JPH10172521A - アルカリ電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高容量で且つ超重負荷特性及び貯蔵特性の良い
アルカリ電池を提供すること。 【解決手段】アルカリ電池において、発電要素を内填す
る端子兼容器として、一方の面にニッケルメッキ層１２
およびニッケル・コバルト合金メッキ層１３を順次施
し、他方の面にニッケルメッキ層１０を施した冷間圧延
鋼板材１１を、前者の面が内面になるようにプレス絞り
加工した缶を使用したことにより、短絡電流の低下を阻
止し、電池性能が向上する。プレス絞り加工後に、ニッ
ケル・コバルト合金メッキ層１３の上にさらに黒鉛を主
成分とする導電膜層を形成するとさらに効果が向上す
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、アルカリ電池に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、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機器およ
び携帯電話などの超重負荷または重負荷の電源としてア
ルカリ電池が注目されている。このようなアルカリ電池
の正極容器は、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て、それぞれ内面に黒鉛を
主成分とする導電膜を形成している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】鋼板に予めニッケルメ
ッキを施した場合は、容器にプレス絞り加工をするとニ
ッケルメッキ表面にひび割れを生じて鉄の地肌が露出す
るので、ニッケルメッキの表面積が少なくなり、その分
接触抵抗が上昇する。また、鋼板のみで絞り加工した後
ニッケルメッキを施した場合は、外面側にはニッケルメ
ッキが施されるが内面側にはメッキのつき周りが悪くな
る。例えば、外面側に３μｍの厚さでニッケルメッキを
施すと、内面側は０．５μｍ程度の厚さになる。このた
め正極合剤との接触が悪くなり、接触抵抗が高くなって
短絡電流が低下し、長期貯蔵中に性能の劣化を招き、水
素ガスの発生量も増加する。

【０００４】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、その目的は高容量で且つ超重負荷特性及び貯蔵特性
の良いアルカリ電池を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のアルカリ電池は、発電要素を内填する端子
兼容器として、一方の面にニッケルメッキ層およびニッ
ケル・コバルト合金メッキ層を順次施し、他方の面にニ
ッケルメッキ層を施した冷間圧延鋼板材を、前者の面が
内面になるようにプレス絞り加工して形成した缶を使用
したことを特徴とする。

【０００６】上記したように、本発明のアルカリ電池
は、発電要素を内填する端子兼容器として使用する缶の
内面に、鋼板にニッケルメッキを施しその上にニッケル
・コバルト合金メッキを施しているので、非常に硬いメ
ッキ層が得られ、プレス絞り加工時は表面のニッケル・
コバルト合金メッキ層が硬いためにひび割れが発生して
凹凸面を構成し、正極合剤との接触向上に寄与する。一
方、ひび割れしたニッケル・コバルト合金メッキの下に
は更にニッケルメッキが施されているので、ニッケル・
コバルト合金メッキ層がひび割れしても鉄の地肌は露出
しない。従って、接触抵抗が大きくなることはなく、短
絡電流の向上が図れる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
参照して説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例１の断面図である。
同図において、１は正極端子を兼ねる有底円筒形の金属
缶であり、この金属缶１内には円筒状に加圧成形した正
極合剤２が充填されている。正極合剤２は、二酸化マン
ガン粉末とカーボン粉末を混合し、これを金属缶１内に
収納し所定の圧力で中空円筒状に加圧成形したものであ
る。また、正極合剤２の中空部には、アセタール化ポリ
ビニルアルコール繊維の不織布からなる有底円筒状のセ
パレータ３を介してゲル状負極４が充填されている。ゲ
ル状負極４内には真鍮製の負極集電棒５が、その上端部
をゲル状負極４より突出するように挿着されている。負
極集電棒５の突出部外周面及び金属缶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ット６
が配設されている。また、ガスケット６の二重環状部に
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形の金属封口板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、金属缶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で金属缶１内を密封口している。

【０００８】このようにしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３
形）アルカリ電池を組立てた。上記において、金属缶１
は、冷間圧延鋼板材にメッキ加工したものを有底の円筒
形にプレス絞り加工して形成したものであり、メッキは
金属缶内面素地側にニッケルメッキを厚さ１〜２μｍ、
その上にニッケル・コバルト合金メッキを１〜２μｍ施
し、外面素地側にニッケルメッキを２〜３μｍ施したも
のである。上記金属缶１のメッキ構成の断面を図２に示
す。図２において、１１は鋼板、１０および１２はニッ
ケルメッキ層、１３はニッケル・コバルト合金メッキ層
である。

【０００９】（実施例２）金属缶を実施例１と同様にし
て形成した後、その内面側の開口部のガスケットと接す
る箇所を除いた部分に、黒鉛を主成分とする導電膜を形
成した。図３に本実施例の金属缶１の断面図を示した。
図３において、１０〜１３は図２と同じメッキ層であ
り、１４は黒鉛を主成分とする導電膜層である。

【００１０】この導電膜の塗布方法は、黒鉛を主成分と
する導電塗料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の低沸
点有機溶剤にて希釈し、スプレーガンにより霧状に金属
缶内面に塗布する。その際、金属缶開口部のガスケット
に接する部分は塗布されないようにする。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。この導電膜以外は、実施例１と同様にしてＪＩＳ規
格ＬＲ６形（単３形）アルカリ電池を組立てた。

【００１１】（比較例１）発電要素を内填する端子兼容
器として、冷間圧延鋼板の両面にそれぞれニッケルメッ
キを施したものをプレス絞り加工した缶を使用した。そ
れ以外は実施例１と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単
３形）アルカリ電池を組立てた。

【００１２】（比較例２）発電要素を内填する端子兼容
器として、冷間圧延鋼板をプレス絞り加工した後でニッ
ケルメッキを施した缶を使用した。それ以外は実施例１
と同様にしてＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形）アルカリ電
池を組立てた。

【００１３】上記のようにして組立てた各アルカリ電池
について、６０℃で１０日及び６０日貯蔵した後の、開
路電圧（ｎ＝１００個の平均値），短絡電流（ｎ＝１０
０個の平均値），水素ガス量（ｎ＝１００個の平均値）
を調べた。水素ガス量は、水中で電池を分解して電池内
部のガスを捕集して測定した。これらの結果を表１に示
す。

【００１４】

【表１】

【００１５】表１において、実施例１と比較例１を比較
すると、６０℃６０日貯蔵で短絡電流の劣化に著しい差
が認められ、６０℃６０日貯蔵後の水素ガス量にも著し
い差が認められた。また、実施例２の結果をみると、缶
の内面に導電膜を形成したことで更に効果が出ているこ
とが確認できる。実施例と比較例２を比較すると、比較
例１との差以上の差が認められ、プレス絞り加工後のメ
ッキが不利であることが確認できる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
高容量且つ超重負荷特性に優れ、また貯蔵特性にも優れ
たアルカリ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電池の断面
図。

【図２】図１の金属缶１の断面図。

【図３】本発明の他の実施例の金属缶断面を示す図。

【符号の説明】

１…金属缶、２…正極合剤、３…セパレータ、４…ゲル
状負極、５…負極集電棒、６…絶縁ガスケット、７…リ
ング状金属板、８…金属封口板、９…ラベルジャケッ
ト、１０…ニッケルメッキ層、１１…鋼板、１２…ニッ
ケルメッキ層、１３…ニッケル・コバルト合金メッキ
層、１４…黒鉛を主成分とする導電膜層。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柏崎 永記 東京都品川区南品川三丁目４番10号 東芝 電池株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電要素を内填する端子兼容器として、
   一方の面にニッケルメッキ層およびニッケル・コバルト
   合金メッキ層を順次施し、他方の面にニッケルメッキ層
   を施した冷間圧延鋼板材を、前者の面が内面になるよう
   にプレス絞り加工して形成した缶を使用したことを特徴
   とするアルカリ電池。
2. 【請求項２】 プレス絞り加工した後、缶の内面に黒鉛
   を主成分とする導電膜を形成した請求項１記載のアルカ
   リ電池。