JPH0130256B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は薄型アルカリ電池の改良に関する。 さらに詳しくは陰極缶の全面又は一部に金とコ
バルト（以下Coとする）の金合金を配すること
により耐漏液性の優れた薄型アルカリ電池を提供
することを目的とする。 近年、密封型アルカリ電池は電子腕時計、電
卓、カメラ、補聴器などの各種小型電子機器の発
達に伴い、ますます注目されその需要が高まつて
いる。特にボタン型酸化銀電池の性能改善が大き
く寄与し、消費電流の低減化と相伴つて、小型薄
型電池の採用によるこれら機器の小型薄型化に貢
献している。現在電池としては2.0mmの厚みのも
のが主流であり、電池外径11.6mmのものから6.8
mmのものまで４種類程度である。これらの電池
は、第１図に示すような構造であり、１は酸化銀
（）、酸化銀（）あるいは酸化水銀からなる陽
極活物質２を収容した陽極缶、３はセパレータ、
４は汞化亜鉛を主成分とする陰極活物質５を充填
した陰極缶、６は絶縁と封口を兼ねたガスケツト
であり、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロピレ
ン等からなる。このような構造で厚み2.0mmより
更に薄型化を計ろうとした場合には、陽極活物質
の厚みは極めて薄くなり、陽極活物質の成形が困
難であり、かつ陰極缶折り返し部高さが極めて短
くなり、耐漏液性が損なわれる欠点があつた。 また、この構造では１mmの厚みの電池は不可能
であつた。そこで第２図のような電池が提案され
た。例えば特開昭55−68068などで公知である。
１はニツケル（Ni）もしくは鉄にニツケルメツ
キを施した陽極缶、２は酸化銀（）、酸化銀
（）あるいは酸化水銀を主体とする陽極活物質
であり、ペレツト状に成形して陽極缶１の中央部
に載置する。３はセパレータであり立体状にくせ
付けし、ペレツト状の陽極活物質上面より組込
む。４はフランジ部を有する陰極缶であり、汞化
亜鉛を主成分とする陰極活物質５を充填させ、陽
極缶内底部周辺部に前記セパレータの周辺部を介
して押圧載置されるような構造であるガスケツト
６と一体化して陽極缶内に押込み、クリンプ型に
より陽極缶先端部をかしめて封口する。このよう
な構造においては、第１図のような従来電池構造
そのままに2.0mm以下にした電池に比べ、陽極活
物質の成形性、あるいは電池の耐漏液性は若干改
良されたが、2.0mm厚みの電池と比べた場合には、
耐漏液は不十分であり満足するものではなかつ
た。また、このような構造の場合には、アルカリ
電解液がすぐ第３図４ａの部分まではい上がつて
しまう問題があり、従つて、ガスケツト６の圧縮
を高める為にクリンプによるかしめを強くして
も、電池厚みを薄くする為に陰極缶などの板厚が
薄くなつていて強度が弱ことから、フランジ部８
が内側にダレ込みやすくガスケツトの引き込まれ
も生じ（第６図）、かつ外部への経路も短いので
効果がなく耐漏液性が悪かつた。 そこで、耐漏液を改善するために金メツキを採
用してみた。文献などに金メツキが耐漏液性に優
れていると紹介されている。しかし、金メツキは
コストが高い為、また、2.0mm以上の電池では金
メツキを施さなくても満足のいく耐漏液性が得ら
れる為、ほとんど使用されていないのが現状であ
る。実際に第２図に示す電池構造で1.2mm厚みの
電池の陰極缶の全面に金メツキを0.1μ以上施した
ところ、耐漏液性は金メツキのない電池に比べ大
幅に改善された。 たしかに金メツキの効果は絶大であるが、別の
問題が発生してきた。それは、金メツキされた表
面がアマルガム化されることだ。 金は衆知のように非常にアマルガム化しやすい
金属である。それが電池に採用された場合には、
陽極合剤の主成分である汞化亜鉛中の水銀と反応
し、アマルガム化される。ひどいものは製造後１
ケ月で目視でハツキリわかるほどアマルガム化さ
れている。また、このアマルガム化は進行性があ
るので、さらに広がつていく。このアマルガム化
現象は、電解液の漏出と同様に問題であり、電池
交換の時に陰極缶の表面の一部もしくは全面がア
マルガム化されていた場合には、取扱い人に対し
水銀の不安感を与えてしまう。 本発明は、これらの欠点を除去するもので、金
にCoを添加することにより金メツキのアマルガ
ム化を抑制し、品質の優れた薄型アルカリ電池を
提供することを目的とする。 以下、実施例に基づき詳述する。第４図は、本
発明である金Coを添加した金合金を全面にメツ
キした陰極缶である。メツキ厚みは0.1μ以上施し
た。このようにメツキした陰極缶を用い、第２図
に示す従来電池と同様な組立法により製造した。
本実施例では、陽極活物質は酸化銀（）を使
い、電解液は25％NaOHを用いた。Co添加量は
第１表に示す５水準とした。

【表】 金にCoを添加した金合金コバルトはすでに市
販されており、Co：１〜2wt％、残：金からなる
金合金（商品名：オートロネクスＣ）、Co：0.1〜
0.2wt％、残：金からなる金合金（商品名：オー
トロネクスCI）などの商品があるが、本実施例
ではCo添加量の効果を定量的に評価する為に、
0wt％から0.5wt％ごとに５水準で、それぞれ各
200個づつ製造した。本実施例で使用した電池サ
イズは、外径9.6mm、総厚1.2mmである。このよう
に製造した電池の耐漏液性をテストした。テスト
条件は、温度40℃、相対湿度90〜95％の恒温恒湿
槽に80日間保管後、アマルガム化された数量を調
べた。その結果を第２表に示す。テスト個数は各
100個である。

【表】 尚、判定方法は15倍の実体顕微鏡で電池を観察
して、陰極間の一部にでもアマルガム化されてい
れば不良とした。以上の様にCo添加量が増える
ほどアマルガム化数量は少なく、効果が大となる
ことがわかつた。 次に、これら電池の自己放電率を調べた。自己
放電率は初期容量を100とし、電池を60℃で保存
したのちの残存容量とから求めた。放電抵抗は
300KΩとし、データは各水準24個の平均値を示
し、その結果を第３表に示す。

【表】 以上の様に、Co添加量が増えると自己放電率
が高くなり、容量がダウンすることがわかつた。 耐漏液試験結果と自己放電試験結果を解析した
結果、Co添加量は0.5〜1.0wt％が耐漏液性、保存
性に良好であることが判つた。この結果を技術的
に判断した場合、耐漏液性（ここでは、アマルガ
ム化について）が良好になるのは、Coが金に比
べて水銀への溶解度が小さいので、純金に比べ金
にCoを添加した方がアマルガム化が抑制される
為と思われる。自己放電については、Co量が増
えるほど自己放電率が悪くなるのは、陰極合剤で
ある亜鉛と局部電池反応を起こしている為と思わ
れる。本実施例では、陰極間の全面に金にCoを
添加した金合金をメツキしたが、第５図ａ，ｂの
ように陰極缶の外側に面する部分と全外周、もし
くは、陽極缶に相対する陰極缶の部分のみの部分
メツキでも同様な効果が得られるのは言うまでも
なく、かつ、メツキでなくても、蒸着、クラツド
などによる方法でも問題は全くない。 以上述べたように、本発明は耐漏液性（アマル
ガム化も含む）が非常に良くなり、保存性能にも
優れ、電子腕時計、電卓などの超薄型電子機器へ
の電源用として信頼性の優れた電池として提供で
きるものであり、その工業的価値は大なるもので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は従来の電池の縦断面
図、第４図は本発明による金合金を全面メツキし
た陰極缶を示す縦断面図、第５図ａ，ｂはそれぞ
れ本発明による金合金を部分的にメツキした陰極
缶を示す縦断面図、第６図はフランジ部のダレ込
み・ガスケツトの引き込み状態を説明する電池断
面図である。 １…陽極缶、２…陽極合剤、３…セパレータ、
４…陰極缶、５…陰極合剤、６…ガスケツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも陰極缶、陽極缶、絶縁及び封口を
   兼ねるガスケツトを備えたアルカリ電池におい
   て、前記陰極缶の全面又は一部に、金とコバルト
   との金合金を被覆したことを特徴とする薄型アル
   カリ電池。 ２ 前記金合金が、金99.0〜99.5wt％、コバルト
   0.5〜1.0wt％であることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の薄型アルカリ電池。