(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも側周面が外装紙により被覆された電池の製造方法において、接着剤を塗布した前記外装紙を電池缶表面の側周面に沿って巻き付けて接着し、次いで前記接着剤を乾燥させ、次いで前記外装紙の表面に撥水剤を塗布することを特徴とする電池の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電池に関し、さらに詳しくは、電池外装材の撥水性が良好で、とくに組電池用の単電池として好適な電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、各種携帯機器の電源としては、アルカリ蓄電池などを複数個組み合わせてなる組電池を使用することが一般に行われている。このような組電池の場合、各単電池は、相互の短絡を防ぐために、それぞれ外装体として紙や樹脂フィルムなどの安価な材料により外表面を被覆されている。
【０００３】
例えば、携帯電話のように組電池としてそれほど大きな負荷を必要としないものに関しては、樹脂フィルムによる外装体が使用されている。しかし、電動工具、あるいは、電動アシスト自転車などの電源に使用される大電流用の組電池は、大きな負荷を必要とするため、使用時に組電池が発熱することが多い。その場合、樹脂フィルムでは耐熱性に限界があるため、大電流用途には外装体として紙を使用することが一般的である。
【０００４】
このように外装紙により被覆された電池においては、使用中に電解液が漏液した際に、外装紙がその電解液を吸収することにより、外部に電解液が漏れ出すことを防止できるという利点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような大電力用の組電池使用時における発熱は回避されるべきものであるため、組電池を収納したケースに冷却用の送風機構を設けて組電池を冷却することが一般的である。
しかし、このような送風機構により冷却風を導入すると、同時に湿気など外部の水分がケース内に導入されて単電池に到達してしまう。その場合、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、内部の電池缶に到達し、その結果電池缶が腐食するなどの問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上記の問題を解決し、とくに組電池として使用された場合に、外部の水分による電池缶の腐食が防止された電池の製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【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、少なくとも側周面が外装紙により被覆された電池の製造方法において、接着剤を塗布した前記外装紙を電池缶表面の側周面に沿って巻き付けて接着し、次いで前記接着剤を乾燥させ、次いで前記外装紙の表面に撥水剤を塗布する電池の製造方法が提供される。
上記の構成において、前記撥水処理はシリコーン系撥水剤の塗布によるものであることが好ましい。
【０００８】
また、上記の各構成の電池を、複数個組み合わせてなる組電池としてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の電池の構成について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の電池の構成の一例を示し、電池１は、負極、セパレータおよび正極よりなる電極群（図示省略）が収容された電池缶２の側周面および上面の周縁部が外装紙３により被覆されてなるものである。この電池缶２の上部開口は封口蓋４により封口されている。
【００１０】
外装紙３は電池缶２の側周面を覆い、外装紙３の上端の折りしろ３ａは封口蓋４の周縁に沿って封口蓋４側に折曲されて、当該封口蓋４に密着固定されている。この外装紙３の材料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好適である。
そして、外装紙３の外表面は撥水処理が施されている。図１において、外装紙３の外表面（斜線部）が撥水処理領域３ｅである。この撥水処理領域３ｅの形成方法としてはとくに限定されるものではないが、例えば、シリコーン系撥水剤を塗布することにより形成することが好ましい。なお、外装紙３の内表面を撥水処理することも考えられるが、その場合は、電池内部から漏れ出した電解液の吸収が妨げられる場合があるので、例えば外装紙３が２周以上巻回される場合の、外周に相当する領域に限定するなどの配慮が必要である。
【００１１】
さらに、この電池１を後述するように複数個組み合わせて組電池として使用する場合は、組電池の発熱を防止するための冷却風が電池の長軸方向、すなわち図２において上から下に流れる場合は、外装紙の側周面だけでなく上端の折り代３ａにも撥水処理が施されていることが好ましい。
上記の電池は次のようにして作製することができる。
【００１２】
図２は上記の外装紙３を展開した状態を示す図であり、長方形状に裁断した外装紙３の上下左右各辺に沿う領域（図中、斜線で示す領域）を糊代３ａ〜３ｄとし、これらの領域に接着剤を塗布する。このとき使用される接着剤としては、とくに限定されるものではないが、例えばアクリル系接着剤が好適である。
この外装紙３の短辺の長さＬ1は電池の長軸の長さと上端の折りしろとによって決定される。一方、長辺の長さＬ2は電池１の外周の長さとすることもできるが、電池側周面に２周もしくはそれ以上巻回される長さとしてもよい。例えば、電池側周面に２周以上巻回することにより、外装紙３の内側で電解液などを吸収し、外側で外部の水分の侵入を防ぐことができるため、外装紙３としての機能をより優れたものにすることが可能となる。
【００１３】
次いで、この外装紙３を電池缶２の側周面に沿って巻き付け、糊代３ｂ〜３ｄを電池缶２の側周面に密着させる。糊代（折り代）３ａを封口蓋４側へ折曲してかしめたのち、接着剤を乾燥させる（図１）。
しかるのち、例えば、図３に示すような工程により撥水処理を行う。すなわち、製造ラインの一部で、撥水剤を含浸させたスポンジなどの多孔質体５の上を外装紙３で被覆された電池缶２を回転させながら通過させることにより、外装紙３の表面に撥水剤を塗布して電池１を得る。
【００１４】
上記の電池作製工程において、外表面に予め撥水剤が塗布された外装紙を電池缶側周面に巻き付ける工程を採用することも可能である。しかし、その場合は、外装紙を巻き付けた後に接着剤を加熱乾燥する工程で、接着剤から放出された水分が外装紙中に残留してしまい、その水分が錆の発生原因になる恐れがあるので、この点に留意して実施することが好ましい。
【００１５】
さらに、上述した本発明の電池１を複数個組み合わせて、組電池として使用することができる。一例として、図４に電動工具例えば電動ドライバーの電源として使用される組電池１０を示した。なお、図中、図１と同一の構成要素には同一の符号を付して示してある。
この組電池１０は上下２段に仕切られたケース１１内に、電池１が上段に２個、下段に８個収納されたもので、各電池１は直列に接続されている。ケース１１の下段の上面１１ａおよび下面１１ｂの一部にはスリット状の開口１２、１３がそれぞれ形成されており、工具使用時の組電池１０からの発熱を防止するために、ケース１１の上方から冷却風（矢線で図示）を導入する機構（図示せず）を備えている。冷却風はケースの上部開口１２から導入され、各電池１の側周面に沿って通過し、ケース下部開口１３から外部へ放出される。
【００１６】
このような冷却風により外部の水分がケース内に侵入した場合でも、組電池10を構成する各電池１の電池缶２の側周面は、撥水処理された外装紙３により被覆されているため、上記の水分が電池１の内部に侵入し、その結果、電池缶２が腐食することが効果的に防止される。
なお、上記の組電池の構成に限定されるものではなく、目的に応じて電池の個数、配置などを適宜選択することができる。また、冷却風の送風方向も上下方向に限定されるものではなく、水平方向とすることも可能である。
【００１７】
【実施例】
実施例、比較例１，２
<電池の作製>
外装紙として、長辺111ｍｍ、短辺68ｍｍ、厚さ80μｍの電解コンデンサ紙を用意し、図２に示したように、各周辺に沿ってアクリル系接着剤を塗布し、4/3FAサイズ（φ17ｍｍ）のニッケル・水素蓄電池の側周面に２周巻き付けたのち、接着剤を加熱乾燥した。
【００１８】
ついで、この電池の外装紙表面にシリコーン系撥水剤を塗布、乾燥させて電池Ａを得た。このような電池Ａを100個作製した。
なお、比較のために電池缶を外装紙のみで被覆した電池Ｂ、および外装紙の側周面にポリプロピレンシールを貼着して得られた電池Ｃをそれぞれ100個ずつ作製した。
【００１９】
<評価試験>
１．液滴試験
上記により得られた電池Ａ〜Ｃのそれぞれ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16ｍＬ滴下し、撥水性および錆の発生の有無を目視により調べた。結果を表１に示した。
【００２０】
２．高湿環境暴露試験
電池Ａ〜Ｃそれぞれの残り50個を温度60℃、湿度93％の高湿雰囲気下に７２時間放置し、上記と同様に撥水性および錆の発生の有無を目視により調べて、結果を表１に示した。
【００２１】
【表１】
0003733078.tif 000002
【００２２】
表１の結果からも明らかなように、本発明の電池（実施例）は、液滴試験および高湿暴露試験の両者において、外装紙表面における撥水性が良好であり、また、電池缶の錆の発生もまったく観察されなかった。
それに対して比較例１は外装紙の撥水性がまったくないため、液滴、高湿暴露の両試験において、表面での撥水性は極めて低く、水分が外装紙内部へ浸透してしまうことにより、全ての電池で内部の錆が観察された。
【００２３】
一方、比較例２は外装紙表面に撥水性を有するため、液滴試験では錆の発生は見られなかったが、高湿暴露試験では外装紙表面では撥水しているにも関わらず、すべての電池で内部に錆が発生した。
これは、以下のような理由によるものと推察される。すなわち、高湿雰囲気下ではポリプロピレンの貼着部以外から外装紙に侵入した水分が時間の経過とともに外装紙全体に浸透し、最終的にポリプロピレンシールの下部に到達する。このポリプロピレンシール自体は強い撥水性を有するため、当該シールの下側に回り込んだ水分が外部に放散されることが阻害され、結果として、水分が内部に残留して電池缶に錆が発生する。
【００２４】
これに対して、上記の実施例の電池は、外装紙表面にシリコーン系撥水剤が塗布されており、このシリコーン系撥水剤の撥水性はある程度の大きさを有する水分に対して有効であり、湿気などの気体水分に対してはある程度の透過性を有する。したがって、撥水処理が施されていない部分からの水分が侵入したとしても、この透過性により水分が内部に閉じこめられることがなく、その結果、錆の発生が防止されるものと考えられる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、接着剤を塗布した前記外装紙を電池缶表面の側周面に沿って巻き付けて接着し、次いで前記接着剤を乾燥させ、次いで前記外装紙の表面に撥水剤を塗布することにより、外部からの水分の侵入を有効に防止する。その結果、電池内部に錆が発生することが防止され、とくに、アルカリ蓄電池などを複数個組み合わせてなる大電流用の組電池に適用すると非常に有用であり、その工業的価値は極めて高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電池の斜視図である。
【図２】本発明の電池に使用される外装紙の展開図である。
【図３】本発明の電池の外装紙の撥水処理工程の一例を示す概念図である。
【図４】本発明の電池を使用した組電池の構成の一例を示す一部破断側面図である。
【符号の説明】
１  電池
２  電池缶
３  外装紙
3a  折り代（糊代）
3b〜3d  糊代
3e  撥水処理領域
４  封口蓋
10  組電池
11  ケース
12,13  開口
【図１】
0003733078.tif 000003
【図２】
0003733078.tif 000004
【図３】
0003733078.tif 000005
【図４】
0003733078.tif 000006