JPS5841626B2 - 電池用封口板の製造法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電池、とくにアルカリ電池の封目板の製造法に
関するものである。

近年、急速に発達普及した電子卓上計算器、電子腕時計
、電子化カメラ及び各種精密測定機器の電源として、ボ
タン型アルカリ電池、例えば水銀電池、酸化銀電池、ア
ルカリマンガン電池、ニッケルー亜鉛電池が用いられて
いる。

これらの電池の最大の問題点は、内蔵アルカリ電解液の
電池端子面への漏液現象である。

この漏液現象を防ぐには、金属封目板、金属電池ケース
及び封口バッキングの３者間における強固な封口状態の
確立が急務である。

そこで、これまでは金属電池ケースの開口縁部を内方に
カールして封口パッキングを金属封口板の周縁に押しつ
げてこれらの間を封止する際に、封口板周縁部の機械的
強度を高める目的で、封口板の周縁部を封目板の半径方
向に対し、はぼ直角をなして上方向にＵ字状に折り曲げ
てこのＵ字状部に弾性をもたせるとともに、二重構造に
することにより耐圧力を付与していた。

これにより折り返し部の先端を封口バッキングに強固に
くい込まずことによって、耐漏液性の確保を図るように
していた。

しかしながらこれらのアルカリ電池は、金属封目板の材
料として、負極側活物質である汞化亜鉛と接触する部分
には、汞化亜鉛との間に局部電池が発生するのを抑制す
る目的で、イオン化傾向が亜鉛より責か、またはほぼ近
似し、しかも未化亜鉛陰極から移行する水銀により未化
（アマルガム化）され易い金属、例えば銅、錫、インジ
ウム、銀、金、亜鉛等の層を設け、アマルガム化の進行
につれて水素過電圧が増大することにより局部電池を消
失する様にしていた。

この場合、金属封口板の封口強度を高める目的で前述の
如く、その周縁部をＵ字状に折り返した構成であると、
必然的に封口パッキングにくい込むこととなるとともに
金属封目板のＵ字状折り返し部先端には、アマルガム化
され易い金属層が露呈することになり、これらアルカリ
電池を長期に渡って保存する場合、少なからず、Ｕ字状
折り返し先端部以外の封目板の封口バッキングとの圧接
状態が弱い部分にあっては、その内面の汞化層から徐々
にではあるが汞化層の移行とともにアルカリ電解液が移
動して行く。

このため電解液は結果的に金属封目板のＵ字状折り返し
部先端にまで至り、必然的に金属封口板が水銀によって
溶解されアマルガル化される現象が生じる。

従って封口パッキングとの強固な密着状態は、初期の密
着状態に比べて脆弱なものになることはさげられない。

このためアルカリ電解液が、金属封口板の端子面にまで
及ぶことになり、電池の商品的価値の低減を余儀なくさ
れるものであった。

またこれらの現象を考慮して、封口バッキングとの当接
部である封口板の一部の永化され易い金属層を事前に除
去するか、あるいは化学的処理によって永化されにくく
する試みがあり、例えば切削除去、研摩除去、酸などに
よるエツチング、あるいはメルカプタン等を作用させる
ことにより、金属硫化物を形成させて永化しにくくする
、等が考えられた。

しかしこれらの方法では寸法的にあまり小さな封口板ま
でには適用し難く、また適用できる場合でも極めて作業
性が悪く、コスト的にもスケールメリットで成り立つ電
池産業にあっては実質的に不可能であった。

本発明は雄爪化性と易永化性の金属層を一体化した複合
材を易未化性金属層を易未化性金属層から難未化性金属
層に向けて切断するようプレスで打抜き、ついで封口板
に絞り加工するという極めて簡単な方法で、封口板のＵ
字状折り返し部先端における易永化金属層の除去を可能
にするものである。

以下本発明の実施例について図とともに説明する。

第１図は本発明による封口板を用いた酸化銀亜鉛アルカ
リ電池の要部断面図であり、図中１は有底筒状の金属電
池ケースで、ステンレス鋼、あるいは鉄に耐食ニッケル
メッキを施したものより構成されている。

２は金属電池ケース１の内底部に配した陽極合剤で、酸
化銀と、異方性黒鉛とを混合し、これを加圧成形してい
る。

３は陽極合剤２の上向に載置したセパレータで、電子ビ
ーム、レーザ光線等の照射加工等によって多孔性化した
合成樹脂フィルム、例えば、ポリエチレン、ポリプロピ
レン、四フッ化ポリスチＶンよりなる。

４は電解液含浸材で、ナイロン、ポリプロピレン、コツ
トン、ビスコースレーヨン等の不織布よりなる。

５は汞化亜鉛粉末よりなる陰極、６はケース１の開口部
を閉塞する金属側口板で陰極端子を兼ねている。

６１ は合成樹脂、ゴム等よりなる封口パッキングで、
金属クー ス１の開口端と金属封口板６との間に介在し
、内部電解液の外部漏出を防止するとともに陽極、陰極
間の短絡を阻止している。

次に本発明の特徴である上記金属封口板６の製造方法を
述べる。

第４図は移送方式による複合金属板からなる封目板のプ
レス加工法を示Ｉ−たもので、Ａの工程において必要直
径φ６分だけ材料を打ち抜き、爪による保持操作によっ
て絞りの次工程Ｂ、Ｃ，Ｄへ送るもので、Ｄの工程にお
いて６ｂは、次工程Ｅの段階で周縁に折り返し部６ａを
均一に設けるために設けた凹部である。

本発明では、工程Ａの段階で円板を打抜く時に、その打
抜き方向として易末化性の金属層７を下面に雑木化性の
金属層８を上面にして易未化性金属層側から難未化性金
属層側に向けて切断してゆくことで円板９を打抜き、順
次次工程に移送してプレスによる絞り成形加工を行なっ
て得るもので、この場合、第５図の拡大図に示す如く、
切断方向の下端角部１０は丸みのある形状となり、上端
角部１１は略三角形状の膨出形状となる。

この際、易末化性金属層１と難未化性金属層８との板厚
の差、硬度差及び各種の機械的特性値の相違によって、
易未化性金属層７は、その切断部において、難未化性金
属層８よりも径小（φ８−φ７〉Ｏ）なものとなり、か
つまた、プレス加工時の各工程の絞りによって易未化性
金属層は、内径方向に常に引張られる。

従って易未化性金属層は、難未化性金属層より、ますま
す径小となり、金属封口板がプレス成形加工完了後にお
いて、Ｕ字状折り返し部６ａの先端６ｅＫは、易末化性
の金属層が残存することはない。

この現象は、易永化性の金属層の厚みが、全複合材厚の
２０％以下であることが条件である。

以下、本発明の実施例について説明する。

実施例 ｌ 難未化性金属層としてＳ’（ＪＳ３０４のステンレス鋼
の厚さ０．２６ｍｍ（２６０μ）と、易未化性金属層と
してＪＩＳのＨ３３１１に規定された無酸素銅の厚さ３
０μとをクラツド化して複合材とし、これで封口板を形
成した。

実施例 ２ 難未化性金属層として封目板の上面をなすＪＩＳ Ｈ
４５０１のニッケルークロム合金の厚さｌＯμと、５Ｕ
Ｓ４３０のステンレス鋼の厚さ０．２５ｍｍとを一体化
し、このステンレス鋼の片面にさらに易未化性金属層と
して前記実施例１と同じ無酸素銅を厚さ３０μで一体化
した複合材で封目板を形成した。

実施例 ３ 難未化性金属層としてＪＩＳ Ｈ４５０１のニッケル
ークロム合金の厚さ１０μとステンレス鋼５ＵＳ３０４
の厚さ０．２６ ｍｙｔとを一体化し、さらにこのステ
ンレス鋼の片ｔＴ［ＪＩｓ Ｈ２１０８のスズを厚さ
２０μで一体化した複合材で封口板を形成した。

これらはいずれも第４図に示す工程に沿って加工処理し
たものであり、完成封目板の周縁形状は、第２図に示す
如きものである。

一方比較のために第４図Ａの打抜き工程で金属板の向き
を表裏逆にして打抜き、以後は同工程で形成した、実施
例１と同材質の封口板を比較例１とし、実施例２と同材
質のものを比較例２とした。

この比較例１，２の封目板の構成は第３図に示す如くで
あった。

これらの封目板を用いて、外径１１．６１１ｉ１高さ２
．０１１１の酸化銀電池をそれぞれ２００個づつ構成し
、これらを温度５０’Ｃ，相対湿度８０％の高温多湿雰
囲気中に保存し、漏液状態について調査した。

その結果を次表に示す。尚表中の数値は漏液した電池の
累積個数を示す。

この表より明らかな如く、本発明による加工方法で得た
封口板を用いた電池は、Ｕ字状折り返し部の先端では第
２図に示す如く、易永化性の金属層が除去されている。

一方比較例のものは第３図に示す如く、易永化性の金属
層が残存するため、長期間にわたる保存においては耐漏
液性の保障は不可能である。

しかし本発明によれば易未化性金属が封口バッキングと
当接するＵ字状の折り返し部先端にないため、耐漏液性
は向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の封口板を用いて形成したボタン型アル
カリ電池の半裁側面図、第２図は本発明の実施例によっ
て得た封目板の拡大部分断面図、第３図は比較のための
封目板を示す拡大部分断面図、第４図は封目板の製造過
程を示す図、第５図は封目板の打抜き加工した際の拡大
部分断面図である。 １・・・・・・電池ケース、２・・・・・・陽極合剤、
５・・・・・・亜鉛陰極、６・・・・・・封口板、７・
・・・・・易未化性金属層、８・・・・・・難末化性金
属層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 雑木化性の金属層と、易永化性の金属層とを一体化
   し、易永イヒ性の金属層の厚さを板全体の厚さの２０φ
   以下とした複合金属板を、前記易未化性金属層を下側と
   してこの易未化性金属層側から難未化性金属層に向けて
   切断してゆくことで所定寸法の円板状に打抜き加工し、
   ついでこの円板状打抜き部材を、前記易未化性金属層が
   未化亜鉛陰極に接する内面側に配される状態に順次絞り
   加工するとともに外周縁部にＵ字状の折返し部を形成す
   ることを特徴とする電池用封目板の製造法。 ２ 雑木化性の金属層が、単独金属層または２種類の複
   合一体化層よりなる特許請求の範囲第１項記載の電池用
   封目板の製造法。