專(zhuān)利名稱(chēng):堿性電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明關(guān)于堿性電池,具體來(lái)說(shuō)是關(guān)于堿性電池中的電池殼體的改良。
背景技術(shù):
一直以來(lái),就收納電池的發(fā)電部的殼體進(jìn)行著各種各樣的探討。例如,在日本實(shí)用新型公開(kāi)公報(bào)昭56-U672號(hào)中,提出了對(duì)鉛蓄電池的有底方筒形的樹(shù)脂制電池殼體(以下稱(chēng)為樹(shù)脂殼體)進(jìn)行改良的方案。具體來(lái)說(shuō),樹(shù)脂殼體收納了電極組,該電極組通過(guò)將多個(gè)正極、多個(gè)負(fù)極夾著位于正極和負(fù)極之間的隔膜層疊而成。而且,在樹(shù)脂殼體的底部還設(shè)有空間,該空間用于在正極以及負(fù)極之中的一方的電極的活性物質(zhì)的一部分掉落到樹(shù)脂殼體的底部時(shí),為了使該落下物不與另一方的電極接觸而收納該落下物。該空間是通過(guò)在樹(shù)脂殼體的底部設(shè)置傾斜而形成的凹部的得到的。在日本特開(kāi)2008-1304 號(hào)公報(bào)中,提出了在堿性電池中,在有底圓筒形的金屬制的電池殼體的底部,在載置中空?qǐng)A筒形的正極的基部和比基部突出的凸部(正極端子) 之間設(shè)有臺(tái)階部的方案。該臺(tái)階部具有與正極的軸向垂直的平坦面,在該平坦面上載置有隔膜。在日本特開(kāi)平10-321198號(hào)公報(bào)中,為了達(dá)到電池的高容量化以及輕量化的目的,提出了在堿性電池中使用底部厚度為0. 130 0. 195mm、側(cè)部厚度為0. 070 0. 195mm 的有底圓筒形的金屬制的電池外殼的方案。但是,堿性電池在其制造的過(guò)程中,會(huì)有從配置于有底圓筒形的電池殼體內(nèi)的中空?qǐng)A筒形的正極的內(nèi)壁脫落正極的一部分,且該脫落了的正極的一部分掉落到電池殼體的底部的載置隔膜的部分上的情況。在該落下物留在電池殼體的底部的載置隔膜的部分上時(shí),有可能產(chǎn)生隔膜不能插入正確的位置等的問(wèn)題。這是具有內(nèi)外型結(jié)構(gòu)的堿性電池的特有的缺點(diǎn)。對(duì)于日本特開(kāi)2008-1304 號(hào)公報(bào)的堿性電池,也存在在電池殼體的臺(tái)階部留有落下物,從而產(chǎn)生上述問(wèn)題的可能性。在堿性電池中使用日本特開(kāi)平10-321198號(hào)公報(bào)的電池殼體時(shí),也存在產(chǎn)生上述問(wèn)題的可能性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的堿性電池包括有底圓筒形的電池殼體;配置于所述電池殼體的內(nèi)表面的中空?qǐng)A筒形的正極;配置于所述正極的中空部?jī)?nèi)的凝膠狀的負(fù)極;配置于所述正極和所述負(fù)極之間的隔膜;以及堿性電解液。所述隔膜包括配置于所述正極的內(nèi)側(cè)面的圓筒部隔膜;覆蓋所述圓筒部隔膜的所述電池殼體的底部側(cè)的開(kāi)口的底部隔膜。在所述電池殼體的底部包括載置所述正極的環(huán)狀的基部;設(shè)于所述基部的內(nèi)側(cè)、載置所述底部隔膜的環(huán)狀的中間部;從所述中間部向所述電池殼體的外側(cè)突出的端子部。
所述中間部具有在所述電池殼體的內(nèi)底面從所述基部向著所述端子部向所述電池殼體的外側(cè)傾斜的傾斜面。本發(fā)明可以適用于1號(hào)、2號(hào)、5號(hào)、7號(hào)的堿性電池。根據(jù)本發(fā)明,可以抑制在電池殼體的底部載置隔膜的部分留有異物,可以提供一種具有高可靠性的電池。具有新穎性的特征在權(quán)利要求中提出,但是參照具體的說(shuō)明以及附圖可以結(jié)合其它的目的和特征更好地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。
圖1是本發(fā)明實(shí)施形態(tài)1的堿性電池的一部分的截面的主視圖。圖2是對(duì)圖1的Y部分進(jìn)行放大的局部截面圖。圖3是概略地示出圖1的電池殼體的制造工序的截面圖。圖4是概略地示出在正極顆粒(《> 7卜)的中空部插入了針的狀態(tài)的截面圖。圖5是概略地示出在電池殼體內(nèi)對(duì)正極顆粒進(jìn)行加壓成形的狀態(tài)的截面圖。圖6是概略地示出在電池殼體內(nèi)插入隔膜的狀態(tài)的截面圖。圖7是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)2的堿性電池的局部截面圖。圖8是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)3的堿性電池的局部截面圖。圖9是本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)4的堿性電池的局部截面圖。圖10是現(xiàn)有的比較例1的堿性電池的局部截面圖。圖11是現(xiàn)有的比較例2的堿性電池的局部截面圖。
具體實(shí)施例方式(實(shí)施形態(tài)1)下面參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的堿性電池的一實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是堿性電池的一部分的截面的主視圖。圖1中的箭頭X的方向表示沿著電池殼體的軸方向的方向。在具有筒狀側(cè)部、底部、以及開(kāi)口部的有底圓筒形的電池殼體1的內(nèi)表面緊貼有中空?qǐng)A筒形的正極2。正極2包括例如正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、以及堿性電解液。在正極活性物質(zhì)中使用有例如粉末狀的二氧化錳。在二氧化錳中優(yōu)選使用比較便宜的、比較容易得到的電解二氧化錳。二氧化錳的平均粒徑為例如30 70 μ m。二氧化錳的平均粒徑使用例如堀場(chǎng)制作所制(株)的激光衍射/散射式顆粒直徑分布測(cè)定裝置(LA-920)來(lái)測(cè)定。為了使正極的一部分比較難以脫落,優(yōu)選在二氧化錳粉末中粒徑在200μπι以上尺寸的大的顆粒的含有量為0. 2重量%以下。正極2中的導(dǎo)電劑的含有量?jī)?yōu)選為每100重量份正極活性物質(zhì)有3 10重量份的導(dǎo)電劑。導(dǎo)電劑使用例如粉末狀的石墨。石墨的平均粒徑為例如5 20 μ m。理想的石墨的平均粒徑B與二氧化錳的平均粒徑A的比B/A是1/4 1/8,更加理想的是1/5 1/7。由此,二氧化錳顆粒的表面易于均勻地覆蓋石墨,提高從正極脫落的碎片的光滑性,并使正極碎片易于向電池殼體的端子部移動(dòng)。堿性電解液使用例如含有氫氧化鉀以及氧化鋅的水溶液。堿性電解液中的氫氧化鉀的濃度優(yōu)選為30 40重量%。堿性電解液中的氧化鋅的濃度優(yōu)選為1 5重量%。
在堿性電池的制造過(guò)程中,為了抑制從正極的內(nèi)壁的一部分的正極的脫落,最好調(diào)整正極的成形密度。例如,從正極的強(qiáng)度以及粘結(jié)性的觀點(diǎn)來(lái)看,正極中的二氧化錳的填充密度優(yōu)選為2. 75 3. 05g/cm3。二氧化錳的填充密度是指每Icm3正極的二氧化錳的量。理想的正極中的二氧化錳的填充密度優(yōu)選是2. 85 3. 05g/cm3,更加理想的是2. 95 3. 00g/cm3。在正極2的中空部?jī)?nèi)填充有凝膠狀的負(fù)極3。負(fù)極3包含有例如負(fù)極活性物質(zhì)、凝膠化劑、以及堿性電解液。凝膠化劑的添加量?jī)?yōu)選為100重量份的負(fù)極活性物質(zhì)有0. 5 2重量份的凝膠化劑。堿性電解液的添加量?jī)?yōu)選為100重量份的負(fù)極活性物質(zhì)有40 60 重量份的堿性電解液。負(fù)極活性物質(zhì)使用例如粉末狀的鋅或者鋅合金。鋅或者鋅合金的平均粒徑為例如 80 150 μ m。鋅或者鋅合金的平均粒徑使用例如堀場(chǎng)制作所制(株)的激光衍射/散射式顆粒直徑分布測(cè)定裝置(LA-920)來(lái)測(cè)定。從耐蝕性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選含有鋅合金、BiUn 以及Al中的至少一種。鋅合金中的Bi的含有量?jī)?yōu)選0.0025 0.05重量%。鋅合金中的 h的含有量?jī)?yōu)選0.01 0. 1重量%。鋅合金中的Al的含有量?jī)?yōu)選0.003 0.03重量%。 鋅合金中的鋅以外的元素占有的比例優(yōu)選0. 02 0. 08重量%。凝膠化劑使用例如聚丙烯酸鈉這樣的聚丙烯酸鹽。在正極2和負(fù)極3之間配置有隔膜4。更具體來(lái)說(shuō),通過(guò)在有底圓筒形的隔膜4內(nèi)填充負(fù)極3,使正極2和負(fù)極3隔離。隔膜4包括圓筒部隔膜如以及底部隔膜4b。圓筒部隔膜如配置在正極2的中空部的內(nèi)表面,將正極2和負(fù)極3隔離。圓筒部隔膜如使用例如聚乙烯醇纖維以及人造纖維為主體的混合無(wú)紡布。圓筒部隔膜如的厚度例如為0. 15 1. 50mm。底部隔膜4b載置于電池殼體1的底部,將負(fù)極3和電池殼體1隔離。底部隔膜 4b使用例如聚乙烯醇纖維等的合成纖維、和牛皮紙等。使用在由纖維素構(gòu)成的微孔性薄膜 (力口 /、> )的一面或者兩面層壓由聚乙烯醇系合成纖維構(gòu)成的無(wú)紡布得到的隔膜。底部隔膜4b的厚度例如為50 250 μ m。電池殼體1的開(kāi)口部通過(guò)封口單元9被封口。封口單元9包括墊片5、兼作負(fù)極端子的負(fù)極端子板7、以及負(fù)極集電體6。負(fù)極集電體6插入到負(fù)極3內(nèi)。負(fù)極集電體6的軸部6b插入設(shè)于墊片5的中央筒部fe的貫通孔中,負(fù)極集電體6的頭部6a熔接于負(fù)極端子板7的中央部的平坦部7a。電池殼體1的開(kāi)口端部隔著墊片5的外周筒部恥緊緊壓扣于與負(fù)極端子板7的周緣部的鍔部7b。在電池殼體1的外表面覆蓋外裝標(biāo)簽8。這里,圖2是對(duì)堿性電池的底部附近(圖1的Y部分)放大的局部截面圖。電池殼體1的底部包括載置正極2的底部的環(huán)狀的基部11 ;設(shè)于基部11的內(nèi)側(cè)的、載置底部隔膜4b的環(huán)狀的中間部12 ;從中間部12向下方(電池殼體1的外側(cè))突出的圓筒狀的端子部13。在電池殼體1的內(nèi)部通過(guò)端子部13形成凹部。S卩,端子部13包括筒狀側(cè)部和底部。在電池內(nèi)部由底部隔膜4b和端子部13形成的凹部形成空間10。中間部12具有在電池殼體1的內(nèi)底面從基部11向著端子部13向下方(電池殼體1的外側(cè))傾斜的傾斜面12a。在中間部具有傾斜面,因此在制作電池時(shí),即使從正極的內(nèi)壁脫落了的正極的一部份掉落到電池殼體的中間部,該落下部也不會(huì)留在電池殼體的中間部,而是向由端子部形成的凹部移動(dòng)。因此,可以抑制落下物等的異物留在電池殼體的中間部這樣的問(wèn)題的產(chǎn)生。另外,在電池制作時(shí),落下物等的異物被封閉在空間10內(nèi),因此,不會(huì)因?yàn)檎駝?dòng)等而使其在電池內(nèi)自由地移動(dòng)。因此,不會(huì)因?yàn)槁湎挛锏鹊漠愇锒a(chǎn)生內(nèi)部短路。在基部11和中間部12之間還形成有臺(tái)階部14。通過(guò)臺(tái)階部14可以在電池殼體的底部將隔膜穩(wěn)定地固定在正確的位置。另外,可以使隔膜確實(shí)地緊貼在正極的最下部。這樣,可以抑制由于隔膜沒(méi)有配置在正確的位置而導(dǎo)致的負(fù)極從隔膜內(nèi)溢出,由此而產(chǎn)生的內(nèi)部短路這樣的異常情況。從電池殼體的內(nèi)部容積的觀點(diǎn)來(lái)考慮,臺(tái)階部14的距基部11的高度差I(lǐng)\b優(yōu)選為 0. 1 0. 5mmο距離臺(tái)階部14的基部11的高度Tlb的尺寸優(yōu)選是大于底部隔膜4b的厚度的尺寸。 此時(shí),直至正極的最下部都可以與負(fù)極相對(duì)。即,正極的內(nèi)表面的整體都與負(fù)極相對(duì),可以增大有效反應(yīng)面積。另外,因?yàn)樵龃罅烁裟?的內(nèi)容積,可以增加負(fù)極的填充量。因此,可以實(shí)現(xiàn)電池的高容量化。在臺(tái)階部14的大部分形成臺(tái)階。臺(tái)階可以沿著X方向形成,也可以從基部11向著中間部12稍微傾斜。底部隔膜4b易于穩(wěn)定地配置,因此,在圖2的截面中,段部14優(yōu)選至少在中間部 12側(cè)的下端部形成R部。從加工性的觀點(diǎn)來(lái)考慮,R部的曲率半徑優(yōu)選為0. 1 0. 5mm。為了使正極穩(wěn)定地載置在電池殼體的底部,且從正極脫落的正極的碎片確實(shí)掉落到中間部并向由端子部形成的凹部移動(dòng),最好正極的徑向的尺寸“(正極的外徑和內(nèi)徑之差)略小于基部的徑向的尺寸L1 (基部的外徑和內(nèi)徑之差),或者正極的徑向的尺寸L2與基部的徑向的尺寸L1相同。理想的正極的徑向的尺寸L2與基部的徑向的尺寸L1的比為L(zhǎng)2/ L1在0. 95以上1以下。更加理想的是0. 98以上1以下。從電池殼體的強(qiáng)度以及內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,基部11的厚度Tla優(yōu)選為0. 25 0. 50mm。從電池殼體的內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,中間部12的距離基部11的高度I\b優(yōu)選為0. 1 0. 5mm。從電池殼體的內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,端子部13的距離基部11的高度T1。優(yōu)選為1. 4 3. Omm0相對(duì)于與X方向垂直的面,中間部12的下表面沒(méi)有傾斜,而是與基部11的下表面平行,形成同一面。此時(shí),電池殼體1可以確保大的內(nèi)容積,且形成端子部13以及傾斜面 12a。此時(shí),相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜面12a的傾斜角度θ 優(yōu)選為2 5°。在傾斜角度Q1不滿(mǎn)2°時(shí),傾斜不充分,正極的碎片可能會(huì)停留在中間部12。在傾斜角度Q1 超過(guò)5°時(shí),中間部12的端子部13側(cè)的厚度變小,可能會(huì)使得中間部12的強(qiáng)度降低。電池殼體1是金屬制的,其兼作正極端子。電池殼體1優(yōu)選由表面具有鎳層的鋼板構(gòu)成。從電池殼體的導(dǎo)電性以及耐蝕性的觀點(diǎn)來(lái)看,形成于鋼板表面的鎳層的厚度優(yōu)選為1 3μπι。表面具有鎳層的鋼板例如通過(guò)在鋼板表面鍍鎳而得到。從鋼板的加工性以及強(qiáng)度的觀點(diǎn)來(lái)看,鋼板優(yōu)選含有0. 02 0. 05重量%的碳。此時(shí),可以得到具有充分強(qiáng)度的電池殼體(特別是中間部)。
另外,從提高電池罐的強(qiáng)度的觀點(diǎn)來(lái)看,鋼板優(yōu)選含有錳以及磷中的至少一種。鋼板中的錳的含有量?jī)?yōu)選為0. 1重量%以上0. 3重量%以下。鋼板中的磷的含有量?jī)?yōu)選為 0. 02重量%以上0. 05重量%以下。優(yōu)選在電池殼體1的內(nèi)底面(至少基部以及中間部)形成碳被膜。用以改善內(nèi)底面(傾斜面)的光滑性,并使得落下到傾斜面的正極的碎片可以容易地移動(dòng)到端子部。碳被膜的厚度優(yōu)選為1 50 μ m。碳被膜的形成優(yōu)選使用石墨。從碳被膜的表面的光滑性的觀點(diǎn)來(lái)看,石墨的形狀優(yōu)選為鱗片狀。從碳被膜的表面的光滑性的觀點(diǎn)來(lái)看,石墨的平均粒徑優(yōu)選為1 15 μ m。碳被膜是通過(guò)將含有石墨的漿糊以每lcm2涂布1 IOmg并干燥而得到的,其中的石墨是日本石墨(株)制的八二 4卜,7 f 乂 >公司制的工 >外口夕··夕'、歹4 Λ力;I 公司制的LB1000等。上述的碳被膜還最好形成在電池殼體的內(nèi)側(cè)面。碳被膜具有良好的導(dǎo)電性,因此可以降低電池殼體和正極的接觸電阻,減小電池的內(nèi)部電阻。下面,對(duì)本發(fā)明的堿性電池的制造方法進(jìn)行說(shuō)明。本發(fā)明的堿性電池的制造方法,例如包括(1)制作上述的圖2的電池殼體的工序;(2)得到包括正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電劑、以及堿性電解液的中空?qǐng)A筒形的正極顆粒的
工序;(3)在電池殼體內(nèi)插入正極顆粒之后,將正極顆粒加壓成形,并使其緊貼于電池殼體,以得到中空?qǐng)A筒形的正極的工序;(4)在所述正極的中空部配置有底圓筒形的隔膜的工序;(5)在所述工序(4)之后,將電解液注入所述電池殼體內(nèi)的工序;(6)在所述正極的中空部?jī)?nèi)隔著所述隔膜填充凝膠狀的負(fù)極的工序;(7)利用封口單元對(duì)所述電池進(jìn)行密閉的工序。[工序(1)電池殼體的制作工序]以下,示出工序(1)的電池殼體的制作方法的一例。電池殼體的制作方法可以采用例如DI (Drawing and Ironing)方法或者傳輸(卜 7 > ^ 7 T -)方法。采用DI方法時(shí),電池殼體的制作方法例如包括(A)將鍍鎳的鋼板加工成杯狀,得到第1中間制品的工序;(B)對(duì)所述第1中間制品施加預(yù)備加工,得到底部具有突出部的第2中間制品的工序;(C)將所述第2中間制品通過(guò)至少一個(gè)的拉深模進(jìn)行拉深加工,通過(guò)多級(jí)配置的減薄模進(jìn)行減薄拉深之后,加壓成形所述突出部,得到圖2所示的具有底部的電池殼體的工序。也可以是將1個(gè)以上的拉伸模和多個(gè)減薄模多級(jí)配置。可以使用一組的沖頭、模具、拉深模以及減薄模,利用工序(C)這一個(gè)工序進(jìn)行制殼加工以及底部的成形。在工序㈧中,例如將鍍鎳的鋼板(例如厚度0. 25 0. 50mm)沖裁成圓形,通過(guò)拉深加工成杯狀得到圖3所示的杯狀的第1中間制品82。此時(shí),至少第1中間制品82的外側(cè)配置為鎳層。例如通過(guò)鍍金法在鋼板的至少一方的表面(電池殼體的外面?zhèn)人鶎?duì)應(yīng)的表面)形成鎳層來(lái)得到鍍鎳的鋼板。鋼板例如使用東洋鋼板(株)的M-TOP鋼帶。鋼板的厚度例如0. 25 0. 50mm。鎳層的厚度例如1 3 μ m。以下,對(duì)工序B的一例進(jìn)行說(shuō)明。例如,如圖3所示,使用具有圓錐臺(tái)狀的凸部83a的預(yù)備成形沖頭83從內(nèi)側(cè)沖壓第1中間制品82的底部。此時(shí),凸部83a的下端面8 作為加壓面。由此,得到底部具有圓錐臺(tái)狀的突出部8 的杯狀的第2中間制品84。突出部8 是在以后的工序(C)中形成臺(tái)階部、中間部、以及端子部的部分。通過(guò)減小圓錐臺(tái)狀的凸部83a的邊角部的曲率半徑R(例如使曲率半徑R在0. 5mm 以下),可以使突出部84a的邊角部的壁厚變薄。由此,在以后的工序(C)中,可以容易地形成臺(tái)階部、中間部、以及端子部,可以在中間部容易地形成傾斜面。以下,對(duì)工序C的一例進(jìn)行說(shuō)明。具體來(lái)說(shuō),使用圖3所示的沖頭85以及模具86。沖頭85具有與圖2的電池殼體的內(nèi)底面的形狀對(duì)應(yīng)的凸部85a。凸部8 具有與中間部的傾斜面對(duì)應(yīng)的傾斜部85b。模具86具有與圖2的電池殼體的外底面的形狀對(duì)應(yīng)的凹部86a。為了使沖頭85的凸部85a與第2中間制品84的突出部84a的突出方向相同,沖頭85從第2中間制品84的開(kāi)口插入,使第2中間制品84與沖擊機(jī)85 —起通過(guò)多級(jí)配置的拉深模以及減薄模內(nèi)。由此,可以對(duì)第2中間制品連續(xù)進(jìn)行拉深加工以及減薄拉深。然后,將施加了拉深加工以及減薄拉深的第2中間制品84在裝上沖頭85的狀態(tài)下,使沖頭85的凸部85a向著模具86的凹部86a沖壓。由此,可以將第2中間制品84的突出部8 加工成基部11、臺(tái)階部14、中間部12以及端子部13。電池殼體1的基部11以及端子部13的下端面13a的壁厚與其加工之前(鍍鎳鋼板的厚度)基本一樣。另一方面,電池殼體的側(cè)部的壁厚由于被施加了減薄拉深而減少。 即,電池殼體的側(cè)部的壁厚小于基部的壁厚?;康谋诤馮la與側(cè)部的壁厚Tld的比Tla/Tld優(yōu)選為1.2 5。通過(guò)使Tla/Tld在 1.2以上,可以減小電池殼體的側(cè)部的壁厚,能夠?qū)崿F(xiàn)高容量化。通過(guò)使1/11(1在5以下, 可以充分確保側(cè)部的厚度以及強(qiáng)度。Tla/Tld可以通過(guò)恰當(dāng)?shù)乜刂茰p薄率,即通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)定減薄模具的內(nèi)徑等來(lái)進(jìn)行調(diào)整。如圖3所示的第2中間制品84的突出部8 的內(nèi)底面的直徑A、端子部13的外徑 Bl與中間部12距離端子部13的高度Cl的關(guān)系式優(yōu)選為0. 92彡(Bl+Cl)/A彡1. 12。高度Cl等于圖3中的(=Tlc-Tlb)。此時(shí),可以抑制在端子部13的側(cè)面1 產(chǎn)生裂紋或者加工痕跡,且可以降低端子部13的端面13a的接觸電阻。使用傳輸方法時(shí),電池殼體的制作方法例如包括(a)將鍍鎳鋼板加工成杯狀,得到中間制品A的工序;(b)對(duì)所述中間制品A施加拉深加工,得到中間制品B的工序;(c)對(duì)所述中間制品B施加預(yù)備加工,得到底部具有突出部的中間制品C的工序;
(d)將所述中間制品C的突出部加壓成形,得到具有如圖2所示的底部的電池殼體的工序。工序(b)的拉深加工實(shí)施多次(例如3 6次)。在工序(b) 工序(d)中,分別獨(dú)立使用沖頭以及模具,通過(guò)搬運(yùn)手段(手指等) 在工序間移動(dòng)。由此,可以將工序(b) (d)的多個(gè)工序作為一個(gè)工序來(lái)實(shí)施。在工序(C)中,使用具有與上述相同的凸部83a的預(yù)備成形沖頭,形成具有與上述的突出部8 相同形狀的突出部。在工序(d)中,使用具有與上述凸部8 相同形狀的凸部的沖頭,以及具有與上述凹部86a相同形狀的凹部的模具。[工序O)正極顆粒制作工序]以下,示出工序O)的一例。在正極活性物質(zhì)中加入導(dǎo)電劑,得到混合物M。在混合物M中加入堿性電解液,使用攪拌機(jī)等攪拌、混合均勻之后,加壓成形,得到薄片狀的正極合劑。然后,將薄片狀的正極合劑粉碎整粒為一定的粒度,得到顆粒狀的正極合劑(以下稱(chēng)為粒狀合劑)。粒狀合劑的平均粒徑例如為0. 4 0. 7mm。將正極合劑通過(guò)篩來(lái)分類(lèi),將10 100細(xì)度的粒狀合劑加壓成形為中空?qǐng)A筒狀,得到正極顆粒。正極活性物質(zhì)可以使用例如二氧化錳粉末(例如平均粒徑為30 70 μ m)。導(dǎo)電劑可以使用例如石墨粉末(例如平均粒徑為5 20 μ m)。堿性電解液的添加量?jī)?yōu)選在每 100重量份的正極活性物質(zhì)中添加3 10重量份。堿性電解液的添加量?jī)?yōu)選為在每100重量份的混合物M(正極活性物質(zhì)和導(dǎo)電劑的合計(jì)量)中添加1 5重量份的堿性電解液。[工序(3)正極制作工序]以下,示出工序(3)的一例。如圖4所示,中空?qǐng)A筒形的盒71的中空部插入下成形沖頭。在盒71的中空部中的下成形沖頭72之上配置兼作正極端子的有底圓筒形的電池殼體1。此時(shí),電池殼體1的底部的基部11載置于下成形沖頭72上。在電池殼體1內(nèi)插入多個(gè)正極顆粒加(例如2個(gè))。此時(shí),為了使多個(gè)正極顆粒 2a的中空部連通,使多個(gè)正極顆粒加在同軸上重疊。在正極顆粒加的中空部插入直徑略小于正極顆粒加的內(nèi)徑(例如直徑比正極顆粒加的內(nèi)徑小0. 1 0. 3mm)的圓柱形的針 73。然后,如圖5所示,在中空?qǐng)A筒形的上成形沖頭74的中空部插入針73的狀態(tài)下, 上成形沖頭74從上方以規(guī)定的壓力(例如每該正極顆粒加的單位截面積(lcm;3)40 130MI^的壓力)對(duì)正極顆粒加施壓,加壓成形正極顆粒加。另外,這里所述的截面積是與正極顆粒加的軸向(X方向)垂直的截面的面積。由此,得到緊貼于電池殼體1的中空?qǐng)A筒形的正極2。在正極顆粒的中空部插入針73時(shí),針73的側(cè)面與正極顆粒加的內(nèi)壁接觸,導(dǎo)致了正極顆粒加的一部份脫落,有時(shí)脫落的部分會(huì)掉落到電池殼體1的底部(中間部)。即使正極顆粒的碎片掉落到電池殼體1的中間部12,由于在中間部12設(shè)有傾斜面12a,使得正極顆粒的碎片沒(méi)有停留在中間部12而是向端子部13形成的凹部移動(dòng)。因此,隔膜4不會(huì)配置在正極顆粒的碎片上。
加壓成形正極顆粒加時(shí),針73沖壓正極顆粒的碎片,由此正極顆粒的碎片在電池殼體的外底面形成細(xì)微的皺紋,不會(huì)產(chǎn)生損害電池殼體1的中間部12的外觀這樣的問(wèn)題。[工程⑷隔膜插入工序]以下,示出工程的一例。通過(guò)在圖6所示的圓柱狀的治具75的周面多圈卷繞無(wú)紡布,得到圓筒部隔膜 4a(例如,厚度0. 15 1. 50mm)。無(wú)紡布使用聚乙烯醇纖維以及人造纖維為主體的混合體。 例如,通過(guò)將2張重疊的厚度為0. 25mm的無(wú)紡布卷繞兩圈,可以得到厚度為1. Omm的圓筒部隔膜如。如圖6所示,在圓筒部隔膜如卷繞在治具75上的狀態(tài)下,另外在該治具75的頂端配置底部隔膜4b。與治具75 —起將圓筒部隔膜如以及底部隔膜4b插入到正極2的中空內(nèi)。此時(shí),底部隔膜4b的大部分配置于治具75的下表面,但為了穩(wěn)定地插入配置底部隔膜4b,使底部隔膜4b的周緣部配置在治具75的側(cè)面,與圓筒部隔膜如的下端重合。由此, 分別將圓筒部隔膜如配置于正極2的內(nèi)壁,將底部隔膜4b配置于電池殼體1的底部。治具75的頂端的形狀為圓錐形,其具有與電池殼體1的底部對(duì)應(yīng)的形狀。因此, 底部隔膜4b沿著臺(tái)階部14以及中間部12的傾斜面1 配置。底部隔膜4b具有配置于電池殼體的底部的圓錐部,以及從圓錐部的周緣部沿著圓筒部隔膜的下端部的外表面向上方延伸的立起部。圓錐部的傾斜與中間部的傾斜相對(duì)應(yīng)。圓錐部向下方突出,因此可以增加負(fù)極的填充量,改善放電特性。為了形成易于與電池殼體1的形狀對(duì)應(yīng)的圓錐部,即在插入到電池殼體1時(shí)穩(wěn)定地形成圓錐部,底部隔膜4b優(yōu)選使用將大致為正多邊形(優(yōu)選大致為正四邊形)或者大致圓形的微孔性薄膜(再生纖維素)的單面或者雙面層壓由聚乙烯醇系合成纖維構(gòu)成的無(wú)紡布而形成的片。從底部隔膜4b的強(qiáng)度以及柔軟性的觀點(diǎn)來(lái)看,底部隔膜4b的厚度優(yōu)選為50 250 μ m。如果底部隔膜4b的厚度超過(guò)250 μ m,則底部隔膜的柔軟性降低,有時(shí)會(huì)難以穩(wěn)定地形成與具有傾斜面的底部對(duì)應(yīng)的圓錐部。如果底部隔膜4b的厚度不足50 μ m,則強(qiáng)度降低,會(huì)產(chǎn)生在隔膜插入時(shí)造成損傷等的問(wèn)題。從底部隔膜4b的防滑以及底部薄膜4b (圓錐部)的形狀的穩(wěn)定性的觀點(diǎn)來(lái)看,立起部的高度最好為2 3mm。在隔膜4插入時(shí),與治具75 —起插入隔膜4時(shí),由于其側(cè)面與正極2的內(nèi)壁接觸, 有時(shí)會(huì)使得正極2的一部份脫落,并掉落到電池殼體1的底部。即使正極的碎片掉落到電池殼體1的中間部12,由于在中間部12設(shè)有傾斜面12a,因此正極的碎片不會(huì)停留在電池殼體1的中間部12,而是向由端子部13形成的凹部移動(dòng)。因此,隔膜4不會(huì)配置在正極的碎片上。[工序(5)電解液注入工序]在配置隔膜4之后,向電池殼體內(nèi)注入堿性電解液。由此,使隔膜4內(nèi)含有堿性電解液。[工序(6):負(fù)極填充工序]在有底圓筒形的隔膜4內(nèi)填充凝膠狀的負(fù)極3。負(fù)極3是通過(guò)在負(fù)極活性物質(zhì)中按照規(guī)定的比例添加凝膠化劑以及堿性電解液而得到的。凝膠化劑可以使用例如聚丙烯酸鈉。凝膠化劑的添加量?jī)?yōu)選每100重量份負(fù)極活性物質(zhì)中0. 5 2重量份%的凝膠化劑。 堿性電解液的添加量?jī)?yōu)選每100重量份負(fù)極活性物質(zhì)中40 60重量份%的堿性電解液。[工序(7):封口工序]在工序(7)之前,預(yù)先在電池殼體1的開(kāi)口部近旁的外表面制作溝槽,形成向電池殼體1內(nèi)突出的臺(tái)階部la。臺(tái)階部Ia的形成優(yōu)選在將正極顆粒加緊貼在電池殼體1內(nèi)之后、且在插入隔膜4之前(配置負(fù)極以及隔膜之前)進(jìn)行。通過(guò)在這個(gè)時(shí)機(jī)制作溝槽,在制作溝槽時(shí),可以防止負(fù)極從電池殼體內(nèi)向外部流出、負(fù)極與正極接觸、隔膜的偏離等問(wèn)題的發(fā)生。另外,準(zhǔn)備封口單元9。封口單元9是通過(guò)將負(fù)極集電子6的頭部6a熔接在負(fù)極端子板7的中央部的平坦部7a,并將負(fù)極集電子6的軸部6b插入到樹(shù)脂制的墊片5的中央筒部fe的穴部而得到的。在電池殼體1的開(kāi)口部設(shè)置封口單元9,使得在電池殼體1的臺(tái)階部Ia承接封口單元9的外周筒部恥。此時(shí),將負(fù)極集電子6的軸部插入負(fù)極3內(nèi)。然后,將電池殼體1的開(kāi)口端部隔著墊片5的外周筒部恥緊扣于負(fù)極端子板7的周緣部的鍔部7b,將電池殼體1 的開(kāi)口部封口。在工序(7)中,封口單元9(墊片5)的下表面與圓筒部隔膜如的上端抵接。如果正極的碎片留在中間部,則會(huì)產(chǎn)生以下的問(wèn)題。在插入隔膜時(shí),底部隔膜壓在正極的碎片之上,有時(shí)隔膜不能插到正確的位置。此時(shí),由于封口單元(墊片)過(guò)度沖壓圓筒部隔膜的上端部,使隔膜中含有的堿性電解液向電池殼體的外部飛散。由于堿性電解液向電池殼體的外部飛散,有時(shí)使得堿性電池內(nèi)的堿性電解液減少,電池的性能下降。另外,有時(shí)使電池殼體的外表面緊貼堿性電解液。與之相對(duì),本發(fā)明可以是正極的碎片不會(huì)停留在中間部,消除上述的問(wèn)題。(實(shí)施形態(tài)2)圖7是對(duì)本實(shí)施形態(tài)的堿性電池的底部附近進(jìn)行放大的局部截面圖。除了電池殼體的底部的形狀之外,都與實(shí)施形態(tài)1重復(fù),這里省略其說(shuō)明。電池殼體20的底部包括載置正極2的環(huán)狀的基部21 ;設(shè)于基部21的內(nèi)側(cè)、載置底部隔膜4b的環(huán)狀的中間部22 ;從中間部22向下方(電池殼體1的外側(cè))突出的圓筒狀的端子部23。中間部22具有在電池殼體20的內(nèi)底面從基部21向著端子部23向下方(電池殼體1的外側(cè))傾斜的傾斜面22a。在中間部22的下表面形成相對(duì)于與X方向垂直的面不傾斜的、與基部21的下表面平行的同一面。此時(shí),電池殼體20在確保大的內(nèi)容積的同時(shí),可以形成端子部23以及傾斜面2加。中間部22的厚度越向端子部23側(cè)就越薄。從電池殼體的內(nèi)容積以及的強(qiáng)度的觀點(diǎn)來(lái)看,中間部22的厚度優(yōu)選為0. 22 0. 25_。傾斜面2 相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜角度θ 2優(yōu)選為2 5°。如果傾斜角度θ2不足2°,則傾斜不充分,則異物可能會(huì)殘留在中間部22。如果傾斜角度θ2超過(guò) 5°,在中間部22的端子側(cè)23側(cè)的厚度變小,中間部22的強(qiáng)度降低。從電池殼體的強(qiáng)度以及內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,基部21的厚度L優(yōu)選為0. 25 0.30mmo從電池殼體的內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,端子部23距基部21的高度T2e優(yōu)選為1. 2
1.6mm0作為本實(shí)施形態(tài)的電池殼體的制作方法,例如實(shí)施形態(tài)1的電池殼體的制作方法中,沖頭85的凸部變更為與圖7的電池殼體20的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)的形狀,模具86的形狀變更為與圖7的電池殼體20的外底面對(duì)應(yīng)的形狀。(實(shí)施形態(tài)3)圖8是對(duì)本實(shí)施形態(tài)的堿性電池的底部附近進(jìn)行放大的局部截面圖。除了電池殼體的底部的形狀之外,都與實(shí)施形態(tài)1相同,這里省略其說(shuō)明。電池殼體30的底部包括載置正極2的環(huán)狀的基部31 ;設(shè)于基部31的內(nèi)側(cè)、載置底部隔膜4b的環(huán)狀的中間部32 ;從中間部32向下方突出的圓筒狀的端子部33。中間部32具有在電池殼體30的內(nèi)底面從基部31向著端子部33向下方傾斜的傾斜面3加。在中間部32的下表面以與上表面相同的角度傾斜。即,中間部32在從基部31至端子33側(cè)都具有一定的厚度。這樣,在電池插入機(jī)器時(shí),能夠抑制配置于電池殼體的底部的周緣部(基部)31的外包裝標(biāo)簽的一端部掛在機(jī)器上。傾斜面3 相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜角度θ 3優(yōu)選為2 15°。如果傾斜角度θ3不足2°,則傾斜不充分,則異物可能會(huì)殘留在中間部32。如果傾斜角度θ3超過(guò) 15°,則電池底部的高度尺寸增大,電池殼體內(nèi)的容積(正極以及負(fù)極的填充體積)減小。 為了得到高容量的電池,傾斜角度θ 3優(yōu)選為2 10°。中間部32的下表面相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜角度θ4優(yōu)選為2 15°。更理想的是2 10°。傾斜角度θ 4與傾斜角度θ 3大致相同。從電池殼體的強(qiáng)度以及內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,基部31的厚度L優(yōu)選為0. 25
0.30mmo從電池殼體的內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,端子部33距基部31的高度T3。優(yōu)選為1. 2
1.6mm0作為本實(shí)施形態(tài)的電池殼體的制作方法,例如實(shí)施形態(tài)1的電池殼體的制作方法中,沖頭85的凸部變更為與圖8的電池殼體30的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)的形狀,模具86的凹部變更為與圖8的電池殼體30的外底面對(duì)應(yīng)的形狀。(實(shí)施形態(tài)4)圖9是對(duì)本實(shí)施形態(tài)的堿性電池的底部附近進(jìn)行放大的局部截面圖。除了電池殼體的底部的形狀之外,都與實(shí)施形態(tài)1相同,這里省略其說(shuō)明。電池殼體40的底部包括載置正極2的環(huán)狀的基部41 ;設(shè)于基部41的內(nèi)側(cè)、載置底部隔膜4b的環(huán)狀的中間部42 ;從中間部42向下方突出的圓柱狀的端子部43。中間部42具有在電池殼體40的內(nèi)底面從基部41向著端子部43向下方傾斜的傾斜面4加。在中間部42的下表面的相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜角度比傾斜面42a的相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜角度小。即,中間部42的下表面的相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜角度θ 6小于傾斜面42a的相對(duì)于與X方向垂直的面的傾斜角度θ5。因此,從基部41側(cè)至端子43側(cè),中間部42的厚度減少。從電池殼體的內(nèi)容積以及強(qiáng)度的觀點(diǎn)來(lái)看,中間部42的厚度優(yōu)選為0.22 0. 25mm。傾斜角度θ 5優(yōu)選為2 15°。如果傾斜角度θ5不足2°,則傾斜不充分,異物有可能殘留在中間部42。如果傾斜角度θ5大于5°,則電池殼體的底部的高度尺寸增大, 電池殼體內(nèi)的容積(正極以及負(fù)極的填充體積)減少。傾斜角度θ 5更優(yōu)選為2 10°。從電池殼體的加工性的觀點(diǎn)來(lái)看,傾斜角度θ6與傾斜角度θ5的差為95-96優(yōu)選為1 3°。從電池殼體的強(qiáng)度以及內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,基部41的厚度T4a優(yōu)選為0.25
0.30mmo從電池殼體的內(nèi)容積的觀點(diǎn)來(lái)看,端子部43距基部41的高度T4e優(yōu)選為1. 2
1.8mm。作為本實(shí)施形態(tài)的電池殼體的制作方法,例如實(shí)施形態(tài)1的電池殼體的制作方法中,沖頭85的凸部變更為與圖9的電池殼體40的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)的形狀,模具86的凹部變更為與圖9的電池殼體40的外底面對(duì)應(yīng)的形狀。通過(guò)減小在工序(B)中使用的預(yù)備成形沖頭83的凸部83a的邊角部的曲率半徑 R(例如使曲率半徑R為0.5mm以下),可以使突出部8 的邊角部的壁厚變薄。由此,在工序(C)中,能使中間部42的厚度從基部41側(cè)至端子43側(cè)有控制地減小。以下,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明,但是本發(fā)明并不限定于下述的實(shí)施例?!秾?shí)施例1》通過(guò)如下所示的方法制作具有與圖1同樣結(jié)構(gòu)的堿性干電池。(1)電池殼體的制作準(zhǔn)備鋼板(東洋鋼板(株)制的Ni-TOP鋼帶,碳含有量0.033重量%、厚度 0. 40mm)。通過(guò)對(duì)該鋼板的兩面鍍金,形成鎳層(厚度2. 0 μ m),得到鍍鎳鋼板。將鍍鎳鋼板沖裁成圓形,并進(jìn)行拉深加工,得到如圖3所示的杯狀的第1中間制品 82(外徑21. 5mm、高度15. 5mm)(工序(A))。如圖3所示,利用在加壓面的中央具有圓錐臺(tái)狀的凸部83a(下端面83b的直徑 6. 0mm、高度2. Omm)的預(yù)備成形沖頭83對(duì)第1中間制品82的內(nèi)底面進(jìn)行沖壓,得到具有圓錐臺(tái)狀的突出部84a(內(nèi)底面的直徑A :6mm)的杯狀的第2中間制品84 (工序(B))。如圖3所示,從第2中間制品84的開(kāi)口插入沖頭85,通過(guò)連續(xù)地施加利用2個(gè)拉深模的拉深加工以及3個(gè)減薄模的減薄拉深之后,通過(guò)沖頭85以及模具86加壓成形了第 2中間制品84的突出部84a(工序(O)0由此,得到具有如圖2所示的底部(基部的厚度Tla 0. 4mm、臺(tái)階部14的距離基部 11的高度Tlb 0. 2mm、傾斜角度θ :3°、端子部13的距離基部11的共度Tle :1. 6mm)以及側(cè)部(厚度Tld 0. 15mm)的電池殼體1 (外徑13· 8mm、高度50mm)。第2中間制品84的突出部84a的內(nèi)底面的直徑A為6mm。端子部13的外徑B為 5. 1mm。端子部13的距離中間部12的高度C( = Tlc-Tlb)為1. 4mm。即、(B+C) /A為1. 08。另外,在電池殼體1的內(nèi)側(cè)面以及內(nèi)底面涂布含有石墨的漿糊(日本石墨(株) 制、〃二 - 〃〃卜)之后,經(jīng)干燥,形成碳涂膜。含有石墨的漿糊的涂布量為每Icm2的電池殼體的內(nèi)表面Img的含有石墨的漿糊。(2)電池的組裝使用上述制作的電池殼體,按照以下的順序制作如圖1所示的電池。將作為正極活性物質(zhì)的電解二氧化錳粉末(二氧化錳的純度92重量%、平均粒徑48 μ m、粒徑200 μ m以上的顆粒的含有量0. 1重量% )、和作為導(dǎo)電劑的石墨粉末(平均粒徑8μπι)以93 7的重量比混合。將該混合物、和堿性電解液以100 3的重量比混合、經(jīng)充分地?cái)嚢柚?、壓縮成形為薄片狀。堿性電解液使用含有氫氧化鉀(濃度35重量% )和氧化鋅(濃度2重量% )的水溶液。然后,將薄片狀的正極合劑粉碎成顆粒狀,并將該顆粒用篩分級(jí),使用10 100細(xì)度的顆粒加壓成形為中空?qǐng)A筒狀,得到正極顆粒加。如圖4所示,在中空?qǐng)A筒形的盒71的中空部插入下成形沖頭72。在盒71的中空部的下成形沖頭72上配置電池殼體1。此時(shí),電池殼體1的底部的基部11載置在下成形沖頭72上。在電池殼體1內(nèi)插入了 2個(gè)正極顆粒加。在正極顆粒加的中空部插入了直徑比正極顆粒加的內(nèi)徑僅小0. Imm的圓柱形的針73。然后,如圖5所示,在中空?qǐng)A筒形的上成形沖頭74的中空部中插入了針73的狀態(tài)下,在上成形沖頭74的上方,對(duì)正極顆粒加施加壓力,該壓力為每正極顆粒加的單位截面積(1cm3) 95MPa,加壓成形了正極顆粒加。這里所述的截面積是指與X方向垂直的面的面積。由此,得到與電池殼體1緊貼的中空?qǐng)A筒形的正極2。正極2中的二氧化錳的充填密度為2. 96g/cm3。然后,在電池殼體1的開(kāi)口部附近制作溝槽,形成臺(tái)階部la。使用如圖6所示的圓筒狀的治具75,通過(guò)將2張厚度為0. 12mm的無(wú)紡布重疊,再卷繞兩圈,可以得到側(cè)面的厚度為0. 24mm的圓筒部隔膜4a,這里的無(wú)紡布是使用聚乙烯醇纖維以及人造纖維為主體的混合體。如圖6所示,圓筒部隔膜如卷繞在治具75,另外底部隔膜4b配置在該治具75的頂端。然后,在底部隔膜4b包住圓筒部隔膜如的端部的狀態(tài)下,與治具75 —起將圓筒部隔膜如和底部隔膜4b插入到正極2的中空內(nèi)。由此,分別在正極2的內(nèi)壁配置圓筒部隔膜4a,在電池殼體1的底部配置底部隔膜4b。通過(guò)上述方法配置了隔膜4。另外,底部隔膜4b使用的是將由再生纖維素(厚度0.03mm)的兩面層壓由聚乙烯醇纖維構(gòu)成的無(wú)紡布(厚度0. 05mm)得到的厚度0. 13mm的原紙切斷為比圓筒部隔膜如的外徑大的正方形(尺寸15mmX 15mm)。底部隔膜4b的立起部的高度為2 3mm。在隔膜4內(nèi)注入了堿性電解液。隔膜注入用的堿性電解液使用含有35重量%的氫氧化鉀和2重量%的酸化鋅的水溶液。經(jīng)過(guò)了規(guī)定了的時(shí)間之后,將凝膠狀的負(fù)極3填充到隔膜4內(nèi)。負(fù)極3使用的是將作為凝膠化劑的聚丙烯酸鈉、堿性電解液、作為負(fù)極活物質(zhì)的鋅粉末以0.5 33 66.5 的重量比混合而得到的物質(zhì)。堿性電解液使用的是含有35重量%的氫氧化鉀和2重量% 的酸化鋅的水溶液。將負(fù)極集電子6的頭部6a熔接在負(fù)極端子板7的平坦部7a,將負(fù)極集電子6的軸部6b的頭部6a側(cè)的端部插入尼龍制的墊片5的中央筒部fe的穴部,得到封口單元9。將封口單元9設(shè)置在電池殼體1的開(kāi)口部,使得在電池殼體1的臺(tái)階部Ia上承接封口單元9的墊片5的外周筒部恥。此時(shí),負(fù)極集電子6的軸部6b插入到負(fù)極3內(nèi)。
電池殼體1的開(kāi)口端部隔著墊片5的外周筒部恥緊扣于負(fù)極端子板7的周緣部的鍔部7b,將電池殼體1的開(kāi)口部封口。將外裝標(biāo)簽8覆蓋在電池殼體1的外表面。由此, 制作出5號(hào)堿性干電池(LR6)?!秾?shí)施例2》將鋼板的厚度變更為0. 25mm。將沖頭85的凸部的形狀變更為與圖7的電池殼體 20的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)。將模具86的凹部的形狀變更為與圖7的電池殼體30的外底面對(duì)應(yīng)。除上述之外使用與實(shí)施例1同樣的方法,得到具有如圖7所示的底部(基部的厚度0. 25mm、傾斜角度θ 2 :2°、端子部23的距離基部21的高度T2e :1. 6mm)以及側(cè)部 (厚度0. 18mm)的電池殼體(外徑13. 8mm、高度50mm)。使用該電池殼體,按照與實(shí)施例1相同的方法制作電池?!秾?shí)施例3》將鋼板的厚度變更為0. 25mm。將沖頭85的凸部的形狀變更為與圖8的電池殼體 30的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)。將模具86的凹部的形狀變更為與圖8的電池殼體30的外底面對(duì)應(yīng)。除上述之外使用與實(shí)施例1同樣的方法,得到具有如圖8所示的底部(基部的厚度T3a :0. 25mm、傾斜角度θ3:15°、傾斜角度θ4:15°、端子部33的距離基部31的高度T3。 1. 6mm)以及側(cè)部(厚度0. 18mm)的電池殼體(外徑13· 8mm、高度50mm)。使用該電池殼體,按照與實(shí)施例1相同的方法制作電池。《實(shí)施例4》將鋼板的厚度變更為0. 25mm。將沖頭85的凸部的形狀變更為與圖9的電池殼體 40的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)。將模具86的凹部的形狀變更為與圖9的電池殼體40的外底面對(duì)應(yīng)。除上述之外使用與實(shí)施例1同樣的方法,得到具有如圖9所示的底部(基部的厚度T4a :0. 25mm、傾斜角度θ3:15°、傾斜角度θ6:15°、端子部43的距離基部41的高度T4c 1. 6mm)以及側(cè)部(厚度0. 18mm)的電池殼體(外徑13· 8mm、高度50mm)。使用該電池殼體,按照與實(shí)施例1相同的方法制作電池?!侗容^例1》將沖頭85的凸部的形狀變更為與圖10的電池殼體50的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)。將模具86 的凹部的形狀變更為與圖10的電池殼體50的外底面對(duì)應(yīng)。除上述之外使用與實(shí)施例1同樣的方法,得到具有如圖10所示的底部的電池殼體。另外,圖10的電池殼體50的底部除了形成具有與X方向垂直的上表面52a的中間部 52之外,S卩,除了圖2的傾斜角度Q1Sf之外,其他的結(jié)構(gòu)都與圖2相同。使用該電池殼體,按照與實(shí)施例1相同的方法制作電池?!侗容^例2》將鋼板的厚度變更為0. 25mm。將沖頭85的凸部的形狀變更為與圖11的電池殼體 60的內(nèi)底面對(duì)應(yīng)。將模具86的凹部的形狀變更為與圖11的電池殼體60的外底面對(duì)應(yīng)。除上述之外使用與實(shí)施例1同樣的方法,得到具有如圖11所示的底部的電池殼體。另外,圖11的電池殼體60的底部除了形成具有與X方向垂直的上表面62a的中間部 62之外,S卩,除了圖7的傾斜角度92為0°之外,其他的結(jié)構(gòu)都與圖7相同。使用該電池殼體,按照與實(shí)施例1相同的方法制作電池。[評(píng)價(jià)]
(1)隔膜插入高度試驗(yàn)在上述電池的制造中,在電池殼體內(nèi)配置隔膜時(shí),為了確認(rèn)隔膜是否正確地插入, 要調(diào)整圓筒部隔膜的上端部的位置。具體來(lái)說(shuō),使用光纖傳感器,檢測(cè)來(lái)自圓筒部隔膜的上端部的反射光的量。試驗(yàn)數(shù)量為10000個(gè)。隔膜沒(méi)有正確插入時(shí),S卩、由于將底部隔膜配置在在電池殼體的底部的中間部存在的異物之上,使圓筒部隔膜的位置變高時(shí),從光纖傳感器射出的光經(jīng)過(guò)圓筒部隔膜的上端部的干涉,使反射的光的量變多。在電池殼體的底部的中間部不存在異物,隔膜正確插入時(shí),從光纖傳感器射出的光沒(méi)有經(jīng)過(guò)圓筒部隔膜的上端部的干涉,使反射的光的量減少。(2)外觀檢查在電池制作之后,觀察電池殼體的底部,通過(guò)目視來(lái)確認(rèn)形成于底部的端子部的周?chē)?中間部)是否存在微細(xì)的皺紋。試驗(yàn)數(shù)量為1000個(gè)。該細(xì)微的皺紋是由于在電池殼體內(nèi)加壓形成正極合劑時(shí),在端子部的周?chē)?中間部)殘留脫落了的正極合劑的碎片,將該碎片通過(guò)加壓治具沖壓而形成的。評(píng)價(jià)結(jié)果如表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種堿性電池,其包括有底圓筒形的電池殼體;配置于所述電池殼體的內(nèi)表面的中空?qǐng)A筒形的正極;配置于所述正極的中空部?jī)?nèi)的凝膠狀的負(fù)極;配置于所述正極和所述負(fù)極之間的隔膜;以及堿性電解液,其特征在于,所述隔膜包括配置于所述正極的內(nèi)側(cè)面的圓筒部隔膜;覆蓋所述圓筒部隔膜中所述電池殼體的底部側(cè)的開(kāi)口的底部隔膜,所述電池殼體的底部包括載置所述正極的環(huán)狀的基部;設(shè)于所述基部?jī)?nèi)側(cè)的、載置所述底部隔膜的環(huán)狀的中間部、從所述中間部向所述電池殼體的外側(cè)突出的端子部,所述中間部在所述電池殼體的內(nèi)底面、具有從所述基部向著所述端子部向所述電池殼體的外側(cè)傾斜的傾斜面。
2.如權(quán)利要求1所述的堿性電池,其特征在于,所述傾斜面的相對(duì)于與所述電池殼體的軸向垂直的面的傾斜角度為2 15°。
3.如權(quán)利要求2所述的堿性電池,其特征在于, 所述傾斜角度為2 10°。
4.如權(quán)利要求1所述的堿性電池,其特征在于, 在所述基部和所述中間部之間還形成有臺(tái)階部, 從所述臺(tái)階部向著所述端子部,形成所述傾斜面。
5.如權(quán)利要求4所述的堿性電池,其特征在于, 所述臺(tái)階部的高度尺寸大于所述底部隔膜的厚度尺寸。
6.如權(quán)利要求4所述的堿性電池,其特征在于,所述傾斜面的相對(duì)于與所述電池殼體的軸向垂直的面的傾斜角度為2 5°。
7.如權(quán)利要求1所述的堿性電池,其特征在于, 所述電池殼體由鋼板構(gòu)成,所述鋼板含有0. 02 0. 05重量%的碳。
8.如權(quán)利要求1所述的堿性電池,其特征在于, 在所述電池殼體的內(nèi)底面形成有碳被膜。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種堿性電池,其包括有底圓筒形的電池殼體;配置于電池殼體的內(nèi)表面的中空?qǐng)A筒形的正極;配置于正極的中空部?jī)?nèi)的凝膠狀的負(fù)極;配置于正極和負(fù)極之間的隔膜;以及堿性電解液。隔膜包括配置于正極的內(nèi)側(cè)面的圓筒部隔膜;覆蓋圓筒部隔膜中電池殼體的底部側(cè)的開(kāi)口的底部隔膜,電池殼體的底部包括載置正極的環(huán)狀的基部;設(shè)于基部?jī)?nèi)側(cè)的、載置底部隔膜的環(huán)狀的中間部、從中間部向電池殼體的外側(cè)突出的端子部,中間部在電池殼體的內(nèi)底面、具有從基部向著端子部向電池殼體的外側(cè)傾斜的傾斜面。
文檔編號(hào)H01M2/18GK102163699SQ20111004398
公開(kāi)日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2011年2月18日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月19日
發(fā)明者小路安彥, 羽野正敏 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社