JPS6221227B2 - - Google Patents
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- JPS6221227B2 JPS6221227B2 JP54101855A JP10185579A JPS6221227B2 JP S6221227 B2 JPS6221227 B2 JP S6221227B2 JP 54101855 A JP54101855 A JP 54101855A JP 10185579 A JP10185579 A JP 10185579A JP S6221227 B2 JPS6221227 B2 JP S6221227B2
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Description
この発明は電気容量の大きいボタン型銀電池に
関する。 一般にボタン型電池では、陽極合剤を電池内に
収納する前にあらかじめ円板状に加圧成形してい
るが、この加圧成形に際して陽極合剤の周縁に断
面L字状の金属製環状台座を固着させ、これをそ
のまま電池内部に収納して封口時に加わる圧を該
台座で食い止めることにより封口圧に起因する陽
極の変形ないし崩れを防止するようにしている。 ところが、このような台座付き陽極は、その製
造時に陽極合剤部分がスプリングバツクを生じ、
その結果、陽極の厚さの薄いものでは陽極の中心
部が彎曲し、この彎曲部に亀裂ないし割れが生じ
たり、あるいは環状台座が陽極合剤から離脱して
しまうなどの問題がある。 そこで、そのような問題を解決するために、ニ
ツケル、銀などの発泡金属板と陽極合剤とを一体
に加圧成形することによつて陽極を製造すること
が案出され、この出願人によつて既に特許出願さ
れているが、そのような発泡金属による場合は、
発泡金属が陽極合剤部分を機械的に補強するので
スプリングバツクが生じても陽極の中心部に亀裂
ないし割れを発生することがなく、また加圧成形
後には発泡金属は圧縮されているため、電池の封
口圧に耐えるので、封口圧による陽極の変形ない
し崩れを防止するという所期の目的が達成される
ことはもとより、封口時にその外周部が押し拡げ
られて陽極缶の内周面と接触して陽極の導電性が
改良されるので、陽極合剤中の黒鉛の量を低減す
ることができるという効果が奏される。 この発明者らは、そのような知見に立脚し、さ
らに研究を重ねた結果、金属製環状台座を用いる
場合、電地の内部抵抗を所望値以下にするために
は第8重量%程度添加しなければならなかつた黒
鉛を、発泡金属を用いる場合には1重量%以下に
しても従来と同等もしくはそれ以下の内部抵抗値
を抑えうることを見出した。 ところで、黒鉛の使用量をそのように少なくす
ると、黒鉛の減少したぶんだけ酸化第一銀などの
陽極活物質の充填量を多くでき、その結果、電気
容量の大きい電池が得られるようになるが、黒鉛
は導電助剤として働く以外に銀イオンの移行を抑
制する機能を有しているため、黒鉛量の減少に応
じて銀イオンの移行が激しくなり、従来より多用
されている微孔性樹脂フイルムとセロハンとを積
重したセパレータでは、セパレータ、特にセロハ
ンが著しい損傷を受け、電池の保存性が著しく低
下するため、この発明者らはさらに研究を重ねた
結果、そのような電池のセパレータとして、セロ
ハンと、アクリル酸またはメタクリル酸グラフト
化ポリエチレンフイルムとをラミネートした複合
膜を使用するときは、セパレータの損傷が抑制さ
れ、その結果、電気容量が大きく、かつ保存性の
良好な電池が得られることを見出し、この発明を
完成するにいたつた。 すなわち、この発明は発泡金属と陽極合剤とを
一体に加圧成形してなる陽極を用いたボタン型銀
電池において、陽極合剤中の黒鉛の量が1重量%
以下であり、かつセパレータとしてセロハンと、
アクリル酸またはメタクリル酸グラフト化ポリエ
チレンフイルムとをラミネートした複合膜を用
い、かつ該フイルム側が陽極の発泡金属と接触す
るように配置したことを特徴とするボタン型銀電
池に関する。 この発明において使用する発泡金属とは、たと
えばポリウレタン発泡体の網状部分の全表面に金
属メツキを行なつて、内部に連通孔を有する連続
した三元網状構状体を形成し、ついで加熱してポ
リウレタン部分を燃焼させ、そののち還元処理を
施して製造されるような金属の発泡体であり、通
常ニツケルまたは銀の発泡体、特にニツケルの発
泡体が用いられ、通常その空隙率が45〜99容量%
のものが使用される。また発泡金属としては、そ
の固体体積(面密度を当該金属の比重で割つたも
の)が1.43〜8.00μ/cm2の範囲、特に2.83〜
4.98μ/cm2の範囲内にあるものが好ましい。 セパレータとして用いる複合膜は、そのアクリ
ル酸またはメタクリル酸グラフト化ポリエチレン
部分がセロハンと同様に電解液で膨潤して液絡を
保つもので、微孔性樹脂フイルムのように孔があ
いておらず、かつグラフト化したアクリル酸また
はメタクリル酸部分が電解液中で負に荷電し、同
様に電解液中で負に荷電した銀イオンと反撥しあ
うため、陽極活物質粒子の移動阻止能が大きいこ
とはもとより、銀イオンの移行阻止能も微孔性樹
脂フイルムに比べて非常に大きい。そのため従来
のように微孔性樹脂フイルムを通過した銀イオン
がセロハンのところで金属銀として析出し、その
結果セロハンが損傷を受けたり、さらには銀イオ
ンが電解液吸収体まで達しそこで金属銀として析
出して陰−陽両極間の短絡を生じさせたりするよ
うなことが大巾に抑制される。 この発明において、そのような複合膜として
は、セロハンと、アクリル酸またはメタクリル酸
グラフト化ポリエチレンフイルムとをラミネート
した二層構造のものでもよいし、またセロハンを
中央にしてその両側にアクリル酸またはメタクリ
ル酸グラフト化ポリエチレンフイルムをラミネー
トした三層構造のものでもよい。なお後者の三層
構造のものとして、たとえば米国R.A.I社よりパ
ーミオンという商品名で市販品が出されている。 この発明において陽極活物質としては、酸化第
一銀、あるいは酸化第一銀に二酸化マンガンを添
加したもの、または酸化第二銀などが使用され、
発泡金属と陽極合体とを一体に加圧成形する際の
圧力としては通常4.30〜6.48t/cm2が採用され
る。 第1図はこの発明に係るボタン型銀電池の一例
を示す断面図であり、陽極1は発泡金属2と黒鉛
の量が1%重量以下に規制された陽極合剤3とか
ら形成され、その発泡金属2をセパレータ4側に
して陽極缶5に収納され、該陽極1には苛性カ
リ、苛性ソーダなどのアルカリ電解液の一部が含
浸されている。セパレータ4は、たとえば第2図
に示されるように、セロハン6と、アクリル酸ま
たはメタクリル酸グラフト化ポリエチレンフイル
ム7とをラミネートした複合膜からなり、該フイ
ルム7側が発泡金属2と接触するように配置され
ている。8はセパレータ4の上に積重されたビニ
ロン−レーヨン混抄紙からなる電解液吸収体であ
り、9はアマルガム化された亜鉛活物質にカルボ
キシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダな
どのゲル化分散剤を加え、アルカリ電解液の大半
量を注入してなる陰極剤である。 陽極缶5はニツケルあるいはニツケルメツキを
施した鉄またはステンレスで形成され、陽極1お
よびセパレータ4を内填させるとともに、缶開口
部に陰極剤9を内填させた陰極端子板10をポリ
エチレン、ポリプロピレン、ナイロンなどの各種
樹脂もしくはゴムからなる断面L字状の環状ガス
ケツト11を介装して嵌合し、陽極缶の開口縁を
内方へ締め付けて電地内部を密閉構造にしてい
る。 陰極端子板10は鋼板の外面側に美観ないし耐
腐食性を満足させるニツケル層を、内面側に亜鉛
活物質との局部電池の形成を防止するための銅層
を設けた構成からなり、通常鋼板、ニツケル層お
よび銅層からなるクラツド板を絞り加工によつて
周辺折り返し部12を有する形状に加工するか、
あるいは鋼板だけをあらかじめ同様の手段で成形
加工し、その後メツキ法によりニツケル層および
銅層を形成したものである。なお環状ガスケツト
11と陽極缶5および陰極端子板10との接面に
はアスフアルトピツチ、脂肪ポリアミド、フツ素
系オイルなどの液状パツキング材が介在されてい
る。またセパレータ4としては第3図に示される
ように、セロハン6を中央にしてその両側にアク
リル酸またはメタクリル酸グラフト化ポリエチレ
ンフイルム7をラミネートした複合膜を用いても
よい。 つぎの第1表は、この発明の電池Aと、この発
明とは異なる構成のボタン型銀電池BおよびCに
ついて初度ならびに60℃で40日間貯蔵後の放電電
気量を測定した結果を示すものである。
関する。 一般にボタン型電池では、陽極合剤を電池内に
収納する前にあらかじめ円板状に加圧成形してい
るが、この加圧成形に際して陽極合剤の周縁に断
面L字状の金属製環状台座を固着させ、これをそ
のまま電池内部に収納して封口時に加わる圧を該
台座で食い止めることにより封口圧に起因する陽
極の変形ないし崩れを防止するようにしている。 ところが、このような台座付き陽極は、その製
造時に陽極合剤部分がスプリングバツクを生じ、
その結果、陽極の厚さの薄いものでは陽極の中心
部が彎曲し、この彎曲部に亀裂ないし割れが生じ
たり、あるいは環状台座が陽極合剤から離脱して
しまうなどの問題がある。 そこで、そのような問題を解決するために、ニ
ツケル、銀などの発泡金属板と陽極合剤とを一体
に加圧成形することによつて陽極を製造すること
が案出され、この出願人によつて既に特許出願さ
れているが、そのような発泡金属による場合は、
発泡金属が陽極合剤部分を機械的に補強するので
スプリングバツクが生じても陽極の中心部に亀裂
ないし割れを発生することがなく、また加圧成形
後には発泡金属は圧縮されているため、電池の封
口圧に耐えるので、封口圧による陽極の変形ない
し崩れを防止するという所期の目的が達成される
ことはもとより、封口時にその外周部が押し拡げ
られて陽極缶の内周面と接触して陽極の導電性が
改良されるので、陽極合剤中の黒鉛の量を低減す
ることができるという効果が奏される。 この発明者らは、そのような知見に立脚し、さ
らに研究を重ねた結果、金属製環状台座を用いる
場合、電地の内部抵抗を所望値以下にするために
は第8重量%程度添加しなければならなかつた黒
鉛を、発泡金属を用いる場合には1重量%以下に
しても従来と同等もしくはそれ以下の内部抵抗値
を抑えうることを見出した。 ところで、黒鉛の使用量をそのように少なくす
ると、黒鉛の減少したぶんだけ酸化第一銀などの
陽極活物質の充填量を多くでき、その結果、電気
容量の大きい電池が得られるようになるが、黒鉛
は導電助剤として働く以外に銀イオンの移行を抑
制する機能を有しているため、黒鉛量の減少に応
じて銀イオンの移行が激しくなり、従来より多用
されている微孔性樹脂フイルムとセロハンとを積
重したセパレータでは、セパレータ、特にセロハ
ンが著しい損傷を受け、電池の保存性が著しく低
下するため、この発明者らはさらに研究を重ねた
結果、そのような電池のセパレータとして、セロ
ハンと、アクリル酸またはメタクリル酸グラフト
化ポリエチレンフイルムとをラミネートした複合
膜を使用するときは、セパレータの損傷が抑制さ
れ、その結果、電気容量が大きく、かつ保存性の
良好な電池が得られることを見出し、この発明を
完成するにいたつた。 すなわち、この発明は発泡金属と陽極合剤とを
一体に加圧成形してなる陽極を用いたボタン型銀
電池において、陽極合剤中の黒鉛の量が1重量%
以下であり、かつセパレータとしてセロハンと、
アクリル酸またはメタクリル酸グラフト化ポリエ
チレンフイルムとをラミネートした複合膜を用
い、かつ該フイルム側が陽極の発泡金属と接触す
るように配置したことを特徴とするボタン型銀電
池に関する。 この発明において使用する発泡金属とは、たと
えばポリウレタン発泡体の網状部分の全表面に金
属メツキを行なつて、内部に連通孔を有する連続
した三元網状構状体を形成し、ついで加熱してポ
リウレタン部分を燃焼させ、そののち還元処理を
施して製造されるような金属の発泡体であり、通
常ニツケルまたは銀の発泡体、特にニツケルの発
泡体が用いられ、通常その空隙率が45〜99容量%
のものが使用される。また発泡金属としては、そ
の固体体積(面密度を当該金属の比重で割つたも
の)が1.43〜8.00μ/cm2の範囲、特に2.83〜
4.98μ/cm2の範囲内にあるものが好ましい。 セパレータとして用いる複合膜は、そのアクリ
ル酸またはメタクリル酸グラフト化ポリエチレン
部分がセロハンと同様に電解液で膨潤して液絡を
保つもので、微孔性樹脂フイルムのように孔があ
いておらず、かつグラフト化したアクリル酸また
はメタクリル酸部分が電解液中で負に荷電し、同
様に電解液中で負に荷電した銀イオンと反撥しあ
うため、陽極活物質粒子の移動阻止能が大きいこ
とはもとより、銀イオンの移行阻止能も微孔性樹
脂フイルムに比べて非常に大きい。そのため従来
のように微孔性樹脂フイルムを通過した銀イオン
がセロハンのところで金属銀として析出し、その
結果セロハンが損傷を受けたり、さらには銀イオ
ンが電解液吸収体まで達しそこで金属銀として析
出して陰−陽両極間の短絡を生じさせたりするよ
うなことが大巾に抑制される。 この発明において、そのような複合膜として
は、セロハンと、アクリル酸またはメタクリル酸
グラフト化ポリエチレンフイルムとをラミネート
した二層構造のものでもよいし、またセロハンを
中央にしてその両側にアクリル酸またはメタクリ
ル酸グラフト化ポリエチレンフイルムをラミネー
トした三層構造のものでもよい。なお後者の三層
構造のものとして、たとえば米国R.A.I社よりパ
ーミオンという商品名で市販品が出されている。 この発明において陽極活物質としては、酸化第
一銀、あるいは酸化第一銀に二酸化マンガンを添
加したもの、または酸化第二銀などが使用され、
発泡金属と陽極合体とを一体に加圧成形する際の
圧力としては通常4.30〜6.48t/cm2が採用され
る。 第1図はこの発明に係るボタン型銀電池の一例
を示す断面図であり、陽極1は発泡金属2と黒鉛
の量が1%重量以下に規制された陽極合剤3とか
ら形成され、その発泡金属2をセパレータ4側に
して陽極缶5に収納され、該陽極1には苛性カ
リ、苛性ソーダなどのアルカリ電解液の一部が含
浸されている。セパレータ4は、たとえば第2図
に示されるように、セロハン6と、アクリル酸ま
たはメタクリル酸グラフト化ポリエチレンフイル
ム7とをラミネートした複合膜からなり、該フイ
ルム7側が発泡金属2と接触するように配置され
ている。8はセパレータ4の上に積重されたビニ
ロン−レーヨン混抄紙からなる電解液吸収体であ
り、9はアマルガム化された亜鉛活物質にカルボ
キシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダな
どのゲル化分散剤を加え、アルカリ電解液の大半
量を注入してなる陰極剤である。 陽極缶5はニツケルあるいはニツケルメツキを
施した鉄またはステンレスで形成され、陽極1お
よびセパレータ4を内填させるとともに、缶開口
部に陰極剤9を内填させた陰極端子板10をポリ
エチレン、ポリプロピレン、ナイロンなどの各種
樹脂もしくはゴムからなる断面L字状の環状ガス
ケツト11を介装して嵌合し、陽極缶の開口縁を
内方へ締め付けて電地内部を密閉構造にしてい
る。 陰極端子板10は鋼板の外面側に美観ないし耐
腐食性を満足させるニツケル層を、内面側に亜鉛
活物質との局部電池の形成を防止するための銅層
を設けた構成からなり、通常鋼板、ニツケル層お
よび銅層からなるクラツド板を絞り加工によつて
周辺折り返し部12を有する形状に加工するか、
あるいは鋼板だけをあらかじめ同様の手段で成形
加工し、その後メツキ法によりニツケル層および
銅層を形成したものである。なお環状ガスケツト
11と陽極缶5および陰極端子板10との接面に
はアスフアルトピツチ、脂肪ポリアミド、フツ素
系オイルなどの液状パツキング材が介在されてい
る。またセパレータ4としては第3図に示される
ように、セロハン6を中央にしてその両側にアク
リル酸またはメタクリル酸グラフト化ポリエチレ
ンフイルム7をラミネートした複合膜を用いても
よい。 つぎの第1表は、この発明の電池Aと、この発
明とは異なる構成のボタン型銀電池BおよびCに
ついて初度ならびに60℃で40日間貯蔵後の放電電
気量を測定した結果を示すものである。
【表】
上記測定に使用されたこの発明の電池Aは第1
図および第3図に示すような構成からなり、陽極
として酸化第一銀96.5重量%、二酸化マンガン
3.0重量%および黒鉛0.5重量%よりなる陽極合剤
と固体体積が4.3μ/cm2の発泡ニツケル(空隙
率94容量%)とを5.27t/cm2で厚さ0.5mm、直径
10.92mmの円板状に加圧成形したものを用い、セ
パレータとして厚さ20μのセロハンを中央にして
その両側に厚さ30μの放射線架橋処理を施した低
密度ポリエチレンにメタクリル酸をグラフト化し
たフイルムをラミネートした複合膜を用いたもの
である。電池Bは電池Aと同様の陽極を用い、セ
パレータとして孔径1μ以下の微孔を多数形成せ
しめた厚さ25μ、空孔率38容量%の微孔性ポリプ
ロピレンフイルムと厚さ40μのセロハンとを積重
したものを用いたものである。また電池Cは陽極
として酸化第一銀86重量%、二酸化マンガン6重
量%および黒鉛8重量%とからなる陽極合剤と板
の厚さ0.13mm、台座高さ0.37mm、外径10.75mm、内
径8.25のステンレス製環状台座とを5.27t/cm2で
厚さ0.5mm、直径10.92mmの円板状に加圧成形した
ものを用い、セパレータとして電池Bと同様に微
孔性ポリプロピレンフイルムとセロハンとを積重
したものを用いたものである。なお電池A,B,
Cはいずれも電解液として酸化亜鉛を5重量%溶
解した35重量%苛性カリ水溶液が使用されてい
る。 第1表に示されるように、この発明の電池Aは
従来電池Cに比べて初度および貯蔵後のいずれに
おいても放電電気量が大きく、また電気量保持率
も大きい。しかし電池Bは初度の放電電気量は電
池Cに比べて大きいが、貯蔵後の電気量保持率が
電池Cより小さく、また貯蔵後の放電電気量は電
池Aより小さい。 以上詳述したように、この発明によれば電気容
量が大きく、かつ保存性の良いボタン型銀電池が
提供される。しかもこの発明は薄型の電池に好適
に適用されるので、その価値は大である。
図および第3図に示すような構成からなり、陽極
として酸化第一銀96.5重量%、二酸化マンガン
3.0重量%および黒鉛0.5重量%よりなる陽極合剤
と固体体積が4.3μ/cm2の発泡ニツケル(空隙
率94容量%)とを5.27t/cm2で厚さ0.5mm、直径
10.92mmの円板状に加圧成形したものを用い、セ
パレータとして厚さ20μのセロハンを中央にして
その両側に厚さ30μの放射線架橋処理を施した低
密度ポリエチレンにメタクリル酸をグラフト化し
たフイルムをラミネートした複合膜を用いたもの
である。電池Bは電池Aと同様の陽極を用い、セ
パレータとして孔径1μ以下の微孔を多数形成せ
しめた厚さ25μ、空孔率38容量%の微孔性ポリプ
ロピレンフイルムと厚さ40μのセロハンとを積重
したものを用いたものである。また電池Cは陽極
として酸化第一銀86重量%、二酸化マンガン6重
量%および黒鉛8重量%とからなる陽極合剤と板
の厚さ0.13mm、台座高さ0.37mm、外径10.75mm、内
径8.25のステンレス製環状台座とを5.27t/cm2で
厚さ0.5mm、直径10.92mmの円板状に加圧成形した
ものを用い、セパレータとして電池Bと同様に微
孔性ポリプロピレンフイルムとセロハンとを積重
したものを用いたものである。なお電池A,B,
Cはいずれも電解液として酸化亜鉛を5重量%溶
解した35重量%苛性カリ水溶液が使用されてい
る。 第1表に示されるように、この発明の電池Aは
従来電池Cに比べて初度および貯蔵後のいずれに
おいても放電電気量が大きく、また電気量保持率
も大きい。しかし電池Bは初度の放電電気量は電
池Cに比べて大きいが、貯蔵後の電気量保持率が
電池Cより小さく、また貯蔵後の放電電気量は電
池Aより小さい。 以上詳述したように、この発明によれば電気容
量が大きく、かつ保存性の良いボタン型銀電池が
提供される。しかもこの発明は薄型の電池に好適
に適用されるので、その価値は大である。
第1図はこの発明に係るボタン型銀電池の一例
を示す断面図、第2図は第1図に示すセパレータ
と発泡金属との一部を拡大して示す断面図、第3
図はセパレータの他の例を示す部分拡大断面図で
ある。 1……陽極、2……発泡金属、3……陽極合
剤、4……セパレータ。
を示す断面図、第2図は第1図に示すセパレータ
と発泡金属との一部を拡大して示す断面図、第3
図はセパレータの他の例を示す部分拡大断面図で
ある。 1……陽極、2……発泡金属、3……陽極合
剤、4……セパレータ。
Claims (1)
- 1 発泡金属と陽極合剤とを一体に加圧成形して
なる陽極を用いたボタン型銀電池において、陽極
合剤中の黒鉛が1重量%以下であり、かつセパレ
ータとしてセロハンと、アクリル酸またはメタク
リル酸グラフト化ポリエチレンフイルムとをラミ
ネートした複合膜を用い、該フイルム側が陽極の
発泡金属と接触するように配置したことを特徴と
するボタン型銀電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10185579A JPS5626370A (en) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | Flat type silver cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10185579A JPS5626370A (en) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | Flat type silver cell |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5626370A JPS5626370A (en) | 1981-03-13 |
JPS6221227B2 true JPS6221227B2 (ja) | 1987-05-12 |
Family
ID=14311639
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10185579A Granted JPS5626370A (en) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | Flat type silver cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5626370A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58175255A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-14 | Res Dev Corp Of Japan | 開放形ニツケル−カドミウム電池 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52144743A (en) * | 1976-03-15 | 1977-12-02 | Esb Inc | Primary alkaline battery having stable silver oxide *2* depolarizer compound |
JPS5339437A (en) * | 1976-09-22 | 1978-04-11 | Yuasa Battery Co Ltd | Silver oxide battery |
JPS53146138A (en) * | 1977-05-26 | 1978-12-19 | Seiko Instr & Electronics | Button type alkaline battery |
-
1979
- 1979-08-10 JP JP10185579A patent/JPS5626370A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52144743A (en) * | 1976-03-15 | 1977-12-02 | Esb Inc | Primary alkaline battery having stable silver oxide *2* depolarizer compound |
JPS5339437A (en) * | 1976-09-22 | 1978-04-11 | Yuasa Battery Co Ltd | Silver oxide battery |
JPS53146138A (en) * | 1977-05-26 | 1978-12-19 | Seiko Instr & Electronics | Button type alkaline battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5626370A (en) | 1981-03-13 |
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