特許 7630933 筒形電池、筒形電池用電池缶、および筒形電池の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-07

(45)【発行日】2025-02-18

(54)【発明の名称】筒形電池、筒形電池用電池缶、および筒形電池の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/128 20210101AFI20250210BHJP

   H01M 50/107 20210101ALI20250210BHJP

   H01M 50/117 20210101ALI20250210BHJP

   H01M 50/121 20210101ALI20250210BHJP

   H01M 50/131 20210101ALI20250210BHJP

   H01M 50/545 20210101ALI20250210BHJP

   H01M 50/56 20210101ALI20250210BHJP

   H01M 6/06 20060101ALI20250210BHJP

【ＦＩ】

H01M50/128

H01M50/107

H01M50/117

H01M50/121

H01M50/131

H01M50/545

H01M50/56

H01M6/06 C

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2020121144

(22)【出願日】2020-07-15

(65)【公開番号】P2022018208

(43)【公開日】2022-01-27

【審査請求日】2023-06-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000237721

【氏名又は名称】ＦＤＫ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤波 大輔

(72)【発明者】

【氏名】國谷 繁之

【審査官】川口 陽己

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１９２４８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２９１５２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０６８９０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０２６８６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－２５７０７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｍ ５０／１０－５０／１９８

Ｈ０１Ｍ ５０／５０－５０／５９８

Ｈ０１Ｍ ６／００－６／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

集電体を兼ねる電池缶内に成形体からなる電極合剤が圧入されてなる筒形電池であって、
前記電池缶は、内面から放射内方向に向かって層状に形成された複数の導電膜を有し、
前記複数の導電膜は、前記内面に接して形成される第１の導電膜と、前記電極合剤に接する側に形成される第２の導電膜とを含み、
前記第１の導電膜は、粉末状の炭素材料を付着させてなる乾燥した導電膜であり、
前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜に対して潤滑性に優れたゲル状の導電膜である、
筒形電池。

【請求項2】

請求項１に記載の筒形電池であって、前記第１の導電膜と前記第２の導電膜とからなる二層の前記導電膜を有する筒形電池。

【請求項3】

集電体を兼ねる電池缶内に環状に成形された電極合剤が圧入されてなる筒形電池の前記電池缶であって、
内面から放射内方向に向かって層状に形成された複数の導電膜を有し、
前記複数の導電膜は、前記内面に接して形成される第１の導電膜と、放射内方向の表層側に形成される第２の導電膜とを含み、
前記第１の導電膜は、粉末状の炭素材料を付着させてなる乾燥した導電膜であり、
前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜に対して潤滑性に優れた第２のゲル状の導電膜である、
筒形電池用電池缶。

【請求項4】

集電体を兼ねる筒形の電池缶内に環状に成形された電極合剤が圧入されてなる筒形電池の製造方法であって、
上方に開口する有底筒状の前記電池缶の内面に、粉末状の導電材料からなる第１の導電膜を付着させるステップと、
前記電池缶の内面に第２の導電膜の起源となる導電材料を、筒形の前記電池缶の軸周りに円環状に塗布する導電材料塗布ステップと、
前記導電材料塗布ステップに続いて、前記電極合剤を前記電池缶内に圧入する合剤圧入ステップと、
を含み、
前記合剤圧入ステップでは、前記電池缶に圧入されていく前記電極合剤の外周面によって、前記第２の導電膜の起源となる導電材料を、前記電池缶の内面に形成済みの他の導電膜の表層上で流動させながら、当該表層に塗布することで前記第２の導電膜を形成する、
筒形電池の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、筒形電池、筒形電池用電池缶、および筒形電池の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電池の構造として、インサイドアウト型と呼ばれるものがある。インサイドアウト型の電池では、集電体を兼ねる電池缶内に、金型などを用いて圧縮成形された成形体からなる電極合剤が圧入されている。筒形電池としては、例えば、円筒形のアルカリ電池や、以下の特許文献１に記載されているボビン形非水電解液電池などがよく知られている。

【0003】

図１に筒形電池の一例として、円筒形のアルカリ電池１を示した。図１は、ＬＲ６型のアルカリ電池１を示しており、図１（Ａ）は、円筒軸５０の延長方向を上下（縦）方向としたときの縦断面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）における円１００内の拡大図である。

【0004】

図１（Ａ）に示したように、アルカリ電池１は、有底筒状の金属製電池缶２、環状に成形された正極の電極合剤（以下、正極合剤３と称する）、この正極合剤３の内側に配設された有底円筒状のセパレーター４、亜鉛合金を含んでセパレーター４の内側に充填される負極ゲル５、この負極ゲル５中に挿入された金属製の負極集電子６、皿状の金属製負極端子板７、樹脂製の封口ガスケット８などにより構成される。この構造において、正極合剤３、セパレーター４、負極ゲル５が、電解液の存在下でアルカリ電池１の発電要素を形成する。なお図１を含めた以下の各図では、電池缶２の底部側を下方として上下方向を規定することとする。

【0005】

電池缶２の内面２ｉには、図１（Ｂ）に拡大して示したように導電塗料が塗布されてなる導電膜１０が、少なくとも、正極合剤３が配置されている領域２０にわたって形成されている。正極合剤３は電池缶２内に圧入状態で挿入されており、電池缶２は、内面２ｉが導電膜１０を介して正極合剤３の外周面３ｏと接触することで正極集電体として機能する。導電膜１０は、環状の正極合剤３の外周面３ｏと電池缶２の内面２ｉとの接触抵抗を低減させるために設けられている。なお、図示したアルカリ電池１は、電池缶２内に、三個の正極合剤３が上下方向に積層されている。

【0006】

電池缶２の下端には正極端子９が下方に突出するように形成されている。皿状の負極端子板７は、フランジ状の縁がある皿状で、正極端子９を下方としたとき、その皿を伏せた状態で電池缶２の開口に封口ガスケット８を介してかしめられている。

【0007】

負極ゲル５中に挿入された棒状の負極集電子６は、上端に円板状の頭部６１を備えて、その頭部６１の下面に下方に延長する棒状の胴部６２が一体的に形成されてなり、頭部６１の上面６３が皿状の負極端子板７の下面７１に溶接されて電池缶２内に立設した状態で固定されている。なお負極端子板７、負極集電子６および封口ガスケット８は、封口体としてあらかじめ一体に組み合わせられており、封口ガスケット８が、電池缶２の開口縁部と、負極端子板７におけるフランジ状の縁とに挟持されて電池缶２が封口される。なお、以下の非特許文献１には一般的な円筒形アルカリ電池の構造や製造手順などが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００１－２７３９１１号公報

【非特許文献】

【0009】

【文献】ＦＤＫ株式会社、”アルカリ電池のできるまで”、[online]、[令和２年６月１５日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.fdk.co.jp/denchi_club/denchi_story/arukari.htm＞

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0010】

上述したように、インサイドアウト型の筒形電池では、電池缶の内面に導電膜が形成されている。導電膜に用いられる導電塗料は、溶媒に黒鉛などの粉末状の導電性材料を分散させたものである。導電膜は、電池缶の内面に塗布された導電塗料から溶媒が揮発することで、乾燥した粉末状の導電性材料が電池缶の内面に付着したものである。

【0011】

しかしながら、従来の筒形電池では、電極合剤の外周面と、電池缶の内面に形成された導電膜との摩擦抵抗が大きく、電極合剤を電池缶に圧入する際に、電極合剤の外周面に欠け等の破損が生じる場合がある。また、電極合剤を圧入するときの摩擦によって導電膜の一部が剥離する場合もある。そして、電池缶と電極合剤とが接触する領域において、電極合剤の一部が破損していたり、導電膜の一部が剥離していたりすると、その破損や剥離がある箇所では、電池缶と電極合剤との間の接触抵抗が増大する。そして、従来の筒形電池では、上述した電極合剤の破損や導電膜の剥離が、放電性能、特に高負荷放電時の放電性能の改善を妨げる要因の一つになっていた。

【0012】

そこで本発明は、電極合剤を電池缶に圧入する際の電極合剤の破損や導電膜の剥離を抑止できる筒形電池、筒形電池用電池缶、および筒形電池の製造方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するための本発明の一態様は、集電体を兼ねる電池缶内に成形体からなる電極合剤が圧入されてなる筒形電池であって、
前記電池缶は、内面から放射内方向に向かって層状に形成された複数の導電膜を有し、
前記複数の導電膜は、前記内面に接して形成される第１の導電膜と、前記電極合剤に接する側に形成される第２の導電膜とを含み、
前記第１の導電膜は、粉末状の炭素材料を付着させてなる乾燥した導電膜であり、
前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜に対して潤滑性に優れたゲル状の導電膜である。

【0014】

本発明の他の一態様は、集電体を兼ねる電池缶内に環状に成形された電極合剤が圧入されてなる筒形電池の前記電池缶であって、
内面から放射内方向に向かって層状に形成された複数の導電膜を有し、
前記複数の導電膜は、前記内面に接して形成される第１の導電膜と、放射内方向の表層側に形成される第２の導電膜とを含み、
前記第１の導電膜は、粉末状の炭素材料を付着させてなる乾燥した導電膜であり、
前記第２の導電膜は、前記第１の導電膜に対して潤滑性に優れた第２のゲル状の導電膜である。

【0015】

また、本発明の一態様には、集電体を兼ねる筒形の電池缶内に環状に成形された電極合剤が圧入されてなる筒形電池の製造方法も含まれており、当該製造方法は、
上方に開口する有底筒状の前記電池缶の内面に、粉末状の導電材料からなる第１の導電膜を付着させるステップと、
前記電池缶の内面に第２の導電膜の起源となる導電材料を、筒形の前記電池缶の軸周りに円環状に塗布する導電材料塗布ステップと、
前記導電材料塗布ステップに続いて、前記電極合剤を前記電池缶内に圧入する合剤圧入ステップと、
を含み、
前記合剤圧入ステップでは、前記電池缶に圧入されていく前記電極合剤の外周面によって、前記第２の導電膜の起源となる導電材料を、前記電池缶の内面に形成済みの他の導電膜の表層上で流動させながら、当該表層に塗布することで前記第２の導電膜を形成することとしている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、電極合剤を電池缶に圧入する際の電極合剤の破損や導電膜の剥離を抑止できる筒形電池、筒形電池用電池缶、および筒形電池の製造方法が提供される。その他の効果につては以下の記載で明らかにする。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】筒形電池の一例である円筒形アルカリ電池の構造を示す図である。

【図2】実施例に係る筒形電池の電池缶内面に形成された導電膜の構造を示す図である。

【図3】実施例に係る筒形電池の導電膜を構成するゲル状導電膜の形成手順を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明の実施例について、添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明に用いた図面において、同一又は類似の部分に同一の符号を付して重複する説明を省略することがある。ある図面において符号を付した部分について、不要であれば他の図面ではその部分に符号を付さない場合もある。

【0019】

本発明の実施例に係る筒形電池としてＬＲ６型のアルカリ電池を挙げる。実施例に係る筒形電池の基本的な構成や外観は、図１に示した一般的なアルカリ電池１と同様である。しかし、実施例に係る筒形電池（以下、「アルカリ電池１」と称することがある）は、電池缶２の内面２ｉに形成された導電膜１０の構造に特徴を有し、その製造過程において、電池缶２に正極合剤３を圧入する際の正極合剤３の破損を抑止できるとともに、正極合剤３と電池缶２の内面２ｉとの間の接触抵抗を低減させて優れた放電特性を有するものとなっている。

【0020】

図２に、アルカリ電池１の電池缶２の内面２ｉに形成された導電膜１０の構造を示した。なお、図２は、図１における円１００内の領域に対応している。図２に示したように、アルカリ電池１の電池缶２の内面２ｉには、当該内面２ｉから電池缶２の軸５０方向、すなわち電池缶２の放射内方に向かって層状に導電膜１０が形成されている。本実施例では、二層の導電膜１０が形成されており、電池缶２の内面２ｉに接する側に、従来のアルカリ電池１と同様に、粉末状の炭素材料を付着させてなる導電膜（以下、粉末状導電膜１０ａと称することがある）が形成され、正極合剤３の外周面３ｏに接する表層側（電池缶２の内方側）に、粉末状導電膜１０ａに対して潤滑性に優れた導電膜１０ｂが形成されている。本実施例では、ゲル状の状導電膜（以下、ゲル状導電膜１０ｂと言うことがある）が形成されている。なお、図２では、導電膜１０の構造が理解し易いように、電池缶２の厚さに対して導電膜（１０、１０ａ、１０ｂ）の厚さを誇張して示している。

【0021】

次に、本実施例のアルカリ電池１の特性を評価するために、導電膜１０の形成状態が異なる各種ＬＲ６型アルカリ電池をサンプルとして作製した。以下の表１に各サンプルにおける導電膜１０の形成状態を示した。

【0022】

【表1】

表１に示したように、サンプル１が実施例に係るアルカリ電池１であり、図２に示した二層構造の導電膜１０を有している。サンプル２は、従来のアルカリ電池１であり、電池缶２の内面２ｉに粉末状導電膜１０ａのみを形成したものである。サンプル３は、電池缶２の内面２ｉにゲル状導電膜１０ｂのみを形成したものであり、サンプル４は、電池缶２の内面２ｉに導電膜１０が形成されていないものである。

【0023】

なお、サンプル１、２における粉末状導電膜１０ａは、ともに同じ条件で形成されたものであり、導電体である粉末状の黒鉛と溶媒であるＭＥＫとを質量比５０：５０で混合した導電塗料を電池缶２の内面２ｉに噴霧して塗布した後、乾燥（溶媒を揮発）させることで形成したものである。なお、粉末状導電膜１０ａに含まれる導電体は、乾燥重量で５ｍｇ以上である。

【0024】

一方、サンプル１、３におけるゲル状導電膜１０ｂは、ともに同じ条件で形成されたものであり、黒鉛、ゲル化剤であるポリアクリル酸（ＰＡ）、電解液であるＫＯＨ、および希釈剤である水を、質量比で、それぞれ、６５％、１％、１２％、および２２％の割合で混合した導電材料（以下、ゲル状導電材料ということがある）からなる。なお、ゲル状導電膜１０ｂを形成するために、ゲル状導電材料を１０ｍｇ以上使用した。

【0025】

ゲル状導電膜１０ｂの形成方法としては、ゲル状導電材料を、刷毛などを用いて電池缶２の内面２ｉに塗布してもよいが、サンプル１、３では、ゲル状導電材料の粘性と流動性とを利用し、正極合剤３を電池缶２に圧入する工程と同時にゲル状導電膜１０ｂを形成している。図３にゲル状導電膜１０ｂの形成手順を示した。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、封口前の電池缶２の縦断面図を示しており、図３（Ｃ）は、図３（Ｂ）における円１０１内を拡大した図である。

【0026】

まず、図３（Ａ）に示すように、封口前の電池缶２の内面２ｉにおいて、組み立て後のアルカリ電池１の状態（図１参照）で、正極合剤３の外周面３ｏと対面する領域２０の上端位置３ｕにゲル状導電材料１０ｃをリング状に塗布する。次に、図３（Ｂ）にて太線矢印で示したように、正極合剤３を、電池缶２の開口端から下方に向けて圧入していく。それによって、例えば、サンプル３であれば、図３（Ｃ）に示したように、塗布したゲル状導電材料１０ｃが電池缶２の下方に向けて流動しながら電池缶２の内面２ｉに塗布されてゲル状導電膜１０ｂが形成される。サンプル１であれば、ゲル状導電材料１０ｃが電池缶２の内面２ｉに形成済みの粉末状導電膜１０ａの表層に塗布されてゲル状導電膜１０ｂが形成される。

【0027】

上述したような手順で導電膜１０が形成されたサンプル１～３と、導電膜１０を省略したサンプル４とについて、まず、製造過程で正極合剤３を電池缶２に圧入する際の摩擦特性として、正極合剤３の滑り性、正極合剤３の欠けや割れなどの破損の有無、および粉末状導電膜１０ａの剥がれの有無を調べた。以下の表２に、各サンプルにおける摩擦特性を示した。

【0028】

【表2】

表２では、従来のアルカリ電池１に対応するサンプル２における各種摩擦特性を基準とし、表中では、その基準を「△」で示した。また、表２において、滑り特性は、正極合剤３の電池缶２への圧入のし易さを示しており、サンプル２において、正極合剤３の圧入に要した圧力よりも低い圧力で圧入できた場合が「〇」で示され、圧入時に基準よりも高い圧力を要した場合が「×」で示されている。

【0029】

また、正極合剤３の破損については、サンプルごとに複数の個体(例えば、１００個など)を用意し、電池缶２内に、正極合剤３を圧入する際に正極合剤３が欠けたりひびが入ったりする不具合の頻度に応じて「△」、「〇」、「×」で示した。表中では、サンプル２における不具合の頻度を基準とし、不具合が発生するものの、頻度が基準以下となったサンプルを「△」で示した。また、全個体において不具合が発生しなかったサンプルを「〇」で示した。不具合が基準の個数よりも多いサンプルを「×」で示した。なお、正極合剤３の破損は、アルカリ電池１が備える三つの正極合剤３を全て圧入し終えるまでの間に不具合の有無があったかどうかを調べた。なお、正極合剤３の破損は、正極合剤３を電池缶２に圧入する際に目視で確認することができる。正極合剤３の割れはもちろん、正極合剤３の一部が欠けた場合でも、電池缶２内に落ちた正極合剤３の破片の有無を調べることで不具合の発生を確認することができる。

【0030】

また、表２において、粉末状導電膜１０ａの剥離は、サンプルごとに複数の個体を用意し、正極合剤３の破損と同様に、不具合が発生した個体数に応じて「△」、「○」「×」で示した。ゲル状導電膜１０ｂのみを有するサンプル３と、導電膜１０を持たないサンプル４については、評価の対象外なので、表中では、「－」で示した。なお、二個目の正極合剤３を圧入し終えた時点までに、圧入済みの正極合剤３の上方に粉末状導電膜１０ａの剥離が発生すれば、電池缶２の内面２ｉを観察することで、その剥離を目視で確認することができる。粉末状導電膜１０ａが剥離した箇所では、電池缶２の内面２ｉが露出する。二個目の正極合剤３を圧入した時点で粉末状同電電膜１０ａの剥離が確認できなかった個体については、三つ全ての正極合剤３を電池缶２に圧入した後に電池缶２を劈開することで、粉末状導電膜１０ａの剥離の有無を確認した。

【0031】

表２に示したように、正極合剤３の外周面３ｏにゲル状導電膜１０ｂが接する構造のサンプル１、３では、正極合剤３の滑り性が良好で、正極合剤３の破損も発生しなかった。また、二層構造の導電膜１０を有するサンプル１では、粉末状導電膜１０ａの剥離も発生しなかった。なお、電池缶２の内面２ｉに導電膜１０が形成されていないサンプル４では、電池缶２の内面２ｉに、ニッケルメッキなどからなる金属面が露出している。このサンプル４では、正極合剤３の滑り性が、従来のアルカリ電池１であるサンプル２よりも悪化し、正極合剤３も破損し易かった。したがって、このサンプル４の摩擦特性から、粉末状導電膜１０ａよりも金属面の方が、摩擦が大きいことが確認できた。

【0032】

以上により、少なくとも、インサイドアウト型の筒形電池１において、ゲル状導電膜１０ｂが、正極合剤３の外周面３ｏ側に接するように形成されていれば、正極合剤３の滑り性が良好になり、筒形電池１の生産性を向上させることができる。また、正極合剤３の破損も発生せず、歩留まりが向上する。

【0033】

次に、各サンプルの放電性能を、組み立て直後の初度特性と、組み立て後６０℃の温度で１００日間保存した後での保存後特性とで評価した。放電性能の評価には、正極合剤３を電池缶２に圧入する際に正極合剤３が破損せず、二個目の正極合剤３を圧入した時点で粉末状導電膜１０ａに剥離が発生しなかった個体を用いた。そして、各サンプルについて、初度特性と保存後特性のそれぞれに対して、個体を所定数（例えば、１０個）用意し、放電特性を、ＪＩＳ Ｃ８５１５：２０１７規格に準拠した放電試験を行うことで評価した。

【0034】

具体的には、放電性能を、異なる三つの放電モードによって所定の終止電圧に至るまでの時間によって評価した。三つの放電モードは、軽負荷放電性能、中負荷放電性能、および重負荷放電性能のそれぞれを評価するためのものであり、軽負荷放電性能は、終止電圧を０．８Ｖとして、３．９Ωの負荷を掛けて一日当たり１時間放電させる動作を繰り返す放電モードで評価した。中負荷放電性能は、終止電圧０．９Ｖとして、一日当たり２５０ｍＡの電流で１時間放電させる放電モードによって評価した。重負荷放電性能は、終止電圧を１．０５Ｖとして、１時間当たり、１５００ｍＷの電力を２秒間で放電させた後に６５０ｍＷの電力を２８秒間で放電させる交互放電動作を５分間、続いて放電を５５分間休止させるという周期を連続して繰り返す放電モードによって評価した。そして、各サンプルの放電性能は、各サンプルに属する個体の平均値で評価した。以下の表３に、各サンプルにおける放電性能を示した。

【0035】

【表3】

表３では、従来のアルカリ電池１に対応するサンプル２の初度特性を基準とし、この基準に対して±５％未満となった場合が「○」、５％以上改善された場合が「◎」、５％以上劣化した場合が「△」、そして放電動作自体が不可能であった場合が「×」で示されている。そして、表３に示したように、サンプル２の保存後特性は、軽負荷放電性能のみが初度特性を維持し、中負荷放電性能と重負荷放電性能が劣化した。

【0036】

一方、実施例に係るアルカリ電池１に対応するサンプル１では、初度特性では、軽負荷、中負荷、重負荷の全ての放電性能が改善され、保存後特性についても、軽負荷と中負荷での放電性能が改善され、重負荷放電性能もサンプル２の初度特性と同等であった。

【0037】

また、ゲル状導電膜１０ｂのみを有するサンプル３と、導電膜１０が設けられていないサンプル４では、初度特性において、軽負荷放電性能のみが基準を満たし、中負荷放電性能が劣化した。そして、初度特性における重負荷放電性能と、保存後特性の全ての放電性能とで放電不可能となった。

【0038】

以上より、ゲル状導電膜１０ｂは、粉末状導電膜１０ａに対して面抵抗率が高いことがわかった。それにも拘わらず、ゲル状導電膜１０ｂが粉末状導電膜１０ａと正極合剤３との層間に介在するサンプル１では、放電性能が粉末状導電膜１０ａのみのサンプル２と同等ではなく、明らかに向上している。

【0039】

サンプル１において放電性能が向上した理由としては、正極合剤３を電池缶２に圧入したときに、ゲル状導電膜１０ｂが粉末状導電膜１０ａを保護し、粉末状導電膜１０ａの剥離が抑止されたということが考えられる。しかし、サンプル１の放電性能が、サンプル２に対して大きく向上したことから、粉末状導電膜１０ａの剥離が抑止されたことだけがサンプル１における放電性能の向上の理由とは考え難い。

【0040】

ところで、正極合剤３の表面には、金型成形時に発生する微視的な凹部が多数存在することが知られており、二層構造の導電膜１０を有するサンプル１では、このような凹部にゲル状導電膜１０ｂが充填されたことで、放電性能が向上したと考えることができる。すなわち、サンプル１では、正極合剤３の外周面３ｏの全面と電池缶２の内面２ｉとが、二層の導電膜１０および電池缶２の内面２ｉの全ての層間で確実に密着し、上記凹部に起因して従来から発生していた接触抵抗の増加が抑止され、結果的にサンプル２に対して放電性能が向上したと考えることができる。もちろん、実施例に係るアルカリ電池１では、正極合剤３の外周面３ｏに微細な凸部があったとしても、流動性のあるゲル状導電膜１０ｂによって外周面３ｏが均されるため、正極合剤３の外周面３ｏの凸部に起因する放電性能の劣化も抑止できることが容易に予想される。

【0041】

一方、従来のアルカリ電池１に対応するサンプル２は、正極合剤３の外周面３ｏが、凹部のある状態で粉末状導電膜１０ａに接しているため、凹部のある箇所では、粉末状導電膜１０ａを構成する黒鉛などの導電粒子と正極合剤３の外周面３ｏとが接触できず、放電性能を改善することが難しかったと考えることができる。

【0042】

以上のように、実施例に係るアルカリ電池１は、電池缶２の内面２ｉに、当該内面２ｉから放射内方に向けって粉末状導電膜１０ａとゲル状導電膜１０ｂがこの順に形成されていることにより、その製造過程において、正極合剤３の圧入を容易にして生産性を向上させることができる。また、実施例に係るアルカリ電池１では、正極合剤３の圧入時に、ゲル状導電膜１０ｂを構成するゲル状導電材料１０ｃが潤滑剤として機能し、アルカリ電池１の内部抵抗の低減に最も寄与する粉末状導電膜１０ａの剥離が発生し難い。さらに、実施例に係るアルカリ電池１では、正極合剤３の外周面３ｏに存在する微少な凹部内にゲル状導電膜１０ｂが充填される。それによって、実施例に係るアルカリ電池１は、優れた放電性能を有するものとなっている。

【0043】

実施例に係るアルカリ電池１は、電池缶２の内面２ｉに形成された層状の導電膜１０において、潤滑性に優れたゲル状導電膜１０ｂが正極合剤３の外周面３ｏに接する側に形成されていたが、導電膜１０の表層側の導電膜１０ｂはゲル状でなくてもよい。表層側の導電膜１０ｂとしては、例えば、フラーレンなどの超微粒子からなる導電材料が、粉末状導電膜１０ａと同様にして膜状に形成されたものなどが考えられる。いずれにしても、粉末状導電膜１０ａに対して潤滑性に優れた導電膜１０ｂが層状の導電膜１０の表層側に形成されていればよい。それによって、正極合剤３を電池缶２に圧入する際の摩擦抵抗を低減させて、正極合剤３の破損や粉末状導電膜１０ａの剥離を抑止することができる。なお、超微粒子からなる導電膜１０ｂであれば、超微粒子が電極合剤３の外周面３ｏに存在する凹部に充填されて、電極合剤３と電池缶２の内面２ｉとの間における接触抵抗の増加を抑止できたと考えた方が
層状の導電膜１０は、二層でなくてもよく、電池缶２の内面２ｉに接する粉末状導電膜１０ａと、正極合剤３の外周面３ｏに接して粉末状導電膜１０ａよりも潤滑性に優れた導電膜１０ｂとを有していれば、導電膜１０は三層以上であってもよい。

【0044】

実施例に係る筒形電池１は、環状に圧縮成形された電極合剤が電池缶２の内面２ｉに接触して電池缶２が集電体として機能するものであれば、円筒形のアルカリ電池１に限らない。

【符号の説明】

【0045】

１ 筒形電池（アルカリ電池）、２ 電池缶（正極缶）、２ｉ 電池缶の内面、
３ 正極合剤、３ｏ 正極合剤の外周面、４ セパレーター、５ 負極ゲル、
６ 負極集電子、７ 負極端子板、８ 封口ガスケット、９ 正極端子、
１０ 導電膜、１０ａ 粉末状導電膜、
１０ｂ 潤滑性に優れた導電膜（ゲル状導電膜）、５０ 円筒軸

【図1】

【図2】

【図3】