JP2743636B2 - ボタン形空気電池の製造方法 - Google Patents
ボタン形空気電池の製造方法Info
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- JP2743636B2 JP2743636B2 JP3199404A JP19940491A JP2743636B2 JP 2743636 B2 JP2743636 B2 JP 2743636B2 JP 3199404 A JP3199404 A JP 3199404A JP 19940491 A JP19940491 A JP 19940491A JP 2743636 B2 JP2743636 B2 JP 2743636B2
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- air hole
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- 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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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボタン形空気電池の製造
方法に関し、特に放電性能を改良したボタン形空気電池
の製造方法に関する。
方法に関し、特に放電性能を改良したボタン形空気電池
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクス関連のボタン形空気電
池使用機器の一層の小形化と省電力化に伴い、ボタン形
空気電池の一層の小形化が市場から要求されている。
池使用機器の一層の小形化と省電力化に伴い、ボタン形
空気電池の一層の小形化が市場から要求されている。
【０００３】空気電池は、電池使用時に正極ケース底部
に開孔した空気孔を密封しているシール紙を除去しなけ
ればならない。空気孔を密封するシール紙は、電池使用
時まで、電池内電解液の水分の蒸発を抑制することが目
的である。
に開孔した空気孔を密封しているシール紙を除去しなけ
ればならない。空気孔を密封するシール紙は、電池使用
時まで、電池内電解液の水分の蒸発を抑制することが目
的である。
【０００４】一方空気電池は、小形化すると電池内の電
解液量も少なくなるため、電池放電中正極ケース底部に
開孔した空気孔から電解液中の水分が蒸発し、大形の電
池に比較してより大きく放電性能が劣化する。
解液量も少なくなるため、電池放電中正極ケース底部に
開孔した空気孔から電解液中の水分が蒸発し、大形の電
池に比較してより大きく放電性能が劣化する。
【０００５】電池外径が７．９mm以下の小形の電池では
空気孔は１個で、かつ空気孔の内径も０．４mm以下で充
分であることが判った。
空気孔は１個で、かつ空気孔の内径も０．４mm以下で充
分であることが判った。
【０００６】必要以上の空気孔面積は、電池使用時に空
気孔から電池内の電解液の蒸発を促進し、その結果電池
の性能劣化を不必要に促進する欠点がある。
気孔から電池内の電解液の蒸発を促進し、その結果電池
の性能劣化を不必要に促進する欠点がある。
【０００７】従来、空気電池の正極ケースに開孔する透
孔（空気孔）は、最初から金型で目的とする内径にパン
チングにより開孔していた。パンチングによる加工は空
気孔の内径があまり小さくなるとパンチング金型が破損
しやすい、ケースを量産化する場合大きな障害となっ
た。パンチング加工の空気孔の内径は、その経験から
０．４５mm以上必要であり、それ以下の内径を持つ空気
孔は量産化できなかった。空気電池はその放電反応のた
め、正極ケース底部の空気孔から空気中の酸素を取り入
れる必要があり、空気孔の面積が大きければ、その分酸
素を取り入れる能力が大きくなり、大電流放電が可能と
なる。外径が７．９mmより大きい電池ではその要求特性
から内径０．４５mm以上の空気孔が必要であった。
孔（空気孔）は、最初から金型で目的とする内径にパン
チングにより開孔していた。パンチングによる加工は空
気孔の内径があまり小さくなるとパンチング金型が破損
しやすい、ケースを量産化する場合大きな障害となっ
た。パンチング加工の空気孔の内径は、その経験から
０．４５mm以上必要であり、それ以下の内径を持つ空気
孔は量産化できなかった。空気電池はその放電反応のた
め、正極ケース底部の空気孔から空気中の酸素を取り入
れる必要があり、空気孔の面積が大きければ、その分酸
素を取り入れる能力が大きくなり、大電流放電が可能と
なる。外径が７．９mmより大きい電池ではその要求特性
から内径０．４５mm以上の空気孔が必要であった。
【０００８】また電池の種類によっては、さらに空気中
の酸素の拡散を良くする目的から内径０．４５mmの空気
孔を複数個ケース底部に開孔して使用する場合もある。
電池外径が７．９mm以下の小形の電池では放電性能改良
のため、正極ケース底部に開孔する空気孔の内径を縮小
することを検討した結果、可能な方法として以下の２種
類の方法が考えられた。
の酸素の拡散を良くする目的から内径０．４５mmの空気
孔を複数個ケース底部に開孔して使用する場合もある。
電池外径が７．９mm以下の小形の電池では放電性能改良
のため、正極ケース底部に開孔する空気孔の内径を縮小
することを検討した結果、可能な方法として以下の２種
類の方法が考えられた。
【０００９】第１の方法として、正極ケースに空気孔を
化学エッチングで開孔する方法である。
化学エッチングで開孔する方法である。
【００１０】まだ第２の方法として、正極ケースに空気
孔をパンチングではなく鋭利な刃で突き刺して開孔する
方法である。
孔をパンチングではなく鋭利な刃で突き刺して開孔する
方法である。
【００１１】しかしながら、上記第１の方法は希望する
内径の空気孔を作成することが可能であるが、非常にコ
スト高となり一次電池であるボタン形空気電池の部品製
作には不向きであった。
内径の空気孔を作成することが可能であるが、非常にコ
スト高となり一次電池であるボタン形空気電池の部品製
作には不向きであった。
【００１２】また上記第２の方法は、内径が０．４mm以
下の空気孔の作成が可能であるが、突き刺し時に発生す
る金属バリを後工程で除去しなくてはならないため、別
工程が必要であった。ケース空気孔部に発生する金属バ
リの放置は、電池内の各種部品を傷つけ電解液の漏液な
どの原因になる。
下の空気孔の作成が可能であるが、突き刺し時に発生す
る金属バリを後工程で除去しなくてはならないため、別
工程が必要であった。ケース空気孔部に発生する金属バ
リの放置は、電池内の各種部品を傷つけ電解液の漏液な
どの原因になる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
問題点を解決するもので、電池外径が７．９mm以下の小
形のボタン形空気電池の空気孔を内径０．４mm以下で開
孔することができ、かつ安価で量産性ある方法で、放電
性能を改良したボタン形空気電池の製造方法を提供する
ことを目的とする。
問題点を解決するもので、電池外径が７．９mm以下の小
形のボタン形空気電池の空気孔を内径０．４mm以下で開
孔することができ、かつ安価で量産性ある方法で、放電
性能を改良したボタン形空気電池の製造方法を提供する
ことを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のボタン形空気電池の製造方法は、底部に空
気を取り入れるための空気孔を有した正極ケースの空気
孔を形成するために、目的とする空気孔の内径よりも大
きく開孔する第１の工程と、次にコイニング加工によっ
て最終目的とする空気孔の内径まで縮小する第２の工程
を経て、製造するものである。
に、本発明のボタン形空気電池の製造方法は、底部に空
気を取り入れるための空気孔を有した正極ケースの空気
孔を形成するために、目的とする空気孔の内径よりも大
きく開孔する第１の工程と、次にコイニング加工によっ
て最終目的とする空気孔の内径まで縮小する第２の工程
を経て、製造するものである。
【００１５】
【作用】この構成によって本発明のボタン形空気電池の
製造方法は電池外径が７．９mm以下の小形のボタン形空
気電池においても、第１の工程で目的とする空気孔の径
の２倍の径の透孔をあけ、次に第２の工程で前記第１の
工程で開けた透孔を目的とする空気孔の径に縮小するこ
とにより、空気孔内径が０．４mm以下の安価で量産性あ
る正極ケースを提供できることとなる。
製造方法は電池外径が７．９mm以下の小形のボタン形空
気電池においても、第１の工程で目的とする空気孔の径
の２倍の径の透孔をあけ、次に第２の工程で前記第１の
工程で開けた透孔を目的とする空気孔の径に縮小するこ
とにより、空気孔内径が０．４mm以下の安価で量産性あ
る正極ケースを提供できることとなる。
【００１６】
【実施例】以下、本発明の一実施例のボタン形空気電池
の製造方法について図面に基づいて説明する。
の製造方法について図面に基づいて説明する。
【００１７】図１において、（ａ）は第１の工程で底部
に透孔２の内径（ΦＡ）が０．６mmに開孔された正極ケ
ース１である。次に第２の工程で内径０．６mmの透孔２
より径の大きい上，下の金型３，４（外径１mm）で透孔
２の周辺部をプレス加圧する。（いわゆるコイニング加
工）この時のプレス圧力は１０ｔ／cm2以上が必要であ
る。第２の工程で得ることができる空気孔２の内径は、
第１の工程で開孔される孔径、正極ケース１の板厚、第
２の工程で加圧する透孔２より径の大きい金型の外径、
プレス圧力で任意に調整可能である。
に透孔２の内径（ΦＡ）が０．６mmに開孔された正極ケ
ース１である。次に第２の工程で内径０．６mmの透孔２
より径の大きい上，下の金型３，４（外径１mm）で透孔
２の周辺部をプレス加圧する。（いわゆるコイニング加
工）この時のプレス圧力は１０ｔ／cm2以上が必要であ
る。第２の工程で得ることができる空気孔２の内径は、
第１の工程で開孔される孔径、正極ケース１の板厚、第
２の工程で加圧する透孔２より径の大きい金型の外径、
プレス圧力で任意に調整可能である。
【００１８】しかし、種々実験の結果、０．３mm以下の
空気孔の内径の正極ケース製造の最適条件は第1の加工
工程で開孔した空気孔の内径ΦＡと第２の加工工程で得
られる空気孔の内径ΦＢの関係がΦＡ≧ΦＢ×２である
ことが分かった。
空気孔の内径の正極ケース製造の最適条件は第1の加工
工程で開孔した空気孔の内径ΦＡと第２の加工工程で得
られる空気孔の内径ΦＢの関係がΦＡ≧ΦＢ×２である
ことが分かった。
【００１９】図２は、この正極ケース１を使用した空気
電池の断面図の一例である。空気電池は、断面がコ字状
の環状のガスケット７を開口端部に嵌着した負極ケース
５の中に、負極活物質となる亜鉛粉６と電解液として水
酸化カリウムの水溶液を充填し、負極側電池構成体を組
み立てる。扁平なカップ状の正極ケース１の底部の中央
部１ａは外側に突出しており、そのケース内側にガス拡
散層９ａの空間を有している。
電池の断面図の一例である。空気電池は、断面がコ字状
の環状のガスケット７を開口端部に嵌着した負極ケース
５の中に、負極活物質となる亜鉛粉６と電解液として水
酸化カリウムの水溶液を充填し、負極側電池構成体を組
み立てる。扁平なカップ状の正極ケース１の底部の中央
部１ａは外側に突出しており、そのケース内側にガス拡
散層９ａの空間を有している。
【００２０】ガス拡散層９ａに多孔性の空気拡散紙１１
を載置し、次に多孔性で撥水性のふっ素樹脂膜１０，空
気極９，セパレータ８と順次載置し、正極側電池構成体
を組み立てる。
を載置し、次に多孔性で撥水性のふっ素樹脂膜１０，空
気極９，セパレータ８と順次載置し、正極側電池構成体
を組み立てる。
【００２１】そして、負極側電池構成体と、正極側電池
構成体をカップリングし、正極ケース１上部の開口部を
金型を使用して内側に曲げ、ガスケット７を介して負極
ケース６側に締めつける。
構成体をカップリングし、正極ケース１上部の開口部を
金型を使用して内側に曲げ、ガスケット７を介して負極
ケース６側に締めつける。
【００２２】最後に正極ケース１の底部に開孔した空気
孔２をシール紙１２で密封して一個の空気電池が完成す
る。
孔２をシール紙１２で密封して一個の空気電池が完成す
る。
【００２３】以上の工程で製造された空気孔０．１５mm
の空気孔を有する正極ケースを使用して、外径５．８m
m，電池総高３．６mmの小形のボタン形空気電池を製造
し、その放電性能を２０℃で３ｋΩの放電抵抗で各１０
個放電調査した。その放電結果の平均値を（表１）に示
す。
の空気孔を有する正極ケースを使用して、外径５．８m
m，電池総高３．６mmの小形のボタン形空気電池を製造
し、その放電性能を２０℃で３ｋΩの放電抵抗で各１０
個放電調査した。その放電結果の平均値を（表１）に示
す。
【００２４】
【表１】
【００２５】放電結果より、内径０．１５mmの空気孔の
正極ケースを使用した電池は、間欠放電結果が大幅に改
良された。
正極ケースを使用した電池は、間欠放電結果が大幅に改
良された。
【００２６】また、この方法の採用は従来より第１の工
程で開孔される透孔の内径が拡大したため、パンチング
の金型の強度が向上した結果、金型の破損が以前より減
少した。そのため、空気電池正極ケース生産機械の稼働
率が約１０％向上した。
程で開孔される透孔の内径が拡大したため、パンチング
の金型の強度が向上した結果、金型の破損が以前より減
少した。そのため、空気電池正極ケース生産機械の稼働
率が約１０％向上した。
【００２７】
【発明の効果】以上の実施例の説明により明らかなよう
に本発明のボタン形空気電池の製造方法によれば、安価
で量産性のある方法により空気孔を設けた正極ケースを
用いることにより間欠放電特性を向上することができ
る。
に本発明のボタン形空気電池の製造方法によれば、安価
で量産性のある方法により空気孔を設けた正極ケースを
用いることにより間欠放電特性を向上することができ
る。
【図１】（ａ）本発明の一実施例のボタン形空気電池の
製造方法における第１の加工工程で開孔した空気孔を有
する正極ケースの縦断面図 （ｂ）同第２の加工工程を示す正極ケースと上金型，下
金型の縦断面図
製造方法における第１の加工工程で開孔した空気孔を有
する正極ケースの縦断面図 （ｂ）同第２の加工工程を示す正極ケースと上金型，下
金型の縦断面図
【図２】同ボタン形空気電池の構成を示す縦断面図
１ 正極ケース ２ 空気孔
Claims (2)
- 【請求項１】 底部に空気を取り入れるための空気孔を
有した正極ケースで、この空気孔を形成するため目的と
する空気孔の内径よりも大きく開孔する第１の工程と、
次にコイニング加工によって最終目的とする前記空気孔
の内径まで縮小する第２の工程を経て製造された前記正
極ケースを使用するボタン形空気電池の製造方法。 - 【請求項２】 第１の加工工程で開孔した空気孔の内径
ΦＡと、第２の加工工程で得られる空気孔の内径ΦＢの
関係がΦＡ≧ΦＢ×２である正極ケースを使用する請求
項１記載のボタン形空気電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199404A JP2743636B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | ボタン形空気電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3199404A JP2743636B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | ボタン形空気電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0547422A JPH0547422A (ja) | 1993-02-26 |
| JP2743636B2 true JP2743636B2 (ja) | 1998-04-22 |
Family
ID=16407233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3199404A Expired - Fee Related JP2743636B2 (ja) | 1991-08-08 | 1991-08-08 | ボタン形空気電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2743636B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5795667A (en) * | 1995-05-05 | 1998-08-18 | Rayovac Corporation | Metal-air cathode can, and electrochemical cell made therewith |
| US6040074A (en) * | 1995-05-05 | 2000-03-21 | Rayovac Corporation | Metal-air cathode can, and electrochemical cell made therewith |
| US6210826B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-04-03 | Rayovac Corporation | Seals, and electrochemical cells made therewith |
| US6232007B1 (en) | 1999-08-13 | 2001-05-15 | The Gillette Company | Metal-air battery container |
| US6492046B1 (en) * | 1999-08-13 | 2002-12-10 | The Gillette Company | Metal-air battery |
| US6479188B1 (en) | 1999-10-13 | 2002-11-12 | The Gillette Company | Cathode tube and method of making the same |
| FI123474B (en) * | 2012-01-19 | 2013-05-31 | Waertsilae Finland Oy | Fuel injection system |
-
1991
- 1991-08-08 JP JP3199404A patent/JP2743636B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0547422A (ja) | 1993-02-26 |
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