JPH0690927B2 - 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
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- JPH0690927B2 JPH0690927B2 JP2101336A JP10133690A JPH0690927B2 JP H0690927 B2 JPH0690927 B2 JP H0690927B2 JP 2101336 A JP2101336 A JP 2101336A JP 10133690 A JP10133690 A JP 10133690A JP H0690927 B2 JPH0690927 B2 JP H0690927B2
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- carbon
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- 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
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
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，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
約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
約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）が低く電気抵抗が高
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）が低く電気抵抗が高
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。
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。
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％以下では酸化力が弱く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。
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％以下では酸化力が弱く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20
時間が限度と判断したからである。
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20
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がら詳細に説明す
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8mm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1000℃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。
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8mm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1000℃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。
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ヶ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ヶ月間保存した時の耐漏液性の差を比較し
たものである。
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。
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く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く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)
- 【請求項１】予備熱処理工程と、本焼成固定から成る炭
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 JPH042056A (ja) | 1992-01-07 |
| JPH0690927B2 true 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) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BRPI1005521B1 (pt) * | 2009-10-26 | 2020-02-27 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Coletor de corrente, bateria seca de manganês, e, método para produzir um coletor de corrente |
| 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 |
| 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 |
-
1990
- 1990-04-17 JP JP2101336A patent/JPH0690927B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH042056A (ja) | 1992-01-07 |
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