(57)【要約】  単３電池は、高さ４４．６ｍｍ以上、及び／又は内面表面積１２４０ｍｍ２以上を有するカソードを有する。単４電池は、高さ３９．０ｍｍ以上、及び／又は内面表面積７９５ｍｍ２以上を有するカソードを有する。
2011513910.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジング内のアノードと、
前記ハウジング内にある、前記アノードに近接して１２４０ｍｍ２以上の表面積を有する内面表面積を有する円筒形カソードと、
前記アノードと前記カソードとの間のセパレーターと、を含む、単３電池。
【請求項２】
前記内面表面積が１２５０ｍｍ２以上又は１２７８ｍｍ２以上である、請求項１に記載の単３電池。
【請求項３】
前記内面表面積が１２５０ｍｍ２〜１３２０ｍｍ２の間である、請求項１に記載の単３電池。
【請求項４】
ハウジングと、
前記ハウジング内のアノードと、
前記ハウジング内にあり、４４．６ｍｍ以上の高さを有するカソードと、
前記アノードと該カソードとの間のセパレーターと、を含む、単３電池。
【請求項５】
前記カソードの高さが４４．９ｍｍ以上、又は４５．５ｍｍ以上、又は４５．８ｍｍ以上である、請求項４に記載の単３電池。
【請求項６】
前記カソードの高さが４４．６ｍｍ〜４６．８ｍｍの間である、請求項４に記載の単３電池。
【請求項７】
ハウジングと、
前記ハウジング内のアノードと、
前記ハウジング内にあり、前記アノードに近接して７９５ｍｍ２以上の表面積を有する内面表面積を有する円筒形カソードと、
前記アノードと前記カソードとの間のセパレーターと、を含む、単４電池。
【請求項８】
内面表面積が８００ｍｍ２以上である、請求項７に記載の単４電池。
【請求項９】
内面表面積が８００ｍｍ２〜８３８ｍｍ２の間である、請求項７に記載の単４電池。
【請求項１０】
ハウジングと、
前記ハウジング内のアノードと、
前記ハウジング内にあり、３９．０ｍｍ以上の高さを有するカソードと、
前記アノードと前記カソードとの間のセパレーターと、を含む、単４電池。
【請求項１１】
前記カソードの高さが３９．１ｍｍ以上、又は３９．３ｍｍ以上、又は３９．５ｍｍ以上である、請求項１０に記載の単４電池。
【請求項１２】
前記カソードの高さが３９．１ｍｍ〜４０．５ｍｍの間である、請求項１０に記載の単４電池。
【請求項１３】
前記カソードが円筒形である、請求項４〜６及び１０〜１２に記載の単３電池及び単４電池。
【請求項１４】
前記カソードが２６％以上の多孔性を有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の単３電池及び単４電池。
【請求項１５】
前記アノードが亜鉛を含む、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の単３電池及び単４電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電池に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
電池は電気エネルギー源として一般的に使用されている。電池は、通常アノードと呼ばれる負電極と、通常カソードと呼ばれる正電極と、を含有する。アノードには、酸化され得る活性物質が含まれる。カソードには、還元され得る活性物質が含まれ、又はこれを消費する。アノード活性物質は、カソード活性物質を還元することができる。
【０００３】
電池が装置における電気エネルギー源として用いられるとき、アノード及びカソードに対する電気接点が形成され、それによって電子が装置を貫流することができるとともに、酸化及び還元それぞれの反応を生じさせることで電力が供給される。アノード及びカソードと接触している電解質は、電極間のセパレーターを貫流するイオンを含有することで、放電中における電池全体の荷電平衡を維持する。
【０００４】
単３及び単４電池は、国際電気標準会議（ＩＥＣ）標準に基づく標準寸法を有する。単３電池は長さが最大５０．５ｍｍ、突起端（ｐｉｐ）側から陰極接触までの最小距離が４９．２ｍｍ、直径が１３．５ｍｍ〜１４．５ｍｍの範囲であり、単４電池は長さが最大４４．５ｍｍ、突起端側から陰極接触までの最小距離が４３．３ｍｍ、直径が９．５ｍｍ〜１０．５ｍｍの範囲である。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は全般に、ハウジング並びにそのハウジング内のアノード及びカソードを含む、単３及び単４電池に関連する。カソードは、良好な全体的性能を有する電池となるような、高さ及び／又は内面部分を有する。
【０００６】
１つの態様において、本発明は、アノードに近接するカソード内面が、表面積１２４０ｍｍ２以上を有する単３電池を特徴とする。
【０００７】
別の態様において、本発明は、アノードに近接するカソード内面が、表面積７９５ｍｍ２以上を有する単４電池を特徴とする。
【０００８】
別の態様において、本発明は、カソードが４４．６ｍｍ以上の高さを有する単３電池を特徴とする。
【０００９】
別の態様において、本発明は、カソードが３９．０ｍｍ以上の高さを有する単４電池を特徴とする。
【００１０】
上述の電池の実施形態には、下記の特徴のうち１つ以上が含まれ得る。カソードは２６％以上の多孔性を有し得る。アノードには亜鉛が含まれ得、カソードには電解合成された二酸化マンガンが含まれ得る。カソードは円筒形であり得る。電池には、後述で開示される密封材のうち１つが含まれ得る。
【００１１】
単３電池の実施形態には、下記の特徴のうち１つ以上が含まれ得る。内面の表面積は、１２５０ｍｍ２以上、１２７８ｍｍ２以上、又は１２５０ｍｍ２〜１３１０ｍｍ２であり得る。カソードは、４５．５ｍｍ以上、４５．８ｍｍ以上、又は４４．６ｍｍ〜４６．８ｍｍの高さを有し得る。
【００１２】
単４電池の実施形態には、下記の特徴のうち１つ以上が含まれ得る。内面の表面積は、８００ｍｍ２以上、又は８００ｍｍ２〜８３３ｍｍ２であり得る。カソードは、３９．１ｍｍ以上、３９．３ｍｍ以上、３９．５ｍｍ以上、又は３９．１ｍｍ〜４０．５ｍｍの高さを有し得る。
【００１３】
電池は、一次電池又は二次電池であってよい。一次電気化学セルとは、１度だけ、例えば、完全に消費されるまで放電され、その後廃棄されることを意図されている。一次セルは、再充電させることは意図していない。一次セルは、例えば、Ｄａｖｉｄ  Ｌｉｎｄｅｎ，「Ｈａｎｄｂｏｏｋ  ｏｆ  Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ」（ＭｃＧｒａｗ−Ｈｉｌｌ，２ｄ  ｅｄ．１９９５）に記載されている。二次電気化学セルは多数回、例えば５０回を超えて、１００回を超えて、又はそれより多くの回数再充電することができる。二次セルは、例えばＦａｌｋ  ＆  Ｓａｌｋｉｎｄ，「Ａｌｋａｌｉｎｅ  Ｓｔｏｒａｇｅ  Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ」，Ｊｏｈｎ  Ｗｉｌｅｙ  ＆  Ｓｏｎｓ，Ｉｎｃ．１９６９、米国特許第３４５，１２４号、及びフランス特許第１６４，６８１号に記述されている。
【００１４】
本発明は更に、アノード、カソード、セパレーター、及び電解質をハウジング内に挿入し、次にこのハウジングを密封することによって電池を作製することを特徴とする。
【００１５】
本発明は更に、電池を使用することを特徴とする。
【００１６】
カソードの内面の表面積の測定は、「発明を実施するための形態」において記述される。
【００１７】
本明細書で使用される「円筒形」は、管のような形状を意味する。例えば、単３及び単４電池のハウジングは円筒形である。
【００１８】
電池は、カソード柱の高さが増大したカソードを含んでいる場合、長い耐用期間を有し得る。電池の放電効率は、カソード高さが増大すると、アノード及びカソードの界面の表面積が追加されることにより、向上し得る。
【００１９】
本明細書に記載されている出版物、特許出願、特許、及びその他の参考文献はすべて、その全体が参考として本明細書に組み込まれる。
【００２０】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明から、また特許請求の範囲から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】電池の概略図。
【図２】円筒形カソードの概略図。
【図３】別の電池の概略図。
【００２２】
各種の図面における同様の参照符号は、同様の要素を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１を参照し、電池１０には、カソード材料１３を含むカソード１２、アノード１４、セパレーター１６、及び円筒形ハウジング１８が含まれる。電池１０には、集電器２０、密封材２２、及び陰極金属末端キャップ２４（これが電池の陰極端子として使用される）も含まれる。電池の陽極端子として作用する陽極突起２６は、陰極端子とは反対側の電池末端部にある。電解液は、電池１０全体に分散されている。電池１０は、例えば単３又は単４電池であり得る。
【００２４】
密封材２２には、下向きに延在する壁２８が含まれ、末端部キャップ密封アセンブリの一部となっている。このような末端部キャップ密封アセンブリの発明を実施するための形態は、米国特許出願第１１／５９０５６１号（２００６年１０月３１日出願）に記載されている。
【００２５】
図２を参照し、円筒形カソード１２は高さＨ、内径ｄ、及び外径Ｄを有する。カソード１２は、ハウジング１８に接触する外面３０と、アノード１４に近接する内面３２とを含む。
【００２６】
再び図１を参照し、電池１０は合計長さＬを有し、突起２６は高さｔを有する。電池１０は、合計長さＬが約５０．５ｍｍ、かつ突起高さｔが１．０ｍｍ以上（例えば１．１ｍｍ以上、又は１．２ｍｍ以上、又は１．３ｍｍ以上）の単３電池であり得る。単３電池において、カソード１２は例えば４４．６ｍｍ以上、４４．７ｍｍ以上、４４．８ｍｍ以上、４４．９ｍｍ以上、４５．０ｍｍ以上、４５．１ｍｍ以上、４５．２ｍｍ以上、４５．３ｍｍ以上、４５．５ｍｍ以上、４５．６ｍｍ以上、若しくは４５．８ｍｍ以上、及び／又は例えば４６．８ｍｍ以下、４６．７ｍｍ以下、４６．６ｍｍ以下、４６．５ｍｍ以下、４６．４ｍｍ以下、４６．３ｍｍ以下、４６．２ｍｍ以下、４６．１ｍｍ以下、若しくは４６．０ｍｍ以下の高さＨを有する。
【００２７】
電池１０は更に、合計長さＬが約４４．５ｍｍ、かつ突起高さｔが０．８ｍｍ以上（例えば０．９ｍｍ以上、又は１．０ｍｍ以上）の単４電池であり得る。単４電池において、カソード１２は例えば３９．０ｍｍ以上、３９．１ｍｍ以上、３９．３ｍｍ以上、３９．５ｍｍ以上、若しくは３９．６ｍｍ以上及び／又は例えば４０．５ｍｍ以上、４０．３ｍｍ以下、４０．１ｍｍ以下、４０．０ｍｍ以下、若しくは３９．８ｍｍ以下の高さＨを有する。
【００２８】
電池１０のカソード高さＨは、電池１０の柔軟な設計及び加工処理を可能にする。例えば、カソード１２の合計体積を増やし、より多量のカソード材料を電池１０に搭載することができる。これにより、更に高い放電容量と長い電池持続時間を実現することが可能になる。カソード高さにより、更に、カソード１２の合計体積を減らすことなく、カソード１２の内径ｄ、及び内面３２の表面積を増加させることができる。本明細書に記述される内面３２の表面積は、図２において、カソード高さＨに、内径ｄを有する円の円周を掛けたものに等しい。カソード高さは更に、カソード１２の多孔性を高めることができる。本明細書で定義されるカソードの多孔性は、カソードの合計体積と、そのカソード内にある固体化学物質の体積との差を、カソードの合計体積で割ったものに等しい。
【００２９】
電池１０が単３電池である場合、内面３２の表面積は、例えば１２４０ｍｍ２以上、１２５０ｍｍ２以上、１２５３ｍｍ２以上、１２６０ｍｍ２以上、１２７０ｍｍ２以上、１２７８ｍｍ２以上、若しくは１２８０ｍｍ２以上、及び／又は例えば１２６０ｍｍ２以下、１２７０ｍｍ２以下、１２７８ｍｍ２以下、１２８０ｍｍ２以下、１２９０ｍｍ２以下、１３００ｍｍ２以下、１３０６ｍｍ２以下、１３１０ｍｍ２以下、若しくは１３２０ｍｍ２以下であり得る。
【００３０】
電池１０が単４電池である場合、内面３２の表面積は、例えば７９０ｍｍ２以上、７９５ｍｍ２以上、８００ｍｍ２以上、８０５ｍｍ２以上、若しくは８１０ｍｍ２以上、及び／又は例えば８３８ｍｍ２以下、８３３ｍｍ２以下、８３０ｍｍ２以下、８２５ｍｍ２以下、若しくは８２０ｍｍ２以下であり得る。
【００３１】
内面３２の表面積が大きいと、カソード１２とアノード１４との間の界面が大きくなり、放電効率が増大し得る。
【００３２】
カソード１２は、高い多孔性を有し得る。例えば、単３及び単４電池の両方について、カソード１２の多孔性は例えば２５．５％以上、２６％以上、２６．５％以上、若しくは２７％であり、及び／又は例えば２９％以下、２８．５％以下、若しくは２８％以下であり得る。カソード１２の高い多孔性から、イオン拡散速度によって、電池１０の放電効率が向上し得る。カソード１２の多孔性は、電池１０内にカソード材料を挿入又は形成した後、電池１０内にアノード１４及び電解質を充填する前に測定される。
【００３３】
カソード１２の高い多孔性により、電池の使用持続時間も向上し得る。カソード１２の高い多孔性により、加工処理中及び放電中の電池１０の膨張及び／又は変形が、最小限に抑えられ得る。カソード１２中にある穴は、ハウジング１８を顕著に変形することなく電池１０内の構成要素が膨張するための、スペースを提供する。例えば、厚さ約０．１５ｍｍ〜約０．２０ｍｍの薄いハウジング壁３４を使用することができる。電池１０の内部体積は、よって増加し、より多くの活性成分を中に擁することができる。
【００３４】
使用持続時間、放電容量、又は放電効率などの電池の全体的性能は、例えばカソード１２の高さ、内面表面積、及び多孔性、ハウジング壁の厚さ、特定のタイプの電池に使用される活性成分の量、及び前述のハウジング１８の変形など、複数の要素の影響を受け得る。これらの要素は互いに従属し合っており、より大きなカソード高さは、他の要素の最適化に必要な空間を提供し、よって、より良い電池性能の達成を促進している。電池性能を最適化するためのこれら要素の相互作用については、実施例において詳しく示される。
【００３５】
図３を参照し、電池３６には、カソード３８、アノード４０、セパレーター４２及び円筒形ハウジング４４が含まれる。電池３６には更に、集電器４６、密封材４８、及び陰極金属末端キャップ５０（これが電池の陰極端子として使用される）も含まれる。電池の陽極端子として作用する陽極突起５２は、陰極端子とは反対側の電池末端部にある。電解液は、電池３６全体に分散されている。電池３６は更に、例えば単３又は単４電池であり得る。
【００３６】
密封材４８には、上向きに延在する壁５２が含まれ、末端部キャップ密封アセンブリの一部となっている。このような末端部キャップ密封アセンブリの発明を実施するための形態は、米国特許出願第１１／６５０４０５号（２００７年１月５日出願）に記載されている。
【００３７】
カソード３８は、カソード１２（図２に詳細が示されている）と同じ円筒形を有している。カソード３８のカソード高さ、内面表面積、及び多孔性は、カソード１２と同じ範囲内にある。
【００３８】
カソード１２と３８には、１種以上のカソード活性物質が含まれる。この材料には更に、炭素粒子、結合剤、及びその他の添加剤も含まれ得る。
【００３９】
カソード活性物質の例には、二酸化マンガン、オキシ水酸化ニッケル、二硫化鉄、酸化銀、及び酸化銅が挙げられる。一般にカソードには、例えば、カソード活性物質が８０重量％〜９０重量％、及び好ましくは８６重量％〜８８重量％の範囲で含まれ得る。
【００４０】
二酸化マンガンは、従来の任意の形態でカソードに使用され得る。例えば、二酸化マンガンは電解二酸化マンガン（ＥＭＤ）又は化学的二酸化マンガン（ＣＭＤ）であり得る。二酸化マンガンの供給業者には、Ｋｅｒｒ  ＭｃＧｅｅ  Ｃｏ．（Ｔｒｏｎａ  Ｄ）、Ｃｈｅｍ  Ｍｅｔａｌｓ  Ｃｏ．、Ｔｏｓｏｈ、Ｄｅｌｔａ  Ｍａｎｇａｎｅｓｅ、Ｍｉｔｓｕｉ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ，ＪＭＣ、及びＸｉａｎｇｔａｎが挙げられる。
【００４１】
ＥＭＤ製造のプロセス及びその代表的な特性は、「Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ」、Ｋａｒｌ  Ｖ．Ｋｏｒｄｅｓｃｈ編、Ｍａｒｃｅｌ  Ｄｅｋｋｅｒ，Ｉｎｃ．、Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ、Ｖｏｌ．１、１９７４、ｐｐ．４３３〜４８８に記述されており、この全体が参考として本明細書に組み込まれる。ＥＭＤは、アルカリ電池における使用に好ましいタイプの二酸化マンガンである。
【００４２】
炭素粒子はグラファイト粒子であり得る。グラファイトは、膨張化グラファイトを含む合成グラファイト、非合成グラファイト、天然グラファイト、又はこれらの混合物であり得る。好適な天然グラファイト粒子は、例えば、Ｂｒａｚｉｌｉａｎ  Ｎａｃｉｏｎａｌ  ｄｅ  Ｇｒａｆｉｔｅ（Ｉｔａｐｅｃｅｒｉｃａ，ＭＧ  Ｂｒａｚｉｌ，ＮｄＧ  ＭＰ−０７０２ｘ  ｇｒａｄｅ）又はＳｕｐｅｒｉｏｒ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｃｏ．（Ｃｈｉｃａｇｏ，ＩＬ，ＡＢＧグレード）から入手できる。好適な膨張化グラファイト粒子は、例えば、日本のＣｈｕｅｔｓｕ  Ｇｒａｐｈｉｔｅ  Ｗｏｒｋｓ，Ｌｔｄ．（Ｃｈｕｅｔｓｕ  ｇｒａｄｅｓ  ＷＨ−２０Ａ及びＷＨ−２０ＡＦ）又はＴｉｍｃａｌ  Ａｍｅｒｉｃａ（Ｗｅｓｔｌａｋｅ，ＯＨ，ＫＳグレード）から入手できる。カソードには例えば、導電性炭素粒子が２重量％〜１０重量％、３重量％〜８重量％、又は４重量％〜６重量％含まれ得る。
【００４３】
結合剤の例には、ポリエチレン、ポリアクリル酸、又はＰＶＤＦ若しくはＰＴＦＥなどのフルオロカーボン樹脂が挙げられる。ポリエチレン結合剤の一例は、商標名ＣＯＡＴＨＹＬＥＮＥ  ＨＡ−１６８１としてＨｏｅｃｈｓｔ又はＤｕＰｏｎｔから販売されている。カソードには例えば、結合剤が０．１重量％〜４重量％、又は０．５重量％〜２重量％含まれ得る。
【００４４】
他の添加剤の例は、例えば米国特許第５，６９８，３１５号、同第５，９１９，５９８号、及び同第５，９９７，７７５号、並びに米国特許出願第１０／７６５，５６９号に記述されている。
【００４５】
電解質溶液はカソード１２全体に分散されていてよく、前述又は後述の重量パーセントは、電解質溶液の添加後に決定される。電解質は、例えば水酸化カリウム又は水酸化ナトリウムなどのアルカリ水酸化物の水溶液であり得る。電解質は、水に溶解した状態でのアルカリ水酸化物１５重量％〜６０重量％、２０重量％〜５５重量％、又は３０重量％〜５０重量％を含み得る。
【００４６】
アノード１４及び４０は、アノード活性物質、ゲル化剤、及びガス発生阻害剤などの少量の添加剤で形成され得る。更に、前述の電解質溶液の一部がアノード全体に分散している。
【００４７】
アノード活性物質の例には、亜鉛が挙げられる。任意の標準的亜鉛材料を、電池アノードに使用することができる。例えば、アノード１４及び４０には、亜鉛金属粒子を含んだ亜鉛スラリーが含まれ得る。この亜鉛粒子は、スラリーアノードに従来使用されている任意の亜鉛粒子であり得る。亜鉛粒子の例には、米国特許第６，２８４，４１０号及び同第６，５２１，３７８号、並びに米国特許出願第０９／１１５，８６７号に記述されているものが挙げられ、これらは全体が参考として本明細書に組み込まれる。アノードには例えば、アノード活性物質が６０重量％〜８０重量％、６５重量％〜７５重量％、又は６７重量％〜７１重量％含まれ得る。
【００４８】
ゲル化剤の例には、ポリアクリル酸、グラフト化澱粉材料、ポリアクリル酸の塩、カルボキシメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースの塩（例えばカルボキシメチルセルロースナトリウム）、又はこれらの組み合わせが挙げられ得る。ポリアクリル酸の例には、ＣＡＲＢＯＰＯＬ  ９４０及び９３４（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈから販売）及びＰＯＬＹＧＥＬ  ４Ｐ（３Ｖより入手可能）が挙げられ、グラフト化澱粉材料の例にはＷＡＴＥＲＬＯＣＫ  Ａ２２１又はＡ２２０（Ｇｒａｉｎ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｍｕｓｃａｔｉｎｅ，ＩＡより入手可能）が挙げられる。ポリアクリル酸の塩の例としては、ＡＬＣＯＳＯＲＢ  Ｇ１（Ｃｉｂａ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓより入手可能）が挙げられる。アノードには例えば、ゲル化剤が０．０５重量％〜２重量％、又は０．１重量％〜１重量％含まれ得る。
【００４９】
ガス発生阻害剤には、ビスマス、スズ、又はインジウムなどの無機材料が含まれ得る。あるいは、ガス発生阻害剤には、リン酸エステルのような有機化合物、イオン性界面活性剤又は非イオン性界面活性剤が含まれ得る。イオン性界面活性剤の例は、例えば米国特許第４，７７７，１００号に開示されているものが含まれ、この全体が参考として本明細書に組み込まれる。
【００５０】
セパレーター１６及び４２は従来のアルカリ電池セパレーターであり得る。いくつかの実施形態において、セパレーター１６及び４２は、一方の層がもう一方の層の表面に沿って配置された、不織、非膜構造材料の２層から形成され得る。例えば、効率的な電池を形成すると同時にセパレーター１６及び４２の体積を最小限に抑えるため、不織、非膜構造の材料の各層が、１平方メートルあたり約５４グラムの基本重量を有し、乾燥時には厚さ約０．１４ｍｍ（約５．４ｍｉｌ）、湿潤時には厚さ約０．２５ｍｍ（約１０ｍｉｌ）を有する。層には、無機粒子等の充填剤が実質的に含まれていない。
【００５１】
別の実施形態において、セパレーター１６及び４２には、不織材料の層と組み合わせたセロハンの層が含まれ得る。セパレーターはまた、追加の不繊材料層を含むこともできる。セロハン層は、カソード１２若しくは３８、又はアノードに近接し得る。不織材料には、７８重量％〜８２重量％のポリビニルアルコール、及び１８重量％〜２２重量％のレーヨン、並びに微量の界面活性剤を含み得、例えば商標名ＰＡ２５としてＰＤＭから販売されている不織材料がある。
【００５２】
ハウジング１８及び４４は、例えばニッケルめっきされた冷延鋼板など、一次アルカリ電池に一般的に使用されている従来型ハウジングであり得る。このハウジングには、内側の金属壁、及び熱収縮可能なプラスチックなどの外側非導電性材料が含まれ得る。所望により、導電性材料の層が、内壁とカソード１２及び３８との間に配置され得る。この層は、内壁の内側表面に沿って、又はカソード１２若しくは３８の周囲に沿って、又はその両方に、配置することができる。この導電層は、例えば炭素質材料（コロイド状グラファイトなど）で形成することができ、これには例えばＬＢ１０００（Ｔｉｍｃａｌ）、Ｅｃｃｏｃｏａｔ  ２５７（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ  ＆  Ｃｏ．）、Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ  １０９（Ａｃｈｅｓｏｎ  Ｃｏｌｌｏｉｄｓ  Ｃｏｍｐａｎｙ）、Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ  ＥＢ−００９（Ａｃｈｅｓｏｎ）、Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ  １１２（Ａｃｈｅｓｏｎ）及びＥＢ０００５（Ａｃｈｅｓｏｎ）が挙げられる。導電層を適用する方法は、例えばカナダ特許第１，２６３，６９７号に開示されており、この全体が参考として本明細書に組み込まれる。所望により、金、窒化チタン、又はオキシ窒化チタンなどの耐腐食性コーティングを、ハウジングの内側金属壁に適用することができる。
【００５３】
集電器２０及び４６は、真鍮などの好適な金属で製造することができる。密封剤２２及び４８は、例えばナイロンで作製され得る。
【実施例】
【００５４】
この例示的な実施例において、図１に示す密封剤２２を有する単３電池を放電させ、電池ハウジングの変形が測定される。
【００５５】
単３電池は従来の方法で作製される。この単３電池には、約８８．７重量％の二酸化マンガン、約４．５重量％のグラファイト、約２．５重量％の水酸化カリウム、及び約４．５重量％の水を有するカソードと、従来の亜鉛スラリーを含むアノードと、従来のセパレーターとが含まれる。カソードは約２７％の多孔性を有する。カソード、アノード、及びセパレーターは、ニッケルめっきされた鋼製の電池ハウジング内に収容される。ハウジングには、３層からなる壁が含まれる。第１層は厚さ０．００２５４ｍｍを有し、第２層は厚さ０．００２５４ｍｍを有し、第１層と第２層との間にある第３層は厚さ０．００４３２ｍｍを有する。
【００５６】
次に単３電池を繰り返しサイクルで放電させ、この間、１アンペアで１時間放電させ、電池の電圧が０．８Ｖに達するまで、２時間休ませる。
【００５７】
リングゲージを使用して、この放電プロセスの前及び後に、単３電池ハウジングの外径が測定される。放電前にハウジングの外径は１４．０１ｍｍであり、放電後にハウジングの外径は１４．１５ｍｍである。缶の直径の変形は１．０％未満である。
【００５８】
その他の実施形態は次の請求項に記載されている。
【図１】
2011513910.tif 000003
【図２】
2011513910.tif 000004
【図３】
2011513910.tif 000005
【国際調査報告】
2011513910.tif 000006
2011513910.tif 000007
2011513910.tif 000008