JPH0353446A - 筒形アルカリ電池 - 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】 く産業上の利用分野〉 この発明は、筒形アルカリ電池に関するものである。

く従来の技術〉 筒形アルカリ電池では、一般的に、有底円筒状に加１−
ＬたｆＢ　ｌｌ！．　ｉｎの内周に沿ってリング状のＩ
Ｅ極含剤を圧人や加圧成形などで収納し、またこの正極
合剤の内側に、セバレータを介して、ゲル状の亜鉛負極
を所定量注入した後、絶縁ガスケットや端子板などで電
池１斤開川部を封目する構造が採られている。

上記のセバレータとしては、通常、ポリプロピレン繊維
の如きポリオレフィン系繊維，レーヨン繊維，あるいは
ビニロン繊維などを主成分とし、これにパルプやリンタ
ーなどを適宜混合した耐電解液性の不織布シートが使用
されている。

そして、例えばビニロン繊維を主成分とする不織布シー
トを用いた場合、この不織布シー１・を円筒状に巻回し
た後、その開口部の一方を熱融着により閉塞して底部と
した仔底円筒状のでパレータが用いられる。また、１１
１筒状に巻同した不織布シートの電池侑内底面側の開口
部をこの内底面に介在させた熱溶融性樹脂等で閉塞して
底部とする｛ｄ造も使用される。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、この種のアルカリ電ｌＩｌ！では、ｉＴＥ極
てある疋極合剤における電池反応は、Ｍ　ｎ　０　２＋
　Ｈ　２　０−１−Ｍ　ｎ　Ｏ　Ｏ　Ｈ　＋　Ｏ　Ｈ　
　＋　ｅ　　で表される水分泪費反応である。このため
、セパレータに川いる不織布として細い繊維で構成され
る気密なものを用いた場合、その電解液の保持性が低い
ことから、放電進行とともに電解液が漸次枯渇し、従っ
て正極合剤における上記反応が川滑に進まなくなり、電
池性能に悪影響がでるという問題が生じる。

一方、これとは逆に気密性の低い不織布で作ったセバレ
ー夕を用いた場合、セバレー夕の保ｉｔｌ性か高く、従
って上記反応をスムーズに進めることができる。

ところで、この筒形アルカリ電池では、亜鉛負極におい
てス１・ツク中に亜鉛のデンドライ１・か成長し、これ
がセバレー夕を貫通してＩＩＦ．　Ｆｌｌ　０剤に達す
ることが原因で、電池内部で部分的な内部短絡が生じて
開路電圧の低下を招くことがある。

この場合において、セパレータとして上記のように気密
性の低い不織布で作られたものを川いた時には、上記の
ような内部短絡が発生する度合いが大きく、従って内部
短絡による電圧不良が発生し易くなるという問題がある
。

この発明は、このような内部短絡を起こし難く［１つセ
バレータにおける保液性も高くて電池性能が良好な、筒
形アルカリ電池を提供することを］］的とする。

く課題を解決するための手段〉 この発明の筒形アルカリ電池は、有底円筒状の電／＋ｈ
　ｆｌｉ内に、正極合剤．セパレータ，亜鉛負極を外側
から順次配してなる発電要素を収納した筒形アルカリ電
池において、前記セパレー夕として、亜鉛負極側に設け
た高密度の不織ｎｉ層と、正極合剤側に配した低密度で
保液性の高い不織布層からなるものを用いたことを要旨
とする。

上記の不織布層としては、レーヨン繊維，ボリブロビレ
ン繊維，あるいはビニロン繊維などを主体とするものが
用いられる。このうち、特にビニロン繊維を主体とする
ものは、保液性も良好であり、また熱収縮並びに融着し
易いので上記したようにセパレータ開口部の一方を閉塞
して底部とする構或の場合には好適である。

上記の高密度の不織布層はその透気度が３〜５ｓｃｃ／
　ｌ００ｃｃ程度、保液率が３００％以上のものが奸適
である。通気度がこの範囲より小さいと亜鉛のデンドラ
イトを有効に防止できず、一方この範囲より大きい場合
には保液性の低下に因る性能低下が起きるようになる。

尚、通気度とは、ＪＩＳ　Ｐ　８１１７による通気度を
指す。

また低密度で保液性の高い不織布層の通気度は０．７　
〜０．９ｓｅｃ／　Ｉ００ｃｃ程度、保液率が４５０％
以上のちのが好ましく、通気度がこの範囲より大きいと
十分な保波性が得られない。一方、通気度がこの範囲よ
り小さい場合には正極の二酸化マンガンや黒鉛がセパレ
ータ内に侵入し、内部短絡を助長する！■になる。

これら高密度の不織布層と低密度で保ｉｔｋ性の高い不
織市層から構成されるセバレータのＩ’Ｎさは、通常０
．３〜０　．　５　＋ａｍであり、このうち高密度の不
織布層は０　．　２　ａｍ程度，また低密度で保液性の
高い不織布層は０．２＋ｍ程度とすれば良い。

また、高密度の不織布層としては０，３〜０．５デニー
ルの繊維で作ったものを、低密度の不織布層としては０
．８〜１．３デニールの繊維からなるものを、それぞれ
用いれば良い。

セパレータをこのような２種の不織布層で構或する場合
、例えば実施例で説明したように、高密度の不織布シー
トと低密度で保液性の高い不織布シートとを重ね合せ、
またこれらの不織布シートを、高密度の不織布シートが
内周側（つまり亜鉛負極側）に、且つ低密度で保液性の
高い不織？ＩＩシートが外周側（つまり正極合剤側）に
くるように円筒状に巻回する構成とすれば良い。

く作用〉 上記のように亜鉛負極側に高密度の不織布を設けること
で、亜鉛負極から疋極合剤への亜鉛のデンドライトの生
長を確実に抑制され、上記のような内部短絡が起こり難
くなる。

また、ｉ［極合剤側に低密度で保液性の高い不織布を配
することで、セパレータの正極合剤側に充分な電解液を
保持させておくことができ、正極合剤における上記の電
池反応が阻害されることがない。

〈実施例〉 以下に実施例を説明する。

透気度４．５ｓｅｃ／　ＩＯＯｃｅ，保液率３８０％．
厚さ０．１５ｍ＋ｓのビニロン不織布Ａと、透気度０．
８ｓｃｃ／１０ａｃｅ，保液甲４５０％，厚さ０．１５
１１１＋１のビニロン不織布Ｂとを重合せて積層し、ま
たビニロン不織布Ａを内周側に配した状態で、この積層
物を１口巻回して筒状に丸めた後、この筒状物の一方の
開一端を熱融着して塞いで底部とし、有底円筒状のセバ
レータを作った。

そして、添付図面に示したように、電極端子を一体形成
した電池ｆｒｒ　１の内部に、リング状の１［極合剤２
を圧人し、次いで上記て得た有底ｎ筒状のセバレータ３
をこの正極合剤２の内側に入れた後、ゲル状の亜鉛負極
４をセパレータ３の内側に所定量注入し、最後に電池ｆ
Ｔｉ開口部に封ロガスケッ１・５，並びに端子板６を載
置し、電池ｆｈ開Ｄ部を内側にかしめ、そのＩ５ＦＪ口
周端と端子板外周との間で封ロガスケット５を挟圧する
などして、ＬＲ６の筒形アルカリ電地（本発明品）を組
立てた。

この本発明品をｔｏｏｏ個作り、これらに関し放電抵抗
１０Ωで終止電圧０．９ｖまで連続放電させるという高
負荷放電試験を行い、これらの赦電時間をそれぞれＡＰ
Ｉ定した。また同じく本発明品の電池１０００個につい
て、組立て３週間後における開路電圧の不良（開路電圧
が１．５８Ｖ以下のもの）数をそれぞれ調べた。

一方、従来より使用されている透気度　｛．８ｓｅｅ／
　Ｉ００ｃｃ，保液率４１０％，厚さＯ．１５ｍｍのビ
ニロン不ｍ布を２枚重合せ且つ上記と同様に円簡状に巻
回するなどして作ったセパレータを用いた他は本発明品
と同様に組立てを行って、ＬＲ６の筒形アルカリ電池（
比較品）を作製し、上記本発明品と同しくそれぞれｌ０
００個づつについて高負荷放電試験と開路電圧不良数を
調査した。

これらの結果は表１に併せて示した通りである。

表１ ＊・・・比較品を１（１０とした場合の指数以上はビニ
ロン不織布を用いた例であるが、この他、レーヨン不織
布やボリブロピレン不織７１１を川いた場合も同様な結
果が１’４られた。

く発明の効果〉 以上のようにこの発明によれば、亜鉛デンドライトのセ
バレータ貫通に起因する前記のような内部短絡を起こし
難く、また保液性が高くて電池性能が良好な、筒形アル
カリ電池を提（ｊ％することができる。

４．図向の曲１ｊな説明 添ｆ・１図而は実施例の電池の断面図である。

１ ｒｒ１／ｔＩ！侍、 ２・・・正極合剤、 ３　・・ セバレータ、 ４・・・亜鉛負極、 ６・・・端子板、 ７・・・外装フィルム、 ８・・・集電棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、有底円筒状の電池缶内に、正極合剤、セパレータ、
   亜鉛負極を外側から順次配してなる発電要素を収納した
   筒形アルカリ電池において、前記セパレータとして、亜
   鉛負極側に設けた高密度の不織布層と、正極合剤側に配
   した低密度で保液性の高い不織布層からなるものを用い
   たことを特徴とする筒形アルカリ電池。