JPH05307963A - アルカリ乾電池の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、無汞化亜鉛を用いたゲル状負極内
で集電棒表面からガスが発生するのを防止するものであ
る。本発明は集電棒表面に付着または食い込んでいる不
純物を、化学研磨で除去したり、また除去後、水素過電
圧の高い金属をメッキすることで、ガス発生を防止する
ことを目的とする。 【構成】 本発明は、無汞化亜鉛とアルカリ電解液とか
らなるゲル状負極に集電棒を挿入するアルカリ電池の製
造法である。本発明は、該集電棒の表面を、厚さ１〜２
０μｍ化学研磨する工程を有する製造法であり、さらに
化学研磨後、集電棒表面に、インジウム、錫、銅、真
鍮、半田を、厚さ１〜２０μｍメッキする工程を加えて
もよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はゲル状負極に挿入された
集電棒の表面からのガス発生を防止する集電棒を改良し
たアルカリ乾電池の製造法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ゲル状負極内に挿入された集電棒
の表面から水素ガスの発生を防止するため、伸線され切
断された真鍮線の集電棒に、インジウム、錫を厚さ３μ
ｍ程度メッキしていた。これは水銀量が亜鉛に対して
０．１５重量％以上の汞化亜鉛を用いたゲル状負極につ
いては、ガスの発生を少なくする効果は見られた。

【０００３】しかし、環境対策上無水銀のアルカリ乾電
池が含まれている折り、インジウム、錫のメッキでは完
全でなく、メッキのピンホール点からガスが発生し、電
池内にガスが充満し、電池内圧が上昇し、封口部分に設
置された安全弁が作動し、電池内の電解液がガスと共に
漏液するため、無水銀のアルカリ乾電池が提供ができな
かった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】無汞化亜鉛を用いたア
ルカリ乾電池においては、微量の鉄、ニッケル、クロー
ム、タングステンが集電棒表面に付着または食い込んで
いるので、その部分から水素ガスが発生し、内圧が上昇
し電解液が電池外部に漏洩する欠点があり、無汞化亜鉛
を用いたアルカリ乾電池の商品化は困難であった。

【０００５】本発明は無汞化亜鉛を用いたゲル状負極内
での集電棒表面からガス発生を防止するため、集電棒表
面に付着または食い込んでいる鉄、ニッケル、クロー
ム、タングステン等の不純物を、化学研磨で除去したも
の、さらに、除去した表面に金属メッキすることで、ガ
スの発生を防止することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は無汞化亜鉛と、
アルカリ電解液とからなるゲル状負極に集電棒を挿入す
るアルカリ乾電池の製造法において、該集電棒の表面
を、厚さ１〜２０μｍ化学研磨することを特徴とするア
ルカリ乾電池の製造法である。またさらに、該化学研磨
された集電棒の表面に、インジウム、錫、銅、真鍮、半
田を、厚さ１〜２０μｍメッキすることが好ましい。

【０００７】

【作用】本発明は、伸線し切断した集電棒の表面に付着
または食い込んでいる微量の鉄、ニッケル、クローム、
タングステン等を、厚さ１〜２０μｍ化学研磨すること
により、全部取り除くことができる。集電棒表面の水素
過電圧の低いこれらの不純物を取り除いているため、表
面からのガスの発生を大巾に防止することができる。

【０００８】またさらに、上記のように化学研磨した面
に、インジウム、錫、銅、真鍮、半田を、厚さ１〜２０
μｍメッキすることにより、集電棒表面の活性点を、水
素過電圧の低い金属で覆い、よりガス発生防止を完全に
することができる。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例であるＬＲ６型アルカリ乾電
池を図１に示し、説明する。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。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。

【００１０】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。
ゲル状負極４は、無汞化の亜鉛粉末にポリアクリル酸を
ゲル化剤として混合し、これを水酸化カリウム水溶液に
減圧下で撹拌して混合することにより得られたものであ
る。

【００１１】ゲル状負極４内には、上記方法で得られた
集電棒８の胴部がその頭部を該負極４より突出するよう
に挿入されている。集電棒８の頭部外周面及び金属缶１
の上部内周面には、二重環状部を構成するポリアミド樹
脂からなる内側絶縁ガスケット５が配設されている。こ
のガスケット５の二重環状部の間には、リング状の金属
板６が配設され、かつ該金属板６上には負極端子を兼ね
る帽子形の金属封口板７が配設されている。金属封口板
７には、集電棒８の頭部先端が抵抗溶接により接続され
ている。そして、金属缶１の開口縁を内方に屈曲させる
ことによりガスケット５及び金属封口板７で該金属缶１
内を密封口して、本発明電池はなっている。

【００１２】このＬＲ６型アルカリ乾電池において、ま
ず外径１．５ｍｍ、長さ３９ｍｍの集電棒の材質を、
錫、銅、真鍮、鉄、亜鉛とし、電池を組立て、６０℃、
１０日間各１００個を貯蔵し、材質別に電解液の漏液し
た個数を測定し表１に示した。

【００１３】

【表１】

【００１４】また、真鍮製の集電棒の化学研磨の厚さと
漏液電池個数との関係を調べて、表２に示した。

【００１５】

【表２】

【００１６】さらに、化学研磨後に、インジウム、錫、
銅、真鍮、半田、亜鉛を厚さ１０μｍメッキし、同様に
ＬＲ６型電池を組立て、６０℃、１０日間貯蔵し、漏液
数との関係を調べ、表３に示した。

【００１７】

【表３】

【００１８】表１、２、３の結果、集電棒の材質は錫、
銅、真鍮が好ましく、化学研磨の厚さも１〜２０μｍが
よい。１００μｍは作業性がよくない。また研磨後のメ
ッキ金属としては、インジウム、錫、銅、真鍮、半田が
好しい。メッキ厚もコストと時間とから１〜２０μｍが
好適である。

【００１９】伸線された長い線をアルカリ乾電池に適し
た形状に加工する時に、微量の不純物が表面に食い込
み、これを除去しないと、電池とした場合ガスが発生す
ることが、無汞化亜鉛の電池において特に激しくなるこ
とが判った。このため、機械的に不純物を除去するより
も、化学的に除去する方が効果がある。機械的に除去す
ると除去の工程で不純物が食い込むことがあるからであ
る。

【００２０】また、食い込んだ不純物を分析すると、
鉄、ニッケル、クローム、タングステンが検出され、無
汞化亜鉛と接触するとガスが発生することも確認でき
た。しかし、銅、真鍮、錫はガスを発生しないことも確
認できた。

【００２１】さらに、これらの材質の集電棒を化学的に
研磨する厚さは、０．１μｍ以下であると不純物が取り
切れず、厚さ２０μｍを越えると無駄なロスが多くなる
ため、１〜２０μｍが適切である。

【００２２】さらにまた、化学研磨した集電棒に、イン
ジウム、錫、銅、半田、真鍮をメッキすると、よりガス
の発生を押えることができる。亜鉛メッキは活物質とし
て消耗されるので、ガス発生防止には適さない。

【００２３】化学研磨に使用する研磨液は、硫酸と過酸
化水素を主成分とするものがよく、硝酸を主成分とする
と硝酸ガス（ＨＮＯ_３）が発生するので、環境上好まし
くない。

【００２４】

【発明の効果】本発明は無汞化亜鉛を用いたゲル状負極
内での集電棒の表面からのガス発生を、化学研磨、また
は研磨後の金属メッキにより、防止することができた。
このため本発明は無水銀のアルカリ乾電池を提供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の無汞化亜鉛を用いたＬＲ６型の無水銀
アルカリ乾電池の断面図である。

【符号の説明】

２…正極合剤 ３…セパレータ ４…負極 ５…ガスケット ６…金属板 ７…封口板 ８…集電棒

───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無汞化亜鉛とアルカリ電解液とからなる
   ゲル状負極に、集電棒を挿入するアルカリ乾電池の製造
   法において、 該集電棒の表面を、厚さ１〜２０μｍ化学研磨すること
   を特徴とするアルカリ乾電池の製造法。
2. 【請求項２】 該集電棒が化学研磨された後、インジウ
   ム、錫、銅、真鍮、半田を、厚さ１〜２０μｍメッキす
   ることを特徴とする請求項１記載のアルカリ乾電池の製
   造法。