JPH0817406A - アルカリ電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電池用正極ケースを改善し電池の安定した保
存性能を有し、かつ加工費、リードタイムが従来と同一
である正極ケースを提供する。 【構成】 導電性被膜の形成方法として、予め塗布した
導電性被膜を有する鉄板をＤ．Ｉ工法にて製缶すること
により、製缶時に正極ケース６内面上に導電性被膜７を
展伸させることにより、正極ケース６との強固な接合状
態の導電性被膜７を形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池、特にその
発電要素を内填する端子兼容器である正極ケースに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】円筒形アルカリ乾電池の発電要素を内填
する端子兼容器である正極ケースとして通常、内外面に
ニッケルメッキ加工した鉄缶が用いられる。この鉄缶は
大きく２種類の製造方法がある。

【０００３】１つはいわゆるトランスファー絞り工法で
ある。このトランスファー絞り工法は予め、ニッケルメ
ッキ加工した鉄板の製缶ではニッケルメッキの割れ、剥
離を生じるため、製缶後に所望のメッキ加工を行なわな
ければならなかった。即ち後メッキ加工のため、メッキ
のリードタイム増加それに伴う加工費が高くなるという
欠点を生じていた。

【０００４】この欠点を補ったものが２つめの工法であ
る、しごき・絞り工法（以下Ｄ．Ｉ工法と略す）と呼ば
れる製缶工法である。

【０００５】このＤ．Ｉ工法は予め所望のメッキ加工し
た鉄板を缶外形より大径なカップ状に予備成形した素材
を、しごき径が小さくなるように配列され、最終段のし
ごきダイスのしごき径を所望の缶外径とした複数個の多
段配置された、しごきダイスにパンチで加圧して連続的
に通過させることにより製缶する工法である。

【０００６】このＤ．Ｉ工法の特徴は母材の鉄板に予め
加工したメッキ層が母材の鉄と同様に均一に展伸するた
めトランスファー絞り工法で発生するような、メッキの
割れ、剥離はなく、製缶時にメッキ加工が完了するもの
である。

【０００７】これらの正極ケースを使用した円筒形アル
カリ乾電池の半裁断面図を図１に示す。図１において正
極合剤１と接触する正極ケース６の内表面は、強い酸化
力を有する正極合剤中の正極活物質である二酸化マンガ
ンによる酸化での電気的接触の低下を防止する目的で製
缶後、正極ケース内面に主に黒鉛からなる導電性被膜７
を形成している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来、導電性被膜の加
工は液状導電性被膜剤を正極ケース内面にノズルより噴
霧後、熱乾燥により形成させるため、液状導電性被膜剤
が乾燥するまでの間に重力方向にたれる現象により、被
膜の厚みが不均一となり、例えば成型された正極合剤
が、正極ケースへ挿入する際に導電性被膜の剥離が発生
するという問題があった。

【０００９】また、被膜形成は熱乾燥であるため、正極
ケースと導電性被膜との接合力は十分ではなく放電性
能、保存特性にバラツキを生じている。

【００１０】特に６０℃以上における電池の高温保存
や、高温から低温のヒートサイクル等の苛酷な環境下で
は、導電性被膜の一部に剥離が発生し、電気的接触の低
下による電池性能のバラツキを生じさせている。

【００１１】また、導電性被膜形成の加工は正極ケース
を滞留させるためのスペースが必要となり、乾燥させる
ための設備が大きくなるなどの問題がある。

【００１２】本発明は正極ケースへの導電性被膜の加工
法に関するもので、導電性被膜の密着性の向上と導電性
被膜形成の加工費、リードタイムの改善を図るものであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者らはこの目的に
沿って、導電性被膜の密着性向上のための加工法につい
て鋭意研究した結果、一面がニッケルメッキされ、他面
が導電性被膜が塗布されている鉄素材を缶内面側に導電
性被膜を配置し所望とする缶外径よりも大径なカップに
予備成形し、更に順次絞り・しごき径が小さくなるよう
に配列された最終段のしごきダイスの絞り・しごき径
を、所望の缶外径とした複数個の多段配置されたしごき
ダイスにパンチで加圧して連続的に通過させ、底部の厚
さよりも円筒側部の厚さを薄くしたことを特徴とする。

【００１４】

【作用】上記目的を達成するために、予め正極ケース母
材である鉄板の正極ケース内面に当たる面へ滑り性、延
性に優れた黒鉛を主成分とする液状導電性被膜剤を塗
布、乾燥し、更にＤ．Ｉ工法にて製缶することにより、
導電性被膜剤は母材である鉄板と同時に展伸して、正極
ケース内に均一な厚みで、しかも強固に固着した導電性
被膜を形成することができる。

【００１５】

【実施例】以下実施例によって、この発明の詳細を説明
する。図１はこの発明によって形成した単３形アルカリ
乾電池の半断面図を示す。

【００１６】１は二酸化マンガン、黒鉛からなる正極合
剤、２は水銀無添加の亜鉛合金をゲル状電解液に分散、
混合した負極、３は不織布を所定の寸法に裁断し、円筒
形に４周巻き重ね、底部に底紙を敷設してなるセパレー
タ、４は負極集電体、６は本発明による正極ケースで、
一面にニッケルメッキされ、他面に固形成分と有機溶剤
の混合比率が２０：８０であり、固形成分として黒鉛、
カーボンブラック、ポリマー結合剤としてＰＶＣを用
い、有機溶剤としてメチルエチルケトンを用いて混合し
た液状導電性被膜を塗布し、電磁誘導加熱を用いて乾燥
を行ない、導電性被膜を形成した鉄板素材をＤ．Ｉ工法
により、製缶したもので、製缶時に正極ケース内面へ導
電性被膜を形成するため、従来の加工費とリードタイム
を確保し、且つ、導電性被膜の密着性が向上したきわめ
て優れたアルカリ電池用正極ケースを開発した。

【００１７】本発明による正極ケースを使用した単３形
アルカリ乾電池を作製し、電池組立て初度と６０℃１ヶ
月保存後の短絡電流値の平均値と標準偏差を（表１）に
示す。

【００１８】

【表１】

【００１９】尚、従来の正極ケース製缶後内面へノズル
より導電性被膜剤を塗布し、温風乾燥させたものを比較
例とした。

【００２０】（表１）に示す短絡電流の平均値の特性は
実施例、比較例ともに電池組立て初度においては同等で
あるが、６０℃１ヶ月の保存後の実施例は平均値、標準
偏差ともに比較例に比べ高位安定である。

【００２１】

【表２】

【００２２】（表２）に示すストロボ相当の強負荷放電
性能試験の条件は１．８Ωで１５秒ＯＮ，４５秒ＯＦＦ
の放電を継続し終止電圧０．９Ｖ迄の持続時間を表して
おり実施例、比較例ともに電池組立て初度においては同
等であるが、６０℃１ヶ月の保存後の実施例は平均値、
標準偏差ともに比較例に比べ高位安定である。

【００２３】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように本発明の
アルカリ電池に使用する正極ケースは、予め正極ケース
母材の鉄板に形成した、黒鉛を主体とする導電性被膜が
滑り性、延性に富むため、Ｄ．Ｉ工法による製缶時に母
材の鉄板と同時に導電性被膜は正極ケース内面に均一に
展伸し、製缶高圧下での被膜形成であるため、その接合
力は非常に強固である。また、導電性被膜の厚みは製缶
金型で規制されるため、膜厚は均一かつ、平滑な表面状
態に形成される。

【００２４】従って、本発明の正極ケースを用いたアル
カリ乾電池は成型された正極合剤を、正極ケースへ挿入
する際に導電性被膜の剥離の発生はない。更に、前述の
様な苛酷な環境下でも正極ケースと導電性被膜とに剥離
発生がないため、導電性被膜を介した正極ケースと正極
合剤の電気的接触は良好に維持され、安定した電池性能
が得られるものである。

【００２５】また、本発明の構成によれば、導電性被膜
形成のための加工費、リードタイムは従来工法と変わり
ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ） 本発明の実施例のアルカリ乾電池ＬＲ
６の半裁断面図 （ｂ） 同正極ケース付近の要部を拡大して示す断面図

【符号の説明】

１ 正極合剤 ２ ゲル負極 ３ セパレータ ４ 負極集電体 ５ 底板 ６ 正極ケース ７ 導電性被膜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一面がニッケルメッキされ、他面に導電性
   被膜が塗布されている鉄素材を所望とする缶外径よりも
   大径なカップに導電性被膜を内側にして予備成形され、
   更に順次絞りしごき径が小さくなるように配列された最
   終段のしごきダイスの絞りしごき径を、所望の缶外径と
   した複数個の多段配置されたしごきダイスにパンチで加
   圧して連続的に通過させて形成された鉄缶を正極ケース
   として用いたことを特徴としたアルカリ電池。