JPS5864759A

JPS5864759A - マンガン乾電池

Info

Publication number: JPS5864759A
Application number: JP56161589A
Authority: JP
Inventors: Yuzuru Ito; 譲伊藤; Akio Takahashi; 昭男高橋
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 1981-10-09
Filing date: 1981-10-09
Publication date: 1983-04-18

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［Ｍｎ０１．負極活物質にＺｎｆ
：それぞれ使用し、塩化アンモニウムあるいは塩化亜鉛
を主成分とする電解液を使用するマンガン乾電池に関す
るもので、Ｗに正極、負極の集電体の改良に関するもの
である。

従来は、正極集電体に炭素棒又は炭素板を、負極集電体
にｚ　ｎ１ｉｔ−使用していたが、耐食性にすぐれた高
クロムステンレス鋼を用いて、耐漏液性にすぐれ、かつ
小型高性能のマンガン乾電池を得ることを目的としてい
る。

従来のマンガン乾電池では、正極集電体に炭素棒あるい
は炭素板を使用していたが、炭素材は電導度が悪く、機
械的強度が弱い欠点があった。更に負極活物質としてＺ
ｎが、集電体と容器を兼用していたので、電池を放電す
るとＺｎが＃解して薄くなるので、容器に孔が開いて漏
液するから、Ｚｎｆ多Ｊｉ−［使用して厚くする必要が
あった。従来、Ｚｎは活物質としては約３０チしか使用
されず、残りは無駄になっており、小型化する上でネッ
クとなっていた。

このような欠点を除く次めに、本発明は集電体に高クロ
ムステンレス鋼を使用するものである。

酸化性化合物が存在するハロゲン塩の水溶液では、一般
に金Ｊ＠は腐食しゃすい几め、集電体に使用することは
出来ないが、周期律表、第４族のチタン。

ジルコニウム、あるいは、第５族のタンタルは、それら
の金属の表面に、電解液に不溶性の不働態皮膜ができる
ので、耐食性集１体として有効であることが知られてい
る。

しかし、ジルコニウム、タンタルは、希少資源のため高
価であり、最近需要が増えているチタンでも、貴金属に
比べれば安価だが、一般に電池缶材料として使用さｔて
いる８ＵＳ！５０４材に比べて約１０倍と未だ高価であ
り、かつ絞り加工性に乏しいなどの欠点がある。

これらの価格、絞り加工性９強度、外観などを満足し、
かつ耐食性にすぐれ次電池缶材料として、ニッケルをは
とんど含有せず、クロムを２５重量％以上含有する鋼が
最良であることを見出し穴。

なお、ニッケル含有量は、Ｊ工８．Ｇ４３１２のフェラ
イト系材料にα６０％以下であることが明記されている
ので、これをほとんど含有しない量とみなした。

以下、本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。

実施例　を第１図は、ボタン型電池の断面図であり、図中、１はＭ
ｎＯｍｔ主活物質とし、導電材としてカーボンブラック
全添加すると共に、結着剤を加えて加圧成形した正極で
あり、この正極は、正極缶２内に、缶と直接接触する状
態で入っている。この正極缶２は、本発明による高クロ
ム鋼により形放されている。その組成物の一例を第１表
に示す。

第　　１　　表３は負極のＺｎ板であり、正極缶と同じく高クロム鋼を
使用した電極缶４に直接接触して収納されている。５は
、エーテル化デンプンを塗布したコツトンよりなるセパ
レータである。各活物質を収納した正極缶２は、その上
部をナイロン製ガスケット６を介して電極缶４の側にが
しめることにより、密閉封止されている。同、かしめ時
に正極の変形を防止するために、正極に台座７を挿入し
である。電解液として、３０〜４０重量−のＺｎｃｌ！
、水溶液に塩化アンモニウムを溶解したものを用いた。

又、電池サイズは、直径１ｔ６ｍｓ、高さ五〇惧とした
。

実施例　２第２図に示すように、円筒形電池としたものであり、図
中、８は、実施例１で述べた正極缶２と同材料の厚さ０
．２１１Ｂのクロム鋼板からなるエキスバンドメタルを
用いており、この上に、二酸化マンガン金主活物質とし
、導電剤としてカーボンブラックを添加し、更に結着剤
を添加して塗布し、圧着乾燥した正極である。

９は、Ｚｎの負極であり、正・負両極は、セパレータ１
０を介してうず巻状に巻かれ、負極端子を兼ねる本発明
の高クロム鋼よりなる電池電極缶１１に収納されている
。封口金１２は、封口導通８Ｘ１５を有し、その周囲を
ナイロン製ガスケット１４で包み、更に、封口導通部１
３の上に、正極端子を兼ねるキャップ１５を有している
。この封口仮１２が、前述の電池電極缶１１の上部に作
られた溝部１６の上に載置され、電極缶１１の上端部１
７を内方に折り曲げることにより密封される。

１８は、正極と導通部１５とを電気的に導通させるため
のリードである。電解液は、実施例１と同様である。

次に、本発明の効果について述べる。

実施例１で述べたボタン型電池において、電池缶材料に
本発明の高クロム鋼と、従来の５ＵＳ３０４鋼を用いた
場合の電池とを比較して第３図に示した。

第５図は、６０℃で４０日保存した後、２５℃で７．５
にΩ負荷で放１１ヲ行なったもので、図中、Ａ及びＢは
本発明によるもので、Ａは３０％（！ｒ金含有′Ｂは２
５％Ｏｒ含有の一クローム鋼である。

父、Ｂの主な成分例は、次の通りである。

又、０Ｖｉ８ＵＳ４３０鋼、ＤｉｊＳＵＳ５０４鋼であ
る。

図から明らかなように、保存後にＮ１を含有しない高ク
ロム鋼を電池缶に用いた、本発明による電池（ＡとＢ）
は、はとんど性能劣化が認められなかった。一方、他の
電池（ＣとＤ）は、保存直後から電池缶のふくれや、缶
の一部に腐食がみられ、特性の劣化も著しいことがわか
った。なお、第２図に示すような筒型乾電池でも同様な
実験を行なったところ、ボタン型電池と同じ傾向を示し
次。

次に、耐漏液性の比較を行なったので、第５表に示す。

第３表は、６０℃、９０％相対湿度の雰囲気中に４０日
保存した後の漏液不良率を比較したものである。判定は
、肉視で行ない、ガスケットから白色粉末が少しでも閣
められるものは、大小にかかわらず不良とした。漏液不
良率の定義は次の通りである。

第３表で明らかなように、高温多湿試験で耐漏液性がす
ぐれているものは、高クロム鋼を用いた本発明電池（Ａ
とＢ）のみであり、他の電池は負極缶とガスケットのす
き間から白色粉末がはみ出しており、正極缶底部が全て
ふくらみを生じていた。又、分解の結果、正極缶底部の
内側に、孔食を生じており、明らかに電池缶材料と電解
液により腐食が進んだものと思われた。

筒型乾電池においても、同一条件で比較したが、ボタン
型電池と同様な傾向がみられ次。

以上の結果から、クロム含有量が多い程、耐食性が良好
であり、特ＶＣ２５重量−以上で、耐食性がすぐれるこ
とが認められ友。更に、ニッケルを含′Ｍしないことが
、耐食性を高めていると考えられた。

以上、詳細に述べたように、正極及び負極の集電体もし
くは、集電を兼ねる缶に、ニッケルを含有せず、クロム
を２５重量％以上含有する高クロム鋼を使用することに
より、耐食性のすぐｆ′Ｎ′ｆｃ電池を得ることができ
、安価でしかも実用性の高い小型マンガン乾電池を供給
することができるので、工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、それぞれボタン型及び筒型のマンガ
ン乾電池の断面図であり、第３図は、放電の比較図であ
る。１．８・・・・・・正極活物質２．１５・・・正極缶３．９・・・・・・負極活物質４．１１・・・負極缶５１０・・・セパレータ６１４・・・ガスケット７　・・・・・・・・・正極台座１２・・・・・・封口根１３・・・・・・封口導通部１６・・・・・・負極溝部１７・・・・・・負極上端部１８・・・・・・正極リード以上出願人　株式会社第二精工舎代理人　弁理士　最上　　務

Claims

【特許請求の範囲】

（１）正極活物質に二酸化マンガン、負極活物質に亜鉛
をそれぞれ使用し、塩化アンモニウムあるいは塩化亜鉛
を主底分とする電解液を使用するマンガン乾１．池にお
いて、正極及び負極の集電体として、ニッケルをほとん
ど含有せずクロムを２５重量％以上含む鋼を用いたこと
をｑ＃徴とするマンガン乾電池。