JPS58172872A - 円筒型アルカリ電池 - Google Patents
円筒型アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS58172872A JPS58172872A JP5580182A JP5580182A JPS58172872A JP S58172872 A JPS58172872 A JP S58172872A JP 5580182 A JP5580182 A JP 5580182A JP 5580182 A JP5580182 A JP 5580182A JP S58172872 A JPS58172872 A JP S58172872A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cylindrical
- separator
- annular groove
- ring groove
- insulating film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/08—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with cup-shaped electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
マンガン乾電池に源を発する円筒型電池は、近年、電圧
安定性、低温特性、ノ・イレート特性、容量等の点で優
れるアルカリ電解液を用いた円筒型アルカリ電池に少し
ずつ置き換えられてきている。
安定性、低温特性、ノ・イレート特性、容量等の点で優
れるアルカリ電解液を用いた円筒型アルカリ電池に少し
ずつ置き換えられてきている。
しかし電解液として用いているか性アルカリ土類金属表
面でのはい上り性が非常に強いため漏液が発生し易く、
それをいかに防止するかが大きな課題としてあった。し
かし最近は、コンピュータ等電子機器の普及に伴い、消
費電流が少なくなってきたため、高容量化とともに長期
間にわたって保存性の良い電池への要求も強くなってき
ており、少なくとも２〜３年間は電圧劣化や容量低下が
ほとんどなく、耐漏液性が維持されることが円筒型アル
カリ電池の課題となっている。
面でのはい上り性が非常に強いため漏液が発生し易く、
それをいかに防止するかが大きな課題としてあった。し
かし最近は、コンピュータ等電子機器の普及に伴い、消
費電流が少なくなってきたため、高容量化とともに長期
間にわたって保存性の良い電池への要求も強くなってき
ており、少なくとも２〜３年間は電圧劣化や容量低下が
ほとんどなく、耐漏液性が維持されることが円筒型アル
カリ電池の課題となっている。
本発明は正極活物質として二酸化マンガン（ＭｎＯ２）
を酸化銀（Ａｑ２０）、酸化水銀（Ｈｑｏ）等を、
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、正極端子を兼ね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側に位置する円筒状
セパレーダの環状溝部と接する部分を耐アルカリ性の円
筒状絶縁フィルムで覆うことにより、セパレータと環状
溝部とが直接に接触することを防止して保存中の電圧劣
化を防止するものである。
を酸化銀（Ａｑ２０）、酸化水銀（Ｈｑｏ）等を、
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、正極端子を兼ね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側に位置する円筒状
セパレーダの環状溝部と接する部分を耐アルカリ性の円
筒状絶縁フィルムで覆うことにより、セパレータと環状
溝部とが直接に接触することを防止して保存中の電圧劣
化を防止するものである。
環状溝部を有する円筒型アルカリ電池の代表的な構造を
第１図に示す。第１図において、１はニッケル（Ｎｉ）
、ステンレス鋼、銅（Ｃｕ ）の三層クラツド板から成
る封目板で、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たもので、負極端子
を兼ねている。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０集電子の材質としては、アマルガム化
が容易彦銅や真鍮の他に鉄にスズ（Ｓｎ ）メッキした
ものＡ″′用いられている。３は封口板１と液密に組合
せられた断面り字状の封口リングで、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、封口板周縁の断面Ｕ字部と接する部
分の表面にはピッチやアスファルト。
第１図に示す。第１図において、１はニッケル（Ｎｉ）
、ステンレス鋼、銅（Ｃｕ ）の三層クラツド板から成
る封目板で、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たもので、負極端子
を兼ねている。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０集電子の材質としては、アマルガム化
が容易彦銅や真鍮の他に鉄にスズ（Ｓｎ ）メッキした
ものＡ″′用いられている。３は封口板１と液密に組合
せられた断面り字状の封口リングで、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、封口板周縁の断面Ｕ字部と接する部
分の表面にはピッチやアスファルト。
クロロスルホン化ポリエチンン、ポリアミド樹脂。
・１．１
ポリブテン等の封止剤が塗布され封口板との密着性を維
持している。４は正極端子を兼ね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４ａを有し
、その上に封口板１と組合せた封口リング３を乗せ、ケ
ース上端を内側にカールさせて封口を行なっている。封
口リングと正極ケースとの間の密着性を良くするために
、封口リングと接する正極ケース表面には封口リングの
場合と同様の封止剤が塗布されている。ケースの材質は
冷間圧延鋼板にニッケル（Ｎｉ）又は金（Ａｕ ）メッ
キを３〜６μｍの厚さに施したものである。
持している。４は正極端子を兼ね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４ａを有し
、その上に封口板１と組合せた封口リング３を乗せ、ケ
ース上端を内側にカールさせて封口を行なっている。封
口リングと正極ケースとの間の密着性を良くするために
、封口リングと接する正極ケース表面には封口リングの
場合と同様の封止剤が塗布されている。ケースの材質は
冷間圧延鋼板にニッケル（Ｎｉ）又は金（Ａｕ ）メッ
キを３〜６μｍの厚さに施したものである。
５は正極合剤で、二酸化マンガン、酸化銀又は酸化水銀
等の活物質とリン状黒鉛又はアセチレンプラック等の導
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、外周が正極合剤に
接するとともにその上端は封口板１に接しており、内部
に負極合剤７が充填しである。負極合剤７は氷化亜鉛粉
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。８はポリ塩化ビニ
ル製のチューブを熱収縮させたもので、外装体の役割り
を果している。このような構造を持つ円筒型電池におい
て、最も重要な役割を示しているのは環状溝部である。
等の活物質とリン状黒鉛又はアセチレンプラック等の導
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、外周が正極合剤に
接するとともにその上端は封口板１に接しており、内部
に負極合剤７が充填しである。負極合剤７は氷化亜鉛粉
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。８はポリ塩化ビニ
ル製のチューブを熱収縮させたもので、外装体の役割り
を果している。このような構造を持つ円筒型電池におい
て、最も重要な役割を示しているのは環状溝部である。
それはアルカリ電池においては電解液として用いる水酸
化カリウムが、電気毛管現象により金属表面をはい上る
性質が強いため漏液が発生し易く、漏液を防止するため
に封口部に゛おいて種々の対策がとられている。環状溝
部の上に封目板を載せて封目する方法において、耐漏液
性に優れた電池を作るためＫは封目時の圧力に対し変形
することなく封目板を安定した状態で支えることのでき
る環状溝部が必要である。そのため溝をできるだけ正極
ケースの内側に向がって慄く張り出すことが重要になっ
てくる。溝が浅い場合には封口板が十分にその上に載り
きらず、封口時の圧力により一部封口板が陥没したり、
カップリングした封目板と封口リングとの間でズレによ
るすき間が生じ、耐漏液性が非常に悪くなる。
化カリウムが、電気毛管現象により金属表面をはい上る
性質が強いため漏液が発生し易く、漏液を防止するため
に封口部に゛おいて種々の対策がとられている。環状溝
部の上に封目板を載せて封目する方法において、耐漏液
性に優れた電池を作るためＫは封目時の圧力に対し変形
することなく封目板を安定した状態で支えることのでき
る環状溝部が必要である。そのため溝をできるだけ正極
ケースの内側に向がって慄く張り出すことが重要になっ
てくる。溝が浅い場合には封口板が十分にその上に載り
きらず、封口時の圧力により一部封口板が陥没したり、
カップリングした封目板と封口リングとの間でズレによ
るすき間が生じ、耐漏液性が非常に悪くなる。
従って第１図に示しであるように環状溝部はセパレータ
と接する位置まで張り出しである。ところが、環状溝部
は正極ケースの一部が内側に曲げられ、伸びてできたも
のであり、ニッケルや金メツキ表面は素材の伸びに十分
追従できず、微細彦クラックが発生している。そしてク
ランクの小さな隙間には素材である鉄がむき出しの状態
になっている。このような状態にある電池は、保存中に
負極の亜鉛が徐々にセパレータを貫通していき、成長し
た亜鉛が環状溝部に達した時点で内部短絡が発生する。
と接する位置まで張り出しである。ところが、環状溝部
は正極ケースの一部が内側に曲げられ、伸びてできたも
のであり、ニッケルや金メツキ表面は素材の伸びに十分
追従できず、微細彦クラックが発生している。そしてク
ランクの小さな隙間には素材である鉄がむき出しの状態
になっている。このような状態にある電池は、保存中に
負極の亜鉛が徐々にセパレータを貫通していき、成長し
た亜鉛が環状溝部に達した時点で内部短絡が発生する。
そして活物質の自己消耗が始まり電圧劣化が生じてくる
わけである。このような電圧劣化の現象は特に電池、の
保存温度が高くなるとより早く生じ、電池性能に重大な
悪影響を及ぼしている。このように環状溝部構造を有す
る従来例は、耐漏液性に優れた構造である反面、保存に
より電圧劣化が生じてくるという大きな欠点を持ってい
る。
わけである。このような電圧劣化の現象は特に電池、の
保存温度が高くなるとより早く生じ、電池性能に重大な
悪影響を及ぼしている。このように環状溝部構造を有す
る従来例は、耐漏液性に優れた構造である反面、保存に
より電圧劣化が生じてくるという大きな欠点を持ってい
る。
本発明はこのような欠点を、環情溝部の内側に位置する
円筒状セパレータの環状溝部と接する部分を、耐アルカ
リ性の円筒状絶縁フィルムで覆うことにより解決したも
のである。以下本発明の内容について説明する。第２図
に封口部の拡大断面図を示したが、それぞれ１は封口板
、３は封口リング、４は正極ケース、５は正極合剤、６
はセパレータ、７は負極合剤、８は外装体であり、９が
耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルムである。電池の構成
は、正極ケース４に円筒状正極合剤５を挿入した後環状
溝部４ａを設ける。次に円筒状正極合剤６の内側に有底
円筒状のセパレータ６を挿入し、さらにセパレータ６の
外径よりも大きく、環状溝部の内径よりは小さい径を持
つ円筒状絶縁フィルム９をセパレータ６の外側に挿入す
る。さらにセパレータ６の中に電解液をあらかじめ入れ
た後、亜鉛と電解液と増粘剤の混練物から成る負極合剤
７を充填し、封口リング３と組合わされた集電子付封口
板１を環状溝部４ａの上に載せて封口を行なっている。
円筒状セパレータの環状溝部と接する部分を、耐アルカ
リ性の円筒状絶縁フィルムで覆うことにより解決したも
のである。以下本発明の内容について説明する。第２図
に封口部の拡大断面図を示したが、それぞれ１は封口板
、３は封口リング、４は正極ケース、５は正極合剤、６
はセパレータ、７は負極合剤、８は外装体であり、９が
耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルムである。電池の構成
は、正極ケース４に円筒状正極合剤５を挿入した後環状
溝部４ａを設ける。次に円筒状正極合剤６の内側に有底
円筒状のセパレータ６を挿入し、さらにセパレータ６の
外径よりも大きく、環状溝部の内径よりは小さい径を持
つ円筒状絶縁フィルム９をセパレータ６の外側に挿入す
る。さらにセパレータ６の中に電解液をあらかじめ入れ
た後、亜鉛と電解液と増粘剤の混練物から成る負極合剤
７を充填し、封口リング３と組合わされた集電子付封口
板１を環状溝部４ａの上に載せて封口を行なっている。
耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルム９の材料としては三
フッ化エチレン、テトラフロロエチレン、ポリエチレン
、ナイロン６、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩
化ビニル。
フッ化エチレン、テトラフロロエチレン、ポリエチレン
、ナイロン６、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリ塩
化ビニル。
ポリ塩化ビニリデン、ポリス″チレン、アイオノマ□
−等の高分子フィルムを用いる。厚みはピンホールが生
じないだめには最 １０μｍは必要である。
じないだめには最 １０μｍは必要である。
セハレータ外側への絶縁フィルムの挿入に際しては、あ
らかじめ耐アルカリ性のフィルムを円筒状に形成し、第
３図のようにフィルムの重なり部分を熱や接着剤で固着
しておく方法と、単に円筒状に巻いただけで、フィルム
の重なり部を固着しない状態で挿入する方法とがあるが
どちらの方法でもよい。又挿入位置は、円筒状フィルム
９の下部セパレータ６とが接触又は最も接近している部
分に円筒状フィルム９が位置するように調節することで
ある。
らかじめ耐アルカリ性のフィルムを円筒状に形成し、第
３図のようにフィルムの重なり部分を熱や接着剤で固着
しておく方法と、単に円筒状に巻いただけで、フィルム
の重なり部を固着しない状態で挿入する方法とがあるが
どちらの方法でもよい。又挿入位置は、円筒状フィルム
９の下部セパレータ６とが接触又は最も接近している部
分に円筒状フィルム９が位置するように調節することで
ある。
このように環状溝部と接する円筒状セパレータの外側を
耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルムで覆うことにより、
鉄が露出した環状溝部表面とセパレータとが直接接触す
ることはないだめ、電池を保存しておいても負極からの
亜鉛がセパレータを貫通して環状溝部に達することがな
く、活物質の自己消耗による電圧劣化を防ぐことができ
る。次表に円筒型水銀電池における従来品と本発明品と
の各１００個の６０℃保存における電圧劣化数のこのよ
うに従来品は６０日煩から電圧が急激に劣化するものが
発生し始め、１２０日では約５０％の電池が劣化してし
まう。これに対し本発明品においては、１２０日におい
ても電圧劣化したものはなく、その効果が著しいことが
わかる。このように本発明の特徴は電池の保存中におい
て活物質の自己消耗により電圧劣化が生じるという従来
の欠点を除去し、飛躍的に電池の保存性を向上させた点
にあり、保存性に優れた電池の供給を可能にするもので
ある。
耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルムで覆うことにより、
鉄が露出した環状溝部表面とセパレータとが直接接触す
ることはないだめ、電池を保存しておいても負極からの
亜鉛がセパレータを貫通して環状溝部に達することがな
く、活物質の自己消耗による電圧劣化を防ぐことができ
る。次表に円筒型水銀電池における従来品と本発明品と
の各１００個の６０℃保存における電圧劣化数のこのよ
うに従来品は６０日煩から電圧が急激に劣化するものが
発生し始め、１２０日では約５０％の電池が劣化してし
まう。これに対し本発明品においては、１２０日におい
ても電圧劣化したものはなく、その効果が著しいことが
わかる。このように本発明の特徴は電池の保存中におい
て活物質の自己消耗により電圧劣化が生じるという従来
の欠点を除去し、飛躍的に電池の保存性を向上させた点
にあり、保存性に優れた電池の供給を可能にするもので
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は代表的な円筒型アルカリ電池の構造を示す断面
図、第２図は本発明の実施例における円筒型アルカリ電
池の要部拡大断面図、第３図は本発明の実施例で用いた
耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルムの斜視図である。 １・・・・・・・封口板、２・・・・・・集電子、３・
・・・・・封口リング、４・・・・・・正極ケース、４
ａ・・・・・・環状溝部、５・・・・・・正極合剤、６
・・・・・・セパレータ、７・・・・・・負極合剤、９
・・・・・・耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルム。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
図 Ｉ 第２図 １ 第３図 ３２２
図、第２図は本発明の実施例における円筒型アルカリ電
池の要部拡大断面図、第３図は本発明の実施例で用いた
耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルムの斜視図である。 １・・・・・・・封口板、２・・・・・・集電子、３・
・・・・・封口リング、４・・・・・・正極ケース、４
ａ・・・・・・環状溝部、５・・・・・・正極合剤、６
・・・・・・セパレータ、７・・・・・・負極合剤、９
・・・・・・耐アルカリ性の円筒状絶縁フィルム。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１１
図 Ｉ 第２図 １ 第３図 ３２２
Claims (1)
- 正・負極及び有底筒状セパレータからなる発電要素全内
蔵した円筒状金属ケースに内側に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わされた
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、前記環状溝部の内側に位置する筒状セ
パレータの環状溝部と接する部分を、耐アルカリ性の円
筒状絶縁フィルムで覆ったことを特徴とする円筒型アル
カリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5580182A JPS58172872A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 円筒型アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5580182A JPS58172872A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 円筒型アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58172872A true JPS58172872A (ja) | 1983-10-11 |
Family
ID=13009010
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5580182A Pending JPS58172872A (ja) | 1982-04-02 | 1982-04-02 | 円筒型アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58172872A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0747985A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Eveready Battery Company, Inc. | Cathode protection means for an electrochemical cell |
| US6828061B2 (en) | 2001-10-26 | 2004-12-07 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with reinforced separator |
-
1982
- 1982-04-02 JP JP5580182A patent/JPS58172872A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0747985A1 (en) * | 1995-06-07 | 1996-12-11 | Eveready Battery Company, Inc. | Cathode protection means for an electrochemical cell |
| US6828061B2 (en) | 2001-10-26 | 2004-12-07 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell with reinforced separator |
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