JPH1050318A - 無水銀アルカリ電池 - Google Patents
無水銀アルカリ電池Info
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- JPH1050318A JPH1050318A JP20166996A JP20166996A JPH1050318A JP H1050318 A JPH1050318 A JP H1050318A JP 20166996 A JP20166996 A JP 20166996A JP 20166996 A JP20166996 A JP 20166996A JP H1050318 A JPH1050318 A JP H1050318A
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Abstract
て、貯蔵中の劣化や漏液を防止すること。 【解決手段】水銀を添加しない無公害のアルカリ電池に
おいて、負極ケースを兼ねた負極集電体1を、ニッケル
−ステンレス−銅またはニッケル−鉄−銅の3層構造と
し、かつその銅面にインジウム、スズ等の水素過電圧の
高い金属を無電解メッキで被覆することによって、電池
内の水素発生を抑えて貯蔵中の劣化を防止し、さらに負
極集電体と合成樹脂パッキング4との間のシール剤とし
て、クロロスルフォン化ポリエチレンとポリブテンとの
混合物を使用したことによって、漏液を防止する。
Description
公害のアルカリ電池に関する。
ゲル状亜鉛負極中に水銀が添加されていた。この水銀は
亜鉛合金粉や負極集電体の表面を覆い、それらの水素過
電圧を高めて水素ガスの発生を抑制していた。
高まりの中で、少量とはいえ、有害な水銀が電池中に含
まれていることは問題であり、水銀を添加しない電池の
開発が望まれていた。
鉛合金粉や負極集電体からの水素ガスの発生が増大し、
電池の膨れや漏液、貯蔵中の大幅な性能劣化等の問題が
発生する。これらの問題を解決するために、インジウ
ム、ビスマス、鉛等を添加した腐食しにくい亜鉛合金粉
を使用したり、インジウム化合物、ビスマス化合物等を
腐食抑制剤としてゲル状亜鉛負極中に含有させたりし
た。また、亜鉛合金粉の腐食を抑制する界面活性剤をゲ
ル状亜鉛負極中に添加することも提案されている。
触する表面部分を、例えばインジウムやスズ等の亜鉛よ
り水素過電圧が高い金属で被覆して、負極集電体からの
水素ガスの発生を抑制することが提案されている。
の空隙率が乏しいため、わずかな量の水素ガスの発生も
許されないため、円筒形アルカリ電池以上に水素ガス発
生の抑制が必要である。亜鉛を負極とするボタン形アル
カリ電池には、用途に応じて二酸化マンガン、酸化銀、
あるいは空気中の酸素等を正極作用物質とする各種電池
があり、時計や補聴器、小型電子機器等に使用され、近
年需要が増大しているので、これらに対する上記の問題
は特に重要となる。
を負極集電体に被覆する方法としては、電気メッキ、溶
融メッキ、無電解メッキ等があるが、溶融メッキはイン
ジウム被覆を薄く制御することが難しい。電気メッキは
メッキしない部分にマスキングが必要であり、成型加工
後の負極集電体へのマスキングは複雑になるので、予め
インジウムまたはスズを被覆した材料を成形加工するほ
うが容易である。ところが、予めインジウムまたはスズ
を被覆した材料を成形加工すると、成形加工の際にメッ
キした部分が傷ついたり、異物が付着しやすくなり、こ
れらが水素ガス発生の原因となりかねない。
集電体の銅面に選択的にメッキされ、傷や異物も被覆す
ることができ、またメッキ後に異物が付着する可能性も
少ない。しかし、無電解メッキは、電気メッキに比較し
て表面状態が荒れやすく、そのため電解液が這い上がり
やすくなる傾向があり、パッキングと負極集電体の間か
らアルカリ電解液が漏液しやすくなるという問題点があ
る。
しては、ポリアミド系樹脂、ポリブテン、アスファルト
系、等が使用されており、それぞれ満足できる性能を発
揮していたが、前述のように、負極集電体にインジウム
やスズを無電解メッキで被覆した場合は、従来のこれら
のシール剤では電解液の這い上がりを抑え切れず、電池
の耐漏液特性が著しく劣ることが分かった。
処してなされたもので、その目的は、水銀を添加しない
無公害のアルカリ電池において、貯蔵中の性能劣化や電
解液の漏れを防止することにある。
汞化の亜鉛合金粉、アルカリ電解液およびゲル化剤で構
成されたゲル状亜鉛負極が負極ケースを兼ねた負極集電
体に収納されている無水銀アルカリ電池において、ニッ
ケル−ステンレス−銅またはニッケル−鉄−銅の3層構
造からなる負極集電体が、銅面にインジウム、スズ等の
水素過電圧の高い金属が無電解メッキで被覆されてお
り、さらに負極集電体と合成樹脂パッキングとの間のシ
ール剤として、クロロスルフォン化ポリエチレンとポリ
ブテンとの混合物を使用したことを特徴とする。上記シ
ール剤の混合比は、クロロスルフォン化ポリエチレンに
対してポリブテンが10〜40重量%であることが望ま
しい。
面(銅面)にインジウムまたはスズを被覆すると、該表
面の水素過電圧を高くし、負極集電体からの水素ガスの
発生を抑制する。
の間のシール剤として、クロロスルフォン化ポリエチレ
ンとポリブテンとの混合物を使用すると、クロロスルフ
ォン化ポリエチレンは耐磨耗性、耐薬品性、耐熱性、耐
水性に優れたゴム状のものであるので、負極集電体と合
成樹脂パッキングとの間の隙間を埋めて電解液がもれ出
すのを防止する。ゴム状であるので、負極集電体表面の
微細な凹凸も埋めることができ、また耐アルカリ性であ
るので電解液に侵されることがない。また、耐熱性、耐
水性であるので、高温多湿の悪条件であっても変質しな
い。
チレンは負極集電体との接着性が必ずしも良好ではない
ので、これのみでは貯蔵のごく初期の段階で漏液が発生
することがある。インジウムまたはスズを無電解メッキ
で銅面に施した負極集電体では電解液が這い上がりやす
くなっているからである。そこで、ポリブテンを添加す
ることにより、シール剤の粘着性を向上させて、電解液
の這い上がりを防止し、耐漏液性を向上させる。
る。 (実施例1)図1は本発明の一実施例であるボタン形ア
ルカリ電池(SR626SW酸化銀電池)の断面図であ
る。図において、1は負極集電体、2はゲル状亜鉛負
極、3はセパレータ、4はパッキング、5は正極合剤、
6は正極ケースである。また、図2は図1のA部分を拡
大した図である。図2に示すように、ニッケル−ステン
レス−銅の3層クラッド材を図1に示す負極集電体1に
成形し、この銅面に無電解メッキでインジウムを被覆し
た。
(東ソー(株)製TOSO−CSM(TS−340))
を100gおよびポリブテン(日本石油(株)製HV−
100)を10gを、トルエン500gに溶解させてシ
ール剤を調製した。図1の電池に使用するナイロンパッ
キングをこのシール剤に浸した後乾燥し、さらにナイロ
ンパッキング表面にシール剤を塗布した。
を用いて図1の電池を作成した。なお、ゲル状亜鉛負極
は、アルミニウム,インジウム,ビスマスを含有する無
汞化亜鉛合金粉、水酸化カリウム水溶液、ポリアクリル
酸および酸化インジウム(水素ガス発生抑制のため)で
構成される。また、正極合剤は酸化銀粉末を成形して構
成される。
3層クラッド材の銅面に、無電解メッキでスズを被覆し
たこと以外は、実施例1と同様にしてボタン形アルカリ
電池(SR626SW酸化銀電池)を作成した。
レン100gおよびポリブテン20gを、トルエン50
0gに溶解させてシール剤を調製したこと以外は、実施
例1と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626S
W酸化銀電池)を作成した。
レン100gおよびポリブテン40gを、トルエン50
0gに溶解させてシール剤を調製したこと以外は、実施
例1と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626S
W酸化銀電池)を作成した。
レン100gおよびポリブテン40gを、トルエン50
0gに溶解させてシール剤を調製したこと以外は、実施
例2と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626S
W酸化銀電池)を作成した。
レン100gおよびポリブテン5gを、トルエン500
gに溶解させてシール剤を調製したこと以外は、実施例
1と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626SW
酸化銀電池)を作成した。
レン100gおよびポリブテン50gを、トルエン50
0gに溶解させてシール剤を調製したこと以外は、実施
例1と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626S
W酸化銀電池)を作成した。
樹脂を主成分としたものを用いたこと以外は、実施例1
と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626SW酸
化銀電池)を作成した。
主成分としたものを用いたこと以外は、実施例1と同様
にしてボタン形アルカリ電池(SR626SW酸化銀電
池)を作成した。
ォン化ポリエチレンのみを用いたこと以外は、実施例1
と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626SW酸
化銀電池)を作成した。
樹脂を主成分としたものを用いたこと以外は、実施例2
と同様にしてボタン形アルカリ電池(SR626SW酸
化銀電池)を作成した。
主成分としたものを用いたこと以外は、実施例2と同様
にしてボタン形アルカリ電池(SR626SW酸化銀電
池)を作成した。 (比較例6)シール剤としてクロロスルフォン化ポリエ
チレンのみを用いたこと以外は、実施例2と同様にして
ボタン形アルカリ電池(SR626SW酸化銀電池)を
作成した。
体が、無電解メッキせずにそのまま使用したものである
こと以外は、実施例1と同様にしてボタン形アルカリ電
池(SR626SW酸化銀電池)を作成した。
粉に鉛を含有して水銀3%を汞化し、かつ酸化インジウ
ムを添加しないものであり、シール剤がポリアミド系樹
脂を主成分としたものであり、それ以外は比較例7と同
様であるボタン形アルカリ電池(SR626SW酸化銀
電池)を作成した。
の各試作電池を使って、各種評価を行った。まず、実施
例1、2および比較例7、8の各電池を使用し、30k
Ω連続放電試験を、貯蔵前(初度)、60℃貯蔵で40
日目、60日目のそれぞれについて行った。結果を表1
に示す。表1に示すように、無電解メッキによりインジ
ウムまたはスズを被覆した負極集電体を使用した本発明
の場合には、60℃貯蔵の後でも、水銀を使用した比較
例8の電池と同等の性能を示しており、無電解メッキし
なかった比較例7の電池より明らかに優れている。
を行った。試験方法は、各試作電池50個を温度45
℃、相対湿度93%の環境下で貯蔵し、20日目、40
日目の漏液発生数を調べる方法である。この漏液試験の
結果を表2に示す。この表から明らかなように、本発明
の電池に使用するシール剤は耐漏液特性に優れ、電解液
の這い上がりが起こりやすいインジウムやスズを無電解
メッキした負極集電体を使用した場合でも、漏液が発生
しない。また、実施例6および7の結果が示すように、
クロロスルフォン化ポリエチレンに対するポリブテンの
量が少ない場合は、粘着性が不足し、貯蔵初期で漏液が
発生し、逆にポリブテンの量が多い場合は、クロロスル
フォン化ポリエチレンの、耐熱性や吸湿の少なさという
特性が発揮されず、貯蔵後において漏液が発生するよう
になるので好ましくない。
について説明したが、本発明はこれに限定されるもので
はなく、ボタン形アルカリ電池、空気亜鉛電池等のゲル
状亜鉛を負極とする各種ボタン形アルカリ電池に適用し
て、良好な効果を挙げることができる。また、ボタン形
以外のアルカリ電池に対しても同様に良好な効果を挙げ
ることができる。
水銀を添加していないアルカリ電池においても、貯蔵中
の劣化が少なく、漏液の恐れがない。したがって、無公
害でかつ信頼性の高いアルカリ電池を提供することがで
きる。
の断面図。
タ、4…パッキング、5…正極合剤、6…正極ケース。
Claims (2)
- 【請求項1】 無汞化の亜鉛合金粉、アルカリ電解液お
よびゲル化剤で構成されたゲル状亜鉛負極が負極ケース
を兼ねた負極集電体に収納されている無水銀アルカリ電
池において、ニッケル−ステンレス−銅またはニッケル
−鉄−銅の3層構造からなる負極集電体が、銅面にイン
ジウム、スズ等の水素過電圧の高い金属が無電解メッキ
で被覆されており、さらに負極集電体と合成樹脂パッキ
ングとの間のシール剤として、クロロスルフォン化ポリ
エチレンとポリブテンとの混合物を使用したことを特徴
とする無水銀アルカリ電池。 - 【請求項2】 シール剤の混合比が、クロロスルフォン
化ポリエチレンに対してポリブテンが10〜40重量%
である請求項2記載の無水銀アルカリ電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20166996A JP4196226B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 無水銀アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20166996A JP4196226B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 無水銀アルカリ電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1050318A true JPH1050318A (ja) | 1998-02-20 |
JP4196226B2 JP4196226B2 (ja) | 2008-12-17 |
Family
ID=16444942
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20166996A Expired - Fee Related JP4196226B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 無水銀アルカリ電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4196226B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7632605B2 (en) | 2005-04-29 | 2009-12-15 | Eveready Battery Co., Inc. | Alkaline cell anode casing |
US7993508B2 (en) | 2006-11-01 | 2011-08-09 | Eveready Battery Company, Inc. | Method of forming an electrode casing for an alkaline electrochemical cell with reduced gassing |
US8318340B2 (en) | 2006-11-01 | 2012-11-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Alkaline electrochemical cell with reduced gassing |
US20170108988A1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for recognizing a touch drag gesture on a curved screen |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP20166996A patent/JP4196226B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7632605B2 (en) | 2005-04-29 | 2009-12-15 | Eveready Battery Co., Inc. | Alkaline cell anode casing |
US7993508B2 (en) | 2006-11-01 | 2011-08-09 | Eveready Battery Company, Inc. | Method of forming an electrode casing for an alkaline electrochemical cell with reduced gassing |
US8318340B2 (en) | 2006-11-01 | 2012-11-27 | Eveready Battery Company, Inc. | Alkaline electrochemical cell with reduced gassing |
US8444840B2 (en) | 2006-11-01 | 2013-05-21 | Eveready Battery Company, Inc. | Method of forming an electrode casing for an alkaline electrochemical cell with reduced gassing |
US20170108988A1 (en) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Hyundai Motor Company | Method and apparatus for recognizing a touch drag gesture on a curved screen |
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