JP2003017010A

JP2003017010A - アルカリ乾電池

Info

Publication number: JP2003017010A
Application number: JP2001199763A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hikata; 誠一日方
Original assignee: Toshiba Battery Co Ltd
Current assignee: FDK Twicell Co Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】正極活物質の含有率を向上させてアルカリ乾
電池の高容量化を達成し、かつ貯蔵後の重負荷特性の低
下を防止することを目的とする。【解決手段】正極端子を兼ねる有底円筒の正極缶と、
その正極缶内に配置された中空円筒状の正極合剤と、有
底円筒状のセパレータを介して前記正極合剤の中空部に
充填されたゲル状亜鉛負極とを備えるアルカリ乾電池に
おいて、前記正極缶として、予め両面にニッケルメッキ
層を形成させた冷間圧延鋼板材の一方の面にニッケル−
コバルト合金メッキ層を形成し、その面が内面になるよ
うにプレス絞りしごき加工した缶を使用したことを特徴
とするアルカリ乾電池である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、性能改善して重負
荷用途に適するようにしたアルカリ乾電池に関する。

【０００２】

【従来の技術】ノート型パソコン、ＣＤプレーヤ、ＭＤ
プレーヤ、液晶テレビ等の携帯用ＡＶ機器、携帯電話な
どのように超重負荷あるいは重負荷の用途が最近のアル
カリ乾電池に要求されてきている。かかる乾電池におい
て、その正極缶は、鋼板の両面に予めニッケルメッキを
施したものをプレス絞りしごき加工するか、鋼板のみで
絞り加工した後ニッケルメッキを施し、それぞれ内面に
黒鉛粉末を主成分とする導電性被膜を形成させたものが
使用されており、これにより正極合剤と正極缶との接触
抵抗を低減させ、重負荷特性を改善している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところでアルカリ乾電
池において高容量化を実現させるためには、正極合剤中
の二酸化マンガン含有率を増加させなければならず、必
然的に導電剤の黒鉛粉末の含有率が低くなる。このこと
は、正極合剤と正極缶との接触抵抗を増大させ、短絡電
流の低下や重負荷特性を低下させる原因となる。この対
策として、上記したように正極缶の内面に導電性被膜を
形成させることが行なわれているが、このような高容量
化電池は、貯蔵後、特に高温貯蔵後に重負荷特性が低下
するという問題がある。本発明は上記問題に対処してな
されたもので、アルカリ乾電池の高容量化を達成し、か
つ貯蔵後の重負荷特性の低下を防止することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、正極端
子を兼ねる有底円筒の正極缶と、その正極缶内に配置さ
れた中空円筒状の正極合剤と、有底円筒状のセパレータ
を介して前記正極合剤の中空部に充填されたゲル状亜鉛
負極とを備えるアルカリ乾電池において、前記正極缶と
して、予め両面にニッケルメッキ層を形成させた冷間圧
延鋼板材の一方の面にニッケル−コバルト合金メッキ層
を形成し、その面が内面になるようにプレス絞りしごき
加工した缶を使用したことを特徴とするアルカリ乾電池
である。

【０００５】第２の本発明は、正極端子を兼ねる有底円
筒の正極缶と、その正極缶内に配置された中空円筒状の
正極合剤と、有底円筒状のセパレータを介して前記正極
合剤の中空部に充填されたゲル状亜鉛負極とを備えるア
ルカリ乾電池において、前記正極缶として、予め両面に
ニッケルメッキ層の上にコバルトメッキ層を形成させた
冷間圧延鋼板材を加熱処理してニッケルメッキ層とコバ
ルトメッキ層との間にニッケル−コバルト合金メッキ層
を形成させ、この鋼板をプレス絞りしごき加工して作製
した缶を使用したことを特徴とするアルカリ乾電池であ
る。

【０００６】また、第３の本発明は、正極端子を兼ねる
有底円筒の正極缶と、その正極缶内に配置された中空円
筒状の正極合剤と、有底円筒状のセパレータを介して前
記正極合剤の中空部に充填されたゲル状亜鉛負極とを備
えるアルカリ乾電池において、前記正極缶として、冷問
圧延鋼板材の一方の面にニッケルメッキ層を形成させ、
もう一方の面にニッケル−コバルト合金メッキ層を形成
させ、ニッケル−コバルト合金メッキ層が内面になるよ
うにプレス絞りしごき加工した缶を使用したことを特徴
とするアルカリ乾電池である。

【０００７】また、上記第１ないし第３の本発明におい
て、前記正極合剤に含まれる正極活物質として、コバル
ト化合物でコーティングしたオキシ水酸化ニッケルを使
用することが望ましい。

【０００８】さらに、上記第１ないし第３の本発明にお
いて、前記正極缶の内面には、黒鉛粉末を主成分とする
導電性被膜が形成されていることが望ましい。

【０００９】さらに上記第１ないし第３の本発明におい
て、正極合剤中の黒鉛粉末含有率が８質量％以下である
ことが望ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明のアルカリ乾電池は、正極
缶及び正極合剤を改良することによって高容量化した乾
電池において高温貯蔵後の重負荷特性を改善したもので
ある。すなわち、本発明は、正極端子を兼ねる有底円筒
の正極缶と、その正極缶内に配置された中空円筒状の正
極合剤と、有底円筒状のセパレータを介して前記正極合
剤の中空部に充填されたゲル状亜鉛負極とを備えるアル
カリ乾電池において、前記正極缶として、予め表面にメ
ッキ層を形成させた冷間圧延鋼板材をプレス絞りしごき
加工した缶を使用したことを特徴とする。そして、この
鋼板表面のメッキ層としては、（１）冷間圧延鋼板の両表面に、ニッケルメッキ層を
形成し、さらに内側表面にニッケル−コバルト合金メッ
キ層を形成したもの（２）冷間圧延鋼板の両表面に、ニッケルメッキ層の
上にコバルトメッキ層を形成させ、次いでこれを加熱処
理してニッケルメッキ層とコバルトメッキ層との問にニ
ッケル−コバルト合金メッキ層を形成させたもの（３）冷間圧延鋼板の外表面となる表面にニッケルメ
ッキ層を形成させ、内表面となるもう一方の面にニッケ
ル−コバルト合金メッキ層を形成させたものを採用する
ことができる。

【００１１】本発明において、プレス絞りしごき加工と
は、鋼板を金型を用いたプレスにより絞り加工する際
に、金型の雄型と雌型との間隙を被加工鋼板の板厚程度
とし、プレスにより絞り加工する際に、雄型に接する鋼
板表面に擦過キズが形成されるように行う加工をいう。
その擦過キズによる鋼板表面の粗面度は、ＪＩＳの規格
Ｂ０６０１−１９９４に規定されている「十点平均粗
さ」を用いた。この表面粗さの測定方法は、触針の先端
半径を２μｍ±２５％以内とし、この触針を電池端子面
に接触させて、０．７ｍＮ以下の荷重、毎秒０．１ｍｍ
の一定速度の条件下で１ｍｍ移動させたときの粗さを測
定する方法である。本発明においては、この方法によっ
て測定して、２〜５μｍの程度のものが適している。

【００１２】上記メッキ層構成（１）の本発明のアルカ
リ乾電池で使用する正極缶は、その内面に形成されたニ
ッケル−コバルト合金メッキが、プレス絞りしごき加工
時に発生した非常に細かいひび割れによって凹凸面を構
成するので、正極合剤や導電性被膜との接触面積が大き
くなり、電池内部抵抗を低減させる。一方、ニッケル−
コバルト合金メッキ層の下には更にニッケルメッキ層が
形成されているので、これらの層がひび割れしても鉄の
下地が露出することが少ない。したがって、高温貯蔵し
た際の鉄の酸化により、正極合剤や導電性被膜との接触
抵抗が大きくなることがなく、高温貯蔵後の重負荷特性
の劣化が小さい。

【００１３】また、上記メッキ層構成（２）のアルカリ
乾電池で使用する正極缶も、その内面に形成されたコバ
ルトメッキ層にプレス絞りしごき加工時に細かいひび割
れが発生し、凹凸面を構成する。この場合はニッケルメ
ッキ層とコバルトメッキ層との間にニッケル−コバルト
合金メッキ層が形成されているので、メッキの結晶が緻
密になり、硬度が高くなって、ひび割れの間隔が一層密
になる。そのため正極合剤や導電性被膜との接触面積が
大きくなるとともに、正極合剤の密着性が向上し、電池
の内部抵抗をさらに低減させることができる。またこの
場合もひび割れしたコバルトメッキ層の下には更にニッ
ケル−コバルト合金メッキ層が形成されているので、コ
バルトメッキ層がひび割れしても鉄の下地が露出するこ
とがなく、高温貯蔵後の重負荷特性の劣化を阻止するこ
とができる。

【００１４】次ぎにメッキ層構成（３）のアルカリ乾電
池で使用する正極缶も、内面に形成されたニッケル−コ
バルト合金メッキ層にプレス絞りしごき加工時に細かい
ひび割れが発生し、凹凸面を構成する。この場合、ニッ
ケル−コバルト合金メッキ層は硬度が高いので、ひび割
れの間隔が密になり、そのため正極合剤や導電性被膜と
の接触面積が大きくなるとともに正極合剤の密着性が向
上し、電池の内部抵抗を低減させる。ニッケル−コバル
ト合金メッキ層の硬度が高いため、ひび割れはこのメッ
キ層のごく表層部にのみ発生し、ひび割れによって鉄の
下地が露出することがない。したがって、上記の発明同
様に高温貯蔵後の重負荷特性の劣化を阻止することがで
きる。

【００１５】本発明においては、上記正極缶に用いる冷
間圧延鋼板の表面に特定の層構成を有するメッキ層を構
成して、プレス絞り加工時に表面を粗面化して正極合剤
との接触面積を増加させ、内部抵抗を低減化するととも
に、正極合剤として、コバルト化合物でコーティングし
たオキシ水酸化ニッケルを用いることによりさらに接触
抵抗を低減化するものである。また、本発明における正
極缶の内面には、さらに黒鉛粉末を主成分とする導電性
被膜を形成することによってさらに接触抵抗が減少させ
ることもできる。その結果、正極合剤中の黒鉛粉末含有
量を８質量％以下に減量して、その分コバルト化合物で
コーティングしたオキシ水酸化ニッケルの量を増加させ
ることができ、高容量化を達成できる。なお、本発明に
おいては、黒鉛粉末を完全に排除することは内部抵抗の
増加が著しいため現実的でなく、少なくとも３質量％程
度は添加することが望ましい。

【００１６】

【実施例】以下、本発明の実施例について詳細に説明す
る。（実施例１）まず、予め両面に厚さ１〜２μｍのニッケ
ルメッキ層を形成させた冷間圧延鋼板材の一方の面に更
に厚さ１〜２μｍのニッケル−コバルト合金メッキ層を
形成させた。このニッケル−コバルト合金メッキ層の形
成は、硫酸ニッケル２４０ｇ／ｌ、塩化ニッケル４５ｇ
／ｌ、硫酸コバルト１５ｇ／ｌ、ホウ酸３０ｇ／ｌおよ
びホルマリン２．５ｍｌ／ｌを含有し、ＰＨ４．０、浴
温５５℃のワイズベルグ浴で処理して行なった。

【００１７】この鋼板を用いて、ニッケル−コバルト合
金メッキ層面が内側になるように、有底の円筒型にプレ
ス絞りしごき加工して正極缶を形成した。この正極缶の
メッキ層の構成を図２に示す。この図に示されるよう
に、正極缶の鋼板９には厚さ１〜２μｍのニッケルメッ
キ層１０が形成され、その上に、缶内側になる面に厚さ
１〜２μｍのニッケル−コバルト合金メッキ層１１が形
成されている。

【００１８】このように形成した正極缶の内面に、開口
部のガスケットと接する部分を除いて黒鉛粉末を主成分
とする導電性被膜を形成した。導電性被膜の塗布方法
は、黒鉛粉末を主成分とする導電性塗料をメチルエチル
ケトン等の低沸点有機溶剤にて希釈し、スプレーガンに
よって霧状に正極缶内面に塗布することによって行な
い、正極缶開口部のガスケットに接する部分には塗布し
ないようにする。導電塗料をスプレーガンにて塗布した
後、乾燥機にて溶剤を蒸発させる。残った導電膜の厚さ
は１〜１０μｍ程度が望ましい。この正極缶のメッキ層
の構成を図３に示す。図３において１２は導電性被膜で
ある。

【００１９】図３に示す導電性被膜が形成された正極缶
を用いて、図１に示すＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）ア
ルカリ乾電池を組み立てた。この図１において、１は前
記の方法で製造した正極端子を兼ねる有底円筒形の正極
缶であり、前記したように、この正極缶の内面側には厚
さ１〜２μｍのニッケルメッキ層が形成され、その上に
厚さ１〜２μｍのニッケル−コバルト合金メッキ層が形
成され、更にその上に導電性被膜が形成されている。

【００２０】この正極缶内には円筒状に加圧成形した３
個の正極合剤２が分割充填されている。正極合剤２はコ
バルト化合物でコーティングしたオキシ水酸化ニッケル
１２０重量部、黒鉛粉末１０．５重量部、アルカリ電解
液６．０重量部を混合し、これを成形型を用いて所定の
圧力で中空円筒状に加圧成形したものであり、放電容量
の高容量化のために正極合剤２中の黒鉛粉末含有率は８
質量％となっている。また、正極合剤２の中空部にはビ
ニロン及びＰＶＡ繊維の不織布からなる有底円筒状のセ
パレータ３が配置されている。このセパレータ３を介し
て、無汞化亜鉛合金粉末、アルカリ電解液及びゲル化剤
としてのポリアクリル酸からなるゲル状亜鉛負極４が充
填されている。ゲル状亜鉛負極４内には真鉄製の負極集
電棒５が、その先端部をゲル状負極４に差し込むように
して装着されている。負極集電棒５の上部外周及び正極
缶１の上部内周面には二重環状のポリアミド樹脂からな
る絶縁ガスケツト６が配設されている。また、絶縁ガス
ケット６の二重環状部の間にはリング状の金属板７が配
設され、かつ金属板７には負極端子を兼ねる帽子型の金
属封口板８が集電棒５の頭部に当接するように配設され
ている。そして、正極缶１の開口縁を内方に屈曲させる
ことによりガスケット６及び金属封口板８で正極缶１内
を密封口している。

【００２１】（実施例２）その内面に黒鉛粉末を主成分
とする導電性被膜を形成せず、それ以外は実施例１と同
様にして製造した正極缶を用いて、実施例１と同様にし
てＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み
立てた。

【００２２】（比較例１）予め両面に厚さ１〜２μｍの
ニッケルメッキ層を形成させた冷間圧延鋼板材を有底の
円筒形にプレス絞りしごき加工し、内側面に黒鉛粉末を
主成分とする導電性被膜を形成したものを正極缶として
用い、それ以外は実施例１と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ
６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立てた。

【００２３】（比較例２）冷間圧延鋼板材を有底の円筒
形にプレス絞りしごき加工した後で、厚さ１〜２μｍの
ニッケルメッキ層を形成させ、内側面に黒鉛粉末を主成
分とする導電性被膜を形成したものを正極缶として用
い、それ以外は実施例１と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６
形（単３形）アルカリ乾電池を組み立てた。

【００２４】（比較例３）内側面に黒鉛粉末を主成分と
する導電性被膜を形成しないで、それ以外は比較例１と
同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電
池を組み立てた。

【００２５】（比較例４）内側面に黒鉛粉末を主成分と
する導電性被膜を形成しないで、それ以外は比較例２と
同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電
池を組み立てた。

【００２６】（比較例５）正極合剤中に二酸化マンガン
を使用したこと以外は実施例１と同様にしてＪＩＳ規格
ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立てた。

【００２７】（比較例６）内側面に黒鉛粉末を主成分と
する導電性被膜を形成しないで、それ以外は比較例５と
同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電
池を組み立てた。

【００２８】上記のようにして組み立てた実施例１〜
２、比較例１〜６の各ＬＲ６形アルカリ乾電池につい
て、６０℃で０日、１０日及び６０日間貯蔵した後の、
２０℃における内部抵抗と放電容量を調べ、その結果を
表１に示した。内部抵抗（ｍΩ）はそれぞれの電池１０
個を１ｋＨｚの交流抵抗計を用い測定し、それらの平均
値を示した。放電容量はそれぞれの電池１０個について
２Ω連続放電試験を実施し、終止電圧０．９Ｖまでの持
続時間（ｍｉｎ．）の平均値を示した。

【００２９】

【表１】

【００３０】なお、表において、メッキの種類の欄で、
「前メッキ」とは、本発明のプレス絞りしごき加工を行
う前に行うメッキであり、「後メッキ」とは、プレス絞
りしごき加工を行った後に行うメッキである。上記表か
ら明らかなように、実施例１〜２は、比較例１〜６に比
べて、６０℃に６０日間貯蔵しても電池の内部抵抗の増
大が少なく、放電容量の劣化も少ないことが判る。

【００３１】（実施例３）予め両面に厚さ１〜２μｍの
ニッケルメッキ層の上にコバルトメッキ層を形成させた
冷間圧延鋼板材のフープ材に５００〜６００℃の温度を
数時間かけ、ニッケルメッキ層とコバルトメッキ層の間
にニッケル−コバルト合金メッキ層を形成させた。この
鋼板を用いて、有底の円筒形にプレス絞りしごき加工し
て正極缶を形成した。この正極缶のメッキ層の構成を図
４に示す。この図に示されるように、正極缶の鋼板９に
は厚さ１〜２μｍのニッケル−コバルト合金メッキ層１
１が形成され、その上に厚さ１〜２μｍのコバルトメッ
キ層１３が形成されている。

【００３２】このように形成した正極缶の内面に、実施
例１と同様に、開口部のガスケツトと接する部分を除い
て黒鉛粉末を主成分とする導電性被膜を形成した。導電
性被膜の塗布方法は、黒鉛粉末を主成分とする導電性塗
料をメチルエチルケトン等の低沸点有機溶剤にて希釈
し、スプレーガンによって霧状に正極缶内面に塗布する
ことによって行ない、正極缶開口部のガスケットに接す
る部分には塗布しないようにする。導電塗料をスプレー
ガンにて塗布した後、乾燥機にて溶剤を蒸発させる。残
った導電膜の厚さは１〜１０μｍ程度が望ましい。この
正極缶のメッキ層の構成を図５に示す。図５において、
１２は導電性被膜である。図５に示す導電性被膜が形成
された正極缶を用いて、実施例１と同じく図１に示すＪ
ＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立て
た。この電池の正極合剤２中の黒鉛粉末含有率は８質量
％となっている。

【００３３】（実施例４）その内面に黒鉛粉末を主成分
とする導電性被膜を形成せず、それ以外は実施例３と同
様にして製造した正極缶を用いて、実施例３と同様にし
てＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み
立てた。

【００３４】（比較例７）実施例３と同様にして製造し
た正極缶を用いて、それ以外は比較例５と同様にしてＪ
ＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立て
た。

【００３５】（比較例８）その内面に黒鉛粉末を主成分
とする導電性被膜を形成せず、それ以外は比較例７と同
様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池
を組み立てた。上記のようにして組み立てた実施例３〜
４と、前記比較例１〜４、７、８の各ＬＲ６形アルカリ
乾電池について、６０℃で０日、１０日及び６０日間貯
蔵した後の、２０℃における内部抵抗と放電容量を調
べ、その結果を表２に示した。内部抵抗（ｍΩ）はそれ
ぞれの電池１０個を１ｋＨｚの交流抵抗計を用い測定
し、それらの平均値を示した。放電容量はそれぞれの電
池１０個について２Ω連続放電試験を実施し、終止電圧
０．９Ｖまでの持続時間（ｍｉｎ．）の平均値を示し
た。

【００３６】

【表２】

【００３７】上記表から明らかなように、実施例３〜４
は、比較例１〜４、７、８に比べて、６０℃に６０日間
貯蔵しても電池の内部抵抗の増大が少なく、放電容量の
劣化も少ないことが判る。これは、鋼板とコバルトメッ
キ層との問にニッケル−コバルト合金メッキ層が形成さ
れているので、メッキの結晶が緻密になり、硬度が高く
なって、加工時に発生したひび割れの間隔が０．１ｍｍ
以下となり（従来のニッケルメッキのみでは０．２〜
０．５ｍｍ程度）このため正極合剤及び導電性被膜との
接触面積が大きくなるとともに、正極合剤の密着性が向
上したためである。

【００３８】（実施例５）冷間圧延鋼板材の一方の面に
厚さ１〜３μｍのニッケルメッキ層を形成させ、もう一
方の面にニッケル−コバルト合金メッキ層を形成させ
た。このニッケル−コバルト合金メッキ層の形成は、実
施例１と同様にして行なった。この鋼板を用いて、ニッ
ケル−コバルト合金メッキ層面が内側になるように、有
底の円筒形にプレス絞りしごき加工して正極缶を形成し
た。この正極缶のメッキ層の構成を図６に示す。この図
に示されるように、正極缶の鋼板９の一方の面には厚さ
１〜３μｍのニッケルメッキ層１０が形成され、もう一
方の面には厚さ１〜３μｍのニッケル−コバルト合金メ
ッキ層１１が形成されている。このように形成した正極
缶の内面に、開口部のガスケットと接する部分を除いて
黒鉛粉末を主成分とする導電性被膜を形成した。導電性
被膜の塗布方法は、黒鉛粉末を主成分とする導電性塗料
をメチルエチルケトン等の低沸点有機溶剤にて希釈し、
スプレーガンによって霧状に正極缶内面に塗布すること
によって行ない、正極缶開口部のガスケットに接する部
分には塗布しないようにする。導電塗料をスプレーガン
にて塗布した後、乾燥機にて溶剤を蒸発させる。残った
導電膜の厚さは１〜１０μｍ程度が望ましい。この正極
缶のメッキ層の構成を図７に示す。図７において１２は
導電性被膜である。

【００３９】図７に示す導電性被膜が形成された正極缶
を用いて、図１に示すＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）ア
ルカリ乾電池を組み立てた。この図１において、１は前
記の方法で製造した正極端子を兼ねる有底円筒形の正極
缶であり、前記したように、この正極缶の内面側には厚
さ１〜３μｍのニッケル−コバルト合金メッキ層１１が
形成され、その上に導電性被膜１２が形成されている。
正極合剤２中の黒鉛粉末含有率は３質量％である。

【００４０】（実施例６）正極合剤の黒鉛粉末含有率が
５質量％であること以外は、実施例５と同様にしてＪＩ
Ｓ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立て
た。

【００４１】（実施例７）正極合剤の黒鉛粉末含有率が
８質量％であること以外は、実施例５と同様にしてＪＩ
Ｓ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立て
た。

【００４２】（実施例８）正極缶の内面に黒鉛粉末を主
成分とする導電性被膜を形成せず、それ以外は実施例５
と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾
電池を組み立てた。

【００４３】（実施例９）正極缶の内面に黒鉛粉末を主
成分とする導電性被膜を形成せず、それ以外は実施例６
と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾
電池を組み立てた。

【００４４】（実施例１０）正極缶の内面に黒鉛粉末を
主成分とする導電性被膜を形成せず、それ以外は実施例
７と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ
乾電池を組み立てた。

【００４５】（比較例９）予め両面に厚さ１〜３μｍの
ニッケルメッキ層を形成させた冷間圧延鋼板材を有底の
円筒形にプレス絞りしごき加工し、内側面に黒鉛粉末を
主成分とする導電性被膜を形成したものを正極缶として
用い、それ以外は実施例５と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ
６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立てた。

【００４６】（比較例１０）正極合剤の黒鉛漆加率が８
％であること以外は、比較例９と同様にしてＪＩＳ規格
ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立てた。

【００４７】（比較例１１）冷間圧延鋼板材を有底の円
筒形にプレス絞りしごき加工した後で、厚さ１〜３μｍ
のニッケルメッキ層を形成させ、内側面に黒鉛粉末を主
成分とする導電性被膜を形成したものを正極缶として用
い、それ以外は実施例５と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６
形（単３形）アルカリ乾電池を組み立てた。

【００４８】（比較例１２）正極合剤の黒鉛添加率が８
％であること以外は、比較例１１と同様にしてＪＩＳ規
格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立てた。

【００４９】（比較例１３）内面に黒鉛粉末を主成分と
する導電性被膜を形成しないで、それ以外は比較例９と
同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電
池を組み立てた。

【００５０】（比較例１４）内面に黒鉛粉末を主成分と
する導電性被膜を形成しないで、それ以外は比較例１０
と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾
電池を組み立てた。

【００５１】（比較例１５）内面に黒鉛粉末を主成分と
する導電性被膜を形成しないで、それ以外は比較例１１
と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾
電池を組み立てた。

【００５２】（比較例１６）内面に黒鉛粉末を主成分と
する導電性被膜を形成しないで、それ以外は比較例１２
と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾
電池を組み立てた。

【００５３】（比較例１７）実施例５と同様にして製造
した正極缶を用いて、それ以外は比較例５と同様にして
ＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾電池を組み立
てた。

【００５４】（比較例１８）その内面に票鉛粉末を主成
分とする導電性被膜を形成せず、それ以外は比較例１７
と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ乾
電池を組み立てた。

【００５５】上記のようにして組み立てた実施例５〜１
０と、比較例５〜１２の各ＬＲ６形アルカリ乾電池につ
いて、６０℃で０日、１０日及び６０日間貯蔵した後
の、２０℃における内部抵抗と放電容量を調べ、その結
果を表３に示した。内部抵抗（ｍΩ）はそれぞれの電池
１０個を１ｋＨｚの交流抵抗計を用い測定し、それらの
平均値を示した。放電容量はそれぞれの電池１０個につ
いて２Ω連続放電試験を実施し、終止電圧０．９Ｖまで
の持続時間（ｍｉｎ．）の平均値を示した。

【００５６】

【表３】

【００５７】上記表から明らかなように、実施例５〜１
０は、比較例９〜１８に比べて、６０℃に６０日間貯蔵
しても電池の内部抵抗の増大が少なく、放電容量の劣化
も少ないことが判る。これは、実施例５〜１０の電池で
は正極缶の内面にニッケル−コバルト合金メッキ層が形
成されているので、メッキの結晶が緻密になり、硬度が
高くなったため、加工時に発生したひび割れの間隔が
０．１ｍｍ以下となり、このため正極合剤及び導電性被
膜との接触面積が大きくなるとともに、正極合剤の密着
性が向上したためである。なお、正極合剤の黒鉛添加率
を８％より多くしても内部抵抗に対する効果は上がら
ず、一方放電容量は低下する傾向があるので、黒鉛添加
率は８％までが好ましい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のアルカリ
乾電池はいずれも、正極缶及び正極合剤を改良したこと
により、高容量化に伴なう内部抵抗増大の問題や垂負荷
特性低下の問題を解決し、高容量で重負荷特性及び貯蔵
特性に優れたアルカリ乾電池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるアルカリ乾電池の断面
図。

【図２】本発明の実施例における正極缶の層構成図。

【図３】本発明の他の実施例における正極缶の層構成
図。

【図４】本発明の他の実施例における正極缶の層構成
図。

【図５】本発明の他の実施例における正極缶の層構成
図。

【図６】本発明の他の実施例における正極缶の層構成
図。

【図７】本発明の他の実施例における正極缶の層構成
図。

【符号の説明】

１・・・正極缶２・・・正極合剤３・・・セパレータ４・・・ゲル状亜鉛負極５・・・負極集電棒６・・・絶縁ガスケツト７・・・リング状金属板８・・・金属封口板９・・・冷間圧延鋼板材１０・・・ニッケルメッキ層１１・・・ニッケル−コバルト合金メッキ層１２・・・コバルトメッキ層１３・・・黒鉛粉末を主成分とする導電性被膜層

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｍ 6/06 Ｈ０１Ｍ 6/06 ＣＦターム(参考） 5H011 AA03 AA04 CC05 CC06 CC08 DD03 DD05 DD17 DD18 5H017 AA02 AS06 BB08 CC01 EE06 5H024 AA02 AA14 CC02 CC14 CC20 DD02 DD12 DD15 EE01 EE03 FF07 5H050 AA08 AA12 BA04 CA03 CB13 DA02 DA10 DA20 EA01 EA09 FA17 FA18 HA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正極端子を兼ねる有底円筒の正極缶と、そ
の正極缶内に配置された中空円筒状の正極合剤と、有底
円筒状のセパレータを介して前記正極合剤の中空部に充
填されたゲル状亜鉛負極とを備えるアルカリ乾電池にお
いて、前記正極缶として、予め両面にニッケルメッキ層
を形成させた冷間圧延鋼板材の一方の面にニッケル−コ
バルト合金メッキ層を形成し、その面が内面になるよう
にプレス絞りしごき加工した缶を使用したことを特徴と
するアルカリ乾電池。
【請求項２】正極端子を兼ねる有底円筒の正極缶と、そ
の正極缶内に配置された中空円筒状の正極合剤と、有底
円筒状のセパレータを介して前記正極合剤の中空部に充
填されたゲル状亜鉛負極とを備えるアルカリ乾電池にお
いて、前記正極缶として、予め両面にニッケルメッキ層
の上にコバルトメッキ層を形成させた冷間圧延鋼板材を
加熱処理してニッケルメッキ層とコバルトメッキ層との
間にニッケル−コバルト合金メッキ層を形成させ、この
鋼板をプレス絞りしごき加工して作製した缶を使用した
ことを特徴とするアルカリ乾電池。
【請求項３】正極端子を兼ねる有底円筒の正極缶と、そ
の正極缶内に配置された中空円筒状の正極合剤と、有底
円筒状のセパレータを介して前記正極合剤の中空部に充
填されたゲル状亜鉛負極とを備えるアルカリ乾電池にお
いて、前記正極缶として、冷問圧延鋼板材の一方の面に
ニッケルメッキ層を形成させ、もう一方の面にニッケル
−コバルト合金メッキ層を形成させ、ニッケル−コバル
ト合金メッキ層が内面になるようにプレス絞りしごき加
工した缶を使用したことを特徴とするアルカリ乾電池。
【請求項４】前記正極合剤にコバルト化合物でコーティ
ングしたオキシ水酸化ニッケルを使用したことを特徴と
する請求項１ないし請求項３のいずれかに記載のアルカ
リ乾電池。
【請求項５】前記正極缶の内面には、黒鉛粉末を主成分
とする導電性被膜が形成されている請求項１ないし請求
項４のいずれかに記載のアルカリ乾電池。
【請求項６】正極合剤中の黒鉛粉末含有率が８質量％以
下である請求項１ないし請求項５のいずれかに記載のア
ルカリ乾電池。