JP3642297B2 - 円筒形空気電池 - Google Patents
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Hybrid Cells (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形空気電池に関し、特に水素ガス発生による電解液の漏液を防止するようにした円筒形空気電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の円筒形空気電池では、円筒形空気電池における下部側の封口は、空気極端部に環状の凹部を有する樹脂成形体を挿入し、その樹脂成形体の内周側に金属製リングを挿入し、さらに樹脂封口体を嵌め合わせてなされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の方法において電池に構成する場合、樹脂成形体の内周側に挿入するリングには、封口時に加わる力に耐えるようにステンレス製のリングを使用していた。しかしながら、電池を密封して保存した場合、負極充填の際にリングに付着した微量の亜鉛の溶解による水素ガスの発生のため漏液が生じるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、従来法での上記課題を解決し、水素ガスの発生を抑制し、漏液が防止されて、耐漏液性に優れた円筒形空気電池を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の円筒形空気電池では、円筒状空気極を有し、前記円筒状空気極の下部封口側が、その開口端部に環状凹部を有する樹脂成形体の凹部が挿入され、前記樹脂成形体の内周側にスズめっきを施した真鍮製リングが挿入され、さらに樹脂封口体が嵌め合わされて封口されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
発明によれば、円筒状の空気極の下部封口側に挿入された樹脂成形体の内周側に挿入する金属製リングをスズめっきを施した真鍮製リングとしているので、負極充填の際にリングに付着した微量の亜鉛の溶解による水素ガスの発生を抑制でき、耐漏液性に優れた円筒形空気電池を得ることができる。
【０００７】
【実施例】
以下に本発明の実施例の円筒形空気電池の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００８】
（実施例１）
図１に示した単３形空気亜鉛電極を参照して、本発明の実施例を説明する。
【０００９】
本実施例においては、図１（Ａ）中の４は、３層構造の円筒状空気極であり、図１（Ｂ）に示すように内側から触媒層１、集電体層２、撥水性フッ素樹脂多孔膜層３からなっている。この空気極では、ニッケルめっきを施したステンレス製の金網である集電体層に触媒シートをプレスにより圧着してある。この触媒シートは、活性炭、マンガン酸化物、アセチレンブラック、フッ素樹脂粉末を混合し、この混合合剤にエチルアルコールを加え混練した後、押出成形し偏平形の帯状の合剤とし、さらにこの帯状合剤を加熱した２本のローラーに通して圧延し、０．６ｍｍのシート状にしたものである。つぎに、集電体層側にフッ素樹脂微粉末を含む分散液を塗布し、２３０℃で乾燥を行う。このフッ素樹脂分散液を塗布することにより、電解液が貫通し、酸素ガスの供給を妨害することを防いでいる。２３０℃での乾燥は分散液中に含まれる界面活性剤を除去するためである。最後にフッ素樹脂微粉末分散液を塗布した側に、ガス透過能を有する撥水性のフッ素樹脂多孔膜をプレスにより圧着することにより、触媒層、集電体層およびフッ素樹脂多孔膜層からなる３層構造の平板の空気極を作製する。このように作製した平板の空気極を触媒層側が内側になるように湾曲させ、触媒層とフッ素樹脂多孔膜の両端部の一部を重ねて筒形とする。ついで、この重なった部分の触媒層およびフッ素樹脂多孔膜の一部を取り除いて露出した集電体層をスポット溶接し、気密状態にない溶接部に合成ゴム系の接着剤を充填し気密に補修する。以上の工程により、３層構造の円筒状空気極を作る。この３層構造の円筒状空気極の上部は鋼板にニッケルめっきを施した金属製の外カップ１６と内カップ１７とで挟み込まれ封口されている。正極上部をこのように封口した後、外カップ底部の３ヶ所に備えたプロジェクション部と正極缶底部とをスポット溶接することにより集電、導通させている。また、円筒状空気極の下部に、凹部に合成ゴム系の封止剤１８を塗布した樹脂成形体１９を挿入し、次にこの樹脂成形体の内周側にスズめっきを施した真鍮製リング２２を挿入する。このときにセパレータ８の端部は樹脂成形体の段部に配置される。さらに底板２０を溶接した集電子２１を挿入した樹脂成形封口体１９′を嵌め合わせ、正極缶１１を機械的に押圧して樹脂成形体の凹部を空気極側に密着させ封口する。ゲル状亜鉛負極９は、円筒状空気極内に構成挿入された有底円筒状のセパレータ８を介して内部に充填されている。本実施例においても、図中、１５は皿底紙、１０は空気拡散紙、１２は絶縁チューブ、１３は空気取り入れ孔で電池を使用するまでは密封シール１４でシールされている。
【００１０】
（従来例１）
前記スズめっきを施した真鍮製リングの代りにステンレス製リングを用いた以外は前記実施例１と同様の構成の単３サイズの円筒形空気電池を同様の方法で作製した。
【００１１】
（比較例１）
前記リングの代りにスズめっきを施していない真鍮製リングを用いた以外は上記実施例１と同様の構成の単３サイズの円筒形空気電池を同様の方法で作製した。
【００１２】
以上の方法で構成、作製した単３サイズの円筒形空気電池（実施例１）、金属製リングにステンレス製リングを用いた円筒形空気電池（従来例１）、スズめっきを施していない真鍮製リングを用いた円筒形空気電池（比較例１）について、各２０個の電池を用いて６０℃、密封保存における耐漏液性試験を行った。その試験結果を表１に示した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
表１から明らかなように、従来例１および比較例１の電池に比べて、実施例１の電池は３ヶ月を経過しても電池の漏液は認められない。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、円筒状の空気極の下部に挿入された樹脂成形体の内周側に用いる金属製リングをスズめっきを施した真鍮製リングとすることにより、耐漏液性に優れた円筒形空気電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明の実施例１の円筒形空気電池の半断面図
（Ｂ）図１（Ａ）の空気電池に用いた円筒状空気極の部分拡大断面図
【符号の説明】
１ 触媒層
２ 集電体
３ フッ素樹脂多孔膜
４ 円筒状空気極
５ ニッケルめっき層
６ ポリテトラフルオロエチレン粒子
７ ステンレス製集電体
８ セパレータ
９ ゲル状負極亜鉛
１０ 空気拡散紙
１１ 正極缶
１２ 絶縁チューブ
１３ 空気取り入れ孔
１４ 密封シール
１５ 皿底紙
１６ 金属製外カップ
１７ 金属製内カップ
１８ 封止剤
１９ 樹脂成形体
１９′ 樹脂成形封口体
２０ 底板
２１ 集電子
２２ 金属製リング
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒形空気電池に関し、特に水素ガス発生による電解液の漏液を防止するようにした円筒形空気電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の円筒形空気電池では、円筒形空気電池における下部側の封口は、空気極端部に環状の凹部を有する樹脂成形体を挿入し、その樹脂成形体の内周側に金属製リングを挿入し、さらに樹脂封口体を嵌め合わせてなされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の方法において電池に構成する場合、樹脂成形体の内周側に挿入するリングには、封口時に加わる力に耐えるようにステンレス製のリングを使用していた。しかしながら、電池を密封して保存した場合、負極充填の際にリングに付着した微量の亜鉛の溶解による水素ガスの発生のため漏液が生じるという問題がある。
【０００４】
本発明の目的は、従来法での上記課題を解決し、水素ガスの発生を抑制し、漏液が防止されて、耐漏液性に優れた円筒形空気電池を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明の円筒形空気電池では、円筒状空気極を有し、前記円筒状空気極の下部封口側が、その開口端部に環状凹部を有する樹脂成形体の凹部が挿入され、前記樹脂成形体の内周側にスズめっきを施した真鍮製リングが挿入され、さらに樹脂封口体が嵌め合わされて封口されていることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
発明によれば、円筒状の空気極の下部封口側に挿入された樹脂成形体の内周側に挿入する金属製リングをスズめっきを施した真鍮製リングとしているので、負極充填の際にリングに付着した微量の亜鉛の溶解による水素ガスの発生を抑制でき、耐漏液性に優れた円筒形空気電池を得ることができる。
【０００７】
【実施例】
以下に本発明の実施例の円筒形空気電池の実施例を図面に基づいて説明する。
【０００８】
（実施例１）
図１に示した単３形空気亜鉛電極を参照して、本発明の実施例を説明する。
【０００９】
本実施例においては、図１（Ａ）中の４は、３層構造の円筒状空気極であり、図１（Ｂ）に示すように内側から触媒層１、集電体層２、撥水性フッ素樹脂多孔膜層３からなっている。この空気極では、ニッケルめっきを施したステンレス製の金網である集電体層に触媒シートをプレスにより圧着してある。この触媒シートは、活性炭、マンガン酸化物、アセチレンブラック、フッ素樹脂粉末を混合し、この混合合剤にエチルアルコールを加え混練した後、押出成形し偏平形の帯状の合剤とし、さらにこの帯状合剤を加熱した２本のローラーに通して圧延し、０．６ｍｍのシート状にしたものである。つぎに、集電体層側にフッ素樹脂微粉末を含む分散液を塗布し、２３０℃で乾燥を行う。このフッ素樹脂分散液を塗布することにより、電解液が貫通し、酸素ガスの供給を妨害することを防いでいる。２３０℃での乾燥は分散液中に含まれる界面活性剤を除去するためである。最後にフッ素樹脂微粉末分散液を塗布した側に、ガス透過能を有する撥水性のフッ素樹脂多孔膜をプレスにより圧着することにより、触媒層、集電体層およびフッ素樹脂多孔膜層からなる３層構造の平板の空気極を作製する。このように作製した平板の空気極を触媒層側が内側になるように湾曲させ、触媒層とフッ素樹脂多孔膜の両端部の一部を重ねて筒形とする。ついで、この重なった部分の触媒層およびフッ素樹脂多孔膜の一部を取り除いて露出した集電体層をスポット溶接し、気密状態にない溶接部に合成ゴム系の接着剤を充填し気密に補修する。以上の工程により、３層構造の円筒状空気極を作る。この３層構造の円筒状空気極の上部は鋼板にニッケルめっきを施した金属製の外カップ１６と内カップ１７とで挟み込まれ封口されている。正極上部をこのように封口した後、外カップ底部の３ヶ所に備えたプロジェクション部と正極缶底部とをスポット溶接することにより集電、導通させている。また、円筒状空気極の下部に、凹部に合成ゴム系の封止剤１８を塗布した樹脂成形体１９を挿入し、次にこの樹脂成形体の内周側にスズめっきを施した真鍮製リング２２を挿入する。このときにセパレータ８の端部は樹脂成形体の段部に配置される。さらに底板２０を溶接した集電子２１を挿入した樹脂成形封口体１９′を嵌め合わせ、正極缶１１を機械的に押圧して樹脂成形体の凹部を空気極側に密着させ封口する。ゲル状亜鉛負極９は、円筒状空気極内に構成挿入された有底円筒状のセパレータ８を介して内部に充填されている。本実施例においても、図中、１５は皿底紙、１０は空気拡散紙、１２は絶縁チューブ、１３は空気取り入れ孔で電池を使用するまでは密封シール１４でシールされている。
【００１０】
（従来例１）
前記スズめっきを施した真鍮製リングの代りにステンレス製リングを用いた以外は前記実施例１と同様の構成の単３サイズの円筒形空気電池を同様の方法で作製した。
【００１１】
（比較例１）
前記リングの代りにスズめっきを施していない真鍮製リングを用いた以外は上記実施例１と同様の構成の単３サイズの円筒形空気電池を同様の方法で作製した。
【００１２】
以上の方法で構成、作製した単３サイズの円筒形空気電池（実施例１）、金属製リングにステンレス製リングを用いた円筒形空気電池（従来例１）、スズめっきを施していない真鍮製リングを用いた円筒形空気電池（比較例１）について、各２０個の電池を用いて６０℃、密封保存における耐漏液性試験を行った。その試験結果を表１に示した。
【００１３】
【表１】
表１から明らかなように、従来例１および比較例１の電池に比べて、実施例１の電池は３ヶ月を経過しても電池の漏液は認められない。
【００１５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、円筒状の空気極の下部に挿入された樹脂成形体の内周側に用いる金属製リングをスズめっきを施した真鍮製リングとすることにより、耐漏液性に優れた円筒形空気電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明の実施例１の円筒形空気電池の半断面図
（Ｂ）図１（Ａ）の空気電池に用いた円筒状空気極の部分拡大断面図
【符号の説明】
１ 触媒層
２ 集電体
３ フッ素樹脂多孔膜
４ 円筒状空気極
５ ニッケルめっき層
６ ポリテトラフルオロエチレン粒子
７ ステンレス製集電体
８ セパレータ
９ ゲル状負極亜鉛
１０ 空気拡散紙
１１ 正極缶
１２ 絶縁チューブ
１３ 空気取り入れ孔
１４ 密封シール
１５ 皿底紙
１６ 金属製外カップ
１７ 金属製内カップ
１８ 封止剤
１９ 樹脂成形体
１９′ 樹脂成形封口体
２０ 底板
２１ 集電子
２２ 金属製リング
Claims (1)
- 円筒状空気極を有し、前記円筒状空気極の下部封口側が、その開口端部に環状凹部を有する樹脂成形体の凹部が挿入され、前記樹脂成形体の内周側にスズめっきを施した真鍮製リングが挿入され、さらに樹脂封口体が嵌め合わされて封口されていることを特徴とする円筒形空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205871A JP3642297B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 円筒形空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001205871A JP3642297B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 円筒形空気電池 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02412895A Division JP3232936B2 (ja) | 1995-02-13 | 1995-02-13 | 円筒形空気電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002056826A JP2002056826A (ja) | 2002-02-22 |
| JP3642297B2 true JP3642297B2 (ja) | 2005-04-27 |
Family
ID=19042102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001205871A Expired - Fee Related JP3642297B2 (ja) | 2001-07-06 | 2001-07-06 | 円筒形空気電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3642297B2 (ja) |
-
2001
- 2001-07-06 JP JP2001205871A patent/JP3642297B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002056826A (ja) | 2002-02-22 |
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Legal Events
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