JPH05135771A - 円筒型アルカリマンガン電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は集電棒のゲル状負極と接する表面の
一部または全面を、被膜で覆うことにより、集電棒の表
面に存在する重金属と、亜鉛が直接接触することをなく
し、低汞化または無汞化亜鉛を用い、電池の高温貯蔵時
の水素ガス発生を防止することを目的とする。 【構成】 本発明は正極合剤２に二酸化マンガン、負極
がゲル状亜鉛であり、ゲル状負極４に集電棒５を挿入し
た円筒型アルカリマンガン電池において、集電棒５が、
電気絶縁性被膜９または導電性被膜１０で被覆されてい
ることを特徴としている。電気絶縁性被膜９が、始点Ａ
からゲル状負極４と接する任意の点Ｂまで、導電性被膜
が、始点Ａから下部全面または任意の点Ｂまで形成され
ていることが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は円筒型アルカリマンガン
電池の集電棒の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二酸化マンガンを正極、水銀を添
加して汞化した亜鉛粉を、水酸化カリウムとカルボキシ
メチルセルロース等のゲル化剤で混合してゲル状負極と
したアルカリ乾電池では、正極の集電体はニッケルメッ
キした鉄の円筒缶内面であり、ゲル状負極の集電体は、
ダイスにより引き抜き加工によって製造された真ちゅう
線を切断したもので、頭部をたたいて突起を形成し、さ
らに先端を釘状に鋭角に加工したものをゲル状負極に挿
入して用いていた。また、低汞化亜鉛および無汞化亜鉛
を用いたゲル状負極の集電体でも、従来の汞化亜鉛粉を
用いた場合と全く同じように作られたものを使用してい
た。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】アルカリ電池を低汞化
および無汞化亜鉛とする場合、最も大きな問題は、電池
の貯蔵、特に温度が高い状態での貯蔵中に、亜鉛の自己
放電に起因する水素ガスの発生をいかに防止するかとい
うことである。自己放電を誘発する原因としては、重金
属、特に鉄、クロム等の小粒片が亜鉛の粒に付着する場
合と、集電棒の線引き加工時に集電棒の表面に埋め込ま
れて混入した鉄、クロム等の不純物が一般的である。

【０００４】この亜鉛の自己放電による水素ガス発生の
防止については、亜鉛を精製製造をするとともに、自己
放電を抑制するインヒビター、例えばフッ素を分子構造
中に取り組んだ界面活性能を有する物質の添加との提案
があるが、高温貯蔵時の水素ガス発生を完全に抑制でき
ないのが現状である。この理由は集電棒製造時の真ちゅ
うの線加工で集電棒表面に埋め込まれた鉄、クロム等の
重金属の不純物の対策がなされていないからである。

【０００５】本発明は集電棒のゲル状負極と接する表面
の全面また一部を被膜で覆うことにより、重金属が亜鉛
に接しないようにして低汞化または無汞化亜鉛を用いて
も電池の高温貯蔵時のガス発生を防止することを目的と
するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、正極が二酸化
マンガン、負極がゲル状亜鉛であり、ゲル状負極に集電
棒を挿入した円筒型アルカリマンガン電池において、該
集電棒が、電気絶縁性被膜または導電性被膜で被覆され
ていることを特徴とする円筒型アルカリマンガン電池で
ある。

【０００７】該電気絶縁性被膜が、始点Ａからゲル状負
極と接する任意の点Ｂまで形成され、導電性被膜が、始
点Ａから下部全面またゲル状負極と接する任意の点Ｂま
で形成されていることが好ましい。

【０００８】

【作用】本発明は亜鉛の自己放電の大部分を占める集電
棒からの水素ガス発生を防止するもので、集電棒の始点
Ａから下部を導電性被膜で被覆し、亜鉛と直接接触する
のを防止し、さらに重金属等の不純物との接触も防止
し、ガスの発生を防ぐことができる。

【０００９】さらに、亜鉛の汞化率が０．２重量％以下
の場合、ガス発生が集中して起る集電棒のパッキン下面
と接する始点Ａから、デル状負極と接している任意の点
Ｂまでを、電気絶縁性または導電性の被膜で覆い、亜鉛
および電解液と集電棒とが直接接触しないようにして、
水素ガス発生を防止するものである。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を説明する。図１に示すＪＩ
Ｓ規格ＬＲ６形（単３形）のアルカリ電池を組立てた。
図中、１は正極端子を兼ねる有底円筒形の金属缶であ
る。この金属缶１内には、円筒状に加圧成形した正極合
剤２が充填されている。前記正極合剤２は、二酸化マン
ガン粉末とカーボン粉末とを混合し、これを前記金属缶
１内に収納し、所定の圧力で中空円筒状に加圧成形した
ものである。

【００１１】前記正極合剤２の中空部には、アセタール
化ポリビニルアルコール繊維の不織布からなる有底円筒
状のセパレータ３を介して、ゲル状負極４が充填されて
いる。このゲル状負極４内には、真鍮製の負極集電棒５
がその上端部を該負極４より突出するように挿入されて
いる。前記集電棒５の突出部外周面及び前記金属缶１の
上部内周面には、二重環状部のポリアミド樹脂からなる
絶縁パッキン６が配設されている。このパッキン６の二
重環状部の間には、リング状の金属板７が配設され、か
つ該金属板７には負極端子を兼ねる帽子形の金属封口板
８が前記集電棒５の頭部に当接するように配設されてい
る。そして、前記金属缶１の開口縁を内方に屈曲させる
ことにより、前記パッキン６及び前記金属封口板８で該
金属缶１内を密封口している。

【００１２】実施例１ 図１のように、真ちゅう製の集電棒５の始点Ａより任意
の点Ｂとして中間点までを、エポキシ樹脂からなる電気
絶縁性被膜を形成したものを用いて、ＬＲ６型アルカリ
マンガン電池を１００個組立てた。 実施例２ 図２のように、真ちゅう製の集電棒５の始点Ａより下部
全面にカーボンをコーティングした導電性被膜１０を形
成したものを用いて、ＬＲ６型アルカリマンガン電池を
１００個組立てた。 従来例 従来例として、全く被膜のない真ちゅうが表面に全面露
出している集電棒を用いて同型電池を１００個組立て
た。なお、実施例１，２、従来例共全く汞化していない
亜鉛粉を用いた。

【００１３】試験方法 組立てた３種の電池を、２Ωで６０分部分放電した後、
６０℃の温度で、１０日、２０日、３０日貯蔵し、各時
点で電池内で発生したガスの量を測定し、表１に示し
た。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１のように、本発明の実施例１、実施例
２は真ちゅう製集電棒を電気絶縁性または導電性の被膜
で被覆したことにより、ガスの発生を従来例に較べて１
／１０に減少できた。なお、電気絶縁性被膜９として、
エポキシ樹脂の他に、ハイパロン、ポリエチレン、ナイ
ロン、コールタール、ピッチを用いることができる。

【００１６】

【発明の効果】本発明は集電棒のパッキン下面との接点
を始点Ａとしてゲル状負極を接している任意の点Ｂまで
を電気絶縁性被膜で被覆することにより、水素ガス発生
の大部分を占める場所を覆うため、ガスの発生を大幅に
減少でき、放電性能の低下もなかった。また、導電性被
膜で集電棒を同様に被覆したり、または全面被覆するこ
とにより、同様の効果が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１のＬＲ６型アルカリマンガン
乾電池の断面で、絶縁性被膜が、始点Ａから任意の点Ｂ
まで形成されている。

【図２】本発明の他の実施例２の同型乾電池で、導電性
被膜が始点Ａ以下全面に形成されている。

【符号の説明】

４…ゲル状負極 ５…集電棒 ６…パッキン ９…絶縁性被膜 １０…導電性被膜 Ａ…始点 Ｂ…任意の点

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大友 栄二 東京都品川区南品川三丁目４番10号 東芝 電池株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正極が二酸化マンガン、負極がゲル状亜
   鉛であり、ゲル状負極に集電棒を挿入した円筒型アルカ
   リマンガン電池において、該集電棒が、電気絶縁性被膜
   または導電性被膜で被覆されていることを特徴とした円
   筒型アルカリマンガン電池。
2. 【請求項２】 該電気絶縁性被膜が、パッキン下面と接
   する始点Ａから、ゲル状負極と接している任意の点Ｂま
   で形成されていることを特徴とする請求項１記載の円筒
   型アルカリマンガン電池。
3. 【請求項３】 該導電性被膜が、パッキン下面と接する
   始点Ａから、下部全面または、ゲル状負極と接している
   任意の点Ｂまで形成されていることを特徴とする請求項
   １記載の円筒型アルカリマンガン電池。