JPS5840306B2 - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
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- JPS5840306B2 JPS5840306B2 JP53123315A JP12331578A JPS5840306B2 JP S5840306 B2 JPS5840306 B2 JP S5840306B2 JP 53123315 A JP53123315 A JP 53123315A JP 12331578 A JP12331578 A JP 12331578A JP S5840306 B2 JPS5840306 B2 JP S5840306B2
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- Japan
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- cathode
- current collector
- battery
- electrolyte
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
- H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/183—Sealing members
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は電解液としてアルカリ電解液を使用する酸化
銀電池、二酸化マンガン電池などのアルカリ電池に関す
る。
銀電池、二酸化マンガン電池などのアルカリ電池に関す
る。
一般に電池の封口において＆’！、陽極缶開ロ部にポリ
エチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製もしくはゴ
ム製のガスケットを配設し、このガスケットを陽極缶の
内方への締付けにより陰極リード体や陰極端子板などの
陰極集電体に押し付けて陽極缶−ガスケット−陰極集電
体間の接面を相互に密着させることにより、これら接面
からの電解液の漏出を防ぐようにしている。
エチレン、ポリプロピレンなどの合成樹脂製もしくはゴ
ム製のガスケットを配設し、このガスケットを陽極缶の
内方への締付けにより陰極リード体や陰極端子板などの
陰極集電体に押し付けて陽極缶−ガスケット−陰極集電
体間の接面を相互に密着させることにより、これら接面
からの電解液の漏出を防ぐようにしている。
しかるに苛性カリのようなアルカリ電解液を使用する電
池では上述した封口手段にもかかわらす耐漏液性が低く
なりがちであり、このため今日まで陰極端子板の形状を
耐漏液性を向上できるような形状に改良したり、またガ
スケットと陽極缶および陰極集電体との接面にピッチ、
フッ素オイルなどの液状バッキングを介在させるなどの
多くの提案がなされてきたが、これらの提案法によって
も腕時計、電子露出計などに利用する場合に要求される
高度の耐漏液性は必らずしも得られていは℃゛。
池では上述した封口手段にもかかわらす耐漏液性が低く
なりがちであり、このため今日まで陰極端子板の形状を
耐漏液性を向上できるような形状に改良したり、またガ
スケットと陽極缶および陰極集電体との接面にピッチ、
フッ素オイルなどの液状バッキングを介在させるなどの
多くの提案がなされてきたが、これらの提案法によって
も腕時計、電子露出計などに利用する場合に要求される
高度の耐漏液性は必らずしも得られていは℃゛。
ところでアルカリ電池における電解液の漏出は、一般に
陽極缶とガスケットとの接面からよりも、陰極集電体と
ガスケットとの接面からの方がおこりやすい。
陽極缶とガスケットとの接面からよりも、陰極集電体と
ガスケットとの接面からの方がおこりやすい。
この理由は放電特性を向上させるなどのためアルカリ電
解液の大半量を陰極側に注入していることにもよるが、
主として陰極集電体特有の電気化学的なりリープ現象に
よるものと考えられている。
解液の大半量を陰極側に注入していることにもよるが、
主として陰極集電体特有の電気化学的なりリープ現象に
よるものと考えられている。
すなわち陰極集電体における陰極剤層からの立ち上り部
、つまり集電体と陰極剤層との接触が解除される境界部
で電解液が電気化学的に還元されてＯＨ−が生じると、
アルカリ濃度が局部的に高（なって周辺の電解液が濃度
差によって上記の立ち上り部に移行してくるが、この移
行が電気化学的影響を受ける結果集電体表面に沿って経
時的にはＬ・上るクリープ現象として現われる。
、つまり集電体と陰極剤層との接触が解除される境界部
で電解液が電気化学的に還元されてＯＨ−が生じると、
アルカリ濃度が局部的に高（なって周辺の電解液が濃度
差によって上記の立ち上り部に移行してくるが、この移
行が電気化学的影響を受ける結果集電体表面に沿って経
時的にはＬ・上るクリープ現象として現われる。
また陰極集電体は、陰極活物質として一般的なアマルガ
ム化された亜鉛粉末との間で局部電池を形成することが
ないように、集電体における少なくとも陰極剤と接触す
る側が通常鋼もしくは銅合金で構成されているが、この
金属と活物質である亜鉛との電位差が比較的大きいこと
が前記した電気化学的なりリープ現象を顕著にする原因
ともなっている。
ム化された亜鉛粉末との間で局部電池を形成することが
ないように、集電体における少なくとも陰極剤と接触す
る側が通常鋼もしくは銅合金で構成されているが、この
金属と活物質である亜鉛との電位差が比較的大きいこと
が前記した電気化学的なりリープ現象を顕著にする原因
ともなっている。
この発明はこのような事情に照らしてとくに陰極集電体
とガスケットとの接面からの電解液の漏出を可及的に抑
制して電池全体としての耐漏液性を向上させることを目
的とするものであり、この目的に対するこの発明者らの
鋭意検討により陰極集電体の銅な（・し銅合金表面に特
定の防錆被膜を形成したときに耐漏液性が大巾に改善さ
れることが判り、なされたものである。
とガスケットとの接面からの電解液の漏出を可及的に抑
制して電池全体としての耐漏液性を向上させることを目
的とするものであり、この目的に対するこの発明者らの
鋭意検討により陰極集電体の銅な（・し銅合金表面に特
定の防錆被膜を形成したときに耐漏液性が大巾に改善さ
れることが判り、なされたものである。
以下この発明の一実施例を図面に基づ（・て説明すると
、第１図および第２図において、１は酸化第−銀、二酸
化マンガン、酸化第二銀、酸化水銀などの陽極活物質と
、カーボンフづヅ久 りん状黒鉛のような導電助剤とを
含み、これにアルカリ電解液の一部を含浸させてなる陽
極合剤、２はこの合剤１および合剤周縁に固着された金
属製環状台座３に接触する、たとえば親水処理された微
孔性フィルム４と、セロファンフィルム５と、ビニロン
−レーヨン混抄紙のような吸液層６とからなるセパレー
タ、Ｉはアマルガム化された亜鉛活物質とポリアクリル
酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、でんぷんのよ
うな糊剤とを含みこれにアルカリ電解液の大半量を注入
してなる陰極剤である。
、第１図および第２図において、１は酸化第−銀、二酸
化マンガン、酸化第二銀、酸化水銀などの陽極活物質と
、カーボンフづヅ久 りん状黒鉛のような導電助剤とを
含み、これにアルカリ電解液の一部を含浸させてなる陽
極合剤、２はこの合剤１および合剤周縁に固着された金
属製環状台座３に接触する、たとえば親水処理された微
孔性フィルム４と、セロファンフィルム５と、ビニロン
−レーヨン混抄紙のような吸液層６とからなるセパレー
タ、Ｉはアマルガム化された亜鉛活物質とポリアクリル
酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、でんぷんのよ
うな糊剤とを含みこれにアルカリ電解液の大半量を注入
してなる陰極剤である。
８は陽極合剤１およびセパレータ２を内填させた鉄にニ
ッケルメッキした缶などの陽極缶で、缶開口部に陰極剤
７が内填された陰極集電体としての陰極端子板９を、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどの各種樹脂もしくはゴ
ムからなる断面り字状の環状ガスケット１０を介装して
嵌合させ、陽極缶８を内方へ締付けて電池内部を密閉構
造にしてＬ・る。
ッケルメッキした缶などの陽極缶で、缶開口部に陰極剤
７が内填された陰極集電体としての陰極端子板９を、ポ
リエチレン、ポリプロピレンなどの各種樹脂もしくはゴ
ムからなる断面り字状の環状ガスケット１０を介装して
嵌合させ、陽極缶８を内方へ締付けて電池内部を密閉構
造にしてＬ・る。
陰極端子板９は鋼板１１の外側面に美観なＬ・し耐腐食
性を満足させるニッケル層、１２を、内面側に亜鉛活物
質との局部電池の形成を防止するための銅層１３を設け
た構成がらなり、通常鋼板１１、ニッケル層１２および
銅層１３からなるクラツド板を絞り加工によって周辺折
り返し部１４を有する形状に加工するか、ある（・は鋼
板１１だげを予め同様の手段で成形加工し、その後メッ
キ法によりニッケル層１２および銅層１３を形成したも
のである。
性を満足させるニッケル層、１２を、内面側に亜鉛活物
質との局部電池の形成を防止するための銅層１３を設け
た構成がらなり、通常鋼板１１、ニッケル層１２および
銅層１３からなるクラツド板を絞り加工によって周辺折
り返し部１４を有する形状に加工するか、ある（・は鋼
板１１だげを予め同様の手段で成形加工し、その後メッ
キ法によりニッケル層１２および銅層１３を形成したも
のである。
この端子板９の周辺折り返し部１４およびその近傍の銅
層１３における環状ガスケット１０を当接させる面１５
に、ベンゾチアゾールまたはその誘導体を主成分とする
防錆剤が塗布、乾燥されてなる防錆被膜１６が設けられ
ており、この被膜１６はベンゾチアゾールまたはその誘
導体の銅に対する強い活性によって銅層１３表面に化学
的に強固に結合されている。
層１３における環状ガスケット１０を当接させる面１５
に、ベンゾチアゾールまたはその誘導体を主成分とする
防錆剤が塗布、乾燥されてなる防錆被膜１６が設けられ
ており、この被膜１６はベンゾチアゾールまたはその誘
導体の銅に対する強い活性によって銅層１３表面に化学
的に強固に結合されている。
ここでベンゾチアゾール誘導体とは、
一般式
（ただし、Ｒはハロゲン、アルキル基などの置換基を示
す） で示される化合物を指称し、その代表例としてはメチル
ベンゾチアゾール、エチルベンゾチアゾールなどがある
。
す） で示される化合物を指称し、その代表例としてはメチル
ベンゾチアゾール、エチルベンゾチアゾールなどがある
。
これらベンゾチアゾールまたはその誘導体は通常メタノ
ール、エタノールなどのアルコール系溶媒に約０．０２
〜２重量東好ましくは０．３重量φ程度の濃度に溶解さ
せ、これを陰極端子板９の周辺折り返し部１４およびそ
の近傍の銅層１３における環状ガスケット１０との接面
１５に塗布し乾燥することにより容易に密着し堅牢な被
膜を形成することができる。
ール、エタノールなどのアルコール系溶媒に約０．０２
〜２重量東好ましくは０．３重量φ程度の濃度に溶解さ
せ、これを陰極端子板９の周辺折り返し部１４およびそ
の近傍の銅層１３における環状ガスケット１０との接面
１５に塗布し乾燥することにより容易に密着し堅牢な被
膜を形成することができる。
ナオ、この防錆被膜を形成するにあたり、前記接面１５
の表面から油分などを除去した後、予め化学研摩などに
より平滑となし、しかる後この平滑面に防錆被膜を形成
すれば耐漏液性をさらに大幅に改善することができ、そ
の表面粗さはＪＩＳＢ０６０１による中心線平均粗さと
して約３μ以下、通常０．５〜３μが好ましＬ・。
の表面から油分などを除去した後、予め化学研摩などに
より平滑となし、しかる後この平滑面に防錆被膜を形成
すれば耐漏液性をさらに大幅に改善することができ、そ
の表面粗さはＪＩＳＢ０６０１による中心線平均粗さと
して約３μ以下、通常０．５〜３μが好ましＬ・。
上述の実施例において、陰極端子板９の周辺折り返し部
１４およびその近傍の銅層１３における環状ガスケット
１０との接面１５に前記ベンゾチアゾールまたはその誘
導体主体の防錆被膜１６を形成すると、被膜１６が端子
板９とガスケット１０との密着性を向上し、さらに前記
ベンゾチアゾールまたはその誘導体と銅層１３との化学
的結合に起因して撥水性ならびに接面１５に対する被着
強度の増大をもたらし、さらに防錆被膜特有の機能、即
ち銅層１３表面における酸化被膜の形成を防止し、これ
ら要因の相乗作用により電気化学的なりリープ現象を主
体とする接面１５からの電解液の漏出を抑制する効果を
示す。
１４およびその近傍の銅層１３における環状ガスケット
１０との接面１５に前記ベンゾチアゾールまたはその誘
導体主体の防錆被膜１６を形成すると、被膜１６が端子
板９とガスケット１０との密着性を向上し、さらに前記
ベンゾチアゾールまたはその誘導体と銅層１３との化学
的結合に起因して撥水性ならびに接面１５に対する被着
強度の増大をもたらし、さらに防錆被膜特有の機能、即
ち銅層１３表面における酸化被膜の形成を防止し、これ
ら要因の相乗作用により電気化学的なりリープ現象を主
体とする接面１５からの電解液の漏出を抑制する効果を
示す。
このような漏液防止効果は、被着すべき銅もしくは銅合
金表面に単に物理的に塗着されるにすぎな℃・一般の撥
水性樹脂、例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリア
ミド樹脂などでは到底得ることができないものである。
金表面に単に物理的に塗着されるにすぎな℃・一般の撥
水性樹脂、例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリア
ミド樹脂などでは到底得ることができないものである。
次表は、酸化第−銀を陽極活物質、アマルガム化された
亜鉛粉末を陰極活物質とし、電解液として苛性カリ水溶
液を使用したこの発明の前記の構成からなるボタン型電
池Ａの耐漏液性（４５℃、９０ ％ＲＨ）を、この発明
とは異なる構成のボタン型電池Ｂ、Ｃと対比して示した
ものである。
亜鉛粉末を陰極活物質とし、電解液として苛性カリ水溶
液を使用したこの発明の前記の構成からなるボタン型電
池Ａの耐漏液性（４５℃、９０ ％ＲＨ）を、この発明
とは異なる構成のボタン型電池Ｂ、Ｃと対比して示した
ものである。
なお電池Ｂは陰極端子板９におけるガスケット１０との
接面１５にフッ素樹脂からなる撥水性樹脂被膜１６を形
成したもの、また電池Ｃは同接面１５に全く被膜を形成
しなかったものであり、表中の数値は各電池１００個に
付き試験したときの電解液の漏出が認められた電池個数
である。
接面１５にフッ素樹脂からなる撥水性樹脂被膜１６を形
成したもの、また電池Ｃは同接面１５に全く被膜を形成
しなかったものであり、表中の数値は各電池１００個に
付き試験したときの電解液の漏出が認められた電池個数
である。
この表からこの発明の電池Ａが他の電池Ｂ、Ｃに比べて
耐漏液性に優れていることが明らかに理解できる。
耐漏液性に優れていることが明らかに理解できる。
第３図および第４図はこの発明の他の実施例を示したも
ので、前例ではボタン型電池における陰極端子板９のガ
スケット１０との接面１５に防錆被膜１６を形成したも
のであるのに対し、筒型電池における銅と亜鉛との合金
である真ちゅう製の陰極リード体１７のガスケット１０
との接面１５に前記ベンゾチアゾールまたはその誘導体
を主成分とする防錆被膜１６を形成してＬ・る。
ので、前例ではボタン型電池における陰極端子板９のガ
スケット１０との接面１５に防錆被膜１６を形成したも
のであるのに対し、筒型電池における銅と亜鉛との合金
である真ちゅう製の陰極リード体１７のガスケット１０
との接面１５に前記ベンゾチアゾールまたはその誘導体
を主成分とする防錆被膜１６を形成してＬ・る。
図中前例と同一組成なＬ・し機能を有するものに同一の
番号を付して（・るが、陽極缶８は内街８ａと外缶８ｂ
とから構成される。
番号を付して（・るが、陽極缶８は内街８ａと外缶８ｂ
とから構成される。
一般に筒型アルカリ電池における電解液の漏出に関して
は陰極リード体１７のガスケット１０との接面１５がも
つとも重要であるとされてＬ・るが、この接面１５に防
錆被膜１６を形成することによってリード体１７に沿う
電気化学的なりリープを主体とする電解液の漏出を前例
のボタン型電池の場合と同様の理由によって効果的に抑
制できる。
は陰極リード体１７のガスケット１０との接面１５がも
つとも重要であるとされてＬ・るが、この接面１５に防
錆被膜１６を形成することによってリード体１７に沿う
電気化学的なりリープを主体とする電解液の漏出を前例
のボタン型電池の場合と同様の理由によって効果的に抑
制できる。
以上詳述したとおり、この発明は陰極集電体の銅なＬ・
し銅合金表面における少なくともガスケットを当接させ
る面に前記ベンゾチアゾールまたはその誘導体を主体と
する防錆被膜を形成するようにしたものであり、これに
よれば陰極集電体とガスケットとの接面からの電解液の
漏出を防止できるから電池全体としての耐漏液性が大き
く改善される。
し銅合金表面における少なくともガスケットを当接させ
る面に前記ベンゾチアゾールまたはその誘導体を主体と
する防錆被膜を形成するようにしたものであり、これに
よれば陰極集電体とガスケットとの接面からの電解液の
漏出を防止できるから電池全体としての耐漏液性が大き
く改善される。
またこの発明にお（・て防錆被膜とガスケットとの間に
さらにピッチ、シリコーンオイルなどの液状バッキング
を介装するようにすると耐漏液性をより一層向上できる
。
さらにピッチ、シリコーンオイルなどの液状バッキング
を介装するようにすると耐漏液性をより一層向上できる
。
第１図はこの発明の一実施例を示すボタン型アルカリ電
池の部分断面図、第２図は第１図■部分の拡大図、第３
図はこの発明の他の実施例を示す筒型アルカリ電池の断
面図、第４図は第３図中■部分の拡大図である。 ９．１７・・・陰極集電体、１０・・・ガスケット、１
５・・・当接させる面、１６・・・防錆被膜。
池の部分断面図、第２図は第１図■部分の拡大図、第３
図はこの発明の他の実施例を示す筒型アルカリ電池の断
面図、第４図は第３図中■部分の拡大図である。 ９．１７・・・陰極集電体、１０・・・ガスケット、１
５・・・当接させる面、１６・・・防錆被膜。
Claims (1)
- １ 陰極集電体９，１７の銅ないし銅合金表面における
少なくともガスケット１０を当接させる面１５にベンゾ
チアゾールまたはその誘導体を主成分とする防錆被膜１
６を形成したことを特徴とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53123315A JPS5840306B2 (ja) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53123315A JPS5840306B2 (ja) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5549858A JPS5549858A (en) | 1980-04-10 |
| JPS5840306B2 true JPS5840306B2 (ja) | 1983-09-05 |
Family
ID=14857503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53123315A Expired JPS5840306B2 (ja) | 1978-10-05 | 1978-10-05 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5840306B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6602629B1 (en) | 2000-05-24 | 2003-08-05 | Eveready Battery Company, Inc. | Zero mercury air cell |
-
1978
- 1978-10-05 JP JP53123315A patent/JPS5840306B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5549858A (en) | 1980-04-10 |
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