JPS61114465A - アルカリ一次電池用改良シ−ル - Google Patents

アルカリ一次電池用改良シ−ル

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JPS61114465A
JPS61114465A JP60180890A JP18089085A JPS61114465A JP S61114465 A JPS61114465 A JP S61114465A JP 60180890 A JP60180890 A JP 60180890A JP 18089085 A JP18089085 A JP 18089085A JP S61114465 A JPS61114465 A JP S61114465A
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alkaline battery
metal container
alkaline
plastic
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グレゴリー　スチーブン　カリバート
ケネス　ハリー　ケニヨン
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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】 （発明の分野） 本発明はアルカリ−次電池に関し、特に電解液の漏洩を
低減し、かつその寿命を延長するシールの改良に関する
。
（発明の背景） アルカリ−次電池に、特にアルカリ性二酸化マンガン／
亜鉛乾電池（ＭｎＯｚ／Ｚｎ）は満足すべき商業的発展
をとげている。円筒形状で製造するとき、電池シールは
ラルストン及びコー（Ｒａ　ｌ　ｓ　ｔｏｎ　＆Ｋｏ）
によって米国特許第３，６６３，３０１号に開示されて
いるように缶の開放端をかしめることによって金属缶内
にプラスチック部材を圧縮することによって典型的には
製造される。特に、この型式のシールの典型的な工業的
用途は陽電流コレクターとしてのニッケルメッキ鋼製缶
、典型的にはナイロン又はポリプロピレンのプラスチッ
クシール部材及び金属缶とプラスチックシール部材との
間のビチュメンの如きシーラントを使用する。このよう
なシールは鋼製缶がニッケルでメッキされているときに
十分に働くが、もし鋼製缶がメッキされていない場合に
は、このようなシールは極めて不良である。不良なシー
ルはおそらくビチュメンと鋼及びビチュメンとニッケル
メッキ鋼の接着強度の差によるものである。
円筒状アルカリ電池に対する強いシールを提供するのが
本発明の目的である。本発明の他の目的は金属缶、即ち
陽電流コレクターがメッキしない鋼である円筒状アルカ
リ電池における強いシールを提供するにある。前記及び
追加の目的は以下の説明によりさらに明らかとする。
又里■蚤叉 シールの領域において、乾式アルカリ土類金属缶の表面
に塗布した場合に、乾燥すると薄い接着性のプラスチッ
クフィルムになる重合体樹脂は、シールの強度を改良し
、それによってシールと関連した漏れの問題を減少する
。
衾肌旦庇風久藍双 本発明の目的は、パンテリーシールの領域において、金
属容器（正の集電装置）の表面に重合体樹脂を塗布する
ことによって達成される。得られた薄いプラスチックフ
ィルムは、金属容器とパンテリーシールにおいて通常使
用されるシーラント被覆シールメンバーとの間で結合を
形成する。本発明を実施することによって、正の電流容
器は無メツキ鋼であることが可能であり、円筒アルカリ
電池の製造費を減じる。
本発明によれば、乾式アルカリ土類金属缶の内部表面は
重合体ブライマーで被覆される。塗装、吹付または浸漬
等を含んだ種々の方法によって塗布することが可能であ
るプライマーは相客性溶剤に溶解した耐アルカリ性有機
バインダーを含んでいる。吹付は、有機プライマーを塗
布する好ましい方法である。
金属缶に塗布した後、ブライマーを高温で乾燥する。こ
れは溶剤の蒸発を可能にしかつ金属容器に薄い樹脂被覆
物を接着することを可能にする。
得られた被覆物は、典型的には、厚さが０．０００６イ
ンチ〜０．０００８インチであるが、０．０００Ｌイン
チ〜０．００２インチの範囲であってもよい。
本発明において、バインダーは、アルカリ性バフテリー
成分と相溶性のあるフィルム形成性ポリマーである。本
発明を実施するばあい、電解質の存在下で加水分解もし
くは酸化するようなフィルム形成性バインダーを使用す
ることはできない。
本発明は、ＡＢＳ　（アクリロニトリル・ブタジェン・
スチレン）、ＰｖＣ（ポリ塩化ビニル）、エポキシ、フ
ン化炭素、ナイロン、ポリプロピレン、ポリブチレン、
ポリスチレンおよびネオプレンその他の広範な種類のポ
リマーバインダーを用いて好適に実施することができる
。本発明はまた、ゴムおよび／またはエラストマー、た
とえば、イソブチレン、イソプレン、クロロブレン、ポ
リスルフィド、エチレン・プロピレン、塩素化およびク
ロロスルホン化ポリエチレン、フン化シリコーンおよび
プロピレンオキシドのようなバインダーを用いて実施す
ることができる。しかし、ＣＭＣのように、アルカリ性
バッテリー系において使用される通常の電解質であるＫ
ＯＨに可溶性の材料は、本発明の実施に用いるべきでは
ない。
この樹脂の溶媒部分は、金属容器の表面に濡らすもので
なければならない。この溶媒はまた、アルカリ性バッテ
リー成分ならびにバインダーと相溶性でなければならな
い。本発明は、酢酸エチル、ブタノール、メチルエチル
ケトン、メチルイソブチルケトンおよびパラフィン系液
状炭化水素その他の溶媒を用いて好適に実施することが
できる。
それ自身導電性であってもよい、このポリマー樹脂は、
充填材のような他の成分を含んでもよい。
特に、非導電性ポリマー樹脂には、カーボンや金属の粉
末などの導電性充填材を少量含有させてもよい。
導電性充填材としてカーボンを添加するばあい、溶媒留
去後のフィルム中のカーボンの重量％が、４０％を越え
ないようにすべきである。カーボンの量を多くすると、
プラスチックフィルム中のバインダーの量が少なくなり
、プラスチックフィルムの機械的結合性が低くなり、導
電性フィルムが金属容器の表面に接着しないというおそ
れが高くなる。
本願明細書に記載した効果を与えるためには、プラス千
ツクフィルムはアルカリ性電解質に対して不浸透性でな
ければならない。したがって、プラスチックフィルムは
、シール／シーラントおよび金属容器界面の領域におい
て連続的でなければならない。
好ましい実施頓羨の説ｅ 第１図は本発明によって構成された円筒状のアルカリバ
ッテリーを示す図面である。正の集電器、すなわち一端
が開いており約０．０１０インチの厚さを有する型抜き
鋼容器２はその内面にほどこされた被覆Ｉ４を有する。
その外径が正の集電器の内径よりも大きいようにつくら
れた２つのカソードの環状リング５は正の集電器中に押
しつけられてこれと加圧接触する。ビード１０は密封ジ
スクを支持するために容器の開放末端の近（てこの中に
巻きこまれている。分離器４およびアノード３はカソー
ドリングの内側に置かれている。負の集電器１を含む密
封ジスクロはこの容器の開放末端内に置かれ、ビードと
接触している。この容器の開放末端は密封ジスクの上に
かしめられ、か（してこの電池を密封するためにこのク
リンプとビードとの間で密封ジスクを押しつける。中央
の開口のついた絶縁ワッシャー７は、負の集電器１の末
端がこの開口を通してはみ出すように、この電池のかし
められた末端上に配置される。接触スプリング８は負の
集電器１の末端に貼られる。末端キャップ９および１３
はそれぞれ接触スプリング８および正の集電器２と接触
して配置され、絶縁管１２およびスチールシェル１１は
この電池のまわりに配置され、その場で末端キャンプを
支持するようにそれらの末端の上にかしめられている。
本発明のユーティリティの例をつぎに説明する。
叉立五工 接着テストサンプルの３つのセットを調製した。
第一のセントにはニッケルメッキ鋼の基板を用い、第二
のセントには無メツキ鋼の基板を用い、第三のセントに
はＰ−７０プライマー（バーベル工業により製造された
ＰＶＣとカーボンブラックを溶媒に溶解した導電性樹脂
）を被覆した無メンキ鋼の基板を用いた。各基板上に開
口部直径０．５インチの金属ワッシャーを置き、かつ溶
融ビチュメン、パイオニア１３５　（ウィック　ケミカ
ル　コーホＬ・−ジョン）を該ワッシャーの内側に注入
した。
ボルトの直径５７８インチの頭部を、次いで溶融ビチュ
メン上に置いた。次いでこれらのサンプルを、基体から
ビチュメンを分離するに必要な力を測定できるように、
応力テスト機に配置した。表１の結果は、結合強度がＰ
−７０プライマーの使用によって改良されたことを示す
。表１中、破壊形式表示は分離位置を示す。凝集破壊は
結合の最弱点がビチュメンシーラントそのものの中にあ
って、基板表面にないことを示すものとして好ましい。
表１ ニッケルメッキ鋼　　　３．９　　　　　　凝集無メツ
キ鋼　　　　　　２．４　　　　　　接着スｍ 陽極集電装置としてメッキの施されていない２つのスチ
ール缶を用いて、アルカリマンガンＤ−サイズ電池を２
組つくった。電池の２番目の組に用いた金属容器は、そ
の内面がＰ−７０プライマーで吹きつけされているが、
電池の１番目の組に用いた缶にはそのような処理が施さ
れていなかった。次に、第１図に従い２組の缶から実質
的に電池をつくった。１３０’Ｆで８時間、次にＯ’Ｆ
で１６時間というサイクルの温度変化を３サイクルこの
電池に与え、電池のもれをテストした。そして、２つの
端子、チューブを絶縁する紙、絶縁ワッシャー、接点バ
ネ（ｃｏｎｔａｃｔ　ｓｐｒｉｎｇ）及びスチールシェ
ルとからなる外部被覆部分をそれぞれの電池からはずし
、密封用ディスクと金属缶との間にもれがある電池の数
を数えた。結果を表−２に示すが、この結果から本発明
はシリンダー型アルカリ電池の密封性を著しく改良する
ことがわかる。
表２ ０６Ｆ−１３０°Ｆの温度変化の３回（り返し缶　　　
　　　　　　プライマー　　もれ（％）メッキなしのス
チール　　なし　　　　１００％メッキなしのスチール
　Ｐ−７００％ ごまでの実施例における結果及び添付図面から、本発明
に係るアルカリ−次電池は、従来のアルカリ−次電池よ
りもすぐれていることが明らかである。これまでの実施
例では市販のシリンダー型構造においてアルカリＭｎ　
ｚＯ／Ｚｎ電気化学系を用いたが、本発明は陽極集電装
置に対して腐食性のない電解質を用いる別のアルカリ電
気化学系をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明を組込んだシリンダー型アルカリ電池を
示す。 ＦＩＧ、　／　　　図面の浄書（内容に変更なし）手続
補正書（方式） ％式％ １、事件の表示　　　　昭和６０年特許願第１８０８９
０号２、発明の名称　　　　アルカリ−次電池用改良ン
ール３、補正をする者 事件との関係　　　出願人 名　称　　　　レイオバフク　コーポレーシゴン４、代
理人

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）陽電流コレクターとして作用する、金属容器間に
    設けられたシーラントと、 プラスチックシール部材と からなり、該容器は耐アルカリ性プラスチック被覆物が
    施されていることを特徴とする、シール装置を有するア
    ルカリ電池。
  2. （２）上記シーラントがビチュメンである特許請求の範
    囲第（１）項記載のアルカリ電池。
  3. （３）上記シール部材がポリプロピレンまたはナイロン
    である特許請求の範囲第（１）項記載のアルカリ電池。
  4. （４）上記金属容器がメッキされてない鋼である特許請
    求の範囲第（１）項記載のアルカリ電池。
  5. （５）上記プラスチック被覆物は導電性である特許請求
    の範囲第（１）項記載のアルカリ電池。
  6. （６）上記プラスチック被覆物は誘導性充填材を含有す
    る特許請求の範囲第（１）項記載のアルカリ電池。
  7. （７）上記導電性充填材がカーボンである特許請求の範
    囲第（６）項記載のアルカリ電池。
  8. （８）上記プラスチック被覆物のカーボンの重量％が４
    ０までの範囲である特許請求の範囲第（７）項記載のア
    ルカリ電池。
  9. （９）上記プラスチック被覆物が０．０００１インチ〜
    ０．００２インチ厚である特許請求の範囲第（１）項記
    載のアルカリ電池。
  10. （１０）上記プラスチック被覆物は０．０００６インチ
    〜０．０００８インチである特許請求の範囲第（１）項
    記載の電池。
  11. （１１）上記プラスチック被覆物はシール／シーラント
    と金属容器とが接する領域にのみ施されている特許請求
    の範囲第（１）項記載のアルカリ電池。
  12. （１２）（ａ）陽電流コレクターとして作用する金属容
    器の内表面を耐アルカリ性重合体樹脂で被 覆し、 （ｂ）上記重合体樹脂被覆物を乾燥して該金属容器の表
    面に耐アルカリ性プラスチックフ ィルムを形成し、 （ｃ）アルカリ電池成分を該金属容器内に置き、（ｄ）
    該金属容器の予め開放している端部をかしめる際にプラ
    スチックシール部材と該金 属容器との間にシーラントを設けることに より該アルカリ電池をシールすることから なる、アルカリ電池の製造方法。
  13. （１３）該耐アルカリ重合体樹脂が溶媒中に溶解された
    重合体バインダーからなる、特許請求の範囲第（１２）
    項記載の製造方法。
  14. （１４）上記溶媒を昇温で重合体樹脂から蒸発させる特
    許請求の範囲第（１３）項記載の製造方法。
  15. （１５）上記重合体バインダーはアルカリ電解液に溶解
    しない特許請求の範囲第（１３）項記載の製造方法。
  16. （１６）上記重合体バインダーがアルカリ電解液により
    加水分解または酸化されない特許請求の範囲第（１３）
    項記載の製造方法。
  17. （１７）上記溶媒が該金属容器の表面を湿らす特許請求
    の範囲第（１２）項記載の製造方法。
  18. （１８）上記シーラントがビチュメンである特許請求の
    範囲第（１２）項記載の製造方法。
  19. （１９）上記シール部材がポリプロピレンまたはナイロ
    ンである特許請求の範囲第（１２）項記載の製造方法。
  20. （２０）上記金属容器が鋼である特許請求の範囲第（１
    ２）項記載の製造方法。
  21. （２１）上記重合体バインダーが導電性である特許請求
    の範囲第（１３）項記載の製造方法。
  22. （２２）上記導電性充填材を上記バインダーに添加する
    特許請求の範囲第（１３）項記載の製造方法。
  23. （２３）上記導電性充填材がアセチレンブラック、カー
    ボンブラック及びグラファイトからなる群から選ばれた
    導電性カーボン粒子である特許請求の範囲第（２２）項
    記載の製造方法。
  24. （２４）プラスチックフィルム中のカーボンの重量％が
    ４０までの範囲になるように導電性カーボン粒子を重合
    体バインダーに添加する特許請求の範囲第（２３）項記
    載の製造方法。
  25. （２５）上記重合体樹脂をシール／シーラントと金属容
    器とが接する領域のみに於いて金属容器に適用する特許
    請求の範囲第（１２）項記載の製造方法。
  26. （２６）上記プラスチックフィルムが０．０００１イン
    チ〜０．００２インチ厚である特許請求の範囲第（１２
    ）項記載の製造方法。
  27. （２７）上記プラスチックフィルムが０．０００６イン
    チ〜０．０００８インチ厚である特許請求の範囲第（２
    ６）項記載の製造方法。
JP60180890A 1984-08-17 1985-08-17 アルカリ一次電池用改良シ−ル Pending JPS61114465A (ja)

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US641739 1984-07-17
US64173984A 1984-08-17 1984-08-17

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US (1) US4816355A (ja)
EP (1) EP0173187B1 (ja)
JP (1) JPS61114465A (ja)
KR (1) KR870002673A (ja)
BR (1) BR8503917A (ja)
CA (1) CA1265189A (ja)
DE (1) DE3582205D1 (ja)
DK (1) DK368485A (ja)
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