JPS6324298B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ボタン型電池、特に薄型ボタン電池
に関し、正極合剤の外周端縁部に圧接した断面逆
Ｌ字状の正極リング水平部の先端部断面形状を改
良して、正極リング先端部での合剤割れ、ハク
リ、正極リングと合剤上部表面との間のギヤツプ
発生等を防止し、正極部における成型性を安定さ
せると共に、電池としての電気特性、耐漏液性能
の向上を図ることを目的とする。 近年、電子ウオツチや電子卓上計算器が小型、
薄型化するにつれて、これらの電源として使用さ
れるボタン型電池の小型、薄型化も開発が促進さ
れているが、小型、薄型ボタン電池の開発上の問
題点として、正極部の成型性が第１にあげられ
る。これらの電池製造にあたつては、正極金属容
器内底部に正極合剤の粉末あるいは予め粗成型し
た正極ペレツトを断面逆Ｌ字状の正極リングとと
もに挿入し、正極リングを介して加圧圧着させて
いた。これは正極部に正極リングを使用しない場
合、正極金属容器に正極合剤を直接加圧密着する
と、正極容器側壁に正極合剤バリが生じ易く、こ
れらのバリは局部短絡の要因となるからである。
また長期保存あるいは使用中に正極合剤への電解
液の浸透や正極合剤の化学的な変化により、負極
容器と封口パツキングとの締め付けにゆるみが発
生し、電解液の外部漏出経路形成の原因ともな
る。これらを防止する上で、正極リングの存在は
極めて重要な意味をもつていた。しかしながら正
極リングはこのような利点とともに次に示すよう
な欠点も有していた。つまり正極合剤の外周端縁
部に正極リングを介在させて加圧した場合、特に
薄型ボタン電池では、合剤の充填量が少なく、厚
みが薄いため、正極合剤の流れ性が良くなく、正
極リングの厚さだけ正極リングと当接する部分と
そうでない部分とに加わる圧力分布が、極端に不
均一となり、加圧後において合剤表面、特に正極
リングとの境界面に、合剤割れ、ハクリ、正極リ
ングと合剤上部表面との間にギヤツプの発生等が
生じると共に、正極部と正極容器相互の密着性が
弱くなり、電池組立時に正極部がはずれたり、正
極部に注入した電解液がハクリあるいは合剤割れ
部等を通じて正極容器側壁より外部へクリープし
易くなつたりして、電池生産面において極めて不
都合な面を生じていた。これを防止するために正
極リングの水平部先端の断面形状を上面から下面
にゆくに従つて拡大するナイフエツジ状のテーパ
とした場合、合剤の流れは良くなる反面、合剤成
形時の押えがきかなくなり、合剤中央部がテーパ
に案内されて浮き上るという問題があつた。 本発明はこのような欠点を解決するものであ
り、正極部の成型性について種々検討を行つた結
果、正極リング２の正極合剤と当接する水平部先
端の断面形状を第１図Ａ，Ｂに示す如く、下面側
から上面側に昇つてゆく２段又は３段の階段状と
することによつて成型時に起きる正極合剤の流れ
性を良くして、正極合剤の極端な圧力分布の不均
一をなくすると共に、前述した欠点を解消できる
ことを見い出したものである。 以下本発明の実施例を図とともに説明する。 第２図は本発明による構成の薄型ボタン電池の
半断面図である。主として１価の酸化銀と黒鉛等
の混合物である正極合剤１を断面逆Ｌ字状の正極
リング２と共に正極金属容器３の中に圧着固定す
る。その上に順次セパレータ４、電解液含浸材
５、主として汞化亜鉛粉末とカルボキシメチルセ
ルローズの如くアルカリ電解液中でゲル化する物
質との混合物からなる負極６、ナイロン等からな
る封口リングで周縁部が挾持された負極容器８を
載置し、正極容器３の上端部を内方へカールする
ことにより電池を密封する。その構成要素中、電
解液は図示していないが、密封する前に主として
正極、負極に注入され、電池の熟成期間中に発電
要素に均一に分布するものである。 第３図イ，ロは、従来のボタン型電池の正極部
を示す部分拡大図であり、図中矢印Ａ，Ｂ，Ｃは
正極合剤１の成型時における流れを示したもので
ある。 第３図イに示すように、正極合剤１の充填量が
充分にあれば、Ａ，Ｂ方向と共にＣ方向にも合剤
の流動が起こり、正極リング２の先端部分Ｅへも
合剤が供給されるため正極リング先端部での合剤
割れ、ハクリ、正極リング２と合剤１上部表面と
のギヤツプ等の欠点は発生しなく、また正極部と
正極容器相互の密着性が強くなる。ところが第３
図ロに示すように合剤の充填量が少なく、正極部
の外径に対して厚みが薄くなるに従つて正極合剤
のＣ方向への流動性が乏しくなると共に、Ａ，Ｂ
方向への流れ性も悪くなり、前述した欠点が発生
することになる。 このような正極合剤の流れ性が悪くなる原因に
ついて、本発明者らは種々検討調査した結果、粉
体の流動によつて生じる角特性が正極リング先端
部で悪影響することが判明した。 本発明品は第４図に示すように、正極リングの
水平部の先端形状を階段状として正極部の成型時
における粉体の流動によつて生じる角特性を考慮
したものである。これにより第４図に示した通り
成型時による合剤の流れがＡ，Ｂ，Ｃいずれの方
向にもスムーズに行われ、正極リングの水平部先
端のE′部にも充分に合剤が供給され、第３図ロに
示すような合剤流動の不均一がなく、合剤成型密
度の均一化とともに前述した欠点の防止に極めて
有効に作用する。また、階段状の場合、第１図Ａ
の２段の他、Ｂのようにその段数を４段に加工し
たものも同様な効果が認められた。しかし、正極
リングの厚みが薄いことから４段以上に段数を増
すことは困難であり、合剤の浮き上りが生じ易く
なることから避けるべきである。 ちなみに直径11.6ｍ／ｍ、高さ2.0ｍ／ｍの酸
化銀電池にこの正極リングを適用した場合、従来
のままの正極リング形状であると正極部の成型不
良が４〜10％あつたが、本発明では成型不良が０
〜0.1％程度となつた。 また、成型後の合剤減量は零に近くなると共
に、成型密度の均一化によつて、正極部での電解
液吸液量及びバラツキが、従来２〜６mgであつた
のが、１〜２mgと安定した。 次に電池の品質特性について説明する。 表−１に耐漏液性能、表−２に常温保存６ケ月
後の電池特性を示す。なお耐漏液試験条件は温度
45℃、相対湿度RH90〜95％とし、サンプル数は
各50個とした。

【表】

【表】 また第５図には温度20℃下で6.8KΩの負荷を
つないだ際の本発明品Ａと従来品Ｂの放電特性を
示す。 以上のごとく本発明の正極リングを用いると、
合剤成型時における不良の減少と電池の保存性能
等に対する信頼性を向上させることができた。 なお、実施例の説明は酸化銀電池について行つ
たが、二価酸化銀電池、水銀電池、アルカリマン
ガンボタン電池についても同様な効果があること
を確認できた。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ，Ｂは本発明の実施例におけるボタン
型電池に使用した正極リングの断面図、第２図は
本発明の実施例におけるボタン型電池の半断面
図、第３図イ，ロは従来のボタン型電池の正極部
を示す部分拡大断面図、第４図は本発明電池の正
極部を示す部分拡大断面図、第５図は放電特性を
示す図である。 １……正極合剤、２……断面逆Ｌ字状の正極リ
ング、３……正極金属容器、Ｅ，E′……正極リン
グ水平部の先端と合剤の境界部分。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 正極金属容器内に、正極合剤とその外周端縁
   部に圧接した断面逆Ｌ字状の正極リングとを配
   し、前記正極リング水平部の正極合剤と接する先
   端部の内径を下面側より上面側を小径とし、かつ
   その断面形状を下面側から上面側に昇つてゆく３
   段以内の階段状としたことを特徴とするボタン型
   電池。