JPS5814461A - 電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電池の耐漏液性の向上を図ることを目的とした
ものである。

電池の密封方法として一般的にはガスケツトラ介して電
池ケースと封口板とを接合する、いわゆるクリンプ方式
が採られており、その中でもガスケツトラはじめ各種部
品の形状寸法、材質、封口条件、シーラントの選択など
によって、より信頼性の高い密封を行うための方法が種
々検討されている。一方、最近では電子ウォッチ、電卓
をはじめ長期の使用に耐える耐漏液性、貯蔵性にすぐれ
た電池の要望が特に強く、これらに対して十分に対応す
るため、電池の密封技術の向上にょる耐漏液、長期信頼
性の向上に一層の努力が必要とさｎている。

特に水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ
系電解液を用いる酸化銀電池、水銀電池。

アルカリマンガン電池に於いては電池容器の金属表面へ
の電解液のはい上り、いわゆるクリープ現象が大きいた
め、単に機械的な密封技術では耐漏液性に限界がある。

またこの電解液のクリープ現象は電池容器に印加されて
いる電位にも大きく支配され、アルカリ系電解液の場合
、亜鉛の電位を有する負極側のはい上りが著しく、負極
側で漏液し易いっこｎらの問題に対し、未だ決定的な解
決策がないのが現状である。

本発明は、電池ケースおよび封口板からなる電池容器表
面の表面エネルギーを小さくして電解液で濡れ難くし、
クリープ現象を抑制し、耐漏液性を向上させる手段を提
供するものである。

本発明は上記の問題を解決するために、電池容器のうち
、少なくともガスケットと接合する一部”分に固体状フ
ッ化黒鉛を共析させたメッキ層を設けることを特徴とす
るものである。

固体状フッ化黒鉛は非水電解液系電池の正極活物質とし
て用いられるほか、表面エネルギーが極めて小さいこと
がら撥水剤としても用いらｎ、熱的ツ化学的に安定で潤
滑性が良いので、潤滑剤としても使われぞいる。本発明
は、固体状フッ化黒鉛が化学的には酸、アルカリ、有機
溶媒等に安定な上、４ｏｏ℃〜６００’Ｃの高温でも分
解せず、しかも表面エネルギーが小さく電解液に濡扛に
くいという性質テ有し、しかも後述するようにメッキ層
にフッ化黒鉛を共析させる方法が見出さｎていることに
着目し、該メッキ層を電解液のクリープ防止を必要とす
る電池容器の表面の一部あるいは全部に形成させて、電
池の漏液防止手段として応用したものである。

フッ化黒鉛をニッケルメッキ層に共析させる方法として
、通常のニッケルワット浴中にフッ化黒鉛全けん濁ある
いは分散させて攪拌しながら電気メッキを行うが、フッ
化黒鉛に親水性と正電荷を与えるためカチオン系界面活
性剤を加える。

被メツキ母材は電池容器に通常用いら【る鉄。

ステンレススチールの場合、密着性の良好なメッキ層が
得らｎる。この場合、例えば電流密度２〜８人膚程度で
メッキすｎは約４９／１以上のフッ化黒鉛の添加で３〜
６チの重量比率でニッケルメッキ層にフッ化黒鉛が共析
する。メッキ液中のフッ化黒鉛量が４　ｆ／１未満の場
合は、メッキ層中のフッ化黒鉛は３％未゛満となる。

このフッ化黒鉛を含むメッキ層はメッキ後常法により水
洗乾燥して異物を除去するのみでも良いが、特に表面に
残存している界面活性剤をより完全に除去するために、
温水や溶剤での超音波洗滌などの方法を併用することも
必要に応じて行うことができる。フッ゛化黒鉛を共析し
たニッケルメッキ層はニッケル本来の電気的導電性を有
し、表面抵抗もニッケルと殆んど変らない程度に小さく
、しかもフッ化黒鉛の有する撥水性を兼ね備え、通常の
ニッケルメッキ層の表面に較べて著しく電解液で濡ｎＫ
＜いという性質を持っている。

次に本発明を実施例により説明する。

図は本発明を適用したボタン形の酸化銀電池の断面図で
、図中１は外面にフッ化黒鉛を共析させたニッケルメッ
キ層１′、内面にスズメッキ層１′ヲ設けたステンレス
スチール製の封目板、２は氷化亜鉛粉末を加工成型した
負極、３はコツトンファイパー製の保液材、４はポリプ
ロピレンの発泡シート製セパレータ、６は酸化第１銀粉
末を加圧成型した正極、６はステンレススチール製の正
極リング、７はナイロン製ガスケット、８はステンレス
スチールの両面に、フッ化黒鉛量 ッケルメッキ層８′を設けた電池ケースである。

ニッケルメッキ層１′、８′はいづれも板状の原板にメ
ッキを施したのち、封口板１又社電池ケース８に加工し
たものであり、メッキ浴は硫酸ニッケル２８０　ｆ／（
１，塩化ニラ’ｉ　ル４５　ｆ／ｌ　ｅ硼酸４ｏｔ／１
に（Ｃ６Ｆ１７ＳＯ２）ｆＨ（０２Ｈ５）２Ｒ）”？−
の構造を持つカチオン性界面活性剤を１００’Ｍ加え、
さらにフッ黒鉛のメッキ層中の重量比は４チであった。

電池に注入されている電解液はｓｏ％の水酸化カリウム
に酸化亜鉛を飽和に近く溶解させたもので、保液材３及
び負極２に主として含浸され、若干の遊離液が電池内に
存在している。

このような本発明の電池の効果を実験的に確認するため
、　（ＩＬ）従来例として、図に於ける各ニッケルメッ
キ層を通常のワット浴により５柿の電流密度で１０μの
厚さに形成させたもの、（ｂ）本発明品の第１の例とし
て図に示した通りのメッキ層を設けたも９、（Ｃ）本発
明品の第２の例として、封目板のニッケルメッキは図と
同じ共析メッキ、電池ケースには従来例と同じ通常のニ
ッケルメッキを両面に施したものを用いて直径１１・６
朋、高さ６．４Ｂの構成の電池を試作した。なお（ＩＬ
）、　（ｂ）、　（０）とも使用した部品の形状、封口
条件等メッキ層の相違以外は同一条件とした。

各電池を４６℃、相対湿度９６チで１００日間放置し、
漏液の状況を観察したところ次表の結果を得た。

この表で判るように本発明品はいづｎも負極電位の印加
される電池容器、即ち、封口板側の漏液は皆無である。

こｎは共析メッキ層表面の電解液のクリープ現象が極め
て小さいことによる効果を立証しており、従来例と顕著
な差が見られる。又、電池ケース側は従来例でも比較的
漏液しにくいが、本発明量シでは電池ケース表面の共析
メッキ層の効果τ′より完全に漏液が防止されている。

以上の如く本発明の耐漏液効果は絶大であるが、実施の
形態は多様であり、実施例で上述した以外に、部品加工
後、共析メッキを必・要とする封口部分のみにメッキす
る方法、あるいは電池ケースの場合であ扛ば、内面のみ
と共析メッキする方法でも効果があジ、要するに電池容
器のうち少なくとも封口部でガスケットと接合している
面にメッキを施せばよく、これに加えて封口部から液漏
れのあった場合、容器表面に電解液がクリ−’ｙして濡
れ力玉拡がるのを防止する意味で電池容器の外表面の少
くとも一部に共析メッキを施せばより一層効果７５；あ
る。

また、前例ではフッ化黒鉛の共析メッキについて説明し
たが、電池容器にはニッケル以外にも銅・スズあるいは
そ扛らの合金メッキを施す場合もちす、その代表例とし
てアルカリ系−次電池の封口板内面への銅やスズのメッ
キ、電池容器外表面への銅メッキがある。これらの場合
にも本城明の主旨に従ってフッ化黒鉛の共析メッキ層を
形成させて同様の効果があムこれらのメッキの処理方法
の代表例として、フッ化黒鉛共析銅メツキ全形成する場
合、ニッケルの場合と同じく、カチオン界面活性剤を通
常の硫酸銅メッキ浴に添加し、フッ化黒鉛を分散させた
メッキ浴中で電着できる。このメッキ層中のフッ化黒鉛
量もニッケルメッキの　　　　　　□場合と同様に３〜
６チの共析が可能であり、表面ｏ濡ｒｔにくさも共析ニ
ッケルメッキの場合と大差ない。

また、前例ではアルカリ電解液系−次電池により説明し
たが、本発明はニッケルカドミウム電池やリチウムを負
極とする非水電解液系電池、さらには酸性電解液を用い
る鉛蓄電池などにＩ適用しても効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例における電池の断面図である。 １・・・・・・封目板、１′・・・・・・フッ化黒鉛を
共析させたニッケルメッキ層、１′・・・・・・スズメ
ッキ層、２・・・・・・負極、４・・・・・・セパレー
タ、６・・・・・・正極、８・・・・・・電池ケース、
８′・・・・・・フッ化黒鉛を共析させたニッケルメッ
キ層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電池容器のうち、少なくともガスケットと接合する表面
   にフッ化黒鉛を共析させたメッキ層を設けたことを特徴
   とする電池。