JPS61245469A - ボタン形アルカリ電池 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、ボタン形アルカリ電池の改良に関するもので
ある。

従来の技術 ボタン形アルカリ電池には正極活物質として酸化銀（Ａ
ｇ、Ｏ，ムｇＯ）、二酸化’７ンガン（ＭｎＯ２）、酸
化水銀（Ｈ，Ｏ）等をそれぞれ用いた酸化銀電池、アル
カリマンガン電池、水銀電池等がある。ボタン形アルカ
リ電池の代表的な断面を第１図に示した。１は負極端子
を兼ねる封口板で断面り字状の封口リング２と組み合わ
されておりその中に負極合剤３が充填されている。４は
正極ケースで、内側に正極合剤６が正極リング６ととも
に加圧成型されている。又正極ケース４の上端は内側に
カールされ封口リング２を介して内部を密閉している。

７はセパレータで一方の面が正極合剤５に接し、８は含
浸材で一方の面が負極合剤、３に接している。

又それらは正極合剤６と負極合剤３０間に位置し、周縁
部は正極ケース４の内壁に接している。一般に、アルカ
リ電池に用いられているセパレータは、放射線グラフト
重合ポリエチレン膜、ポリプロピレンやポリテトラフル
オロエチレンをペース材料とした微孔性膜等をそれぞれ
セロハンと組み合わせたり、セロハン単独にしたり、そ
れぞれの電池系に応じて使い分けられている。セパレー
タの片面はいずれも正極合剤に接し、もう一方の面は含
浸材に接している。電池を構成する際にセパレータは、
セパレータを巻いたロールから取り出され、そのままの
状態で含浸材と同時に一定の大きさに打抜かれ、正極合
剤上に載置される。

発明が解決しようとする問題点 この従来の方法で作った電池の欠点は、内部抵抗や短絡
電流のバラツキが大きくなる点にある。

一般に、電池は内部抵抗が小さく、短絡電流が大きい程
ハイレート特性が良く、逆に内部抵抗が大きく、短絡電
流が小さい程ハイレート特性が悪くなる傾向を持ってい
る。電池の内部抵抗に寄与する因子は、正極合剤、負極
合剤、セパレータ含浸材等のそれ自体の抵抗と、それら
の境界における接触抵抗とがあるが、同一条件で電池を
作った場合に内部抵抗や短絡電流に最も影響を与える因
子は正極合剤とセパレータ間の接触抵抗である。その理
由は、負極合剤側には負極活物質である亜鉛を反応させ
るために多量の電解液が含まれており、容易に含浸材に
電解液が移動するのに対し、正極合剤側には合剤中に吸
収されるわずかな量の電解液しか含まれていないため、
セパレータへの電解液の移動がほとんどなく接触抵抗が
大きくなるからである。特にこの影響は親水性の乏しい
セパレータや、セロハンをベースとした２種以上の材質
を重ね合わせたセパレータに大きく現われる。酸化銀電
池や水銀電池に使われているセパレータとしてセロハン
と放射線グラフト重合ポリエチレンフィルムをラミネー
トしたものがあるが、空気中の湿度により材質の伸縮率
が異なるため必ず反りが生じ、それによるエアーの抱き
込みで内部抵抗や短絡電流が大きく変化するという欠点
を持っている。又アルカリマンガン電池で使用している
セロハンは、親水性が良いため、接触抵抗による特性へ
の影響は受けにくいが、セロハンが乾燥した状態にある
と打抜きの際にクラックが発生するという問題がある。

本発明は、このような問題点を解決することを目的とす
る。

問題点を解決するだめの手段 本発明は前記の目的を達成するため、セパレータを正極
合剤上に載置する前にあらかじめ正極合剤側と接する面
、又は両面を水でぬらして親水性を高めておくことを特
徴としたものである。

作用 このようにセパレータを水でぬらしておくと、正極合剤
上に載置した際に、正極合剤表面とのなじみが良くなシ
よく密着する。又反りの生じやすいラミネートしたセパ
レータは反りが生じにくくなるため、正極合剤上に載置
してもエアーの抱き込みがなくなり、内部抵抗や短絡電
流が良くなりバラツキも小さくなる。セロハンは水分を
吸収することによシ打抜きの際のクラックがなくなる。

実施例 以下本発明の詳細な説明する。

ボタン形水銀電池（外径１１．６ｍｍ、高さ５．４ｍｍ
）の構成は第１図と同じである。封口板１は、銅。

ステンレス鋼、ニッケルの三層から成るクラツド板で、
断面Ｕ字状をした周縁部がナイロン６．６から成る封口
リング２と組み合わされている。又負極合剤３と接する
封口板１の内面には銅層が、外部の端子面にはニッケル
層がくるようにしである。

負極合剤３は、負極活物質として氷化亜鉛、電解液とし
て水酸化カリウム、増粘剤としてカルボキシメチルセル
ロースを含むもので、ゲル化状態になっている。４は鉄
にニッケルメッキを施した有底円筒状の正極ケースで、
内側に正極合剤５が正極リング６とともに加圧成型され
ている。正極合剤５は酸化水銀（ＨｇＯ）と燐状黒鉛を
混ぜた後、一度ベレットに成型してから正極ケース内に
挿入し、再成型して固定しである。７は七ロノ・ンと放
射線グラフト重合ポリエチレン膜をうばネートしたセパ
レータで、正極合剤６の面に放射線グラフト重合ポリエ
チレン膜がくるようにしである。８はビニロン繊維の不
織布から成る含浸材で、電解液水酸化カリウム溶液を保
持している。セパレータ７は電池組立時にロールから取
シ出された後、放射線グラフト重合ポリエチレン膜の面
を一度水でぬらしてから正極ケース４の中に挿入されて
いる。第２図、第３図にセパレータ７と含浸材８を正極
ケース４の中に挿入した時の断面図を示した。

第２図は本発明の実施例で、あらかじめ水でぬらしてお
いた場合であシ、第３図は従来通りセパレータを水でぬ
らさない場合である。

次に電池にした場合の本発明品と従来品の短絡電流と６
２Ω放電時間の比較を次表に示した。Ｘは平均値、δは
標準偏差である。６２Ω放電時の終止電圧は０．９ｖと
した。

実施例として水銀電池をとりあげたが、正極合剤の組成
が酸化銀（ムｇ２０）、二酸化マンガン（ＭｎＯ□）、
鱗状黒鉛から成る銀電池についても同様の結果が得られ
ている。又セパレータをぬらす時の水の温度は高温であ
る程セパレータへの浸透が速やかに行なわれるため短時
間で効果が現われるが、低温の場合にはやや時間がかか
る。いずれにしてもセパレータがぬれていれば同様の特
性が得られる。

又実施例では正極合剤に接する側のみを水でぬらしたが
、作業性に応じ両側をぬらしても効果は同じである。た
だし、アルカリマンガン電池のようにセパレータがセロ
ハン単独で使われている場合には、両側をぬらした方が
打抜時のクラックに対してはより効果がある。セパレー
タをぬらす水としては、電池内で活物質の自己消耗を引
き起す金属類を含まないことが必要であるためイオン交
換水を用いたが、蒸留水でも使用が可能である。

発明の効果 以上の実施例からも明らかなように、正極合剤に接する
セパレータの面をあらかじめ水でぬらしてから打抜き挿
入して組み立てた本発明の電池は、短絡電流が大きく、
バラツキが小さくなるため、ハイレートにおける放電持
続時間が長くなる。又セパレータの打抜時のクラックも
なくなり信頼性の向上が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は代表的なボタン形アルカリ電池を示す断面図、
第２図は本発明の実施例におけるセパレータ挿入後の正
極側半電池を示す断面図、第３図は従来の半電池の断面
図である。 １・・・・・・封口板、２・・・・・・封口リング、３
・・・・・・負極合剤、４・・・・・・正極ケース、６
・・・・・・正極合剤、６・・・・・・正極リング、７
・・・・・・セパレータ、８・・・・・・含浸材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）正極活物質を収容した正極ケース内に、円板状含
   浸材とセパレータを載置し、負極活物質を充填し封口リ
   ングと組み合わされた負極端子を兼ねる封口板をその上
   に位置させて、ケース先端を内側にカールさせて封口し
   たボタン形アルカリ電池であって、少なくとも正極側に
   接する面をあらかじめ水でぬらしたセパレータを正極活
   物質上に載置したことを特徴とするボタン形アルカリ電
   池。
2. （２）セパレータをぬらす水として、イオン交換水又は
   蒸留水を用いた特許請求の範囲第１項記載のボタン形ア
   ルカリ電池。