(57)【要約】【課題】環境負荷の少ない樹脂外装部材を用いて脱ＰＶＣ化を図るとともに、従来の電池より軽量で、防錆性能に優れた積層形電池を提供することを目的とする。【解決手段】二酸化マンガンを主とする正極合剤、炭素−亜鉛結合極板、正極合剤と炭素−亜鉛結合極板との間に挿入したセパレータおよび電解液からなる発電要素を電解液に対する耐腐食性に優れ、焼却時に塩素系化合物が発生しない樹脂チューブで包被した素電池を複数個積層し、最上部の素電池の正極合剤上側に集電板を設置したセルスタックを備えた積層形マンガン乾電池において、セルスタックおよび端子板等を一体に外装する樹脂外装部材にポリエチレンテレフタレートを用い、脱ＰＶＣ化と軽量化が図れ、防錆性能も向上する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極、セパレータ、および負極からなる発電要素からなる素電池を複数個積層した積層形電池であって、この積層体の一端には正極端子および負極端子が備えられた端子板が備えられ、前記素電池と前記端子板が熱収縮性樹脂フィルムにより一体化されており、前記合成樹脂フィルムおよび前記熱収縮性樹脂フィルムは非塩素系樹脂からなることを特徴とする積層形電池。
【請求項２】
発電要素の正極は二酸化マンガンを主とする合剤、負極は炭素−亜鉛結合極板であって、電解液は塩化亜鉛、塩化アンモニウムを含む水溶液からなり、素電池は合成樹脂フィルムで包被されている請求項１記載の積層形電池。
【請求項３】
素電池と端子板は熱収縮性樹脂フィルムのみによって一体化されていることを特徴とする請求項１記載の積層形電池。
【請求項４】
合成樹脂フィルムはポリスチレン樹脂、熱収縮性樹脂フィルムはポリエチレンテレフタレートであることを特徴とする請求項１記載の積層形電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層形電池の外装構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音楽機器、玩具および分析測定装置などのポータブル機器は、様々な使用条件にて使用される。そのため、これらポータブル機器の電源に用いられる電池、特に積層形マンガン乾電池に対しても、軽量で、耐錆特性などの環境適合性に優れていることが要求されている。
【０００３】
従来、積層形マンガン乾電池はポリ塩化ビニル（以下ＰＶＣと言う）チューブで発電要素を包被した素電池を複数個積層し、その最上部に正極集電板を設置したセルスタックをＰＶＣチューブにて一体化状態に被覆する。ついで正負極の端子を形成し、かつ上記の正極集電板に集電子をあてがった端子板、最下部の素電池の負極である炭素−亜鉛結合極板に負極集電子を外側からあてがう底板、およびこれら全体を上下方向から締付ける金属外装缶を用いて外装することにより構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような積層形マンガン乾電池において、これまで素電池およびセルスタックを被覆する樹脂材料として安価で熱収縮性に富んだＰＶＣが用いられていた。しかしＰＶＣはその焼却時に有害な塩素系化合物を発生するという問題を有しており、環境対策上ＰＶＣ以外の樹脂材料が要望されるようになってきた。
【０００５】
また、積層形マンガン乾電池は金属外装缶や底板により外装されており、製品重量の軽量化をねらって、これまでからこれからの薄肉化が図られてきた。しかし、セルスタックの保護を勘案すると、缶や底板の薄肉化による製品重量の軽量化には限界がある。さらには金属外装缶を使用しているため、電池内容量が規制され、内容量の増大による電池性能の向上は難しく、さらには高温多湿な条件下における使用では外装缶等の発錆が起こるという問題があった。
【０００６】
本発明は上記の問題に対処したもので、環境対策から脱ＰＶＣ化を図るとともに、金属外装缶や底板を無くし、軽量で、防錆性能にも優れた積層形電池を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記外装部材を熱収縮性のあるポリエチレンテレフタレート樹脂製とするとともに、素電池の発電要素を包被する樹脂チューブおよび正負極の端子をもった端子板も成分中に塩素を含まない合成樹脂で形成すれば、電池の廃棄焼却時に塩素系化合物が発生しない環境適合性のある積層形電池とすることを特徴とする。
【０００８】
また、二酸化マンガンを主とする正極合剤、炭素−亜鉛結合極板、前記正極合剤と炭素−亜鉛結合極板との間に挿入したセパレータおよび電解液からなる発電要素を、電解液に対する耐腐食性に優れ、かつ焼却時に塩素系化合物が発生しない、成分中に塩素を含まない熱収縮性の樹脂チューブで包被した素電池を複数個積層し、最上部の素電池の正極合剤上側に集電板を設置したセルスタックを備えた積層形マンガン乾電池において、これら全体を外装する外装部材に成分中に塩素を含まない熱収縮性のある合成樹脂、例えばポリエチレンテレフタレートを用いることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
積層形マンガン乾電池を例にとれば、素電池内部に外部から酸素が流入することにより自己放電が起きて開路電圧が劣化することが知られている。従来、熱収縮性樹脂チューブとして用いられているＰＶＣチューブは酸素透過度が低く、電解液に対する耐腐食性にも優れている。しかし、脱ＰＶＣ化のためには上記性能を有するような熱収縮性樹脂チューブが必要とされていた。
【００１０】
本発明では、セルスタックを、成分中に塩素を含まなく熱収縮性のある合成樹脂、例えば酸素透過度が低いポリエチレンテレフタレートで被覆するために、電池内に外部から流入する酸素を低減させることができる。そのため、セルスタックを構成する素電池の包被用熱収縮性チューブは、酸素透過度が低いという条件は必要が無く、電解液に対する耐腐食性にさえ、優れていれば、廃棄焼却時に塩素系化合物が発生しない樹脂で酸素透過度が高いポリスチレン製などのチューブを用いることも可能となる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の実施例を、図を参照にして説明する。
【００１２】
図１は、本実施例の積層形マンガン乾電池を示す断面略図である。図１において、１は外側に向け正、負極の端子を、内側に向けて正極集電子をそれぞれ形成したポリスチレン樹脂からなる端子板であり、正極集電子はセルスタック最上部の素電池の正極集電板２と接触している。３は素電池であり６個の素電池が直列に積層されている。電解液には、塩化亜鉛、塩化アンモニウムの水溶液が用いられている。４は素電池包被用樹脂チューブであり、その焼却時に塩素系化合物が発生しないポリスチレン樹脂からなる。
【００１３】
５はセルスタックで、その最上部の素電池の正極集電板２には端子板に設けた正極集電子が接触している。また、最下部の炭素−亜鉛結合極板からなる負極には、端子板から導き出されたリード先端の座板６に形成した負極集電子７が接触している。負極集電子７は、以下に述べる熱収縮性樹脂チューブ８による被覆時の緊縛力で座板６がセルスタック側に締付けられる力で、最下部の素電池の負極に押し付けられるようになっている。
【００１４】
上記の端子板１の外面周縁、セルスタックの外周および負極座板の外面周縁にまたがって、ポリエチレンテレフタレートからなる熱収縮性樹脂チューブ８が覆っており、このチューブ８の熱収縮によりこれら３者は強く一体に包被される。したがって、このチューブは積層電池としての外装体を兼ねることから、その厚みは３００〜４００μｍで収縮後のパック強度を十分保つようになっている。
【００１５】
上記実施例の電池および前記従来電池をそれぞれ１０個ずつ製造し、電池総重量ならびに高温多湿の条件下で３ヵ月間保存した場合における製品の外観状態を観察した。
【００１６】
実施例の電池では、従来例の電池で用いられていた金属外装缶や底板を無くしているため、素電池寸法をこれまでよりも大きくできて容量の向上を図れるとともに、電池重量は従来例の電池よりも軽くなった。また、前記理由のため、高温多湿条件下においても、従来例では生じていた錆発生による外観上の変化も見られなかった。
【００１７】
上記の実施例では素電池用包被チューブとしてポリスチレンチューブを用いたが、その他の電解液に対する耐腐食性に優れ、焼却時に塩素系化合物が発生しない樹脂チューブを用いた場合においても同様の効果が得られる。
【００１８】
なお、本実施例では、マンガン乾電池を例示したが電池系にこだわるものではない。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、積層形電池の脱ＰＶＣ化が図れて容量向上と環境対策が同時にできるとともに、電池重量の軽量化ならびに耐錆特性の向上が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例における積層形電池の構造を示す断面略図
【符号の説明】
１　　端子板
２　　集電板
３　　素電池
４　　素電池包被用合成樹脂フィルム
５　　セルスタック
６　　負極用座板
７　　負極集電子
８　　熱収縮性樹脂フィルムの一例であるポリエチレンテレフタレート製チューブ
【図１】
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