Layer-built cell

A battery that can obtain a nominal voltage of 4.5 to 67.5 volts by connecting manganese dry batteries in series. Manganese dry batteries consist of a positive electrode mixture made of manganese dioxide, carbon powder, and electrolyte, a zinc negative electrode plate, and a separator. A conductive carbon film is applied to the back of the zinc negative electrode plate so that when the next manganese dry battery is stacked, it becomes the current collector for the positive electrode mixture, resulting in a structure in which multiple batteries are stacked. There are also types in which the positive electrode mixture is applied to the surface of a conductive graphite film, and zinc powder for the negative electrode is applied to the back by a printing method, and then bipolar electrodes are stacked on top of the film.

Developed in the United States in 1941, high-voltage batteries with many layers were used mainly to apply DC voltage to the anode and cathode of electron tubes. Later, as portable radios became transistorized, batteries with a nominal voltage of 6.0 to 9.0 volts began to be mass-produced. However, nowadays, power sources for portable radios and portable audio equipment have shifted to multiple round manganese dry batteries, alkaline dry batteries, nickel-cadmium storage batteries, nickel-metal hydride storage batteries, lithium-ion secondary batteries, etc., so the use of stacked dry batteries is limited to small electronic devices that require high voltage.

The JIS standard specifies 4.5 volt (3R12, etc.) and 6.0 volt (4R25X, etc.) nominal voltages made by stacking three or four round manganese dry batteries (shape code R), as well as 9.0 volt (6F22, etc.), 15.0 volt (10F15, etc.), 22.5 volt (15F15, etc.), 30.0 volt (20F20), and 67.5 volt (45F40) nominal voltages made by stacking six, 10, 15, 20, and 45 flat manganese dry batteries (shape code F). However, as standardization of dry batteries progresses worldwide, stacked dry batteries are being consolidated into the 6F22 type both in Japan and overseas.

In addition, there are stacked dry batteries using alkaline dry batteries, which are alkaline manganese batteries, such as the 9.0 volt 6LR61, which is compatible with the 6F22, and the 6.0 volt 4LR44, which uses alkaline button batteries.

[Mitsuru Asano]

"Electrochemical Society, Electrochemical Handbook (2000, Maruzen)" ▽ "Battery Handbook, Battery Handbook Editorial Committee (2001, Maruzen)"

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

マンガン乾電池の直列接続により4.5～67.5ボルトの公称電圧を得るようにした電池。マンガン乾電池は二酸化マンガンと炭素粉末、電解液を混練した正極合剤と亜鉛負極板およびセパレーターなどから構成されている。この亜鉛負極板の裏面に、導電性炭素膜を塗付してつぎのマンガン乾電池を重ねたとき、その正極合剤の集電板となるようにすることにより、複数個を積層させた構造のものである。また、導電性黒鉛膜の表面に正極合剤を、裏面に負極用の亜鉛粉を印刷法で塗付したものに、バイポーラ（双極性）電極を積層していく方式のものもある。

　1941年にアメリカで開発され、主として電子管の陽極と陰極へ直流電圧を印加（加えること）するため、積層数の多い高電圧のものが使用された。その後ポータブルラジオがトランジスタ式になるとともに公称電圧6.0～9.0ボルトのものが大量に生産されるようになった。しかし現在では、ポータブルラジオや携帯音響機器などの電源は、丸形のマンガン乾電池やアルカリ乾電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン二次電池などを複数個使用する方式となったため、積層乾電池の用途は小形で高電圧が必要な電子機器に限られている。

　JIS規格には、丸形マンガン乾電池（形状記号R）を3個および4個積層した公称電圧が4.5ボルトのもの（3R12など）と6.0ボルトのもの（4R25Xなど）があり、また平形マンガン乾電池（形状記号F）を6、10、15、20および45個積層した9.0ボルトのもの（6F22など）、15.0ボルトのもの（10F15など）、22.5ボルトのもの（15F15など）、30.0ボルトのもの（20F20）および67.5ボルトのもの（45F40）が規定されている。しかし乾電池の標準化が世界的に進み、積層乾電池としては国内、海外ともに6F22の形式のものに集約されてきている。

　なお、アルカリマンガン電池であるアルカリ乾電池を用いた積層乾電池として、6F22と互換性のある9.0ボルトの6LR61があり、またアルカリボタン電池を用いた6.0ボルトの4LR44が生産されている。

［浅野　満］

『電気化学会編『電気化学便覧』（2000・丸善）』▽『電池便覧編集委員会編『電池便覧』（2001・丸善）』

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例