JPH1064602A - アルカリ系ボタン形電池 - Google Patents
アルカリ系ボタン形電池Info
- Publication number
- JPH1064602A JPH1064602A JP8222126A JP22212696A JPH1064602A JP H1064602 A JPH1064602 A JP H1064602A JP 8222126 A JP8222126 A JP 8222126A JP 22212696 A JP22212696 A JP 22212696A JP H1064602 A JPH1064602 A JP H1064602A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- air
- positive electrode
- ring
- separator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 正極ケース内部に正極発電要素とセパレータ
を配置し、これらを負極ケースの外周に取りつけたガス
ケットによって押圧し封口するアルカリ系ボタン形電池
で、内部抵抗のバラツキの小さいアルカリ系ボタン形電
池を安定して提供することを目的とする。 【解決手段】 正極の発電要素とガスケット３の間に、
一部に欠損部１１ａを有するリング１１を介在させるこ
とにより、電池の組み立て過程で空気極５とセパレータ
４の間にはさまれた状態で存在する空気が、電池封口時
にリング１１の欠損部１１ａを通って電池外へと押し出
されるため、空気層の形成が予防され、内部抵抗のバラ
ツキの小さい安定した電池を提供することができる。
を配置し、これらを負極ケースの外周に取りつけたガス
ケットによって押圧し封口するアルカリ系ボタン形電池
で、内部抵抗のバラツキの小さいアルカリ系ボタン形電
池を安定して提供することを目的とする。 【解決手段】 正極の発電要素とガスケット３の間に、
一部に欠損部１１ａを有するリング１１を介在させるこ
とにより、電池の組み立て過程で空気極５とセパレータ
４の間にはさまれた状態で存在する空気が、電池封口時
にリング１１の欠損部１１ａを通って電池外へと押し出
されるため、空気層の形成が予防され、内部抵抗のバラ
ツキの小さい安定した電池を提供することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正極ケース内に配
設された正極の発電要素とセパレータが、負極ケース外
周に取りつけられたガスケットを介して、液密的に封口
されているアルカリ系ボタン形電池に関するものであ
る。
設された正極の発電要素とセパレータが、負極ケース外
周に取りつけられたガスケットを介して、液密的に封口
されているアルカリ系ボタン形電池に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】電子機器の小型，軽量化と省電力化に伴
い、電源として小型のボタン形電池の使用が広がってい
る。酸化銀電池は長期の信頼性が高いことから腕時計等
の精密機器に、比較的安価なアルカリボタン電池は電卓
やゲーム機等の小型電子機器の電源として用いられてい
る。また、空気亜鉛電池は、空気中の酸素を正極の活物
質として利用するため、他の一次電池に比べ大きなエネ
ルギー密度をもち、従来の補聴器用電源だけでなく、ペ
ージャ等の通信機器分野において著しくその需要を伸ば
している。
い、電源として小型のボタン形電池の使用が広がってい
る。酸化銀電池は長期の信頼性が高いことから腕時計等
の精密機器に、比較的安価なアルカリボタン電池は電卓
やゲーム機等の小型電子機器の電源として用いられてい
る。また、空気亜鉛電池は、空気中の酸素を正極の活物
質として利用するため、他の一次電池に比べ大きなエネ
ルギー密度をもち、従来の補聴器用電源だけでなく、ペ
ージャ等の通信機器分野において著しくその需要を伸ば
している。
【０００３】以下、本発明に関連した従来技術を、ボタ
ン形空気亜鉛電池を例にとって説明する。図３は、ボタ
ン形空気亜鉛電池の構造を示したものであり、図４は、
空気層を生成した状態の要部拡大断面を示したものであ
る。図３，図４において、１は封口板を兼ねた皿状の負
極ケース、２は負極で、亜鉛粉末とアルカリ電解液から
なる。３は負極ケース１の外周に取りつけたリング状の
ガスケット、４は正負極間のショートを防止するための
セパレータで、単一あるいは複数の膜で構成される。５
は正極活物質である酸素の反応場である空気極で、酸素
還元触媒層と撥水層から構成されている。６は空気極５
への酸素供給と電解液の電池外への漏出を防止するため
の撥水膜、７は空気を均一に拡散させるための拡散紙で
ある。８は正極ケースで、正極活物質である酸素の取り
込みを目的として底部に空気孔９を設けている。
ン形空気亜鉛電池を例にとって説明する。図３は、ボタ
ン形空気亜鉛電池の構造を示したものであり、図４は、
空気層を生成した状態の要部拡大断面を示したものであ
る。図３，図４において、１は封口板を兼ねた皿状の負
極ケース、２は負極で、亜鉛粉末とアルカリ電解液から
なる。３は負極ケース１の外周に取りつけたリング状の
ガスケット、４は正負極間のショートを防止するための
セパレータで、単一あるいは複数の膜で構成される。５
は正極活物質である酸素の反応場である空気極で、酸素
還元触媒層と撥水層から構成されている。６は空気極５
への酸素供給と電解液の電池外への漏出を防止するため
の撥水膜、７は空気を均一に拡散させるための拡散紙で
ある。８は正極ケースで、正極活物質である酸素の取り
込みを目的として底部に空気孔９を設けている。
【０００４】一般に、水酸化カリウム，水酸化ナトリウ
ム等のアルカリ水溶液を電解液に用いるボタン形電池を
長期間保存すると、負極ケース１とガスケット３、また
はガスケット３と正極ケース８といった電池構成部品の
接合部の間隙から電解液がにじみ出て、電池の外部に漏
出する漏液現象がみられる。この漏液の発生を防止する
ことは、アルカリ系の電解液を用いる電池を製造する上
で重要な課題の一つである。空気亜鉛電池は正極ケース
８の開口周縁部を内方にカールすることにより、ガスケ
ット３を介して負極ケース１の外周を締めつけると同時
に、セパレータ４，空気極５，撥水膜６を圧縮すること
により、液密的な封口を行い、耐漏液性を確保してい
る。
ム等のアルカリ水溶液を電解液に用いるボタン形電池を
長期間保存すると、負極ケース１とガスケット３、また
はガスケット３と正極ケース８といった電池構成部品の
接合部の間隙から電解液がにじみ出て、電池の外部に漏
出する漏液現象がみられる。この漏液の発生を防止する
ことは、アルカリ系の電解液を用いる電池を製造する上
で重要な課題の一つである。空気亜鉛電池は正極ケース
８の開口周縁部を内方にカールすることにより、ガスケ
ット３を介して負極ケース１の外周を締めつけると同時
に、セパレータ４，空気極５，撥水膜６を圧縮すること
により、液密的な封口を行い、耐漏液性を確保してい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の構
造の電池では、正規分布から外れる高い内部抵抗をもつ
電池が発生することがある。
造の電池では、正規分布から外れる高い内部抵抗をもつ
電池が発生することがある。
【０００６】これは、電池を構成する過程で、正極ケー
ス８の内部に積層した正極発電要素である空気極５とセ
パレータ４の間に存在する空気が、封口時にガスケット
３により周縁部を押圧されることによって中央部に移動
し、空気極５とセパレータ４の間に空気層１０を形成
し、これが絶縁層として働くことに由来する。このよう
な高い内部抵抗をもつ電池は、放電時にＩＲドロップの
影響を強く受けるため、放電電圧が低くなり、機器の作
動電圧に達することができず、機器を正常に作動させる
ことができなくなる。さらに、内部抵抗が異常に高い場
合には電流が誤った回路に流れ込み、機器が異常な作動
をすることがある。
ス８の内部に積層した正極発電要素である空気極５とセ
パレータ４の間に存在する空気が、封口時にガスケット
３により周縁部を押圧されることによって中央部に移動
し、空気極５とセパレータ４の間に空気層１０を形成
し、これが絶縁層として働くことに由来する。このよう
な高い内部抵抗をもつ電池は、放電時にＩＲドロップの
影響を強く受けるため、放電電圧が低くなり、機器の作
動電圧に達することができず、機器を正常に作動させる
ことができなくなる。さらに、内部抵抗が異常に高い場
合には電流が誤った回路に流れ込み、機器が異常な作動
をすることがある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】これらの従来の問題点を
解決することを課題とし、本発明のアルカリ系ボタン形
電池は欠損部をもつリングをガスケットと空気極または
正極との間に介在させて封口することとしたものであ
る。
解決することを課題とし、本発明のアルカリ系ボタン形
電池は欠損部をもつリングをガスケットと空気極または
正極との間に介在させて封口することとしたものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は請求項１記載のように、
リングを介在させることにより電池の組み立て過程で、
正極ケース内に積層された空気極とセパレータの間には
さまれた状態で存在する空気は、電池封口時に負極ケー
スに取りつけられたガスケットによって押圧されると、
リングの欠損部を通って電池外へと押し出されるため、
電池内の空気層の形成が予防され、内部抵抗のバラツキ
の小さい安定した電池を提供することができる。なお、
リングは電池内部で電池反応に悪影響を与えないナイロ
ン等のプラスチック材が適当であり、形状は一部が欠損
した丸形のリングとすればよい。
リングを介在させることにより電池の組み立て過程で、
正極ケース内に積層された空気極とセパレータの間には
さまれた状態で存在する空気は、電池封口時に負極ケー
スに取りつけられたガスケットによって押圧されると、
リングの欠損部を通って電池外へと押し出されるため、
電池内の空気層の形成が予防され、内部抵抗のバラツキ
の小さい安定した電池を提供することができる。なお、
リングは電池内部で電池反応に悪影響を与えないナイロ
ン等のプラスチック材が適当であり、形状は一部が欠損
した丸形のリングとすればよい。
【０００９】
【実施例】以下本発明の実施例をＲ４４サイズ、即ち直
径１１．５ｍｍ，高さ５．４ｍｍの空気亜鉛電池を例と
して説明する。なお、図３，図４に示す従来品と同じ構
成部分については同一符号を付し詳細な説明を省略す
る。
径１１．５ｍｍ，高さ５．４ｍｍの空気亜鉛電池を例と
して説明する。なお、図３，図４に示す従来品と同じ構
成部分については同一符号を付し詳細な説明を省略す
る。
【００１０】図１，図２において、まず、厚みが０．０
５〜１．５０ｍｍ、欠損部１１ａの幅Ｗが０〜１．５０
ｍｍのリング１１を作成し、表１，表２に示す電池Ａな
いしＬを試作した。
５〜１．５０ｍｍ、欠損部１１ａの幅Ｗが０〜１．５０
ｍｍのリング１１を作成し、表１，表２に示す電池Ａな
いしＬを試作した。
【００１１】
【表１】
【００１２】
【表２】
【００１３】リング１１はアルカリ水溶液に耐性のある
ナイロンを用い、図１に示すようにセパレータ４と空気
極５の間に配置し、このときの内部抵抗の上限不良の発
生数を図４に示す従来品と比較し、結果を表３に示す。
ナイロンを用い、図１に示すようにセパレータ４と空気
極５の間に配置し、このときの内部抵抗の上限不良の発
生数を図４に示す従来品と比較し、結果を表３に示す。
【００１４】
【表３】
【００１５】リング１１の欠損部１１ａのないもの、な
らびに幅Ｗが０．０５ｍｍ以下のものについては効果が
認められない。これは、電池の封口のための加圧によ
り、リング１１が変形し欠損部１１ａが閉塞したことに
よる。
らびに幅Ｗが０．０５ｍｍ以下のものについては効果が
認められない。これは、電池の封口のための加圧によ
り、リング１１が変形し欠損部１１ａが閉塞したことに
よる。
【００１６】表４は、表１，表２の電池ＡないしＬの耐
漏液性試験の結果を示したものである。
漏液性試験の結果を示したものである。
【００１７】
【表４】
【００１８】試験は、未放電の電池をシールを貼った状
態で６０℃９０％Ｒ．Ｈ．の環境下で加速保存した際の
結果を示しており、この条件下で２５０時間保存した電
池の漏液進度は、常温常湿下で１年間保存したものに相
当する。
態で６０℃９０％Ｒ．Ｈ．の環境下で加速保存した際の
結果を示しており、この条件下で２５０時間保存した電
池の漏液進度は、常温常湿下で１年間保存したものに相
当する。
【００１９】表３，表４の結果から、リング１１の厚み
が０．１０〜１．００ｍｍ、リング１１の欠損部１１ａ
の幅Ｗが０．０５〜１．００ｍｍである実施例につい
て、空気層の形成に伴う内部抵抗の上限不良発生の防止
効果がみられ、かつ、耐漏液性能について従来品と同等
の高い信頼性をもつ電池が得られた。
が０．１０〜１．００ｍｍ、リング１１の欠損部１１ａ
の幅Ｗが０．０５〜１．００ｍｍである実施例につい
て、空気層の形成に伴う内部抵抗の上限不良発生の防止
効果がみられ、かつ、耐漏液性能について従来品と同等
の高い信頼性をもつ電池が得られた。
【００２０】つぎに、リング１１の載置位置を変えて電
池を試作した。リング１１の寸法は厚みが０．２０ｍ
ｍ、リング１１の欠損部１１ａの間隔が０．１０ｍｍと
し、以下の３種類の実施例、および１種類の比較例を作
成し、図４に示す従来のものと比較した。
池を試作した。リング１１の寸法は厚みが０．２０ｍ
ｍ、リング１１の欠損部１１ａの間隔が０．１０ｍｍと
し、以下の３種類の実施例、および１種類の比較例を作
成し、図４に示す従来のものと比較した。
【００２１】（実施例Ｍ）リングをガスケットとセパレ
ータの間に配置したもの （実施例Ｎ）リングをセパレータとセパレータの間に配
置したもの （実施例Ｏ）リングをセパレータと空気極の間に配置し
たもの （比較例Ｐ）リングを空気極と正極ケースの間に配置し
たもの 表５は試作した電池に対する内部抵抗上限不良の発生数
である。
ータの間に配置したもの （実施例Ｎ）リングをセパレータとセパレータの間に配
置したもの （実施例Ｏ）リングをセパレータと空気極の間に配置し
たもの （比較例Ｐ）リングを空気極と正極ケースの間に配置し
たもの 表５は試作した電池に対する内部抵抗上限不良の発生数
である。
【００２２】
【表５】
【００２３】表５から明らかなように、このようなリン
グは空気極（あるいは正極）とガスケット底面の間のど
の層に配置しても、同様の効果があった。一方、比較例
である空気極と正極ケースの間にリングを配置したもの
では効果が得られなかった。
グは空気極（あるいは正極）とガスケット底面の間のど
の層に配置しても、同様の効果があった。一方、比較例
である空気極と正極ケースの間にリングを配置したもの
では効果が得られなかった。
【００２４】
【発明の効果】以上の説明のように、本発明によれば、
一部に欠損部を有するリングを空気極とガスケットの間
に配置して封口することにより、空気極とセパレータ間
の空気の層の形成を防止し、内部抵抗のバラツキの小さ
いアルカリ系ボタン形電池を安定して提供できる。
一部に欠損部を有するリングを空気極とガスケットの間
に配置して封口することにより、空気極とセパレータ間
の空気の層の形成を防止し、内部抵抗のバラツキの小さ
いアルカリ系ボタン形電池を安定して提供できる。
【図１】本発明の一実施例における空気亜鉛電池の要部
拡大断面図
拡大断面図
【図２】同欠損部をもつリングの平面図
【図３】従来の空気亜鉛電池の半截側断面図
【図４】同空気亜鉛電池の要部拡大断面図
１ 負極ケース ３ ガスケット ４ セパレータ ５ 空気極 ６ 撥水膜 ８ 正極ケース １０ 空気層 １１ リング １１ａ リングの欠損部 Ｗ 欠損部の幅
Claims (2)
- 【請求項１】 正極ケース内部に正極の発電要素とセパ
レータを配置し、前記正極の発電要素とセパレータを負
極ケースの外周に取りつけたガスケットによって押圧し
封口するアルカリ系ボタン形電池であって、正極の発電
要素とガスケットの間に、一部に欠損部を有するリング
を介在させたことを特徴とするアルカリ系ボタン形電
池。 - 【請求項２】 リングの厚みを０．１０〜１．００ｍ
ｍ、欠損部の幅を０．０５〜１．００ｍｍとした請求項
１記載のアルカリ系ボタン形電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8222126A JPH1064602A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | アルカリ系ボタン形電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8222126A JPH1064602A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | アルカリ系ボタン形電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1064602A true JPH1064602A (ja) | 1998-03-06 |
Family
ID=16777579
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8222126A Pending JPH1064602A (ja) | 1996-08-23 | 1996-08-23 | アルカリ系ボタン形電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1064602A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010504615A (ja) * | 2006-09-22 | 2010-02-12 | エバレデイ バツテリ カンパニー インコーポレーテツド | 空気電極及び付勢レバーガスケットを有するバッテリ |
-
1996
- 1996-08-23 JP JP8222126A patent/JPH1064602A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010504615A (ja) * | 2006-09-22 | 2010-02-12 | エバレデイ バツテリ カンパニー インコーポレーテツド | 空気電極及び付勢レバーガスケットを有するバッテリ |
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