JPH03297063A - マンガン乾電池用炭素棒の浸漬処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、高温貯蔵性を改良したマンガン乾電池用炭
素棒の浸漬処理方法に関する。

（従来の技術） マンガン乾電池の集電体として用いられている炭素棒は
、それ自体が多孔質であるため、成形した炭素棒をその
まま電池に組込んだのでは炭素棒を通じて電池内への空
気の侵入や、電解液の滲出による正極端子板の腐蝕が生
ずる。

このような不具合を防止するために、従来から、溶融し
たパラフィンワックス浸漬槽内に炭素棒を浸漬すること
により、パラフィンワックスからなる含浸剤を多孔質内
部に含浸させて隙間を塞いだ後に電池に組込んでいる。

ところで、近年ではマンガン乾電池にあっても電子部品
並みに高温貯蔵における耐久性が要求され、その目安と
して従来の４５℃貯蔵から６０℃貯蔵における耐久性を
評価されるようになってきた。

また、このように高温貯蔵した場合には、前記炭素棒に
含浸されたパラフィンワックスの溶融による劣化が問題
となる。

この問題を解決するために、パラフィンワックスのうち
、高温貯蔵に耐えられるものとして、市販されている。

例えば、融点が１８０’　Ｆ　（８４℃）のマイクロワ
ックスを含浸剤として用いれば、前述の高温貯蔵性能を
満足するものと考えられていた。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、前記浸漬処理方法では、実際に前記高融
点マイクロワックスを使用して浸漬処理したものを６０
℃で貯蔵すると、初期状態に比べて内部抵抗が増加し、
また封口剤の劣化などが生じていた。

この原因として含浸剤として用いられるパラフィンワッ
クス、マイクロワックスは仮にその融点を８０℃とする
と、その約２０℃低い値が軟化点となり、６０℃で貯蔵
すると前記高融点パラフィンワックス中に含まれている
低分子量成分が溶融して炭素棒の表面に滲み出し、正極
合剤と炭素棒との接触抵抗を増加させ、また、炭素棒に
塗布されている封口剤を劣化させるからであると推定さ
れる。

この発明は、少なくとも含浸剤の融点を９０℃以上に設
定すれば、高温貯蔵による含浸剤成分の滲み出しを防止
できることに着目してなされたものであり、高温貯蔵性
を向上したマンガン乾電池用炭素棒の浸漬処理方法を提
供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、この発明方法では、含浸剤と
して、ノルマルパラフィンを主成分とする分子量３００
〜５００の炭化水素化合物からなるパラフィンワックス
、もしくは分子量３５〜６０のイソパラフィンおよびシ
クロパラフィン系炭化水素混合物からなるマイクロワッ
クスを主成分とし、これに結晶性ポリオレフィン系樹脂
を添加し、少なくともその融点を９０℃以上とした含浸
剤組成物を用いたことを特徴とする。

含浸に用いられる含浸剤組成物中の結晶性ポリオレフィ
ン系樹脂としては、融点１０７℃の結晶性ポリエチレン
、または軟化点１４５℃の結晶性ポリプロピレン等が用
いられる。

そしてこれを主成分である前記組成のパラフィンワック
ス、もしくはマイクロワックスに温度１５０〜１６０℃
で混合分散することで、少なくとも融点９０℃以上の含
浸剤組成物が得られる。

なお、融点が９０℃以上という値は、前述のように一般
に前記ワックスの軟化点は、その融点に対して約２０℃
低く、６０℃における貯蔵性を考慮すると、その軟化点
を少なくても７０℃程度に設定すれば良いことに着目し
て設定された値である。

このように融点を９０℃以上に設定することにより前記
結晶性ポリオレフィン系樹脂の添加量が定まる。

例えば前記樹脂がポリエチレンの場合、その添加量は５
〜１０％、多くても１５％（重量、以下同じ）になる。

つまり、この限定理由としては、添加量が下限値の５％
を下回った場合には、融点が９０℃以下になり、所期の
効果が得られなくなる。

逆に上限値の１５％を上回った場合には、溶融粘度が上
がりすぎ、含浸処理温度を相当高く設定するか、あるい
は時間を長くしないと炭素棒に対する含浸性が低下する
からである。

なお、他の結晶性ポリオレフィン樹脂を用いた場合にも
、融点を９０℃以上に設定することおよび含浸時におけ
る粘度を考慮することでその添加量が定まることになる
。

前記炭素棒は、黒鉛にバインダとしてピッチ。

タール等を混練し、棒状に押出成形し、次いで焼成した
後、所定寸法に裁断したものが用いられる。

この炭素棒の浸漬処理方法は、前記組成物からなる含浸
剤が満たされ、真空状態に保たれ、かつ含浸剤の溶融粘
度に応じて１５０℃に保たれた浸漬槽内に炭素棒を投入
し、飽和状態まで含浸させ、その後引上げ、加熱によっ
て表面の含浸剤を除去すれば、含浸処理済みの炭素棒が
得られる。

その後前述の処理を終えた炭素棒を常法により電池に組
み込めばマンガン乾電池が完成する。

（作　用） 上記処理により得られた炭素棒を用いたマンガン乾電池
は、６０℃で貯蔵した場合でも、含浸剤の融点は少なく
とも９０℃以上であるから、その軟化点は７０℃以上で
あり、したがってこの貯蔵温度における低分子量成分の
炭素棒表面への滲出は防止されるものと推定できる。

（発明の効果） 以上のように、この発明のマンガン乾電池用炭素棒の浸
漬処理方法にあっては、上述の含浸剤組成物を炭素棒に
含浸することにより６０℃での高温貯蔵下における炭素
棒表面への含浸剤の滲出に伴う内部抵抗の増加や封口剤
の劣化などを防止し、高温貯蔵性能を向上できる。

（実　施　例） 次に本発明の詳細な説明する。但し本発明は以下の実施
例に限定されるものではない。

実施例 融点１８０°Ｆ（８４℃）のマイクロワックス（分子量
３５〜６０のイソパラフィンおよびシクロパラフィン系
炭化水素混合物）が入っている１５０℃に保たれた浸漬
槽内に、マイクロワックス９５％に対し融点１３０℃の
結晶性ポリエチレン５％を投入し均一に分散混合するこ
とにより含浸剤組成物を得た。得られた含浸剤組成物の
融点は１０５℃であった。

この浸漬槽内を真空にした状態で、最適溶融粘度となる
温度１５０℃に保ち、成形処理された炭素棒を投入し、
数分間浸漬しすることにより飽和状態まで含浸させ、そ
の後引上げ、１４０〜１５０℃で加熱して表面に付着し
ている余剰の含浸剤を除去し、含浸処理済みの炭素棒を
得た。

その後常法によりこれを電池に組み込んでＲ２０型（単
一）マンガン乾電池を完成した。

比較例 従来タイプの最高の融点である融点１８０’Ｆ（８４℃
）のマイクロワックスが入っている１５０℃に保たれた
真空状態の浸漬槽内に炭素棒を投入し、飽和状態まで含
浸させ、その後引上げ、加熱によって表面の含浸剤を除
去し、含浸処理済みの炭素棒を得た。

その後常法によりこれを電池に組み込んでＲ２０型（単
一）マンガン乾電池を完成した。

次に以上の実施例および比較例の各乾電池を５ケずつ６
０℃で２０日貯蔵した後の連続放電性能（負荷抵抗２Ω
、終止電圧０．９Ｖ）を比較したところ、実施例の電池
の平均放電時間が３１０分であったのに対し、比較例（
従来品）の平均放電時間は２７０分と大巾に下回ってい
た。

したがって、本発明方法では従来方法に比べて直接的に
は測定できないものの、含浸剤の炭素棒表面に対する滲
出がなく、これにより内部抵抗増加が少なくなるものと
推定できる。

また、以上の各乾電池を２０ケずつを６０’Ｃで２０日
貯蔵し、次いで常温で３ケ月放置した後の短絡電流を調
べた結果、実施例の平均短絡電流は８．５Ａ、　またそ
の範囲は７．８〜８．８Ａであったのに対し、比較例の
平均短絡電流は７．３Ａで、またその範囲は７．０〜７
．５Ａであった。

したがって、本発明方法における短絡電流値は従来に比
べて大きく、またこのことは含浸剤の滲出を原因とする
封口剤の劣化の程度も小さくなるものと推定できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極集電体を構成する炭素棒を、溶融した含浸剤
   を収容した浸漬槽内に浸漬し、前記炭素棒の多孔質内部
   に前記含浸剤を含浸した後引き上げ、次いで前記炭素棒
   の表面に付着した余剰の含浸剤を除去する工程からなる
   マンガン乾電池用炭素棒の浸漬処理方法において、 前記含浸剤は、ノルマルパラフィンを主成分とする分子
   量３００〜５００の炭化水素化合物からなるパラフィン
   ワックス、もしくは分子量３５〜６０のイソパラフィン
   およびシクロパラフィン系炭化水素混合物からなるマイ
   クロワックスを主成分とし、これに結晶性ポリオレフィ
   ン系樹脂を添加し、少なくともその融点を９０℃以上に
   設定した含浸剤組成物からなることを特徴とするマンガ
   ン乾電池用炭素棒の浸漬処理方法。