JPS587761A - 偏平型密閉式電池における集電リ−ドの製造方法 - 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】 この発明は、−平型密閉式電池における集電リードの製
造方法に関する。

この種のＩ−Ｐ型密閉式電池の一般例ｔＩｌ１図を参照
に説明すると、先ず、陽極端子を兼ねる偏平な金属製電
池ケース１にアルカＩＪ　を軽液を使用する発電要素２
が内填されている。そして、その発電Ｊｉ！１２の陽極
物質２ａは上記ケースｌに接触させられ、また、その陰
極物質２ｂは集成板８の下側面８ａに面接触させられて
いる。

さらに、この集成板８の上側面８ｂは、上記ケースｌＢ
内外をｆｉｌｆに貫通しかつ封口材とじてのハーメチッ
クシール材４を介して上記ケースｌから絶縁されて保持
されている集電リード５にスポット暦優等により浴接ｊ
＃：続されている。

この集電リード５は、その頭部がｌ！極端子而面ａを形
成する。

このような層間式電池において、最も関心事となるのは
、その内部に封じ込めである発電要素に含まれている［
軽液を如何に外部へ１出させないようにするかである。

＠１図に示した如き（Ｉ平型密閉式アルカリ電池におい
ては、小型化を達成するために、漏液防止のシール構造
は簡鱗なものにせざるを得ない、しかし、アルカＩＪ　
！軽液は滲出力が強く、また化学的および電気化学的な
浸蝕力が強く、特に集電リード表面に沿ってクリープを
生じさせやすい。

このため、従来、対口材と集電リードとの界面に、例え
ばエポキシ樹脂とか瀝青物質を噛状に配し、これにより
アルカリ電解液のクリープ　　　　　　□を阻止せんと
する場合があつ念、シかしながら、エポキシ樹脂とか瀝
青物質は経時的に不安定な物質で、アルカリ電解液によ
るクリープの発生ｔ″長期１って確実に阻止することは
できない。

を友、封口材がガラスあるいはセラミックス等の場合に
は、そのエポキシ樹脂とか瀝青物質を封口材と集電リー
ドとの界面に設けることは封看温蜜等の横ね合いからで
きない、すなわち、ハーメチックシールタイプの密閉式
アルカリ電池に適用することは不可能である。

また、密閉式アルカリ電池においては、電池ケース内に
おける電気化学的反応によって発生期の水軍が生じるこ
とが多いが、この発生期の水軍が封口材と’Ｉｍリード
との界面部分を侵蝕し、これがアルカリ電解液の１液原
因となる場合もある。電池内で発生し友水素は電池内圧
を高めて、上記封口材と集電リードとの密着性を破壊し
、これＫよって漏液を生じさせることもある。さらに、
アルカリ電池の多くは陰極物質として水化亜鉛を用いて
いるが、この氷化亜鉛によって対口材と集電リードとの
界面が水化され、この氷化にともなって上記クリープが
進行するようにもなる。

以上のようなことを鑑みると、小型の密閉式電池におい
て有効発電容積を損なうことなく電解液の漏液を確実に
防止し得るようにすることは、署しく至礫な問題でるる
か、本発明者等はこの至拳な問題点１に解決し九密閉式
電池を先に提案した。すなわち、この密閉式電池は、第
１図に示すように、集電リード６の封口材４に接する界
面に沿って酸化物層６を設けたもので、これによシ、機
械的にはその酸化物層と集電リードとの間に強固かつ安
定な結合状態を得、また化学的および電気化学的にはア
ルカリ′Ｔ＃ｉ、軽液および電池内の他物質等に対して
安定で、水素過電圧が高く、発生期の水軍に対しても安
定で、しかも氷化され難く、これＫより前述した如き撞
々の要因によるアルカリ電解液の漏液を確実に阻止し得
るようにしたものである。

ところで、このような集電リード５において、一方の端
面６ａは１子面を、他方の噌面６ｂは＃接１ｊｌｉをそ
れぞれ形成するから、両端面５ａ。

５ｂはその慎能止金礪票地面で形成しなければならない
、よって、上記酸化物層６は集電り一ド６の胴部５ｏＯ
ｆｅ面にのみ形成する必要がある。

ところが、Ｉ！鑞リードは極めて小物体であるから、そ
の１ｊｉｉＩ部にのみ酸化物層を形成することは極めて
高度な加工が必要となシ、集電リードの１１造原画が高
くなシ、ひいては電池のコストアップという問題を招来
することになる。そこで、その胴部にのみ酸化物層を有
する集電リードを安ｆｉＫかつ大量生産し得る製造方法
の開発が要求されてい友。

本発明は、以上のような背景のもとになされたもので、
その目的とするところは、上記要求に応じ得る集電リー
ドの製造方法を提供するＫめる。

以下、この発明の実施例を添付図面を参照しながら詳述
する。

第２図乃至第５図は、この発明による密閉式電池におけ
る哄峨リードの製造方法の一冥施例を示したものでろる
。先ず、第２図に示すように、導電性を有する金−材１
例えば、４２６アロイ、５２アロイ等）からなる長尺丸
棒状の金属木材１１ｔ−用意する。この金１１票材１１
は圧延加工によって製造され、一般に市販されるもの全
ｆ用し得る。金閥軍材１１は直径が上記集電リード５に
おける端子ｒＩＩ］５　ａの直径に対応するものを選定
する。

久に、この金Ｉｌ！素材１１を、第８図に示すような大
径部１２ａと小径部１２０とが父互に４続した形状の段
付素材１２に変形加工する。大径部１２ａの直径は上記
集電リード５の端子面５ａの直径と等しく、その長さり
、は端子面５ａの肉厚の２＠に後述する切断工程におけ
る切削代を見込んだ長さに設定される。また、小径部１
２０の直径は集電リード５の封口材４との界面胴部５ｃ
の直径と等しく、その長さＬｌは該胴部６ｃの長さの２
倍に切削代を見込んだ長さに設定される。変形加工方法
は、例えば旋盤による切削加工、転造等によればよ°く
、その手段は問わない。

その後、第４図に示すように、この変形素材１２の外周
表面に連続酸化物層１３ｔ−全長、即ち大径部１２ａ、
小径部１２６の全てに旺って一連に形成する。連続酸化
物層１３はクロムもしくはクロムを含む合金の酸化物層
またはタンタルもしくはタンタルを含む合金の酸化物層
で形成することが望ましい、勿論、これら酸化物層に限
定されるものではない。酸化物層は、例えば、上記段付
素材１２の全体にクロムもしくはクロムを含む合金をメ
ッキ等によって被覆し、その後、これを酸化処理してな
る生成方法によって簡墜に得ることができるが、この生
成方法に限定されるものではない、いずれの方法によっ
ても、段付素材１２に部分的に酸化物層を形成する必要
はないから、その生成方法の施工は極めて容易である。

なお、タンタルもしくはメンタルを含む合金の酸化物層
またはその他金属の酸化物層の形成についても同様であ
る。

尚、タンタル酸化物の形成は素材金１表面にメッキを施
すよりもスパッタリングにより金属タンタル１＃ｉを設
は酸化する方が望ましい。

最後に、第す図に示すように、連続酸化物１ｍ１３を表
１１１に形成された段付素材１２を各大径部１２ａと各
小径４ｔｚｃとの中央位置において細芯と直角に切断し
て短尺物に切断する。この短尺物は、段付素材１２の大
径ｇ１２ａｓ小径部１２ａの壱寸法が第８図で説明した
ように果１リード６の各寸法に対応して設定されて−る
ので、集電リードの形状そのものとなり、相隣り合う大
径部１２１Ｌ、１２１！Ｌにおいて２個の集電リードが
得られる。そして、この集電リード６の界ＩｆｉｙＩ４
部４Ｃは、前工程で段付素材１２の外周面上に遵ｔｆｔ
、酸化物層１３が形成されているので、酸化物層６を冒
している。また、集電リード４の端子面４ａおよび浴接
面４ｂは、段付素材１２についての切断による切口によ
ってそれぞれ形成されることになるので、金織累材１１
の累進が露出してなる金Ｉ１４表面がそれぞれ形成され
ている。ちなみに、段付素材１２の分断方法は、突つ切
シバイト、研削刃、副刃による切断等その手段を問わな
いが、その切断代を上記寸法設定に当って配慮すべきで
める。

このようにして、上記工程にかかる集電り一部の製造方
法によれば、第１図に示した偏平型密閉式電池に使用さ
れる胴部表面のみに酸化物層６を有する集電リードを高
能率に製造することができる。特に、段付木材に対する
酸化物層生成１描は全長に１って処理作業を施工すれば
よいから、ドブ漬け、炉内酸化等を使用することができ
、極めて作業能率がよい、また、集電リードの端子面、
溶接面の各金属表面は、切口として形成されて切断と同
時に得ることができ、かつ１回の切断につき一対の金Ｉ
！１表面が形成されるから、作業性がよく、材料歩どｔ
Ｃが極めてよい。

なお、上記冥施例では、集電リードが第１図に示すよう
な段付円柱形状のものである場合につき説明したが、段
付円柱形状、さらには金員素材の選定によシ段付、段付
円柱形状の集電リード等も製造することができる０段無
の集電リードの場合には、第８図に示す工程は省略する
ことができる。また、金＠系材または段付木材にローレ
ット加工等を施し、集電リードの一部の外周上に凹凸模
様を刻設することもＰｉＩｉ嚇にできる。

ちなみに、本発明にかかる製造方法により得られた実直
リード５Ｆｉ、ｉ１図に示すように、酸化物層６が形成
された一部６ａｆ封ロ材４に′Ｊ４ｆｉされ、かつこの
封口材４をケースｌのボス部に植設されることによシケ
ースｌに貰４床持され、その金属表面からなる浴接部５
ｂを渠シ板８の内側、引８１）上に浴着される。このよ
うに、封口材４と接する界面胴部５ｃＫ酸化物１−６を
設けると、この酸化ｖｌＪ層はそれが形成された金慎部
分との間に非常に強固かつ安定な結合状態を呈するよう
になり、これＫより集電リードの表面に沿って携行する
アルカリ電解液によるクリープが１狙止されるようにな
る。これとともに、酸化物層は、アルカＶ　を軽液に対
して安定であり、かつ電池内で生ずることの多い発生期
水素に対しても安定でるり、しかも高り水素過電圧ｔ−
呈することができ、従って化学的および電気化学的な浸
蝕作用に原因する漏液も確実に阻止できるようになる。

酸化物層６は氷化され難いという性質を有して−るので
、陰極物質として氷化亜鉛を用いたアルカリ′−池で６
って、これが上記界面に接触することがおっても、それ
Ｋよって漏液する状態に至ることはない、ｔた、封＊温
Ｉｆ等についての支障はないから、ガラスまたはセラミ
ックス等のハーメチックタイプの封口材を使用すること
ができる。同様に、封口材として、例えばナイロン、ポ
リプロピレン。

ポリエチレン等の有機高分子材料からなる封口材を使用
することができる。

以上のように、本発明によれば、胴部表面に螺化物層を
有し、かつ、端子面、溶接面に各金ｖ４表面を有する集
電リードを簡略に製造することができ、その生産性を高
め、コストダウンを期待できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は偏平型密閉式電池の唯断面図、第２図〜第５図
は本発明の一実施例を示すもので、第２図は長尺金＃４
素材の正面図、第８図は段付木材の正面図、第４図は酸
化物ノーを形成した後の段付木材の一部切断正面図、ｇ
ｇ５図は果成り一部を分断形成しているところの一部切
断正面図である。 ！・・・・・・・・・金属製電池ケース２・・・・・・
・・・発＊＊軍 ８・・・・・・・・・皿状集電板 ４・・・・・・・・・封口材 ６・・・・・・・・・集電リード ５ａ・・・・・・端子面 ６ｂ・・・・・・ｆ＃接面 ６Ｃ・・・・・・界面胴部 ６・・・・・・・・・職化物層 １１・・・・・・・・・長尺金Ｉ１４累材１２・・・・
・・・・・段付累材 １３・・・・・・・・・連続涜化物層 代理入　弁理士　−色　健　輔 第１図 第２図 第３図 ｆ２ｏ　　ｆ２ｂ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　一方極の端子を兼ねる偏平な金ｗ４１１１電
   池ケースにアルカリ電解液を使用する発電ｓ票を円墳し
   て、この発電’ＩＲの一方の極を上記ケースに１［＋触
   させ、また、その他方の極を皿状集電板の外側面に接触
   させ、さらに、この叫状集電板の内側面を、上記ケース
   の内外を貫通しかつ電気絶縁性の封口材を介して上記ケ
   ース力為ら絶縁されて保持されている他方極の噌子面を
   兼ねる集電リードに溶接接続してなる１千Ｗ密閉式電池
   における上記集電リードであって、上記封口材との胴部
   界面に酸化物層を有するとともに１上記集電板の内側面
   とのＳｗ面および上記−子面に金ｌｌ！票＃Ｏ表面がそ
   れぞれ露出してなる集電リードの製造方法において、長
   尺の金Ｉｌ！累材に酸化物層を全長に亘って形成する工
   程と、この長尺の金嘆累材を上記集電リードに対応する
   長さに分断し、その切口をして金ｌ！ｉ１′ＩＡ材の光
   面を露出させる工程とを備えたことを特徴とする１平型
   密閉式電池における集電リードの製造方法。 （２）　　前記長尺の金１１！素材に酸化物層を形成す
   る工程は、クロムを含有する前記金ｇ率材の表面を酸化
   処理するものである特許請求の範囲第１項記載の１平型
   密閉式′鑞池における集電リードの製造方法。 （８）前記長尺の金ｍ素材に酸化物層を形成する工程は
   、前記金属素材の表面に形成されたクロムメッキ層を酸
   化処理するものでおる特許請求の範囲第１項またはｌＩ
   ２項記載の偏平型密閉式電池における集電リードの製造
   方法。 （４）　　前記兼尺の金−素材に酸化物層を形成する工
   程は、前記金ｌｌ！素材の表面に形成されたタンタルの
   スパッタリング層を酸化処理するものである特許請求の
   範囲第１項記載の１平型密閉式電池における集電リード
   の製造方法。 （６）前記長尺の金−素材に襞化物層を形成する工程は
   、前記金ｌｉ１！素材の表面に形成されたタンタルメッ
   キ層を酸化処理するものである特許請求の範囲第１項記
   載の部平型密閉式電池における喚成リードの製造方法。