(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも外周面がテーパを有する正極合剤成形体の複数個を外周径の大きい側を正極ケース内の底面側にして正極ケース内に挿入し、正極ケース内において前記正極合剤成形体を加圧することによって正極ケースの内壁に密着させる工程を有する円筒形アルカリ電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中空円筒状に成形された正極合剤を、正極ケース内壁に密着させて収納した円筒形アルカリ電池、特にその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
円筒形アルカリ電池、例えばアルカリ乾電池は、正極ケースの中に、正極ケースに密着して中空円筒状の正極合剤が配置され、その中央にセパレータを介してゲル状負極が配置された構造を有する。そして、正極合剤は、あらかじめ成形されたものを正極ケースに挿入した後、ケース内において加圧することにより、正極ケースとの密着を良くするとともに正極合剤の充填量の増加を図っている。
この正極合剤は、中空円筒状に成形する際、成形用の金型ダイスから抜き出し易いように、外周面はテーパ状に形成されており、テーパ状の外周径の小さい側から正極ケース内に挿入される（例えば特開昭６１−７８０５６号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように正極合剤がテーパ状の外周径の小さい側から正極ケース内に挿入されると、正極ケース内の底部側では合剤外周面と正極ケ−ス内周面との隙間が広くなる。そのため挿入された正極合剤を加圧した場合に、ケースの開口部側の正極合剤はよく加圧され、ケースとの密着性も良好となる。しかし、ケースの底部側の正極合剤は十分加圧されず、また加圧力の作用も均一でない。このため、合剤密度のバラツキが大きく、またケースとの密着性も低下して、電池の内部抵抗が高くなり、電池の短絡電流が低下するという問題点があった。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、正極合剤と正極ケースの内壁との密着性を高め、電池の内部抵抗が低く、短絡電流特性を向上させた円筒形アルカリ電池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも外周面がテーパを有する正極合剤成形体の複数個を外周径の大きい側を正極ケース内の底面側にして正極ケース内に挿入し、正極ケース内において前記正極合剤成形体を加圧することによって正極ケースの内壁に密着させることを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、中空円筒状で外周面にテーパを有した正極合剤成形体を、その外周径の大きい側から正極ケース内に挿入した状態でさらに加圧して、正極ケース内壁との密着性を向上するものである。
上記の中空円筒状で外周面にテーパを有した正極合剤成形体は、その外周径の大きい側を正極ケース内の底面側に配置しているため、正極ケースの底部付近では合剤外周面と正極ケ−ス内周面との隙間がより狭くなっている。そのため挿入された正極合剤を加圧した場合に、ケースの底部付近の正極合剤もケース開口部付近のようにケースとよく密着し、電池の内部抵抗が低くなり、電池の短絡電流が増加する
【０００７】
【実施例】
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例におけるアルカリ乾電池ＬＲ６の一部を断面にした正面図である。
この電池は、以下のようにして製造される。１はニッケルメッキ鋼板からなる正極ケースを表す。この正極ケース１の内面には図示しないが導電性被膜が形成されている。この正極ケース１の内部に、まず二酸化マンガンと黒鉛を主構成材とする中空円筒状に成形された正極合剤２の複数個を挿入し、ケース内において再加圧することにより正極ケース１の内面に密着させる。
【０００８】
こうしてケース内に充填された正極合剤２の内側にセパレータ３および絶縁底紙４を挿入した後、セパレータ３の内側にゲル状負極５を注入する。ゲル状負極５は、ゲル化剤のポリアクリル酸ソーダ、アルカリ電解液および負極活物質の亜鉛粉末からなる。次に、樹脂製封口板６、負極端子を兼ねる底板７および絶縁ワッシャ８と一体化された負極集電体９をゲル状負極５中に差し込み、正極ケース１の開口端部を封口板６の端部を介して底板７の周縁部にかしめつけて正極ケース１の開口部を密閉する。ついで、正極ケース１の外表面に外装ラベル１０を被覆する。こうしてアルカリ乾電池ＬＲ６が完成する。
【０００９】
《実施例１》
まず、中空円筒状で外周面にテーパを有した２個の正極合剤成形体１２ａ、１２ｂを作製した。これら正極合剤成形体の寸法は、外周径の大きい方の外径が１３．４ｍｍ、内径が９．２ｍｍ、他方の外径が１３．１ｍｍ、内径が９．３ｍｍであり、高さは２２．２ｍｍである。この正極合剤は、導電材として膨脹黒鉛を用い、黒鉛添加率は６％である（黒鉛添加率＝１００×［黒鉛重量］／［二酸化マンガン重量＋黒鉛重量］）。
次に、図２に示すように、前記の２個の正極合剤成形体１２ａ、１２ｂを、それらの外周径の大きい側から正極ケース１１内に挿入した（ａ）。正極ケース１１はホルダー１３に固定されている。この状態で加圧金型１４とセンターピン１５からなる成形型のセンターピン１５をケース内の正極合剤成形体の中心部に挿入した。次いで、加圧金型１４により正極合剤成形体１２ａ、１２ｂを加圧することにより正極ケースの内壁に密着させた（ｂ）。こうして、合剤成形品１２（ｃ）を得た。以下、上述の製造方法で図１に示すアルカリ乾電池ＬＲ６を作製した。
【００１０】
《比較例》
また、比較例として、図３に示すように、実施例１と同じ中空円筒状で外周面にテーパを有した２個の正極合剤成形体１２ａ、１２ｂをそれらの外周径の小さい側から正極ケース１１内に挿入した状態（ａ）で、センターピン１５を合剤の中心部に挿入後、加圧金型１４により加圧して（ｂ）、合剤成形品１２（ｃ）を得た。以下、この条件以外は実施例１と同様に上述の製造方法で図１に示すアルカリ乾電池ＬＲ６を作製した。
【００１１】
上記のそれぞれの電池について、２０℃における初度の電池の短絡電流を測定した結果を表１に示す。なお、測定値は、各電池１００個の平均値を、比較例の電池の測定値を１００として示した。
表１に示すように、本発明による実施例の電池は比較例の電池に比べて短絡電流が大きく、本発明の効果が確認された。
【００１２】
【表１】
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【００１３】
なお、実施例では、正極合剤中の導電材として膨脹黒鉛を用いたが、鱗状黒鉛でもよく、膨脹黒鉛と鱗状黒鉛との併用でもよい。しかし、導電性と成形性に優れた膨脹黒鉛を用いた方が、上記の本発明による加圧密着法との相乗効果により、正極合剤中の導電材の添加率が３〜８重量％と比較的低い添加率でも高い短絡電流値が確保できので、鱗状黒鉛や、膨脹黒鉛と鱗状黒鉛との併用よりも好ましい。
【００１４】
実施例では、正極ケースと正極合剤間の電気的接触状態を良好にするために正極ケースの内面に導電性被膜を形成したものを用いたが、本発明は、この導電性被膜の有無に限定されるものではない。しかし、導電性被膜を形成したものを用いた方が、正極合剤中の導電材として膨脹黒鉛に限らず鱗状黒鉛、または膨脹黒鉛と鱗状黒鉛との併用のいずれの場合でも、本発明による加圧密着法との相乗効果により、正極合剤中の導電材の添加率が３〜８重量％と比較的低い添加率でも高い短絡電流値が確保できるので、より好ましい。
また、本発明は、成形された正極合剤の挿入個数がより少ない条件の場合において、すなわち正極ケースの底部付近の合剤外周面と正極ケ−ス内周面との隙間が、正極ケースの開口部付近の隙間に比べてより広い条件の場合において、よりその効果が発揮できる。
【００１５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、正極合剤と正極ケースの内壁との密着性を高め、電池の内部抵抗が低く短絡電流特性を向上させた円筒形アルカリ電池を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例におけるアルカリ乾電池ＬＲ６の一部を断面にした正面図である。
【図２】同電池の正極合剤の加圧過程を説明する縦断面略図である。
【図３】従来例における正極合剤の加圧過程を説明する縦断面略図である。
【符号の説明】
１１  正極ケース
１２  正極合剤成形品
１２ａ、１２ｂ  正極合剤成形体
１３  ケースホルダー
１４  加圧金型
１５  センターピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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