CH699064B1

CH699064B1 - Silberoxid-Batterie.

Info

Publication number: CH699064B1
Application number: CH00386/06A
Authority: CH
Inventors: Takahiro Fujisaki; Kenichi Sano
Original assignee: Hitachi Maxell
Priority date: 2005-03-10
Filing date: 2006-03-09
Publication date: 2010-01-15
Also published as: JP5213002B2; CN1832235A; JP2006252899A

Abstract

Die erfindungsgemässe Silberoxid-Batterie umfasst eine Positivelektrode (1), welche als das Aktivmaterial Silberoxid enthält, eine Negativelektrode (3), welche als das Aktivmaterial partikelartiges Zink oder partikelartige Zinklegierung enthält, und einen Separator (2), und ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des geschlossenen Kreises nach 1 Min. vom Entladeanfang unter Bedingungen einer Temperatur von 20 Grad C und einer Stromdichte von 50 mA/cm2 mehr als 1,35 V und vorzugsweise nach 10 Min. vom Entladeanfang mehr als 1,25 V beträgt. Dadurch kann eine Batterie bereitgestellt werden, die ein extrem ausgezeichnetes Leistungsverhalten bei schwerer Belastung aufweist.

Description

Hintergrund der Erfindung

1. Technisches Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft Silberoxid-Batterien, insbesondere Batterien, deren Leistungsverhalten bei schwerer Belastung ausgezeichnet ist.

2. Erläuterung des Standes der Technik

[0002] Als üblicher Verwendungszweck von Silberoxid-Batterien, für die Silberoxid als das Aktivmaterial der Positivelektrode verwendet wird, werden Uhren, Taschenrechner etc. genannt. Bei diesem Verwendungszweck werden sie unter relativ leichter Belastung, z.B. Stromdichten von ca. 10 bis 50 [micro]A/cm<2>verwendet, und es ist vorausgesetzt, dass sie meistens länger als ein Jahr verwendet werden. Das Merkmal der Silberoxid-Batterie, dass sie kompakt ist und hohe Kapazität hat, wird in solchem Verwendungszweck genützt.

[0003] Seit kurzem ist die Anwendung auf solchen Zweck untersucht worden, dass die Silberoxid-Batterie besonders unter schwerer Belastung kurzzeitig verwendet wird, nutzend das Merkmal, dass sie kompakt ist und hohe Kapazität aufweist. Als diese Verwendungszwecke werden medizinische Geräte (Instrument für Medizin) genannt.

[0004] Z.B. ist die Endoskopkamera des Kapsel-Typs vor kurzem entwickelt worden. Die Endoskopkamera dieses Typs wird durch den Mund geschluckt und nach der Beobachtung des Inneren des Körpers für eine bestimmte Zeit aus dem Körper freigesetzt und herausgenommen. Als Stromquelle für kleine medizinische Geräte wie solche Endoskopkamera des Kapsel-Typs ist die Anwendung der Silberoxid-Batterie untersucht worden.

[0005] Eine Silberoxid-Batterie, die in solchen medizinischen Geräten (z.B. Endoskopkamera des Kapsel-Typs) angewendet wird, muss die Eigenschaft aufweisen, dass sie für eine bestimmte Zeit, und zwar während das Gerät im Körper bleibt, unter schwerer Belastung verwendet werden kann. Z.B. geht die Endoskopkamera, die zur Beobachtung des Inneren der Speiseröhre verwendet wird, durch die Speiseröhre in äusserst kurzer Zeit (d.h. einige Sekunden bis einige Sekundendekaden) hindurch. Es ist trotzdem erforderlich, in diesem Zeitraum viele Fotos aufzunehmen. Deshalb muss die für dieses Gerät verwendete Silberoxid-Batterie kurzzeitig mit besonders grosser Stromdichte entladbar sein.

Das Niveau des für diese Silberoxid-Batterie erforderlichen Leistungsverhaltens bei schwerer Belastung liegt völlig anders als das für die herkömmliche Batterie erforderliche Leistungsverhalten bei Belastung.

[0006] Die bisher entwickelte Silberoxid-Batterie ist aber besonders auf die Eigenschaft der leichten Belastung und die Eigenschaft der Lagerung schwerpunktliegend konstruiert, da die relativ langzeitige Dauerverwendung vorausgesetzt ist. Wenn sie deshalb unter besonders schwerer Belastung einer Stromdichte wie z.B. von ca. 50 mA/cm<2> oder mehr beim oben beschriebenen medizinischen Gerät entladen wird, wird die Polarisation grösser und der grösste Teil der Kapazität der Batterie kann nicht entladen werden. Sie kann deshalb für einen solchen schweren Verwendungszweck nicht angewandt werden.

[0007] Übrigens sind seit langem verschiedene Versuche zur Verbesserung der Eigenschaft der Silberoxid-Batterie durchgeführt worden. Z.B. ist in der Patentveröffentlichungsnummer 1993-205 718 (Patentdokument 1) eine Technik zum Koexistieren der Eigenschaft der Spannung des geschlossenen Kreises und der Haltbarkeit der Kapazität durch die Verbesserung des zwischen der Positivelektrode und der Negativelektrode angeordneten Separators vorgeschlagen. Und für die Negativelektrode der Silberoxid-Batterie werden normalerweise Partikel aus Zink oder Zinklegierung verwendet. In der Veröffentlichungsnummer WO2001-512 284 (Patentdokument 2) ist eine Technik vorgeschlagen, dass die Eigenschaft der Batterie dadurch verbessert werden kann, dass bei dieser verwendeten Negativelektrode die Partikelgrösse der zinkhaltigen Partikel optimiert wird.

[0008] Die Technik in den oben genannten Patentdokumenten 1 und/oder 2 ist dementspechend effektiv, wenn das Entladen unter der herkömmlich gleicherweise leichten Belastung langzeitig gefordert wird. Das Aufrechthalten des Leistungsverhaltens bei schwerer Belastung, dessen Niveau für die Verwendung wie für oben genannte medizinische Geräte erforderlich ist, ist aber wesentlich unmöglich, auch wenn die Technik der Patentdokumente 1 und/oder 2 verwendet wird.

Zusammenfassung der Erfindung

[0009] Die Silberoxid-Batterie der Erfindung ist eine Batterie, die eine Positivelektrode, welche als das Aktivmaterial Silberoxid enthält, eine Negativelektrode, welche als das Aktivmaterial partikelartiges Zink oder partikelartige Zinklegierung enthält, und einen Separator aufweist, und dadurch gekennzeichnet ist, dass die Spannung des geschlossenen Kreises nach 1 Min. vom Entladeanfang unter Bedingungen einer Temperatur von 20 Grad C und einer Stromdichte von 50 mA/cm<2>1,35 V oder mehr beträgt.

[0010] Gemäss der Erfindung kann eine Silberoxid-Batterie bereitgestellt werden, die extrem gutes Leistungsverhalten bei schwerer Belastung aufweist. Die erfindungsgemässe Silberoxid-Batterie kann deshalb als Stromquelle für kleine medizinische Geräte, bei denen gutes Leistungsverhalten bei schwerer Belastung gefordert wird, optimal verwendet werden.

Kurze Erläuterung der Zeichnungen

[0011]
<tb>Fig. 1<sep>zeigt einen Teilschnitt, der ein Beispiel der erfindungsgemässen Silberoxid-Batterie partiell darstellt.

<tb>Fig. 2<sep>zeigt einen Teilschnitt, der ein anderes Beispiel der erfindungsgemässen Silberoxid-Batterie partiell darstellt.

<tb>Fig. 3<sep>zeigt ein Diagramm, das den Verlauf der Spannung des geschlossenen Kreises zu der Entladezeit bei der Bewertung des Leistungsverhaltens bei schwerer Belastung von der Silberoxid-Batterie gemäss der Ausführungsbeispiele 1 bis 5 und des Vergleichsbeispiels 1 darstellt.

Erläuterung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

[0012] Die erfindungsgemässe Silberoxid-Batterie weist ein extrem gutes Leistungsverhalten bei schwerer Belastung auf und kann sich auch unter Bedingungen einer hohen Stromdichte von z.B. 50 mA/cm<2> bei 20 Grad C entladen. Zudem weist sie eine hohe Spannung des geschlossenen Kreises von mehr als 1,35 V, vorzugsweise mehr als 1,40 V auf, auch nach 1 Min., nachdem das Entladen unter diesen Bedingungen angefangen wurde.

[0013] Wie oben beschrieben ist, wurde eine herkömmliche Silberoxid-Batterie mit dem Hauptaugenmerk auf das Leistungsverhalten bei leichter Belastung und der langzeitigen Dauerverwendung sowie der Lagerungsbeständigkeit entwickelt. Die Verwendung unter Bedingungen einer hohen Stromdichte wie von 50 mA/cm<2>war auch nicht beabsichtigt. Deswegen kann sich eine herkömmliche Silberoxid-Batterie gar nicht entladen, oder es kann nur eine extrem niedrige Spannung erreicht werden, wenn man versucht hätte, unter der Bedingung einer hohen Stromdichte zu entladen.

Der Erfinder et al. haben sich auf die Untersuchung dazu konzentriert, dass eine Silberoxid-Batterie, die durch die Kompaktheit und die hohe Kapazität gekennzeichnet ist, als Stromquelle der oben genannten medizinischen Geräte angewandt werden kann, und haben schliesslich die Silberoxid-Batterie, welche die oben genannte Eigenschaft aufweist, als die Erfindung entwickelt. Diese Silberoxid-Batterie kann kurzzeitig (z.B. innerhalb 1 Min.) schwer belastet werden und ermöglicht genügend auch die für die Anwendung erforderliche hohe Spannung.

[0014] Bei der erfindungsgemässen Silberoxid-Batterie beträgt vorzugsweise die Spannung des geschlossenen Kreises 10 Min. nach dem Beginnen des Entladens unter den Bedingungen von 20 Grad C und 50 mA/cm<2> mehr als 1,25 V, bevorzugt mehr als 1,30 V. Diese Silberoxid-Batterie kann wesentlich z.B. extrem kurzzeitig (z.B. innerhalb einer Min.) schwer belastet werden, und kann sich bei der Verwendung, welche eine hohe Spannung erfordert, noch genügend entladen, auch wenn das Entladen mit hoher Spannung über die vorgegebene Zeit gefordert wird. Diese Silberoxid-Batterie kann auch für solche Verwendung angewandt werden, dass das kurzzeitige Entladen bei hoher Spannung, wie für ungefähr 10 Min., gefordert wird, ausser der oben beschriebenen Verwendung, bei der das extrem kurzzeitige Entladen bei hoher Spannung wie innerhalb einer Min. gefordert wird.

[0015] Da die erfindungsgemässe Silberoxid-Batterie allerdings als das Aktivmaterial der Positivelektrode Silberoxid und als das Aktivmaterial der Negativelektrode Zink oder Zinklegierung verwendet, beträgt die obere Grenze der Spannung des geschlossenen Kreises nach 1 Min. und der Spannung des geschlossenen Kreises nach 10 Min. vom Entladeanfang unter den Bedingungen einer Temperatur von 20 Grad C und einer Stromdichte von 50 mA/cm<2> jeweils 1,50 V.

[0016] Die erfindungsgemässe Silberoxid-Batterie kann gemäss der nachfolgend beschriebenen Ausgestaltung geschafft werden.

[0017] Als die Positivelektrode der erfindungsgemässen Silberoxid-Batterie wird ein gemischtes Material für die Positivelektrode verwendet, das durch Pressformung von gemischtem Pulver von Silberoxid (primäres Silberoxid, sekundäres Silberoxid etc.) als Aktivmaterial für die Positivelektrode und einem Hilfsmittel für elektrische Leitfähigkeit, das aus kohlenhaltigem Material wie Kohlenstoff, Graphit usw. besteht, in eine ringartige Form gefertigt wird.

[0018] Das erfindungsgemäss für die Positivelektrode verwendete Silberoxid kann bevorzugt granulatartig sein. Das Silberoxid wird normalerweise in Form von feinem Pulver vom Durchmesser 0,1 bis 5 [micro]m geliefert. Wenn dieses Silberoxid durch Granulieren in Form von Granulat verwendet wird, verringert sich dadurch der Widerstand, dass das Hilfsmittel für elektrische Leitfähigkeit in der Positivelektrode optimal angeordnet werden kann, indem es als feines Pulver verwendet wird, und die Reaktivität der Positivelektrode kann verbessert werden, so dass das Leistungsverhalten der Silberoxid-Batterie bei schwerer Belastung erhöht werden kann.

[0019] Wenn das Silberoxid im Zustand eines feinen Pulvers verwendet wird, ist es zur Verringerung des Widerstands erforderlich, eine grosse Menge Hilfsmittel für elektrische Leitfähigkeit zuzusetzen. Die Schüttdichte des als Hilfsmittel für elektrische Leitfähigkeit verwendeten kohlenhaltigen Materials ist aber klein, so dass es schwer wird, die Füllmenge des Silberoxids als Aktivmaterial zu erhöhen, wenn eine grosse Menge Hilfsmittel zugesetzt wird. Im Gegenteil, wenn granulatartiges Silberoxid verwendet wird, kann die zu verwendende Menge des als Hilfsmittel für elektrische Leitfähigkeit zugesetzten kohlenhaltigen Materials z.B ungefähr um die Hälfte reduziert werden, und die Füllmenge des Silberoxids kann vermehrt werden, so dass sich die Leichtigkeit zum Füllen des Silberoxids erhöht.

Ausserdem ist die Formbarkeit des kohlenhaltigen Materials schlecht, dessen Schüttdichte klein ist. Durch die Reduzierung des kohlenhaltigen Materials aber wird die Formbarkeit der Positivelektrode erhöht und die Herstellung der Positivelektrode wird leichter. Ferner erhöht sich durch die hohe Fliessbarkeit des granulatartigen Silberoxids die Wägegenauigkeit und verringert sich die Abweichung der Zusammensetzung der Positivelektrode, so dass die einzelnen Eigenschaften bei der Massenherstellung der Positivelektrode (anschliessend Silberoxid-Batterien) stabilisiert werden.

[0020] Überdies z.B. verringert sich die Entladefähigkeit, da das primäre Silberoxid durch die folgende Reaktion mit dem kohlenhaltigen Material reduziert wird.
2Ag2O + C -> 4Ag + CO2

[0021] Durch Granulieren des Silberoxids aber kann die oben genannte Reaktion aufgehalten werden. Da die zugesetzte Menge des kohlenhaltigen Materials reduziert werden kann, wird die Reduktionsreaktion des Silberoxids zudem aufgehalten, so dass das Leistungsverhalten beim Entladen (besonders das Leistungsverhalten bei schwerer Belastung bei einer niedrigen Temperatur) verbessert wird.

[0022] Wenn das granulatartige Silberoxid für die erfindungsgemässe Positivelektrode verwendet wird, wird empfohlen, dass dessen durchschnittlicher Durchmesser bevorzugt grösser als 50 [micro]m, besonders bevorzugt grösser als 75 [micro]m, und bevorzugt kleiner als 500 [micro]m, besonders bevorzugt kleiner als 300 [micro]m. beträgt, und dass dessen Schüttdichte bevorzugt mehr als 1,5 g/cm<3>, besonders bevorzugt mehr als 1,8 g/cm<3>und bevorzugt weniger als 3,5 g/cm<3>, besonders bevorzugt weniger als 2,6 g/cm<3> beträgt. Mit dieser Art Silberoxid können sowohl die Reaktivität und Formbarkeit der Positivelektrode als auch die Leichtigkeit zum Füllen und Fliessbarkeit des Silberoxids verbessert werden, und das Leistungsverhalten der Batterie bei schwerer Belastung kann auch verbessert werden.

Der Durchmesser des granulatartigen Silberoxids in dieser Beschreibung bedeutet den durchschnittlichen Durchmesser, der dadurch berechnet wird, dass die Stückzahl der Partikel (n) und der Durchmesser (d) jedes Partikels mittels des Mikrotrack-Korngrössemessgeräts 9320-X100 (Produktbezeichnung) von der Firma Honeywell durch die Dispersion des Laserstrahls gemessen und berechnet wird. Die Schüttdichte des granulatartigen Silberoxids in der Beschreibung bedeutet zudem ein dadurch bestimmter Wert, dass nach dem gemäss der japanischen industriellen Norm (JIS) R 1628 festgelegten Verfahren zum Messen der Schüttdichte die bestimmte Menge granulatartiges Silberoxid in einen Behälter gefüllt und mit dem Messgerät der Schüttdichte gemessen wird.

[0023] Wenn der Gehalt des Hilfsmittels für die elektrische Leitfähigkeit in einer Positivelektrode zunimmt, erhöht sich die elektrische Leitfähigkeit, und die Eigenschaft des Entladens bei schwerer Belastung wird deswegen verbessert. Wenn der Gehalt des Hilfsmittels für elektrische Leitfähigkeit aber zu hoch ist, reduziert sich der Gehalt des Silberoxids als Aktivmaterial umgekehrt proportional zu der Erhöhung der Rate der elektrischen Leitfähigkeit, und die Entladekapazität der Batterie sinkt. Für die Zusammensetzung der Positivelektrode beträgt daher das Verhältnis des Hilfsmittels für die elektrische Leitfähigkeit zu 100 Massenteilen Silberoxid mehr als 1 Massenteil, bevorzugt mehr als 2 Massenteile und vorzugsweise weniger als 10 Massenteile.

Wenn für die Positivelektrode granulatartiges Silberoxid verwendet wird, beträgt das Verhältnis des Hilfsmittels für die elektrische Leitfähigkeit bevorzugt mehr als 0,5 Massenteile und weniger als 2 Massenteile.

[0024] Die Grösse der Positivelektrode nach der Pressformung kann der Grösse der Batterie entsprechen. Sie ist nicht begrenzt, aber vorzugweise beträgt z.B. der Durchmesser 6 bis 10 mm und die Dicke 0,3 bis 2 mm.

[0025] Die erfindungsgemässe Negativelektrode ist eine Negativelektrode, bei der das Aktivmaterial aus partikelartigem Zink oder partikelartiger Zinklegierung besteht. (Im Folgenden können die Partikel, aus dem das Aktivmaterial Zink oder Zinklegierung besteht, als "zinkhaltige Partikel" bezeichnet werden). Als Legierungskomponenten der Zinklegierung werden Zink, Zusatzmetall und unvermeidbare Unreinheiten genannt. Als Zusatzmetall können z.B. Quecksilber (z.B. 1 bis 5 Massen-% Gehalt), Indium (z.B. 50 bis 500 Massen-ppm Gehalt), Bismuth (z.B. 50 bis 500 Massen-ppm Gehalt), Aluminium (z.B. 1 bis 100 Massen-ppm Gehalt) usw. genannt werden. Die Negativelektrode kann eine einzige Art dieser Partikel aus Zink oder Zinklegierung enthalten oder kann zwei Arten oder mehr enthalten.

[0026] Allerdings besonders bevorzugt ist das Zink oder die Zinklegierung, das bzw. die zinkhaltige Partikel ausbildet, frei von Quecksilber oder Blei. Bei der Batterie, welche diese zinkhaltigen Partikel verwendet, kann die negative Wirkung auf den Menschenkörper minimal gehalten werden, auch wenn das Zink in der Batterie in den Menschenkörper austreten würde. Und die Verschmutzung der Umwelt durch den Abfall der Batterie kann auch verringert werden.

[0027] Übrigens werden die zinkhaltigen Partikel in der Batterie durch die Berührung mit dem Elektrolyt geätzt und Gas entsteht. Besonders wenn der Durchmesser der Partikel klein ist, wird diese Ätzreaktion markant. Aus dem Gesichtspunkt, die Entstehung von Gas durch diese Reaktion zu unterbinden, sind die zinkhaltigen Partikel bevorzugt als Zinklegierung ausgebildet, die Bismuth oder Indium um den oben beschriebenen Gehalt enthält. Weil sich die Ätzbeständigkeit des Zinks erhöht, wird die oben beschriebene Ätzreaktion deswegen aufgehalten und wird auch die Entstehung von Gas aufgehalten, wenn die Legierung Bismuth oder Indium enthält.

[0028] Übrigens sind die zinkhaltigen Partikel bevorzugt, deren Partikelgrösse kleiner ist. Je kleiner die Partikelgrösse ist, desto relativ grösser wird die spezifische Oberfläche, und das Leistungsverhalten bei schwerer Belastung wird durch Erhöhung der Reaktionsfähigkeit verbessert. In genaueren Worten sind Partikel mit einer Korngrösse bevorzugt, die durch ein Sieb von 200 Mesh hindurchtreten, und besonders bevorzugt Partikel mit einer Korngrösse, die durch ein Sieb von 330 Mesh hindurchtreten. Wenn die Korngrösse der in einer Negativelektrode enthaltenen zinkhaltigen Partikel aber zu klein ist, verschlechtert sich die Leichtigkeit der Behandlung. Die minimale Korngrösse der in einer Negativelektrode enthaltenen zinkhaltigen Partikel beträgt deswegen vorzugsweise ca. 1 [micro]m.

[0029] Die Negativelektrode ist vorzugsweise nicht-gelartig. Wie hierin verwendet bedeutet "nicht-gelartig", dass im Wesentlichen kein Mittel zur Gelierung (wie Makromolekül etc.), das in der bis jetzt bekannten gelartigen Elektrode verwendet wird, enthalten ist. In der Erfindung bedeutet der Begriff "im Wesentlichen kein Mittel zur Gelierung enthalten allerdings, dass eine solche Menge des Mittels enthalten sein kann, welche die Viskosität des Elektrolyts nicht beeinflusst, da es akzeptiert ist, soweit die Viskosität des in Nähe der zinkhaltigen Partikel bleibenden Elektrolyts nicht vergrössert wird.

Bei der Batterie, welche die aus zinkhaltigen Partikeln bestehende Negativelektrode aufweist, ist üblicherweise die Negativelektrode als gelartige Elektrode ausgebildet, die zinkhaltige Partikel in einem Gel, bestehend aus dem Elektrolyten und dem Mittel zur Gelierung, enthält. Bei der gelartigen Elektrode aber ist die Viskosität des in Nähe der zinkhaltigen Partikel bleibenden Elektrolyts wegen der Wirkung des Mittels zur Gelierung vergrössert, und die Bewegung des Elektrolyts und somit die Bewegung des Ions im Elektrolyt wird aufgehalten. Die Geschwindigkeit der Reaktion bei der Negativelektrode wird deswegen aufgehalten und die Verbesserung des Leistungsverhaltens bei schwerer Belastung wird vermutlich verhindert.

Deshalb kann das Leistungsverhalten bei schwerer Belastung dadurch erhöht werden, dass die Geschwindigkeit der Bewegung des Ions im Elektrolyt ohne eine Vergrösserung der Viskosität des in Nähe der zinkhaltigen Partikel liegenden Elektrolyts durch die Verwendung der nicht-gelartigen Negativelektrode hoch gehalten wird und die Geschwindigkeit der Reaktion erhöht wird. Die erfindungsgemässe Batterie kann zur Verwendung z.B. als Stromquelle von kleinen medizinischen Instrumenten wie der oben genannten Endoskopkamera des Kapsel-Typs es gefordert werden, klein zu sein. In diesem Fall wird das Volumen in der Batterie extrem klein und die Füllmenge der zinkhaltigen Partikel als Aktivmaterial wird bei der gelartigen Negativelektrode durch den Zusatz des Mittels zur Gelierung beschränkt.

Wenn die Negativelektrode aber nicht-gelartig ist, ist das Mittel zur Gelierung nicht erforderlich und das Verhältnis der zinkhaltigen Partikel in der Negativelektrode erhöht wird, und die Kapazität der Batterie kann auch erhöht werden.

[0030] Erfindungsgemäss beträgt der elektrische Widerstand des Separators vorzugsweise z.B. mehr als 5 m[Omega] . (2,54 cm)<2>und weniger als 30 m[Omega] . (2,54 cm)<2>, besonders bevorzugt weniger als 20 m[Omega] . (2,54 cm)<2>. Durch die Verwendung eines Separators, der einen solchen elektrischen Widerstand aufweist, kann das Leistungsverhalten der Batterie bei schwerer Belastung verbessert werden. Als konkrete Separatoren ist der Separator bevorzugt, der eine Zellophanfolie enthält. Der elektrische Widerstand der Zellophanfolie ist so klein, dass der oben beschriebene optimale Wert erfüllt wird, und sie kann somit zu der Verbesserung des Leistungsverhaltens der Batterie bei schwerer Belastung beitragen.

[0031] Der Separator kann nur mit der Zellophanfolie allein ausgebildet sein. Allerdings kann die Verwendung des nur mit der Zellophanfolie allein ausgebildeten Separators dadurch leicht zu einer Verringerung der Kapazität führen, dass die Reduktion des Ag-Ions vom Zellophan bei der Lagerung der Batterie durch Kontakt des Silberoxids mit dem Zellophan hervorgerufen wird. Ausserdem werden alle Reduktionsgruppen des Zellophans durch die oben beschriebene Reaktion in sehr kurzer Zeit verbraucht und das Selbstentladen geschieht durch die Bewegung des Ag-Ions zur Negativelektrode und die Reaktion mit dem Zink der Negativelektrode. Schliesslich kann ein Kurzschluss entstehen. Zum Aufhalten dieser Reaktion sollen Batterien nach der Montage der Batterie bis zur Verwendung vorzugsweise kühl gelagert werden.

[0032] Wenn ein Separator aber nur mit der Zellophanfolie allein ausgebildet ist, kann ein Schadenproblem bei der Montage der Batterie durch die schwache Festigkeit des Separators entstehen, ausserdem ein Problem der Verringerung der Kapazität durch die oben beschriebene Reduktion des Ag-Ions. Deshalb wird auch empfohlen, dass der Separator als Stapelkörper ausgebildet ist, der durch die Stapelung von der aus dem bestimmten Polymer bestehenden Pfropffolie und der Zellophanfolie hergestellt ist. Z.B. im oben beschriebenen Dokument 1 ist ein Separator vorgeschlagen, der als eine Dreifachschicht von Pfropffolie/Zellophanfolie/Pfropffolie ausgebildet ist.

Im Vergleich mit einem diese Ausgestaltung aufweisenden Separator kann ein Separator der Ausgestaltung mit zwei Schichten Pfropffolie/Zellophanfolie den elektrischen Widerstand verringern und das Leistungsverhalten der Batterie bei schwerer Belastung kann somit erhöht werden.

[0033] Das eine Pfropffolie ausbildende Pfropfpolymer weist eine solche Form auf, dass die (Meth)acrylsäure oder ein Derivat davon mit einem Polyolefin wie Polyethylen, Polypropylen usw., das ein Hauptpolymer ist, pfropfpolymerisiert wird. Es ist ausreichend, dass das Polymer eine solche Form aufweist, muss aber nicht unbedingt durch ein solches Verfahren hergestellt werden, wobei (Meth)acrylsäure oder ein Derivat davon mit einem Polyolefin pfropfpolymerisiert wird.

[0034] Die (Meth)acrylsäure oder deren Derivat, die das oben genannte Pfropfpolymer ausbildet, ist die mit der unten beschriebenen allgemeinen Formel bezeichnete Verbindung. In der allgemeinen Formel bedeutet R<1> H oder CH3, und R<2>H oder einen hydrophilen Rest wie NH4, Na, K, Rb, Cs etc.

[0035] Bei der oben beschriebenen Pfropf- oder Zellophanfolie weist das diese Folie ausbildende Polymer selbst die Funktion auf, den Elektrolyt zu absorbieren und das Ion durchgehen zu lassen. Deswegen enthält der mit dieser Folie ausgebildete Separator im Wesentlichen keine hohle Poren. Allerdings bedeuten hierin der Begriff "im Wesentlichen", dass keine aktiv gebildeten hohlen Poren enthalten werden, ausser den bei der Herstellung der Folie unvermeidlich entstandenen Poren. Selbstverständlich enthält der Separator, der nur aus der oben beschriebenen Zellophanfolie alleine ausgebildet ist, im Wesentlichen keine hohlen Poren.

[0036] Bei einem Separator, der aus einem Stapelkörper von einer Pfropf- und einer Zellophanfolie besteht, dient die Zellophanfolie zur Reduktion des durch die Pfropffolie durchgehenden Ag-Ions, und die Pfropffolie dient zum Aufhalten der unnötigen Oxidation der Zellophanfolie oder zur Vermeidung der Beschädigung des Separators bei der Montage, da deren Permeabilität des Ions ausgezeichnet ist und deren Festigkeit stark ist.

[0037] Die Pfropffolie ist bevorzugt, deren elektrischer Widerstand weniger als 25 m[Omega] . (2,54 cm)<2>, besonders weniger als 15 m[Omega] . (2,54 cm)<2> beträgt. Wenn der elektrische Widerstand zu gross ist, kann die Verbesserungswirkung des Leistungsverhaltens bei schwerer Belastung bei Silberoxid-Batterien geringer sein. Übrigens kann bei einer Batterie, die nur mit der Zellophanfolie alleine ausgebildet ist, eine Kapazitätssenkung bei Lagerung leicht auftreten. Durch die Ausbildung des Separators mit dem Stapelkörper von Pfropf- und Zellophanfolie kann aber die Kapazitätssenkung bei Lagerung einigermassen aufgehalten werden. Zum Erreichen dieser Wirkung beträgt der elektrische Widerstand der Pfropffolie vorzugsweise z.B. mehr als 5 m[Omega] . (2,54 cm)<2>, bevorzugt mehr als 10 m[Omega] . (2,54 cm)<2>.

Der in der Beschreibung genannte elektrische Widerstand des Separators und der Pfropffolie bedeutet der durch das folgende Verfahren (1 kHz) von wechselstromiger Potentialabsenkung gemessenen Wert. Nämlich beim Verfahren (1 kHz) von wechselstromiger Potentialabsenkung wird bei Raumtemperatur von 20 bis 25 Grad C eine Folie in 40%ige wässrige KOH-Lösung (spezifisches Gewicht: 1,400+-0,005) von 25 +-1 Grad C eingetaucht und nach 5 bis 15 Stunden herausgenommen, und deren elektrischer Widerstand wird gemessen.

[0038] Das Pfropfpolymer, das die oben beschriebene Pfropffolie ausbildet, ist bevorzugt, dessen von der unten beschriebenen Formel (1) definierte Pfropf-Rate mehr als 160% beträgt. Da die Pfropf-Rate des Pfropfpolymers und der elektrische Widerstand der Pfropffolie eine Wechselwirkung haben, kann der elektrische Widerstand der Pfropffolie durch die Verwendung des Pfropfpolymers, dessen Pfropf Rate der oben beschriebene Wert ist, so kontrolliert werden, dass dessen Wert um den oben beschriebenen Bereich liegt.
Pfropf-Rate (%) = 100 * (A-B)/B (1)

[0039] Hierbei in der oben beschriebenen Formel (1) bedeutet A die Masse des Pfropfpolymers (g) und B die Masse des Hauptpolymers im Pfropfpolymer (g).

[0040] "B (Masse des Hauptpolymers im Pfropfpolymer)" in der oberen Formel (1) kann dadurch leicht bestimmt werden, indem die Masse des zur Pfropfpolymerisierung verwendeten Hauptpolymers vorher gemessen wird, wenn das Pfropfpolymer z.B. dadurch hergestellt wird, dass die (Meth)acrylsäure oder deren Derivat mit einem Polyolefin, das ein Hauptpolymer ist, pfropfpolymerisiert wird. Der Fall, dass die Pfropf-Rate beim oben beschriebenen Pfropfpolymer 100% übersteigen kann, beruht darauf, dass das zur Polymerisierung verwendete Pfropfmonomer [(Meth)acrylsäure oder deren Derivat] miteinander polymerisieren kann und das Pfropfmolekül eine lange Kette bilden kann. Die obere Grenze der Pfropf-Rate des Pfropfpolymers, die von der oben beschriebenen Formel (1) definiert wird, beträgt vorzugsweise 400%.

[0041] Beim Separator, der nur mit der Zellophanfolie allein ausgebildet ist, beträgt die Dicke der Folie bevorzugt z.B. über 15 [micro]m und unter 40 [micro]m, besonders bevorzugt unter 30 [micro]m. Und beim Separator, der mit dem Stapelkörper von Pfropf- und Zellophanfolie ausgebildet ist, beträgt die gesamte Dicke der Pfropf- und Zellophanfolie bevorzugt z.B. über 30 [micro]m, besonders bevorzugt über 40 [micro]m und unter 70 [micro]m, besonders bevorzugt unter 60 [micro]m. Wenn die Dicke zu dünn ist, kann sich die Festigkeit verringern und Probleme bei der Herstellung können entstehen. Anderseits, wenn die Dicke zu dick ist, vergrössert sich das in einer Batterie vom Separator besetzte Volumen und die in der Positivelektrode und/oder Negativelektrode enthaltbare Menge des Aktivmaterials wird weniger.

[0042] Beim Separator, der mit dem Stapelkörper aus Pfropf- und Zellophanfolie ausgebildet ist, beträgt die Dicke der Pfropffolie bevorzugt z.B. über 15 [micro]m, besonders bevorzugt über 25 [micro]m und unter 30 [micro]m. Durch die Verwendung der Pfropffolie dieser Dicke kann sich das Leistungsverhalten der Silberoxid-Batterie bei schwerer Belastung erhöhen, und deren Eigenschaft zur Lagerung kann auch verbessert werden.

[0043] Als Stapelkörper von der Pfropf- und Zellophanfolie zur Ausbildung des Separators werden die Produkte z.B. genannt, die von der Firma Yuasa Membrane System AG mit Produktbezeichnung von "YG9132", "YG9122" oder "TG2152" auf den Markt gebracht sind.

[0044] Bei der Silberoxid-Batterie der Erfindung wird alkalische Wasserlösung als Elektrolyt verwendet. Als Alkali wird das Hydroxid des Alkalimetalls (Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Lithiumhydroxid usw.) geeignet verwendet. Nur eine Art alleine oder gleichzeitig zwei oder mehr Hydroxide des Alkalimetalls können verwendet werden. Von den oben beschriebenen ist Kaliumhydroxid besonders bevorzugt. In Bezug auf die Konzentration des Elektrolyts, z.B. bei einer wässrigen Lösung von Kaliumhydroxid, ist das Kaliumhydroxid vorzugsweise zu mehr als 28 Massen-%, bevorzugt mehr als 30 Massen-%, besonders bevorzugt 32 Massen-% und weniger als 36 Massen-%, bevorzugt 35 Massen-% enthalten. Wenn die Konzentration des Elektrolyts niedriger als der oben beschriebene Bereich ist, ist die Leitfähigkeit des Ions hoch und die Spannung des geschlossenen Kreises am Anfang wird verbessert.

Mit dem Verlauf des Entladens aber kann die Spannungssenkung wegen der Verringerung des Ions des Hydroxids schnell entstehen und die entladbare Zeit kann reduziert werden. Anderseits, wenn die Konzentration des Elektrolyts höher als der oben beschriebene Bereich ist, ist die entladbare Zeit länger und Leckage passiert wegen der hohen Viskosität des Elektrolyts seltener, die Spannung des geschlossenen Kreises am Anfang kann aber sinken. Die Kontrolle der Konzentration des Elektrolyts innerhalb dieses Bereichs ermöglicht deshalb die Herstellung eines Elektrolyts mit hervorragender elektrischer Leitfähigkeit.

[0045] Ausser den oben beschriebenen Komponenten können dem Elektrolyten verschiedene Additive der bekannten Art nach Bedarf innerhalb des der Wirkung der Erfindung nicht schadenden Bereichs zugesetzt werden. Z.B. zwecks der Vermeidung des Ätzens (der Oxidation) der für die Negativelektrode der Silberoxid-Batterie verwendeten zinkhaltigen Partikel und der Verbesserung der Lagerungseigenschaft der Batterie kann Zinkoxid vorzugsweise zugesetzt werden. Wenn Zinkoxid aber zugesetzt wird, reduziert sich die elektrische Leitfähigkeit des Elektrolyts, und der Verbesserungseffekt des Leistungsverhaltens der Batterie bei schwerer Belastung kann sich verringern. Deshalb beträgt die Zusatzmenge an Zinkoxid vorzugsweise mehr als 0,1 Massen-% und weniger als 10 Massen-%, bevorzugt weniger als 5 Massen-%.

[0046] Die Ausgestaltung der erfindungsgemässen Silberoxid-Batterie und andere Komponenten werden anhand der Fig. 1 erläutert. Fig. 1zeigt einen Teilschnitt, der ein Beispiel der erfindungsgemässen Silberoxid-Batterie darstellt, und in Fig. 1 ist eine münzförmige Batterie dargestellt. In Fig. 1 sind eine Positivelektrode 1, ein Separator 2, eine Negativelektrode 3, eine Positivelektrodendose 4, eine Negativelektrodenendplatte 5 und eine ringförmige Dichtung 6 gezeigt. In der Silberoxid-Batterie nach Fig. 1 ist aber der Elektrolyt nicht eingefüllt (nicht dargestellt). Allerdings wird in der Batterieindustrie eine flache Batterie, deren Durchmesser grösser ist als deren Höhe, als münzförmige Batterie oder knopfförmige Batterie bezeichnet. Es gibt aber keinen klaren Unterschied zwischen der münzförmigen und knopfförmigen Batterie.

Die in Fig. 1dargestellte münzförmige Batterie schliesst deshalb eine als knopfförmige Batterie bezeichnete Batterie nicht aus, sondern solche als knopfförmige Batterie bezeichnete Batterie ist auch in den Bereich der münzförmigen Batterie eingeschlossen.

[0047] Bei der Silberoxid-Batterie nach Fig. 1sitzt die eine Negativelektrode 3 einschliessende Negativelektrodenendplatte 5 über einer im Schnitt L-buchstabenförmigen ringförmigen Dichtung 6 auf der Öffnung der eine Positivelektrode 1 und einen Separator 2 einschliessenden Positivelektrodendose 4. Der Rand der Positivelektrodendose 4 ist nach innen stark verformt, die Öffnung der Positivelektrodendose 4 ist dadurch verschlossen, dass die ringförmige Dichtung 6 die Negativelektrodenendplatte 5 berührt, und das Innere der Batterie ist somit dichtschliessend ausgebildet.

Bei einer Silberoxid-Batterie nach Fig. 1 sind nämlich die krafterzeugenden Elemente einschliesslich einer Positivelektrode 1, einer Negativelektrode 3 und eines Separators 2 in einem Raum (dem dichtgeschlossenen Raum) eingelegt, der aus der Positivelektrodendose 4, der Negativelektrodenendplatte 5 und der ringförmigen Dichtung 6 gebildet ist. Wie oben beschrieben, ist die Positivelektrode 1 ein geformter Körper, bestehend aus dem gemischten Material für die Positivelektrode, enthaltend Silberoxid (vorzugsweise granulatartiges Silberoxid) als Aktivmaterial und Leithilfsmittel. Zudem ist der Zustand der Negativelektrode 3 bevorzugt so, dass die zinkhaltigen Partikel partikelartig bleiben.

[0048] Für eine Positivelektrode 4 kann z.B. vernickeltes Eisen verwendet werden. Wenn aber eine Anwendung in medizinischen Geräten berücksichtigt wird, in denen die Silberoxid-Batterie der Erfindung hauptsächlich verwendet wird, ist die Verwendung einer Ferrolegierung bevorzugt, deren Chromgehalt mehr als 23 Massen-% beträgt (z.B. rostfreier Stahl mit einem Chromgehalt von mehr als 23 Massen-%, beispielsweise SUS329J1 etc.). Bei der Ferrolegierung solchen Chromgehalts kann die Öffnung der Batterie fest und sicher verschlossen werden und die Leckage des inneren alkalischen Elektrolyts deswegen verhindert werden. Zudem kann die Ätzbeständigkeit erhöht werden. Auch wenn z.B. Körperflüssigkeit im Menschenkörper mit der Batterie in Kontakt kommt, kann eine schädliche Wirkung für den Menschenkörper deshalb aufgehalten werden.

Ausserdem ist bei der Ferrolegierung, deren Chromgehalt oberhalb des oben beschriebenen unteren Werts liegt, der Transport der Positivelektrodendose mittels Magnetes bei der Herstellung der Batterie möglich. Dies wird deshalb auch unter dem Gesichtspunkt der Herstellung der Batterie empfohlen. Allerdings beträgt die obere Grenze des Chromgehalts der Ferrolegierung, die für die Positivelektrodendose verwendet wird, vorzugsweise 30 Massen-%.

[0049] In Bezug auf die Negativelektrodenendplatte 5 ist optimal, dass die die Negativelektrode 3 berührende Fläche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung wie Messing ausgebildet ist, ihr Körper durch rostfreien Stahl ausgebildet ist, und die Aussenseite, nämlich die abgewandte Seite der die Negativelektrode 3 berührenden Fläche aus Nickel ausgebildet ist. Der Grund, dass bei der Negativelektrodenendplatte 5 die die Negativelektrode 3 berührende Fläche durch Kupfer oder eine Kupferlegierung ausgebildet ist, liegt darin, dass die Bildung der lokalen Batterie mit dem Zink unterbunden wird. Es ist aber nicht unbedingt erforderlich, den Körper aus rostfreiem Stahl auszubilden oder die Aussenseite durch Nickel auszubilden. Diese können auch durch andere Materialien ausgebildet sein.

Die die Negativelektrode 3 berührende Fläche muss auch nicht aus Kupfer oder einer Kupferlegierung ausgebildet sein, wenn das verwendete Material mit dem Zink keine lokale Batterie bildet. Zudem wird eine ringförmige Dichtung 6 empfohlen, deren Rohmaterial z.B. Nylon 66 etc. ist.

[0050] Fig. 2 zeigt einen Teilschnitt, der ein anderes Beispiel der erfindungsgemässen Silberoxid-Batterie darstellt. Die Batterie gemäss Fig. 2 ist gleich wie die gemäss Fig. 1, ausser dass eine Halteschicht 7 des Elektrolyts auf der Seite der Negativelektrode 3 des Separators 2 vorgesehen ist, wobei ansonsten gleiche Bezugszeichen gleiche Komponenten darstellen, und deren Erläuterung weggelassen wird. Diese Halteschicht 7 des Elektrolyts ist ein Element zur weiteren Erhöhung der Effektivität der Krafterzeugung durch das Halten des Elektrolyts, und Mischpapier von Vinylon und Rayon, das z.B. in einem Separator der herkömmlich bekannten Batterie verwendet wird, kann verwendet werden.

[0051] Folgend wird die Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert. Allerdings begrenzen die unten beschriebenen Ausführungsbeispiele die Erfindung nicht, und alle Änderungen oder Modifikationen, die innerhalb des Bereichs der oben- und untengeschriebenen Sinne liegen, werden vom Umfang des technischen Bereichs der Erfindung umfasst.

(Ausführungsbeispiel 1)

[0052] Nachdem das primäre Silberoxid (Ag2O) als Aktivmaterial der Positivelektrode alleine pressgeformt wurde, wurde durch Zerbrechen dieses pressgeformten Teils und die Sortierung mit dem Sieb das granulatartige primäre Silberoxid mit einer durchschnittlichen Partikelgrösse von 150 [micro]m und einer Schüttdichte 2,0 g/cm<3> vorbereitet. Das gemischte Material für eine Positivelektrode wurde dadurch gefertigt, dass in dieses granulatartige primäre Silberoxid schuppenartiger Graphit als elektrisches Leithilfsmittel mit dem Verhältnis 2 Massen-Teile zu 100 Massen-Teilen des primären Silberoxids zugesetzt und gemischt wurde.

Die Positivelektrode wurde dadurch hergestellt, dass dieses gemischte Material für die Positivelektrode in eine Scheibenform mit einem Durchmesser von 7 mm und einer Höhe von 0,5 mm mit einer Fülldichte von 6 g/cm<3> pressgeformt wurde, und ein Teil des alkalischen Elektrolyts in die Scheibe enthalten.

[0053] Für eine Negativelektrode wurden Partikel von 0,03 g einer Zinklegierung verwendet, wobei die Partikel durch ein Sieb von 200 Mesh hindurchtreten und durch ein Sieb von 330 Mesh mit dem Verhältnis 95 Massen-% zu aller Partikelzahl der Zinklegierung hindurchtreten. Diese Partikel der Zinklegierung waren durch eine solche Zinklegierung ausgebildet, die Aluminium zu 5 Massen-ppm, Bismuth zu 400 Massen-ppm und Indium zu 500 Massen-ppm enthielt.

[0054] Als alkalischer Elektrolyt wurde eine wässrige Lösung von Kaliumhydroxid von 33 Massen-% verwendet, in die Zinkoxid in einer Menge von 4 Massen-% gelöst wurde. Die Positivelektrodendose wurde durch die Verwendung von SUS319J1 (Chromgehalt 23 Massen-%) gefertigt. Zudem wurde die Negativelektrodenendplatte durch die Verwendung von Kupfer-Rostfreistahl-Nickel-Cladplatte gefertigt. Ausserdem wurde die Zellophanfolie von der Dicke 20 [micro]m für den Separator verwendet. Der elektrische Widerstand dieses Separators betrug 10 m[Omega] . (2,54 cm)<2>. Ferner wurde das Mischpapier von Vinylon und Rayon von der Dicke 200 [micro]m als Halteschicht des Elektrolyts verwendet. Der Separator und die Halteschicht des Elektrolyts wurden in eine Scheibe mit einem Durchmesser von 7,5 mm pressgezogen und verwendet.

[0055] Eine oben beschriebene Positivelektrode, eine Negativelektrode, ein alkalischer Elektrolyt, eine Positivelektrodendose, eine Negativelektrodenendplatte, ein Separator und eine Halteschicht für den Elektrolyten wurden verwendet, zudem wurde eine ringförmige Dichtung aus Nylon 66 verwendet; damit wurde eine münzförmige Silberoxid-Batterie mit einem Durchmesser von 7,9 mm und einer Dicke von 2,1 mm in der gleichen Ausgestaltung wie in Fig. 2gefertigt.

(Ausführungsbeispiel 2)

[0056] Ausser der Änderung der Konzentration der wässrigen Lösung von Kaliumhydroxid, die als alkalischer Elektrolyt verwendet wird, auf 30 Massen-%, wurde die Silberoxid-Batterie gleich wie in Ausführungsbeispiel 1 gefertigt.

(Ausführungsbeispiel 3)

[0057] Ausser der Änderung der Konzentration der wässrigen Lösung von Kaliumhydroxid, die als alkalischer Elektrolyt verwendet wird, auf 36 Massen-%, wurde die Silberoxid-Batterie gleich wie in Ausführungsbeispiel 1 gefertigt.

(Ausführungsbeispiel 4)

[0058] Ausser der Änderung der Partikel der Zinklegierung, die für die Negativelektrode verwendet werden, durch Partikel, die alle durch ein Sieb von 200 Mesh hindurchtreten und durch ein Sieb von 330 Mesh alle nicht durchtreten, wurde die Silberoxid-Batterie gleich wie in Ausführungsbeispiel 1 gefertigt.

(Ausführungsbeispiel 5)

[0059] Ausser der Änderung zu einem Separator aus einer Zellophanfolie einer Dicke von 15 [micro]m und einer Pfropffolie mit einer Dicke von 15 [micro]m wurde die Silberoxid-Batterie gleich wie in Ausführungsbeispiel 1 gefertigt. Der elektrische Widerstand dieses Separators betrug 45 m[Omega] . (2,54 cm)<2>.

(Vergleichsbeispiel 1)

[0060] Ausser dass die für die Negativelektrode verwendeten Partikel der Zinklegierung durch Partikel ersetzt wurden, die durch ein Sieb von 60 Mesh alle hindurchtreten and durch ein Sieb von 120 Mesh alle nicht hindurchtreten, und der Separator zu einem Stapelkörper aus Zellophanfolie mit einer Dicke von 15 [micro]m und Pfropffolie mit einer Dicke von 30 [micro]m geändert wurde, wurde die Silberoxid-Batterie gleich wie in Ausführungsbeispiel 1 gefertigt. Der elektrische Widerstand dieses Separators betrug 90 m[Omega] . (2,54 cm)<2>.

[0061] Die Ausgestaltung jeder Batterie nach den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen 1 bis 5 und dem Vergleichsbeispiel 1 ist in der Tabelle 1 gezeigt.

(Tabelle 1)

[0062]
<tb><sep>Separator<sep><sep>Partikelform <sep>Konzentration

<tb><sep>Material<sep>Elek. Widerstand
[m[Omega] . (2,54 cm)<2>]<sep>der Zinklegierung der
Negativelektrode<sep>von Kaliumhydroxid im
Elektrolyt (Massen-%)

<tb>Ausf. 1<sep>Zellophanfolie<sep>10<sep>200 Mesh alle hindurchtretbar und 330 Mesh 95% hindurchtretbar<sep>33

<tb>Ausf. 2<sep>Zellophanfolie<sep>10<sep>200 Mesh alle hindurchtretbar und 330 Mesh 95% hindurchtretbar<sep>30

<tb>Ausf. 3<sep>Zellophanfolie<sep>10<sep>200 Mesh alle hindurchtretbar und 330 Mesh 95% hindurchtretbar<sep>36

<tb>Ausf. 4<sep>Zellophanfolie<sep>10<sep>200 Mesh alle hindurchtretbar und 330 Mesh alle nicht hindurchtretbar<sep>33

<tb>Ausf. 5<sep>Zellophanfolie Pfropffolie<sep>45<sep>200 Mesh alle hindurchtretbar und 330 Mesh 95% hindurchtretbar<sep>33

<tb>Verg. 1<sep>Zellophanfolie Pfropffolie<sep>90<sep>60 Mesh alle hindurchtretbar und 120 Mesh alle nicht hindurchtretbar<sep>33

[0063] Anschliessend wurde von den Batterien der Ausführungsbeispiele 1 bis 5 und des Vergleichsbeispiels 1 die folgende Bewertung des Leistungsverhaltens bei schwerer Belastung durchgeführt. Nämlich wurde jede Batterie mit der Stromdichte von 50 mA/cm<2>bei 20 Grad C entladen und der Verlauf der Spannung des geschlossenen Kreises in Abhängigkeit von der Entladezeit gemessen. Das Ergebnis wird in Fig. 3 gezeigt, und der Spannungswert des geschlossenen Kreises für bestimmte Entladezeiten vom Entladeanfang wird in Tabelle 2 gezeigt.

(Tabelle 2)

[0064]
<tb><sep>Spannung des <sep>geschlossenen<sep>Kreises (V)

<tb><sep>Nach 1 Min.<sep>Nach 5 Min.<sep>Nach 10 Min.

<tb>Ausführungsbeispiel 1<sep>1,42<sep>1,38<sep>1,35

<tb>Ausführungsbeispiel 2<sep>1,45<sep>1,37<sep>1,30

<tb>Ausführungsbeispiel 3<sep>1,40<sep>1,35<sep>1,29

<tb>Ausführungsbeispiel 4<sep>1,37<sep>1,30<sep>unter 1,0

<tb>Ausführungsbeispiel 5<sep>1,39<sep>1,32<sep>unter 1,0

<tb>Vergleichsbeispiel 1<sep>1,21<sep>1,07<sep>unter 1,0

[0065] Es ist aus Tabelle 2 und Fig. 3ersichtlich, dass bei den Batterien nach den Ausführungsbeispielen 1 bis 5 die Spannung des geschlossenen Kreises für 1 Min. nach dem Entladeanfang höher ist und deshalb Batterien bereitgestellt werden, die eine ausgezeichnete Entladeeigenschaft bei schwerer Belastung aufweisen. Zudem ist die Spannung des geschlossenen Kreises bei der Silberoxid-Batterie gemäss des Ausführungsbeispiels 1 nach 10 Min. höher als die der Batterie gemäss des Ausführungsbeispiels 4, in der eine grössere Partikelgrösse der Zinklegierung der Negativelektrode verwendet wird. Und die Entladedauer bei schwerer Belastung ist länger. Dadurch können auch die hinsichtlich der Entladeeigenschaft bei schwerer Belastung weiter ausgezeichneten Batterien bereitgestellt werden.

Zudem ist die Spannung des geschlossenen Kreises bei der Silberoxid-Batterie gemäss dem Ausführungsbeispiel 1 nach 10 Min. höher als die der Silberoxid-Batterie gemäss den Ausführungsbeispiel 5, in der ein Separator mit höherem elektrischem Widerstand verwendet wird, und die Entladedauer bei schwerer Belastung ist länger. Dadurch können weiter die hinsichtlich der Entladeeigenschaft bei schwerer Belastung ausgezeichneten Batterien bereitgestellt werden.

Claims

1. Silberoxid-Batterie, die eine Positivelektrode, welche als das Aktivmaterial Silberoxid enthält, eine Negativelektrode, welche als das Aktivmaterial partikelartiges Zink oder partikelartige Zinklegierung enthält, und einen Separator umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das partikelartige Zink oder die partikelartige Zinklegierung eine Korngrösse von bis zu 74 [micro]m (200 Mesh) aufweist, und die Spannung des geschlossenen Kreises nach 1 Minute vom Entladeanfang unter Bedingungen einer Temperatur von 20 Grad C und einer Stromdichte von 50 mA/cm<2>mehr als 1,35 V beträgt.

2. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannung des geschlossenen Kreises nach 10 Min. vom Entladeanfang unter Bedingungen einer Temperatur von 20 Grad C und einer Stromdichte von 50 mA/cm<2> mehr als 1,25 V beträgt.

3. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Silberoxid granulatartig ist.

4. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die durchschnittliche Korngrösse des Silberoxids grösser als 50 [micro]m und kleiner als 500 [micro]m ist.

5. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schüttdichte des Silberoxids grösser als 1,5 g/cm<3> und kleiner als 3,5 g/cm<3> ist.

6. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das partikelartige Zink oder die partikelartige Zinklegierung eine Korngrösse von bis zu 44 [micro]m (330 Mesh) aufweist.

7. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Negativelektrode nicht-gelartig ist.

8. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Widerstand des Separators mehr als 5 m[Omega] . (2,54cm)<2> und weniger als 30 m[Omega] . (2,54 cm)<2>ist.

9. Silberoxid-Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Separator als Stapelkörper aus Pfropfpolymer- und Zellglasfolie ausgebildet ist.