JP5437357B2 - 電池及びその製造方法 - Google Patents
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Description
なわち、従来から電池として、マンガン乾電池、アルカリマンガン乾電池、空気亜鉛(zinc-air)電池などの1次電池と、ニッケルカドミウム (Ni−Cd) 電池、ニッケル水素 (Ni−H) 電池、リチウムイオン電池などの2次電池とが使用されてきた。これらのうち空気亜鉛電池は、1.4Vの比較的に高い電圧を提供し、エネルギー密度が高くかつ放電容量が大きいという利点を有する。また、電池の放電が完了するまでほとんど均一な放電特性を示すので、重金属の含有で使用が抑えられている水銀電池の代用として使用できるものとされている。
る。正極缶及び負極缶はそれぞれ正極及び負極と接触して電池の正極端子及び負極端子として機能する。特に、電池内の電解質の漏れを防止するために正極缶と負極缶の密封を必要とし、従来には正極缶と負極缶との間にガスケット(gasket)を挟持し、缶を折り曲げて(crimp)密封してきた。
1号(特許文献3)などに開示されている。添付図を参照して従来技術を具体的に説明する。
断面図である。
法を示す図である。
の(b)に示すように、正極缶20の外周部を負極缶22の方に折り曲げて電池の内部を密封する。
6が介在される。そして、膜と亜鉛ゲルはそれぞれ導電性の正極缶20と負極缶22内に収容されて電池を構成する。
を発生させる。この反応は、下記式で表される。
極42、44よりも高く突出される。第1缶及び第2缶52、54は導電性材質からなり、プレス工程によって製造できる。第1極42は第1缶52と電子移動可能に接触するので、第1缶52は第1極42の外部端子として機能し、第2缶54も第2極44と接触して第2極44 の外部端子として機能することができる。
形成できる。この場合、溶融されたボディ56が貫通孔62aの内部を充填するので、ボ
ディ56の硬化後、缶52とボディ56の結合の信頼性が向上できる。また、図7の(b)及び図7(c)にそれぞれ示すように、缶52の端部に凸部62bまたは凹部62cを形成して缶52とボディ56の結合の信頼性を向上させることも可能である。
第1缶52上に第1極42を配置し、第2缶54上に第2極44を 配置して缶と極の結
合体を形成する。極42、44は、缶52、54の端部60が突出するように缶52、54 の収容部に収容される。
ボディ56と第2缶54による空間内部にセパレータ46及び電解質48を挿入する(段階220)。次に、段階230でボディ56の他端に第1缶を配置する。
ボディ56の内部に挿入した後、ボディ56を冷却硬化してボディ56と缶52、54を融着させる。段階240における融着は、図9乃至図11を参照して上述した多様な方式を用いて行うことができる。
容されて正極缶72と接触されている。また、電池の内部には負極として機能する亜鉛ゲル66が充填されている。正極缶72及び負極缶74は導電性材質からなり、それぞれ正極外部端子及び負極外部端子として機能することができる。一方、正極缶72には貫通ホール68が形成されてMEA65と空気の接触が可能になる。
、または正極膜及びセパレータと予め結合し、正極缶72の端部60はMEA65よりも高く突出する。本段階で突出した正極缶72の端部60がボディ56の他端に融着する。正極缶72とボディ56の融着は、図9乃至図11を参照して上述した多様な方法を採用して行うことができる。このような正極缶72とボディ56の融着により電池の密封が完了する。
これらを絶縁体78内に挿入する。最後に、絶縁体78を被覆するハウジング80を形成して円筒型空気亜鉛電池の製造を完了する。
これらを絶縁体78内に挿入する。最後に、絶縁体78を被覆するハウジング80を形成して円筒型空気亜鉛電池の製造を完了する。
できる。MEAは、従来の正極膜とセパレータの機能をする複合体であって、これについては本技術分野に公知されている。勿論、MEAを採用せずに正極膜とセパレータを別個の構成要素として含むことも可能であり、これも本発明の範囲内のものであることは明白であろう。また、本発明における各構成要素の材質は、公知の構成要素のいずれかを用いても良い。当業者はこれらのうち最適の材質を容易に選択して用いることができる。
Claims (4)
- 負極として機能する亜鉛ゲルと、正極として機能し、前記亜鉛ゲルを円筒状に被包して密封する正極膜とを含む空気亜鉛電池において、
前記正極膜の両端部が隙間を置いて対向配置され、前記隙間は樹脂で充填され、
前記空気亜鉛電池は、
前記正極膜を円筒状に被包し、空気が流通可能な開口が形成されたハウジングと、
前記正極膜と前記ハウジングとの間に挟持され、空気が流通可能な開口が形成された円筒型絶縁体とをさらに含む、空気亜鉛電池。 - 前記正極膜の前記樹脂と接触する表面に凹凸または開口が形成された、請求項1に記載の空気亜鉛電池。
- 負極として機能する亜鉛ゲルと、正極として機能し、前記亜鉛ゲルを円筒状に被包して密封する正極膜とを含む空気亜鉛電池を製造する方法において、
前記正極膜を両端部が隙間を置いて対向するように配置する段階と、
前記隙間を樹脂で充填し、前記両端部と前記樹脂を融着させる段階と、
前記正極膜内に前記亜鉛ゲルを充填する段階と、
充填された前記正極膜を、空気が流通可能な開口が形成された円筒型絶縁体内に挿入する段階と、
前記円筒型絶縁体を被覆し、空気が流通可能な開口が形成されたハウジングを形成する段階と、
を含む、空気亜鉛電池の製造方法。 - 前記融着させる段階は、射出成形によって前記樹脂を充填して融着させる段階である、請求項3に記載の空気亜鉛電池の製造方法。
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