JPH042056A - 乾電池用炭素棒の製造方法 - Google Patents
乾電池用炭素棒の製造方法Info
- Publication number
- JPH042056A JPH042056A JP2101336A JP10133690A JPH042056A JP H042056 A JPH042056 A JP H042056A JP 2101336 A JP2101336 A JP 2101336A JP 10133690 A JP10133690 A JP 10133690A JP H042056 A JPH042056 A JP H042056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- rod
- carbon rod
- temp
- oxygen concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 42
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 21
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 18
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 abstract description 7
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 abstract description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 abstract description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 abstract description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 6
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 3
- 229910021383 artificial graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 2
- 238000004078 waterproofing Methods 0.000 description 2
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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。
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
本発明はマンガン乾電池の集電体として使用される炭素
棒の製造方法に関するものである。
棒の製造方法に関するものである。
従来の技術
従来の乾電池用炭素棒は人造黒鉛９石油コークス、カー
ボンブラック等の炭素粉末骨材にピッチ、タール等のバ
インダーを加えて加熱混合混練し、これを押出成形機で
棒状に成形し、次いで詰め粉と呼ばれるコークス粉末等
で成形品の周囲を覆い、非酸化性雰囲気にして最高温度
的１０００℃で数十時間焼成し、冷却後、熱溶融された
パラフィンやオイル中に浸漬して防水処理を施し、最後
に回転する砥石によって研磨され所定の寸法に仕上げら
れていた。
ボンブラック等の炭素粉末骨材にピッチ、タール等のバ
インダーを加えて加熱混合混練し、これを押出成形機で
棒状に成形し、次いで詰め粉と呼ばれるコークス粉末等
で成形品の周囲を覆い、非酸化性雰囲気にして最高温度
的１０００℃で数十時間焼成し、冷却後、熱溶融された
パラフィンやオイル中に浸漬して防水処理を施し、最後
に回転する砥石によって研磨され所定の寸法に仕上げら
れていた。
発明が解決しようとする課題
このような従来の製造法による炭素棒は焼成後のかさ密
度が低く内部に微細な空隙を多数有しており、そのため
抗折力（折れに対する機械的強度）が低（電気抵抗が高
くなるという欠点があった。抗折力が低いと乾電池の製
造工程で炭素棒が折れてトラブルの原因となり、電気抵
抗が高いと乾電池の短絡電流が小さくなり、大きな電流
が取り出せなくなるという性能上の問題となる。
度が低く内部に微細な空隙を多数有しており、そのため
抗折力（折れに対する機械的強度）が低（電気抵抗が高
くなるという欠点があった。抗折力が低いと乾電池の製
造工程で炭素棒が折れてトラブルの原因となり、電気抵
抗が高いと乾電池の短絡電流が小さくなり、大きな電流
が取り出せなくなるという性能上の問題となる。
又、前述のように炭素棒はパラフィン等で防水されるが
、空隙が大きいと防水材が空隙を充分に満たさないため
完全に防水され難く、乾電池に組込まれた後、乾電池の
使用中や保存中に電解液が炭素棒中に浸透し、炭素棒の
頭部に嵌着された金属キャップまで達して腐食させ、さ
らに電解液が乾電池の外部まで漏出し使用機器に損害を
与えてしまうという大きな問題があった。
、空隙が大きいと防水材が空隙を充分に満たさないため
完全に防水され難く、乾電池に組込まれた後、乾電池の
使用中や保存中に電解液が炭素棒中に浸透し、炭素棒の
頭部に嵌着された金属キャップまで達して腐食させ、さ
らに電解液が乾電池の外部まで漏出し使用機器に損害を
与えてしまうという大きな問題があった。
課題を解決するための手段
上述した課題を解決するために、本発明は押出成形され
た炭素棒を本焼成する以前に、温度１００〜３５０℃、
酸素濃度が１０〜２１％の空気雰囲気中に３〜２０時間
保持するという予備熱処理工程の手段をとるものである
。
た炭素棒を本焼成する以前に、温度１００〜３５０℃、
酸素濃度が１０〜２１％の空気雰囲気中に３〜２０時間
保持するという予備熱処理工程の手段をとるものである
。
作用
本発明の手段によれば、焼成後の炭素棒のかさ密度が高
くなり、抗折力の大きい電気抵抗の低いものが得られる
。その理由として次のような事が考えられる。
くなり、抗折力の大きい電気抵抗の低いものが得られる
。その理由として次のような事が考えられる。
即ち、押出成形後の炭素棒を高温で酸素の存在する雰囲
気中に長時間保持することにより炭素棒中に含有される
ピッチ、タール等のバインダー成分が酸化されて脱水素
化反応が起こり架橋高分子化が促進され、バインダー中
の溶融成分が除去されることにより、焼成時における炭
素原子の逸出が抑制されるため残炭率が上がり、骨材で
ある炭素粉末粒子間の結合を強固にし、又炭素棒中の微
細な空隙が炭素分で埋められるためかさ密度が高くなり
、結果として抗折力が高く電気抵抗の低いものが得られ
るものと思われる。
気中に長時間保持することにより炭素棒中に含有される
ピッチ、タール等のバインダー成分が酸化されて脱水素
化反応が起こり架橋高分子化が促進され、バインダー中
の溶融成分が除去されることにより、焼成時における炭
素原子の逸出が抑制されるため残炭率が上がり、骨材で
ある炭素粉末粒子間の結合を強固にし、又炭素棒中の微
細な空隙が炭素分で埋められるためかさ密度が高くなり
、結果として抗折力が高く電気抵抗の低いものが得られ
るものと思われる。
なお、本発明において温度条件を１００〜３５０℃とし
たのは、１００℃以下では酸化による脱水素化反応の速
度が極めて遅く実用的でなく、又３５０℃以上になると
炭素棒からのバインダーガスの発生が急激すぎて残炭率
が逆に下がったり、炭素棒にヒビを生ずる等性能がかえ
って低下するからである。次に酸素濃度を１０〜２１％
としたのは、１０％以下では酸化力か弱（脱水素化反応
が殆ど起こらず実用的でなく、又２１％以上にすること
は空気中の酸素濃度以上ということで、つまり酸素ガス
をさらに加えるということになり経済性の面から実用上
困難であるからである。
たのは、１００℃以下では酸化による脱水素化反応の速
度が極めて遅く実用的でなく、又３５０℃以上になると
炭素棒からのバインダーガスの発生が急激すぎて残炭率
が逆に下がったり、炭素棒にヒビを生ずる等性能がかえ
って低下するからである。次に酸素濃度を１０〜２１％
としたのは、１０％以下では酸化力か弱（脱水素化反応
が殆ど起こらず実用的でなく、又２１％以上にすること
は空気中の酸素濃度以上ということで、つまり酸素ガス
をさらに加えるということになり経済性の面から実用上
困難であるからである。
保持時間を３〜２０時間としたのは、前述の温度及び酸
素濃度条件のもとでは、３時間以下ではバインダーの脱
水素化反応が充分進行しないからで、一方、保持時間を
長くとればそれに応じて性能は向上するものの限界があ
り、又、生産性や経済性とのかねあいから最大時間は２
０時間が限度と判断したからである。
素濃度条件のもとでは、３時間以下ではバインダーの脱
水素化反応が充分進行しないからで、一方、保持時間を
長くとればそれに応じて性能は向上するものの限界があ
り、又、生産性や経済性とのかねあいから最大時間は２
０時間が限度と判断したからである。
実施例
以下、本発明について実施例をあげなから詳細に説明す
る。本発明による焼成法と従来の焼成法との比較試験の
ために、太さ８ｍｓの棒状に押出成形された炭素棒を使
用したが、その炭素棒の組成を第１表に示す。人造黒鉛
及び石油コークス粉末が主原料でこれにピッチ、タール
がバインダーとして２５重量部含まれる。第２表は第１
表に示す炭素棒を焼成した時の条件を示すもので、本発
明法と従来法とを比較したものである。本発明法は予備
熱処理工程と本焼成工程から成り、予備熱処理工程の条
件は表に示す通りである。従来法には予備熱処理工程は
ない。本焼成工程の条件は本発明法も従来法も同じで、
１時間に２５℃の割合で昇温し、４０時間で最高温度１
０００℃に達してから５時間保持し、その後１５時間か
けて冷却し取り出すもので、全焼成時間は６０時間であ
る。
る。本発明による焼成法と従来の焼成法との比較試験の
ために、太さ８ｍｓの棒状に押出成形された炭素棒を使
用したが、その炭素棒の組成を第１表に示す。人造黒鉛
及び石油コークス粉末が主原料でこれにピッチ、タール
がバインダーとして２５重量部含まれる。第２表は第１
表に示す炭素棒を焼成した時の条件を示すもので、本発
明法と従来法とを比較したものである。本発明法は予備
熱処理工程と本焼成工程から成り、予備熱処理工程の条
件は表に示す通りである。従来法には予備熱処理工程は
ない。本焼成工程の条件は本発明法も従来法も同じで、
１時間に２５℃の割合で昇温し、４０時間で最高温度１
０００℃に達してから５時間保持し、その後１５時間か
けて冷却し取り出すもので、全焼成時間は６０時間であ
る。
第３表は焼成後の炭素棒の特性を示すもので、空隙率、
かさ密度、抗折力、及び電気抵抗について本発明法と従
来法の比較をしたものである。
かさ密度、抗折力、及び電気抵抗について本発明法と従
来法の比較をしたものである。
第４表は本発明法と従来法のそれぞれの焼成法で焼成し
た炭素棒の耐漏液性能の試験結果で、塩化亜鉛水溶液を
電解液とする単１型マンガン乾電池に組み込んで、常温
及び４５℃で６ケ月間保存した時の耐漏液性の差を比較
したものである。
た炭素棒の耐漏液性能の試験結果で、塩化亜鉛水溶液を
電解液とする単１型マンガン乾電池に組み込んで、常温
及び４５℃で６ケ月間保存した時の耐漏液性の差を比較
したものである。
（以 下 余 白）
第３表
（特性）
表中の数字は試験乾電池数各５００個のうち炭素棒頭部
に嵌着された金属キャップが電解液の漏液によって腐食
して不良となった個数を示している。第３表から明らか
なように、本発明の実施例による焼成法によれば従来の
焼成法より炭素棒の空隙率が小さくなり、かさ密度が高
くなることによって、抗折力が約２０％向上し電気抵抗
が約１５％低くなっている。又、第４表から明らかなよ
うに、本発明の焼成法による炭素棒の方が従来法のもの
に比べて耐漏液性においてはるかに優れている。
に嵌着された金属キャップが電解液の漏液によって腐食
して不良となった個数を示している。第３表から明らか
なように、本発明の実施例による焼成法によれば従来の
焼成法より炭素棒の空隙率が小さくなり、かさ密度が高
くなることによって、抗折力が約２０％向上し電気抵抗
が約１５％低くなっている。又、第４表から明らかなよ
うに、本発明の焼成法による炭素棒の方が従来法のもの
に比べて耐漏液性においてはるかに優れている。
発明の効果
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば抗折
力の高い炭素棒が得られるため、乾電池の製造工程にお
いて、折れてトラブルが発生するという事故が減り、時
間的なロスが削減され経済的効果が大きい。又、電気抵
抗が小さくなり乾電池の短絡電流が大きくなるので、そ
の分大きな電流が取り出せるという性能向上につながる
。
力の高い炭素棒が得られるため、乾電池の製造工程にお
いて、折れてトラブルが発生するという事故が減り、時
間的なロスが削減され経済的効果が大きい。又、電気抵
抗が小さくなり乾電池の短絡電流が大きくなるので、そ
の分大きな電流が取り出せるという性能向上につながる
。
さらに、空隙率が小さくなることによって、パラフィン
等の防水材が空隙を埋めやす（なるために防水性が向上
し、乾電池に組み込まれた場合に炭素棒中への電解液の
浸透がこれまでよりもよく阻止されるので、炭素棒を通
じて電解液が乾電池の外部まで漏出し、使用機器に損害
を与えるという問題が殆どなくなる。
等の防水材が空隙を埋めやす（なるために防水性が向上
し、乾電池に組み込まれた場合に炭素棒中への電解液の
浸透がこれまでよりもよく阻止されるので、炭素棒を通
じて電解液が乾電池の外部まで漏出し、使用機器に損害
を与えるという問題が殆どなくなる。
Claims (1)
- 予備熱処理工程と、本焼成工程から成る炭素棒の焼成工
程において、前記予備熱処理工程の条件が温度１００〜
３５０℃、酸素濃度１０〜２１％、処理時間３〜２０時
間であることを特徴とする乾電池用炭素棒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101336A JPH0690927B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 乾電池用炭素棒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2101336A JPH0690927B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 乾電池用炭素棒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH042056A true JPH042056A (ja) | 1992-01-07 |
| JPH0690927B2 JPH0690927B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=14297997
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2101336A Expired - Fee Related JPH0690927B2 (ja) | 1990-04-17 | 1990-04-17 | 乾電池用炭素棒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690927B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011052118A1 (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-05 | パナソニック株式会社 | 集電体およびその製造方法、ならびにマンガン乾電池 |
| CN105693247A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-22 | 延边双龙炭素制品有限公司 | 一种高效、节能、环保型炭弧气刨炭棒制作方法 |
| CN115448288A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-12-09 | 温州赛普克电子科技有限公司 | 一种碳棒电极和制备方法及其应用 |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP2101336A patent/JPH0690927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011052118A1 (ja) * | 2009-10-26 | 2011-05-05 | パナソニック株式会社 | 集電体およびその製造方法、ならびにマンガン乾電池 |
| CN102197521A (zh) * | 2009-10-26 | 2011-09-21 | 松下电器产业株式会社 | 集流体及其制造方法、以及锰干电池 |
| CN105693247A (zh) * | 2016-01-21 | 2016-06-22 | 延边双龙炭素制品有限公司 | 一种高效、节能、环保型炭弧气刨炭棒制作方法 |
| CN115448288A (zh) * | 2022-10-20 | 2022-12-09 | 温州赛普克电子科技有限公司 | 一种碳棒电极和制备方法及其应用 |
| CN115448288B (zh) * | 2022-10-20 | 2024-03-01 | 温州赛普克电子科技有限公司 | 一种碳棒电极和制备方法及其应用 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0690927B2 (ja) | 1994-11-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sudworth | The sodium/sulphur battery | |
| CN108232175B (zh) | 一种锂离子电池用石墨/钛酸锂复合负极材料及制备方法 | |
| CN110620236B (zh) | 一种锂离子电池用三相复合负极材料及其制备方法 | |
| CN108923037B (zh) | 一种富硅SiOx-C材料及其制备方法和应用 | |
| CN113113572B (zh) | 一种锂离子电池用高倍率天然石墨基复合材料及其制备方法与应用 | |
| CN108821275B (zh) | 一种锂离子电池用高容量、高倍率石墨负极材料及其制备方法 | |
| CN113880068A (zh) | 一种硬碳复合材料及其制备方法和应用 | |
| US3092437A (en) | Process for making carbon articles | |
| US4143217A (en) | Process for manufacture of positive electrode for lithium/metal sulfide secondary cell | |
| CN115347176A (zh) | 一种石墨基复合负极材料及其制备方法与用途 | |
| CN111628170A (zh) | 一种锂离子电池用多孔二次颗粒负极材料及其制备方法 | |
| US3446677A (en) | Method of making a solid ionic conductor | |
| CN114883544A (zh) | 一种长循环锂离子电池石墨负极材料的制备方法 | |
| JPH042056A (ja) | 乾電池用炭素棒の製造方法 | |
| CN109950495A (zh) | 高倍率石墨负极材料的制备方法、负极材料和锂离子电池 | |
| CN113451575B (zh) | 锂离子电池负极材料及其制备方法、负极和锂离子电池 | |
| JPH0826709A (ja) | 炭素材の製造方法 | |
| CN112143384B (zh) | 石墨坩埚修补膏及石墨坩埚修补方法 | |
| CN111081989A (zh) | 一种沥青包覆球形天然石墨负极材料的制备方法 | |
| CN114634361A (zh) | 一种细结构各项同性等静压石墨的制备方法 | |
| US4067792A (en) | Solid metal oxide electrolyte and method of making | |
| CN114653302A (zh) | 一种人造石墨的造粒方法及造粒料、人造石墨及制备方法和应用、二次电池 | |
| CN112952070A (zh) | 一种石墨锂电池负极材料及其制备方法 | |
| Maleki et al. | Changes in the Electrochemical Behavior of Polymeric Carbon Induced by Heat‐Treatment and Doping with Lithium Ions | |
| CN112341188A (zh) | 一种Li4Ti5O12陶瓷靶材的快速烧结制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |