JPH0729573A - アルカリ電池の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負極活物質に水銀無添加の亜鉛合金を使用し
たアルカリ電池で、銅または銅合金の負極集電棒から発
生する水素ガスを抑制し優れた耐漏液性を得ることを目
的とする。 【構成】 ゲル状亜鉛負極５の活物質に水銀無添加の亜
鉛合金、その集電棒２として銅または銅合金を主体とす
るアルカリ電池であって、集電棒表面に伸線の状態でＳ
ｎの溶融メッキを施し、集電棒形成後Ｓｎの無電解メッ
キを施すことにより、集電棒表面に固着または食い込ん
だＦｅ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗおよび、その酸化物を隠
蔽し、水素ガス発生を抑制した耐漏液性に優れたアルカ
リ電池の製造法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルカリ乾電池用集電棒
の製造法に関し、詳しくは負極活物質である亜鉛合金へ
の水銀無添加による集電棒表面からの水素ガス発生を抑
制し、耐漏液性を向上させたアルカリ電池の製造法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、亜鉛を負極活物質として用いたア
ルカリ電池においては、亜鉛の腐食反応により、電池保
存中に水素ガスが発生し、電池内圧が上昇して電解液を
外部に押し出し、耐漏液性が低下するという問題があ
り、場合によっては電池の破裂現象を伴う危険性があっ
た。

【０００３】その対策として、負極活物質である亜鉛の
水素過電圧を高め、亜鉛の腐食を防止し電池内部の水素
ガス発生を抑制する目的で水銀を添加した汞化亜鉛粉末
を負極活物質として用いることが一般的に行われてき
た。この亜鉛負極の負極集電棒は、従来から銅あるいは
銅合金などの材質が一般に使用され、汞化亜鉛負極に接
触することにより集電棒表面が汞化されていた。さらに
亜鉛の腐食を助長する集電棒表面の不純物、特にＦｅ，
Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗまたは、これらの酸化物を
除去し、水素ガスの発生を抑制するために、電池組立前
に集電棒表面をアルカリ脱脂洗浄や酸または過酸化水素
などの化学研磨液で研磨する方法が用いられたり（例え
ば特開昭６１−５６２８５号公報）、また、耐食性の優
れた合金メッキを施した集電棒が提案されている（例え
ば特開昭６１−２１８０６４号公報）。 しかしなが
ら、上記の従来のような洗浄、化学研磨による方法、ま
たは耐食性の優れた合金メッキを施した集電棒によって
も、水銀無添加の亜鉛合金粉末では耐食性に優れ、しか
も製品品質のばらつきを低減し、安定化を高い水準で達
成したアルカリ乾電池を得るには至っていなかった。そ
の理由を以下に述べる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】アルカリ電池の集電棒
として、一般に銅または真鍮などの銅合金を主体とする
集電棒が用いられているが、線材を所定の線径にするた
めに一般的に数段階の伸線製造工程により絞り加工した
ものが使用されている。これらの絞り加工金型は通常、
超鋼あるいは、熱間工具鋼が使われているため、これに
より造られた集電棒の表面には、鉄、ニッケルなどの微
細片が付着し、しかもその微細片は集電棒に食い込んで
固着している場合が多い。

【０００５】従って、従来の方法である集電棒のアルカ
リ脱脂処理ではそれら微細片を完全に除去できず、電池
の組立後において水素ガスの発生要因となる。

【０００６】また、清浄作用により効果的な酸や化学研
磨剤による処理でも、前記微細片が負極集電棒の表面で
深く食い込んで固着しているものは完全に除去できず水
素ガスの発生要因となる。

【０００７】また、種々の電解条件での電解メッキを施
した集電棒の場合、表面に付着し露出したＦｅ，Ｎｉ，
Ｃｒ，Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗまたは、これらの酸化物は隠蔽で
きるが深く食い込んだＦｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｍｏ，
Ｗまたは、これらの酸化物上にはメッキができず、メッ
キ表面に発生するピンホ−ルより上記同様水素ガスの発
生が起こる。

【０００８】本発明は、このような従来の課題を解消す
るもので、メッキによる隠蔽効果を増大させ、水銀無添
加の亜鉛合金粉末を使用した場合でも確かな耐漏液性を
得ることを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は負極集電棒に関
し、母線材を絞り加工により所定の線径とした伸線の表
面に予めＳｎの溶融メッキを施した後、所定の形状に切
断形成した集電棒の表面にさらにＳｎを無電解メッキし
たことを特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明は集電棒の製造工程において、その表面
に固着したり深く食い込んだ微細なＦｅ，Ｎｉ，Ｃｒ，
Ｃｏ，Ｍｏ，Ｗまたは、これらの酸化物を水素過電圧の
大きいＳｎでメッキする際、母線材を絞り加工により所
定の線径とした伸線状の段階で、その伸線を溶融したＳ
ｎ溶液の中を通過させることにより、比較的簡単な装置
でしかも短時間に伸線表面に厚いメッキ層が得られる。
さらに前記溶融メッキを施した伸線を所定形状に切断形
成した集電棒の表面にＳｎを無電解メッキすることによ
り、その特徴である集電棒の傷の深部または、くぼんだ
深部まで比較的均一にメッキでき固着および、食い込ん
だ微細な不純物を水素過電圧の高いＳｎで被い、より確
実に隠蔽することができる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例のアルカリ電池ＬＲ
６について図１に基づいて具体的に説明する。

【００１２】真鍮製の集電棒の母線材を直径１．５ｍｍ
まで絞り加工した伸線を、Ｓｎを溶融させたメッキ槽に
一定時間浸漬し冷却乾燥により溶融メッキ（メッキ厚
み；１μｍ）を施した後、長さ３０ｍｍに加工形成した
集電棒を塩化第一錫６ｇ／ｌ，チオ尿素５５ｇ／ｌ，酒
石酸４０ｇ／ｌにより作成したメッキ液で無電解Ｓｎメ
ッキ（メッキ厚み；０．１μｍ）したものを用意した。

【００１３】こうして得られた集電棒を図１に示すアル
カリマンガン電池ＬＲ６型を用いて本実施例１とした。
図１において、１はガスケット、２は負極集電棒、３は
負極端子をなす底板、４は座金、５は水酸化カリウムを
溶解させたアルカリ電解液にゲル化剤とともに、水銀無
添加の亜鉛合金粉末を分散させたゲル状亜鉛負極であ
る。６は二酸化マンガンに導電材として黒鉛を添加し成
形した正極合剤、７は正極合剤６とゲル状亜鉛負極５と
の間に介したセパレータ、８は鉄ケース、９は正極端子
キャップである。

【００１４】比較例として、次の３種の負極集電棒２を
用い実施例と同様にしてアルカリ乾電池ＬＲ６型を組み
立てた。比較例Ａは所定形状に形成された集電棒を過酸
化水素、硫酸の混液で化学研磨した真鍮集電棒、比較例
Ｂは所定形状に形成された集電棒を電解法によりＳｎメ
ッキ（５μｍ）した真鍮集電棒、比較例Ｃは所定形状に
形成された集電棒を無電解法によりＳｎメッキ（０．１
μｍ）した真鍮集電棒である。

【００１５】このようにして、本実施例１および比較例
Ａ，Ｂ，Ｃの電池各１０、０００個を常温保存３ヵ月貯
蔵した後の漏液個数の結果を（表１）に示す。

【００１６】

【表１】

【００１７】（表１）に示す結果より、本発明の集電棒
を使用した場合の常温保存３ヵ月貯蔵した後の漏液は全
く認められずその効果は明らかであり、本発明の集電棒
を使用することで隠蔽効果が増し、優れた耐漏液性が得
られることが分かる。

【００１８】一方、比較例Ａ，Ｂ，Ｃにおいては多数の
漏液が発生し、いずれの集電棒からもＦｅ，Ｃｒ，Ｎｉ
などが検出された。この理由として、比較例Ａの化学研
磨では表面に付着した程度の微細不純物であれば除去で
きるが、表面に深く食い込んだものについては溶解除去
出来なかったと考えられる。また、比較例Ｂの真鍮地に
電解Ｓｎメッキを施したものはくぼんだところに存在す
るＦｅ，Ｃｒ，ＮｉなどがＳｎにより隠蔽出来なかった
ためと思われる。また、比較例Ｃの真鍮地に無電解Ｓｎ
メッキのみを施したものは十分なメッキ厚みが得られな
いために、側面の特に深くくぼんだところに存在するＦ
ｅ，Ｃｒ，ＮｉなどがＳｎにより隠蔽出来なかったため
と思われる。

【００１９】

【発明の効果】以上の実施例の説明より明らかなよう
に、本発明のアルカリ乾電池用集電棒の製造法によれ
ば、水銀無添加の亜鉛合金粉末をアルカリ乾電池の負極
活物質に用いても、水素ガスの発生を抑制し耐漏液性に
優れた良品質の製品を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による集電棒を組み込んだア
ルカリ乾電池（ＬＲ６型）の縦断面図

【符号の説明】

１ ガスケット ２ 負極集電棒 ３ 底板 ４ 座金 ５ ゲル状亜鉛負極 ６ 正極合剤 ７ セパレ−タ ８ 鉄ケ−ス ９ キャップ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電池の中心部に設けた負極活物質として
   水銀無添加の亜鉛合金粉末を主体とする負極と、この負
   極の外周にセパレータを介して設けた正極と、前記負極
   内に集電体として挿入された銅または銅合金を主体とす
   る負極集電棒とを備えてなるアルカリ電池であって、前
   記負極集電棒は、母線材を絞り加工により所定の線径と
   した伸線の表面に予めＳｎの溶融メッキを施した後、所
   定形状に切断形成した集電棒の表面に更にＳｎを無電解
   メッキしたアルカリ電池の製造法。