JPS58131651A - 円筒型アルカリ電池 - Google Patents

円筒型アルカリ電池

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JPS58131651A
JPS58131651A JP57013908A JP1390882A JPS58131651A JP S58131651 A JPS58131651 A JP S58131651A JP 57013908 A JP57013908 A JP 57013908A JP 1390882 A JP1390882 A JP 1390882A JP S58131651 A JPS58131651 A JP S58131651A
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JP
Japan
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positive electrode
sealing
seal
seal ring
seal plate
Prior art date
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Pending
Application number
JP57013908A
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English (en)
Inventor
Haruo Kogure
小暮 春男
Keigo Momose
百瀬 敬吾
Makoto Watabe
信 渡部
Hayashi Hayakawa
早川 林
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57013908A priority Critical patent/JPS58131651A/ja
Publication of JPS58131651A publication Critical patent/JPS58131651A/ja
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/183Sealing members
    • H01M50/186Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、正極活物質として二酸化マンガン(M n 
O2+、酸(11(Aq20)、 酸化水銀(HqO)
’4 を、負極活物質として亜鉛を、電解液としてか性
アルカリをそれぞれ用い、正極端子を備えた円筒状金属
ケースに、外側から内側方向へ向って張り出した環状溝
部を有する円筒型アルカリ電池の封口部の改良に関する
もので、この環状溝部の上に耐アルカリ性の封止剤を塗
布した後、断面り字状の封口リングと組み合わされた封
目板を載せて封口することにより正極ケース側からの漏
液を防止するとともに、対日時に封口リングの正極ケー
ス側への逃げを妨げて、封口リングと封目板との密着性
を高め、耐漏液性の優れた電池を供給するものである。
円筒型アルカリ電池のこれまでの代表的な構造をM1図
に示す。第1図において1は負極端子、2は集電子で、
封口ガスケット3の中心部を貫通して負極端子1にスポ
ット溶接しである。封口ガスケット3はポリエチレン、
ポリプロピレン等の弾性を有する可塑性樹脂から成って
おシ、肉厚約0.3 wmの正極ケー24の上端カール
部が、この封口ガスケットの周辺部にくい込むように設
計されている。5は正極合剤で、二酸化マンガン、酸化
銀、又は酸化水銀等の活物質と、りん状黒鉛又はアセチ
レンブラック等の導電性物質の粉末とを混合して円筒状
に成型したものである。6は中空円筒状正極合剤5の内
側に置かれた有底円筒状のセ3・・ 。
パレータで、ビニロン繊維の不織布を三重に巻いて用い
〒いる。その中には負極合剤7が充填されている。負極
合剤7は水化率6〜16重量−の氷化亜鉛粉末と、電解
液として水酸化カリウム(KOH)と、増粘剤としてポ
リアクリル酸ソーダやカルボキシメチルセルロース(C
MC)等との混練物矛)ら成っている。8はポリエチレ
ン製の絶縁リング、9はポリ塩化ビニル製の熱収縮チュ
ーブで、外装缶1oと正、負極部とが直接接触しないよ
うに絶縁状態にしである。このような構造を持つアルカ
リ電池の最も重要な問題点は耐漏液性にある。もし、ア
ルカリ電解液が電池外にもれれば、使用器具の端子が腐
食したり、はなはだしい場合には機能が停止したシする
。第1図に示す構造において、耐漏液性に最も関係があ
るのは正極ケース4の上部のカール部先端と封口ガスケ
ット3との接触部Aの部分である。この部分の密着性に
より耐漏液性は左右される。この部分の密着は、封口ガ
スケットを正極ケースに挿入する時に上から圧力を加え
て押し込んだ後、さらに外装缶で両端を締めつけかしこ
の構造においては、封口ガスケットと正極ケースとの接
触面積が小さく、封口ガスケットを正極ケースに押しつ
ける圧力も構造上の限界により小さい。そのためクリー
プ性の強いアルカリ電解液の正極ケース内面からのはい
上シを防止することができず、密着の不完全な部分から
外部へアルカリ電解液がもれるという欠点がある。密着
性を補うために封口ガスケットと正極ケースとの接触部
に、外側から接着剤やシール剤を塗布する場合もあるが
あまり効果はない。又集電子を通じて漏液する欠点もあ
る。これは、封口ガスケットの中心部の穴に集電子を挿
入した後、封口ガスケットと集電子との密着性が悪いと
毛細管作用によりアルカリ電解液のはい上りが生じ、負
極端子を経て外部へもれる。集電子と封口ガスケットと
の密着性は、封口ガスケットの中心部にあけた集電子を
挿入する穴の大き□さに左右され、大きいと密着性が小
さくなってアルカリ電解液のはい上りが生じ、逆に小さ
いと密着性はあるが挿入時に封ロガ5 ベーノ スケットのひび割れが生じる。又穴径は温度、湿度の外
部環境や、加工時のバラツキにより常時一定の寸法に維
持することが困難となっている。このためひび割れを防
ぐだめに封口ガスケットの厚みを厚くする必要がある。
又このような封口方法の電池の場合、封口ガスケットは
加圧後も変軸することなく弾性が維持されていることが
必要であるため、封口ガスケットの正極ケースに接する
部分と負極端子との間の肉厚を大きくとる必要がある。
本発明はこのような欠点を封口部の改良によって解決し
たものである。以下本発明の代表的な構造について説明
する。本発明による電池の断面を第2図に示したが、図
中1はニッケル、ステンレス鋼、銅の三層クラツド板か
ら成る封口板で、周縁部を封口板の半径方向とほぼ直角
な方向へ断面U字状に折り曲げて形成してあり、負極端
子を兼ねている。なお、図では端子面は平坦になってい
るが、必要に応じ凸状にしてもかまわない。その内側の
銅表面には集電子2がスポット溶接しである。集電子2
の材質としてはアマルガム化が容易な金属が好ましく、
真鍮や銅を用いるが、鉄又はニッケルにアマルガム化し
易いスズをメッキしたものを用いてもよい。3は封口板
復液布に組合せられた断面り字状の封口リングであり、
ナイロン6.6、ナイロン11.ポリエチレン、ポリプ
ロピレン等の熱可塑性樹脂から成り、少なくともその内
表面の一部はピッチやアスファルト、クロロスルホン化
ポリエチレン、ポリアミド樹脂、ポリブテン等の封止剤
でおおわれ、封目板や正極ケースとの密着性を維持して
いる。4は正極端子を備    ・えた円筒状の正極ケ
ースで、開口部近くに内側へ張り出した環状溝部11を
有し、その上に封口板と組み合わせた封口リングを乗せ
るようになっている。その材質はJISに規定された5
PCC。
5PCD又は5PCEの冷間圧延鋼板に、ニッケル又は
金メッキを3〜6μmの厚さに施しである。
環状溝部11の上面とこれに連なったケースの開口部の
内面には、耐アルカリ性の封止剤、例えばクロロスルホ
ン化ポリエチレン12が塗布されて?  、C−ニー7 いる。また、正極端子形状は図中では凸状になっている
が、平坦でもかま・わない。5は正極合剤で前述した従
来例同様、二酸化マンガン、酸化銀。
又は酸化水銀等の活物質と、りん状黒鉛又はアセチレン
ブラック等の導電性物質の粉末とを混合して円筒状に成
型したものである。6は有底円筒状のセパレータで、そ
の上端は封口板1に接しており内部には負極合剤7が充
填しである。負極合剤は、水化率5〜16重量−の水化
亜鉛粉末と電解液として水酸化カリウム(KOH)、増
粘剤としてポリアクリル酸ソーダやカルボキシメチルセ
ルロース等との混線物から成っている。9はポリ塩化ビ
ニル製の熱収縮チューブで外装体の役姐りを果している
次に本発明品の特徴について説明する。従来、第2図に
示しだような環状溝部の上に周縁U字部を有する封口板
を載せて封口した電池において、耐漏液性に最も関係が
あるのは封ロ板乙封ロリング間のシール性である。発生
する漏液のほとんどは、負極端子である封口板の内面を
電解液がはい上り、シール性の弱い部4分から外部へも
れる場合であった。従って、封目板と接する封口リング
内表面に封止剤を塗布して封目板とのシール性を十分高
めれば、優れた耐漏液性の電池が得られると考えられて
いた。しかしそれだけでは不十分で、封口リングと接す
る環状溝部上部11の正極ケース内面にも耐アルカリ性
の封止剤12を塗布することが重要であることがわかっ
た。それは第一に、封口する時に封口板内面と接するセ
パレータ上部が封口板に押されるため、セパレータに含
浸されていたアルカリ電解液がしぼシ出され、それが環
状溝部に付着してケース4の内面をはい上って漏液する
ことがあるためで、これを防止するためには、アルカリ
電解液のはい上りやすい金属表面を耐アルカリ性の封止
剤で塗布し、はい上りを防止する必要が生じたからであ
る。第二に、この構造の電池においては対日時に封口リ
ングと正極ケースとの間に必ずすき間が生じるという欠
点がある。
そのため封口リングがケース側に逃げやすくなり、封目
板と封口リングとの密着性が十分に得られに9ペ−ノ くくなっている。その結果、密着性の弱い部分から漏液
が生じることになる。これを防止するためには、あらか
じめ封口リングと接する環状溝部上部のケース内表面に
封止剤を塗布しておくことにより、対日時に生じる封口
リングとのすき間をうめて、封口リングの逃げをなくシ
、封目板と封口リングとの間の密着性、特に封口板周縁
U字部との密着性を高めることが重要であるからである
使用する耐アルカリ性の封止剤としては、ピッチ、アス
ファルト、クロロスルホン化ポリエチレン、ポリアミド
系樹脂、ポリブテン、エポキシ樹脂等を単独で用いても
よいし、適当な配合比で混合して用いてもよい。
次表は、本発明の実施例品と従来品との耐漏液性の比較
を示したもので、従来品1は第1図に示す構造のアルカ
リマンガン電池、従来品2は第2図に示す構造の水銀電
池で、環状溝部上部のケース内面に封止剤を塗布しなか
った場合である。又実施例1,2は封口リング内面とケ
ース内面にそれぞれ封止剤としてピッチとポリブテンの
混合物、およびハイパロンを塗布した場合である。デー
タは46°C,so%RH中に100個の電池を保存し
た場合に発生した漏液電池の数で示した。ただし漏液の
確認はクレゾールレッド溶液で行なっている。
この結果よシ、従来品に比べ本発明の電池の方が優れた
耐漏液性を持っていることがわかる。このことは、従来
品2のクレゾールレッド液判定で、通常では非常に少な
い正極ケース側からの漏液が、漏液した電池の60%近
くもあったのに対し、本発明品ではそれが発生していな
いことからも、本発明の効果が十分に現われていると考
える。以上詳細に述べてきたが、本発明の封口構造を用
いれば、優れた耐漏液性の円筒型アルカリ電池を供給1
1 之  ・ することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図はこれまでの代表的な円筒型アルカリ電池を示す
断面図、第2図は本発明の実施例における円筒型アルカ
リ電池の断面図である。 1・・・・・・負極端子を兼ねた封目板、3′・・・・
・・内表面に封止剤を有した断面り字状の封口リング、
4・・・・・・円筒型正極ケース、5w・・・・・正極
合剤、6・管・0−セパレータ、7・oa・・負極合剤
、11・−・・パ環状溝部、12・・・・・・耐アルカ
リ性の封止剤。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名特開
昭58−131651(4) 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 正極の発電要素を内蔵した円筒型金属ケースに、内側へ
    向かって張り出した環状溝部を設け、この溝部上に封止
    剤で内表面の少なくとも一部をおおった断面り字状の封
    口リングと組合すされた負極端子を兼ねる封目板を載せ
    て封口した円筒型アルカリ電池であって、封口リングと
    接する環状溝部表面に耐アルカリ性の封止剤を塗布した
    ことを特徴とする円筒型アルカリ電池。
JP57013908A 1982-01-29 1982-01-29 円筒型アルカリ電池 Pending JPS58131651A (ja)

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JPS58131651A true JPS58131651A (ja) 1983-08-05

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0173187A2 (en) * 1984-08-17 1986-03-05 RAYOVAC Corporation Alkaline primary battery with improved seal and method of manufacturing same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5184039A (ja) * 1975-01-20 1976-07-23 Hitachi Maxell Arukaridenchi
JPS56156665A (en) * 1980-05-07 1981-12-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd Cylindrical alkaline battery

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