JPS6063880A - 空気電池 - 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】 産業上の利用分野 本発明に、空気電池の改良に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、ボタン型空気電池に、正極でらる触媒層゛が薄型
化可能なため、負極活物質の充填容積が大となり、他の
アルカリ電池系に比較して、大容量の電池を供給するこ
とができるという特徴を有している。

このような空気電池、た七えは空気亜鉛電池の代表的々
構造を第１図に示す。

第１図にオイて、１は負極端子を兼ねる封口板で、外側
表面からニッケル、ステンレス鋼、銅ノ３層クラッド材
が使用されている。２は、正極端子を兼ねる正極ケース
で鉄にニッケルメッキを施している。この正極ケースは
底部に段部２ａを存してお９、その内部に拡散紙１ｏを
収納している。

この底部の段部及び拡散紙の目的は、正極活物質である
空気中の酸素の触媒層への拡散を良好にすること、及び
対日時触媒層下部に密着している呼フッ化エチレン膜よ
りなる２枚の撥水膜９の周縁部を段部上に圧着すること
によって封止領域を形成し、正極ケース空気孔１１から
の漏液を防ぐことにある。

しかし、この構成では正極ケース２に段部２ａを有する
ことに基づく次のような問題点を有している。

すなわち、 （１）空気電池の特徴である大容量を生かすだめの容積
利用率が悪くなる。

（２）正極ケースの成型性が悪く々るため段部を中・し
に正極ケースの寸法精度が悪くバラツキが大きくなり、
耐漏液性能、特に正極ケース空気孔からの漏液が生じや
すい。

発明の目的 本発明は、上記のような従来例の欠点を解消し、電池内
容積の利用効率が高く、耐漏液性能に優れた空気電池を
供給することを目的とする。

発明の構成 本発明は、空気孔をあけた平坦状の底部を有する円筒状
正極ケースの内側底部に接するように撥水膜を挿入し、
その周縁上部に環状リングを位置させ、さらに環状リン
グ上に撥水膜と集電体を有する触媒層及び負極活物質を
隔離するセパレータを配し、ガスケア）によってこれら
周縁部を圧縮締着したものである。

この構成によれば、従来の問題点である正極ケースの段
部を廃止することで、電池内容積の利用効率を上げるこ
とができる。さらに安定した寸法精度を有する正極ケー
スを得ることが可能となり、封口時に正極ケース内側底
部へ接するように挿入された撥水膜が、正極ケース内側
底部−＼十分に圧着され良好な封止領域が形成されるた
めに、正極ケース空気孔からの漏液を抑制することが可
能になる。

実施例の説明 次に本発明の実施例をＰＲ４４形空気亜鉛電池を用いて
説明する。

第２図は、本発明によるＰＲ４４形電池の半断面図であ
る。図において、１は厚さ０，３Ｑｆｆｇのニッケルー
ステンレス鋼−銅の三層クラッド相を外径１０．５ｆｆ
ｌ、高さ４．２０闘で、周縁部にＵ字形の折り返し部を
有するように打ち抜き加工した封口板である。２は厚さ
０．３ＱＭＨの鋼板を外径１１．６朋、高さ５．０ｇｍ
に打ち抜き加工し直径０，５＊ｍの空気孔１１をあけた
後ニッケルメッキを施した円筒状正極ケースである。３
は負極活物質である氷化率１０Φの汞化亜鉛粉末とアル
カリ電解液とからなる混練物であり、ポリアミド系樹脂
よりなる封口リング４と前記封口板１との組立体内部へ
充填される。６は、含浸材でありコツトンの不織布から
なり、６はセパレータである。

正極触媒層７は、γ型電解二酸化マンガンを３６０°Ｃ
で熱処理することによってβ型二酸化マンガンにしだも
の３０重量部に、活性炭３０重量部、アー、セチレンブ
ラック２０重量部、固杉分６０ｗｔ％の４フツ化エチン
ンの水性ディスパージョン３０重量部を混合しペースト
状にした後、これをニッケルスクリーン８塗着し、厚さ
０．６Ｍのシート状となし、乾燥により水分除去後に直
径１１．０朋に打ち抜き、片面に厚さ０．３　ｍｍの気
孔率２０％の多孔性４フツ化エチレン膜よりなる撥水膜
９、及び他面に厚さ０．１０ｍ＊の架橋ポリエチレンよ
りなるセパレータ６を密着させたものである。

１３は、ポリ塩化ビニルよりなる環状リングであり、外
径１１．０ｊｌｌ、内径１０．６朋、厚さ０．２０朋で
ある。この環状リングの厚さを電池サイズ等にもとづき
、最適化することで、電池内容積の利用効率をあげるこ
とが可能になる。なおこの環状リングの材質は、耐アル
カリ性の合成樹脂、金属いずれでもよい。

１０け、本発明の特徴であるケース内側底部に接するよ
うに挿入された撥水膜であり、厚さ０．３０朋、気孔率
６０％の多孔性４フツ化エチレン膜を径１１．０肩＊に
打ち抜いたものであり、酸素の拡散を良好にする目的を
有する。

さらに、撥水膜１０は正極ケース２の空気孔１１からの
耐漏液性能の向上させる効果も有している。

すなわち、従来例においては、封目時、触媒層下部に密
着する２枚の撥水膜が、段部上へ圧着され封止領域を形
成する。しかし、この封止領域は、あきらかに段部の平
坦性及び段部の高さといった正極ケースの成型上での寸
法精度に大きく依存するため耐漏液性能が悪い。

しかし本実施例では、前　撥水膜は封口時、平粗状の正
極ケースの内側底部に十分に圧着されるため安定した良
好な封止領域が形成される。したがって、従来例よりも
向上し安定した耐漏液性能゛を有している。この本実施
例の電池を人、従来例の電池をＢとして放電容量及び耐
漏液性の比較を次表に示す。

なお、放電容量は、２０′Ｑ、６２０Ωでの放電曲線の
放電時間と放電維持電圧の積とから算出した。また漏液
は、４５°Ｃ９９０％の多湿環境下に所定の期間シール
紙１２をはずして１〜１０週間放置した後、正極ケース
の空気孔１１から漏液状態を目視で判定した。

表から明らかなように、本実施例の電池人は従来例Ｂよ
シも放電容量、耐漏液性能についてすぐれている。

次に本発明の特徴である正極ケース内側底部に接する撥
水膜について述べる。本発明の特徴は、前記撥水膜に、
従来例の拡散紙の有する正極活物質である空気中の酸素
の拡散促進効果と、正極ケース空気孔からの漏液を防ぐ
という目的を果させていることである。その結果、従来
例が存していた拡散紙を除去することが可能となった。

空気中の酸素を効果よく拡散させるためには、撥水膜の
気孔率が重大々因子を有しており、そのため気孔率につ
いての種々の試作を行なった結果、６０〜８０％の気孔
率を有する撥水膜を用いた電池の特性が良好であった。

気孔率６ｏ％以下では酸素の拡散が十分になされず、又
、８０％以上では漏液性能が悪化した。

一方、正極ケース空気孔からの漏液抑制については、前
記撥水膜の周縁下部と正極ケース内側底部との間に、封
止剤よりなる連続した封止領域を設けることによって一
層向上する。封止剤としては、ポリブテン、ポリアミド
樹脂、ピンチ、アスファルト、クロロスルホン化ポリエ
チレン等の熱可塑性樹脂を用いるとよい。これらの封止
剤によって、封口時に前記撥水膜が正極ケース内側底部
へ圧着される際により密接な封止領域が形成され、正極
ケース空気孔からの漏液抑制に著しい効果を発揮する。

また、前記環状リング周辺に封止剤を塗布することも、
漏液の抑制に対して著しい効果を有している。

発明の効果 以上の実施例からもわかるように、平坦状の底部を有す
る正極ケース内側に接するように撥水膜を挿入し、その
上部に環状リング、撥水膜と集電体を有する触媒層及び
負極活物質を隔離するセパレータを配しこれら周縁を圧
縮締着する構成を有する空気電池は、耐漏液性能が良く
、かつ放電容量が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来における空気電池の半断面図、第２図は本
発明の実施例における空気電池の半断面図である。１は
封口板、２は正極ケース、３は負極活物質、４は封口リ
ング、５は含浸材、６はセパレータ、７は正極触媒層、
８は芯材、９，１０は撥水膜、１１は空気孔、１２はシ
ール紙、１３は環状リング。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 空気孔をあけた平坦な底部を有し、正極端子を兼ねる円
   筒状の正極ケースを用いる空気電池であって、正極ケー
   ス内側底部に接するように撥水膜を挿入し、その周縁上
   部に環状リングを位＠芒せ、ざらに前記環状リング上に
   撥水膜と集電体を有する正極触媒層及び負極活物質を隔
   離するセパレータを順に配し、前記負極活物質を収容す
   る負極ケースと前記正極ケースを隔離するガスケットに
   よって、前記撥水膜、正極触媒層及びセパレータの周縁
   を圧縮締着したことを特徴とする空気電池。