JP2001143670A - 角形空気電池 - Google Patents
角形空気電池Info
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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
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
電池を提供すること。 【解決手段】角形空気電池は、正極容器は空気孔及び空
気拡散層を形成し,その中央が平坦な突出部と、その外
周部に外方へ延びた外周平坦部と、この平坦部外周より
上方へ延びた外壁部を有し、前記外周平坦部内面にシー
ト状空気極が載置され、更にその上方より封口ガスケッ
トを介して負極容器の外周平坦部が重ね合わされてい
て、前記正極外壁部を内方へかしめることにより、前記
正極体外周部が負極容器平坦部と正極容器外周平坦部に
よって封口ガスケットを介して挟持されているので、封
口部かしめ時の正極体の反りがなくなり、また、封口部
のかしめ状態も均一化することで、角形空気電池の封口
性が良好になり、漏液を防止できる。
Description
形空気電池に関するものである。
を正極とする空気電池は、正極活物質を電池内に詰め込
む必要がないため、同じ大きさの電池であれば負極活物
質をより多く詰め込むことが可能であり、他のアルカリ
マンガン電池や酸化銀電池に比較して大容量が得られる
という特徴がある。特に、ボタン形空気亜鉛電池は、従
来のボタン形水銀電池の代替として補聴器に、更にコイ
ン形はページャー等の機器に使用され、需要が拡大して
きている。
他の用途開発を進める中で、携帯機器への対応が検討さ
れている。この種の機器への対応のためには、電池容量
を増大させるとともに、大電流対応、更には薄型化する
等の必要がある。一般的に携帯電話等の携帯機器は本体
形状が角形であり、このような機器への組み込みの際の
容積効率を向上させ、電池容量を増大するとともに、空
気極の有効面積を最大限に拡大し、大電流への対応を可
能とするために、角形の空気電池が検討されている。
池を角形化しようとした場合、次のような問題が発生す
る。このことを従来のボタン形電池を示す図4を参照し
て説明する。
り、正極容器17は底面に空気孔20を有する突出部外
周に平坦部を設けている。この外周平坦部上面に、PT
FE膜の撥水膜18と正極体及びセパレータ13が載置
されている。正極体は正極触媒粉を正極集電体16に圧
着充填により一体化し正極触媒シート15とし、更に、
その上にセパレータ13が圧着されている。19は空気
拡散紙であり、空気孔20を覆うように正極容器17の
内側に載置されている。ゲル状亜鉛負極12を収納した
負極容器11と正極容器17との間には封口ガスケット
14を設け、正極容器17の周辺をかしめ加工により封
口されている。封口性を向上させるために、負極容器1
1の周辺部の強度を向上させ、更に、負極空隙部から終
端部までの距離を稼ぐために、負極容器周縁に折り返し
部11aを設けている。
理由は、この種の電池は一般的に、局部反応による水素
ガス発生を防止するために、水素過電圧の高い金属、例
えば銅などの金属をメッキやクラッド法により負極容器
の基材となる鉄やステンレス鋼の負極容器内表面を覆っ
ているが、負極容器の終端面は基材が露出するためであ
る。
部は、均一に成形できるが、角形の負極容器で、折り返
しを成形する場合、各角のR部と直線部とでは材料の伸
びが異なることから安定して成形することは不可能であ
った。
器成形の簡略化と負極空隙の拡大を目的に、図5に示す
如き空気電池が用いられている。図において、21は負
極容器、22はゲル状亜鉛負極、23はセパレータ、2
4は封口ガスケット、25は正極触媒シート、26は正
極集電体、27は正極容器、28は撥水膜、29は空気
拡散紙,30は空気孔である。
容器21を用いる構成が図4の空気電池とは異なる。こ
のような形状にすると、角型の負極容器を成形すること
は容易である。そして、負極容器開口端面と電解液との
隔離は、封口ガスケット24の底面部に前記終端面を押
さえ付け、食い込ませることで、電解液の侵入を防止し
ていた。しかし、終端面を上方より押さえ付けた場合、
その下方に位置する正極体へ局部的な加圧が生じ、正極
体の潰れにより正極体の反りが生じることがある。円形
の電池の場合、この正極体の反りは球状となり、全面で
均等化することで局所的な変形は抑えられるが、角形の
電池の場合、この反りが各角のR部近傍に集中し、局所
的に過度の変形が発生する。この変形により正極体に亀
裂が発生し、漏液するといった問題が生じる。また、正
極缶のかしめ時に過度の加圧がかかった場合、封口ガス
ケット弾性範囲を超えて割れが発生し、漏液につながる
場合もある。さらに、角形電池の場合、各辺の直線部
は、かしめ時のスプリングバックが生じやすく、各R部
と比較して封口の加圧が不十分となり、封口性悪化によ
る漏液が発生する恐れがある。本発明は、このような問
題を解決するためのもので、その目的は、封口性を向上
し、安全で信頼性の高い角形空気電池を提供することに
ある。
めに、本発明の角形空気電池は、正極容器は空気孔及び
空気拡散層を形成し,その中央が平坦な突出部と、その
外周部に外方へ延びた外周平坦部と、この平坦部外周よ
り上方へ延びた外壁部を有し、前記外周平坦部内面にシ
ート状空気極が載置され、更にその上方より封口ガスケ
ットを介して負極容器の外周平坦部が重ね合わされてい
て、前記正極外壁部を内方へかしめることにより、前記
正極体外周部が負極容器平坦部と正極容器外周平坦部に
よって、封口ガスケットを介して挟持されたことを特徴
とするものである。
造を用いることにより、封口部かしめ時の正極体の反り
がなくなり、また、封口部のかしめ状態も均一化するこ
とで、角形空気電池の封口性が良好になり、漏液を防止
できる。
参照して説明する。図1は本発明の一実施例である角形
空気電池の全体図であり、同図(A)は平面図、同図
(B)は側面図、また図2は図1のX部分の拡大断面図
である。
は、底面に空気孔10を有する突出部外周に平坦部を設
けた正極容器7の前記外周平坦部上面に、PTFE膜か
らなる撥水膜8と正極体及びセパレータ3が載置されて
いる。正極体は活性炭、マンガン酸化物、導電材、PT
FE粉からなる正極触媒粉をニッケルメッキされたステ
ンレスネット製の正極集電体6に圧着充填により一体化
された正極触媒シート5とし、更に、撥水膜8とは別の
PTFE膜がセパレータ3と反対面に圧着されている。
9は空気拡散紙であり、空気孔10を覆うように正極容
器7の内側に載置されている。
ラッド材を成形加工した負極容器1の周縁平坦部には、
ポリアミド樹脂を基剤としたシール剤を予め塗布し、更
に、同様に予めシール剤を塗布乾燥した断面L字型のポ
リアミド樹脂からなる封口ガスケット4を嵌合し、12
0℃で加熱圧着し一体化している。この負極容器1の中
央空隙部に負極亜鉛ゲル2を充填し、更に、正極容器7
内のセパレータ3に負極亜鉛ゲル2が接するように負極
容器1を載置している。その後、正極容器7の側壁部を
開口部内方へかしめ、正極体周縁部を挟持すると共に,
密封するように構成されている。
アルカリ電解液とゲル化剤を混合攪拌したものである。
ここで、亜鉛合金粉は100〜300μm程度の粒度で
アルミニウム、ビスマス、インジウム等を添加した汞化
あるいは無汞化のもので、アルカリ電解液は25〜40
wt%程度の水酸化カリウム水溶液、ゲル化剤はポリア
クリル酸等を使用する。
L字型を使用していたが、本発明では図3の角形空気電
池の封口手順に示す如く、シートを角リング状に打ち抜
いた封口ガスケット4も使用することが可能となる。す
なわち、図3(A)のように角リング状封口ガスケット
4上に負極容器1を載置した後、同図(B)のように正
極容器7内に入れ、図示しない押圧器にて加圧すること
で、同図(C)のように所望の電池が得られる。これに
より、封口ガスケットの製造が容易になると共に、封口
部の薄肉化が可能となるので、電池の薄型化も容易とな
る。
の正極体と、底面厚さ0.5mmの封口ガスケットと、
板厚0.3mmの負極容器及び正極容器を用いて、図1
に示す短辺25mm、長辺50mm、厚さ4.5mmの
角形空気亜鉛電池を作製し、これを実施例電池とした。
ボタン形空気電池と同様の折り返し無しの負極容器とし
たこと以外は、実施例1と同様な構成の角形空気亜鉛電
池を作製し、比較例電池とした。
を、45℃−93%に40日間貯蔵した際の漏液発生数
を調査した。その結果を表1に示す。表1より、比較例
電池では漏液が発生したのに対し、実施例電池では漏液
の発生は全くなく、封口が保たれていた。
は、正極容器の側壁部を開口部内方へかしめ密封する
際、負極容器の開口部終端面への電解液の侵入を防ぐた
め、封口パッキングへ押さえ込んで食い込ませている
が、これにより、正極体には局部的に加圧力がかかり、
局部的な変形、更には正極体及びPTFE膜に亀裂を生
じ、漏液が発生した。これに対し、実施例電池では、正
極容器と負極容器の平坦部で挟持していることから正極
体の反りの発生がなく、また、かしめの際、十分な加圧
力を印加することができ、かつかしめ形状も安定するこ
とから、漏液の発生もなく封口性が良好となる。
池の大型化、更には、機器への容積効率向上のため、角
形化した場合でも封口性を良好に保ち、漏液発生の問題
を解決し、従来のボタン型、コイン型と同等の信頼性を
確保することができる。
るものではなく、例えば、本発明に直接影響を及ぼさな
い負極活物質、ゲル化剤、電解液濃度、正極触媒、等の
要素については本発明の範囲を逸脱しない限り、変更し
て差支えない。
封口性を良好に保ち、漏液発生の問題を解決し、信頼性
の高い角形空気電池を提供することができる。
(A)は正面図、(B)は側面図。
鉛負極、3,13,23…セパレータ、4,14,24
…封口ガスケット、5,15,25…正極触媒層、6,
16,26…正極集電体、7,17,27…正極容器、
8,18,28…撥水膜、9,19,29…空気拡散
紙、10,20,30…空気孔。
Claims (4)
- 【請求項1】 酸素還元触媒層と金属スクリーンからな
るシート状正極体を収納した正極容器と、負極活物質を
収納した負極容器とを、封口ガスケットを介して封口し
た角形空気電池において、前記負極容器は中央平坦部と
連続した側壁部により負極活物質を収納する空所と、前
記側壁部に連続して外周方向へ延びた平坦部を有し、前
記正極容器は空気孔及び空気拡散層を形成した中央が平
坦な突出部と,その外周部に外方へ延びた外周平坦部
と,前記外周平坦部周縁より上方へ延びた外壁部を有
し、前記外周平坦部内面にシート状空気極が載置され、
更にその上方より前記封口ガスケットを介して前記負極
容器の外周平坦部が重ね合わされていて、前記正極外壁
部を内方へかしめることにより、前記正極体の周縁部
が、前記負極容器平坦部と前記正極容器外周平坦部によ
って、前記封口ガスケットを介して挟持されたことを特
徴とする角形空気電池。 - 【請求項2】 前記負極容器の外周平坦部に予めシール
剤が塗布され、封口ガスケットと接着され、さらに少な
くとも前記シール剤の融点以上の温度により、加温圧着
されていることを特徴とする請求項1記載の角形空気電
池。 - 【請求項3】 前記ガスケットが、ポリオレフィンもし
くは、ポリアミド樹脂を基材とすることを特徴とする請
求項2記載の角形空気電池。 - 【請求項4】 前記封口ガスケットがリング状のシート
であることを特徴とする請求項2記載の角形空気電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32645499A JP2001143670A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 角形空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP32645499A JP2001143670A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 角形空気電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001143670A true JP2001143670A (ja) | 2001-05-25 |
Family
ID=18188002
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP32645499A Pending JP2001143670A (ja) | 1999-11-17 | 1999-11-17 | 角形空気電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001143670A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106960946A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-18 | 宁波必霸能源有限公司 | 扣式电池负极顶和负极组合及碱性扣式电池 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5834578A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-01 | Toshiba Corp | アルカリ・空気電池 |
JPH1040883A (ja) * | 1996-07-23 | 1998-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形有機電解質電池とその電池の封口板への接着剤の塗着方法 |
-
1999
- 1999-11-17 JP JP32645499A patent/JP2001143670A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5834578A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-01 | Toshiba Corp | アルカリ・空気電池 |
JPH1040883A (ja) * | 1996-07-23 | 1998-02-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 偏平形有機電解質電池とその電池の封口板への接着剤の塗着方法 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106960946A (zh) * | 2017-05-08 | 2017-07-18 | 宁波必霸能源有限公司 | 扣式电池负极顶和负极组合及碱性扣式电池 |
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Legal Events
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A521 | Written amendment |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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