JPS58161241A - アルカリ電池 - Google Patents

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】 本発明はアルカリ水溶液系の電解液を用い、ガスケット
を介して電池容器の折り曲げにより密封を果す方式の電
池に関するものである。

アルカリ系電解液を用いる電池系、例えば亜鉛を負極と
し、正極に酸化銀を用いる酸化銀電池、酸化水銀を用い
る水銀電池、二酸化マンガンを用いるアルカリマンガン
電池などの一次電池群および正極に水酸化ニッケル、負
極にカドミウムを用いるニッケルカドミウム二次電池に
おいては一般的に負極電位を有する電池容器の壁面を電
解液がクリープし易く、負極側の漏液を抑止することが
技術的に非常に困難な問題とされている。

この問題に対し、従来ガスケット、電池容器の材質、封
口形状２寸法精度などの機械的な封止方法や条件の検討
および封止剤の併用等により密封性を向上させる努力が
なされ、クリープ現象の少い正極側の耐漏液性はほぼ実
用的に満足できる水準に達しているが、負極側の耐漏液
性については長期間の保存、使用中における信頼性や、
多湿。

高温状態における信頼性は未だ改良の余地を残している
。この問題を解決するには封口部の負極容器表面に負極
電位が印加されている限り前記の方法では限界があり、
基本的に容器表面の負極電位を遮断して電解液のクリー
プ現象を少くすることを確実に実現しない限り、高信頼
性の耐漏液電池は期待できないといっても過言ではない
状況である。封口部の電池容器表面の負極電位を遮断す
る方策として封口部にゴムや樹脂層などの封、止剤を介
在させる方法も採られているが、封止剤と電池容器の密
着界面のクリープ現象を阻止できず、そ３１ の界面に液が浸入する速度を多少は小さくできても本質
的な解決にならない。

本発明はアルカリ系電解液を用いる電池の封口部の電池
容器の表面から負極電位を遮断して電解液のクリープを
抑止し、耐漏液性のすぐれた電池を得ることを目的とす
る。

本発明はアルカリ系電解液を用いる密開式電池において
、負極電位を有する電池容器の封口部の表面に、ガラス
またはセラミックの封着層を形成し、この封着層と正極
電位を有する電池容器の封口部の表面との間にガスケッ
トを介在させてカシメ封口したことを特徴とするもので
ある。

本発明において用いるガラスまたはセラミックは耐アル
カリ性に富む化学組成を選択する必要があり、一般的な
ガラスまたはセラミックのうち、人Ｑ２０５　、　Ｃａ
Ｏ、ＢａＯ、ＭｇＯ、ＢｅＯ２などを多く配し、５ｉ０
２　、　ＴｉＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｐ２Ｏ５、Ｐ
ｂＯ等はガラスまたはセラミックの製作に必要な最少量
に止めた配合が一般的に良好とされている。

ガラスまたはセラミックと金属との封着方法としては、
高融点金属法、活性金属法、酸化物ソルダー法、セラミ
ックコーティング（耐熱はうろう）などセラミック系の
封着と一般ホウロウ、低融点ガラス封着などのガラス系
の封着がある。これらの封着においては被封着金属と封
着層との密着は単に機械的に付着しているのではなく、
封着工程での焼成過程で、被封着金属の表面に生じた酸
化物層が封着層に完全に溶解吸収して密着するので封着
層と被封着金属はその境界で極めて強固にかつ液密、気
密に結合している。

本発明における作用は前述のアルカリ電解液を用いる電
池の負極電位を有する電池容器の封口部の表面に前記の
強固な封着層を設けることにより、アルカリ電解液が、
電池容器と封着層の境界に電解液がクリープして浸透す
ることを効果的に阻止し、同時にガスケットと接合する
電池容器の表面すなわち前記の封着層表面は封着層が電
気絶縁性械的に押圧された封口により、容易に漏液を阻
止することができ、クリープの少ない正極の電位を有す
る他方の電池容器側と同様な耐漏液性を得ることができ
る。

本発明の効果を後述する各種の方法で確認した際の電池
の構成を図に示す。

図中、１はステンレススチールの内面に銅、外面にニッ
ケルの薄層を設けたクラツド板から成る封口板で、その
周縁および端面には後述するガラスまたはセラミックの
封着層１′が密着している。

２は氷化亜鉛粉末を成型した負極、３はコツトンファイ
バーから成る保液材、４はポリシロピレン１７）微孔性
セハレータ、６はステンレススチール製の正極リング、
６は酸化第１銀に黒鉛を添加して加圧成型した正極、７
はステンレススチールの両面にニッケル層を形成したク
ラツド板からなる正極容器、８はポリプロピレン製のガ
スケットであり、封口板１の封着層１′と、正極容器７
の開口部との間に介在し、開口部の内方への折り曲げに
より押圧されて電池を密封している。電池内にはカ６Ｉ
＼−、゛ セイカリの濃厚水溶液に酸化亜鉛を飽和させた電解液を
注入している。

次に、上述の封着層の形成について実施例を挙げて説明
する。

（、）　　セラミック層の封着 セラミックはムＱ２０３を主成分とする高緻密度で、厚
さ０．１５ＲＩｍのリング状に加工したものを用い、Ｃ
ａＯ−ムＱ２０３−５ｔ０２−　ＭｇＯ系のソルダーを
用いて真空中で加熱、加圧して封目板の両面に封着した
。封着後の形状は図における封着層１′のうち、封口板
１の端面に封着層のない状態とした。

（ｂ）　　ホウロウ処理 フリットとして主配合物をＢａＣＯ３とし、５ｉ０２　
。

Ｈ２ＢＯ３を副配合剤とし、ＺｒＯ２、ＣａＣＯ３等を
添加して溶融して冷却後粉砕したガラスを用い、これに
粘度およびガラス質を若干添加して水で練ったホウロウ
ぐすりを封口板１の端面と周縁に塗布し、真空中で加熱
して封着層１′を密着させた。なお封着層１′は厚さＱ
、１５１Ｅｌｌｌとした。

７ 本発明の効果を確認するため、電池試作により耐漏液性
試験を行った結果を次に示す。試作電池は直径１１．６
ＷＩＬ、厚さ２．ＱＩＩＩＢで封口板１および正極容器
７の板厚は各々０．２６ＷＩＬとした。電池の構成は下
に特記する以外は図の電池と同様である。

不発明品１；前記実施例ａの通り、セラミックを封着し
た電池 不発明品２：前記実施例すの通り、ホウロウで封着層を
設けた電池 従　来　例二図の封着層に代えてブチルゴムを封止剤と
して塗布した電池 上記３種類の電池を温度４５°Ｃ１相対湿度９０％で、
３力月間放置し、漏液状態を観察した結果を次表に示す
。

表に示す通り、本発明による耐漏液性向上の効果は極め
て顕著である。なお以上の実施例では一次電池について
述べたため、封着層は負極側の容器にのみ設けたが、ニ
ッケル・カドミウム電池などの二次電池においては放電
末期あるいは過放電の際には正極電位が低くなり、正極
側のクリープも犬きくなるので、正・負両極の容器とも
に封着層を設ければ一層の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例における電池の構造例を示す断面図
である。 １・・・・・・封口板、１′・・・・・・ガラスまたは
セラミックの封着層、７・・・・・・正極容器、８・・
・・・・ガスケット。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルカリ電解液を用い、正負極容器の間にガスケットを
   介してカシメ封口した電池であって、少くとも負極電位
   を有する電池容器の封口部の表面にガラスまだはセラミ
   ックの封着層を形成したことを特徴とするアルカリ電池
   。