(57)【要約】【課題】耐漏液特性を向上できるアルカリ電池の製造方法を提供する。【解決手段】このアルカリ電池の製造方法は、負極１６、負極カップ１３および電解液を有する負極側半電池を、不活性ガス雰囲気中で保存する工程と、保存後、負極側半電池と、正極１４、正極缶１１、セパレータ１５、ガスケット１２および電解液を有する正極側半電池と、を組み合わせ、正極缶１１の開口短縁をクリンプする工程と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
負極、負極カップおよび電解液を有する負極側半電池を、不活性ガス雰囲気中で保存する工程と、
上記保存後、上記負極側半電池と、正極、正極缶、セパレータ、ガスケットおよび電解液を有する正極側半電池と、を組み合わせ、上記正極缶の開口短縁をクリンプする工程と、を備えること
を特徴とするアルカリ電池の製造方法。
【請求項２】
上記正極は酸化銀を主たる正極活物質とし、上記負極は粒状亜鉛合金を主たる負極活物質とすること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項３】
上記電解液は、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を含むものであること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項４】
上記不活性ガスは、窒素ガスまたはアルゴンガスであること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項５】
上記負極側半電池を上記不活性ガス雰囲気中で１分以上保存すること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項６】
上記負極側半電池を上記不活性ガス雰囲気中で１分以上２４時間以下保存すること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項７】
上記負極側半電池を、粒状亜鉛合金および増粘剤を上記負極カップに入れた後、上記電解液を入れる工程で作製すること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項８】
上記負極側半電池を、粒状亜鉛合金と増粘剤と上記電解液とを混合してペレット状に成型したものを上記負極カップに入れる工程で作製すること
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項９】
負極、負極カップおよび電解液を有する負極側半電池と、
正極、正極缶、セパレータ、ガスケットおよび電解液を有する正極側半電池と、を組み合わせたのちに不活性ガス雰囲気中で保存する工程と、
上記保存後、上記正極缶の開口端縁を減圧しながらクリンプする工程と、を備えること
を特徴とするアルカリ電池の製造方法。
【請求項１０】
上記正極は酸化銀を主たる正極活物質とし、上記負極は粒状亜鉛合金を主たる負極活物質とすること
を特徴とする請求項９記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項１１】
上記電解液は、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を含むものであること
を特徴とする請求項９記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項１２】
上記不活性ガスは、窒素ガスまたはアルゴンガスであること
を特徴とする請求項９記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項１３】
上記負極側半電池を上記不活性ガス雰囲気中で１分以上保存すること
を特徴とする請求項９記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項１４】
上記負極側半電池を上記不活性ガス雰囲気中で１分以上２４時間以下保存すること
を特徴とする請求項９記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項１５】
上記負極側半電池を、粒状亜鉛合金および増粘剤を上記負極カップに入れた後、上記電解液を入れる工程で作製すること
を特徴とする請求項９記載のアルカリ電池の製造方法。
【請求項１６】
上記負極側半電池を、粒状亜鉛合金と増粘剤と上記電解液とを混合してペレット状に成型したものを上記負極カップに入れる工程で作製すること
を特徴とする請求項９記載のアルカリ電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、アルカリ電池の製造方法に関し、さらに詳しくは、例えばコイン型アルカリ電池またはボタン型アルカリ電池などの扁平型の水銀を含まないアルカリ電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子腕時計、携帯用電子計算機等の小型電子機器には、コイン型またはボタン型の扁平型アルカリ電池が使用されている。従来では、このようなアルカリ電池として、図４に示すようなアルカリ電池が提案されている。
【０００３】
図４に示すように、このアルカリ電池は、主たる正極活物質として酸化銀を有する正極１０４と、正極１０４が内部に配置される正極缶１０１と、正極１０４上に載置されるセパレータ１０５と、セパレータ１０５上に載置されるリング状のガスケット１０２と、正極缶１０１の開口を封口する負極カップ１０３と、負極カップ１０３内に配置される負極１０６とから構成されている。
【０００４】
従来では、アルカリ電池は、以下の工程により作製されていた。まず正極缶１０１に、酸化銀を主たる正極活物質とする正極１０４を配置し、その上にセパレータ１０５およびガスケット１０２を配置して、これに水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を主体とした電解液を注入する。これにより、正極１０４、正極缶１０１、セパレータ１０５、ガスケット１０２および電解液を有する正極側半電池が得られる。
【０００５】
負極カップ１０３に粒状亜鉛合金を主たる負極活物質とする負極１０６を充填し、これに水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を主体とした電解液を注入する。これにより、負極１０６、負極カップ１０３および電解液を有する負極側半電池が得られる。
【０００６】
そして、この正極側半電池と負極側半電池とを組み合わせ、最後に正極缶１０１の開口端縁を内側に向けてクリンプすることにより密封保持される。以上の工程により、アルカリ電池が作製される。
【０００７】
以上の工程により作製したアルカリ電池において、漏液の発生は、以前より大きな問題となっている。漏液の発生は、電池内部での水素ガスの発生によるところが大きい。水素ガスは、通常、粒状亜鉛合金表面、および負極カップ１０３の内側の表面から発生する。
【０００８】
従来では、水素ガスの発生を抑制するために、水素過電圧の高い水銀を添加する方法が採られていた。水銀によって、粒状亜鉛合金の表面をアマルガム化すると、粒状亜鉛合金の表面からの水素ガスの発生を抑制できる。また、水銀が負極カップ１０３の内側の表面を覆うことで、負極カップ１０３の内側の表面からの水素ガスの発生を抑制できる。
【０００９】
ところで、近年、様々な分野で環境問題についての研究が盛んになり、アルカリ電池においても、環境に直接影響を与える水銀の使用を回避するため、多くの研究がなされている。
【００１０】
例えば、アルカリ電解液中の粒状亜鉛合金からの水素ガスの発生を抑える方法としては、水素過電圧の高い金属を粒状亜鉛に合金として添加する方法が開示されている。また、負極カップ内側からの水素ガスの発生を効果的に抑えるために、例えば、水素過電圧の高い金属であるスズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）の１種または１種以上の合金よりなる被覆層を負極カップ内面に被着する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、例えば、水素発生を抑制するいわゆるインヒビターを、アルカリ電解液に添加する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−２７２６３６号公報
【特許文献２】特開２００２−３７３６５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載されているような、水素過電圧の高い金属を粒状亜鉛に合金として用いる方法や特許文献２に記載されているような、インヒビターをアルカリ電解液に添加する方法では、粒状亜鉛合金表面および負極カップ１０３の内側の表面から発生する水素ガスを完全に抑えることができず、水銀を用いた方法と比べて、十分に満足できる耐漏液特性を得ることができなかった。
【００１３】
したがって、この発明の目的は、耐漏液特性を向上できるアルカリ電池の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明者らは、鋭意研究の結果、負極カップの内側の表面からのガス発生は、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム水溶液といったアルカリ水溶液と亜鉛の存在下で起こること、そして、負極カップの内面は、銅（Ｃｕ）、スズ（Ｓｎ）、インジウム（Ｉｎ）またはビスマス（Ｂｉ）等で形成されているが、負極カップに負極と電解液を充填すると数分の後、この負極カップの内面が亜鉛によってメッキされるようになり、この亜鉛でメッキされた負極カップ表面からは、ガス発生しにくいことを見出した。
【００１５】
つまり、負極カップの内側の表面が亜鉛によってメッキされるまでの間、多量の水素ガスが発生すること、具体的には、負極カップに負極および電解液を充填した直後１分未満内が顕著であることを見出した。
【００１６】
従来では、負極カップに負極および電解液を充填した負極側半電池と、正極缶、正極、セパレータ、ガスケットおよび電解液を有する正極側半電池と、を組み合わせた後、１分未満内に正極缶の開口端縁の内周面を内側に向けてクリンプすることにより密封保持するようにしていた。これは水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム水溶液を主体とした電解液が大気中の炭酸ガスにより、炭酸ナトリウムまたは炭酸カリウムとなることを防止するためである。
【００１７】
しかしながら、負極カップに負極と電解液とを充填して１分未満内に密封した場合、または負極側半電池と正極側半電池を組み合わせて１分未満内に密封した場合、多量に水素ガスが発生している途中なので、電池内部に水素ガスが貯まった状態となり、その後わずかでも水素ガスが発生すると、漏液しやすくなってしまう。
【００１８】
すなわち、上述した課題を解決するために、第１の発明は、
負極、負極カップおよび電解液を有する負極側半電池を、不活性ガス雰囲気中で保存する工程と、
保存後、負極側半電池と、正極、正極缶、セパレータ、ガスケットおよび電解液を有する正極側半電池と、を組み合わせ、正極缶の開口短縁をクリンプする工程と、を備えること
を特徴とするアルカリ電池の製造方法である。
【００１９】
第２の発明は、
負極、負極カップおよび電解液を有する負極側半電池と、
正極、正極缶、セパレータ、ガスケットおよび電解液を有する正極側半電池と、を組み合わせたのちに不活性ガス雰囲気中で保存する工程と、
保存後、正極缶の開口端縁を減圧しながらクリンプする工程と、を備えること
を特徴とする記載のアルカリ電池の製造方法である。
【００２０】
第１の発明では、電解液が大気に触れないように不活性ガス雰囲気中で、負極側半電池を保存して、水素ガスの発生が低減した後、負極側半電池と、正極側半電池と、を組み合わせ、正極缶の開口短縁をクリンプして密封するので、漏液の発生を抑制できる。
【００２１】
第２の発明では、電解液が大気に触れないように不活性ガス雰囲気中で、負極側半電池と、正極側半電池とを組み合わせたのちに保存して、水素ガスの発生が低減した後、正極缶の開口端縁を減圧しながらクリンプして密封するので、漏液の発生を抑制できる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によれば、アルカリ電池の耐漏液特性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２４】
まず、この発明の製造方法を用いて作製するアルカリ電池の構成の一例について、図１を参照しながら説明する。このアルカリ電池は、例えば、コイン型またはボタン型のアルカリ電池である。
【００２５】
図１に示すように、このアルカリ電池は、正極１４と、正極１４が内部に配置される正極缶１１と、正極１４上に載置されるセパレータ１５と、セパレータ１５上に載置されるリング状のガスケット１２と、正極缶１１の開口を封口する負極カップ１３と、負極カップ１３内に配置される負極１６と、から構成されている。
【００２６】
正極缶１１は、ステンレススチール板にニッケルメッキを施した構成とされる。正極缶１１は、正極端子を兼ねる。正極缶１１には、ペレット状に成型された正極１４が配置される。正極１４は、例えば、酸化銀を主たる正極活物質とし、コイン状またはボタン状に成型されている。
【００２７】
正極１４上には、セパレータ１５が配置されている。セパレータ１５は、例えば、不織布と、セロファンと、ポリエチレンをグラフト重合した膜と、の３層構造とされる。正極缶１１の開口端縁の内周面には、例えば、ナイロン製のリング状のガスケット１２が配置されている。
【００２８】
負極カップ１３は、例えば、ニッケル（Ｎｉ）と、ステンレススチールと、銅（Ｃｕ）とからなる３層クラッド材をカップ状に成型することにより作製される。銅（Ｃｕ）の表面にスズの被覆層、インジウムの被覆層、ビスマスの被覆層をメッキ、蒸着、またはスパッタリングなどによって形成してもよい。
【００２９】
負極カップ１３には、粒状亜鉛合金を主たる負極活物質とする負極１６が充填されている。粒状亜鉛合金としては、例えば、ビスマス（Ｂｉ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）との合金を用いることが望ましい。具体的には、例えば、ビスマス（Ｂｉ）と亜鉛（Ｚｎ）、ビスマス（Ｂｉ）とインジウム（Ｉｎ）と亜鉛（Ｚｎ）、またはビスマス（Ｂｉ）とインジウム（Ｉｎ）とアルミニウム（Ａｌ）と亜鉛（Ｚｎ）とからなる亜鉛合金粉末を用いることができる。
【００３０】
負極カップ１３は、負極１６を収容するように、正極缶１１の開口端縁内に挿入されている。負極カップ１３は、ガスケット１２を介して正極缶１１の開口端縁の内周面によって締めつけられて密封保持されている。
【００３１】
次に、この発明の第１の実施形態によるアルカリ電池の製造方法について説明する。この発明の第１の実施形態によるアルカリ電池の製造方法は、負極側半電池を不活性ガス雰囲気中で保存した後、この負極側半電池と正極側半電池とを組み合わせ、正極缶開口短縁をクリンプすることを特徴とする。ここで、正極側半電池とは、図２に示すように、正極缶１１と、正極缶１１上に配置された正極１４と、正極１４上に配置されたセパレータ１５およびガスケット１２と、さらに正極缶１１内に注入される電解液と、を有するものをいう。また、負極側半電池とは、図３に示すように、負極カップ１３と、負極カップ１３内に配置される負極１６と、さらに電解液と、を有するものをいう。以下、この発明の第１の実施形態によるアルカリ電池の製造方法を詳細に説明する。
【００３２】
まず、正極缶１１に正極１４、正極１４上にセパレータ１５を配置し、さらにセパレータ１５上にリング状のガスケット１２を配置する。次に、例えば、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を主体とした電解液を注入する。以上により正極側半電池１７を作製する。
【００３３】
負極カップ１３に、増粘剤と、主たる負極活物質である粒状亜鉛合金とを有する負極１６を充填する。次に、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウム水溶液を主体とした電解液を注入する。以上により負極側半電池１８を作製する。
【００３４】
ここで、負極側半電池１８を作製する際に、増粘剤と、主たる負極活物質である粒状亜鉛合金とを有する負極１６を充填した後に、水酸化ナトリウム水溶液または水酸化カリウム水溶液を主体とした電解液を注入するようにしたが、例えば、亜鉛と、増粘剤と、電解液とを混合してペレット状に成型したものを負極カップ１３に充填するようにしてもよい。
【００３５】
次に、負極側半電池１８を不活性ガス雰囲気中に保存する。負極側半電池１８を不活性ガス雰囲気中に保存する方法としては、例えば、負極側半電池１８を不活性ガス封入密閉容器内に保存する方法や負極側半電池１８に不活性ガスを噴き付ける方法が好ましい。
【００３６】
不活性ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガスなどを用いることができる。不活性ガス雰囲気中で保存するのは、大気中で保存すると、電解液が大気中の炭酸ガスに触れ、炭酸化物の結晶が生じてしまい、この結晶により、負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせた時の密封性が損なわれてしまうからである。
【００３７】
負極側半電池１８を不活性ガス雰囲気に保存する時間としては、例えば１分以上が好ましく、１分以上２４時間以下がより好ましい。１分以上にすると、水素ガスの発生がより低減した状態となるので、より耐漏液特性を向上できるからである。２４時間を超える保存は、電池の生産性を損なうので好ましくないからである。
【００３８】
次に、負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、最後に正極缶１１の開口端縁を内側に向けてクリンプすることにより密封する。以上により、アルカリ電池が得られる。
【００３９】
第１の実施形態では、負極側半電池１８を不活性ガス雰囲気中で保存した後、この負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、正極缶１１の開口短縁をクリンプして密封することで、耐漏液特性を向上できる。
【００４０】
すなわち、電解液が大気に触れないように不活性ガス雰囲気中で、負極側半電池１８を保存して、水素ガスの発生が低減した後、負極側半電池１８と、正極側半電池１７と、を組み合わせ、正極缶１１の開口短縁をクリンプして密封するので、漏液の発生を抑制できる。
【００４１】
次に、この発明の第２の実施形態によるアルカリ電池の製造方法について説明する。この発明の第２の実施形態によるアルカリ電池の製造方法は、負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、不活性ガス雰囲気中で保存した後、正極缶１１の開口端縁を減圧しながらクリンプすることを特徴とする。以下、この発明の第２の実施形態によるアルカリ電池の製造方法を詳細に説明する。
【００４２】
正極側半電池１７および負極側半電池１８の製造工程は、第１の実施形態と同様であるので詳細な説明を省略する。
【００４３】
第２の実施形態では、作製した正極側半電池１７と負極側半電池１８とを組み合わせた後、これを不活性ガス雰囲気中で保存する。不活性ガスとしては、例えば窒素ガス、アルゴンガスを用いることができる。不活性ガス雰囲気で保存するのは、大気中で保存すると、電解液が大気中の炭酸ガスに触れ、炭酸化物の結晶が生じてしまい、この結晶により負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせた時の密封性が損なわれてしまうからである。
【００４４】
不活性ガス雰囲気に保存する方法としては、第１の実施形態と同様にして、例えば、不活性ガス封入密閉容器内に保存する方法や不活性ガスを噴き付ける方法が好ましい。
【００４５】
不活性ガス雰囲気に保存する時間としては、例えば１分以上が好ましく、１分以上２４時間以下がより好ましい。１分以上にすると、水素ガスの発生がより低減した状態となるので、より耐漏液特性を向上できるからである。２４時間を超える保存は、電池の生産性を損なうので好ましくないからである。
【００４６】
次に、正極缶１１の開口端縁の内周面を内側に向けて、例えば５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプすることにより密封する。以上によりアルカリ電池が得られる。
【００４７】
第２の実施形態では、負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせたのちに不活性ガス雰囲気中で保存した後、正極缶１１の開口端縁を減圧しながらクリンプすることで、耐漏液特性を向上できる。
【００４８】
すなわち、電解液が大気に触れないように不活性ガス雰囲気中で、負極側半電池１８と、正極側半電池１７とを組み合わせたのちに保存して、水素ガスの発生が低減した後、正極缶１１の開口端縁を減圧しながらクリンプして密封するので、漏液の発生を抑制できる。
【実施例】
【００４９】
以下、実施例によりこの発明をさらに詳しく説明するが、この発明は実施例に限定されるものではない。
【００５０】
＜実施例１＞
以下に述べるようにして、実施例１として、図１に示す構造を有するＳＲ６２６ＳＷ電池を作製した。まず、ニッケル外表面層と、ステンレス（ＳＵＳ３０４）による金属層と、銅による集電体層との３層による厚さ０．２ｍｍの３層クラッド材を用意した。次に、３層クラッド材に、無電解メッキ法を用いてスズ被膜層を形成した。
【００５１】
次に、このスズメッキクラッド材を打ち抜きプレス加工することによって、周縁にＵ字状折り返し部が形成された負極カップ１３を作製した。
【００５２】
二酸化マンガン１５重量％と、酸化銀８０重量％と、黒鉛４．５重量％と、ポリテトラフルオロエチレンパウダー０．５重量％とを混合して正極合剤を得た。
【００５３】
次に、正極合剤をディスク状に成形し正極１４として、これを正極缶１１内に挿入した。
【００５４】
次に、正極１４上に、不織布、セロファン、ポリエチレンをグラフト重合した膜の３層構造の円形状に打ち抜いたセパレータ１５を装填し、その上にナイロン製のリング状のガスケット１２を配置した後、セパレータ１５に、アルカリ電解液として、２８重量％の水酸化ナトリウム水溶液を滴下して含浸させ、図２に示す正極側半電池１７とした。
【００５５】
一方、負極カップ１３上に、粒状亜鉛合金と、増粘剤とからなる負極１６を載置した。
【００５６】
次に、この負極１６に、アルカリ電解液として、２８重量％の水酸化ナトリウム水溶液を滴下して含浸させ、図３に示す負極側半電池１８とした。
【００５７】
次に、この負極側半電池１８を窒素ガス密閉容器に１分間保存した。
【００５８】
次に、窒素ガス雰囲気下で保存した負極側半電池１８と、正極側半電池１７とを組み合わせ、正極缶１１の開口端縁を内側に向けてクリンプすることにより密封した。以上により、実施例１のアルカリ電池を作製した。
【００５９】
＜実施例２＞
負極側半電池１８を窒素ガス密閉容器に１時間保存した点以外は、実施例１と同様にして、実施例２のアルカリ電池を製造した。
【００６０】
＜実施例３＞
負極側半電池１８を窒素ガス密閉容器に２４時間保存した点以外は、実施例１と同様にして、実施例３のアルカリ電池を製造した。
【００６１】
＜実施例４＞
負極側半電池１８をアルゴンガス密閉容器に１分間保存した点以外は、実施例１と同様にして、実施例４のアルカリ電池を製造した。
【００６２】
＜実施例５＞
負極側半電池１８をアルゴンガス密閉容器に１時間保存した点以外は、実施例１と同様にして、実施例５のアルカリ電池を製造した。
【００６３】
＜実施例６＞
負極側半電池１８をアルゴンガス密閉容器に２４時間保存した点以外は、実施例１と同様にして、実施例６のアルカリ電池を製造した。
【００６４】
＜実施例７＞
負極側半電池１８を窒素ガス密閉容器に５０秒間保存した点以外は、実施例１と同様にして、実施例７のアルカリ電池を製造した。
【００６５】
＜比較例１＞
負極側半電池１８を窒素ガス密閉容器に保存する工程を省略し、直ちに負極側半電池１８と、正極側半電池１７とを組み合わせた点以外は、実施例１と同様にして、比較例１のアルカリ電池を製造した。
【００６６】
＜比較例２＞
負極側半電池１８を大気中に１時間保存した点以外は、実施例１と同様にして、比較例２のアルカリ電池を製造した。
【００６７】
実施例１〜実施例７のアルカリ電池および比較例１〜比較例２のアルカリ電池を各１００個作製し、６０℃、相対湿度９０％のオーブンに１００日保存し、漏液の発生率を測定した。測定結果を表１に示す。
【００６８】
【表１】
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【００６９】
表１に示すように、実施例１〜実施例６の電池は、いずれも許容レベルの３０％以下の漏液発生率を示した。特に１時間以上窒素ガスやアルゴンガス中に保存した実施例２、実施例３、実施例５および実施例６では、漏液発生率が２０％以下を示し、好結果であった。また、実施例７では、かなり漏液発生率は改善されたが、３０％を超えており、実施例１〜実施例６の電池と比べて、若干耐漏液特性が劣る結果となった。
【００７０】
一方で、比較例１の電池では、漏液発生率が５０％を超えた。さらに、比較例２では、漏液発生率が１００％と非常に高かった。比較例２で漏液発生率が非常に高い原因は、水酸化ナトリウム電解液と空気中の炭酸ガスより炭酸ナトリウムの結晶ができ、この結晶により、負極側半電池１８を正極側半電池１７と組み合わせた時の密封性が損なわれたためであると考えられる。
【００７１】
また、実施例１〜実施例７および比較例１〜比較例２では、窒素ガス雰囲気下の保存を２４時間超えて行っていないが、これは、１時間保存時と２４時間保存時とを比べて漏液発生率に差が無いこと、そして２４時間を超える保存は電池の生産性を損なうので好ましくないと判断したためである。
【００７２】
以上より、負極１６、負極カップ１３および電解液を有する負極側半電池１８を、不活性ガス雰囲気中で保存する工程と、負極側半電池１８と、正極１４、正極缶１１、セパレータ１５、ガスケット１２および電解液を有する正極側半電池１７と、を組み合わせた後正極缶１１の開口短縁をクリンプする工程と、を有する製造方法でアルカリ電池を作製することによって、耐漏液特性を向上できることがわかった。
【００７３】
また、不活性ガス雰囲気中で保存する時間としては、１分以上が好ましく、１分以上２４時間以下がより好ましいことがわかった。
【００７４】
＜実施例８＞
以下に述べるようにして、実施例８として、図１に示す構造を有するＳＲ６２６ＳＷ電池を作製した。まず、ニッケル外表面層と、ステンレス（ＳＵＳ３０４）による金属層と、銅による集電体層との３層による厚さ０．２ｍｍの３層クラッド材を用意した。次に、３層クラッド材に、無電解メッキ法を用いてスズ被膜層を形成した。
【００７５】
次に、このスズメッキクラッド材を打ち抜きプレス加工することによって、周縁にＵ字状折り返し部が形成された負極カップ１３を作製した。
【００７６】
二酸化マンガン１５重量％と、酸化銀８０重量％と、黒鉛４．５重量％と、ポリテトラフルオロエチレンパウダー０．５重量％とを混合して正極合剤を得た。
【００７７】
次に、正極合剤をディスク状に成形し正極１４として、これを正極缶１１内に挿入した。
【００７８】
次に、正極１４上に、不織布、セロファン、ポリエチレンをグラフト重合した膜の３層構造の円形状に打ち抜いたセパレータ１５を装填し、その上にナイロン製のリング状のガスケット１２を配置して後、セパレータ１５に、２８重量％の水酸化ナトリウム水溶液のアルカリ電解液を滴下して含浸させて、図２に示すような正極側半電池１７とした。
【００７９】
一方、負極カップ１３上に、粒状亜鉛合金と、増粘剤とからなる負極１６を載置した。
【００８０】
次に、この負極１６に、２８重量％の水酸化ナトリウム水溶液のアルカリ電解液を滴下して含浸させ図３に示す負極側半電池１８とした。
【００８１】
こうして得られた負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、これを窒素ガス密閉容器に１分間保存した。
【００８２】
そして正極缶１１の開口端縁を内側に向けて５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプすることにより密封した。以上により、実施例８のアルカリ電池を作製した。
【００８３】
＜実施例９＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、窒素ガス密閉容器に１時間保存した後、５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は、実施例８と同様にして、実施例９の電池を製造した。
【００８４】
＜実施例１０＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、窒素ガス密閉容器に２４時間保存した後、５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は、実施例８と同様にして、実施例１０の電池を製造した。
【００８５】
＜実施例１１＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、アルゴンガス密閉容器に１分間保存した後、５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は、実施例８と同様にして、実施例１１のアルカリ電池を製造した。
【００８６】
＜実施例１２＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、アルゴンガス密閉容器に１時間保存した後、５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は、実施例８と同様にして、実施例１２のアルカリ電池を製造した。
【００８７】
＜実施例１３＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、アルゴンガス密閉容器に２４時間保存した後、５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は実施例８と同様にして、実施例１３のアルカリ電池を製造した。
【００８８】
＜実施例１４＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、窒素ガス密閉容器に５０秒間保存した後、５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は、実施例８と同様にして実施例１４のアルカリ電池を製造した。
【００８９】
＜比較例３＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、窒素ガス密閉容器に保持する工程を省略し、直ちに５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は、実施例８と同様にして、比較例３のアルカリ電池を製造した。
【００９０】
＜比較例４＞
負極側半電池１８と正極側半電池１７とを組み合わせ、大気中に１時間保存した後、５０ｍｍＨｇ以下に減圧しながらクリンプした点以外は、実施例８と同様にして、比較例４のアルカリ電池を製造した。
【００９１】
実施例８〜実施例１４のアルカリ電池および比較例３〜比較例４のアルカリ電池を各１００個作製し、６０℃、相対湿度９０％のオーブンに１００日保存し、漏液の発生率を測定した。測定結果を表２に示す。
【００９２】
【表２】
2008123839.tif 000004
【００９３】
表２に示すように、実施例８〜実施例１３のアルカリ電池は、いずれも許容レベルの３０％以下の漏液発生率を示した。特に１時間以上窒素ガスやアルゴンガス中に保存した実施例９、実施例１０、実施例１２、実施例１３では、漏液発生率が２０％以下の好結果であった。実施例１４では、かなり漏液発生率は改善されるが、３０％を超えており、実施例８〜実施例１３の電池と比べて、若干耐漏液特性が劣る結果となった。
【００９４】
一方で、比較例３の電池では、漏液発生率は、４０％を超えた。また比較例４では、漏液発生率が８８％と高かった。比較例４で漏液発生率が高い原因は、水酸化ナトリウム電解液と空気中の炭酸ガスより炭酸ナトリウムの結晶ができ、この結晶により、負極側半電池と正極側半電池とを組み合わせた時の密封性が損なわれたためであると考えられる。
【００９５】
また、実施例８〜実施例１４および比較例３〜比較例４では、窒素ガス雰囲気下保存を２４時間超えて行っていないが、これは、１時間保存時と２４時間保存時とを比べて漏液発生率に差が無いこと、そして２４時間を超える保存は電池の生産性を損なうので好ましくないと判断したためである。
【００９６】
以上より、負極１６、負極カップ１３および電解液を有する負極側半電池１８と、正極１４、正極缶１１、セパレータ１５、ガスケット１２および電解液を有する正極側半電池１７と、を組み合わせたのちに不活性ガス雰囲気中で保存する工程と、正極缶１１の開口端縁を減圧しながらクリンプする工程と、を有する製造方法でアルカリ電池を作製することで、耐漏液特性を向上できることがわかった。
【００９７】
また、不活性ガス雰囲気中で保存する時間としては、１分以上が好ましく、１分以上２４時間以下がより好ましいことがわかった。
【００９８】
この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、実施例では、電解液に水酸化ナトリウム水溶液を用いたアルカリ電池について説明したが、水酸化カリウムでも同様な効果は期待できる。また、上述の実施の形態および実施例に限ることなく、この発明の要旨を逸脱することなくその他様々な構成をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】この発明の一実施形態によるアルカリ電池の製造方法で製造したアルカリ電池の一例を示す断面図である。
【図２】アルカリ電池を構成する正極側半電池を示す断面図である。
【図３】アルカリ電池を構成する負極側半電池を示す断面図である。
【図４】従来のアルカリ電池の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１００】
１１・・・正極缶
１２・・・ガスケット
１３・・・負極カップ
１４・・・正極
１５・・・セパレータ
１６・・・負極
１７・・・正極側半電池
１８・・・負極側半電池
１０１・・・正極缶
１０２・・・ガスケット
１０３・・・負極カップ
１０４・・・正極
１０５・・・セパレータ
１０６・・・負極
【図１】
2008123839.tif 000005
【図２】
2008123839.tif 000006
【図３】
2008123839.tif 000007
【図４】
2008123839.tif 000008