JPS59114751A - アルカリ電池用封口板の製造法 - Google Patents
アルカリ電池用封口板の製造法Info
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- JPS59114751A JPS59114751A JP57224216A JP22421682A JPS59114751A JP S59114751 A JPS59114751 A JP S59114751A JP 57224216 A JP57224216 A JP 57224216A JP 22421682 A JP22421682 A JP 22421682A JP S59114751 A JPS59114751 A JP S59114751A
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- amalgamated
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/171—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (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】
産業上の利用分野
本発明け、アルカリ電池、とくに正極活物質として金属
酸化物まだは酸素、負極活物質とじそ亜鉛、電解液とし
てか性アルカリを用いて構゛成されるアルカリ−亜鉛系
電池の負極容器を兼ねた封口板の製造法に関するもので
ある。
酸化物まだは酸素、負極活物質とじそ亜鉛、電解液とし
てか性アルカリを用いて構゛成されるアルカリ−亜鉛系
電池の負極容器を兼ねた封口板の製造法に関するもので
ある。
従来例の構成とその問題点
アルカリ−亜鉛系電池は、その優秀な電気化学特性によ
り、近年その需要が増大しつつある。しかしながらこれ
らの電池の問題点としては、負極活物質として亜鉛を用
いるため、亜鉛の防食上から亜鉛表面に水銀を拡散溶解
させた氷化亜鉛粉末を用い、負極活物質と接する金属封
目板の内面は、イオン化傾同が亜鉛より小さいかあるい
けこれに近似し、また氷化亜鉛から移行する水銀によっ
て、アマルガム化を受は易い金属、例えば銅、スズ。
り、近年その需要が増大しつつある。しかしながらこれ
らの電池の問題点としては、負極活物質として亜鉛を用
いるため、亜鉛の防食上から亜鉛表面に水銀を拡散溶解
させた氷化亜鉛粉末を用い、負極活物質と接する金属封
目板の内面は、イオン化傾同が亜鉛より小さいかあるい
けこれに近似し、また氷化亜鉛から移行する水銀によっ
て、アマルガム化を受は易い金属、例えば銅、スズ。
インジウム、金、銀あるいけこれらの合金の層を設け、
アマルガムの進行につれて水素過電圧が増大することに
より局部電池が消失するように成す必要がある。しかし
ながら、これらの防氷化性金属単独で、この種の金属封
口板を構成した場合、丁記のような不都合が生じる。
アマルガムの進行につれて水素過電圧が増大することに
より局部電池が消失するように成す必要がある。しかし
ながら、これらの防氷化性金属単独で、この種の金属封
口板を構成した場合、丁記のような不都合が生じる。
（１）長期にわたって外気に接することにより変色。
サビ等の発生がある。
（２）防氷化性の金属であるため、長期保存中にアマル
ガム層が順次拡散して行き、電池端子部までアマルガム
が進行し、アマルガムの進行とともにアルカリ電解液が
はいトがって、電池端子面を腐食してしまう。
ガム層が順次拡散して行き、電池端子部までアマルガム
が進行し、アマルガムの進行とともにアルカリ電解液が
はいトがって、電池端子面を腐食してしまう。
（１）、 （２）の理由により、従来にあってはこれら
の防氷化性金属を離氷化性金属、例えばステンレス鋼、
ニッケル等に爆着法、冷間圧延法等で貼り合わせて一体
化させた、いわゆるクラツド材を用いて封口板を構成し
ていた。この封口板４の代表的な構成法としては、クラ
ツド材をプレス加工により、第１図に示すようなコツプ
状に打抜き加工していたが、この場合打抜き時における
切断部人け、打抜き加工時に集中荷重が加えられるため
、ミクロ的に観察すると、第２図に示すようにプレス加
工時のプレス圧力によって、クラツド材の防氷化性金属
層Ｂ、難氷化性金属層Ｃのいずれかに、特に厚みの薄い
金属層側に金属層が存在しない剥離部りが発生する場合
が多々あった。このような封口板を用いて電池を構成し
た場合、氷化亜鉛粉末または亜鉛イオンが難水化性金属
層に接触した場合、局部電池が形成されるため、亜鉛の
腐食が起こり、水素ガスを発生して亜鉛の電気化学的エ
ネルギーを零に近い状態にしてしまう。
の防氷化性金属を離氷化性金属、例えばステンレス鋼、
ニッケル等に爆着法、冷間圧延法等で貼り合わせて一体
化させた、いわゆるクラツド材を用いて封口板を構成し
ていた。この封口板４の代表的な構成法としては、クラ
ツド材をプレス加工により、第１図に示すようなコツプ
状に打抜き加工していたが、この場合打抜き時における
切断部人け、打抜き加工時に集中荷重が加えられるため
、ミクロ的に観察すると、第２図に示すようにプレス加
工時のプレス圧力によって、クラツド材の防氷化性金属
層Ｂ、難氷化性金属層Ｃのいずれかに、特に厚みの薄い
金属層側に金属層が存在しない剥離部りが発生する場合
が多々あった。このような封口板を用いて電池を構成し
た場合、氷化亜鉛粉末または亜鉛イオンが難水化性金属
層に接触した場合、局部電池が形成されるため、亜鉛の
腐食が起こり、水素ガスを発生して亜鉛の電気化学的エ
ネルギーを零に近い状態にしてしまう。
このため、従来にあっては第３図に示すように、打抜き
切断部をＵ字状に上方へ折り返して、電解液や亜鉛粉末
が切断部に当接しないような工夫が試みられていた。し
かしこの場合折り返しにより、金属封口板の内容積が１
０〜２０％程度小さくなり、電池の電気容量が必然的に
少なくなる欠点を有している。また切断部を接着剤でコ
ーティングするか、あるいけ防氷化性金属でメッキした
り、スパッタリング等でコーティングする試みもあるが
、単にメッキした場合にあっては、防氷化性金属の個々
の結晶の集合が封口板の切断部に付着したのみであり、
スパッタリングでは、封口板のような形状の小さな、複
雑な加工面を有するものに防氷化性金属の均一なコーテ
ィングを施すことは極めて困難である。また接着剤でコ
ーティングする場合でも、材料的に金属との親和力の大
きいものはあまりなく、封口板との接着界面にできた微
小間隙に電解液が浸透してしまい、あまり効果は期待で
きないものである。
切断部をＵ字状に上方へ折り返して、電解液や亜鉛粉末
が切断部に当接しないような工夫が試みられていた。し
かしこの場合折り返しにより、金属封口板の内容積が１
０〜２０％程度小さくなり、電池の電気容量が必然的に
少なくなる欠点を有している。また切断部を接着剤でコ
ーティングするか、あるいけ防氷化性金属でメッキした
り、スパッタリング等でコーティングする試みもあるが
、単にメッキした場合にあっては、防氷化性金属の個々
の結晶の集合が封口板の切断部に付着したのみであり、
スパッタリングでは、封口板のような形状の小さな、複
雑な加工面を有するものに防氷化性金属の均一なコーテ
ィングを施すことは極めて困難である。また接着剤でコ
ーティングする場合でも、材料的に金属との親和力の大
きいものはあまりなく、封口板との接着界面にできた微
小間隙に電解液が浸透してしまい、あまり効果は期待で
きないものである。
発明の目的
本発明は、前述の従来例の問題点を解決する封目板の製
造法を提供することを目的としたものである。
造法を提供することを目的としたものである。
発明の構成
即ち、本発明は防氷化性金属及び難水化性金属を一体化
した封口板の素材中に、銅、銀、スズ。
した封口板の素材中に、銅、銀、スズ。
亜鉛、砒素、セレン、ニッケル、カドミウム、インジウ
ム、ビスマス、コバルト伎びアルミニウムからなる群よ
り選んだいずれかを０．０７重量％以上含有させ、これ
をプレス成形によりコツプ状に加工した後、コツプ状封
目板の切断加工部Ａに、前述の封口板素材中の金属元素
と同一種の金属元素を同様に０．０７重量％以を含んだ
金合金ｒｔＬを無電解メッキ、あるいは電解メッキによ
りメッキ処理し、その後、金合金メッキ処理を施したコ
ツプ状封口板を一定の温度条件、具体的には３００°Ｃ
以丘で熱処理することを特徴とする。このようにするこ
とにより、封口板の素材金属、つまり防氷化性金属４ａ
、難氷化性金属４ｂと、金合金メッキ７ａの同一分子を
相互に熱拡散させて一体層７を形成させ、封口板の素材
金属と金合金メッキ層との境界を完全に合金化させるこ
とができる。このように構成した場合、コツプ状封口板
の切断加工部と負極亜鉛との間における局部電池の形成
を完全に阻止できる。なお、金属元素の添加量を０．０
７重量％以上にしたのけ、０．ｏ１量％以丁では前述の
分子相互の熱拡散の現象か起こりにくいためである。
ム、ビスマス、コバルト伎びアルミニウムからなる群よ
り選んだいずれかを０．０７重量％以上含有させ、これ
をプレス成形によりコツプ状に加工した後、コツプ状封
目板の切断加工部Ａに、前述の封口板素材中の金属元素
と同一種の金属元素を同様に０．０７重量％以を含んだ
金合金ｒｔＬを無電解メッキ、あるいは電解メッキによ
りメッキ処理し、その後、金合金メッキ処理を施したコ
ツプ状封口板を一定の温度条件、具体的には３００°Ｃ
以丘で熱処理することを特徴とする。このようにするこ
とにより、封口板の素材金属、つまり防氷化性金属４ａ
、難氷化性金属４ｂと、金合金メッキ７ａの同一分子を
相互に熱拡散させて一体層７を形成させ、封口板の素材
金属と金合金メッキ層との境界を完全に合金化させるこ
とができる。このように構成した場合、コツプ状封口板
の切断加工部と負極亜鉛との間における局部電池の形成
を完全に阻止できる。なお、金属元素の添加量を０．０
７重量％以上にしたのけ、０．ｏ１量％以丁では前述の
分子相互の熱拡散の現象か起こりにくいためである。
実施例の説明
以丁、本発明の実施例について第４図に示すボタン型ア
ルカリマンガン電池について説明する。
ルカリマンガン電池について説明する。
図において１は正極端子を兼ねる金属ケースで、鉄にニ
ッケルメッキを施したものか、あるいはステンレス鋼よ
り構成されている。この金属ケース１の内底部には正極
活物質である二酸化マンガンと電導助剤である黒鉛との
混合物からなる正極２を加圧圧着している。３け正極２
のＬ面に配した正、負極間の短絡を防止するセパレータ
で、微孔性プラスチックフィルムよりなる。４け負極活
物質である氷化亜鉛粉末６を収納した本発明の特徴とす
るコツプ状封口板で、負極活物質である氷化亜鉛粉末６
と接する部分は、銅、銀、スズ、亜鉛。
ッケルメッキを施したものか、あるいはステンレス鋼よ
り構成されている。この金属ケース１の内底部には正極
活物質である二酸化マンガンと電導助剤である黒鉛との
混合物からなる正極２を加圧圧着している。３け正極２
のＬ面に配した正、負極間の短絡を防止するセパレータ
で、微孔性プラスチックフィルムよりなる。４け負極活
物質である氷化亜鉛粉末６を収納した本発明の特徴とす
るコツプ状封口板で、負極活物質である氷化亜鉛粉末６
と接する部分は、銅、銀、スズ、亜鉛。
砒素、セレン、ニッケル、カドミウム、インジウム、ビ
スマス、コバルト及びアルミニウムカラする群より選ん
だいずれかを０．ｏ７重量％以り含有した防氷化性金属
４ａよりなり、端子面は前述の元素を同様に０．０７重
量％以と含有したステンレス鋼またはニッケル鋼等の離
氷化性金属４ｂより構成されている。７け本発明の特徴
とする金合金層で、第６図に示すように封口板の切断力
ａ工部Ａに、前述と同一種の金属を０．０７重量％以を
含有した金合金メッキ７ａを施した後、加熱処理を行な
うことにより、封口板の切断加工部Ａの防氷化性金属層
４２Ｌと、離氷化性金属層４ｂと、金合金メッキＴａ層
との当接部け、分子が相互に熱拡散して合金化踵防氷化
性の金合金層７を形成踵電池に構成した場合に局部電池
の形成を完全に防止している。６け封口板４を嵌着一体
化してなる断面り字状の封口パッキングで、通常はエン
ジニアリングプラスチックより構成されている。
スマス、コバルト及びアルミニウムカラする群より選ん
だいずれかを０．ｏ７重量％以り含有した防氷化性金属
４ａよりなり、端子面は前述の元素を同様に０．０７重
量％以と含有したステンレス鋼またはニッケル鋼等の離
氷化性金属４ｂより構成されている。７け本発明の特徴
とする金合金層で、第６図に示すように封口板の切断力
ａ工部Ａに、前述と同一種の金属を０．０７重量％以を
含有した金合金メッキ７ａを施した後、加熱処理を行な
うことにより、封口板の切断加工部Ａの防氷化性金属層
４２Ｌと、離氷化性金属層４ｂと、金合金メッキＴａ層
との当接部け、分子が相互に熱拡散して合金化踵防氷化
性の金合金層７を形成踵電池に構成した場合に局部電池
の形成を完全に防止している。６け封口板４を嵌着一体
化してなる断面り字状の封口パッキングで、通常はエン
ジニアリングプラスチックより構成されている。
次に本発明の詳細な説明する。
（具体例１）
封口板素材として、銅を０．０９重量％含有するステン
レス鋼と、純度９９．９％の銅を貼り合わせた２層クラ
ツド材を用いてコ・ノブ状に加工し、封口板の切断加工
部人に１９にの金−銅合金メ・ツキを６μの厚みに施し
、その後、温度４８０’Ｃの窒素雰囲気中で３０分加熱
処理した。
レス鋼と、純度９９．９％の銅を貼り合わせた２層クラ
ツド材を用いてコ・ノブ状に加工し、封口板の切断加工
部人に１９にの金−銅合金メ・ツキを６μの厚みに施し
、その後、温度４８０’Ｃの窒素雰囲気中で３０分加熱
処理した。
（具体例２）
封口板素材として、二・７ケルを０．５重量％含有する
ステンレス鋼と、純度９９．９％の銅を貼り合わせた２
層クラツド材を用いてコツプ状に加工し、２３にの金−
ニッケル合金メッキを１０μの厚みに施し、５８ ｏ’
Ｃの真空中で４０分熱処理をした。
ステンレス鋼と、純度９９．９％の銅を貼り合わせた２
層クラツド材を用いてコツプ状に加工し、２３にの金−
ニッケル合金メッキを１０μの厚みに施し、５８ ｏ’
Ｃの真空中で４０分熱処理をした。
（比較例）
封口板素材として、具体＠１と同様のものを使用して、
コツプ状に加工しただけのもの。
コツプ状に加工しただけのもの。
具体例１，２と、比較例のコツプ状封目板を用いて、ボ
タン形アルカリマンガン電池、ＩＥＣ規格Ｌｕ１１３０
を各々構成し、ｅｏ’ｃの高温雰囲気に保存した時の放
電実容量の推移を次の表に、また電池の膨れの推移を第
６図に示す。
タン形アルカリマンガン電池、ＩＥＣ規格Ｌｕ１１３０
を各々構成し、ｅｏ’ｃの高温雰囲気に保存した時の放
電実容量の推移を次の表に、また電池の膨れの推移を第
６図に示す。
なお実容量は、それぞれ１０個放電した時の最大値、最
小値、平均値を示した。この時の負荷抵抗は１３００Ω
である。電池の膨れについては、それぞれ、６０個の平
均値の推移を第６図に示す。
小値、平均値を示した。この時の負荷抵抗は１３００Ω
である。電池の膨れについては、それぞれ、６０個の平
均値の推移を第６図に示す。
発明の効果
以上の表及び第６図からも明らかなように、本発明にお
ける封口板を使用したものは、極めて保存性に優れるも
のである。これは従来のように単にメッキを施しだ場合
に比べて、本発明の方法によって形成棒れた金合金層は
、その金属組織が熱拡散によって冶金でいうところの固
溶体や規則配列等の形態をとって合金化しているため、
局部電池の形成を極めて有効に、かつ長期に渡って阻止
できるからである。
ける封口板を使用したものは、極めて保存性に優れるも
のである。これは従来のように単にメッキを施しだ場合
に比べて、本発明の方法によって形成棒れた金合金層は
、その金属組織が熱拡散によって冶金でいうところの固
溶体や規則配列等の形態をとって合金化しているため、
局部電池の形成を極めて有効に、かつ長期に渡って阻止
できるからである。
第１図はコツプ状にプレス加工された封口板の断面図、
第２図は同封口板の切断加工部の拡大断面図、第３図は
従来の周縁をＵ字状に折り返した封口板を示す部分断面
図、第４図は本発明の実施例で得た封口板を備えたボタ
ン型アルカリ電池の断面図；第６図は同封口板の要部断
面図、第６図は電池の保存と総高変化との関係を示す図
である。 １・・・・・・金属ケース、２・・・・・・正極、４・
・・−・・封口板、６・・・・・・汞化亜鉛粉末、７・
・・・・・−材Ａ、７ａ・・・・・・金合金メッペ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ばか１名！＃
！ １ 図 第２図 ア 第３図 哨４図 ０Ｌ１ 第５図 第６図 賓 刊 保を □［１］
第２図は同封口板の切断加工部の拡大断面図、第３図は
従来の周縁をＵ字状に折り返した封口板を示す部分断面
図、第４図は本発明の実施例で得た封口板を備えたボタ
ン型アルカリ電池の断面図；第６図は同封口板の要部断
面図、第６図は電池の保存と総高変化との関係を示す図
である。 １・・・・・・金属ケース、２・・・・・・正極、４・
・・−・・封口板、６・・・・・・汞化亜鉛粉末、７・
・・・・・−材Ａ、７ａ・・・・・・金合金メッペ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ばか１名！＃
！ １ 図 第２図 ア 第３図 哨４図 ０Ｌ１ 第５図 第６図 賓 刊 保を □［１］
Claims (2)
- （１）易氷化性金属及び離氷化性金属を一体化した素材
を、易氷化性金属を内側に配してコツプ状にプレス加工
した後、このコツプ状物の切断加工部に金合金メッキを
施し、その後熱処理するアルカリ電池用封口板の製造法
。 - （２）封口板素材及び金合金素材には、銅、銀、亜鉛、
ニッケル、カドミウム、インジウム、スズ。 ビスマス、砒素、コバルト、セレン及びアルミニウムか
らなる群より選んだいずれかの同一素材をそれぞれ０．
０７重量％以上含有させた特許請求の範囲第１項記載の
アルカリ電池用封口板の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224216A JPS59114751A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | アルカリ電池用封口板の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57224216A JPS59114751A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | アルカリ電池用封口板の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59114751A true JPS59114751A (ja) | 1984-07-02 |
Family
ID=16810329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57224216A Pending JPS59114751A (ja) | 1982-12-20 | 1982-12-20 | アルカリ電池用封口板の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59114751A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0955194A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池 |
-
1982
- 1982-12-20 JP JP57224216A patent/JPS59114751A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0955194A (ja) * | 1995-08-11 | 1997-02-25 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池 |
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