JPH1012245A - アルカリ乾電池の製造方法 - Google Patents
アルカリ乾電池の製造方法Info
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- JPH1012245A JPH1012245A JP15967296A JP15967296A JPH1012245A JP H1012245 A JPH1012245 A JP H1012245A JP 15967296 A JP15967296 A JP 15967296A JP 15967296 A JP15967296 A JP 15967296A JP H1012245 A JPH1012245 A JP H1012245A
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- Japan
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- positive electrode
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- electrode mixture
- dry battery
- alkaline dry
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高容量アルカリ乾電池の効率の良い製造方法
を提供する。 【解決手段】 二酸化マンガン、カーボンおよび３９重
量％以上、４８重量％以下の水酸化カリウム水溶液から
なる正極合剤２を加圧成形後、セパレータ４および前記
正極合剤２に３０重量％以上、３８重量％以下の水酸化
カリウム水溶液を注入し、全電池内水酸化カリウム水溶
液濃度を３５重量％以上、４５重量％以下とする。ま
た、前記正極合剤２の加圧成形後の密度は３．４ｇ／ｃ
ｍ3 以上となるアルカリ乾電池の製造方法を提供する。 【効果】 正極合剤２の割れ欠けの発生を低減し、電解
液の含浸時間を短縮できるため、高容量のアルカリ乾電
池を、歩留り良く製造することができる。
を提供する。 【解決手段】 二酸化マンガン、カーボンおよび３９重
量％以上、４８重量％以下の水酸化カリウム水溶液から
なる正極合剤２を加圧成形後、セパレータ４および前記
正極合剤２に３０重量％以上、３８重量％以下の水酸化
カリウム水溶液を注入し、全電池内水酸化カリウム水溶
液濃度を３５重量％以上、４５重量％以下とする。ま
た、前記正極合剤２の加圧成形後の密度は３．４ｇ／ｃ
ｍ3 以上となるアルカリ乾電池の製造方法を提供する。 【効果】 正極合剤２の割れ欠けの発生を低減し、電解
液の含浸時間を短縮できるため、高容量のアルカリ乾電
池を、歩留り良く製造することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は粉状正極合剤を用い
るアルカリ乾電池の高容量化と製造の高効率化に関する
ものである。
るアルカリ乾電池の高容量化と製造の高効率化に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯用電子機器やコードレス電子
機器等の電源として、電池の高容量化への要求が高まっ
てきている。この電池の高容量化には、従来より電池の
体積的な制約があるなかで、正極、負極の活物質の充填
量を多くすることが考えられてきた。例えば正極合剤に
ついては結着剤を用いずにリング状に成形し、高密度化
することが一般的になっている。しかしながら、結着剤
を用いていないため、正極合剤の成形性、形状安定性を
確保することは困難であり、また、高密度化された正極
合剤に短時間で高粘度の電解液を含浸させることも困難
であった。
機器等の電源として、電池の高容量化への要求が高まっ
てきている。この電池の高容量化には、従来より電池の
体積的な制約があるなかで、正極、負極の活物質の充填
量を多くすることが考えられてきた。例えば正極合剤に
ついては結着剤を用いずにリング状に成形し、高密度化
することが一般的になっている。しかしながら、結着剤
を用いていないため、正極合剤の成形性、形状安定性を
確保することは困難であり、また、高密度化された正極
合剤に短時間で高粘度の電解液を含浸させることも困難
であった。
【０００３】正極合剤の成形性を良くするためには正極
合剤のバインダーとして架橋型ポリアクリル酸ソーダを
用い、正極合剤を筒形に成形するときに割れや欠けが発
生するのを防止する技術がある。これに関しては、例え
ば特開昭５７−１５２６７４号の明細書中に述べられて
いる。しかしながら、この方法では、限られた電池内容
積の一部を電池反応に関与しないバインダーに費やすこ
とになり、高容量化を行う上で問題となるだけでなく、
電池に使用する材料の種類を増やすことにもなり、製造
コストの増加要因にもなるものである。
合剤のバインダーとして架橋型ポリアクリル酸ソーダを
用い、正極合剤を筒形に成形するときに割れや欠けが発
生するのを防止する技術がある。これに関しては、例え
ば特開昭５７−１５２６７４号の明細書中に述べられて
いる。しかしながら、この方法では、限られた電池内容
積の一部を電池反応に関与しないバインダーに費やすこ
とになり、高容量化を行う上で問題となるだけでなく、
電池に使用する材料の種類を増やすことにもなり、製造
コストの増加要因にもなるものである。
【０００４】また、加圧成形した正極合剤への電解液の
含浸は、従来より、電解液を添加したあと長時間放置す
ることにより行われていた。この電解液の含浸を促進さ
せるために、正極缶に正極合剤を収納した後、過剰な電
解液を注入し、それら全体を加熱して電解液を正極合剤
に含浸させた後、余剰の電解液を取り除くこと等の技術
がある。これに関しては、例えば特開昭５７−１４８８
７９号の明細書中に述べられている。しかしながらこの
含浸方法では、加熱と電解液の除去工程が増え、また、
余剰の電解液の処理工程も必要となり、製造工程が煩雑
になる問題点があった。
含浸は、従来より、電解液を添加したあと長時間放置す
ることにより行われていた。この電解液の含浸を促進さ
せるために、正極缶に正極合剤を収納した後、過剰な電
解液を注入し、それら全体を加熱して電解液を正極合剤
に含浸させた後、余剰の電解液を取り除くこと等の技術
がある。これに関しては、例えば特開昭５７−１４８８
７９号の明細書中に述べられている。しかしながらこの
含浸方法では、加熱と電解液の除去工程が増え、また、
余剰の電解液の処理工程も必要となり、製造工程が煩雑
になる問題点があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、正極合剤を筒形に成形するときに割れや欠けが発生
することを防止し、また、正極合剤に電解液を短時間で
含浸することができるようにして、歩留りが良く、生産
性の高いアルカリ乾電池の製造方法を提供しようとする
ものである。
は、正極合剤を筒形に成形するときに割れや欠けが発生
することを防止し、また、正極合剤に電解液を短時間で
含浸することができるようにして、歩留りが良く、生産
性の高いアルカリ乾電池の製造方法を提供しようとする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題に鑑み
なされたものであり、粉状正極合剤を有するアルカリ乾
電池の製造工程において、二酸化マンガン、カーボンお
よび３９重量％以上、４８重量％以下の水酸化カリウム
水溶液からなる正極合剤を加圧成形後、セパレータおよ
び正極合剤に３０重量％以上、３８重量％以下の水酸化
カリウム水溶液を注入し、全電池内水酸化カリウム水溶
液濃度を３５重量％以上、４５重量％以下とする。ま
た、上述した正極合剤の加圧成形後の密度が３．４ｇ／
ｃｍ3 以上となるアルカリ乾電池の製造方法を用いて上
記課題を解決する。
なされたものであり、粉状正極合剤を有するアルカリ乾
電池の製造工程において、二酸化マンガン、カーボンお
よび３９重量％以上、４８重量％以下の水酸化カリウム
水溶液からなる正極合剤を加圧成形後、セパレータおよ
び正極合剤に３０重量％以上、３８重量％以下の水酸化
カリウム水溶液を注入し、全電池内水酸化カリウム水溶
液濃度を３５重量％以上、４５重量％以下とする。ま
た、上述した正極合剤の加圧成形後の密度が３．４ｇ／
ｃｍ3 以上となるアルカリ乾電池の製造方法を用いて上
記課題を解決する。
【０００７】本発明の製造方法によると、結着剤の添加
なしで正極合剤の割れや欠けが防止され、また、電解液
の含浸時間の短縮が図れる。
なしで正極合剤の割れや欠けが防止され、また、電解液
の含浸時間の短縮が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例について図
１および図２を参照して説明する。図１は本発明の一例
である筒形アルカリ乾電池の断面図であり、図２は電解
液注入について説明するためのフローチャートである。
１および図２を参照して説明する。図１は本発明の一例
である筒形アルカリ乾電池の断面図であり、図２は電解
液注入について説明するためのフローチャートである。
【０００９】筒形アルカリ乾電池は図１に示すように、
電池ケースを兼ねる、上端部が閉塞されて下端部が開口
された円筒形の正極ケース１内に二酸化マンガンとカー
ボンおよび水酸化カリウム水溶液からなる正極合剤２を
外側に、また、粒状亜鉛と水酸化カリウム水溶液および
増粘剤等からなるゲル状の負極合剤３を内側にして、不
織布からなるセパレータ４により分離されて設けられて
いる。
電池ケースを兼ねる、上端部が閉塞されて下端部が開口
された円筒形の正極ケース１内に二酸化マンガンとカー
ボンおよび水酸化カリウム水溶液からなる正極合剤２を
外側に、また、粒状亜鉛と水酸化カリウム水溶液および
増粘剤等からなるゲル状の負極合剤３を内側にして、不
織布からなるセパレータ４により分離されて設けられて
いる。
【００１０】また、正極ケース１の円筒外周面は外装ラ
ベル５によって覆われており、正極ケース１の上部に正
極端子６が設けられている。正極ケース１の開口部に
は、封口部材７が嵌合されていて、この開口部を封口し
ている。封口部材７はナイロンやポリプロピレン等のプ
ラスチック材で作られ、この封口部材７を補強するため
に補強部材８が設けられ、更に、補強部材８を覆うよう
にスプリング９と、負極端子１０を兼ねる円盤状の金属
カバーが取り付けられている。また、前記補強部材８が
嵌合された封口部材７の貫通孔を通して黄銅性の集電ピ
ン１１が負極合剤３の中に挿入されている。
ベル５によって覆われており、正極ケース１の上部に正
極端子６が設けられている。正極ケース１の開口部に
は、封口部材７が嵌合されていて、この開口部を封口し
ている。封口部材７はナイロンやポリプロピレン等のプ
ラスチック材で作られ、この封口部材７を補強するため
に補強部材８が設けられ、更に、補強部材８を覆うよう
にスプリング９と、負極端子１０を兼ねる円盤状の金属
カバーが取り付けられている。また、前記補強部材８が
嵌合された封口部材７の貫通孔を通して黄銅性の集電ピ
ン１１が負極合剤３の中に挿入されている。
【００１１】つぎに、図２を参照し、電解液注入につい
て説明する。まず、二酸化マンガン（符号２０）を９０
重量％計量し（符号２３）、また、カーボン（符号２
１）を４重量％計量して（符号２４）、両者を乾式混合
する（符号２６）。一方、３９〜４８重量％の電解液
（符号２２）を６重量％計量して（符号２５）、乾式混
合したものとこの電解液を湿式混合する（符号２７）。
つぎにこの混合物を造粒し（符号２８）、加圧成形して
（符号２９）正極合剤のペレットとし、このペレットを
正極ケースに挿入する（符号３０）。その後、シール剤
（図示せず）を塗布し、ペレットの内側にセパレータを
挿入して（符号３１）、そのセパレータ内部に３０〜３
８重量％の電解液を注入する（符号３２）。その後に続
く工程については図示および説明を省略する。
て説明する。まず、二酸化マンガン（符号２０）を９０
重量％計量し（符号２３）、また、カーボン（符号２
１）を４重量％計量して（符号２４）、両者を乾式混合
する（符号２６）。一方、３９〜４８重量％の電解液
（符号２２）を６重量％計量して（符号２５）、乾式混
合したものとこの電解液を湿式混合する（符号２７）。
つぎにこの混合物を造粒し（符号２８）、加圧成形して
（符号２９）正極合剤のペレットとし、このペレットを
正極ケースに挿入する（符号３０）。その後、シール剤
（図示せず）を塗布し、ペレットの内側にセパレータを
挿入して（符号３１）、そのセパレータ内部に３０〜３
８重量％の電解液を注入する（符号３２）。その後に続
く工程については図示および説明を省略する。
【００１２】実施例 上述した製造方法に則り、次に示す種類の筒形アルカリ
乾電池を作製した。まず、表１に示すＡ〜Ｈの正極合剤
を作成する。表の値はＡ〜Ｈの正極合剤を構成する水酸
化カリウム水溶液の濃度である。この正極合剤は二酸化
マンガンとカーボン（グラファイト）と表１に示す濃度
の水酸化カリウム水溶液を９０：４：６の重量％で混合
し、外形１３．２ｍｍ、内径９ｍｍ、高さ１４ｍｍ、質
量３．５ｇ、密度３．４ｇ／ｃｍ3 のリング状としたも
のである。
乾電池を作製した。まず、表１に示すＡ〜Ｈの正極合剤
を作成する。表の値はＡ〜Ｈの正極合剤を構成する水酸
化カリウム水溶液の濃度である。この正極合剤は二酸化
マンガンとカーボン（グラファイト）と表１に示す濃度
の水酸化カリウム水溶液を９０：４：６の重量％で混合
し、外形１３．２ｍｍ、内径９ｍｍ、高さ１４ｍｍ、質
量３．５ｇ、密度３．４ｇ／ｃｍ3 のリング状としたも
のである。
【００１３】
【表１】
【００１４】上述した正極合剤Ａ〜Ｈの成形体をそれぞ
れ１万個製造し、正極合剤成形工程における割れ欠けの
発生率を調べた。その結果を表２に示す。
れ１万個製造し、正極合剤成形工程における割れ欠けの
発生率を調べた。その結果を表２に示す。
【００１５】
【表２】
【００１６】表２に示すように正極合剤成形体の割れ欠
けの発生は水酸化カリウム水溶液の濃度と関係している
ことが分かる。特に３８％以下の濃度で割れ欠けの発生
率が急増している。
けの発生は水酸化カリウム水溶液の濃度と関係している
ことが分かる。特に３８％以下の濃度で割れ欠けの発生
率が急増している。
【００１７】また、正極合剤成形体Ａを３個を正極ケー
ス１に充填し、セパレータ４を挿入した後、表３に示す
ようなａ〜ｈの濃度の水酸化カリウム水溶液を１ｇ注入
して含浸時間を測定した。
ス１に充填し、セパレータ４を挿入した後、表３に示す
ようなａ〜ｈの濃度の水酸化カリウム水溶液を１ｇ注入
して含浸時間を測定した。
【００１８】
【表３】
【００１９】含浸時間は正極ケース１の底に水酸化カリ
ウム水溶液の液溜まりが見られなくなり、正極ケース１
を反転しても液こぼれがなくなる時間を含浸時間とし、
その結果を表４に示す。
ウム水溶液の液溜まりが見られなくなり、正極ケース１
を反転しても液こぼれがなくなる時間を含浸時間とし、
その結果を表４に示す。
【００２０】
【表４】
【００２１】表４に示すように、正極合剤成形体Ａに対
する水酸化カリウム水溶液の含浸時間はその水酸化カリ
ウム水溶液の濃度と関係していることが分かる。特に３
９％以上の濃度で含浸時間が急増している。
する水酸化カリウム水溶液の含浸時間はその水酸化カリ
ウム水溶液の濃度と関係していることが分かる。特に３
９％以上の濃度で含浸時間が急増している。
【００２２】以上の結果から、３９重量％以上、４８重
量％以下の水酸化カリウム水溶液からなる電解液を正極
合剤の成形前に添加することにより、成形体の割れ欠け
の発生率を大幅に抑制することが可能となり、また、そ
の後のセパレータおよび正極合剤に電解液を注入する工
程において３０重量％以上、３８重量％以下の水酸化カ
リウム水溶液からなる電解液を注入することにより、電
解液の含浸時間を大幅に短縮することが可能となること
が認められる。
量％以下の水酸化カリウム水溶液からなる電解液を正極
合剤の成形前に添加することにより、成形体の割れ欠け
の発生率を大幅に抑制することが可能となり、また、そ
の後のセパレータおよび正極合剤に電解液を注入する工
程において３０重量％以上、３８重量％以下の水酸化カ
リウム水溶液からなる電解液を注入することにより、電
解液の含浸時間を大幅に短縮することが可能となること
が認められる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明による製造方法、即ち、３９重量％以上、４８重量％
以下の水酸化カリウム水溶液からなる電解液を正極合剤
の成形前に添加し、また、その後のセパレータおよび正
極合剤に電解液を注入する工程において３０重量％以
上、３８重量％以下の水酸化カリウム水溶液からなる電
解液を注入することにより、正極合剤成形体の割れ欠け
の発生を低減し、電解液の含浸時間が短縮される。従っ
て、高容量のアルカリ乾電池を効率よく製造することが
可能となる。
明による製造方法、即ち、３９重量％以上、４８重量％
以下の水酸化カリウム水溶液からなる電解液を正極合剤
の成形前に添加し、また、その後のセパレータおよび正
極合剤に電解液を注入する工程において３０重量％以
上、３８重量％以下の水酸化カリウム水溶液からなる電
解液を注入することにより、正極合剤成形体の割れ欠け
の発生を低減し、電解液の含浸時間が短縮される。従っ
て、高容量のアルカリ乾電池を効率よく製造することが
可能となる。
【図１】 本発明の一例である筒形アルカリ乾電池の断
面図である。
面図である。
【図２】 電解液注入について説明するためのフローチ
ャートである。
ャートである。
【符号の説明】 １…正極ケース、２…正極合剤、３…負極合剤、４…セ
パレータ、５…外装ラベル、６…正極端子、７…封口部
材、８…補強部材、９…スプリング、１０…負極端子、
１１…集電ピン
パレータ、５…外装ラベル、６…正極端子、７…封口部
材、８…補強部材、９…スプリング、１０…負極端子、
１１…集電ピン
Claims (2)
- 【請求項１】 粉状正極合剤を有するアルカリ乾電池の
製造工程において、 二酸化マンガンと、カーボンと、３９重量％以上、４８
重量％以下の水酸化カリウム水溶液とからなる正極合剤
を加圧成形後、 セパレータおよび正極合剤に３０重量％以上、３８重量
％以下の水酸化カリウム水溶液を注入し、 全電池内水酸化カリウム水溶液濃度を３５重量％以上、
４５重量％以下とすることを特徴とするアルカリ乾電池
の製造方法。 - 【請求項２】 前記正極合剤の加圧成形後の密度を３．
４ｇ／ｃｍ3 以上とすることを特徴とする、請求項１に
記載のアルカリ乾電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967296A JPH1012245A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | アルカリ乾電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15967296A JPH1012245A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | アルカリ乾電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012245A true JPH1012245A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15698819
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15967296A Pending JPH1012245A (ja) | 1996-06-20 | 1996-06-20 | アルカリ乾電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1012245A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003536230A (ja) * | 2000-06-19 | 2003-12-02 | エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド | アルカリ電気化学電池 |
-
1996
- 1996-06-20 JP JP15967296A patent/JPH1012245A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003536230A (ja) * | 2000-06-19 | 2003-12-02 | エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド | アルカリ電気化学電池 |
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