JPS5840305B2 - アルカリ電池 - Google Patents

アルカリ電池

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JPS5840305B2
JPS5840305B2 JP53066137A JP6613778A JPS5840305B2 JP S5840305 B2 JPS5840305 B2 JP S5840305B2 JP 53066137 A JP53066137 A JP 53066137A JP 6613778 A JP6613778 A JP 6613778A JP S5840305 B2 JPS5840305 B2 JP S5840305B2
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JP
Japan
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copper
plating layer
gold plating
cathode
layer
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JP53066137A
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JPS54157230A (en
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賢一 横山
精一 松島
慶雄 植谷
康義 谷口
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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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

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  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は電解液としてアルカリ電解液を使用する酸化
銀電池、二酸化マンガン電池などのアルカリ電池に関す
る。
一般に電池の封口においては、陽極缶開口部にポリエチ
レン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製もしくはゴム製
のガスケットを配設し、このガスケットを陽極缶の内方
への締付けにより陰極リード体や陰極端子板などの陰極
集電体に押し付けて陽極缶−ガスケット−陰極集電体間
の接面を相互に密着させることにより、これら接面から
の電解液の漏出を防ぐようにしている。
しかるに苛性カリのようなアルカリ電解液を使用する電
池では上述した封口手段にもかかわらす耐漏液性が低く
なりがちであり、このため今日寸で陰極端子板の形状を
耐漏液性を向上できるような形状に改良したり、またガ
スケットと陽極缶および陰極集電体との接面にピッチ、
フッ素オイルなどの液状バッキングを介在させるなどの
多くの提案がなされてきたが、これらの提案法によって
も腕時計、電子露出計などに利用する場合に要求される
高度の耐漏液性は必らずしも得られていない。
ところでアルカリ電池における電解液の漏出は、一般に
陽極缶とガスケットとの接面からよりも、陰極集電体と
ガスケットとの表面からの方がおこりやすい。
この理由は放電特性を向上させるなどのためアルカリ電
解液の大半量を陰極側に注入していることにもよるが、
王として陰極集電体特有の電子伝導的なりリープ現象に
よるものと考えられている。
すなわち陰極集電体における陰極剤層からの立ち上り部
、つtり集電体と陰極剤層との接触が解除される境界部
で電解液が電子的に還元されてOH’−が生じると、ア
ルカリ濃度が局部的に高くなって周辺の電解液が濃度差
によって上記の立ち上り部に移行してくるが、この移行
が電子伝導による影響を受ける結果集電体表面に沿って
経時的にはい上るクリープ現象として現われる。
また陰極集電体は、陰極活物質として一般的なアマルガ
ム化された亜鉛粉末との間で局部電池を形成することが
ないように、集電体における少なくとも陰極剤と接触す
る側が通常鋼もしくは銅合金で構成されているが、この
金属と活物質である亜鉛との電位差が比較的大きいこと
が前記した電子伝導的なりリープ現象を顕著にする原因
ともなっている。
この発明はこのような事情に照らしてとくに陰極集電体
とカスケラトとの接面からの電解液の漏出を可及的に抑
制して電池全体としての耐漏液性を向上させることを目
的とするものであり、この目的に対するこの発明者らの
鋭意検討により陰極集電体の銅ないし銅合金表面を被覆
する金メッキ層とこの層上にさらに特定の防錆被膜を形
成したときに耐漏液性が大巾に改善されることが判り、
なされたものである。
以下この発明を一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図および第2図において、1は酸化第−銀、二酸化
マンガン、酸化第二銀、酸化水銀などの陽極活物質と、
カーボンブラック2 りん状黒鉛のような導伝助剤とを
含み、これにアルカリ電解液の一部を含浸させてなる陽
極合剤、2はこの合剤1および合剤周縁に固着された金
属製環状台座3に接触する、たとえば親水処理された微
孔性フィルム4と、セロファンフィルム5と、ビニロン
−レーヨン混抄紙のような吸液層6とからなるセパレー
タ、7はアマルガム化された亜鉛活物質とポリアクリル
酸ソーダ、カルボキシメチルセルローヌ、でんぷんのよ
うな糊剤とを含みこれにアルカリ電解液の大半量を注入
してなる陰極剤である。
8I/i陽極合剤1およびセパレータ2を内填させたニ
ッケル缶などの陽極缶で、缶開口部に陰極剤7が内填さ
れた陰極集電体としての陰極端子板9を、ポリエチレン
、ポリプロピレンなどの各種樹脂もしくはゴムからなる
断面り字状の環状カスケラト10を介装して嵌合させ、
陽極缶8を内方へ締付けて電池内部を密閉構造にしてい
る。
陰極端子板9は鋼板11の外面側に美観ないし耐腐触性
を満足させるニッケル層12を、内面側に亜鉛活物質と
の局部電池の形成を防止するための銅層13を設け、さ
らに少なくとも銅層13を被覆する。
通常銅層13とともにニッケル層12をも被覆する約0
.1μ程度の金メッキ層14を設けた構成にされている
この陰極端子板9は一般に鋼板11、ニッケル層12お
よび銅層13からなるクラツド板を絞り加工によって周
辺折り返し部15を有する形状に成形した後、望1しく
は銅層13表面を研摩処理して平滑面とし、これに金メ
ッキを施こすことによりつくられる。
研摩処理する理由は、成形加工による端子板表面の劣化
、とくに折り返し部15近傍の銅層表面は加工前の表面
粗さくJISBO601による中心線平均粗さ;以下同
じ)が約1μ以下であるのに対し、通常4〜7μ程度の
表面粗さに1で劣化することが認められて於り、この表
面劣化を補修するためである。
研摩処理は機械研摩、電解研摩などの方法を採用して行
なうこともできるが、とくに望1しくは酸化能を有する
研摩剤、たとえば過酸化水素−硫酸系の研摩剤を使用し
た化学研摩法を採用して行なうのがよい。
これは所要部を均一かつ確実に平滑にできるし作業性な
どの面でもはるかに優れているからである。
このような陰極端子板90周辺折り返し部15およびそ
の近傍の金メツキ層14表面に釦ける環状カスケラトを
当接させる面16には、さらにベンゾトリアゾール系化
合物もしくはトリアゾール系化合物を主成分とする防錆
剤が塗布乾燥されてなる防錆被膜17が形成されている
この発明者らは金メッキ層14にこのような防錆剤を塗
布、乾燥すると、ベンゾトリアゾール系化合物もしくは
トリアゾール系化合物が金に対して強く付着し金メツキ
層14表面に防錆被膜17が得られることを知った。
ここに使用する代表的なベンゾトリアゾール系化合物は
ベンゾトリアゾールであるが、その化メチルベンゾトリ
アゾール、クロルベンゾトリアゾールなどのベンゾトリ
アゾールの誘導体であってもよく、またトリアゾール系
化合物としては1・2・3・トリアゾール、1−メチル
トリアゾール、1−アミノート2・4−トリアゾールな
ど種々の化合物がある。
とくにベンゾトリアゾールを含む市販の防錆剤に菱江化
学販売品C,B。
ブライトがある。
この構成から明らかなように、陰極端子板9の周辺折返
し部15およびその近傍の銅層13上の金メッキ層14
にむける環状ガスケット10を当接させる面16にベン
ゾトリアゾール系化合物もしくはトリアゾール系化合物
を主成分とする防錆被膜17を形成しているから、この
被膜17が端子板9とガスケット10との密着性に好結
果を持たらし、しかもベンゾトリアゾール系化合物もし
くはトリアゾール系化合物が金メッキ層14に強く付着
し、被膜17に一種の撥水機能が附与されるとともに接
面16に対する被着強度も大きくなり、これら要因によ
る相乗的な働きで電子伝導的なりリープを主体とする接
面16からの電解液の漏出が効果的に抑制される。
また金メッキ層14は約1μ程度の薄層であるためこの
金メッキ層14を鋼板などの基杆11に直接設けた場合
、金メッキ層14の僅かなピンホールなどによって陰極
活物質との間で局部電池を形成するおそれがあるが、基
板11との間に介在される銅層13によってこの問題を
解消できるから電池性能を劣化させる心配もない。
さらにこのような機能を果す銅層14をこれに金メッキ
を施こす前にとくに研摩処理して平滑にすると均一な金
メッキ層を形成できるだけでなく、この金メッキ層14
および防錆被膜17を介した端子板9とガスケット10
との密着性を良くする直接の要因ともなり、接面16か
らの電解液の漏出防止効果をより大きくできる。
次表は酸化第−銀を陽極活物質、アマルガム化された亜
鉛粉末を陰極活物質として電解液として苛性カリ水溶液
を使用したこの発明の前記の構成からなるボタン型電池
Aの耐漏液性(45℃、90%RH)を、この発明とは
異なる構成のボタン型電池Bと対比して示したものであ
る。
なお電池Bは陰極端子板として銅板基板の外面側にニッ
ケル層を、内面側に銅層を設けてなる従来の端子板を使
用したボタン型電池であり、表中の数値は各電池100
個に付き試験したときの電解液の漏出が認められた電池
個数である。
この表からこの発明の電池Aが従来の電池Bに比べて耐
漏液性に優れていることが明らかに理解できる。
次に上述した実施例はボタン型電池における陰極端子板
とガスケットとの接面からの電解液の漏出を防ぐ場合で
あるが、他の実施例として筒型電池における陰極リード
体、すなわち陰極剤層と陰極端子板とを電気的に接続す
るリード体が、銅ないし銅合金以外の材質を基体とする
ときに、この基体表面に銅ないし銅合金からなる表面層
を形成し、この表面層におけるガスケットとの接面に金
メッキ層とこのメッキ層を被覆するベンゾトリアゾール
系化合物もしくはトリアゾール系化合物を主成分とする
防錆被膜を形成することによっても、リード体に沿う電
子伝導的なりリープを主体とする電解液の漏出を前記と
同様に防止することができる。
以上詳述したとおり、この発明は陰極集電体の銅ないし
銅合金表面を被覆する金メッキ層と、このメッキ層にお
ける少なくともガスケットを当接させる面にベンゾトリ
アゾール系化合物もしくはトリアゾール系化合物を主体
とする防錆被膜を形成することによって、集電体とガス
ケットとの接面からの電解液の漏出を抑制することに成
功したものであり、これによれば電池全体としての耐漏
液性が大きく改善される。
昔たこの発明において防錆被膜とガスケットとの間にさ
らにピッチ、シリコーンオイルなどの液状バッキングを
介装するようにすると耐漏液性をより一層向上できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例を示すボタン型アルカリ電
池の部分断面図、第2図は第1図の■部分の拡大図であ
る。 9・・・陰極集電体、10・・・ガスケット、13・・
・銅層、14・・・金メッキ層、16・・・当接させる
面、17・・・防錆被膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 陰極集電体9の銅ないし銅合金表面を被覆する金メ
    ッキ層14と、このメッキ層14にお・ける少なくとも
    ガスケット10を当接させる面16にベンゾトリアゾー
    ル系化合物もしくはトリアゾール系化合物を主成分とす
    る防錆被膜17を形成したことを特徴とするアルカリ電
    池。 2 銅ないし銅合金表面を研摩して平滑にし、この平滑
    面に金メッキ層14を設けてなる特許請求の範囲第1項
    記載のアルカリ電池。 3 銅ないし銅合金表面を酸化能を有する研摩剤で化学
    研摩して平滑にしてなる特許請求の範囲第2項記載のア
    ルカリ電池。
JP53066137A 1978-05-31 1978-05-31 アルカリ電池 Expired JPS5840305B2 (ja)

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