JPH08148157A - 筒形アルカリ電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 筒形アルカリ電池が落下や振動等の強い衝撃
を受け、ゲル状の負極亜鉛が有底円筒状セパレーターか
ら溢れ出た際、ゲル状の亜鉛負極と正極合剤とを物理的
に遮断することにより、内部ショートを防ぎ、電圧降下
や容量低下を防止することを目的とする。 【構成】 負極活物質として亜鉛粉末または亜鉛合金粉
末からなるゲル状負極亜鉛４を電池の中心部に備えると
ともに、このゲル状負極亜鉛４の外周にセパレーター３
を介して配置された筒状の正極合剤２を備え、前記セパ
レーター３の開口部をガスケット６を介して閉塞してな
る筒形アルカリ電池において、セパレーター３の開口側
の前記筒状の正極合剤２上面を絶縁体９で覆うことによ
り、ゲル状の負極亜鉛４がセパレーター３の開口側から
溢れ出て飛散した場合でも正極合剤２との内部ショート
を防ぎ、電圧降下や容量低下の防止を図ることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、筒形アルカリ電池に関
し、詳しくはゲル状負極亜鉛と一定の形に成型された正
極合剤をセパレーターによって分離する構造を有するア
ルカリ電池において、負極活物質が正極合剤側に飛散し
た場合の正負極の短絡防止に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】筒形アルカリ乾電池では、一般に正極ケ
ースの内側に沿って筒状の正極合剤を圧入して収納し、
この正極合剤の内側にセパレーターを介してゲル状の負
極亜鉛を所定量注入した後、ガスケットや端子板などで
電池開口部を封口する構造がとられている。図２は、従
来のアルカリ乾電池ＬＲ２０の半裁断面図であり、図中
１は正極端子を兼ねる正極ケースである。この正極ケー
ス１には、二酸化マンガンと黒鉛からなる筒状の正極合
剤２が加圧されて収納されている。３は有底円筒状のセ
パレーターで、その内部には亜鉛合金粉末をゲル状アル
カリ電解液に分散、混合した負極亜鉛４が充填されてい
る。５は負極集電子、６は正極ケース１の開口部を密封
するとともにセパレーター３の開口部を閉塞するガスケ
ットで、このガスケット６には負極端子を兼ねる底板７
が前記負極集電子５の頭部に溶接されて、金属製ワッシ
ャー８とともに配置されている。そして前記正極ケース
１の開口部を内側にかしめることにより封口されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構造では、落下や振動などの強い衝撃を受けたとき
に、セパレーター開口部とガスケットの接触部から負極
活物質であるゲル状負極亜鉛が飛散して正極合剤に到達
し、内部ショートによる電圧降下や容量低下を起こすと
いう問題がある。

【０００４】そこで、ガスケットのセパレーター開口部
と接する側の周辺部にスカート部や断面逆Ｖ字状部を設
けることにより、セパレーターの開口部をこの内面に沿
って内側に絞って密着させて遮断する方法などが採用さ
れている（例えば、特開平１ー２２５０６１号公報，特
開昭６２ー２７４５４９号公報）。

【０００５】しかし、これらの方法はスカート部や断面
逆Ｖ字状部を設けることにより電池内部の有効容積が減
少し、活物質の充填量の減少による容量低下を招くので
得策ではない。

【０００６】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
ので、負極活物質であるゲル状負極亜鉛が正極合剤側に
飛散しても内部ショートによる電圧降下や容量低下を防
止できる筒形アルカリ電池を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の筒形アルカリ電池は負極活物質として亜鉛
粉末または亜鉛合金粉末からなるゲル状負極亜鉛を電池
の中心部に備えるとともに、この負極の外周部に有底円
筒状セパレーターを介して配置された筒状の正極合剤を
備え、前記セパレーターの開口部をガスケットを介して
閉塞してなる筒形アルカリ電池であって、セパレーター
の開口側の前記筒状の正極合剤上面を絶縁体で覆ったこ
とを特徴とする。

【０００８】この場合、前記絶縁体は吸液性であること
が好ましい。

【０００９】

【作用】本発明の構成により、正極の密閉性が向上し、
負極活物質であるゲル状負極亜鉛が飛散して正極合剤に
到達することによって起こる内部ショートを防ぎ、電圧
降下や、容量低下の防止を図ることができ、さらに電池
内容積を電気容量的に有効に利用することが可能とな
る。また、絶縁体に吸液性の高いものを使用することに
より、従来の電解液量より多くの電解液を含ませること
ができ、強負荷放電特性を向上させることが可能とな
る。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例のアルカリ乾電池につ
いて図により説明する。 （実施例１）図１は、本発明の一実施例の封口部付近の
半裁断面の拡大図であって、前記従来例と同一部材には
同一符号を付して、前記従来例の説明と重複する説明は
省略した。

【００１１】本実施例では、筒状の正極合剤２の上面を
図示のように絶縁体９によって覆うようにして、アルカ
リ乾電池ＬＲ２０を構成した。

【００１２】このようなアルカリ乾電池ＬＲ２０を構成
するには、正極ケース１内の内側に沿って、筒状の正極
合剤２を圧入した後、その上面部分を覆う絶縁体９とし
てポリエチレン製のシート膜で覆い、この正極合剤２の
内側に有底円筒状セパレーター３を介して電解液を所定
量注入する。注液した電解液を前記正極合剤２とセパレ
ーター３に吸収させた後、ゲル状負極亜鉛４を所定量注
入し、図１に示すアルカリ乾電池ＬＲ２０を構成する。
なお、正極合剤２の上面をポリエチレン製のシート膜で
覆う際、正極合剤２の上面に連なる正極ケース１の内壁
を同時に覆うことがより好ましい。 （実施例２）絶縁体として前記実施例１のポリエチレ製
のシート膜に代え、ビニロンにレーヨンを混用した不織
布からなる絶縁紙を用い、それ以外は前記実施例１と同
様にしてアルカリ乾電池ＬＲ２０を構成した。 （比較例１）正極合剤の上面を絶縁体によって覆わない
こと以外は前記実施例１と同様にしてアルカリ乾電池Ｌ
Ｒ２０を構成した。

【００１３】次に、これらのアルカリ乾電池について、
落下試験および振動試験後の電圧低下品の発生率の評価
を行い、その結果を表１に示した。

【００１４】なお、落下試験は、２０℃において高さ１
ｍの位置から１個の電池につき１０回ずつ落下させ、振
動試験は振幅１０ｍｍ、振動数１６．７Ｈｚで繰り返し
周期１２０秒をおいて６０分間行い、ゲル状負極亜鉛の
正極合剤への飛散による電圧低下品の発生率をそれぞれ
調査した。なお、電圧低下品の評価は、テスト前電圧よ
りも５０ｍＶ以上低下したものを電圧低下品とした。

【００１５】

【表１】

【００１６】この表１に示す結果より明らかなように、
本実施例のように正極合剤の上面を絶縁体によって覆う
ことにより、正極の密閉性を向上させ、負極活物質であ
るゲル状負極亜鉛が飛散し、正極合剤に到達した時に生
じる内部ショートを防ぎ、電圧降下や容量低下の防止を
図ることができた。

【００１７】また、それぞれの電池について電解液の吸
液量と強負荷放電である１Ω定抵抗での放電性能とを調
べ、その結果を表２に示した。なお、表２中、電池の吸
液量（重量）と放電性能は比較例の値を１００として示
した。なお、放電性能は終止電圧０．７５Ｖまでの持続
時間として求めた。

【００１８】

【表２】

【００１９】この表２に示す結果より明かなように、ビ
ニロンにレーヨンを混用した不織布からなる吸液性の絶
縁体で覆った実施例２の電池は不織布が電解液を吸液す
る分だけ電解液量を増量でき、電池の注液量を増やすこ
とができ、強負荷放電性能の向上を図ることができた。
なお、実施例２に使用した絶縁体は、耐アルカリ性で且
つ、吸液性のあるものであれば同様の効果が得られる。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、正極合
剤の上面を絶縁体によって覆うことにより、正負極両活
物質の絶縁性を向上させ、負極活物質であるゲル状負極
亜鉛が飛散して正極合剤に到達したときに生じる内部シ
ョートを防ぎ、電圧降下や容量低下の防止を図ることが
できる。また、絶縁体に吸液性のあるものを使用した
時、電解液の吸液量がアップし、強負荷放電性能の向上
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における筒形アルカリ乾電池Ｌ
Ｒ２０の封口部付近の半裁拡大断面図

【図２】従来のアルカリ乾電池ＬＲ２０の半裁断面図

【符号の説明】

１ 正極ケース ２ 正極合剤 ３ セパレーター ４ ゲル状負極亜鉛 ５ 負極集電体 ６ ガスケット ７ 底板 ８ 金属製ワッシャー ９ 絶縁体

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 負極活物質として亜鉛粉末または亜鉛合
   金粉末からなるゲル状負極亜鉛を電池の中心部に備える
   とともに、この負極の外周部に有底円筒状セパレーター
   を介して配置された筒状の正極合剤を備え、前記セパレ
   ーターの開口部をガスケットを介して閉塞してなる筒形
   アルカリ電池であって、セパレーターの開口側の前記筒
   状の正極合剤上面を絶縁体で覆ったことを特徴とする筒
   形アルカリ電池。
2. 【請求項２】 前記絶縁体が、吸液性である請求項１記
   載の筒形アルカリ電池。