JPH1012199A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
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- JPH1012199A JPH1012199A JP8161602A JP16160296A JPH1012199A JP H1012199 A JPH1012199 A JP H1012199A JP 8161602 A JP8161602 A JP 8161602A JP 16160296 A JP16160296 A JP 16160296A JP H1012199 A JPH1012199 A JP H1012199A
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- Japan
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- nickel
- plating layer
- tin alloy
- container
- alkaline battery
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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
Abstract
(57)【要約】
【目的】近年の種々な携帯用ＡＶ機器のような重負荷の
用途または高容量化に対しても、特性の優れたアルカリ
電池を提供すること。 【構成】アルカリ電池の端子兼容器として使用される金
属缶に特徴を有するもので、金属缶は次のように製造し
たものを使用する。冷間圧延鋼板材の一方の面にニッケ
ルメッキ層およびその上にニッケル−スズ合金メッキ層
を施し、他方の面にニッケルメッキ層を施し、このよう
にメッキした冷間圧延鋼板材を、前者の面が内面になる
ようにプレス絞り加工して容器とし、次にこの容器内面
のニッケル−スズ合金メッキ層の上に黒鉛を主成分とす
る導電膜を形成する。
用途または高容量化に対しても、特性の優れたアルカリ
電池を提供すること。 【構成】アルカリ電池の端子兼容器として使用される金
属缶に特徴を有するもので、金属缶は次のように製造し
たものを使用する。冷間圧延鋼板材の一方の面にニッケ
ルメッキ層およびその上にニッケル−スズ合金メッキ層
を施し、他方の面にニッケルメッキ層を施し、このよう
にメッキした冷間圧延鋼板材を、前者の面が内面になる
ようにプレス絞り加工して容器とし、次にこの容器内面
のニッケル−スズ合金メッキ層の上に黒鉛を主成分とす
る導電膜を形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、端子を兼ねた正極
容器に改良を加えて超重負荷特性等を向上させたアルカ
リ電池に関する。
容器に改良を加えて超重負荷特性等を向上させたアルカ
リ電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルカリ電池の正極容器は、鋼板
の両面に予めニッケルメッキを施したものをプレス加工
するか、または鋼板を絞り加工した後ニッケルメッキを
施し、しかる後それぞれ内面に黒鉛を主成分とする導電
膜を形成したものを使用していた。
の両面に予めニッケルメッキを施したものをプレス加工
するか、または鋼板を絞り加工した後ニッケルメッキを
施し、しかる後それぞれ内面に黒鉛を主成分とする導電
膜を形成したものを使用していた。
【０００３】このうち、前者すなわち、鋼板に予めニッ
ケルメッキを施してからプレス加工した場合は、プレス
加工によりニッケル表面にひび割れが生じて鉄の地肌が
露出するので、その分ニッケルメッキの表面積が少なく
なり、そのため接触抵抗が上昇する。一方、後者すなわ
ち、鋼板を絞り加工してからニッケルメッキする場合
は、容器内面側のメッキのつきが悪く、例えば外面側に
３μｍの厚さでニッケルメッキを施すと内面側は０．５
μｍ程度の厚さとなる。このため、正極合剤との接触が
悪くなり、接触抵抗が高くなって短絡電流の低下とな
り、長期貯蔵では性能の劣化を招いて水素ガスの発生量
も増加する。
ケルメッキを施してからプレス加工した場合は、プレス
加工によりニッケル表面にひび割れが生じて鉄の地肌が
露出するので、その分ニッケルメッキの表面積が少なく
なり、そのため接触抵抗が上昇する。一方、後者すなわ
ち、鋼板を絞り加工してからニッケルメッキする場合
は、容器内面側のメッキのつきが悪く、例えば外面側に
３μｍの厚さでニッケルメッキを施すと内面側は０．５
μｍ程度の厚さとなる。このため、正極合剤との接触が
悪くなり、接触抵抗が高くなって短絡電流の低下とな
り、長期貯蔵では性能の劣化を招いて水素ガスの発生量
も増加する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような問題点を解
決するために、前記したように正極容器内面には黒鉛を
主成分とする導電膜が形成されているが、近年、ノート
型パソコン，ＣＤプレーヤ，ＭＤプレーヤ，液晶テレビ
等の携帯用ＡＶ機器、携帯電話などのように、超重負
荷、重負荷の用途がアルカリ電池に要求されており、こ
れらの用途に対しては上記の方法では不十分となった。
また、高容量化のために正極合剤中の黒鉛の添加率を８
％以下とし、正極作用物質の二酸化マンガンを増量した
場合には、缶内面と正極合剤との接触抵抗が高くなるの
で、これに対してもさらなる改善が必要であることがわ
かった。
決するために、前記したように正極容器内面には黒鉛を
主成分とする導電膜が形成されているが、近年、ノート
型パソコン，ＣＤプレーヤ，ＭＤプレーヤ，液晶テレビ
等の携帯用ＡＶ機器、携帯電話などのように、超重負
荷、重負荷の用途がアルカリ電池に要求されており、こ
れらの用途に対しては上記の方法では不十分となった。
また、高容量化のために正極合剤中の黒鉛の添加率を８
％以下とし、正極作用物質の二酸化マンガンを増量した
場合には、缶内面と正極合剤との接触抵抗が高くなるの
で、これに対してもさらなる改善が必要であることがわ
かった。
【０００５】本発明は上記状況に対処してなされたもの
で、超重負荷、重負荷の用途に対し、または高容量化に
対して優れた特性を有し、また貯蔵特性にも優れたアル
カリ電池を提供することを目的としたものである。
で、超重負荷、重負荷の用途に対し、または高容量化に
対して優れた特性を有し、また貯蔵特性にも優れたアル
カリ電池を提供することを目的としたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルカリ電池
の端子兼容器に改良を加えることによって上記目的を達
成したものであって、すなわち本発明は、発電要素を内
填する端子兼容器として、一方の面にニッケルメッキ層
およびニッケル−スズ合金メッキ層を順次施し、他方の
面にニッケルメッキ層を施した冷間圧延鋼板材を、前者
の面が内面になるようにプレス絞り加工し、次に内面の
ニッケル−スズ合金メッキ層の上に黒鉛を主成分とする
導電膜を形成してなる缶を用いたことを特徴とするアル
カリ電池に関する。
の端子兼容器に改良を加えることによって上記目的を達
成したものであって、すなわち本発明は、発電要素を内
填する端子兼容器として、一方の面にニッケルメッキ層
およびニッケル−スズ合金メッキ層を順次施し、他方の
面にニッケルメッキ層を施した冷間圧延鋼板材を、前者
の面が内面になるようにプレス絞り加工し、次に内面の
ニッケル−スズ合金メッキ層の上に黒鉛を主成分とする
導電膜を形成してなる缶を用いたことを特徴とするアル
カリ電池に関する。
【０００７】本発明では、冷間圧延鋼板材の容器内面に
なる側にニッケルメッキとその上にさらにニッケル−ス
ズ合金メッキを施してあるので、非常に硬いメッキ層と
なっており、プレス絞り加工時は表面のニッケル−スズ
合金メッキ層が硬いためにひび割れを生じ、凸凹面を形
成して正極合剤との接触向上に寄与する。また、ひび割
れしたニッケル−スズ合金メッキ層の下にはニッケルメ
ッキ層があるので、鉄の地肌は露出しない。したがっ
て、接触抵抗が大きくなることはなく、短絡電流の向上
を図ることができる。
なる側にニッケルメッキとその上にさらにニッケル−ス
ズ合金メッキを施してあるので、非常に硬いメッキ層と
なっており、プレス絞り加工時は表面のニッケル−スズ
合金メッキ層が硬いためにひび割れを生じ、凸凹面を形
成して正極合剤との接触向上に寄与する。また、ひび割
れしたニッケル−スズ合金メッキ層の下にはニッケルメ
ッキ層があるので、鉄の地肌は露出しない。したがっ
て、接触抵抗が大きくなることはなく、短絡電流の向上
を図ることができる。
【０００８】ニッケル−スズ合金メッキ層が電解液に直
接接している場合にはスズが溶解して開路電圧の低下と
水素ガスの発生が起こるが、本発明ではニッケル−スズ
合金メッキ層の上に黒鉛を主成分とする導電膜が形成さ
れているので、これを防ぐことができ、短絡電流がさら
に向上する。
接接している場合にはスズが溶解して開路電圧の低下と
水素ガスの発生が起こるが、本発明ではニッケル−スズ
合金メッキ層の上に黒鉛を主成分とする導電膜が形成さ
れているので、これを防ぐことができ、短絡電流がさら
に向上する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示すアルカリ電
池（ＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形））の断面図である。
この図において、１は正極端子を兼ねる有底円筒形の金
属缶、２は正極合剤、３はセパレータ、４はゲル状負
極、５は負極集電棒、６は絶縁ガスケット、７はリング
状金属板、８は金属封口板、９はラベルジャケットであ
る。
て説明する。図１は本発明の一実施例を示すアルカリ電
池（ＪＩＳ規格ＬＲ６形（単３形））の断面図である。
この図において、１は正極端子を兼ねる有底円筒形の金
属缶、２は正極合剤、３はセパレータ、４はゲル状負
極、５は負極集電棒、６は絶縁ガスケット、７はリング
状金属板、８は金属封口板、９はラベルジャケットであ
る。
【００１０】図２は図１における正極端子を兼ねる有底
円筒形の金属缶１の断面構造を示すもので、図中１０は
ニッケルメッキ層、１１は鋼板、１２はニッケルメッキ
層、１３はニッケル−スズ合金メッキ層、１４は黒鉛を
主成分とする導電膜層である。図２に示すように、金属
缶１は、鋼板１１の外面側にニッケルメッキ層１０が形
成され、内面側にニッケルメッキ層１２、ニッケル−ス
ズ合金メッキ層１３および黒鉛を主成分とする導電膜層
１４が形成されている。
円筒形の金属缶１の断面構造を示すもので、図中１０は
ニッケルメッキ層、１１は鋼板、１２はニッケルメッキ
層、１３はニッケル−スズ合金メッキ層、１４は黒鉛を
主成分とする導電膜層である。図２に示すように、金属
缶１は、鋼板１１の外面側にニッケルメッキ層１０が形
成され、内面側にニッケルメッキ層１２、ニッケル−ス
ズ合金メッキ層１３および黒鉛を主成分とする導電膜層
１４が形成されている。
【００１１】金属缶１は次のようにして製作する。すな
わち、鋼板１１にメッキ加工したものを有底の円筒形に
プレス絞り加工する。メッキは金属缶内面素地側にニッ
ケルメッキを厚さ１〜２μｍ施し、その上にニッケル−
スズ合金メッキを１〜２μｍ施す。金属缶外面素地側に
はニッケルメッキを２〜３μｍ施す。これを金属缶にプ
レス絞り加工した後、金属缶内面（開口部のガスケット
と接する箇所を除いた部分）に、黒鉛を主成分とする導
電膜を形成する。
わち、鋼板１１にメッキ加工したものを有底の円筒形に
プレス絞り加工する。メッキは金属缶内面素地側にニッ
ケルメッキを厚さ１〜２μｍ施し、その上にニッケル−
スズ合金メッキを１〜２μｍ施す。金属缶外面素地側に
はニッケルメッキを２〜３μｍ施す。これを金属缶にプ
レス絞り加工した後、金属缶内面（開口部のガスケット
と接する箇所を除いた部分）に、黒鉛を主成分とする導
電膜を形成する。
【００１２】導電膜の塗布方法は、黒鉛を主成分とする
導電塗料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の低沸点有
機溶媒で希釈し、スプレーガンにより霧状に金属缶内面
に塗布する。その時開口部のガスケットと接する部分に
は塗布しないようにする。塗布後、乾燥機で溶剤を蒸発
させる。残った導電膜の厚さは１〜１０μｍが望まし
い。
導電塗料をメチルエチルケトン（ＭＥＫ）等の低沸点有
機溶媒で希釈し、スプレーガンにより霧状に金属缶内面
に塗布する。その時開口部のガスケットと接する部分に
は塗布しないようにする。塗布後、乾燥機で溶剤を蒸発
させる。残った導電膜の厚さは１〜１０μｍが望まし
い。
【００１３】この金属缶１内には、円筒状に加圧成形し
た正極合剤２が充填されている。正極合剤２は、二酸化
マンガン粉末と黒鉛粉末とを混合し、これを金属缶１内
に収容し、所定の圧力で中空円筒状に加圧成形したもの
である。放電容量の高容量化のために、正極合剤２中の
黒鉛添加率は８％とした（黒鉛添加率＝［黒鉛粉末重
量］／［二酸化マンガン重量＋黒鉛粉末重量］）。
た正極合剤２が充填されている。正極合剤２は、二酸化
マンガン粉末と黒鉛粉末とを混合し、これを金属缶１内
に収容し、所定の圧力で中空円筒状に加圧成形したもの
である。放電容量の高容量化のために、正極合剤２中の
黒鉛添加率は８％とした（黒鉛添加率＝［黒鉛粉末重
量］／［二酸化マンガン重量＋黒鉛粉末重量］）。
【００１４】また、正極合剤２の中空部には、ビニロン
繊維30％，レーヨン繊維30％，マーセル化パルプ30％，
ポリビニルアルコール繊維10％の不織布からなる有底円
筒状のセパレータ３を介してゲル状負極４が充填されて
いる。ゲル状負極４内には真鍮製の負極集電棒５が、そ
の上端部をゲル状負極４より突出するように挿着されて
いる。負極集電棒５の突出部外周面および金属缶１の上
部内周面には二重環状のポリアミド樹脂からなる絶縁ガ
スケット６が配設されている。また、絶縁ガスケット６
の二重環状部の間にはリング状の金属板７が配設され、
かつ金属板７には負極端子を兼ねる帽子形の金属封口板
８が集電棒５の頭部に当接するように配設されている。
そして金属缶１の開口縁を内方に屈曲させることによ
り、ガスケット６および金属封口板８で金属缶１内を密
封口している。
繊維30％，レーヨン繊維30％，マーセル化パルプ30％，
ポリビニルアルコール繊維10％の不織布からなる有底円
筒状のセパレータ３を介してゲル状負極４が充填されて
いる。ゲル状負極４内には真鍮製の負極集電棒５が、そ
の上端部をゲル状負極４より突出するように挿着されて
いる。負極集電棒５の突出部外周面および金属缶１の上
部内周面には二重環状のポリアミド樹脂からなる絶縁ガ
スケット６が配設されている。また、絶縁ガスケット６
の二重環状部の間にはリング状の金属板７が配設され、
かつ金属板７には負極端子を兼ねる帽子形の金属封口板
８が集電棒５の頭部に当接するように配設されている。
そして金属缶１の開口縁を内方に屈曲させることによ
り、ガスケット６および金属封口板８で金属缶１内を密
封口している。
【００１５】上記した本発明の実施例と比較するため
に、以下の比較例に示すアルカリ電池を組み立てた。い
ずれも金属缶１以外は同じ構造のＪＩＳ規格ＬＲ６形
（単３形）アルカリ電池である。
に、以下の比較例に示すアルカリ電池を組み立てた。い
ずれも金属缶１以外は同じ構造のＪＩＳ規格ＬＲ６形
（単３形）アルカリ電池である。
【００１６】（比較例１）発電要素を内填する端子兼容
器として、冷間圧延鋼板材の内面側にニッケルメッキ層
とその上にニッケル−スズ合金メッキ層を施し、外面側
にニッケルメッキ層を施したものを、プレス絞り加工し
て缶としたものを用いた。
器として、冷間圧延鋼板材の内面側にニッケルメッキ層
とその上にニッケル−スズ合金メッキ層を施し、外面側
にニッケルメッキ層を施したものを、プレス絞り加工し
て缶としたものを用いた。
【００１７】（比較例２）発電要素を内填する端子兼容
器として、冷間圧延鋼板材の内面側にニッケルメッキ層
を施し、外面側にニッケルメッキ層を施したものを、プ
レス絞り加工して缶とし、その缶内面に黒鉛を主成分と
する導電膜を形成したものを用いた。
器として、冷間圧延鋼板材の内面側にニッケルメッキ層
を施し、外面側にニッケルメッキ層を施したものを、プ
レス絞り加工して缶とし、その缶内面に黒鉛を主成分と
する導電膜を形成したものを用いた。
【００１８】（比較例３）発電要素を内填する端子兼容
器として、冷間圧延鋼板材をプレス絞り加工して缶とし
た後、その内外両面にニッケルメッキを施し、内面にさ
らに黒鉛を主成分とする導電膜を形成したものを用い
た。
器として、冷間圧延鋼板材をプレス絞り加工して缶とし
た後、その内外両面にニッケルメッキを施し、内面にさ
らに黒鉛を主成分とする導電膜を形成したものを用い
た。
【００１９】上記の各アルカリ電池について、６０℃で
１０日間および６０日間貯蔵した後の、開路電圧（ｎ＝
１００個の平均値）、短絡電流（ｎ＝１００個の平均
値）おび水素ガス量（ｎ＝１００個の平均値）を調べ
た。水素ガス量は電池を水中で分解し、電池内部のガス
を捕集して測定した。結果を表１に示す。
１０日間および６０日間貯蔵した後の、開路電圧（ｎ＝
１００個の平均値）、短絡電流（ｎ＝１００個の平均
値）おび水素ガス量（ｎ＝１００個の平均値）を調べ
た。水素ガス量は電池を水中で分解し、電池内部のガス
を捕集して測定した。結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
【００２１】表１に示されるように、実施例１と比較例
１とを比較すると、６０℃６０日貯蔵で、開路電圧の劣
化に著しい差が認められ、また６０℃６０日貯蔵後の水
素ガス量にも著しい差が認められる。また、短絡電流に
ついても著しい差が見られる。したがって、本発明にお
いて缶の内面に導電膜を形成したことの効果が確認でき
る。また、実施例１と比較例２および各例３を比較する
と、ニッケル−スズ合金メッキ層による短絡電流の向上
が確認できる。
１とを比較すると、６０℃６０日貯蔵で、開路電圧の劣
化に著しい差が認められ、また６０℃６０日貯蔵後の水
素ガス量にも著しい差が認められる。また、短絡電流に
ついても著しい差が見られる。したがって、本発明にお
いて缶の内面に導電膜を形成したことの効果が確認でき
る。また、実施例１と比較例２および各例３を比較する
と、ニッケル−スズ合金メッキ層による短絡電流の向上
が確認できる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は発電要素
を内填する端子兼容器を改良することによって、高容量
特性、高重負荷特性に優れ、また貯蔵特性にも優れたア
ルカリ電池を提供することができる。
を内填する端子兼容器を改良することによって、高容量
特性、高重負荷特性に優れ、また貯蔵特性にも優れたア
ルカリ電池を提供することができる。
【図１】本発明の実施例であるアルカリ電池の断面図。
【図２】図１のアルカリ電池の端子兼容器の断面構造を
示す図。
示す図。
１…正極端子を兼ねる有底円筒形の金属缶、２…正極合
剤、３…セパレータ、４…ゲル状負極、５…負極集電
棒、６…絶縁ガスケット、７…リング状金属板、８…金
属封口板、９…ラベルジャケット、１０，１２…ニッケ
ルメッキ層、１１…鋼板、１３…ニッケル−スズ合金メ
ッキ層、１４…黒鉛を主成分とする導電膜層。
剤、３…セパレータ、４…ゲル状負極、５…負極集電
棒、６…絶縁ガスケット、７…リング状金属板、８…金
属封口板、９…ラベルジャケット、１０，１２…ニッケ
ルメッキ層、１１…鋼板、１３…ニッケル−スズ合金メ
ッキ層、１４…黒鉛を主成分とする導電膜層。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 一雄 東京都品川区南品川三丁目４番10号 東芝 電池株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 発電要素を内填する端子兼容器として、
一方の面にニッケルメッキ層およびニッケル−スズ合金
メッキ層を順次施し、他方の面にニッケルメッキ層を施
した冷間圧延鋼板材を、前者の面が内面になるようにプ
レス絞り加工し、次に内面のニッケル−スズ合金メッキ
層の上に黒鉛を主成分とする導電膜を形成してなる缶を
用いたことを特徴とするアルカリ電池。 - 【請求項２】 発電要素である正極合剤中の黒鉛添加率
が８％以下である請求項１記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8161602A JPH1012199A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8161602A JPH1012199A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1012199A true JPH1012199A (ja) | 1998-01-16 |
Family
ID=15738285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8161602A Pending JPH1012199A (ja) | 1996-06-21 | 1996-06-21 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1012199A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005437A1 (en) * | 1998-07-24 | 2000-02-03 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Surface-treated steel sheet for battery case, method of production thereof, battery case formed by the steel sheet and battery using the case |
| US6852445B1 (en) * | 1998-11-12 | 2005-02-08 | Hille & Mueller Gmbh | Battery sheath made of a formed cold-rolled sheet and method for producing battery sheaths |
-
1996
- 1996-06-21 JP JP8161602A patent/JPH1012199A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000005437A1 (en) * | 1998-07-24 | 2000-02-03 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Surface-treated steel sheet for battery case, method of production thereof, battery case formed by the steel sheet and battery using the case |
| US6852445B1 (en) * | 1998-11-12 | 2005-02-08 | Hille & Mueller Gmbh | Battery sheath made of a formed cold-rolled sheet and method for producing battery sheaths |
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