JP7497138B2 - アルカリ電池用負極集電子、アルカリ電池用負極集電子の製造方法、およびアルカリ電池 - Google Patents
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Description
真鍮からなる棒状の基体の表面に、錫メッキ層が形成されているとともに、当該錫メッキ層の表面に第三リン酸塩からなる被膜が形成され、
前記錫メッキ層は前記基体から当該錫メッキ層の表面に向かって錫金属が柱状となる表面構造を有する、
ことを特徴とするアルカリ電池用負極集電子である。
真鍮からなる棒状の基体の表面に、錫メッキ層を電解メッキにより形成するステップと、
前記錫メッキ層の表面に第三リン酸塩からなる被膜を形成するステップと、
を含む、
ことを特徴とするアルカリ電池用負極集電子の製造方法とすることもできる。
本発明の実施例に係るアルカリ電池用負極集電子(以下、負極集電子と言うことがある)の外観は、図1に示した一般的なアルカリ電池1に採用されているものと同じである。しかし、実施例に係る負極集電子は、基体の表面構造に特徴を有し、アルカリ電池に組み込まれた際、そのアルカリ電池が未使用状態で長期に渡って保存されたり、過放電状態になったりしても、水素ガスが発生し難いようになっている。図2に、実施例に係る負極集電子6aの表面構造を模式的に示した。図2は、図1において円101で示した領域の拡大図に対応している。
次に、実施例に係る負極集電子6aの作製手順について説明する。まず、プレス加工により、釘状の形状を有する真鍮製の基体64を作製する。そして、基体64の表面に電解メッキによってSnメッキ層65を形成し、さらに、そのSnメッキ層65の表面にリン酸塩の被膜66を形成する。リン酸塩の被膜66は、Snメッキ処理後の中和処理によって形成することができる。具体的には、Snメッキ処理後の中和処理に用いる弱アルカリ性の中和液として、可溶性リン酸塩を含む水溶液を用いている。すなわち、実施例に係る負極集電子6aは、基体64の表面にSnメッキ層65を形成する手順に対し、リン酸塩の被膜66を形成するための工程を別途追加することなく作製することができる。もちろん、基体64にSnメッキ処理を施した後に、適宜なアルカリ水溶液を用いた中和処理を行い、その上でリン酸塩の被膜66を形成することもできる。
<負極集電子>
実施例に係る負極集電子6aの特性を評価するために、表面構造が異なるLR6型アルカリ電池用の4種類の負極集電子を作製した。図3は、実施例に係る負極集電子6aに対する比較例として作製された3種類の負極集電子(6b~6d)の表面構造を模式的に示している。図3に示したように、3種類の負極集電子(6b~6d)は、真鍮からなる基体64にSnメッキ層65のみが形成された負極集電子6d、基体64のみからなる負極集電子6c、および基体64の表面にリン酸塩の被膜66が形成された負極集電子6dである。
図2および図3に示した合計4種類の負極集電子(6a~6d)を用いたアルカリ電池の長期保存特性を評価するために、上記4種類の負極集電子(6a~6d)をサンプルとして作製し、各サンプルを、負極ゲル5に浸漬された状態に相当する環境下に置く長期保存試験を行い、試験後のガスの発生状態を観察した。具体的には、扁平な容器内に、亜鉛粉と40%KOH水溶液からなる電解液とを入れるとともに、容器内の亜鉛粉を平坦に均した(整地した)。次いで、容器を一日間放置し、電解液を十分に亜鉛粉に吸収させた。それによって、放置後の容器内では、亜鉛粉が容器の底に整地され、余剰分の電解液が整地された亜鉛粉の上方に上澄み液のように容器内に満たされた状態となった。そして、各サンプルについて、100個の個体を用意し、全ての個体を、容器内で整地された状態の亜鉛粉の上に並べて配置した後、2時間後、および10時間後に、サンプルの表面に気泡が発生しているか否かを目視で観察した。
次に、表1に示したサンプル1、2、3、および4のそれぞれに対応する4種類の負極集電子(6b、6a、6c、および6d)を用いて4種類のLR6型アルカリ電池を作製し、これら4種類のアルカリ電池をサンプルとした。そして、各サンプルに対して過放電試験を行った後、各サンプルを所定の環境下で保存して漏液の有無を確認した。
5 負極ゲル、6,6a~6c 負極集電子、7 負極端子板、8 封口ガスケット、9 正極端子、64 負極集電子の基体、65 Snメッキ層、66 リン酸塩の被膜、72 通気孔、84 封口ガスケットの薄肉部
Claims (3)
- 亜鉛又は亜鉛合金を負極活物質として含む負極ゲルを備えたインサイドアウト型のアルカリ電池に用いられる負極集電子であって、
真鍮からなる棒状の基体の表面に、錫メッキ層が形成されているとともに、当該錫メッキ層の表面に第三リン酸塩からなる被膜が形成され、
前記錫メッキ層は前記基体から当該錫メッキ層の表面に向かって錫金属が柱状となる表面構造を有する、
ことを特徴とするアルカリ電池用負極集電子。 - 亜鉛又は亜鉛合金を負極活物質として含む負極ゲルを備えたインサイドアウト型のアルカリ電池に用いられる負極集電子の製造方法であって、
真鍮からなる棒状の基体の表面に、錫メッキ層を電解メッキにより形成するステップと、
前記錫メッキ層の表面に第三リン酸塩からなる被膜を形成するステップと、
を含む、
ことを特徴とするアルカリ電池用負極集電子の製造方法。 - インサイドアウト型のアルカリ電池であって、亜鉛又は亜鉛合金を負極活物質として含む負極ゲルと、請求項1に記載のアルカリ電池用負極集電子とを備えていることを特徴とするアルカリ電池。
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