[发明专利]扁平形碱性电池的电极罐的镀覆方法及其镀覆装置

说明书

技术领域

本发明涉及扁平形碱性电池的电极罐的镀覆方法及其镀覆装置。

背景技术

作为扁平形碱性电池的一个例子，用于手表等小型电子器件的扁平形碱性电池具有正极罐和负极罐，并且正极罐的开口端由负极罐以及介于二者之间的密封圈闭合。在负极罐中，于所述罐的开口端形成有沿外周面回折为U形断面的回折部和回折底部，并且所述罐由正极罐的开口端缘的内周面以及介于所述罐之间的密封圈夹住以被密封保持。

负极可包括以下层的三层覆层材料：含有镍的镍层(外表面层)、含有不锈钢的不锈钢层(金属层)和含有铜的集电体层，所述覆层材料被加工为杯状。

在正极罐中，容纳有正极。在负极罐中，负极与正极相向放置，其间具有隔板，所述负极包括不含有汞的锌或锌合金粉末作为负极活性物质，并注入碱性电解液。

负极可设计成使用锌或锌合金粉末经汞汞齐化所得的锌汞齐，其抑制锌或锌合金粉末生成氢气(H₂)，另外，还抑制集电体层因锌或锌合金粉末经由碱性电解液与负极罐的集电体层中的铜接触而生成氢气(H₂)。

这样的氢气生成反应是由锌或锌合金粉末溶解于碱性电解液中导致的，其中锌被氧化变为氧化锌。

反之，如上所述，使用经汞汞齐化的锌汞齐，可以抑制氢气的生成，从而在每种情况中都可以获得抑制电池膨胀的效果。

然而，近来考虑到环境问题时，即使在扁平形碱性电池中，也正在竭力避免使用汞，并且对避免汞的使用进行了很多研究。

为有效地抑制氢气的产生，提出了沉积被覆层的方法，所述被覆层含有比集电体的铜的氢过电压更高的金属锡。所述被覆层通过无电镀或电镀等沉积锡而形成。

此外，还提出了下述方法：负极罐的铜表面通过镀覆法全部沉积锡，然后在120℃～180℃对该罐进行2分钟或更长时间的热处理，由此形成镀锡厚度至少为30％的铜-锡扩散合金层。

在扁平形碱性电池中，不能完全防止氢气的产生。这是由以下问题所致：即，当负极罐通过压制成型时，来自模具等的杂质附着于负极罐的铜表面，或者在被覆层中产生针孔或龟裂等，由此使得集电体暴露，导致氢气的生成。因而，当将覆层材料用于负极罐时，由于所述罐通过压制制造，杂质附着于铜表面的可能性非常高。当杂质附着时，可能会引起被覆层中的缺陷，导致氢气的产生。

设置在负极罐上的被覆层极薄，一般为5μm以下，并通过电镀或无电镀等形成。因此，倾向于生成诸如针孔或龟裂等缺陷。结果，在被覆层中存在有针孔或龟裂等的情况中，氢气可能由该缺陷部位生成，导致容量存储下降、耐漏液性降低或电池罐膨胀等。

在通过对被覆层进行热处理而形成铜-锡扩散合金层的方法中，在扩散合金层生长时，由于热处理温度(120℃～180℃)低于锡的熔点，则作为氢气产生的主要原因，即在镀铜层中存在针孔或龟裂等时，不能修补镀锡层中该缺陷。

因此，可以认为在形成集电体层之前，将含有镍的镍层和含有不锈钢的不锈钢层的两层包覆材料压制为杯状，然后通过镀覆法形成集电体层和镀覆被覆层。

然而，由于镀覆必须仅仅在压制为杯状的负极罐的收容凹部内进行，各自具有小尺寸的负极罐不能有效地大量镀覆。

做出本发明以解决上述问题，本发明的目的是提供扁平形碱性电池的电极罐的镀覆方法，利用该方法可以仅在电极罐的收容凹部形成镀覆被覆层，镀覆液没有不必要的消耗，以及可以用少量的洗涤液洗涤电极罐的收容凹部。

本发明的另一目的是提供扁平形碱性电池的负极罐的镀覆方法，利用该方法可以仅在负极罐的收容凹部形成镀覆被覆层，镀覆液没有不必要的消耗、以及可以用少量的洗涤液洗涤负极罐的收容凹部，并提供其镀覆装置。

本发明的再一个目的是提供扁平形碱性电池的负极罐的蚀刻装置，利用该装置可以仅仅对各负极罐的收容凹部进行化学抛光，另外，可以实现蚀刻剂的消耗量的降低。

本发明的再一个目的是提供扁平形碱性电池的负极罐的表面改性装置，利用该装置可以仅仅对各负极罐的收容凹部进行表面改性，另外，可以实现表面改性液的消耗量的降低。

本发明的再一个目的是提供扁平形碱性电池的负极罐的洗涤装置，利用该装置可以仅仅对各负极罐的收容凹部进行洗涤，另外，可以实现表面洗涤液的消耗量的降低。

本发明的再一个目的是提供扁平形碱性电池的负极罐的干燥装置，利用该装置可以仅仅对各负极罐的收容凹部进行有效干燥。

发明内容