JPS6329796B2 - - Google Patents
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- JPS6329796B2 JPS6329796B2 JP16014580A JP16014580A JPS6329796B2 JP S6329796 B2 JPS6329796 B2 JP S6329796B2 JP 16014580 A JP16014580 A JP 16014580A JP 16014580 A JP16014580 A JP 16014580A JP S6329796 B2 JPS6329796 B2 JP S6329796B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/08—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with cup-shaped electrodes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電池用活物質の成形方法に関するもの
である。従来より非圧縮状態の活物質と、圧縮状
態の活物質とを備えた円筒型電池、例えば二酸化
マンガン電池、ニツケル亜鉛電池、酸化水銀電池
などのアルカリ水溶液を電解液としたアルカリ−
亜鉛系電池、さらにはγ−ブチロラクトン、ジメ
トキシエタン、プロピレンカーボネートなどの非
プロトン性有機溶媒に、過塩素酸リチウム、ホウ
弗化リチウムなどのイオン解離性塩を溶解してイ
オン電導性を持たせた有機電解液を用いた二酸化
マンガンリチウム電池、酸化銅リチウム電池など
の製造にあたつては、主に非圧縮状態の活物質中
の空隙に電解液の大半を注入し、電池を組立て構
成するのが常であつた。
である。従来より非圧縮状態の活物質と、圧縮状
態の活物質とを備えた円筒型電池、例えば二酸化
マンガン電池、ニツケル亜鉛電池、酸化水銀電池
などのアルカリ水溶液を電解液としたアルカリ−
亜鉛系電池、さらにはγ−ブチロラクトン、ジメ
トキシエタン、プロピレンカーボネートなどの非
プロトン性有機溶媒に、過塩素酸リチウム、ホウ
弗化リチウムなどのイオン解離性塩を溶解してイ
オン電導性を持たせた有機電解液を用いた二酸化
マンガンリチウム電池、酸化銅リチウム電池など
の製造にあたつては、主に非圧縮状態の活物質中
の空隙に電解液の大半を注入し、電池を組立て構
成するのが常であつた。
この場合電池の起電反応を、例えば二酸化マン
ガン電池を例にとつて説明すると、次の反応式が
成り立つ。
ガン電池を例にとつて説明すると、次の反応式が
成り立つ。
負極側 Zn+40H-→Zn(OH)2- 4
(非圧縮系)
正極側 2MnO2+2H2O→2MnOOH+2OH-+
2e- (圧縮系) 上式の如く、負極においてはOH-イオンの消
費、水生成反応であり、正極においては水消費、
OH-イオン性反応であり、このことより電解液
量が多い程、放電容量が大きいことになる。換言
すれば正,負両極活物質の電気化学的エネルギー
を100%近く利用、活用できるものである。この
ような観点より、従来にあつては非圧縮状態の活
物質中に電解液の大半を投入している訳である
が、ある限度を超えると、電解液が電池封口時な
どにおいて外部へ漏液することが知られている。
2e- (圧縮系) 上式の如く、負極においてはOH-イオンの消
費、水生成反応であり、正極においては水消費、
OH-イオン性反応であり、このことより電解液
量が多い程、放電容量が大きいことになる。換言
すれば正,負両極活物質の電気化学的エネルギー
を100%近く利用、活用できるものである。この
ような観点より、従来にあつては非圧縮状態の活
物質中に電解液の大半を投入している訳である
が、ある限度を超えると、電解液が電池封口時な
どにおいて外部へ漏液することが知られている。
また電池の放電が進行するに従つて、正極にあ
つては、還元反応部分における起電反応が電極表
面より徐々に悪くなり、いわゆる濃度分極により
電圧降下現象を生じ、かつまた正極付近における
水不足のため正極とセパレータとの密着状態が悪
くなり、内部抵抗が急激に増大することにより急
速な電圧降下がみられる。従つて、活物質を100
%有効に利用する前に電池が使用不能状態とな
る。
つては、還元反応部分における起電反応が電極表
面より徐々に悪くなり、いわゆる濃度分極により
電圧降下現象を生じ、かつまた正極付近における
水不足のため正極とセパレータとの密着状態が悪
くなり、内部抵抗が急激に増大することにより急
速な電圧降下がみられる。従つて、活物質を100
%有効に利用する前に電池が使用不能状態とな
る。
本発明は上記したような圧縮状態の活物質の成
形方法を改良することにより、起電反応に必要な
電解液を圧縮状態の活物質中に保持し得る活物質
を提供するものである。つまり正極活物質の粉末
をその内径においては棒状芯型の外径よりも大き
く、その外径においてはケースの内径よりも小さ
い状態でしかも内、外径が異なつた短管状に予備
成形し、この予備成形体を複数個、規定の重量と
なるよう棒状芯型(コア)に遊嵌して電池ケース
中に挿入し、その後、コアの外側を移動するスリ
ーブ状パンチで予備成型体を加圧しケース内で円
筒状に加圧再成形することにより、電解液吸収能
にすぐれた圧縮系合剤を得るものである。
形方法を改良することにより、起電反応に必要な
電解液を圧縮状態の活物質中に保持し得る活物質
を提供するものである。つまり正極活物質の粉末
をその内径においては棒状芯型の外径よりも大き
く、その外径においてはケースの内径よりも小さ
い状態でしかも内、外径が異なつた短管状に予備
成形し、この予備成形体を複数個、規定の重量と
なるよう棒状芯型(コア)に遊嵌して電池ケース
中に挿入し、その後、コアの外側を移動するスリ
ーブ状パンチで予備成型体を加圧しケース内で円
筒状に加圧再成形することにより、電解液吸収能
にすぐれた圧縮系合剤を得るものである。
次に本発明の実施例につき、図とともに詳述す
る。第1図は本発明の方法により円筒状正極活物
質を成形した二酸化マンガン−亜鉛アルカリ電池
を示し、図において1は有底筒状の金属製電池ケ
ースで、耐食性の良好な鋼板よりない、その内周
面には正極活物質2である二酸化マンガンと伝導
助剤である黒鉛、あるいはアセチレンブラツクと
の混合粉末を円筒状に加圧々接している。3は正
極活物質2の内側に挿入された有底筒型のセパレ
ータで、保液性に優れるコツトン、再生セルロー
ス、合成繊維等よりなり、その内部にはか性アル
カリ水溶液からなる電解液と、負極活物質4であ
る亜鉛粉末を充填している。5は導電性部材より
なる封口板で、その中央部には封口板5に電気的
に導通した負極集電体6を配している。7は封口
板5と電池ケース1との開口部を閉塞する封口パ
ツキングで、合成ゴム、合成樹脂、あるいはそれ
らの複合材よりなる。次に本発明の円筒状正極活
物質の成形方法の具体例につき、第2図とともに
説明する。
る。第1図は本発明の方法により円筒状正極活物
質を成形した二酸化マンガン−亜鉛アルカリ電池
を示し、図において1は有底筒状の金属製電池ケ
ースで、耐食性の良好な鋼板よりない、その内周
面には正極活物質2である二酸化マンガンと伝導
助剤である黒鉛、あるいはアセチレンブラツクと
の混合粉末を円筒状に加圧々接している。3は正
極活物質2の内側に挿入された有底筒型のセパレ
ータで、保液性に優れるコツトン、再生セルロー
ス、合成繊維等よりなり、その内部にはか性アル
カリ水溶液からなる電解液と、負極活物質4であ
る亜鉛粉末を充填している。5は導電性部材より
なる封口板で、その中央部には封口板5に電気的
に導通した負極集電体6を配している。7は封口
板5と電池ケース1との開口部を閉塞する封口パ
ツキングで、合成ゴム、合成樹脂、あるいはそれ
らの複合材よりなる。次に本発明の円筒状正極活
物質の成形方法の具体例につき、第2図とともに
説明する。
図において、2a,2b,2c,2dは正極活
物質2である二酸化マンガン(95重量%)と黒鉛
(5重量%)との混合粉末を、その内径において
コアAの外径よりも大きく、外径においてはケー
ス1の内径よりも小さくし、かつ各々の内,外径
を異にした4個の短管状の予備成形活物質であ
る。これらはいずれも成形密度が1.2〜2.0程度に
前記の合剤を予備成形し、これらの予備成形活物
質をケース1内に規定量挿入する。この際あるい
はこの後、予備成形活物質の内径部にコアAを遊
嵌し、次にコアAの外周に摺動自在に装着された
スリーブ状パンチBで予備成形活物質を上部から
押圧粉砕し、予備成形活物質をケース1とコアA
との間で加圧再成形する。この再成形時の活物質
成形密度は、予備成形時の密度よりも10%程度大
きくなるようにすることによつて、円筒状に圧縮
再成形された正極活物質を得ることができる。こ
のような方法で得た成形正極活物質は電解液の保
持量が従来に比べて15〜20%増大できる。これは
加圧再成形時に、積重した予備成形活物質相互間
に空隙部があるため、スリーブ状パンチで押圧さ
れた時に荷重(力)の加わりかたがまばらにな
り、活物質表面にその成形密度の不均一な部分、
つまり粗な部分が多く発生するためである。一
方、従来における方式、つまり予備成形活物質の
内外径を同一とした方式の場合にあつては、押圧
時における荷重の加わり方が均一となるため、前
述の不均一な部分の発生が極めて小さくなり、吸
液性が乏しくなるためである。
物質2である二酸化マンガン(95重量%)と黒鉛
(5重量%)との混合粉末を、その内径において
コアAの外径よりも大きく、外径においてはケー
ス1の内径よりも小さくし、かつ各々の内,外径
を異にした4個の短管状の予備成形活物質であ
る。これらはいずれも成形密度が1.2〜2.0程度に
前記の合剤を予備成形し、これらの予備成形活物
質をケース1内に規定量挿入する。この際あるい
はこの後、予備成形活物質の内径部にコアAを遊
嵌し、次にコアAの外周に摺動自在に装着された
スリーブ状パンチBで予備成形活物質を上部から
押圧粉砕し、予備成形活物質をケース1とコアA
との間で加圧再成形する。この再成形時の活物質
成形密度は、予備成形時の密度よりも10%程度大
きくなるようにすることによつて、円筒状に圧縮
再成形された正極活物質を得ることができる。こ
のような方法で得た成形正極活物質は電解液の保
持量が従来に比べて15〜20%増大できる。これは
加圧再成形時に、積重した予備成形活物質相互間
に空隙部があるため、スリーブ状パンチで押圧さ
れた時に荷重(力)の加わりかたがまばらにな
り、活物質表面にその成形密度の不均一な部分、
つまり粗な部分が多く発生するためである。一
方、従来における方式、つまり予備成形活物質の
内外径を同一とした方式の場合にあつては、押圧
時における荷重の加わり方が均一となるため、前
述の不均一な部分の発生が極めて小さくなり、吸
液性が乏しくなるためである。
第3図はこのような本発明によつて得られた二
酸化マンガン−亜鉛アルカリ電池、JIS品番AM
−1電池を負荷抵抗2Ωで連続放電を行なつた時
の放電特性を示したもので、アは本発明品、イは
従来品であり、放電特性においてアはイよりも約
30%向上している。
酸化マンガン−亜鉛アルカリ電池、JIS品番AM
−1電池を負荷抵抗2Ωで連続放電を行なつた時
の放電特性を示したもので、アは本発明品、イは
従来品であり、放電特性においてアはイよりも約
30%向上している。
以上の如く、本発明は電池性能を向上させる上
で極めて有効な方法であり、電池は実施例の二酸
化マンガン−亜鉛電池に限られるものではなく同
種の構成よりなる他の電池系にも適用可能であ
る。
で極めて有効な方法であり、電池は実施例の二酸
化マンガン−亜鉛電池に限られるものではなく同
種の構成よりなる他の電池系にも適用可能であ
る。
第1図は本発明の一実施例に基づいた二酸化マ
ンガン−亜鉛アルカリ電池の半截側面図、第2図
は本発明の円筒状成形活物質の成形状態を示す略
図、第3図は本発明による電池と、従来の方法に
よる電池との放電特性を示す図である。 1……電池ケース、2……成形正極活物質、2
a,2b,2c,2d……短管状予備成形活物
質、3……セパレータ、4……負極活物質、A…
…棒状芯型(コア)、B……スリーブ状パンチ。
ンガン−亜鉛アルカリ電池の半截側面図、第2図
は本発明の円筒状成形活物質の成形状態を示す略
図、第3図は本発明による電池と、従来の方法に
よる電池との放電特性を示す図である。 1……電池ケース、2……成形正極活物質、2
a,2b,2c,2d……短管状予備成形活物
質、3……セパレータ、4……負極活物質、A…
…棒状芯型(コア)、B……スリーブ状パンチ。
Claims (1)
- 1 円筒型電池ケースの内周面に活物質を円筒状
に圧着成形する方法において、前記電池ケース内
の中央に配置する棒状芯型の外径よりも内径が大
きく、かつ外径が前記電池ケース内径よりも小さ
い短管状予備成形活物質をその内外径寸法を異に
して複数種用意し、これらを前記棒状芯型に遊嵌
させて電池ケース内に配置した後、棒状芯型の外
側を移動するスリーブ状パンチにより電池ケース
内周面に圧着するよう円筒状に加圧再成形するこ
とを特徴とする電池用活物質の成形方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16014580A JPS5784572A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Molding method of active material for battery |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16014580A JPS5784572A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Molding method of active material for battery |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5784572A JPS5784572A (en) | 1982-05-26 |
JPS6329796B2 true JPS6329796B2 (ja) | 1988-06-15 |
Family
ID=15708835
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16014580A Granted JPS5784572A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Molding method of active material for battery |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5784572A (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100416321B1 (ko) * | 2001-08-20 | 2004-01-31 | 제노에너지(주) | Li 분말을 이용한 Li 전지용 음극의 성형방법 |
-
1980
- 1980-11-13 JP JP16014580A patent/JPS5784572A/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5784572A (en) | 1982-05-26 |
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