JPH0112375Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、円筒状電池の陰極と陽極との間に
介装される隔離膜に関する。

円筒状乾電池では、陰極物質と陽極合剤とを同
軸上に配設する構造が採られ、そのため両極間に
介装される隔離膜は円筒状のものが使用される。
例えば、第１図ａ，ｂは円筒状のアルカリマンガ
ン電池を示したもので、このものは、先ず、円筒
状陽極缶１ａの内側に管状に成型固化された陽極
合剤１ｂが装填され、さらにこの陽極合剤１ｂの
内周面に沿つて円筒状隔離膜１ｃが配され、この
隔離膜１ｃの内側に、ゲル状電解液に粒状亜鉛を
分散してなる陰極活物質１ｄが充填されている。
そして、陽極合剤１ｂは上記陽極缶１ａを介して
正極端子を兼ねる金属製外装ケース１ｅに、また
陰極活物質１ｄは集電子１ｆを介して負極端子を
兼ねる金属製封口板１ｇにそれぞれ接続されてい
る。ところで、このような円筒状乾電池に使用さ
れる隔離膜１ｃは、最初からその使用形状である
円筒状に形成されたものではなく、例えば第２図
ａ，ｂ，ｃにその成形段階を順に追つて示すよう
に、先ず、第２図ａに示すように、方形に裁断さ
れたシート状の隔離膜材を用意し、これを同図ｂ
に示すように底部となる中央部分を残してＵ字状
に折曲し、さらに同図ｃに示すように折り込んで
円筒状に形成されたものである。このように、シ
ート状のものを折曲したものを使用する理由は、
隔離膜１ｃの形成のための工程を簡略化できる
等、製造工程上有利であるからほかならない。

しかしながら、上述した如くして円筒状に形成
された隔離膜１ｃは、元々は平面状の隔離膜材で
あるから、これを完全な円筒形状を保持させられ
るように折曲することは難しく、このため、第１
図ａ，ｂに示した如き円筒状乾電池内に隔離膜１
ｃとして装填された場合に、その円筒胴部の外周
囲面を管状陽極合剤１ｂの内周囲面に良好に密着
させることが困難であつた。すなわち、隔離膜１
ｃの円筒胴部にて陽極に対して良好な密着性が得
難く、このため電池の内部抵抗が高くなつたりす
る問題が生じていた。

この考案は、以上のような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、従来の折曲
形成された円筒状隔離膜において不可避であつた
ところの、隔離膜とこの隔離膜に接する比較的柔
軟性に乏しい陽極との間の密着性の欠陥を解消
し、これにより内部抵抗を低く維持させられるな
どの電池の性能向上を可能にした円筒状乾電池用
隔離膜を提供することにある。

以下、この考案の実施例を図面に基づいて詳述
する。

先ず、この考案による円筒状電池用隔離膜は、
前述した従来のそれと同様に、一枚の裁断された
隔離膜材を折曲して円筒状に形成されたものであ
る。第３図Ａは、その円筒胴部の横断面の一実施
例を示したもので、このような断面状態を有する
円筒状隔離膜２は、第２図ａ，ｂ，ｃに示したの
と同様に、方形状隔離膜材を円筒の底部となる中
央部を残してＵ字状に折曲し、その折曲された一
対の半円弧状部２ａ，２ａを丸めて円筒状にする
ことにより得られる。このような折曲構造につい
ては、従来のものと特に変わるところはないが、
その円筒を形成する隔離膜２の内部構造について
は、従来のものに比べて次のような特徴を有す
る。すなわち、第３図ｂに円筒胴部の一部断面を
拡大して示すように、隔離膜２は、少なくとも２
枚の隔離膜層３ａ，３ｂを接合した多層構造にな
つている。実施例では、円筒の外側層をなす隔離
膜層３ａとその内側層をなす隔離膜層３ｂとの２
層構造になつている。そして、各隔離膜層３ａ，
３ｂは、電解液を吸収したときの収縮率が互いに
異なるようにその種類がそれぞれ選択され、さら
に、その収縮率の大きい方の隔離膜層３ａが上記
円筒の陽極に接する側である外側に配置されてい
る。すなわち、第３図ｂにおいて、外側の隔離膜
層３ａが電解液を吸収したときの収縮率（体積あ
るいは面）をα、内側の隔離膜層３ｂが電解液を
吸収したときの収縮率（体積あるいは面）をβと
して、α＞βとなるようにそれぞれの隔離膜層の
種類が選択される。例えば、内側の隔離膜層３ｂ
が電解液を吸収して収縮するものであれば、外側
の隔離膜層３ａはさらに大きく収縮するものが選
択され、また外側の隔離膜層３ａが電解液を吸収
しても収縮しないかあるいは膨張するものであれ
ば、内側の隔離膜層３ｂは電解液を吸収したとき
に膨張するものの中から選択される。しかしなが
ら、必要以上に大きな膨張率あるいは収縮率を持
つた材質はセパレータの変形が大きくて好ましく
なく、電解液を吸収する前の０〜10％の範囲で、
より好ましくは０〜５％の範囲で膨張あるいは収
縮する材質を組み合わせることが望ましい。

上記２種の隔離膜層３ａ，３ｂの材質の具体的
な一実施例を示すと、前述した如きアルカリ乾電
池において、外側層として電解液吸収による収縮
率２％のマーセル化セルロース繊維層を使用し、
これとともに内側層として電解液吸収による収縮
率０％のビニロン繊維不織布を使用した。この場
合、外側層のマーセル化セルロース繊維層はマー
セル化時間等の条件を変化させる事により電解液
吸収による収縮率を調整することができる。ま
た、この二種の隔離膜層３ａ，３ｂを接合する方
法としては、マーセル化セルロース繊維を抄紙す
る際に若干のバインダーを加えておき、乾燥工程
に至る前の状態で、予め用意しておいたビニロン
繊維の不織布を重ね、加圧圧縮し一体とした。

さて、以上のように電解液を吸収したときの収
縮率の異なる二種の隔離膜層３ａ，３ｂからなる
上記円筒状隔離膜２は、電解液を吸収したとき
に、その外側に配置されている方の隔離膜層３ａ
の収縮率がその内側の隔離膜層３ｂのそれよりも
大きく、しかも円筒の周上に一対の折り重ね代部
３ｃが設けられていて、外側の隔離膜層３ａの周
長が内側の隔離膜層３ｂの周長よりも短くなるの
で、第３図ｃに示すように、円筒の径を押し拡げ
るような方向に形を変えようとする力が作用する
ようになる。このため、円筒状に折曲された隔離
膜２の円筒胴部における折り重ね代部３ｃ（第２
図ａ参照）は、その変形作用力によつて相互に一
層良好な密着状態が得られるようになり、さらに
円筒の径を押し拡げるような変形作用力が発生す
るため、その円筒の側胴部はその外側の管状陽極
の内周面に内側から押しつけられて、隔離膜２と
極との間に非常に良好な密着状態が確保されるよ
うになる。そして、これにより、電池の内部抵抗
を低くする等の性能向上がもたらされるのであ
る。

第３図ｄは、第３図ａ，ｂ，ｃにて示した隔離
膜２をアルカリマンガン電池に使用した状態の一
例を示したもので、陽極缶４ａの内側に管状に成
型固化された二酸化マンガンを主体とする陽極合
剤４ｂが装填され、この陽極合剤４ｂの内側に上
記隔離膜２が配設され、この隔離膜２の内側にペ
ースト状の陰極活物質４ｃが充填され、さらにそ
の中央に集電子４ｄが挿入されて、円筒状のアル
カリ乾電池が構成されている。この乾電池におい
て、上記隔離膜２は、上記変形作用（矢印方向）
によつて陽極合剤４ｂの内周面に常時密に圧着さ
せられるようになつていて、高放電性能を約束し
ている。

なお、実施例では、上記隔離膜２を二層構造と
していたが、例えば電解液を吸収したときの収縮
率が外側層と内側層との中間に位置するようなも
のを中間層として配置すること等を妨げるもので
はない。

以上のように、この考案による円筒状乾電池用
隔離膜は、一枚の裁断された隔離膜材を折曲して
折り重ね代部を設けて円筒を形成するとともに、
上記隔離膜として、電解液を吸収したときの収縮
率の異なる二種の隔離膜層を積層状に接合したも
のを使用し、上記収縮率の大きい方の隔離膜層を
上記円筒の陽極に接する側に配置するようにした
ことにより、従来の折曲形成された円筒状隔離膜
において不可避であつたところの、隔離膜とこの
隔離膜に接する一般に柔軟性の乏しい陽極との間
の密着性の欠陥を克服し、これにより内部抵抗を
低く維持させられるなどの電池の性能向上を可能
にすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは円筒状アルカリ電池の一例を示す縦
断面図、同図ｂはそのＡ−Ａ断面図、第２図ａ，
ｂ，ｃはそれぞれ隔離膜の折曲形成段階を順に追
つて示す斜視図、第３図ａはこの考案に係る隔離
膜の一実施例を示す横断面図、同図ｂはその一部
拡大断面図、同図ｃはその一部の変形状態を示す
拡大断面図、同図ｄはこの考案による隔離膜を使
用して構成した円筒状アルカリ乾電池の一例を示
す横断面図である。 ２……円筒状に折曲成型された隔離膜、３ａ…
…円筒の外側層の隔離膜層、３ｂ……円筒の内側
層の隔離膜層。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 有底円筒体からなる電池用隔離膜２において、
   前記円筒体は一枚の隔離膜材からなり、かつ、底
   部の周縁に一対の半円弧状部２ａ，２ａが折曲形
   成され、 これらの半円弧状部は対向する両端重ね代部３
   ｃにおいて重ね合わされて円筒部を形成してお
   り、 前記隔離膜材は電解液吸収時の収縮率が異なる
   二種の隔離膜層３ａ，３ｂの積層接合体からな
   り、かつ、収縮率の大なる層３ａを前記円筒体の
   外側に配置したことを特徴とする電池用隔離膜。