JP3235161B2 - ボタン型アルカリ電池 - Google Patents
ボタン型アルカリ電池Info
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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
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/409—Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
- H01M50/411—Organic material
- H01M50/414—Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
- H01M50/417—Polyolefins
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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 Kinetics & Catalysis (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はボタン型アルカリ電池に
関する。より詳しくは、負極剤と正極剤との間に介在す
るセパレータの積層構造に関する。
関する。より詳しくは、負極剤と正極剤との間に介在す
るセパレータの積層構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、酸化銀電池、水銀電池、アルカリ
マンガン電池、ニッケル亜鉛電池等のアルカリ電池が、
様々な種類の卓上機器や携帯機器の電源として用いら
れ、一層の小型化及び高性能化が求められている。アル
カリ電池は、基本的に負極剤と正極剤とがセパレータに
より隔絶された構造を有しており、内部は電解液で満た
されている。両極部における電気化学反応の進行に伴な
って電解液のみがセパレータを介して両極間を移動でき
る様になってる。その為、電池特性はセパレータの性能
に大きく依存している。
マンガン電池、ニッケル亜鉛電池等のアルカリ電池が、
様々な種類の卓上機器や携帯機器の電源として用いら
れ、一層の小型化及び高性能化が求められている。アル
カリ電池は、基本的に負極剤と正極剤とがセパレータに
より隔絶された構造を有しており、内部は電解液で満た
されている。両極部における電気化学反応の進行に伴な
って電解液のみがセパレータを介して両極間を移動でき
る様になってる。その為、電池特性はセパレータの性能
に大きく依存している。
【０００３】従来から、セパレータの性能を改善する為
に、積層構造のものが用いられている。これは、セロフ
ァン膜を基本とし表面及び裏面に種々の機能膜を組み合
せた構成となっている。機能膜としては、ポリエチレン
膜、不織布、紙等が用いられている。これらの材料を用
いたセパレータの積層構造としては以下に列挙するもの
が従来用いられている。即ち、ポリエチレン膜とセロフ
ァン膜とポリエチレン膜の３層ラミネート構成や、ポリ
エチレン膜とセロファン膜と不織布の３枚を組み合せた
構成や、ポリエチレン膜と第１のセロファン膜と第２の
セロファン膜と不織布の４枚を組み合せた構成等であ
る。
に、積層構造のものが用いられている。これは、セロフ
ァン膜を基本とし表面及び裏面に種々の機能膜を組み合
せた構成となっている。機能膜としては、ポリエチレン
膜、不織布、紙等が用いられている。これらの材料を用
いたセパレータの積層構造としては以下に列挙するもの
が従来用いられている。即ち、ポリエチレン膜とセロフ
ァン膜とポリエチレン膜の３層ラミネート構成や、ポリ
エチレン膜とセロファン膜と不織布の３枚を組み合せた
構成や、ポリエチレン膜と第１のセロファン膜と第２の
セロファン膜と不織布の４枚を組み合せた構成等であ
る。
【０００４】中間層に位置するセロファン膜は、親水性
及び保液性に優れ、電気抵抗が小さく且つ銀イオン等の
正極活物質を還元する作用があるので、優れた透過抑制
機能を有するという利点がある。しかしながら、セロフ
ァン膜はセルロース系である為、減極剤等の酸化剤と接
触すると容易に酸化され劣化する。この為、正負極間の
イオンや分子の透過を起し易くなってしまうという欠点
がある。この欠点を補う為、一般に耐酸化性を有するポ
リエチレン膜がセロファン膜と積層され、少なくとも正
極側に対面する様に配置されている。このポリエチレン
膜はイオン交換性及び保水性を付与する為に、表面の改
質された材料を用いている。具体的には、放射線を用い
てアクリル酸又はメタクリル酸の様なカルボキシル基を
有するモノマーをグラフト重合させている。
及び保液性に優れ、電気抵抗が小さく且つ銀イオン等の
正極活物質を還元する作用があるので、優れた透過抑制
機能を有するという利点がある。しかしながら、セロフ
ァン膜はセルロース系である為、減極剤等の酸化剤と接
触すると容易に酸化され劣化する。この為、正負極間の
イオンや分子の透過を起し易くなってしまうという欠点
がある。この欠点を補う為、一般に耐酸化性を有するポ
リエチレン膜がセロファン膜と積層され、少なくとも正
極側に対面する様に配置されている。このポリエチレン
膜はイオン交換性及び保水性を付与する為に、表面の改
質された材料を用いている。具体的には、放射線を用い
てアクリル酸又はメタクリル酸の様なカルボキシル基を
有するモノマーをグラフト重合させている。
【０００５】かかる表面改質ポリエチレン膜の特性はグ
ラフト率に大きく依存している。例えば、グラフト率が
大きくなると親水性が増し電気抵抗が小さくなる一方、
銀イオン等の陽極活物質に対する透過率が増し電池容量
の保存性が低下する。逆に、グラフト率が小さいと容量
保存性は向上するが膜の電気抵抗が大きくなり、閉路電
圧（以下ＣＣＶと表わす。Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ Ｖｏｌｔａｇｅの略である。）が低下する。この様
に、ポリエチレン膜のグラフト率、即ち電気抵抗の選定
が電池性能に大きく影響し極めて重要である。
ラフト率に大きく依存している。例えば、グラフト率が
大きくなると親水性が増し電気抵抗が小さくなる一方、
銀イオン等の陽極活物質に対する透過率が増し電池容量
の保存性が低下する。逆に、グラフト率が小さいと容量
保存性は向上するが膜の電気抵抗が大きくなり、閉路電
圧（以下ＣＣＶと表わす。Ｃｌｏｓｅｄ Ｃｉｒｃｕｉ
ｔ Ｖｏｌｔａｇｅの略である。）が低下する。この様
に、ポリエチレン膜のグラフト率、即ち電気抵抗の選定
が電池性能に大きく影響し極めて重要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】セロファン膜の両面に
グラフト重合したポリエチレン膜でラミネートした３層
構造のセパレータを使用する場合、従来正極側に面した
ポリエチレン膜と負極側に面したポリエチレン膜は同一
のグラフト率で表面処理されており同一の電気抵抗を有
していた。従って、グラフト率の比較的小さいポリエチ
レン膜を用いた場合には、電気抵抗が大きくなり容量保
存性が向上する一方、ＣＣＶ特性が悪くなるという課題
あるいは問題点がある。他方、グラフト率の比較的高い
ポリエチレン膜を表裏両面に共通に用いると、電気抵抗
が小さくなる為ＣＣＶ特性が向上する一方、容量保存性
が低下するという課題あるいは問題点がある。この様
に、従来ＣＣＶ特性と容量保存性を両立させともに改善
する事が非常に困難であった。
グラフト重合したポリエチレン膜でラミネートした３層
構造のセパレータを使用する場合、従来正極側に面した
ポリエチレン膜と負極側に面したポリエチレン膜は同一
のグラフト率で表面処理されており同一の電気抵抗を有
していた。従って、グラフト率の比較的小さいポリエチ
レン膜を用いた場合には、電気抵抗が大きくなり容量保
存性が向上する一方、ＣＣＶ特性が悪くなるという課題
あるいは問題点がある。他方、グラフト率の比較的高い
ポリエチレン膜を表裏両面に共通に用いると、電気抵抗
が小さくなる為ＣＣＶ特性が向上する一方、容量保存性
が低下するという課題あるいは問題点がある。この様
に、従来ＣＣＶ特性と容量保存性を両立させともに改善
する事が非常に困難であった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した従来の技術の課
題に鑑み、本発明はＣＣＶ特性と容量保存性とをともに
改善することのできる３層ラミネート構造を有するボタ
ン型アルカリ電池用セパレータを提供することを目的と
する。かかる目的を達成する為に以下の手段を講じた。
即ち、アルカリ電池の負極剤と正極剤との間に介在させ
るセパレータとして、アクリル酸又はメタクリル酸をグ
ラフト重合したグラフト率が比較的小さく電気抵抗が大
きい第１のポリエチレン膜と、セロファン膜と、グラフ
ト率が比較的大きく電気抵抗が比較的小さい第２のポリ
エチレン膜とをラミネートして一体成形したものを用い
た。そして、第１の電気抵抗が大きいグラフト重合ポリ
エチレン膜を正極剤側に配置するという手段を講じた。
具体的には、セパレータの第１のポリエチレン膜の電気
抵抗は、１５０〜５００ｍΩ・ｃｍ２の範囲に設定し、
第２のポリエチレン膜の電気抵抗は１００〜２００ｍΩ
・ｃｍ２の範囲に設定する。さらに、封口板として、封
口パッキンを介して正極ケースと嵌合する端部におい
て、正極ケース側面方向、正極ケース底面方向、及び正
極ケース底面と反対方向の３ヶ所の屈曲部を有するもの
を用いた。
題に鑑み、本発明はＣＣＶ特性と容量保存性とをともに
改善することのできる３層ラミネート構造を有するボタ
ン型アルカリ電池用セパレータを提供することを目的と
する。かかる目的を達成する為に以下の手段を講じた。
即ち、アルカリ電池の負極剤と正極剤との間に介在させ
るセパレータとして、アクリル酸又はメタクリル酸をグ
ラフト重合したグラフト率が比較的小さく電気抵抗が大
きい第１のポリエチレン膜と、セロファン膜と、グラフ
ト率が比較的大きく電気抵抗が比較的小さい第２のポリ
エチレン膜とをラミネートして一体成形したものを用い
た。そして、第１の電気抵抗が大きいグラフト重合ポリ
エチレン膜を正極剤側に配置するという手段を講じた。
具体的には、セパレータの第１のポリエチレン膜の電気
抵抗は、１５０〜５００ｍΩ・ｃｍ２の範囲に設定し、
第２のポリエチレン膜の電気抵抗は１００〜２００ｍΩ
・ｃｍ２の範囲に設定する。さらに、封口板として、封
口パッキンを介して正極ケースと嵌合する端部におい
て、正極ケース側面方向、正極ケース底面方向、及び正
極ケース底面と反対方向の３ヶ所の屈曲部を有するもの
を用いた。
【０００８】
【作用】上述した様に、本発明においては正極剤側に面
するポリエチレン膜の電気抵抗を大きくし、且つ負極剤
側に面するポリエチレン膜の電気抵抗を小さく設定し
た。これにより、アルカリ電池のＣＣＶ特性を低下させ
る事なく優れた容量保存性を得る事ができる。換言する
と、正極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を大きくし且
つ負極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を小さくする事
により、容量保存性を低下させる事なくＣＣＶ特性の優
れた電池を得る事ができる。
するポリエチレン膜の電気抵抗を大きくし、且つ負極剤
側に面するポリエチレン膜の電気抵抗を小さく設定し
た。これにより、アルカリ電池のＣＣＶ特性を低下させ
る事なく優れた容量保存性を得る事ができる。換言する
と、正極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を大きくし且
つ負極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を小さくする事
により、容量保存性を低下させる事なくＣＣＶ特性の優
れた電池を得る事ができる。
【０００９】
【実施例】以下図面を参照して本発明の好適な実施例を
詳細に説明する。図１は本発明にかかるボタン型アルカ
リ電池の一実施例を示す模式的な断面図であって、本発
明を酸化銀電池ＳＲ６１６ＳＷ（外径６．８mm、高さ
１．６mm）に適用した例である。図示する様に、酸化銀
電池は負極剤１とこの負極剤１を収納する封口板２とを
備えている。この封口板２は負極端子を兼ねている。封
口板２には封口パッキン３を介して正極ケース４が嵌合
している。この封口パッキン３は例えばナイロン材料か
ら構成されており、封口板２からなる負極端子と正極ケ
ース４からなる正極端子とを電気的に絶縁している。正
極ケース４の内底部には酸化銀を主成分とするペレット
状の正極剤５が配置されている。この様に密封された電
池の内部には電解液が満たされる。本例では電解液とし
て苛性ソーダ水溶液を用いた。しかしながら、本発明は
必ずしもこれに限られるものではなく他のアルカリ水溶
液を用いる事ができる。又、本発明は酸化銀電池に限ら
れるものではなく、様々な種類の負極剤及び正極剤を用
いたアルカリ電池に適用可能である事はいうまでもな
い。
詳細に説明する。図１は本発明にかかるボタン型アルカ
リ電池の一実施例を示す模式的な断面図であって、本発
明を酸化銀電池ＳＲ６１６ＳＷ（外径６．８mm、高さ
１．６mm）に適用した例である。図示する様に、酸化銀
電池は負極剤１とこの負極剤１を収納する封口板２とを
備えている。この封口板２は負極端子を兼ねている。封
口板２には封口パッキン３を介して正極ケース４が嵌合
している。この封口パッキン３は例えばナイロン材料か
ら構成されており、封口板２からなる負極端子と正極ケ
ース４からなる正極端子とを電気的に絶縁している。正
極ケース４の内底部には酸化銀を主成分とするペレット
状の正極剤５が配置されている。この様に密封された電
池の内部には電解液が満たされる。本例では電解液とし
て苛性ソーダ水溶液を用いた。しかしながら、本発明は
必ずしもこれに限られるものではなく他のアルカリ水溶
液を用いる事ができる。又、本発明は酸化銀電池に限ら
れるものではなく、様々な種類の負極剤及び正極剤を用
いたアルカリ電池に適用可能である事はいうまでもな
い。
【００１０】負極剤１と正極剤５を互いに分離する様に
セパレータ６が介在している。このセパレータ６は、負
極剤１に接する第２ポリエチレン膜８と、正極剤５に接
する第１ポリエチレン膜７と両ポリエチレン膜によって
ラミネートされたセロファン膜９とからなる３層構造を
有している。
セパレータ６が介在している。このセパレータ６は、負
極剤１に接する第２ポリエチレン膜８と、正極剤５に接
する第１ポリエチレン膜７と両ポリエチレン膜によって
ラミネートされたセロファン膜９とからなる３層構造を
有している。
【００１１】第１ポリエチレン膜７は、アクリル酸又は
メタクリル酸をグラフト重合したものであり、グラフト
率が比較的小さな材料を用いている。この為電気抵抗が
比較的大きく、好ましくは１５０〜５００ｍΩ・cm2 の
範囲に設定されている。又、第２ポリエチレン膜８もア
クリル酸又はメタクリル酸をグラフト重合した材料を用
いている。この場合、グラフト率の比較的大きな材料を
選択しており電気抵抗が比較的小さい。好ましくは、電
気抵抗は１００〜２００ｍΩ・cm2 の範囲に設定されて
いる。これら一対の第１ポリエチレン膜７及び第２ポリ
エチレン膜８をセロファン膜９に両面から重ね合わせ一
体成形する事により積層セパレータ６を得ている。
メタクリル酸をグラフト重合したものであり、グラフト
率が比較的小さな材料を用いている。この為電気抵抗が
比較的大きく、好ましくは１５０〜５００ｍΩ・cm2 の
範囲に設定されている。又、第２ポリエチレン膜８もア
クリル酸又はメタクリル酸をグラフト重合した材料を用
いている。この場合、グラフト率の比較的大きな材料を
選択しており電気抵抗が比較的小さい。好ましくは、電
気抵抗は１００〜２００ｍΩ・cm2 の範囲に設定されて
いる。これら一対の第１ポリエチレン膜７及び第２ポリ
エチレン膜８をセロファン膜９に両面から重ね合わせ一
体成形する事により積層セパレータ６を得ている。
【００１２】本実施例では、第１ポリエチレン膜７の電
気抵抗値の下限を１５０ｍΩ・cm2に設定している。仮
に、第１ポリエチレン膜７の電気抵抗をこの下限値以下
に設定すると、銀イオンの透過量が著しく増してしまい
所望の容量保存性が得られにくい。又、本実施例では第
１ポリエチレン膜の電気抵抗の上限値を５００ｍΩ・cm
2 に設定している。仮に、第１ポリエチレン膜の電気抵
抗をこの上限値を越えて設定すると、内部抵抗の増大に
より所望のＣＣＶ特性が得られない。
気抵抗値の下限を１５０ｍΩ・cm2に設定している。仮
に、第１ポリエチレン膜７の電気抵抗をこの下限値以下
に設定すると、銀イオンの透過量が著しく増してしまい
所望の容量保存性が得られにくい。又、本実施例では第
１ポリエチレン膜の電気抵抗の上限値を５００ｍΩ・cm
2 に設定している。仮に、第１ポリエチレン膜の電気抵
抗をこの上限値を越えて設定すると、内部抵抗の増大に
より所望のＣＣＶ特性が得られない。
【００１３】一方、本実施例では第２ポリエチレン膜の
電気抵抗を１００〜２００ｍΩ・cm2 の範囲に設定して
いる。第２ポリエチレン膜の電気抵抗が低い程ＣＣＶ特
性が向上する。しかしながら、アクリル酸又はメタクリ
ル酸を用いたグラフト重合により表面改質を行なった場
合、製造技術上電気抵抗を１００ｍΩ・cm2 以下にする
のは困難である。この為、１００ｍΩ・cm2 を第２ポリ
エチレン膜の電気抵抗の下限値とした。一方、上限値２
００ｍΩ・cm2 については一応の目安であり、内部抵抗
をできるだけ下げる事によりＣＣＶ特性が改善される。
電気抵抗を１００〜２００ｍΩ・cm2 の範囲に設定して
いる。第２ポリエチレン膜の電気抵抗が低い程ＣＣＶ特
性が向上する。しかしながら、アクリル酸又はメタクリ
ル酸を用いたグラフト重合により表面改質を行なった場
合、製造技術上電気抵抗を１００ｍΩ・cm2 以下にする
のは困難である。この為、１００ｍΩ・cm2 を第２ポリ
エチレン膜の電気抵抗の下限値とした。一方、上限値２
００ｍΩ・cm2 については一応の目安であり、内部抵抗
をできるだけ下げる事によりＣＣＶ特性が改善される。
【００１４】なお、グラフト重合されたポリエチレン膜
の電気抵抗は、交流式電圧降下法（１kHz)により測定し
た。測定雰囲気温度は２０±１℃に設定され、グラフト
重合ポリエチレン試料を４０％ＫＯＨ（比重１．４００
±０．００５）水溶液中に１２時間以上浸漬した後取り
出して電気抵抗を測定した。
の電気抵抗は、交流式電圧降下法（１kHz)により測定し
た。測定雰囲気温度は２０±１℃に設定され、グラフト
重合ポリエチレン試料を４０％ＫＯＨ（比重１．４００
±０．００５）水溶液中に１２時間以上浸漬した後取り
出して電気抵抗を測定した。
【００１５】
【発明の効果】本発明の効果を確認する為サンプルを作
製して容量保存性及びＣＣＶ特性について評価を行なっ
た。なお比較の為、サンプルは発明品１種類と従来品２
種類について作製した。測定結果を説明する前に各サン
プルの内容を以下に説明する。
製して容量保存性及びＣＣＶ特性について評価を行なっ
た。なお比較の為、サンプルは発明品１種類と従来品２
種類について作製した。測定結果を説明する前に各サン
プルの内容を以下に説明する。
【００１６】発明品サンプルについては、電気抵抗２０
０ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍのグラフト重合された第１
ポリエチレン膜と、厚み２１μｍのセロファン膜と、電
気抵抗１００ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有するグラフ
ト重合された第２ポリエチレン膜とをこの順にラミネー
トして一体成形したものをセパレータとして用い、図１
に示すボタン型アルカリ電池を作製した。なお、電気抵
抗が大きい第１のポリエチレン膜を正極側に配置してい
る。
０ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍのグラフト重合された第１
ポリエチレン膜と、厚み２１μｍのセロファン膜と、電
気抵抗１００ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有するグラフ
ト重合された第２ポリエチレン膜とをこの順にラミネー
トして一体成形したものをセパレータとして用い、図１
に示すボタン型アルカリ電池を作製した。なお、電気抵
抗が大きい第１のポリエチレン膜を正極側に配置してい
る。
【００１７】従来品１のサンプルについては、電気抵抗
１５０ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有するグラフト重合
された第１ポリエチレン膜と、厚み２１μｍのセロファ
ン膜と、電気抵抗１５０ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有
するグラフト重合された第２ポリエチレン膜とをこの順
にラミネートして一体成形したものをセパレータとして
用い、図１に示すボタン型アルカリ電池を作製した。こ
の従来品１は発明品に比較すると第１ポリエチレン膜が
低い電気抵抗を有しており、第２ポリエチレン膜が高い
電気抵抗を有している。従って、セパレータトータルと
しての電気抵抗は発明品と等しい。
１５０ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有するグラフト重合
された第１ポリエチレン膜と、厚み２１μｍのセロファ
ン膜と、電気抵抗１５０ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有
するグラフト重合された第２ポリエチレン膜とをこの順
にラミネートして一体成形したものをセパレータとして
用い、図１に示すボタン型アルカリ電池を作製した。こ
の従来品１は発明品に比較すると第１ポリエチレン膜が
低い電気抵抗を有しており、第２ポリエチレン膜が高い
電気抵抗を有している。従って、セパレータトータルと
しての電気抵抗は発明品と等しい。
【００１８】従来品２のサンプルについては、電気抵抗
２００ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有するグラフト重合
された第１ポリエチレン膜と、厚み２１μｍのセロファ
ン膜と、電気抵抗２００ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有
するグラフト重合された第２ポリエチレン膜とをこの順
にラミネートして一体成形したものをセパレータとして
用い、図１に示すボタン型アルカリ電池を作製した。こ
の従来品２は第２ポリエチレン膜が発明品サンプルより
高い電気抵抗を有しているとともに、第１ポリエチレン
膜の電気抵抗は発明品と等しい。従ってセパレータトー
タルとしては発明品より電気抵抗は高い。
２００ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有するグラフト重合
された第１ポリエチレン膜と、厚み２１μｍのセロファ
ン膜と、電気抵抗２００ｍΩ・cm2 で厚み２７μｍを有
するグラフト重合された第２ポリエチレン膜とをこの順
にラミネートして一体成形したものをセパレータとして
用い、図１に示すボタン型アルカリ電池を作製した。こ
の従来品２は第２ポリエチレン膜が発明品サンプルより
高い電気抵抗を有しているとともに、第１ポリエチレン
膜の電気抵抗は発明品と等しい。従ってセパレータトー
タルとしては発明品より電気抵抗は高い。
【００１９】図２は上述した各サンプルについて容量保
存率を測定した結果を示すグラフである。横軸に保存日
数を取り縦軸に容量保存率を取っている。加速をかける
為サンプルを６０℃の温度で保存した。又、終止電圧は
１．４Ｖとした。なお、放電負荷抵抗は６８ｋΩのもの
を用いた。各測定値は１０個のサンプルの平均値であ
る。グラフ中、カーブＡが本発明品の測定結果を表わ
し、カーブＢが従来品１の測定結果を表わし、カーブＣ
が従来品２の測定結果を表わしている。このグラフから
明らかな様に、低い電気抵抗の第１ポリエチレン膜から
なるセパレータを用いた従来品１は４０日経過後容量保
存率が急激に低下している。これに対して、本発明品及
び従来品２は保存日数１００日を越えても９０％以上の
容量保存率を維持している。
存率を測定した結果を示すグラフである。横軸に保存日
数を取り縦軸に容量保存率を取っている。加速をかける
為サンプルを６０℃の温度で保存した。又、終止電圧は
１．４Ｖとした。なお、放電負荷抵抗は６８ｋΩのもの
を用いた。各測定値は１０個のサンプルの平均値であ
る。グラフ中、カーブＡが本発明品の測定結果を表わ
し、カーブＢが従来品１の測定結果を表わし、カーブＣ
が従来品２の測定結果を表わしている。このグラフから
明らかな様に、低い電気抵抗の第１ポリエチレン膜から
なるセパレータを用いた従来品１は４０日経過後容量保
存率が急激に低下している。これに対して、本発明品及
び従来品２は保存日数１００日を越えても９０％以上の
容量保存率を維持している。
【００２０】図３はＣＣＶ特性の測定結果を表わすグラ
フである。横軸に放電深度を取り縦軸にＣＣＶを取って
いる。ＣＣＶの測定条件は２３℃で２ｋΩの負荷抵抗を
用い５秒間とした。測定値は１０個のサンプルの平均を
表わしている。図２のグラフと同様に、カーブＡが発明
品を表わし、カーブＢが従来品１を表わしカーブＣが従
来品２を表わしている。このグラフから明らかな様に、
高い電気抵抗を有する第２ポリエチレン膜からなるセパ
レータを用いた従来品２はＣＣＶが１．３Ｖ以下である
のに対して、発明品及び従来品１はＣＣＶが１．３Ｖ以
上であった。
フである。横軸に放電深度を取り縦軸にＣＣＶを取って
いる。ＣＣＶの測定条件は２３℃で２ｋΩの負荷抵抗を
用い５秒間とした。測定値は１０個のサンプルの平均を
表わしている。図２のグラフと同様に、カーブＡが発明
品を表わし、カーブＢが従来品１を表わしカーブＣが従
来品２を表わしている。このグラフから明らかな様に、
高い電気抵抗を有する第２ポリエチレン膜からなるセパ
レータを用いた従来品２はＣＣＶが１．３Ｖ以下である
のに対して、発明品及び従来品１はＣＣＶが１．３Ｖ以
上であった。
【００２１】以上の測定結果から明らかな様に、従来品
１と比較して、発明品は容量保存性において明らかに優
れ且つＣＣＶ特性は劣らない事が解る。又、従来品２に
比較すると、本発明品はＣＣＶ特性が優れているにもか
かわらず容量保存性が劣らない事が解る。この結果か
ら、ＣＣＶ特性はセパレータの積層膜トータルの電気抵
抗に依存するとともに、容量保存性は正極剤側に配置さ
れた第１ポリエチレン膜の電気抵抗に依存する事が判明
した。この原因は、電気抵抗が大きいポリエチレン膜を
正極剤側に配置する事により銀イオンの透過量を少なく
でき、セロファン膜が銀イオンで破壊され難くなる為で
ある。即ち、正極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を大
きくし且つ負極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を小さ
くする事により、ＣＣＶ特性を低下させる事なく容量保
存性に優れたアルカリ電池を提供する事ができる。又、
負極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を小さくする事に
より、容量保存性を低下させる事なくＣＣＶ特性の優れ
たアルカリ電池を提供する事ができる。
１と比較して、発明品は容量保存性において明らかに優
れ且つＣＣＶ特性は劣らない事が解る。又、従来品２に
比較すると、本発明品はＣＣＶ特性が優れているにもか
かわらず容量保存性が劣らない事が解る。この結果か
ら、ＣＣＶ特性はセパレータの積層膜トータルの電気抵
抗に依存するとともに、容量保存性は正極剤側に配置さ
れた第１ポリエチレン膜の電気抵抗に依存する事が判明
した。この原因は、電気抵抗が大きいポリエチレン膜を
正極剤側に配置する事により銀イオンの透過量を少なく
でき、セロファン膜が銀イオンで破壊され難くなる為で
ある。即ち、正極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を大
きくし且つ負極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を小さ
くする事により、ＣＣＶ特性を低下させる事なく容量保
存性に優れたアルカリ電池を提供する事ができる。又、
負極剤側のポリエチレン膜の電気抵抗を小さくする事に
より、容量保存性を低下させる事なくＣＣＶ特性の優れ
たアルカリ電池を提供する事ができる。
【図１】本発明にかかるボタン型アルカリ電池の基本的
な構成を示す断面図である。
な構成を示す断面図である。
【図２】ボタン型アルカリ電池の容量保存率を測定した
結果を示すグラフである。
結果を示すグラフである。
【図３】ボタン型アルカリ電池のＣＣＶ特性を測定した
結果を表わすグラフである。
結果を表わすグラフである。
１ 負極剤 ２ 封口板 ３ 封口パッキン ４ 正極ケース ５ 正極剤 ６ セパレータ ７ 第１ポリエチレン膜 ８ 第２ポリエチレン膜 ９ セロファン膜
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−95069（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 2/14 - 2/18 H01M 2/02 - 2/08 H01M 6/04 - 6/12
Claims (1)
- 【請求項１】 負極剤と正極剤との間に介在させるセパ
レータとして、アクリル酸又はメタクリル酸をグラフト
重合したグラフト率が比較的小さく電気抵抗が大きい第
１のポリエチレン膜と、セロファン膜と、グラフト率が
比較的大きく電気抵抗が小さい第２のポリエチレン膜と
をラミネートして一体成形したものを用いるとともに、 上記第１の電気抵抗が大きいグラフト重合ポリエチレン
膜を正極剤側に配置し、且つ、上記セパレータの第１の
ポリエチレン膜の電気抵抗が１５０〜５００ｍΩ・ｃｍ
２の範囲にあり、 上記第２のポリエチレン膜の電気抵抗が１００〜２００
ｍΩ・ｃｍ２の範囲にあり、 封口板が、封口パッキンを介して正極ケースと嵌合する
端部において、正極ケース側面方向、正極ケース底面方
向、及び正極ケース底面と反対方向の３ヶ所の屈曲部を
有することを特徴とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03260292A JP3235161B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | ボタン型アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03260292A JP3235161B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | ボタン型アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05205718A JPH05205718A (ja) | 1993-08-13 |
| JP3235161B2 true JP3235161B2 (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=12363412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03260292A Expired - Lifetime JP3235161B2 (ja) | 1992-01-22 | 1992-01-22 | ボタン型アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3235161B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4868566B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2012-02-01 | 日立マクセルエナジー株式会社 | 酸化銀電池 |
-
1992
- 1992-01-22 JP JP03260292A patent/JP3235161B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05205718A (ja) | 1993-08-13 |
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Legal Events
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