(57)【要約】【課題】高い生産性の下で製造可能であって、電池缶の錆びの発生が防止されたアルカリ蓄電池の提供。【解決手段】組電池として使用される単電池２が外装紙４で被覆されて成るアルカリ蓄電池において、前記外装紙４は前記単電池を被覆するよりも前に撥水処理が施された紙からなることを特徴とするアルカリ蓄電池。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
組電池として使用される単電池が外装紙で被覆されて成るアルカリ蓄電池において、
前記外装紙は前記単電池を被覆するよりも前に撥水処理が施された紙からなることを特徴とするアルカリ蓄電池。
【請求項２】
前記単電池と前記外装紙とが無溶剤接着剤で接着されていることを特徴とする請求項１のアルカリ蓄電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルカリ蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、各種携帯機器の電源として、アルカリ蓄電池からなる単電池を複数個組み合わせた組電池を使用することが一般に行われている。組電池に使用される単電池は、組電池にしたときに相互の短絡を防ぐために、それぞれが紙からなる外装材（外装紙）で被われている（例えば、特許文献１参照）。このような紙からなる外装紙は以下の利点を備えている。すなわち、絶縁性を有することは勿論、アルカリ電解液が漏液した場合でもそれを吸収し、単電池を被覆する際の作業性が良く、かつ安価である。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３２１８８２０号公報（図１等）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、使用時における組電池の昇温を回避するために、一般に、組電池を収納したケースには冷却用の送風機構が設けられている。
しかしながら、このような送風機構を通じて、湿気や水滴など外部の水分がケース内に導入され、組電池を構成している単電池に到達することがある。その場合、上記した従来技術にあっては単電池を被覆する外装紙は撥水性を備えていないので、水分が外装紙に浸透して内側の電池缶に到達し、その結果、電池缶が腐食するという問題が生じることがある。
【０００５】
また、ポリプロピレン（ＰＰ）材などを用いて撥水処理された外装紙を、溶剤として水分を含む接着剤で単電池の電池缶に接着した場合、外装紙を電池缶に接着する際に接着剤から蒸発した水分が外装紙と電池缶との間に閉じ込められて電池缶が錆びるという問題がある。
本発明は、組電池に用いる単電池における上記した問題を解決し、高い生産性の下で製造可能であり、電池缶の錆びの発生を防止することができるアルカリ蓄電池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明によれば、組電池として使用される単電池が外装紙で被覆されて成るアルカリ蓄電池において、前記外装紙は前記単電池を被覆するよりも前に撥水処理が施された紙からなることを特徴とするアルカリ蓄電池が提供される（請求項１）。
【０００７】
上記の構成において、前記単電池と前記外装紙とが無溶剤接着剤で接着されていることが好ましい（請求項２）。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態例のアルカリ蓄電池（以下、電池Ａという）を示している。電池Ａは組電池として好適に使用される単電池２が、外装紙４で被覆されて成る。
単電池２は、上部が開口した有底円筒状の金属製の電池缶６を備え、電池缶６は負極端子としての機能を有する。電池缶６の開口には、絶縁材（図示省略）を介して、上面に金属製の正極端子８を固定する封口板１０が配置され、これら絶縁材及び封口板１０によって電池缶６の開口は封口されている。
【０００９】
このように封口された電池缶６の内部には、負極、セパレータおよび正極よりなる電極群（図示省略）が収容されるとともに、アルカリ電解液が電極群を濡らすように注液されている。そして、電池缶６（負極端子）と負極との間、正極端子１０と正極との間は、それぞれ電気的に接続されている。
外装紙４は、単電池２の被覆に使用する以前に、既に、撥水処理が施された紙からなり、外装紙４と単電池２との間は、ホットメルト（熱溶融）接着剤、ウレタン樹脂系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤など、溶剤として水分を含まない無溶剤接着剤を介して接着固定されている。
【００１０】
外装紙４は、電池缶６の側面（外周）を被う曲面部４Ａと、電池缶６の開口側の端部及び封口板１０の外周部を被う折曲部４Ｂとからなる。具体的には、図２に示したように、外装紙４の曲面部４Ａは、撥水処理によって撥水層４ｂが一の面に形成されている紙４ａを電池缶６に略２周巻きつけてなり、撥水層４ｂの断面視形状は略渦巻状になっている。ここで、撥水層４ｂが外装紙４（曲面部４Ａ）において表出し、紙４ａの他の面（裏面）が電池缶６に接している。
【００１１】
外装紙４の材料すなわち紙４ａとしてはとくに限定されるものではなく、電解コンデンサ紙、パルプ紙などがあげられ、なかでも、電解コンデンサ紙は薄い、均一、緻密であることから好適である。
そして、撥水層４ｂとしては、シリコーン系撥水剤、フッ素系撥水剤等を塗布して乾燥若しくは硬化させた層をあげることができる。
【００１２】
電池Ａにおいては、撥水層４ｂが外装紙４の最外表面に表出しているので、外部からの水分が撥水層４ｂではじかれる。そのゆえ、電池Ａにおいては、電池Ａの外部から水分が電池缶６に到達することはなく、その結果、電池缶６が錆びることが有効に防止されている。
以下、上記した電池Ａの製造方法（以下、製造方法Ｂという）を説明する。
【００１３】
まず、外装紙の材料として紙４ａを用意して撥水処理を施す。すなわち、紙４ａの一方の面に、公知の方法で撥水性を有する撥水剤を塗布してから乾燥させて、撥水剤の撥水成分が紙４ａに含浸された撥水層４ｂを形成する。
なお、塗布した撥水剤が紙の全厚みに亘って含浸した場合には、外装紙４が単電池２から漏れたアルカリ電解液を吸収できなくなる。したがって、紙４ａに撥水剤を塗布する際には、電池缶６に接する裏面側には撥水剤が含浸しないようにすることが好ましい。すなわち、紙４ａの表面側に撥水層４ｂが形成される一方、紙４ａの電池缶６と接する裏面側は、アルカリ電解液を吸収することができるように、紙４ａ自体からなる吸収層となっていることが好ましい。
【００１４】
次に、撥水処理を施した紙４ａを、図３に示したように、所定の寸法を有する帯状に裁断する。そして、紙４ａの撥水処理が施されていない裏面に対しては、図３中に斜線で示した周辺領域（糊代）４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆに接着剤を塗布する。
ここで、紙４ａの短辺の長さＬ1は電池缶６の高さよりも長く、短辺を電池缶６の高さ方向に揃えて紙４ａを電池缶６に巻きつけたときに、折曲部４Ｂとなる糊代４ｃは、電池缶６の開口端部から延出する。一方、紙４ａの長辺の長さＬ2は電池缶６の外周の長さの約２倍になっている。
【００１５】
また、接着剤としては、ホットメルト接着剤等の水分を含まない無溶剤接着剤を用い、ホットメルト接着剤を用いる場合には接着剤を加熱しながら溶融状態にして塗布する。
次に、別に用意した公知の単電池２を、接着剤が塗布された紙４ａで被う。具体的には、紙４ａの短辺を電池缶６の高さ方向に揃えながら、紙４ａの糊代４ｄに塗布された接着剤を電池缶６に密着させた後、電池缶６の側面に紙４ａの裏面が接するように紙４ａを電池缶６に１周巻きつけて、糊代４ｅの一部を電池缶６の底面側の側面に密着させる。そして引き続き、巻きつけられた状態にある紙４ａの撥水層４ｂに紙４ａの裏面が接するように、紙４ａを電池缶６にもう１周巻きつけて、糊代４ｅの残部と、糊代４ｆを撥水層４ｂに密着させる。
【００１６】
その後、電池缶６の開口端部から延出する糊代４ｃを折り曲げて電池缶６の開口端部および封口板１０の外周部に密着させる。
このようにして紙４ａを成型して曲面部４Ａ及び折曲部４Ｂを形成した後、糊代４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆを熱風等を利用して加熱して接着剤を一旦溶融させてから冷却する。この加熱・冷却によって、紙４ａと単電池２との間、及び紙４ａの裏面と撥水層４ｂとの間が無溶剤接着剤で接着・固定され、単電池２が外装紙４で被覆される。
【００１７】
なお、紙４ａの長辺の長さＬ2は、電池缶６の外周の長さと同じにしても良いが、電池缶６の側面に紙４ａを２周もしくはそれ以上巻回できる長さにすることが好ましい。少なくとも１周以上巻回することによって、電池缶６の外周を切れ目なく被って外部の水分が電池缶に到達することを確実に防ぐことができるとともに、紙４ａにおけるアルカリ電解液の吸収容量を増加させることができるからである。
【００１８】
製造方法Ｂによれば、予め、すなわち電池缶６に巻きつける以前に紙４ａに撥水処理が施されており、電池缶６に巻きつけた後に撥水処理を施す場合に比べて撥水処理が容易であって、高い生産性の下で電池Ａを生産することができる。
ここで、製造方法Ｂにおいて、予め撥水処理を施した紙を電池缶６巻きつけても良いのは、水分を溶剤として含まない無溶剤接着剤を用いているからである。
【００１９】
例えば、製造方法Ｂにおいて、無溶剤接着剤に代えて水分を溶剤として含む接着剤を使用し、接着剤の硬化に伴って水分が蒸発・揮発した場合には、撥水層３ｂが水分の電池Ａ外部への逃散を妨げて、水分が撥水層３ｂと電池缶６との間に閉じ込められる。そしてその場合、この水分によって電池缶６に錆びが生じるという問題が発生する。つまり、製造方法Ｂにおいては、無溶剤接着剤を使用することで、製造された電池Ａの外装紙４に、電池缶６の錆び引き起こす水分が残存することが防止されているのである。
【００２０】
【実施例】
実施例１，比較例１，２
１．電池の作製
外装紙４となる材料として、長辺１１１ｍｍ、短辺６８ｍｍ、厚さ８０μｍの寸法形状を有し、一方の表面が撥水処理された電解コンデンサ紙を用意した。この電解コンデンサ紙の周辺に無溶剤接着剤（旭化学合成製、品名アサヒタック）を塗布し（図３）、４／３ＦＡサイズ（φ１７ｍｍ）のニッケル・水素蓄電池の側面に２周巻き付けたのち、接着剤を一旦温度１００℃程度までドライヤーで加熱して接着し、電池Ａと同じ構造を有する実施例１の電池を１００個製造した。
【００２１】
なお、比較のために、無溶剤接着剤に代えて溶剤に水分を含む接着剤（高千穂電気製、品名ポリゾール）を使用した以外は実施例１の場合と同様にして比較例１のニッケル・水素蓄電池を１００個製造した。
また、外装紙に撥水処理が施されていない電解コンデンサ紙を用いた以外は比較例１の場合と同様にして比較例２のニッケル・水素蓄電池を１００個製造した。
【００２２】
２．評価試験
（１）放置試験
得られた実施例１及び比較例１，２のニッケル・水素蓄電池それぞれ５０個を製造直後から温度２５℃、湿度５０％の環境に３日間放置した後、錆の発生の有無を目視により調べてその発生数を数え、その結果を表１に示した。
【００２３】
（２）液滴試験
得られた実施例１及び比較例１，２のニッケル・水素蓄電池それぞれ５０個に対し、外装紙の表面にシリンジを用いて水道水を約１５ｍＬ滴下して撥水した電池数を目視により数え、滴下したままの状態で温度２５℃、湿度５０％の環境に３日間放置した後、錆の発生の有無を目視により調べて、錆びが発生した電池数を数えた。これらの結果をまとめて表１に示した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１から明らかなように、実施例１のニッケル・水素蓄電池については、無溶剤接着剤を用いたことから水分が外装紙に残存しておらず、かつ、液滴による水滴は外装紙ではじかれることから、いずれの試験においても電池缶に錆は発生しなかった。
これに対し、比較例１のニッケル・水素蓄電池では、液滴による水滴は外装紙ではじかれてその外装紙内部への侵入は防止された。しかしながら、比較例１のニッケル・水素蓄電池では、撥水性を有する外装紙を水分を含む接着剤で接着したため外装紙に水分が残存しており、いずれの試験においても電池缶に錆びが発生した。
【００２６】
比較例２のニッケル・水素蓄電池では、外装紙に撥水性がないため、放置試験においては、接着剤に含まれる水分が外装紙から逃散し、電池缶に錆びは発生しなかった。しかし、液滴試験においては、外装紙に水滴がしみて５０個全てに電池缶の錆が発生するという結果となった。
なお、本発明は上記した実施形態例に限定されることはなく、種々変形が可能であって、単電池の容量、形状及び寸法は格段限定されることはなく、また、紙の長辺の長さについても格段限定されることはない。
【００２７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、外装紙が撥水性を有することで外部の水分の侵入を防ぎ電池缶の錆の発生を防ぐことができる。
また本発明によれば、水分を含まない無溶剤の接着剤で接着することで、接着剤に含まれる水分が外装紙に残存して電池缶に錆びが発生することが防止される。更に、接着剤は無溶剤なので、製造工程において外装紙の材料である紙に予め撥水処理を施して工数を減らすことができ、高い生産性の下で良好に防錆されたアルカリ蓄電池が生産される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例のアルカリ蓄電池の斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う概略断面図である。
【図３】図１のアルカリ蓄電池に使用される外装紙の展開図である。
【符号の説明】
２      単電池
４      外装紙
４Ａ    曲面部
４Ｂ    折曲部
４ａ    紙
４ｂ    撥水層
４ｃ，４ｄ，４ｅ，４ｆ  糊代
６    電池缶
８    正極端子
１０  封口板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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