JPH06163026A - アルカリボタン電池 - Google Patents

アルカリボタン電池

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JPH06163026A
JPH06163026A JP33517292A JP33517292A JPH06163026A JP H06163026 A JPH06163026 A JP H06163026A JP 33517292 A JP33517292 A JP 33517292A JP 33517292 A JP33517292 A JP 33517292A JP H06163026 A JPH06163026 A JP H06163026A
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JP
Japan
Prior art keywords
negative electrode
cap
electrode cap
metal layer
alkaline
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP33517292A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaoru Hisatomi
薫 久富
Akira Asada
朗 浅田
Kenichi Sano
健一 佐野
Masanori Sugano
昌紀 菅野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Holdings Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP33517292A priority Critical patent/JPH06163026A/ja
Publication of JPH06163026A publication Critical patent/JPH06163026A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • Y02E60/12

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負極活物質として無水銀の亜鉛を用い、この
無水銀の亜鉛と接する負極キャップの少なくともアルカ
リ電解液と接する内面を、In、Pb、Sn、Zn、B
i、もしくはこれらの合金などの水素過電圧の高い金属
からなる金属層で被覆して、水素ガスの発生が効果的に
抑制され、容量保持が良好で、貯蔵特性に優れたアルカ
リボタン電池を得る。 【構成】 負極活物質として無水銀の亜鉛を用い、この
無水銀の亜鉛と接する負極キャップの少なくともアルカ
リ電解液と接する内面を、In、Pb、Sn、Zn、B
i、もしくはこれらの合金などの水素過電圧の高い金属
からなる金属層で被覆したアルカリボタン電池

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は負極活物質として無水
銀の亜鉛を用いたアルカリボタン電池に関し、さらに詳
しくは、水素ガスの発生が効果的に抑制され、容量保持
が良好で、貯蔵特性に優れた前記のアルカリボタン電池
に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、アルカリボタン電池では、亜鉛
をそのまま負極活物質として用いると、亜鉛がアルカリ
水溶液中で水素ガスを発生しながら溶解するいわゆる自
己腐食を起こすため、自己腐食を防止できるアマルガム
化された亜鉛を負極活物質として用いることが行われて
いる。しかしながら、最近、環境問題から電池の無水銀
化が要望され、無水銀であっても自己腐食の小さい亜鉛
が造られて、乾電池などではすでに実用化され(特開昭
62−40163号)、アルカリボタン電池においても
このような亜鉛の応用が検討されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、アルカリボ
タン電池の場合、自己腐食の小さい無水銀の亜鉛を用い
ることにより、亜鉛自信からの水素ガスの発生は抑えら
れても、負極キャップの通常、銅からなる内面から水素
ガスが発生し、無視できないような電池のふくれや、容
量劣化を引き起こすという欠点があった。
【0004】
【課題を解決するための手段】この発明はかかる欠点を
除去するため種々検討を行った結果なされたもので、負
極活物質として無水銀の亜鉛を用いるアルカリボタン電
池において、負極キャップの少なくともアルカリ電解液
と接する内面を、In、Pb、Sn、Zn、Biもしく
はこれらの合金などの水素過電圧の高い金属からなる金
属層で被覆することによって、無水銀亜鉛と接する負極
キャップ内面からの水素ガスの発生を効果的に抑制し、
容量保持を良好にして、貯蔵特性に優れたアルカリボタ
ン電池が得られるようにしたものである。
【0005】以下、この発明のアルカリボタン電池の一
例を示す図面を参照しながら説明する。図1はこの発明
のアルカリボタン電池を断面図で示したもので、このア
ルカリボタン電池Aは、皿状に形成された金属製の正極
缶1の底部に正極2を装填し、その上にセパレ−タ3と
吸液紙4を順次載置した後、この正極缶1の開口部に、
ガスケット5を周縁に嵌合し無水銀の亜鉛からなる負極
6を充填した負極キャップ7を密閉嵌合して構成され、
負極キャップ7の内面に水素過電圧の高い金属からなる
金属層8が被覆されている。
【0006】しかして、負極キャップ7に充填される無
水銀の亜鉛からなる負極6は、負極キャップ7の内面に
被覆された水素過電圧の高い金属からなる金属層8と接
し、負極キャップ7の内面に直接接触することがないた
め、負極キャップ7の内面からの水素ガスの発生が効果
的に抑制され、無視できないような電池のふくれや、容
量劣化が抑制されて、貯蔵特性に優れたアルカリボタン
電池が得られる。
【0007】ここで、負極キャップ7の内面に被覆され
る金属層8を構成する金属としては、水素過電圧の高い
金属であれば特に限定されないが、In、Pb、Sn、
Zn、Biやこれらの合金などが好適なものとして使用
され、これらの金属は、メッキあるいは溶融して負極キ
ャップ7の内面に被着させるなどの方法で負極キャップ
7の内面に被覆される。また、さらにこれらの金属から
なる金属板をクラッド化するなどの方法でも被覆され
る。
【0008】このとき、負極キャップ7は、通常、ニッ
ケル板とステンレス板と銅板とをクラッド化したクラッ
ド材をプレス成形してつくられ、内面となる銅板上に、
これらの金属が被覆されるが、銅板を省いてニッケル板
とステンレス板とをクラッド化したクラッド材のステン
レス板上に、直接、水素過電圧の高い金属をメッキする
か、あるいは溶融して被着するなどの方法で被覆させて
もよく、さらにニッケル板とステンレス板と水素過電圧
の高い金属からなる金属板とをクラッド化させたクラッ
ド材を用い、プレス成形して水素過電圧の高い金属から
なる金属板を負極キャップ7の内面となるようにしても
よい。
【0009】このようにして負極キャップ7の内面に被
覆される水素過電圧の高い金属からなる金属層8は、ピ
ンホ−ルが生じたり、負極キャップ7をプレス加工した
りして成形するとき亀裂が生じたりしないようにするた
め、少なくとも10μm以上の厚さにするのが好まし
く、100μmより厚くすると内容積の減少が大きくな
り、容量ダウンになるため100μm以下の厚さにする
のが好ましい。なお、このような金属層8は、負極キャ
ップ7内面の電解液と接する部分に被覆されていれば足
り、必ずしも負極キャップ7内面の電解液と接しない部
分には被覆しなくてもよい。
【0010】このように、In、Pb、Sn、Zn、B
iおよびこれらの合金などの水素過電圧の高い金属から
なる金属層8が、負極キャップ7の内面に所定の厚さで
被覆されると、負極キャップ7の内面からの水素ガスの
発生が効果的に抑制され、無視できないような電池のふ
くれや、容量劣化が抑制されて、貯蔵特性に優れたアル
カリボタン電池が得られるが、この他、金属層8がIn
を主体として構成されていると、放電末期で2段階放電
を行い末期検出が可能になる。また、Pbを主体とした
ものは放電末期の内部抵抗の上昇が抑制され、Snを主
体としたものは液洩れが抑制される。さらに、Znを主
体としたものは持続時間が長くなり、Biを主体とした
ものは初度の閉路電圧が高い。
【0011】負極6は、このような水素過電圧の高い金
属からなる金属層8が内面に被覆された負極キャップ7
内に、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液
などのアルカリ電解液を注入し、さらに無水銀の亜鉛粉
末を、必要な場合、ポリアクリル酸塩やポリカルボキシ
メチレンなどのゲル化剤とともに入れて形成され、負極
キャップ7内に充填される。
【0012】また、正極2は、酸化銀、二酸化マンガ
ン、水酸化ニッケルなどの正極活物質と、黒鉛、グラフ
ァイト、カ−ボンブラック、カ−ボニルニッケルなどの
導電助剤の混合粉末を円盤状に加圧成形してつくられ、
正極缶1の底部に装填される。
【0013】さらに、正極2上に載置されるセパレ−タ
3としては、グラフト膜−セロファン−グラフト膜、ポ
リエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリビ
ニルアルコ−ルフィルムなどのプラスチックフィルム
が、正極2の種類によって使い分けられる。
【0014】また、セパレ−タ3上に載置される吸液紙
4としては、ポリエチレン,ポリプロピレン、ポリアミ
ドなどからなる不織布を界面活性剤で親液処理したも
の、完全ケン化したポリビニルアルコ−ルからなる不織
布、完全ケン化したポリビニルアルコ−ル繊維とビスコ
−スレ−ヨン繊維の混抄紙などが使用され、この吸液紙
4には水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液
などのアルカリ電解液が含浸される。
【0015】
【実施例】次に、この発明の実施例について説明する。 実施例1 Ni−SUS304−Cuからなるクラッド材のCu側
に、Snを電気メッキしてSnからなる金属層を被覆
し、これをプレス機で打ち抜いて、所定の形状の負極キ
ャップを作製した。次いで、この負極キャップの周縁に
ガスケットを嵌合し、また、内部に無水銀の亜鉛とアル
カリ電解液を注入して負極を充填形成した。
【0016】一方、酸化銀に黒鉛を添加したものを成型
機により成型して成型合剤とし、これを正極缶に入れて
正極とした。次いで、この上からグラフト膜−セロファ
ン−グラフト膜からなるセパレ−タと、ビニロンとレ−
ヨンからなる吸液紙を載置し、吸収紙にアルカリ電解液
を含浸させた。次に、この正極缶を、前記の周縁にガス
ケットを嵌合した負極キャップに密閉嵌合し、封口して
図1に示すようなアルカリボタン電池Aを得た。
【0017】実施例2 Ni−SUS304−Cuからなるクラッド材をプレス
機で打ち抜いて、所定の形状の負極キャップを作製し、
この負極キャップの内面にInを電気メッキしてInか
らなる金属層を被覆した。次いで、このようにして得ら
れた負極キャップを、実施例1において使用した負極キ
ャップに代えて使用した以外は、実施例1と同様にして
アルカリボタン電池Aを得た。
【0018】実施例3 Ni−SUS304−Cuからなるクラッド材をプレス
機で打ち抜いて、所定の形状の負極キャップを作製し、
この負極キャップの内面にPbを電気メッキしてPbか
らなる金属層を被覆した。次いで、このようにして得ら
れた負極キャップを、実施例1において使用した負極キ
ャップに代えて使用した以外は、実施例1と同様にして
アルカリボタン電池Aを得た。
【0019】実施例4 Ni−SUS304−Cuからなるクラッド材をプレス
機で打ち抜いて、所定の形状の負極キャップを作製し、
この負極キャップの内面にZnを電気メッキしてZnか
らなる金属層を被覆した。次いで、このようにして得ら
れた負極キャップを、実施例1において使用した負極キ
ャップに代えて使用した以外は、実施例1と同様にして
アルカリボタン電池Aを得た。
【0020】実施例5 Ni−SUS304−Cuからなるクラッド材をプレス
機で打ち抜いて、所定の形状の負極キャップを作製し、
この負極キャップの内面にBiを電気メッキしてBiか
らなる金属層を被覆した。次いで、このようにして得ら
れた負極キャップを、実施例1において使用した負極キ
ャップに代えて使用した以外は、実施例1と同様にして
アルカリボタン電池Aを得た。
【0021】比較例1 Ni−SUS304−Cuからなるクラッド材をプレス
機で打ち抜いて、所定の形状の負極キャップを作製し
た。次いで、このようにして得られた負極キャップを、
実施例1において使用した負極キャップに代えて使用し
た以外は、実施例1と同様にしてアルカリボタン電池を
得た。
【0022】各実施例および比較例で得られたアルカリ
ボタン電池について、水素ガスの発生量を測定し、容量
保持率を調べた。水素ガスの発生量は、得られたアルカ
リボタン電池を60℃でそれぞれ20日間および40日
間貯蔵した後、パラフィン中で電池を分解し、そのガス
を補集して測定した。また容量保持率は、得られたアル
カリボタン電池を60℃でそれぞれ20日間および40
日間貯蔵して調べた。下記表1はその結果である。
【0023】
【0024】
【発明の効果】上記表1から明らかなように、この発明
で得られたアルカリボタン電池(実施例1ないし5)
は、いずれも比較例1で得られたアルカリボタン電池に
比べ、水素ガスの発生量が大幅に少なくて、容量保持率
が高く、このことからこの発明で負極活物質として無水
銀の亜鉛を用いて得られるアルカリボタン電池は、水素
ガスの発生が効果的に抑制され、容量保持が良好で、貯
蔵特性に優れていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のアルカリボタン電池の一実施例を示
す断面図である。
【符号の説明】
1 正極缶 2 正極 3 セパレ−タ 4 吸液紙 5 ガスケット 6 負極 7 負極キャップ 8 金属層 A アルカリボタン電池
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菅野 昌紀 大阪府茨木市丑寅一丁目1番88号 日立マ クセル株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 負極活物質として無水銀の亜鉛を用い、
    この無水銀の亜鉛と接する負極キャップの少なくともア
    ルカリ電解液と接する内面を、水素過電圧の高い金属か
    らなる金属層で被覆したことを特徴とするアルカリボタ
    ン電池
  2. 【請求項2】 水素過電圧の高い金属からなる金属層
    が、In、Pb、Sn、Zn、Biから選ばれるいずれ
    かもしくはこれらの合金からなる金属層である請求項1
    記載のアルカリボタン電池
JP33517292A 1992-11-20 1992-11-20 アルカリボタン電池 Withdrawn JPH06163026A (ja)

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