを作製した。
【００１６】
以上の各正極缶を用い、図１に示す空気亜鉛電池を次のようにして作製した。すなわち、上記で作製した正極缶に、拡散紙、撥水膜、空気極、セパレータを挿入して正極組立体とし、一方、ガスケットと負極端子を兼ねた負極容器との一体化品に亜鉛粉、アルカリ電解液、ゲル化剤を予め混練した負極作用物質を定量充填して負極組立体とし、両者を合わせ、正極缶開口部を内側にＲ形状にかしめて、ボタン型空気亜鉛電池を組み立てた。
【００１７】
以上のようにして空気亜鉛電池を各実施例および各比較例のそれぞれについて１００個作製し、全数の電池について内部抵抗値を測定した。また、各例の１２個の電池について３ｋΩ連続放電試験を行い、終止電圧１．０Ｖまでの放電持続時間を求め、その値から負極亜鉛量の理論容量に対する放電利用率を算出し、それぞれ表１に示した。
【００１８】
【表１】

【００１９】
表１に示すように、本発明の実施例ではいずれも内部抵抗の平均値が低減し、また内部抵抗の最大値〜最小値の幅である範囲も低減し、バラツキが少ないことが分かる。また放電利用率も向上している。
【００２０】
【発明の効果】
本発明によれば、空気亜鉛ボタン型電池の内部抵抗を低減し、内部抵抗のバラツキも低減する。また、放電利用率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボタン型空気電池ＰＲ５２１の断面図。
【符号の説明】
１…正極缶、２…空気極、３…負極作用物質、４…負極容器、５…セパレータ、６…撥水膜、７…拡散紙、８…空気孔、９…シールテープ、１０…ガスケット。

Claims

正極端子を兼ねた鉄材からなる正極缶の内側面に１〜５μｍの厚さのニッケル・メッキを施したことを特徴とする空気亜鉛ボタン型電池。
１〜５μｍの厚さのニッケル・メッキが正極缶の製缶前に施されたものである請求項１記載の空気亜鉛ボタン型電池。
１〜５μｍの厚さのニッケル・メッキが正極缶の製缶後に施されたものである請求項１記載の空気亜鉛ボタン型電池。
１〜５μｍの厚さのニッケル・メッキが正極缶の製缶前にメッキ処理し製缶後に再度メッキ処理した結果得られたものである請求項１記載の空気亜鉛ボタン型電池。