(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
正極合剤と接する正極缶の内壁に導電性被膜を有するアルカリ乾電池の製造方法において、
摩擦帯電ガン内において帯電させた導電性粉体塗料を、上記摩擦帯電ガンの先端に設けたスプレーノズルから噴出エア流に同伴させて噴霧する粉体静電塗装によって上記正極缶の内壁に塗着させた後に乾燥させて上記導電性被膜を形成することを特徴とするアルカリ乾電池の製造方法。
【請求項２】
前記導電性被膜の表面粗さが１０μｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載のアルカリ乾電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正極缶内壁に導電性被膜が形成されたアルカリ乾電池の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、正極端子を兼ねる有底円筒状の正極缶と、正極缶の内壁に接するように配設された中空円筒状の正極合剤と、セパレータを介して前記正極合剤の中空部に充填されたゲル状亜鉛負極とを備えたアルカリ乾電池が知られており、高容量で且つ重負荷（強放電）特性に優れることから、専らノートパソコン、ＣＤ、ＭＤプレーヤ、液晶テレビ等の携帯用電子機器に広く使用されている。
【０００３】
ところで、前記アルカリ乾電池は、正極合剤となる二酸化マンガンと導電剤（黒鉛粉末）の含有比率が正極缶との接触抵抗に大いに影響し、特に、二酸化マンガンの含有量が多い高容量の電池では、高温下での貯蔵において重負荷特性が低下し易いという欠点があった。
このため、高容量アルカリ電池においては、ニッケルメッキした鋼板を正極缶として使用すると共に、その内壁面に黒鉛を主成分とする導電性被膜を形成して正極合剤と正極缶との接触抵抗を極力低減し、これにより重負荷特性の向上を図っていた。
【０００４】
また、従来では、前記導電性被膜を形成する方法として、低沸点有機溶剤にて希釈した黒鉛粉末を主成分とする液体導電性塗料をスプレーガン等で霧状に塗布し、その後、乾燥機にて溶媒を蒸発・乾燥することにより硬化膜（導電性被膜）を形成するといった液体塗料を用いた塗装が一般的であった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記液体塗料による導電性被膜形成では、以下に示す有機溶剤や水等、導電性塗料の溶媒に起因する問題を有していた。
【０００６】
すなわち、有機溶剤に関しては、引火性に係わる火災等の危険性や、臭気、中毒、大気汚染等に係わる衛生面や環境面の問題、また、水に関しては、排水や臭気等に対する塗装設備や清掃に係わる問題がある。
加えて、液体塗料の場合、固形分や粘度調整の管理が煩雑であり、また、被膜形成時には、塗料の溜まり、流れ、たれ等の塗装欠陥が生じ易いといった問題もある。
【０００７】
本発明は、上記従来の導電性被膜形成に係わる問題を解消でき、且つ、電池性能の更なる向上を可能としたアルカリ乾電池の製造方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項１に記載の本発明は、正極合剤と接する正極缶の内壁に導電性被膜を有するアルカリ乾電池の製造方法において、摩擦帯電ガン内において帯電させた導電性粉体塗料を、上記摩擦帯電ガンの先端に設けたスプレーノズルから噴出エア流に同伴させて噴霧する粉体静電塗装によって上記正極缶の内壁に塗着させた後に乾燥させて上記導電性被膜を形成することを特徴としている。
【０００９】
また、請求項２に記載の本発明では、前記導電性被膜の表面粗さを１０μｍ以上とすることを特徴としている。
【００１０】
いわゆる、粉体静電塗装とは、帯電させた粉体塗料を非塗装物（本発明では正極缶内壁）に向けて噴霧し、そのクーロン力により非塗装物に塗着すると共に、乾燥して硬化膜（本発明では導電性被膜）を形成する塗装方法である。この場合、粉体の帯電および帯電粉体の噴霧には、摩擦帯電ガンが使用される。
粉体静電塗装による本発明の導電性被膜は、耐アルカリ性や剥離特性において従来の液体塗装によるものと同等の性能を有し、且つ、放電特性は大いに向上する。特に、導電性被膜の表面粗さを１０μｍ以上にすることにより、放電特性は顕著に向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、正極合剤と接する正極缶内壁に導電性被膜を形成したアルカリ乾電池において、導電性被膜を導電性粉体塗料を用いた粉体静電塗装により形成するものである。本発明によれば、従来の液体導電性塗料を使用した導電性被膜の形成において有機溶剤や水等、溶媒に起因する引火性、臭気、中毒、大気汚染、排水設備等に係わる諸問題や塗料の品質管理上の問題を一挙に解決でき、且つまた、電池性能においても、後述するような好結果を得ることができるものである。
【００１２】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明で使用する粉体静電塗装置の概略構成を示し、符号１は摩擦帯電ガン、符号２は塗料タンク３を備えたパウダーホッパーである。本装置では、塗料補給口１３より供給された塗料タンク３内の粉体塗料４ａがインジェクター５の搬送エアによって引き出され、粉体ホース６を介して前記摩擦帯電ガン１に定量供給されるようになっている。
【００１３】
図２は、前記摩擦帯電ガン１の内部構造を示している。摩擦帯電ガン１は筒状の外殻７と、筒内に収容された非導電性チューブ（プラスチックチューブ８）にて形成される粉体通路１２（帯電部）を有し、前記粉体ホース６が接続される上流部には、図示しない加圧エア源に連通するエア供給口９を備えると共に、下流端部には帯電した粉体塗料を噴霧するスプレーノズル１１を備えている。また、外殻７には、帯電部１２に蓄積する電荷を除去するアース線１０が取り付けられている。
【００１４】
上記構成の摩擦帯電ガン１にあっては、粉体ホース６を介してパウダーホッパー２より供給される導電性粉体塗料４（黒鉛と接着剤となるバインダーの混合）は、その上流部において前記エア供給口９からの噴出エア流にて加速され、図３に示すように、帯電部となる粉体通路１２の内壁に接触しながら旋回し、帯電させられながら矢印方向に飛竜して行く摩擦荷電方式が採用されている。そして、帯電粉体は下流端部のスプレーノズル１１より噴霧され、そのクーロン力により非塗装物（図示しないが、非塗装物は塗装ブース内に入れられている）である正極缶１４の内壁に塗着し、乾燥されて導電性被膜を形成する。
尚、図３において、粉体通路１２に粉体塗料が接触して粉体塗料が正に帯電すると非導電性チューブ８側にはこれと逆極性の負の電荷が帯電し、蓄積した負電荷はアース線１０を介して逐次ＧＮＤ側へ除去されるようになっている。
【００１５】
［実施例］
次に、本発明の効果を確認するため以下の確認試験を実施し、本発明と従来品の性能を比較した。
【００１６】
（１）耐アルカリ性および剥離特性試験
粉体静電塗装にて導電性被膜を形成した本発明の正極缶と、液体導電性塗料を使用した従来の正極缶（比較例）を作製し、それぞれの耐アルカリ性および剥離特性を調査した。
尚、粉体静電塗装の塗料としては、平均粒径８μｍの黒鉛とバインダー等を混合したものを使用した。耐アルカリ性試験については、それぞれの正極缶を８０℃４０％のＫＯＨ水溶液に７２時間浸漬し、導電性被膜の状態を観察した。また、メンディングテープによる剥離テストを行い、浸漬前後の導電性被膜の剥離性を調べた。
【００１７】
本試験によれば、本発明および比較例共にアルカリ水溶液による被膜の膨れ等の異常は見られず、また、テープ剥離テストによる被膜の剥離も見られないことから、本発明による正極缶は従来品と同等の耐アルカリ性と剥離特性を維持していることが確認された。
【００１８】
（２）放電特性
各々導電性被膜の表面粗さの異なる３種類の正極缶を用いてそれぞれアルカリ乾電池を作製し、その放電特性を調べた。放電試験は、電池製造後６０℃の環境下で２０日間貯蔵し、その後、負荷１５００ｍＡにて終止電圧０．９Ｖまで連続放電した時の放電持続時間を測定した。各々の試験結果は、初度性能（製造後１ヶ月以内の性能）を１００とした時の指数値として下表１に示した。
【００１９】
0005017749.tif 000002
表１によれば、本発明は比較例（従来品）に比べて放電特性に優れていることが分かる。特に、導電性被膜の表面粗さが１０μｍ以上であると放電特性の向上は極めて顕著であり、粗さが大きい程貯蔵後の劣化が小さいことが確認された。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、正極缶内壁の導電性被膜を粉体静電塗装により形成したので、導電性被膜の耐アルカリ性や剥離特性において液体導電性塗料を使用した従来品と同等の性能を維持しつつ、放電特性を大いに向上することができた。特に、導電性被膜の表面粗さを１０μｍ以上にすると、放電特性の向上は極めて顕著となり、従来品に比べて電池貯蔵後の劣化を小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】粉体静電塗装置の概略構成を示す図である。
【図２】摩擦帯電ガンの内部構造を示す断面図である。
【図３】摩擦荷電方式による導電性粉体塗料の荷電の状態を示す図である。
【符号の説明】
４ａ、４ｂ  導電性粉体塗料
１４  正極缶
【図１】
0005017749.tif 000003
【図２】
0005017749.tif 000004
【図３】
0005017749.tif 000005