(57)【要約】【課題】マンガン乾電池の部品点数を削減し、製造工程の工数を削減し、製造コストを削減する。【解決手段】亜鉛を含む有底円筒形の負極缶と、負極缶を収容する有底円筒形の外装缶と、負極缶に収容された二酸化マンガンを含む正極合剤と、正極合剤と負極缶との間に配されるセパレータと、電解液と、を備え、負極缶の底部の外面と、外装缶の底部の内面とが接触しており、負極缶の側部の外面と、外装缶の側部の内面との間に、空間または絶縁材が介在している、マンガン乾電池。【選択図】図１
2018018576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛を含む有底円筒形の負極缶と、
前記負極缶を収容する有底円筒形の外装缶と、
前記負極缶に収容された二酸化マンガンを含む正極合剤と、
前記正極合剤と前記負極缶との間に配されるセパレータと、
電解液と、を備え、
前記負極缶の底部の外面と、前記外装缶の底部の内面とが接触しており、
前記負極缶の側部の外面と、前記外装缶の側部の内面との間に、空間または絶縁材が介在している、マンガン乾電池。
【請求項２】
前記外装缶の前記底部の内面に、前記負極缶の前記底部の外面と勘合する凹凸が設けられている、請求項１に記載のマンガン乾電池。
【請求項３】
前記負極缶の前記側部の外面と、前記外装缶の前記側部の内面との間の距離が、０．１ｍｍ〜１．３ｍｍである、請求項１または２に記載のマンガン乾電池。
【請求項４】
前記外装缶の調質度が、Ｔ１〜Ｔ３である、請求項１〜３のいずれか１項に記載のマンガン乾電池。
【請求項５】
前記負極缶の前記側部のうち、前記正極合剤と対向する部分に含まれる亜鉛の電気容量Ｃｎと、前記正極合剤に含まれる前記二酸化マンガンの電気容量Ｃｐとの比：Ｃｎ／Ｃｐが、１．１以上である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のマンガン乾電池。
【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、特に、マンガン乾電池の製造コストの削減に有用な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンガン乾電池は、グローバル市場でのニーズが高く、経済的に発展途上にある地域でも安定的に供給される必要性がある。そのため、製造コストの削減は最も重要な課題である。
【０００３】
図４に示されるように、マンガン乾電池４００の基本的な構造は、亜鉛を含む負極缶６と、これに収容された正極合剤２と、負極缶６の側部６Ａの外面を覆う熱収縮性チューブ１０と、熱収縮性チューブ１０を介して負極缶６の側部６Ａの外面を覆う外装材１３とを具備する。熱収縮性チューブ１０は、過放電時に負極缶６の側部６Ａから漏れ出る電解液と外装材１３との接触を防止する役割を果たす。正極合剤２と負極缶６との間にはセパレータ３が配され、正極合剤２と負極缶６の底部６Ｂとの間には底紙３ａが設けられる。正極合剤２の上端面には鍔紙３ｂが被せられる。
【０００４】
負極缶６の開口は、ガスケット５により塞がれ、ガスケット５の中央の貫通孔には、正極合剤２と導通する炭素棒１２が挿入されている。ガスケット５および炭素棒１２の頂部は、正極端子として機能するキャップ４で覆われている。負極缶６の底部６Ｂは、負極端子として機能する円盤状の端子板８と接触しており、端子板８の周縁部には環状のシールリング９が配置される。熱収縮性チューブ１０は、負極缶６の側部だけでなく、負極缶６の開口を塞ぐガスケット５の周縁部からシールリング９に至るまでの領域を覆っている。
【０００５】
外装材１３は、両端が開口した筒状であり、一方の開口端部は、熱収縮性チューブ１０の端部を介してシールリング９に加締められている。また、外装材１３の他方の開口端部は、絶縁リング７を介して、キャップ４の周縁部（鍔部）４ａに加締められる。これにより、熱収縮性チューブ１０によって外装缶１３と電解液との接触が抑制される（特許文献１参照）。
【０００６】
外装材１３の材質には金属が用いられているが、絶縁性の材料（例えば紙）を外装材１３として用いることもある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−３４８７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、マンガン乾電池の基本的な構造を改良することにより、部品点数を削減し、製造工程の工数を削減することであり、これにより製造コストを削減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一局面は、亜鉛を含む有底円筒形の負極缶と、負極缶を収容する有底円筒形の外装缶と、負極缶に収容された二酸化マンガンを含む正極合剤と、正極合剤と負極缶との間に配されるセパレータと、電解液と、を備え、負極缶の底部の外面と、外装缶の底部の内面とが接触しており、負極缶の側部の外面と、外装缶の側部の内面との間に、空間または絶縁材が介在している、マンガン乾電池に関する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、マンガン乾電池の部品点数を削減できるとともに、製造工程の工数を削減できるため、製造コストを大幅に削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第一実施形態に係るマンガン乾電池の縦断面図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るマンガン乾電池の縦断面図である。
【図３】本発明の第三実施形態に係るマンガン乾電池の縦断面図である。
【図４】従来のマンガン乾電池の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態に係るマンガン乾電池は、亜鉛を含む有底円筒形の負極缶と、負極缶を収容する有底円筒形の外装缶と、負極缶に収容された二酸化マンガンを含む正極合剤と、正極合剤と負極缶との間に配されるセパレータと、電解液とを備える。また、負極缶の底部の外面と、外装缶の底部の内面とが接触しており、負極缶の側部の外面と、外装缶の側部の内面との間に、空間または絶縁材が介在している。
【００１３】
上記構成によれば、外装缶が有底円筒形であり、負極缶の底部の外面と外装缶の底部の内面とが接触しているため、外装缶の底部に、負極端子板の役割を兼ねさせることができる。よって、負極端子板が不要になる（図４参照）。また、負極端子板を亜鉛缶の底部に固定するための構造が不要であり、シールリングや絶縁性の熱収縮性チューブも不要になる（図４参照）。
【００１４】
更に、負極缶の側部と外装缶の側部との間の空間または絶縁材により、負極缶の側部と外装缶の側部との接触が避けられる。これにより、少なくとも、外装缶の側部の腐食が抑制される。一方、負極缶の底部は、側部に比べて消費されにくいため、電解液の漏れが生じにくい。つまり、漏液による腐食は外装缶の側部で発生しやすいため、これを抑制することが重要である。なお、外装缶の底部には漏れ出た電解液が接触する可能性があるが、底部は凹凸形状に加工されており、強度が高く、多少の腐食が発生しても負極端子としての機能や強度が大きく損なわれることはない。
【００１５】
外装缶の底部の内面には、負極缶の底部の外面と勘合する凹凸が設けられていることが望ましい。これにより、負極缶の位置決めが容易となり、負極缶の底部が外装缶の底部にしっかりと固定される。よって、負極缶の側部と外装缶の側部との接触を避けることが更に容易となる。
【００１６】
負極缶の側部の外面と、外装缶の側部の内面との間の距離は、例えば０．１ｍｍ〜１．３ｍｍであることが好ましい。
【００１７】
外装缶の調質度（テンパー）は、Ｔ１〜Ｔ３であることが好ましい。なお、調質度は、一般的に、ロックウェルＴの硬さで表示される。
【００１８】
負極缶の側部のうち、正極合剤と対向する部分に含まれる亜鉛の電気容量Ｃｎと、正極合剤に含まれる二酸化マンガンの電気容量Ｃｐとの比：Ｃｎ／Ｃｐは、１．１以上であることが好ましい。
【００１９】
以下、本発明の実施形態について更に詳細に説明するが、以下の実施形態は例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。また、単三形マンガン乾電池（Ｒ６）を例にとって説明するが、電池の種類は単三形に限定されない。本発明は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００２０】
第一実施形態
図１は、本実施形態に係るマンガン乾電池１００の構造の概略を示す縦断面図である。なお、図１と同じか、対応する要素には、基本的に同じ符号を用いている。
マンガン乾電池１００は、負極缶６と、負極缶６を収容する外装缶１４と、負極缶６に収容された正極合剤２と、正極合剤２と負極缶６との間に配されるセパレータ３と、電解液とを備える。セパレータ３は、正極合剤２と負極缶６の側部６Ａとの絶縁を確保する。一方、正極合剤２と負極缶６の底部６Ｂとの間には底紙３ａが設けられる。
【００２１】
負極缶６は、例えば微量の鉛（例えば３０００ｐｐｍ程度）を含む亜鉛合金であり、単三形電池の場合、負極缶６の外径は１２．６ｍｍ〜１４．０ｍｍである。負極缶６は、例えば円盤状の金属ペレットをインパクト成形することにより製造される。負極缶６の側部６Ａの平均厚みは、例えば０．１８ｍｍ〜０．２５ｍｍである。平均厚みは、負極缶６の高さの方向における中央部における厚みと考えることができる。
【００２２】
外装缶１４は、側部１４Ａと底部１４Ｂとを有する。単三形電池の場合、外装缶１４の側部１４Ａの外径は、例えば１３．２ｍｍ〜１４．４ｍｍである。底部１４Ｂは、リング状の周縁部１４ａと、周縁部１４ａに囲まれるとともに周縁部１４ａから外側に突出する端子部１４ｂとを有する。外装缶１４の底部１４Ｂの周縁部１４ａは、負極缶６の底部６Ｂの周縁部６ｂと接触している。これにより、両者に電気的接続が確保され、外装缶１４は負極缶６と同じ極性となる。よって、周縁部１４ａから外側に突出する端子部１４ｂは、負極端子として機能する。外装缶１４の底部１４Ｂの周縁部の内面と、負極缶６の底部６Ｂの周縁部６ｂの外面とは、確実な面接触が可能なように、互いに対応する形状を有することが好ましく、例えばいずれも平坦面である。
【００２３】
負極缶６の側部６Ａと外装缶１４の側部１４Ａとの間には、空間１１が設けられている。これにより、過放電により負極缶６にピンホールなどが形成され、電解液が漏れ出たとしても、電解液が直ちに外装缶１４に接触することはなくなる。よって、外装缶１４の側部１４Ａの腐食が抑制される。
【００２４】
負極缶６の側部６Ａの外面と、外装缶１４の側部１４Ａの内面との間の距離Ｄは、両者の接触を避ける観点からは大きいことが望ましく、例えば０．１ｍｍ以上、更には０．２ｍｍ以上であることが望ましい。これにより、負極缶６の側部６Ａと外装缶１４の側部１４Ａとの接触を避けることが容易となる。よって、外装缶１４の腐食を抑制する効果が大きくなる。一方、外装缶１４内の容積を有効利用する観点からは、距離Ｄは小さいことが望ましく、例えば１．３ｍｍ以下、更には１．０ｍｍ以下であることが望ましい。
【００２５】
距離Ｄは、負極缶６および外装缶１４の側部全体において一定である必要はない。例えば、距離Ｄの最大値が上記条件を満たすことが望ましい。また、両者が部分的に接触してもよい（距離Ｄが０ｍｍ）。ただし、負極缶６の側部６Ａの外面のうち、外装缶１４と接触する部分の面積の割合は、１０％以下であることが望ましい。
【００２６】
外装缶１４は、金属の板材に絞り加工（特に深絞り加工）または絞りしごき加工を施して形成される。絞りしごき加工によれば、外装缶１４の側部１４Ａの最小厚みＴｓと、外装缶１４の底部１４Ｂの最小厚みＴｂとの比：Ｔｓ／Ｔｂを１未満にすることができる。これにより、外装缶１４に使用される材料の量を削減することができ、更なるコスト削減が可能になる。一方、外装缶１４の底部１４Ｂは十分な厚みを有するため、底部１４Ｂに腐食が発生したときの影響は更に小さくなる。更に、外装缶１４の負極端子となる部位の変形を抑制することができる。Ｔｓ／Ｔｂは０．９以下であることが好ましく、０．７以下であることが更に好ましい。
【００２７】
外装缶１４の側部１４Ａの十分な高強度を維持する観点から、Ｔｓは０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上であることが更に好ましい。一方、材料コストを削減する観点からは、Ｔｓは０．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１８ｍｍ以下であることが更に好ましい。
【００２８】
外装缶の底部１４Ｂの十分な高強度および耐腐食性を維持する観点から、Ｔｂは０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．１５ｍｍ以上であることが更に好ましい。一方、材料コストを削減するとともに加工性を向上させる観点からは、Ｔｂは０．２ｍｍ以下であることが好ましく、０．１８ｍｍ以下であることが更に好ましい。
【００２９】
外装缶１４の材質は、特に限定されないが、金属製であり、例えばブリキ（錫めっき鋼鈑）が用いられる。金属の調質度（テンパー）は、Ｔ１〜Ｔ３であることが好ましい。これにより、外装缶１４の強度を維持しやすくなる。また、外装缶１４の開口端部による加締めの圧力を得やすいため、外装缶１４の底部１４Ｂと負極缶６の底部６Ｂとの電気的接触の確保が容易となる。また、十分な加締め圧力が得られると、負極缶６とガスケット５との密着性が向上し、マンガン乾電池１００の保存性能も向上する。
【００３０】
なお、外装缶１４の側部および開口端部の外面は、製品の意匠（図示せず）が印刷されていてもよく、製品の意匠を施したラベルやチューブ（図示せず）で被覆されていてもよい。
【００３１】
正極合剤２は、円筒形に成形されており、正極合剤２の中空には、カーボン粉末の焼結体である炭素棒（正極集電体）１２が挿入されている。正極合剤２と負極缶６との間には、セパレータ３が配置されている。正極合剤２の上端面は、円盤状の鍔紙３ｂで覆われる。
【００３２】
負極缶６の開口は、ガスケット５により塞がれる。ガスケット５は、例えばポリオレフィン製であり、その中央には炭素棒１２を挿入するための貫通孔が設けられている。鍔紙３ｂの中央にも炭素棒１２を通すための穴が形成されている。炭素棒１２とガスケット５との接触部には、電解液の這い上がりを防止するための封止材（図示せず）が塗布される。ガスケット５と負極缶６の開口端部との接触部にも、同様に封止材が塗布される。封止材には、例えばポリブテンを主成分とした液状ポリマーが用いられる。
【００３３】
ガスケット５および炭素棒１２の頂部は、正極端子として機能するキャップ４で覆われる。キャップ４は、金属製であり、例えばブリキ（錫めっき鋼鈑）で形成されている。炭素棒１２の頂部をキャップ４の中央に設けられた凸部に嵌合させることにより、キャップ４と炭素棒１２との電気的接続が確保される。キャップ４の周縁部には、平坦かつリング状の鍔部４ａが設けられている。鍔部４ａには絶縁リング７が載置される。外装缶１４の開口端部は、金型により内方にカール加工され、絶縁リング７を介して鍔部４ａに加締められる。これにより、負極缶６は、外装缶１４の底部１４Ｂ側に向かって押圧されることとなり、負極缶６の底部６Ｂが外装缶１４の底部１４Ｂに押し付けられる。
【００３４】
正極合剤２には、例えば、粉末状の二酸化マンガンと、粉末状の導電剤と、電解液との混合物が用いられる。導電剤には、炭素材料が用いられ、アセチレンブラックが好ましい。正極合剤に含まれる二酸化マンガンの含有量は、４０〜６０質量％が好ましい。二酸化マンガン粒子の体積基準の粒度分布におけるメディアン径は、例えば２０〜５０μｍである。
【００３５】
電解液には、塩化アンモニウムを含む塩化亜鉛水溶液が用いられる。塩化亜鉛水溶液における塩化亜鉛の含有量は、例えば２７〜３３質量％である。
【００３６】
セパレータ３には、クラフト紙を用いることができる。クラフト紙には糊剤が塗布される。糊剤は、例えば架橋デンプンおよびポリ酢酸ビニルを含む。セパレータ３は、糊剤が塗布された面が負極缶と対向するように配置される。底紙３ａおよび鍔紙３ｂにも、クラフト紙を用いることができる。底紙３ａは、クラフト紙を円形に打ち抜いた後、カップ状に絞り加工されて正極合剤２の中空に圧入される。
【００３７】
負極缶の側部６Ａのうち正極合剤と対向する部分に含まれる亜鉛の電気容量Ｃｎと、正極合剤２に含まれる二酸化マンガンの電気容量Ｃｐとの比：Ｃｎ／Ｃｐは、１．１以上であることが好ましく、１．５以上であることが更に好ましい。また、負極缶の側部６Ａのうち正極合剤と対向する部分に含まれる亜鉛の１００質量部あたり、正極合剤に含まれる二酸化マンガンの量は２４０質量部以下であることが好ましく、２００質量部以下であることが更に好ましい。これにより、マンガン乾電池１００の容量は、正極合剤２の電気容量で規制されるため、過放電により負極缶６の消耗が進行しても、負極缶６のピンホールなどが防止される。
【００３８】
なお、Ｃｎ／Ｃｐは、次の方法で算出することができる。
Ｃｐは、正極合剤２に含まれる活物質の二酸化マンガン重量に、その単位重量あたりの理論電気容量（０．３０８Ａｈ／ｇ）を乗じることによって算出される。例えば、８．６ｇの正極合剤２に二酸化マンガン純度９１質量％の電解二酸化マンガンが５１質量％含まれる場合、Ｃｐは下記式で計算される。
８．６×０．５１×０．９１×０．３０８＝１．２２９（Ａｈ）
【００３９】
Ｃｎは、負極缶の側部６Ａの正極合剤２と対向する部分（円筒部分）の電気容量に相当する。まず、負極缶６の外径、側部６Ａの厚さ、および正極合剤２の高さ（鍔紙３ｂの内面と底紙３ａの内面との距離）から、円筒部分の体積Ｖを算出する。次に、算出された体積Ｖに亜鉛の密度（７．１４ｇ／ｃｍ3）を乗じて重量Ｗに換算し、重量Ｗに負極缶６の亜鉛純度と亜鉛の単位重量あたりの理論電気容量（０．８２０Ａｈ／ｇ）とを乗じることによってＣｎが算出される。例えば、外径１３．１ｍｍ、側部の厚さ０．２４ｍｍ、亜鉛純度９９．７％の負極缶６に、高さ３８．４ｍｍの正極合剤２が充填されている場合、Ｃｎは下記式で計算される。
（１３．１／２×１３．１／２−１２．６２／２×１２．６２／２）×３．１４× ３８．４／１０００×７．１４×０．９９７×０．８２０＝２．１７２（Ａｈ）
【００４０】
上記例における電気容量比：Ｃｎ／Ｃｐは、次式で求められる。
２．１７２／１．２２９＝１．７７
【００４１】
第二実施形態
図２に、本実施形態に係るマンガン乾電池２００の縦断面図を示す。本実施形態に係るマンガン乾電池２００には、負極缶６の側部６Ａと外装缶１４の側部１４Ａとの間に、絶縁材１０が設けられている。例えば、負極缶６の側部６Ａの外面は、絶縁性の熱収縮性チューブ１０で覆われている。これにより、過放電により負極缶６にピンホールが形成され、電解液が漏れ出たとしても、電解液が直ちに外装缶１４に接触することがなくなる。よって、外装缶１４の側部１４Ａの腐食が抑制される。上記以外、本実施形態のマンガン乾電池２００は、第一実施形態に係るマンガン乾電池１００と同様の構成を有する。
【００４２】
本実施形態においても、負極缶６の側部６Ａの外面と、外装缶１４の側部１４Ａの内面との間の距離Ｄは、例えば０．１ｍｍ〜１．３ｍｍであることが好ましい。絶縁材１０の厚みは、距離Ｄ以下であればよく、０．０５ｍｍ〜１．２５ｍｍであることが好ましい。外装缶１４の側部１４Ａと絶縁材１０との間に、更に僅かな幅の空間を設けてもよい。
【００４３】
絶縁材１０としては、例えば熱収縮性チューブが用いられる。熱収縮性チューブとは、加熱により径方向に収縮する樹脂チューブである。熱収縮性チューブを構成する材料としては、ポリオレフィン（ポリエチレン、ポリプロピレンなど）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、フッ素樹脂（ポリフッ化ビニリデンなど）、エチレン−プロピレンゴム、シリコーン、熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。これらの中では、特にＰＶＣが好ましい。その他、熱収縮しない絶縁材１０を用いてもよく、例えば、セルロース、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂などを使用することができる。
【００４４】
従来のマンガン乾電池（図４参照）の場合、熱収縮性チューブ１０は、負極缶６の開口を塞ぐガスケット５の周縁部から、負極缶６の側部６Ａを経て、負極缶６の底部６Ｂの周縁部６ｂまでを覆うことが一般的である。ただし、本実施形態においては、負極缶６の底部６Ｂの周縁部６ｂは熱収縮チューブ１０で覆わないことが望ましい。これにより、負極缶６の底部６Ｂの周縁部６ｂと外装缶１４の底部１４Ｂの周縁部１４ａとの接触を確保することが容易となる。
【００４５】
第三実施形態
図３に、本実施形態に係るマンガン乾電池３００の縦断面図を示す。本実施形態に係るマンガン乾電池３００の外装缶１４の底部１４Ｂの内面には、負極缶６の底部６Ｂの外面と勘合する凹凸が設けられている。これにより、負極缶６の位置決めが容易となり、負極缶６の位置ずれが抑制され、負極缶６の側部６Ａと外装缶１４の側部１４Ａとの接触を避けることが容易となる。上記以外、本実施形態のマンガン乾電池３００は、第一実施形態または第二実施形態に係るマンガン乾電池１００（２００）と同様の構成を有する。
【００４６】
外装缶１４の底部１４Ｂの内面に設けられる凹凸の形状は、特に限定されず、負極缶６の底部６Ｂの外面と勘合する形状であればよい。例えば、負極缶６の底部６Ｂの外面に溝（例えば環状溝）および／または凹部を設け、外装缶１４の底部１４Ｂの内面にその溝や凹部と勘合するリブ（例えば環状リブ）および／または凸部を設けてもよい。
【００４７】
図示例では、外装缶１４の底部１４Ｂの内面の径方向の最も外側に、リング状の位置決め凸部１５が設けられている。すなわち、底部１４Ｂは、位置決め凸部１５と、これに続く周縁部１４ａと、周縁部１４ａに囲まれるとともに周縁部１４ａから外側に突出する端子部１４ｂとを有する。この場合、負極缶６の底部６Ｂの外径を、位置決め凸部１５の内径と同じ寸法にするか、僅かに位置決め凸部１５の内径よりも小さくすればよい。
【００４８】
外装缶１４の側部１４Ａからの位置決め凸部１５の突出幅ｗは、距離Ｄに一致してもよく、距離Ｄより僅かに（例えば１０％以下の割合で）小さくてもよく、距離Ｄより大きくしてもよい。突出幅ｗが距離Ｄより大きい場合には、負極缶６の底部６Ｂの外面の径方向の最も外側に、凸部１５に対応する凹部を設ければよい。
【００４９】
位置決め凸部１５の高さｈは、負極缶６の底部６Ｂの厚み以下であることが望ましく、例えば０．２ｍｍ〜０．７ｍｍであることが好ましい。これにより、負極缶６の側部６Ａと外装缶１４との接触を極力避けることができ、外装缶１４の耐腐食性をより向上させることができる。
【００５０】
なお、図３では、負極缶６の側部６Ａと外装缶１４の側部１４Ａとの間に絶縁材１０が設けられていないが、絶縁材１０を設けてもよい。負極缶６の側部６Ａの外面を熱収縮性チューブで覆う場合、距離Ｄの増大を避ける観点から、位置決め凸部１５の内面と負極缶６との間には、熱収縮性チューブを介在させないことが望ましい。換言すれば、負極缶６の側部６Ａの底部６Ｂ近傍から底部６Ｂの周縁部６ｂまでの領域は、熱収縮チューブで覆わないことが望ましい。
【００５１】
《実施例１》
以下の手順により図１に示すような本発明の単三形マンガン乾電池（Ｒ６）を作製した。
鉛を３０００ｐｐｍ含む亜鉛合金からなる有底円筒形の負極缶（外径１３．１ｍｍ、側部の厚み０．２４ｍｍ）に円筒形の正極合剤８．６ｇを収納した。このとき、正極合剤と負極缶との間にセパレータを配置した。セパレータには、糊剤を塗布したクラフト紙を用いた。糊剤には、架橋デンプンとポリ酢酸ビニルとを用い、水に溶かしてクラフト紙に塗布し、乾燥させた。セパレータの糊剤が塗布された面は、負極缶に対向させた。正極合剤の底部と負極缶の間には、厚み０．５ｍｍのクラフト紙を底紙として配置した。正極合剤の上端面には、厚み０．５ｍｍの環状クラフト紙を鍔紙として配置した。
【００５２】
正極合剤には、二酸化マンガン５０．４質量部、アセチレンブラック８．４質量部、電解液４０．４質量部および酸化亜鉛０．８質量部の混合物を用いた。電解液には、塩化亜鉛３０質量部、塩化アンモニウム１質量部および水６９質量部の混合物を用いた。
【００５３】
負極缶の側部のうち正極合剤と対向する部分に含まれる亜鉛の電気容量Ｃｎと、正極合剤に含まれる二酸化マンガンの電気容量Ｃｐとの比：Ｃｎ／Ｃｐは、１．７７である。
【００５４】
ポリエチレン製で中央に直径４ｍｍの貫通孔を有するガスケットを準備した。貫通孔にはカーボン粉末を焼結して得られた直径４ｍｍの炭素棒を貫通させた。炭素棒をガスケットの貫通孔に嵌合させる際に、ガスケットと炭素棒との接触部分に封止剤を塗布した。その後、正極合剤の中空に炭素棒を挿入するとともに、負極缶の開口をガスケットで塞いだ。
【００５５】
一方、中央に凸部およびその周囲に平板状の鍔部を有するブリキ製のキャップを準備した。キャップは、厚み０．２２ｍｍのブリキ板をプレス加工して作製した。キャップの凸部の内側に炭素棒の頂部を嵌合させ、鍔部に厚み０．５ｍｍの樹脂製の絶縁リングを配した。その後、負極缶を外装缶に収容し、外装缶の開口端部を内方にカールさせ、絶縁リングに加締めた。
【００５６】
外装缶は、ブリキ板を深絞り加工して作製した。Ｔｓ＝０．１８ｍｍ、Ｔｂ＝０．２ｍｍ、側部の外径は１３．９ｍｍ、調質度はＴ２であった。距離Ｄは、０．２２ｍｍとした。
【００５７】
《比較例１》
以下の手順により、図４に示す従来の単三形マンガン乾電池（Ｒ６）を作製した。
負極缶に底紙、セパレータ、正極合剤および鍔紙を配置し、その後、炭素棒が挿入されたガスケットで負極缶の開口を塞ぐまでの作業は、実施例１と同様に行った。
【００５８】
次に、負極缶の側部の露出部が全体的に覆われるように、負極缶をＰＶＣ製の熱収縮性チューブに挿入し、負極缶の底部の外面に負極端子板とシールリングを配置した。その後、熱収縮性チューブを熱収縮させ、熱収縮性チューブの一方の端部でガスケットの周縁部の上面を覆い、他方の端部でシールリングの周縁部の下面を覆った。収縮後のチューブの厚みは０．０９ｍｍであった。
【００５９】
次に、一方の開口端部が内側に折り曲げられた筒状の外装缶に、外装缶の他方の開口から熱収縮性チューブで覆われた負極缶を挿入し、折り曲げられた端部で負極缶の底部の周縁部を支持した。その後、炭素棒の頂部とガスケットの露出部をキャップで覆い、キャップの鍔部に厚み０．５ｍｍの樹脂製の絶縁リングを配置し、外装缶の開口端部を内方にカールさせて絶縁リングに加締めた。
【００６０】
本比較例の外装缶は、両端が開口した筒状であるが、その材質は実施例１と同じであり、Ｔｓ＝０．１８ｍｍ、側部の外径は１３．９ｍｍ、調質度はＴ２とした。距離Ｄは、実施例１と同じく０．２２ｍｍとした。
【００６１】
［評価］
（１）耐漏液性
完成直後の実施例および比較例の電池について、温度３０℃、湿度６５％の環境下で、３．９Ωおよび４３Ωの定抵抗で３０日間の連続放電を行い、過放電状態とした。その後、外装缶の側部における腐食の発生の有無を確認した。腐食が目視で確認されない電池は良品であると判断した。３０個の乾電池について評価したところ、実施例および比較例のいずれの電池にも腐食が確認されず、良品であると確認された。
【００６２】
（２）製造タクト時間
１０００個の電池の組み立て作業を完了するのに要する時間を測定した。実施例１の乾電池を組み立てる時間は、比較例１の同時間に比べて約１０％減少した。
【００６３】
（３）製造コスト
実施例１では、原料コストが比較例１に比べて約８％減少した。これは、比較例１では熱収縮性チューブ、シールリングおよび負極端子板が必要であるのに対し、実施例１ではこれらを用いる必要がないためである。なお、外装缶に係る原料コストは約３％増加したが、原料コスト全体に対する影響は小さかった。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のマンガン乾電池は、部品点数が少なく、製造工程の工数が少ないため、低コストで製造することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１００,２００,３００,４００：マンガン乾電池、２：正極合剤、３：セパレータ、３ａ：底紙、３ｂ：鍔紙、４：キャップ、４ａ：鍔部、５：ガスケット、６：負極缶、６Ａ：負極缶の側部、６Ｂ：負極缶の底部、６ｂ：周縁部、７：絶縁リング、１０：絶縁材（熱収縮性チューブ）、１１：空間、１２：炭素棒、１４：外装缶、１４Ａ：外装缶の側部、１４Ｂ：外装缶の底部、１４ａ：周縁部、１４ｂ：端子部、１５：位置決め凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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