JPH0689724A - ボタン形亜鉛・アルカリ電池 - Google Patents
ボタン形亜鉛・アルカリ電池Info
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- JPH0689724A JPH0689724A JP23909792A JP23909792A JPH0689724A JP H0689724 A JPH0689724 A JP H0689724A JP 23909792 A JP23909792 A JP 23909792A JP 23909792 A JP23909792 A JP 23909792A JP H0689724 A JPH0689724 A JP H0689724A
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- zinc
- alkaline battery
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は負極活物質として無汞化亜鉛合金粉
末をボタン形亜鉛・アルカリ電池に使用した場合に電池
内の水素ガス発生を抑制し、電池保存中の容量劣化や漏
液などを防止することを目的とする。 【構成】 負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を使用
し、負極端子を兼ねる負極ケース５を酸洗浄し、更に無
電解法で錫メッキすることで水素ガス発生が抑制され、
保存後でも安定した性能のボタン形亜鉛・アルカリ電池
を得ることができる。
末をボタン形亜鉛・アルカリ電池に使用した場合に電池
内の水素ガス発生を抑制し、電池保存中の容量劣化や漏
液などを防止することを目的とする。 【構成】 負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を使用
し、負極端子を兼ねる負極ケース５を酸洗浄し、更に無
電解法で錫メッキすることで水素ガス発生が抑制され、
保存後でも安定した性能のボタン形亜鉛・アルカリ電池
を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボタン形亜鉛・アルカリ
電池に関し、特に負極活物質に無汞化亜鉛合金粉末を用
いたボタン形亜鉛・アルカリ電池の特性改良に関するも
のである。
電池に関し、特に負極活物質に無汞化亜鉛合金粉末を用
いたボタン形亜鉛・アルカリ電池の特性改良に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ電池には円筒形、ボタン形など
の各種のものがある。例えばボタン形電池の断面図を図
１で説明する。この電池においてガスケット６に冠着さ
れている負極ケース５が負極集電体と負極端子を兼ねて
いる。この負極ケース５は図１の丸印部分の拡大図であ
る図２に示すように、通常機械的強度大のステンレス鋼
のような鋼板９を基体とし、その負極端子側の片面には
ニッケル１０のような難汞化性で良導電性・耐食性の金
属層が形成され、負極活物質４と接触する片面には銅８
または銅合金のようなアルカリ電解液中の水素過電圧が
比較的大きく、易汞化性で良電導性・耐食性の金属層が
形成された複合材で構成されている事が通例である。
の各種のものがある。例えばボタン形電池の断面図を図
１で説明する。この電池においてガスケット６に冠着さ
れている負極ケース５が負極集電体と負極端子を兼ねて
いる。この負極ケース５は図１の丸印部分の拡大図であ
る図２に示すように、通常機械的強度大のステンレス鋼
のような鋼板９を基体とし、その負極端子側の片面には
ニッケル１０のような難汞化性で良導電性・耐食性の金
属層が形成され、負極活物質４と接触する片面には銅８
または銅合金のようなアルカリ電解液中の水素過電圧が
比較的大きく、易汞化性で良電導性・耐食性の金属層が
形成された複合材で構成されている事が通例である。
【０００３】このような負極ケース５は上記金属板を順
に重ね合わせ、全体を機械的に強く圧接してクラッドに
することによって製造される。したがって、各種構成材
は延展性に優れていることが好ましい。
に重ね合わせ、全体を機械的に強く圧接してクラッドに
することによって製造される。したがって、各種構成材
は延展性に優れていることが好ましい。
【０００４】このボタン形亜鉛・アルカリ電池の負極活
物質４は電気亜鉛を気相アトマイズ法により粒状化して
得た粒径６０〜１５０μｍ程度の亜鉛粉末が用いられて
いる。このような亜鉛粉末はアルカリ電解液中における
水素過電圧が低く、また電解液量が極めて限定されてい
る電池内で放電された場合、化学分極も比較的大きいの
で、これら亜鉛粉末は組み込む電池の種類、構造、使用
目的などに応じて様々な程度に汞化して用いられるのが
通例である。その場合汞化亜鉛粉末４はその汞化率が５
〜２５重量％であり、とくに６〜１０重量％であるもの
が多用されている。
物質４は電気亜鉛を気相アトマイズ法により粒状化して
得た粒径６０〜１５０μｍ程度の亜鉛粉末が用いられて
いる。このような亜鉛粉末はアルカリ電解液中における
水素過電圧が低く、また電解液量が極めて限定されてい
る電池内で放電された場合、化学分極も比較的大きいの
で、これら亜鉛粉末は組み込む電池の種類、構造、使用
目的などに応じて様々な程度に汞化して用いられるのが
通例である。その場合汞化亜鉛粉末４はその汞化率が５
〜２５重量％であり、とくに６〜１０重量％であるもの
が多用されている。
【０００５】また最近では負極活物質４として亜鉛粉末
に鉛、インジウム、ガリウム、ビスマスのような元素を
微量添加して防食性を高めた亜鉛粉末合金や、更にそれ
に水銀を１．５〜３重量％程度添加して成る汞化亜鉛合
金粉末が試用されはじめている。
に鉛、インジウム、ガリウム、ビスマスのような元素を
微量添加して防食性を高めた亜鉛粉末合金や、更にそれ
に水銀を１．５〜３重量％程度添加して成る汞化亜鉛合
金粉末が試用されはじめている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし上記の材料から
成る集電体である負極ケースが酸化亜鉛の飽和されてい
るアルカリ電解液中において、汞化亜鉛粉末または汞化
亜鉛合金粉末に接触すると、負極ケース内表面には亜鉛
が析出すると共に、そこに汞化亜鉛または汞化亜鉛合金
から水銀の一部が移行して、結果的には銅アマルガム、
亜鉛アマルガムの２層で負極ケースの内表面が被覆され
て、水素過電圧が大きくなりしかも負極亜鉛との接触状
態も良好になる。
成る集電体である負極ケースが酸化亜鉛の飽和されてい
るアルカリ電解液中において、汞化亜鉛粉末または汞化
亜鉛合金粉末に接触すると、負極ケース内表面には亜鉛
が析出すると共に、そこに汞化亜鉛または汞化亜鉛合金
から水銀の一部が移行して、結果的には銅アマルガム、
亜鉛アマルガムの２層で負極ケースの内表面が被覆され
て、水素過電圧が大きくなりしかも負極亜鉛との接触状
態も良好になる。
【０００７】ところが負極亜鉛中に水銀が多量に存在す
ることは電池設計において負極活物質を減少せしめるこ
とになり、結果として電池容量の低下を必然化せしめ
る。その上、水銀そのものが公害物質であり、その使用量
の低減を要請されている。このようなことから、負極亜
鉛中の水銀使用量を低減せしめる努力がなされ、その方
法の１つとして無汞化亜鉛であってもアルカリ電解液中
における分極特性が良好で、しかも従来使用されてきた
高汞化率の汞化亜鉛の場合と同程度に水素ガス発生の少
ない亜鉛合金粉末を用いる方法がある。
ることは電池設計において負極活物質を減少せしめるこ
とになり、結果として電池容量の低下を必然化せしめ
る。その上、水銀そのものが公害物質であり、その使用量
の低減を要請されている。このようなことから、負極亜
鉛中の水銀使用量を低減せしめる努力がなされ、その方
法の１つとして無汞化亜鉛であってもアルカリ電解液中
における分極特性が良好で、しかも従来使用されてきた
高汞化率の汞化亜鉛の場合と同程度に水素ガス発生の少
ない亜鉛合金粉末を用いる方法がある。
【０００８】このような亜鉛合金粉末としては、鉛、イ
ンジウム、ガリウム、ビスマス、アルミニウム、マグネ
シウムのような元素を微量添加した多元素亜鉛合金粉末
が知られている（特公昭５１−３０６４７号、特開昭５
８−２６４５６号各公報参照）。
ンジウム、ガリウム、ビスマス、アルミニウム、マグネ
シウムのような元素を微量添加した多元素亜鉛合金粉末
が知られている（特公昭５１−３０６４７号、特開昭５
８−２６４５６号各公報参照）。
【０００９】これら亜鉛合金粉末を活物質として用いて
アルカリボタン電池を組み立てた場合、亜鉛腐食の測定
では合金それ自体の水素ガス発生量に比べて電池内にお
けるそれは予想に反して大きくなる。この現象は汞化率
が２重量％以下になると除々に目立ちはじめ無汞化亜鉛
合金粉末の場合には、単なるアルカリ電解液中における
水素発生量（速度）に比べて、電池内においては著しく
増大する。
アルカリボタン電池を組み立てた場合、亜鉛腐食の測定
では合金それ自体の水素ガス発生量に比べて電池内にお
けるそれは予想に反して大きくなる。この現象は汞化率
が２重量％以下になると除々に目立ちはじめ無汞化亜鉛
合金粉末の場合には、単なるアルカリ電解液中における
水素発生量（速度）に比べて、電池内においては著しく
増大する。
【００１０】この原因はこれら負極活物質そのものに起
因する問題ではなく、負極活物質とそれに接触している
負極ケースとの相互作用に基づいて発生する現象である
ことが分かった。
因する問題ではなく、負極活物質とそれに接触している
負極ケースとの相互作用に基づいて発生する現象である
ことが分かった。
【００１１】すなわち汞化率３重量％以上である汞化亜
鉛合金粉末を電池に組み込んだ場合、前述したような、
負極ケース内表面には銅アマルガム、亜鉛アマルガムの
２層が形成され負極ケース内表面の水素過電圧は高めら
れ、同時に汞化亜鉛合金粉末それ自体は負極ケース内表
面の外層を形成する亜鉛アマルガムと接触することにな
るので負極ケース材料と汞化亜鉛合金粉末との直接的な
接触に起因する水素ガス発生は抑制されるのである。し
かし汞化率が低下すると汞化亜鉛合金粉末から負極ケー
ス内表面に析出している亜鉛へと移行する水銀量が少な
いため、上記した外層の亜鉛アマルガム層の形成は減少
し、その結果水素ガス発生現象がはじまるのである。
鉛合金粉末を電池に組み込んだ場合、前述したような、
負極ケース内表面には銅アマルガム、亜鉛アマルガムの
２層が形成され負極ケース内表面の水素過電圧は高めら
れ、同時に汞化亜鉛合金粉末それ自体は負極ケース内表
面の外層を形成する亜鉛アマルガムと接触することにな
るので負極ケース材料と汞化亜鉛合金粉末との直接的な
接触に起因する水素ガス発生は抑制されるのである。し
かし汞化率が低下すると汞化亜鉛合金粉末から負極ケー
ス内表面に析出している亜鉛へと移行する水銀量が少な
いため、上記した外層の亜鉛アマルガム層の形成は減少
し、その結果水素ガス発生現象がはじまるのである。
【００１２】このようなことから、特開昭６１−５８１
６３号公報の記載のような負極ケースをその電池に用い
た負極活物質である無汞化亜鉛合金粉末と同一組成また
は類似組成の亜鉛合金で構成するか、または負極ケース
が負極亜鉛と接触している部分をこれらの亜鉛合金で被
覆する方法の提案があった。
６３号公報の記載のような負極ケースをその電池に用い
た負極活物質である無汞化亜鉛合金粉末と同一組成また
は類似組成の亜鉛合金で構成するか、または負極ケース
が負極亜鉛と接触している部分をこれらの亜鉛合金で被
覆する方法の提案があった。
【００１３】このような負極ケースを用いたボタン形亜
鉛・アルカリ電池は、電池内の水素ガス発生は抑制され
るが新たに次のような問題が生じる。
鉛・アルカリ電池は、電池内の水素ガス発生は抑制され
るが新たに次のような問題が生じる。
【００１４】例えば電池が過放電された場合、負極ケー
スの表面亜鉛合金層が溶解して負極ケースの基体自体が
露出するという問題である。一般に亜鉛・アルカリ電池
の負極ケースに要求される特性は、それ自体がアルカリ
電解液中で安定であることと、負極亜鉛と接触させたと
き水素ガス発生が増大しないこと、良導電性であるこ
と、実用に供したとき充分な機械的強度を有しているこ
と、低コストであることなどである。
スの表面亜鉛合金層が溶解して負極ケースの基体自体が
露出するという問題である。一般に亜鉛・アルカリ電池
の負極ケースに要求される特性は、それ自体がアルカリ
電解液中で安定であることと、負極亜鉛と接触させたと
き水素ガス発生が増大しないこと、良導電性であるこ
と、実用に供したとき充分な機械的強度を有しているこ
と、低コストであることなどである。
【００１５】また機械的強度の改善のためボタン形亜鉛
・アルカリ電池の負極ケースについて以下の内容も検討
された。この方法は特開昭６４−５９７６８号公報記載
のような鉛または錫を含む銅、亜鉛合金を使用する方法
である。しかしこの方法はシリンダー形のアルカリ電池
の集電体の製造においては可能であるけれども、ボタン
形電池の負極集電体を兼ねる負極ケースの内面の材料と
しては、その製造方法が非常に難しい。またその表面が
非常に不安定で酸化し易く負極亜鉛合金粉末との接触も
不安定である。
・アルカリ電池の負極ケースについて以下の内容も検討
された。この方法は特開昭６４−５９７６８号公報記載
のような鉛または錫を含む銅、亜鉛合金を使用する方法
である。しかしこの方法はシリンダー形のアルカリ電池
の集電体の製造においては可能であるけれども、ボタン
形電池の負極集電体を兼ねる負極ケースの内面の材料と
しては、その製造方法が非常に難しい。またその表面が
非常に不安定で酸化し易く負極亜鉛合金粉末との接触も
不安定である。
【００１６】本発明はボタン形亜鉛・アルカリ電池にお
いて、負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を用い上記
した各問題点を解消するボタン形亜鉛・アルカリ電池を
提供するものである。
いて、負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を用い上記
した各問題点を解消するボタン形亜鉛・アルカリ電池を
提供するものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ため本発明は、負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を
使用する場合に、無電解法で錫メッキされた負極ケース
を用い、また予め酸洗浄され、無電解法で錫メッキされ
た負極ケースを更にベンゾトリアゾールを主成分とした
防錆剤で処理したボタン形亜鉛・アルカリ電池である。
ため本発明は、負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を
使用する場合に、無電解法で錫メッキされた負極ケース
を用い、また予め酸洗浄され、無電解法で錫メッキされ
た負極ケースを更にベンゾトリアゾールを主成分とした
防錆剤で処理したボタン形亜鉛・アルカリ電池である。
【００１８】
【作用】以上のような構成をとることで負極ケースの内
面と負極活物質の亜鉛合金粉末がその接触面において極
力水素ガス発生を抑制させることができるものである。
面と負極活物質の亜鉛合金粉末がその接触面において極
力水素ガス発生を抑制させることができるものである。
【００１９】
【実施例】本発明者らは無汞化亜鉛合金粉末をボタン形
亜鉛・アルカリ電池に組み込んだ時の集電方法について
種々検討した。通常ボタン形亜鉛・アルカリ電池の負極
ケースの集電面は銅層である。無汞化亜鉛合金粉末を銅
層の集電面を持つ、通常の負極ケースで電池を構成した
場合、電池保存中の水素ガス発生が６〜１１％汞化率の
亜鉛合金粉末を使用した電池と比較して、非常に多いこ
とが分かった。
亜鉛・アルカリ電池に組み込んだ時の集電方法について
種々検討した。通常ボタン形亜鉛・アルカリ電池の負極
ケースの集電面は銅層である。無汞化亜鉛合金粉末を銅
層の集電面を持つ、通常の負極ケースで電池を構成した
場合、電池保存中の水素ガス発生が６〜１１％汞化率の
亜鉛合金粉末を使用した電池と比較して、非常に多いこ
とが分かった。
【００２０】そこで無汞化亜鉛合金粉末と組み合わせる
集電体は銅では好ましくないと考えられた。
集電体は銅では好ましくないと考えられた。
【００２１】しかし良好な集電効果を有する金属を捜す
検討の中で、純度４Ｎ（９９．９９％）の銅板を使用す
ることで、銅と無汞化亜鉛合金粉末の組み合わせであっ
ても、水素ガス発生が非常に抑制されることが分かっ
た。これは負極ケースのようにプレス加工された経過を
持つ銅ではない。その様な結果から負極ケース銅面の不
純物について、分析を詳細に実施した。負極ケース内面
にはプレス時に付着すると考えられる、鉄、ステンレ
ス、ニッケルなどの異物がわずかに検出された。このわ
ずかな異物は本来電池にとっては、水素ガス発生など悪
影響を及ぼすものであり、当然不要であるが負極ケース
製造時にやむなく付着するものである。負極ケースはプ
レス後、研磨、洗浄等の処理をするが完全に異物を除去
することは不可能である。６〜１０重量％程度で汞化さ
れた亜鉛合金粉末を負極活物質として使用した場合、こ
のわずかな不純物が負極ケース内面に付着していても水
素ガス発生が極端に増加することはない。この理由は水
銀が負極ケース内面の銅層へ移行することにより不純物
を被覆してしまう結果と考えられる。しかし無汞化亜鉛
合金粉末を使用する場合は、このわずかな不純物は、重
大な水素ガス発生の原因となる。そこで通常の洗浄では
除去することのできないこのわずかな不純物をどのよう
に扱うかについて検討した。その結果、プレス加工で製
造され且つ内面に銅層を有するカップ状負極ケースを酸
洗浄し、更に無電解法で錫メッキすることでこの問題を
解決できることが分かった。
検討の中で、純度４Ｎ（９９．９９％）の銅板を使用す
ることで、銅と無汞化亜鉛合金粉末の組み合わせであっ
ても、水素ガス発生が非常に抑制されることが分かっ
た。これは負極ケースのようにプレス加工された経過を
持つ銅ではない。その様な結果から負極ケース銅面の不
純物について、分析を詳細に実施した。負極ケース内面
にはプレス時に付着すると考えられる、鉄、ステンレ
ス、ニッケルなどの異物がわずかに検出された。このわ
ずかな異物は本来電池にとっては、水素ガス発生など悪
影響を及ぼすものであり、当然不要であるが負極ケース
製造時にやむなく付着するものである。負極ケースはプ
レス後、研磨、洗浄等の処理をするが完全に異物を除去
することは不可能である。６〜１０重量％程度で汞化さ
れた亜鉛合金粉末を負極活物質として使用した場合、こ
のわずかな不純物が負極ケース内面に付着していても水
素ガス発生が極端に増加することはない。この理由は水
銀が負極ケース内面の銅層へ移行することにより不純物
を被覆してしまう結果と考えられる。しかし無汞化亜鉛
合金粉末を使用する場合は、このわずかな不純物は、重
大な水素ガス発生の原因となる。そこで通常の洗浄では
除去することのできないこのわずかな不純物をどのよう
に扱うかについて検討した。その結果、プレス加工で製
造され且つ内面に銅層を有するカップ状負極ケースを酸
洗浄し、更に無電解法で錫メッキすることでこの問題を
解決できることが分かった。
【００２２】次に具体的な方法について従来例の説明と
同様に図１と図２で説明する。銅層８が３０μｍ、ステ
ンレス層９が２１０μｍ、ニッケル層１０が１０μｍで
構成された厚み０．２５mmの３層クラッド材を内面に銅
層が位置するようにカップ状にプレス加工する。この場
合、内面に銅、外面にその他の金属、あるいは負極ケー
ス５全体が銅層であっても同様である。次にプレス加工
された負極ケース５をトリクロロエチレンで脱脂し、そ
の後アルカリ系の洗浄剤で洗浄する。
同様に図１と図２で説明する。銅層８が３０μｍ、ステ
ンレス層９が２１０μｍ、ニッケル層１０が１０μｍで
構成された厚み０．２５mmの３層クラッド材を内面に銅
層が位置するようにカップ状にプレス加工する。この場
合、内面に銅、外面にその他の金属、あるいは負極ケー
ス５全体が銅層であっても同様である。次にプレス加工
された負極ケース５をトリクロロエチレンで脱脂し、そ
の後アルカリ系の洗浄剤で洗浄する。
【００２３】次に、酸で表面を１〜２μｍエッチングす
ることで更に不純物を除去することと同時に錫メッキを
付着しやすい状態とする。
ることで更に不純物を除去することと同時に錫メッキを
付着しやすい状態とする。
【００２４】酸は過酸化水素、または希硫酸のどちらか
またその混酸液でもよいが後工程の錫メッキをより良い
状態へ持っていくには塩酸、硫酸、硝酸の全部、もしく
は少なくとも２種類を使用することが望ましい。１０重
量％の塩酸水溶液で１０〜１５分間負極ケースを攪拌し
ながら洗浄し更に２〜５重量％の硫酸と同重量％の硝酸
の混酸水溶液で洗浄する方法が最も効果ある方法であ
る。
またその混酸液でもよいが後工程の錫メッキをより良い
状態へ持っていくには塩酸、硫酸、硝酸の全部、もしく
は少なくとも２種類を使用することが望ましい。１０重
量％の塩酸水溶液で１０〜１５分間負極ケースを攪拌し
ながら洗浄し更に２〜５重量％の硫酸と同重量％の硝酸
の混酸水溶液で洗浄する方法が最も効果ある方法であ
る。
【００２５】次に無電解法で錫メッキする。錫メッキは
電解法であっても当然可能であるが、無電解法の場合は
負極ケース５クラッド材を構成する外面のニッケル層１
０に錫が付着することは無く、銅面８にのみ選択的にメ
ッキされる。しかも、無電解メッキすることにより、集
電体のキズの深部又は、くぼんだ深部まで比較的均一に
メッキでき、錫で覆い隠蔽することができる。しかし電
解メッキの場合は、表面に付着、露出した不純物は隠蔽
できるが、深く食い込んだ不純物にはメッキができず、
水素ガス発生に対する抑制が不十分であり、本発明の無
電解メッキが優れていることが分る。
電解法であっても当然可能であるが、無電解法の場合は
負極ケース５クラッド材を構成する外面のニッケル層１
０に錫が付着することは無く、銅面８にのみ選択的にメ
ッキされる。しかも、無電解メッキすることにより、集
電体のキズの深部又は、くぼんだ深部まで比較的均一に
メッキでき、錫で覆い隠蔽することができる。しかし電
解メッキの場合は、表面に付着、露出した不純物は隠蔽
できるが、深く食い込んだ不純物にはメッキができず、
水素ガス発生に対する抑制が不十分であり、本発明の無
電解メッキが優れていることが分る。
【００２６】無電解法の錫メッキ液は塩化第一錫２重量
％、酒石酸５重量％、チオ尿素５重量％の含まれた水溶
液であり、負極ケース５をメッキ層内のメッキ液溶液に
入れ、メッキ層を３０〜４０℃で回転させる。
％、酒石酸５重量％、チオ尿素５重量％の含まれた水溶
液であり、負極ケース５をメッキ層内のメッキ液溶液に
入れ、メッキ層を３０〜４０℃で回転させる。
【００２７】負極ケース５内面には０．０１〜０．５μ
ｍの錫が無電解メッキされる。メッキ液の各種成分を検
討することで０．５μｍ以上錫をメッキすることは可能
であるが本願の目的とする性能の負極ケース５は０．０
１〜０．５μｍで充分であり、好ましくは０．１〜０．
３μｍである。
ｍの錫が無電解メッキされる。メッキ液の各種成分を検
討することで０．５μｍ以上錫をメッキすることは可能
であるが本願の目的とする性能の負極ケース５は０．０
１〜０．５μｍで充分であり、好ましくは０．１〜０．
３μｍである。
【００２８】またこの範囲の厚みの錫メッキ層は基体の
銅層８に対してピンホールが存在しているが水素ガス発
生の抑制には効果がある。それはプレス加工された負極
ケース５を脱脂後酸洗浄することで不純物の大半が除去
できることと、くぼんだ深部まで食い込んだ不純物を錫
メッキ層が覆う結果と推定される。
銅層８に対してピンホールが存在しているが水素ガス発
生の抑制には効果がある。それはプレス加工された負極
ケース５を脱脂後酸洗浄することで不純物の大半が除去
できることと、くぼんだ深部まで食い込んだ不純物を錫
メッキ層が覆う結果と推定される。
【００２９】上記のように無電解法で錫メッキをした場
合負極ケース５内の表面は銅８と錫が混在している状態
であり、その２種類の電位差から非常に酸化され易く、
電池組み立て工程で酸化されないように負極ケース５を
取扱わなければならない。
合負極ケース５内の表面は銅８と錫が混在している状態
であり、その２種類の電位差から非常に酸化され易く、
電池組み立て工程で酸化されないように負極ケース５を
取扱わなければならない。
【００３０】もし湿度が高いところで保管すると負極ケ
ース５内面は簡単に腐食する。そのため脱気し酸素が混
入しない袋に入れ密封する方法などが考えられたが、電
池製造工程で取扱い易く効果のある方法はメッキされた
負極ケース５をベンゾトリアゾールを主成分とした防錆
剤で処理する方法である。
ース５内面は簡単に腐食する。そのため脱気し酸素が混
入しない袋に入れ密封する方法などが考えられたが、電
池製造工程で取扱い易く効果のある方法はメッキされた
負極ケース５をベンゾトリアゾールを主成分とした防錆
剤で処理する方法である。
【００３１】ベンゾトリアゾール２重量％の水溶液で負
極ケース５を処理することによって簡単に負極ケースの
酸化を防止することが可能である。
極ケース５を処理することによって簡単に負極ケースの
酸化を防止することが可能である。
【００３２】このように製造された負極ケース５を使用
し、負極活物質として鉛５００ｐｐｍ、インジウム２５
０ｐｐｍ、残部が亜鉛より成る無汞化亜鉛合金粉末を使
用し、他は通常のボタン形電池と同様な方法で酸化銀電
池ＳＲ６２６を完成した。
し、負極活物質として鉛５００ｐｐｍ、インジウム２５
０ｐｐｍ、残部が亜鉛より成る無汞化亜鉛合金粉末を使
用し、他は通常のボタン形電池と同様な方法で酸化銀電
池ＳＲ６２６を完成した。
【００３３】ここで上記無汞化亜鉛合金粉末を負極活物
質として使用して、負極ケースとして無電解法で錫メッ
キしたものを本発明電池Ａ、予め酸洗浄して無電解法で
錫メッキしたものを本発明電池Ｂ、更にベンゾトリアゾ
ール防錆剤で処理したものを本発明電池Ｃとする。
質として使用して、負極ケースとして無電解法で錫メッ
キしたものを本発明電池Ａ、予め酸洗浄して無電解法で
錫メッキしたものを本発明電池Ｂ、更にベンゾトリアゾ
ール防錆剤で処理したものを本発明電池Ｃとする。
【００３４】また負極ケースとして何ら処理していない
通常品を使用して、負極活物質として従来の１０％汞化
した亜鉛粉末のものを比較電池Ｄ、上記無汞化亜鉛合金
粉末のものを比較電池Ｅとし、各々５０個試作し、３０
ｋΩ放電条件で初期と６０℃６０日保存後の容量特性
と、６０℃８０％湿度雰囲気に４週間保存後の漏液個数
の調査結果を表１に示す。
通常品を使用して、負極活物質として従来の１０％汞化
した亜鉛粉末のものを比較電池Ｄ、上記無汞化亜鉛合金
粉末のものを比較電池Ｅとし、各々５０個試作し、３０
ｋΩ放電条件で初期と６０℃６０日保存後の容量特性
と、６０℃８０％湿度雰囲気に４週間保存後の漏液個数
の調査結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】上記結果より、本発明電池である無電解法
で錫メッキした負極ケースを使用した電池は負極活物質
として無汞化亜鉛合金粉末を使用しても初期、保存後の
放電容量、漏液特性共に従来品である比較電池Ｄと同等
もしくは、それ以上の特性を得ることができた。
で錫メッキした負極ケースを使用した電池は負極活物質
として無汞化亜鉛合金粉末を使用しても初期、保存後の
放電容量、漏液特性共に従来品である比較電池Ｄと同等
もしくは、それ以上の特性を得ることができた。
【００３７】またこの負極ケースは酸化銀電池のみでな
くボタン形アルカリマンガン電池、ボタン形空気亜鉛鉛
電池にも応用、展開が可能であり、ボタン形亜鉛アルカ
リ電池全てに対し、無汞化亜鉛合金粉末の使用を可能と
するものである。
くボタン形アルカリマンガン電池、ボタン形空気亜鉛鉛
電池にも応用、展開が可能であり、ボタン形亜鉛アルカ
リ電池全てに対し、無汞化亜鉛合金粉末の使用を可能と
するものである。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による負極ケースを使用した場合、負極活物質として無
汞化亜鉛合金粉末が使用可能であり、水素ガス発生に伴
う不都合、すなわち電池保存中の容量劣化や漏液などが
防止され、工業的価値大なるものである。
による負極ケースを使用した場合、負極活物質として無
汞化亜鉛合金粉末が使用可能であり、水素ガス発生に伴
う不都合、すなわち電池保存中の容量劣化や漏液などが
防止され、工業的価値大なるものである。
【図１】ボタン形亜鉛・アルカリ電池の断面図
【図２】図１の丸印部分の拡大図
１ 正極ケース ２ 正極活物質 ３ セパレータ層 ４ 負極活物質 ５ 負極ケース ６ ガスケット ７ 正極リング ８ 銅層 ９ ステンレス層 １０ ニッケル層
フロントページの続き (72)発明者 小西 始 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】正極ケース内に正極合剤を加圧充填し、正
極合剤の上面にセパレータおよび含浸材を載置し、その
上へアルカリ電解液と負極活物質等を収納した負極端子
を兼ねる負極ケースを備えるボタン形アルカリ電池であ
って、負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を使用し、
かつ無電解法で錫メッキされた負極ケースを用いたボタ
ン形亜鉛・アルカリ電池。 - 【請求項２】無電解法錫メッキで使用するメッキ液は塩
化第一錫、酒石酸、チオ尿素が主成分である請求項１記
載のボタン形亜鉛・アルカリ電池。 - 【請求項３】錫メッキの厚みは０．０１〜０．５μｍで
ある請求項１記載のボタン形亜鉛・アルカリ電池。 - 【請求項４】正極ケース内に正極合剤を加圧充填し、正
極合剤の上面にセパレータおよび含浸材を載置し、その
上へアルカリ電解液と負極活物質等を収納した負極端子
を兼ねる負極ケースを備えるボタン形アルカリ電池であ
って、負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を使用し、
かつ予め酸洗浄され、無電解法で錫メッキされた負極ケ
ースを用いたボタン形亜鉛・アルカリ電池。 - 【請求項５】酸洗浄は塩酸、硫酸、硝酸のうち少なくと
も２種類を使用する請求項４記載のボタン形亜鉛・アル
カリ電池。 - 【請求項６】正極ケース内に正極合剤を加圧充填し、正
極合剤の上面にセパレータおよび含浸材を載置し、その
上へアルカリ電解液と負極活物質等を収納した負極端子
を兼ねる負極ケースを備えるボタン形アルカリ電池であ
って、負極活物質として無汞化亜鉛合金粉末を使用し、
かつ予め酸洗浄され、無電解法で錫メッキされた負極ケ
ースを、さらにベンゾトリアゾールを主成分とした防錆
剤で処理したボタン形亜鉛・アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23909792A JP3018771B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | ボタン形亜鉛・アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23909792A JP3018771B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | ボタン形亜鉛・アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0689724A true JPH0689724A (ja) | 1994-03-29 |
| JP3018771B2 JP3018771B2 (ja) | 2000-03-13 |
Family
ID=17039770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23909792A Expired - Fee Related JP3018771B2 (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | ボタン形亜鉛・アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3018771B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757717A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | 金属材料板、該金属材料板からなる電池の負極端子板および該端子板の製造方法 |
| JPH0955194A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池 |
| US8003247B2 (en) | 2003-12-10 | 2011-08-23 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Button-type alkaline battery and method of manufacturing the same |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP23909792A patent/JP3018771B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757717A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | 金属材料板、該金属材料板からなる電池の負極端子板および該端子板の製造方法 |
| JPH0955194A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池 |
| WO1997007552A1 (en) * | 1995-08-11 | 1997-02-27 | Seiko Instruments Inc. | Alkaline cell |
| US8003247B2 (en) | 2003-12-10 | 2011-08-23 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Button-type alkaline battery and method of manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3018771B2 (ja) | 2000-03-13 |
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