(57)【要約】【課題】  耐漏液性に優れた高信頼性のマンガン乾電池を提供する。【解決手段】  マンガン乾電池の外装ラベルが、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種を含む、厚さ０．２〜１．５ｍｍの熱収縮性樹脂フィルムからなり、負極亜鉛缶の側面部の厚さが０．２５〜０．４５ｍｍである。【選択図】なし 【特許請求の範囲】
【請求項１】
有底円筒形の負極亜鉛缶、前記負極亜鉛缶に収納される正極合剤、前記正極合剤と負極亜鉛缶との間に配されるセパレータ、および前記負極亜鉛缶を覆う外装ラベルを具備し、
前記外装ラベルが、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種を含む、厚さ０．２〜１．５ｍｍの熱収縮性樹脂フィルムからなり、
前記負極亜鉛缶の側面部の厚さが０．２５〜０．４５ｍｍであるマンガン乾電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンガン乾電池に関し、さらに詳しくはマンガン乾電池の耐漏液性の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マンガン乾電池には、樹脂製の外装ラベルを負極亜鉛缶に巻きつけるタイプがある。
この乾電池に用いられる外装ラベルとしては、例えば、アルカリ乾電池用外装ラベルや、特許文献１に記載されているような３０μｍ以下の２軸延伸非熱収縮性プラスチックからなるマンガン乾電池用外装ラベルが挙げられる。
【０００３】
しかし、これらの外装ラベルは、強度が低く衝撃性に弱いため、後述のように負極亜鉛缶の強度が低下する放電末期において、電池落下等の衝撃が加わると負極亜鉛缶に打痕が生じる場合がある。また、外装ラベルが薄いため、電解液に侵されて破損し漏液を生じやすい。
【０００４】
また、マンガン乾電池に用いられる負極亜鉛缶は、負極と容器の機能を兼ねている。このため、放電反応の進行にともない、負極亜鉛缶の厚さが薄くなり、強度が低下する。そして、部分的に孔が開いてしまう場合がある。
【特許文献１】特開２００３−５８０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記従来の問題を解決するために、負極亜鉛缶の外側を覆う樹脂製外装ラベルの耐電解液性および耐衝撃性を改善することにより、耐漏液性に優れた高信頼性のマンガン乾電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のマンガン乾電池は、有底円筒形の負極亜鉛缶、前記亜鉛缶に収納される正極合剤、前記正極合剤と負極亜鉛缶との間に配されるセパレータ、および前記負極亜鉛缶を覆う外装ラベルを具備し、前記外装ラベルが、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、およびポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種を含む、厚さ０．２〜１．５ｍｍの熱収縮性樹脂フィルムからなり、前記負極亜鉛缶の側面部の厚さが０．２５〜０．４５ｍｍである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、負極亜鉛缶の外側を覆う樹脂製外装ラベルの耐電解液性および耐衝撃性を改善することにより、耐漏液性に優れた高信頼性のマンガン乾電池を提供することができる。さらに、負極亜鉛缶の厚さを従来よりも薄くすることができるため、亜鉛の使用量が減少し、製造コストの低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明のマンガン乾電池の一例を図１を参照しながら説明する。図１は、負極亜鉛缶を外装ラベルで覆う単１形マンガン乾電池Ｒ２０の一部を断面とした正面図である。
有底円筒形の負極亜鉛缶３に、正極合剤６がセパレータ７を介して収納されている。正極合剤６には、例えば活物質として二酸化マンガン、導電材として炭素粉末、および電解液として塩化亜鉛水溶液を混合したものが用いられる。セパレータ７には、クラフト紙の片面に架橋デンプンと酢酸ビニルを主とする結着剤とをアルコール系溶媒に溶かした糊材を塗布し乾燥させたものが用いられる。そして、その面が負極亜鉛缶３に対向するようにセパレータ７が配されている。正極合剤６の中央部には、カーボン粉末を焼結して得られた炭素棒４が挿入され、正極合剤６上には鍔紙５が載せられている。正極合剤６の底部と負極亜鉛缶３の底部との間には、絶縁を確保するために、底紙８が設けられている。
【０００９】
ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン系樹脂やナイロンからなる封口体２は、負極亜鉛缶３の開口部を封口する。封口体２は、炭素棒４の頂部に嵌合させた正極端子板１の外周縁部と、負極亜鉛缶３の開口端部のかしめ部とにより締め付けられている。
負極亜鉛缶３の外周には、絶縁を確保するために樹脂製外装ラベル９が配されている。この外装ラベル９は、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレートからなる群より選ばれた少なくとも１種を含む、厚さ０．２〜１．５ｍｍの熱収縮性樹脂フィルムからなる。そして、熱風で熱収縮性樹脂フィルムの上下端部を熱収縮させることにより、負極亜鉛缶３に密着させている。
【００１０】
この外装ラベル９は、耐電解液性および耐衝撃性に優れている。生産性に優れているため、熱収縮性樹脂フィルムはポリスチレンであるのが特に好ましい。
この外装ラベルの厚さが０．２ｍｍ未満では、耐電解液性および耐衝撃性が不十分となり、漏液しやすい。一方、この外装ラベルの厚さが１．５ｍｍを超えると、外装ラベルが厚くなりすぎて、こしが強くなりすぎる。このため、外装ラベルを負極亜鉛缶に巻回した際、その端部同士の重なり部分に隙間が生じて、漏液しやすくなる。
【００１１】
さらに、熱収縮性樹脂フィルムの厚さは０．５〜１．０ｍｍがより好ましい。この厚さが０．５ｍｍ以上の場合、耐衝撃性および耐電解液性がさらに向上する。この厚さが１．０ｍｍ以下の場合、外装ラベル端部同士の重ね合わせによる接着がしやすくなり、確実に漏液を防止することができる。
また、環境問題を考慮すると熱収縮性樹脂フィルムは、ポリスチレン、ポリエチレン、およびポリエチレンテレフタレートが好ましい。さらに、製造工程上の効率や耐電解液性を考慮するとポリスチレンがより好ましい。
【００１２】
なお、外装ラベル９の負極亜鉛缶３に密着させる面には、負極亜鉛缶３との密着性を向上させるために、粘着層が設けられている。
粘着層は、例えば、感熱または感圧接着剤を塗布することにより得られる。感圧接着剤としては、アクリル酸エステルやアクリル酸の共重合体、または天然ゴムを主材として、エステルガムやロジンなどの粘着付与材、もしくはジオクチルフタレートやひまし油の可塑剤等を配合したものが用いられる。
【００１３】
従って、放電末期に負極亜鉛缶に孔が開いても、孔のすぐ上の外装ラベルと周囲に存在する粘着層とにより孔が覆われるため、電解液が外部に漏れない。
また、負極亜鉛缶３は、放電反応により亜鉛が消費され、薄くなり強度が低下する。このため、例えば、電池が機器内の電池ホルダー設置されている場合、電池ホルダーの端子より圧力がかかり、孔が開きやすくなる。
これに対して、本発明では外装ラベル９の厚さを従来よりも厚くすることにより、負極亜鉛缶の強度の低下を補うことができる。さらに、放電初期においても、電池の落下等の衝撃による皺や打痕の発生を防ぐことができる。
【００１４】
負極亜鉛缶３の側面部の厚さは０．２５〜０．４５ｍｍである。この厚さが０．２５ｍｍ未満では、放電末期に薄くなりすぎるため、落下等の衝撃により打痕が生じたり、漏液しやすい。一方、この厚さが０．４５ｍｍを超えると、正極合剤の充填量が減少するため、放電性能が低下する。また、亜鉛の使用量が増えるため、製造コストが上がる。より好ましくは、負極亜鉛缶３の側面部の厚さは０．３０〜０．４０ｍｍである。
【実施例】
【００１５】
《実施例１〜３および比較例１〜３》
上記の図１と同様のマンガン乾電池を作製した。
正極合剤６には、活物質として二酸化マンガンと、導電材としてアセチレンブラックと、電解液とを、重量比５０：１０：４０で混合したものを用いた。電解液には、３０重量％の塩化亜鉛水溶液を用いた。外装ラベルには、ポリスチレンからなる熱収縮性樹脂フィルムを用いた。
そして、外装ラベル９の厚さ、および負極亜鉛缶３の側面部の厚さを表１に示すように種々に変えて、それぞれマンガン乾電池を作製した。なお、負極亜鉛缶における底部の厚さは、０．５ｍｍとした。
【００１６】
［評価］
（１）漏液試験
実施例１〜３および比較例１〜３の各電池を、温度３０℃、および湿度６５％の環境下で、２．２Ωの負荷で４週間放電した。１週間ごとに漏液の有無を目視により確認した。なお、電池の試験数は１０個とした。
【００１７】
（２）落下試験
電池側面を下にして、１ｍの高さから落下させた。そして、外装ラベルを取り除いて、負極亜鉛缶の打痕の有無を目視により確認した。電池の試験数は５個とした。
これらの結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】
2006019091.tif 000002
【００１９】
比較例１では、外装ラベルが薄く、強度が低いため、落下試験において打痕が発生した電池がみられた。また、外装ラベルが電解液により劣化したため、漏液した電池がみられた。
比較例２では、外装ラベルが厚すぎて、こしが強すぎることにより、外装ラベルを巻回したときに、その端部同士の重なり部分において隙間が生じたため、漏液した電池がみられた。
【００２０】
比較例３では、負極亜鉛缶の側面部が薄く、強度が低いため、落下試験において打痕が発生した電池がみられた。また、放電にともない、負極亜鉛缶の消耗が進んだため、漏液した電池がみられた。
これに対して、本発明の実施例１〜３では、いずれの電池も、負極亜鉛缶の打痕はみられず、漏液しなかった。
【００２１】
《実施例４〜５および比較例４》
負極亜鉛缶の厚さを表２のように変えた以外は、実施例３と同様の方法によりマンガン乾電池を作製した。そして、各電池を２０℃環境下、２．２Ωの負荷で放電した。なお、このときの終止電圧は０．９Ｖとした。その結果を実施例３の結果とともに表２に示す。なお、表２中の放電性能は、実施例４の放電時間を１００とした指数で表す。
【００２２】
【表２】
2006019091.tif 000003
【００２３】
負極亜鉛缶の厚さが０．５ｍｍである比較例４では、正極合剤の充填量が減少したため、放電性能が低下した。これに対して、本発明の実施例３〜５では、優れた放電性能が得られた。
なお、本実施例では熱収縮性樹脂フィルムにポリスチレンを用いたが、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、およびポリエチレンテレフタレートを用いた場合でも上記と同様の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
以上のように本発明のマンガン乾電池は高信頼性を有するため、電子機器、および携帯機器等の電源に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のマンガン乾電池の一部を断面にした正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  正極端子板
２  封口体
３  負極亜鉛缶
４  炭素棒
５  鍔紙
６  正極合剤
７  セパレータ
８  底紙
９  外装ラベル
【図１】
2006019091.tif 000004