JPS59146164A - アルカリ電池 - Google Patents

アルカリ電池

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Publication number
JPS59146164A
JPS59146164A JP1968683A JP1968683A JPS59146164A JP S59146164 A JPS59146164 A JP S59146164A JP 1968683 A JP1968683 A JP 1968683A JP 1968683 A JP1968683 A JP 1968683A JP S59146164 A JPS59146164 A JP S59146164A
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JP
Japan
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electrolyte
positive electrode
anode
battery
alkaline
Prior art date
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Pending
Application number
JP1968683A
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English (en)
Inventor
Kenichi Shinoda
健一 篠田
Akihide Izumi
泉 彰英
Hideaki Nagura
名倉 秀哲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FDK Corp
Original Assignee
FDK Corp
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Publication date
Application filed by FDK Corp filed Critical FDK Corp
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Priority to KR1019830004161A priority patent/KR890000161B1/ko
Publication of JPS59146164A publication Critical patent/JPS59146164A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Primary Cells (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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はアルカリ電池、特に金属製容器内に陽極合剤
を該容器内壁面に密着して収納する構造のものに関する
従来、この種のアルカリ電池は、第1図にその一例を示
すように、金属製の陽極缶10.封口ガスケット20お
よび陰極端子22からなる筒型電池ケース26内に、陽
極合剤12.セパレータ14および陰極ゲル16からな
る発電要素28を密封入して構成される。この場合、陽
極缶10の内壁面には陽極合剤12が直接密着し、これ
により該陽極缶10が陽極側の端子も兼ねるようになっ
ている。また、陰極端子22は陽極缶10の封口蓋を兼
ねるとともに、集電子18を介して陰極ゲル16に電気
的に接触することにより陰極端子としても機能するよう
になっている。
このように、アルカリ電池では一般に、発電要素28の
陽極合剤12が陽極缶10の内壁面に密着した状態で該
陽極缶10内に収納されるようになっているが、これは
陽極缶10と陽極合剤12との電気的接触状態を密にし
て電池の内部抵抗を低くするとともに、陽極缶10に集
電機能をもたせることによりこの種の電池のスペース効
率を高めるようにしている。したがって、第1図に示し
たごとき筒型電池のみならず、例えばさらに小形なボタ
ン型電池においても陽極合剤は陽極缶の内壁面に密に密
着した状態で収納されるのが普通である。この陽極缶1
0としては、例えば鉄にニツク−ルメッキを施した金属
缶が使用される。
ところで、」二連したごときアルカリ電池に使用される
電解液は苛性カリ水溶液が一般に使用されるが、この苛
性カリ水溶液の濃度が放電性能、特に、高負荷放電性能
と低温での放電性能に大きな影響を与えることが知られ
ている。経験的に知られたところによると、電解液とし
て40〜25重量%の苛性カリ水溶液、より好ましくは
30〜35重量%の苛性カリ水溶液を用いた場合のに、
その高負荷放電性能および低温での放電性能が非常に良
好なものどなることが知られている。従って、上述した
ごとぎアルカリ電池を構成する場合も、その最適な濃度
範囲の苛性カリ水溶液を電解液として用いることが望ま
れる。ところが、その最適な放電性能を与える範囲の濃
度を有する電解液を用いただアルカリ電池は、その初期
の放電性能は確かに良いものの、その代わり貯蔵による
劣化がひどくなるという欠点が生じ、このため従来にお
いては、貯蔵性能を確保するために上述した範囲外の濃
度の電解液、すなわち40重量%以上の苛性カリ水溶液
あるいは25重量%以下の苛性カリ水溶液を用いていた
。これは、商品として流通され実際に使用されるまでの
間にかなりのストック期間が多側される電池においては
、放電性能よりも貯蔵性能がより重視されるからである
。このために、従来にa5いては、高負荷放電性能J3
よび低温での放電性能をある程度犠牲にlノでも、貯蔵
性が良く、常温での放電性能が変らない40重硲%以上
の高m度の電解液を用いていた。40重量%以下の比較
的低濃度の電解液が貯蔵性能を劣化させる原因としては
、金属製陽極缶10と陽極合剤12との界面での水素イ
オンa度が比較的中性に近くなり、これにより缶10の
腐蝕が生じてその界面に錆などのを生じるためと考えら
れる。そこで従来において、第1図の部分拡大図に示す
ように、金属製陽極缶10の内壁面に金メッキからなる
導電性皮膜24を設け、このメッキによる導電皮膜24
によっ′T、40重量%以下の比較的低濃度のアルカリ
電解液を用いても該陽極缶10が腐蝕しないようにした
アルカリ電池が試作されたことがある。しかし、その金
メッキは陽極缶10の内壁面の陽極合剤12が密着する
部分の全面にわたって設けなければならず、このような
広い範囲にわたって金メッキを行なった陽極缶10は当
然のことながら高コストとなり、少くとも商業的規模で
量産されかつ多量に消費される一般の民生用電池に用い
ることはとうていできない。したがって、この金メッキ
を施したアルカリ電池はほとんど実用化されておらず、
単なる試作でもってその効果が確認されているに過ぎな
い。また、金メッキといえどもメッキにはピンホールあ
るいはクラック等が付きものであり、この部分からメッ
キが剥がれて陽極缶10の腐蝕が進行するといったこと
もあり1qる。つまり、高負荷放電性能および低温での
放電性能を高めるために40〜25重量%の比較的低濃
度のアルカリ電解液を用いた場合には、その陽極缶の内
壁面に金メッキを施したとしても、そのコストをいたず
らに高めるだけでもって、必ずしも十分な貯蔵性能を確
保することができなかったのである。
この発明は以上のような従来の問題を鑑みてなされたも
ので、その目的とすることろは、放電性能を高めるため
に最もよいとされている濃度のアルカリ電解液を用いる
とともに、このような11度のアルカリ電解液を用いる
ことによる貯蔵性能の劣化を確実に防止できるようにし
、これにより高負荷放電性能および低温での放電性能と
貯蔵性能を両立して高められるようにしたアルカリ電池
を提供することにある。
上記目的を達成するために、この発明によるアルカリ電
池は、金属製容器内に陽極合剤を該容器内壁面に密着し
て収納する構造のアルカリ電池において、電解液として
25〜40重量%1111度のアルカリ水溶液を使用す
るとともに、上記容器内壁面の上記陽極合剤が密着する
部分全面に炭素質の導電皮膜を設けたことを特徴とする
以下、この発明の好適な実施例を図面に基づいて説明す
る。なお、各図中共通あるいは相当部分には同符号を用
いて示す。
第2図はこの発明によるアルカリ電池の−実施例を示す
。同図に承づアルカリ電池は、前)ホした従来例と同様
に、金属製陽極ff′i10.封ロガスケットロガスケ
ット極端子22からkる筒型電池ケース26内に、陽極
合剤12.アルカリ電解液を含浸づるヒバ1ノータ14
および陰極ゲル16からなる発電要素28が装填されて
いる。陽極缶10は鉄にニラウールメッキを施したもの
が使用され、その内壁面には陽極合剤12が密着状態で
収納されている。これにより陽極缶10は集電の機能ど
陽極端子の機能を兼ねるようになつ−Cいる。陰極端子
22は陽極缶10の封口蓋も兼ねるものであり、この端
子22は集電子18を介して陰極ゲル16に電気的に接
続される。ここで陽極缶10の内壁面の上記陽極合剤1
2が密着する部分全面には炭素質の導電皮膜24が設け
られている。
この炭素質の導電皮膜24は、好ましくは黒鉛、アセチ
レンブラックまたはこれらの混合物を主体として構成さ
れる。この炭素質の導電皮膜24は陽極缶10と陽極合
剤12の間に層状に介在し、陽極缶10が直接アルカリ
電解液に晒されるのを防止するように機能する。また、
この導電皮膜24は、メッキ7− によるものではないため、メッキにありがちなビンボー
ルやクラックあるいは剥離等の問題がほとんどなく、従
って電解液に40〜25重量%の比較的低111磨の苛
t![カリ水溶液を用いても、陽極jfi10の腐蝕を
確実に防止することができる。他方、その炭素質の導電
皮膜24は、第2図中の拡大図に示(−ように、陽極合
剤12側面に対して無数の複雑なかつ細かい凹凸を有し
、これにより陽極合剤12と陽極缶10の電気的な有効
接触面積を非常に広く得ることができ、これにより放電
性能はさらに向−1ニさせられる。
以下、この発明の具体的実施例を示す。
実施例 上記1j電皮膜24を形成するために、塩化ビニル樹脂
・・・・・・・・・・・・25重半部リン状黒鉛・・・
・・・・・・・・・・・・・・・10重半部アセチレン
ブラック・・・・・・5重量部以上をトルエンで溶解・
混合し、塗料状にしたものをエアスプレーにて金属製陽
極缶10の内壁面に塗布後、乾燥を行った。なお、上記
塩化ビニル8− 樹脂は、可塑剤の代わりにポリビニルイソブチルエーテ
ルを共重合させて内部可塑効果をもたせたものを使用し
た。塗布・乾燥後は、その陽極缶10内に陽極合剤12
を挿入し、さらにセパレータ14゜陰極ゲル16などを
装填して第2図に示したごとき筒型アルカリ電池を組み
立てた。このとき、電解液は30重量%の苛性カリ水溶
液を用いた。
さて、以上のように構成されたこの発明による電池Aお
よび40重量%の濃度の電解液を用いた従来構造の電池
Bについて、それぞれ−10℃での1Ω連続放電の試験
を行なったところ、第2図に示すグラフのような結果を
得た。同図のグラフからも明らかなように、この発明に
よる電池Aは、電池Bに対して一10℃の低温において
も低濃度電解液の良好な拡散性およびイオン伝導性によ
り、0.9ボルトまでにおいては従来の40重量%以上
の高濃度電解液を用いた電池Bの6倍以上の放電持続時
間が得られた。
また、第2図に示すグラフは、−ト述の実施例で得られ
たこの発明による電池Cと、電解液については電池Cど
同じく低濃度のものを用いているが陽極缶の内壁面には
炭素質の24を形成していない電池りをそれぞれ60℃
で20日間貯蔵した後、−10℃での10連続放電試験
を行なった結果を示づ。
この場合、電池Bは内部抵抗の増加により放電後20秒
以内で0.9ボルトになったのに対し、この発明の電池
Cは約110秒で0,9ポルi〜になり、その間の時間
は初期に比べて60%になったものの、電池りよりは逼
かに長く放電できることがわかる。
これらの結果により、炭素質の導電皮膜、特に黒鉛、ア
セチレンブラックまたはこれらの混合物を主体とした導
電皮膜を陽極缶と陽極合剤の間に介在させると、40〜
25重量%の比較的低濃度の電解液を用いることによる
高負荷性能および低温性能が貯蔵性能と両立して達成で
きることが明らかとなる。なお、電解液の濃度を25重
量%以下とづると、電解液の伝導度が低下して内部抵抗
が高くなり、また低温用とした場合に一40℃で氷結が
起こるようになる。従って電解液濃度は、40市量%以
下であるとともに25重量%以」−であることが必要で
ある。
以十のように、この発明によるアルカリ電池は、金メッ
キのような高=1ス1−な手段を用いずに、比較的低コ
ス1−でかつ量産適性のある手段で持って、高負荷放電
性能および低温tl’の放電性能と貯蔵性能を両立し−
C大幅に高めることができる。
4、図面の簡単に簡単な説明 第1図は従来のアルカリ電池の一例を示す断面図、第2
図はこの発明によるアルカリ電池の一実施例を示寸断面
図、第3図(A)(B)はそれぞれこの発明にかかる電
池A、Cと従来の同型の電池B、l)との放電性能およ
び貯蔵性能の比較試験結果を示寸グラフである。
10・・・・・・・・・陽極缶 12・・・・・・・・・陽極合剤 14・・・・・・・・・セパレータ 16・・・・・・・・・陰極ゲル 18・・・・・・・・・集電子 20・・・・・・・・・封口ガスケツ1へ22・・・・
・・・・・陰極端子 24・・・・・・・・・導電皮膜 26・・・・・・・・・筒型電池ゲース28・・・・・
・・・・発電要素 特許出願人       富士電気化学株式会社代 理
 人         弁理士 −色健輔第1図 / 第2図 %

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)金属製容器内に陽極合剤を該容器内壁面に密着し
    て収納する構造のアルカリ電池において、電解液として
    25〜40重量%濃度のアルカリ水溶液を使用するとと
    もに、上記容器内壁面の上記陽極合剤が密着する部分全
    面に炭素質の導電皮膜を設けたことを特徴とするアルカ
    リ電池。 (2、特許請求の範囲(1)の電池において、上記導電
    皮膜は黒鉛、アセチレンブラックまたはこれらの混合物
    を主体とすることを特徴とするアルカリ電池。
JP1968683A 1983-01-26 1983-02-10 アルカリ電池 Pending JPS59146164A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1968683A JPS59146164A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 アルカリ電池
KR1019830004161A KR890000161B1 (ko) 1983-01-26 1983-09-05 알칼리전지

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JP1968683A JPS59146164A (ja) 1983-02-10 1983-02-10 アルカリ電池

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JPS59146164A true JPS59146164A (ja) 1984-08-21

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ID=12006116

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JP1968683A Pending JPS59146164A (ja) 1983-01-26 1983-02-10 アルカリ電池

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447809A (en) * 1984-08-21 1995-09-05 Rayovac Corporation Alkaline primary battery containing coated current collector
US5814419A (en) * 1995-09-01 1998-09-29 Rayovac Corporation Alkaline manganese dioxide electrochemical cell having coated can treated with sodium silicate
US6153330A (en) * 1995-09-01 2000-11-28 Rayovac Corporation Alkaline manganese dioxide electrochemical cell having coated can treated with silicon compounds

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5238653U (ja) * 1975-09-11 1977-03-18

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5238653U (ja) * 1975-09-11 1977-03-18

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5447809A (en) * 1984-08-21 1995-09-05 Rayovac Corporation Alkaline primary battery containing coated current collector
US5814419A (en) * 1995-09-01 1998-09-29 Rayovac Corporation Alkaline manganese dioxide electrochemical cell having coated can treated with sodium silicate
US6153330A (en) * 1995-09-01 2000-11-28 Rayovac Corporation Alkaline manganese dioxide electrochemical cell having coated can treated with silicon compounds

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