JPS636992B2 - - Google Patents
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- JPS636992B2 JPS636992B2 JP12004080A JP12004080A JPS636992B2 JP S636992 B2 JPS636992 B2 JP S636992B2 JP 12004080 A JP12004080 A JP 12004080A JP 12004080 A JP12004080 A JP 12004080A JP S636992 B2 JPS636992 B2 JP S636992B2
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- Japan
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- positive electrode
- electrode mixture
- center pin
- mixture
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Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明は、アルカリマンガン電池、水銀電池な
どの円筒型アルカリ電池における成型正極合剤の
製法の改良に係り、放電性能の向上を目的とす
る。 これまでの成型正極合剤の製法を円筒型アルカ
リマンガン電池を例にとつて、第６図〜第８図で
説明する。 まず第６図に示すように、二酸化マンガンなど
の正極活物質と、リン状黒鉛やアセチレンブラツ
クなどの電導助剤との混合粉末を、リング状に予
備成型して正極合剤１を形成する。この正極合剤
１の適数個、ここでは３個を正極ケース２内に積
み重ねて挿入する。その後、正極合剤１の中空部
に第７図に示す外径がストレートのセンターピン
３を嵌通し、その外周より先端部が平坦形状をし
たスリープ状加圧子４にて、正極合剤１をその上
部より加圧し、正極ケースの内壁２ａに密着させ
た状態で再成型する。ついで正極合剤１の中空部
に、袋状セパレータを挿入し、その内側に負極活
物質である亜鉛粉末と、アルカリ電解液と、増粘
材とを混練したゲル状の陰極合剤を充填して電池
を組立てていた。 ところが脱気用の貫通孔のないセンターピン５
を中空部に嵌通し、その外周にそつて先端部が平
坦形状の加圧子４にて上部より圧力を加え正極合
剤１を圧縮再成型しても、第８図に示すように、
Ａ，Ｂ，Ｃの順序で正極ケース２の内壁２ａへの
密着性は悪くなる。これは正極合剤１を、正極ケ
ース２内への挿入時にその外径は正極ケース２の
内径よりも若干小さく設計されている一方、正極
合剤１の中空部には、センターピン３が嵌通する
ために正極合剤１の内径よりもセンターピン３の
外径は若干小さく設計されている。そのため次の
関係が常に成立つている。 (A) 正極合剤の外径＜正極ケースの内径 (B) センターピンの外径＜正極合剤の内径 即ちリング状に予備成型され、正極ケース２の
内壁２ａに沿つて積み重ねた正極合剤１は、前記
(A)、(B)の関係から各部に多くの空隙を含んだ状態
にある。このような正極合剤１にその上部より外
径がストレートなセンターピン３を嵌通し、ピン
３の外周にそつてスリーブ状加圧子４にて圧力を
加えて圧縮すると、リング状に予備成型された正
極合剤１は一時破壊し、この後上部よりの圧力に
よつてセンターピン３と正極ケース２の内壁２ａ
との間で圧縮されて再成型される。しかし、予備
成型した正極合剤１の積み重ねた数、即ち加圧子
４の先端部と、正極ケース２の底部の距離が増す
に従つて、一方向からの圧力を加える場合は、第
８図のＡ，Ｂ，Ｃの順序で次第に合剤の成型密度
が小さくなる。以上の工程を経た後、正極合剤１
の中空部より、センターピン３を先に抜き取り、
その後に加圧子４を抜き取ると、この際に加圧子
４が当接していた合剤加圧面は、フラツトで高密
度の状態にあり、センターピン３と、正極ケース
２の内壁２ａに一番良く密着していて、センター
ピン３の抜き取りと共に、正極合剤１のＡ部分に
おいて、再成型した合剤の割れや欠けを発生し易
い。 また前述した(A)と(B)の関係からわかる空隙部を
小さくする意味からも、センターピン３の外径は
出来るかぎり、正極合剤１の内径寸法に近くなる
よう設計して正極合剤１の中空部に嵌通し、加圧
子４にて上方より圧力を加え、正極合剤１を圧縮
する場合には、予備成型した合剤とセンターピン
とが平行して合剤中の残留空気の排出が不充分な
ため、Ｂ，Ｃ部における正極合剤粒子相互の結合
が著しく悪くなる。また場合によつてはセンター
ピン３を加圧された残留空気が押し上げ、合剤粉
末が正極ケース２の内底部に付着し易くなる。こ
の場合Ｂ，Ｃ部は陥没状態となる。このような状
態で、セパレータを合剤中空部に挿入しゲル状の
負極合剤を充填し、電解液を注入するとＢ，Ｃ部
の正極合剤１は電解液を吸収して膨潤し、それに
伴つて合剤粒子間の接触が悪くなり、かつ正極ケ
ース２の内壁２ａとの間にもすきまが生じ内部抵
抗の増大となる。また前述の工程を経たのちに、
次工程にて合剤中空部に残存している微量の合剤
を排出するために正極ケース２を上下に180゜反転
する方法もある。この時に正極合剤１に割れや欠
け等がある場合はこれらが脱落して充填量にバラ
ツキが生じ、放電容量の不均一化を高めることに
なる。 本発明は、予備成型したリング状の正極合剤１
を、適数個積み重ね、好ましくは正極ケース２の
内壁２ａにそつてケース２内に挿入する。その後
正極合剤１の中空部に、一定の力が加わつた場合
に上下に摺動し、かつ中心部には貫通した脱気孔
５をもつセンターピン３（第１図、第２図参照）
を嵌通し、次にセンターピン３の外周にそつて先
端部が合剤１の内周部に向つて傾斜した傾斜部６
を有した加圧子４（第１図、第３図参照）にて、
正極合剤１の上部より圧力を加え、貫通した脱気
孔５をもつセンターピン３と、正極ケース２の内
壁２ａとの間に位置した正極合剤１を圧縮し、正
極ケース２の内壁２ａに密着させて再成型するこ
とにより、前述した従来の欠点を解消したもので
ある。 以下実施例を図によつて詳しく説明する。 二酸化マンガンと、リン状黒鉛とを一定の配合
にて調合撹拌し、約５トン／cm2の圧力にてロール
圧延する。その後、造粒機によつて粉砕してか粒
合剤を精製し、次にこれを所定量採取し、約８ト
ン／cm2の圧力にてリング状に予備成型した。正極
合剤１の３個を鉄にニツケルメツキ処理した正極
ケース２内にその内壁２ａにそつて積み重ね、次
に正極合剤１の中空部に、第２図に示すセンター
ピン３を嵌通する。この際の特長は中心部に孔径
ｄが1.0〜6.0ｍ／ｍの貫通した脱気孔５があけら
れていて、これが正極合剤１の圧縮時に残留空気
の排出と、正極ケース２の内底部に密着する作用
をする。次にセンターピン３の外周にそつて摺動
自在な加圧子４により、正極合剤１を、センター
ピン３と、正極ケース２の内壁２ａとの間に約10
トン／cm2の圧力を加え密着させる。この際の加圧
子４先端部には第３図に示す鍔つき傾斜部６か又
は第４図の傾斜部６ａが設けられている。この加
圧子４の傾斜部６，６ａの特長は、傾斜角度
（θ）が100゜〜170゜、傾斜部の幅Ｗが1.0〜8.0ｍ／
ｍの長さを持つ傾斜形状としたことにある。この
加圧子４にて積み重ねられた中空部にセンターピ
ンを嵌通させたリング状正極合剤１の上部を加圧
することにより、第１図に示すような形状を有す
る正極合剤を再成型することを特徴としている。
又、第２図にしめすセンターピン３は先端方向に
向つて細くなる0.01〜0.05のテーパを有し、その
抜き取りを容易にしている。以上の工程を経たの
ち、センターピン３と、加圧子４を抜き取り、正
極ケース２の開口部を内方へカールする。あとは
常法にしたがつて、ケース内で再成型した正極合
剤１の中空部に、第５図で示す如くセパレータ７
と、ゲル状負極合剤８を充填し、硬質合成樹脂か
らなる封口体９と負極端子板１０をともにカール
部へ押圧嵌合し、電池を組立てる。なお、１２は
正極端子板、１３は樹脂チユーブ、１４は外装缶
を示す。 本発明の実施例によつて得られた単１型のアル
カリマンガン電池と、従来処法にて成型し組立て
た同一サイズの電池とをそれぞれ20℃にて保存し
た場合の短絡電流の劣化状態と、放電容量の均一
性とを次表に示す。
どの円筒型アルカリ電池における成型正極合剤の
製法の改良に係り、放電性能の向上を目的とす
る。 これまでの成型正極合剤の製法を円筒型アルカ
リマンガン電池を例にとつて、第６図〜第８図で
説明する。 まず第６図に示すように、二酸化マンガンなど
の正極活物質と、リン状黒鉛やアセチレンブラツ
クなどの電導助剤との混合粉末を、リング状に予
備成型して正極合剤１を形成する。この正極合剤
１の適数個、ここでは３個を正極ケース２内に積
み重ねて挿入する。その後、正極合剤１の中空部
に第７図に示す外径がストレートのセンターピン
３を嵌通し、その外周より先端部が平坦形状をし
たスリープ状加圧子４にて、正極合剤１をその上
部より加圧し、正極ケースの内壁２ａに密着させ
た状態で再成型する。ついで正極合剤１の中空部
に、袋状セパレータを挿入し、その内側に負極活
物質である亜鉛粉末と、アルカリ電解液と、増粘
材とを混練したゲル状の陰極合剤を充填して電池
を組立てていた。 ところが脱気用の貫通孔のないセンターピン５
を中空部に嵌通し、その外周にそつて先端部が平
坦形状の加圧子４にて上部より圧力を加え正極合
剤１を圧縮再成型しても、第８図に示すように、
Ａ，Ｂ，Ｃの順序で正極ケース２の内壁２ａへの
密着性は悪くなる。これは正極合剤１を、正極ケ
ース２内への挿入時にその外径は正極ケース２の
内径よりも若干小さく設計されている一方、正極
合剤１の中空部には、センターピン３が嵌通する
ために正極合剤１の内径よりもセンターピン３の
外径は若干小さく設計されている。そのため次の
関係が常に成立つている。 (A) 正極合剤の外径＜正極ケースの内径 (B) センターピンの外径＜正極合剤の内径 即ちリング状に予備成型され、正極ケース２の
内壁２ａに沿つて積み重ねた正極合剤１は、前記
(A)、(B)の関係から各部に多くの空隙を含んだ状態
にある。このような正極合剤１にその上部より外
径がストレートなセンターピン３を嵌通し、ピン
３の外周にそつてスリーブ状加圧子４にて圧力を
加えて圧縮すると、リング状に予備成型された正
極合剤１は一時破壊し、この後上部よりの圧力に
よつてセンターピン３と正極ケース２の内壁２ａ
との間で圧縮されて再成型される。しかし、予備
成型した正極合剤１の積み重ねた数、即ち加圧子
４の先端部と、正極ケース２の底部の距離が増す
に従つて、一方向からの圧力を加える場合は、第
８図のＡ，Ｂ，Ｃの順序で次第に合剤の成型密度
が小さくなる。以上の工程を経た後、正極合剤１
の中空部より、センターピン３を先に抜き取り、
その後に加圧子４を抜き取ると、この際に加圧子
４が当接していた合剤加圧面は、フラツトで高密
度の状態にあり、センターピン３と、正極ケース
２の内壁２ａに一番良く密着していて、センター
ピン３の抜き取りと共に、正極合剤１のＡ部分に
おいて、再成型した合剤の割れや欠けを発生し易
い。 また前述した(A)と(B)の関係からわかる空隙部を
小さくする意味からも、センターピン３の外径は
出来るかぎり、正極合剤１の内径寸法に近くなる
よう設計して正極合剤１の中空部に嵌通し、加圧
子４にて上方より圧力を加え、正極合剤１を圧縮
する場合には、予備成型した合剤とセンターピン
とが平行して合剤中の残留空気の排出が不充分な
ため、Ｂ，Ｃ部における正極合剤粒子相互の結合
が著しく悪くなる。また場合によつてはセンター
ピン３を加圧された残留空気が押し上げ、合剤粉
末が正極ケース２の内底部に付着し易くなる。こ
の場合Ｂ，Ｃ部は陥没状態となる。このような状
態で、セパレータを合剤中空部に挿入しゲル状の
負極合剤を充填し、電解液を注入するとＢ，Ｃ部
の正極合剤１は電解液を吸収して膨潤し、それに
伴つて合剤粒子間の接触が悪くなり、かつ正極ケ
ース２の内壁２ａとの間にもすきまが生じ内部抵
抗の増大となる。また前述の工程を経たのちに、
次工程にて合剤中空部に残存している微量の合剤
を排出するために正極ケース２を上下に180゜反転
する方法もある。この時に正極合剤１に割れや欠
け等がある場合はこれらが脱落して充填量にバラ
ツキが生じ、放電容量の不均一化を高めることに
なる。 本発明は、予備成型したリング状の正極合剤１
を、適数個積み重ね、好ましくは正極ケース２の
内壁２ａにそつてケース２内に挿入する。その後
正極合剤１の中空部に、一定の力が加わつた場合
に上下に摺動し、かつ中心部には貫通した脱気孔
５をもつセンターピン３（第１図、第２図参照）
を嵌通し、次にセンターピン３の外周にそつて先
端部が合剤１の内周部に向つて傾斜した傾斜部６
を有した加圧子４（第１図、第３図参照）にて、
正極合剤１の上部より圧力を加え、貫通した脱気
孔５をもつセンターピン３と、正極ケース２の内
壁２ａとの間に位置した正極合剤１を圧縮し、正
極ケース２の内壁２ａに密着させて再成型するこ
とにより、前述した従来の欠点を解消したもので
ある。 以下実施例を図によつて詳しく説明する。 二酸化マンガンと、リン状黒鉛とを一定の配合
にて調合撹拌し、約５トン／cm2の圧力にてロール
圧延する。その後、造粒機によつて粉砕してか粒
合剤を精製し、次にこれを所定量採取し、約８ト
ン／cm2の圧力にてリング状に予備成型した。正極
合剤１の３個を鉄にニツケルメツキ処理した正極
ケース２内にその内壁２ａにそつて積み重ね、次
に正極合剤１の中空部に、第２図に示すセンター
ピン３を嵌通する。この際の特長は中心部に孔径
ｄが1.0〜6.0ｍ／ｍの貫通した脱気孔５があけら
れていて、これが正極合剤１の圧縮時に残留空気
の排出と、正極ケース２の内底部に密着する作用
をする。次にセンターピン３の外周にそつて摺動
自在な加圧子４により、正極合剤１を、センター
ピン３と、正極ケース２の内壁２ａとの間に約10
トン／cm2の圧力を加え密着させる。この際の加圧
子４先端部には第３図に示す鍔つき傾斜部６か又
は第４図の傾斜部６ａが設けられている。この加
圧子４の傾斜部６，６ａの特長は、傾斜角度
（θ）が100゜〜170゜、傾斜部の幅Ｗが1.0〜8.0ｍ／
ｍの長さを持つ傾斜形状としたことにある。この
加圧子４にて積み重ねられた中空部にセンターピ
ンを嵌通させたリング状正極合剤１の上部を加圧
することにより、第１図に示すような形状を有す
る正極合剤を再成型することを特徴としている。
又、第２図にしめすセンターピン３は先端方向に
向つて細くなる0.01〜0.05のテーパを有し、その
抜き取りを容易にしている。以上の工程を経たの
ち、センターピン３と、加圧子４を抜き取り、正
極ケース２の開口部を内方へカールする。あとは
常法にしたがつて、ケース内で再成型した正極合
剤１の中空部に、第５図で示す如くセパレータ７
と、ゲル状負極合剤８を充填し、硬質合成樹脂か
らなる封口体９と負極端子板１０をともにカール
部へ押圧嵌合し、電池を組立てる。なお、１２は
正極端子板、１３は樹脂チユーブ、１４は外装缶
を示す。 本発明の実施例によつて得られた単１型のアル
カリマンガン電池と、従来処法にて成型し組立て
た同一サイズの電池とをそれぞれ20℃にて保存し
た場合の短絡電流の劣化状態と、放電容量の均一
性とを次表に示す。
【表】
この表からも明らかな如く本発明によつて製造
された電池は、20℃保存における電流値が高く、
かつ特性劣化が少なく従来のものより優れている
ことがわかる。また正極合剤の割れ、欠けによる
目減がなくなり、放電容量のバラツキが少ないこ
とも特長である。本発明は、前述のような製法に
て構成され、予め成型されたリング状の正極合剤
は密度も均一化しているが、正極ケース内での再
成時には加圧子が直接当接する部分の充填密度が
高く、下部に行くにしたがつて低く、かつ脆くな
る欠点を持つていたが、残留空気排出用のために
センターピンの中心部に脱気用の貫通孔をあける
と共に、加圧子の先端部に一部傾斜を有する形状
を設けることにより圧縮再成型された正極合剤
は、正極ケースの内壁に隙間なく圧着する。その
結果、正極合剤の膨潤に基づく、合剤粒子間の接
触不良や正極合剤の割れ、欠け等による合剤の目
減がなくなり、短絡電流の増大と均一な放電容量
を得ることができた。
された電池は、20℃保存における電流値が高く、
かつ特性劣化が少なく従来のものより優れている
ことがわかる。また正極合剤の割れ、欠けによる
目減がなくなり、放電容量のバラツキが少ないこ
とも特長である。本発明は、前述のような製法に
て構成され、予め成型されたリング状の正極合剤
は密度も均一化しているが、正極ケース内での再
成時には加圧子が直接当接する部分の充填密度が
高く、下部に行くにしたがつて低く、かつ脆くな
る欠点を持つていたが、残留空気排出用のために
センターピンの中心部に脱気用の貫通孔をあける
と共に、加圧子の先端部に一部傾斜を有する形状
を設けることにより圧縮再成型された正極合剤
は、正極ケースの内壁に隙間なく圧着する。その
結果、正極合剤の膨潤に基づく、合剤粒子間の接
触不良や正極合剤の割れ、欠け等による合剤の目
減がなくなり、短絡電流の増大と均一な放電容量
を得ることができた。
第１図は本発明の実施例によつて正極ケース内
で再成型した正極合剤を示す図、第２図はその成
型に用いたセンターピンの先端部を示す断面図、
第３図はその成型に用いた加圧子の先端形状を示
す断面図、第４図は加圧子の別の例を示す部分断
面図、第５図は第１図に示した正極部を用いて完
成させた円筒型アルカリマンガン電池の半截側面
図、第６図は予備成型したリング状正極合剤を示
す図、第７図は従来の製法で用いられたセンター
ピンと加圧子を示す図、第８図は従来の正極ケー
ス内で再成型された正極部を示す断面図である。 １……予備成型されたリング状正極合剤、２…
…正極ケース、２ａ……正極ケースの内壁、３…
…センターピン、４……加圧子、５……センター
ピンを貫通した脱気孔、６……鍔つき傾斜部、６
ａ……傾斜部。
で再成型した正極合剤を示す図、第２図はその成
型に用いたセンターピンの先端部を示す断面図、
第３図はその成型に用いた加圧子の先端形状を示
す断面図、第４図は加圧子の別の例を示す部分断
面図、第５図は第１図に示した正極部を用いて完
成させた円筒型アルカリマンガン電池の半截側面
図、第６図は予備成型したリング状正極合剤を示
す図、第７図は従来の製法で用いられたセンター
ピンと加圧子を示す図、第８図は従来の正極ケー
ス内で再成型された正極部を示す断面図である。 １……予備成型されたリング状正極合剤、２…
…正極ケース、２ａ……正極ケースの内壁、３…
…センターピン、４……加圧子、５……センター
ピンを貫通した脱気孔、６……鍔つき傾斜部、６
ａ……傾斜部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 予備成型によつて形成されたリング状正極合
剤の複数個を積み重ねて正極ケース内に挿入し、
各リング状正極合剤の中空部に脱気孔を有したセ
ンターピンを嵌通させた後、前記リング状正極合
剤の内周部に向つて傾斜する傾斜部を先端に有し
たスリーブ状加圧子によつて前記リング状正極合
剤を前記センターピンと正極ケースとの間で加圧
再成型することを特徴とする円筒型アルカリ電池
の製造法。 ２ 前記センターピンがその先端部に先端にゆく
に従つて径小となるテーパを外周に有している特
許請求の範囲第１項に記載の円筒型アルカリ電池
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55120040A JPS5744975A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Manufacture of cylindrical type alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55120040A JPS5744975A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Manufacture of cylindrical type alkaline battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5744975A JPS5744975A (en) | 1982-03-13 |
| JPS636992B2 true JPS636992B2 (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=14776407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55120040A Granted JPS5744975A (en) | 1980-08-29 | 1980-08-29 | Manufacture of cylindrical type alkaline battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5744975A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60121266U (ja) * | 1984-01-24 | 1985-08-15 | 松下電器産業株式会社 | 細形リチウム電池 |
| JP7586571B2 (ja) * | 2022-03-16 | 2024-11-19 | 株式会社アイシン | 車両用ドアロックシステム |
-
1980
- 1980-08-29 JP JP55120040A patent/JPS5744975A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5744975A (en) | 1982-03-13 |
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