CN1815778A - 碱性电池 - Google Patents

Abstract

本发明提供具备了具有锌粒子或者锌合金粒子的负极，并且负荷特性和安全性优良的碱性电池。所述电池为具备了具有锌粒子或者锌合金粒子的负极和具有防爆用薄壁部分的树脂制封口体的碱性电池，所述负极具有的锌粒子或者锌合金粒子，全部可以通过80目网筛，并且能够通过200目网筛的比例为20～80质量％。

Description

碱性电池

技术领域

本发明涉及碱性电池，尤其涉及负荷特性优良、抑制短路时的发热而确保了高安全性的碱性电池。

背景技术

以锌作为负极活物质的碱性电池在各种电子机器中用作电源，对应于这样的用途要求其具有各种特性。特别是近年来迅速普及的数码相机中，为了能拍摄尽可能多的照片，要求更加提高电池的大容量化和大电流放电特性等负荷特性，目前正在研讨可以满足这些要求的电池设计。

作为这种提高碱性电池的负荷特性的方法，已知有改良正极和改良负极的锌的方法。

例如，已有的技术方案(特开10-228899号公报)提出将作为正极活物质的二氧化锰的粒密度控制在特定的范围内，可以改善电池复合特性。

另外，还提出了对于使用锌粒子或者锌合金粒子的电池，通过使这些粒子的粒径比以往的更加细微，来改善电池的负荷特性的技术(特表2001-512284号公报)。

发明内容

但是，如果将在负极中使用的锌粒子、锌合金粒子细微化，则由于负极上的锌的反应面积增大，使得电池的负荷特性提高，并且还引起在短路时由于激烈的放电反应而产生的发热的问题。

在负极上使用了锌粒子、锌合金粒子的碱性电池，如果发生短路，由放电形成的氧化锌就被还原而生成锌，其被腐蚀而激烈地产生气体，导致电池罐膨胀、破裂。例如在筒形碱性电池中采用如图3所示的结构，在有底的筒形外装罐1(电池罐)中，填装了包括正极2、隔膜3、负极4的发电要素，在外装罐1的开口端部1a上安装负极端子板7，由封口体进行封口。作为该封口体，使用具有薄壁部分63的树脂制封口体6。在图3中所示构造的碱性电池中，在发生短路而激烈地产生气体时，树脂制封口体6的薄壁部分63优先破裂，气体通过金属垫圈9的通气孔91以及负极端子板7的通气孔71向电池外排出，从而使得电池内压下降，通过这样的防爆机构的工作，可以防止外装罐的膨胀、破裂。

但是，如果将在负极中使用的锌粒子、锌合金粒子细微化，会增大在短路时的发热量，上述的树脂制封口体6发生软化，如图3所示发生变形，因此在规定的压力下薄壁部分63也不发生开裂，无法降低电池的内压，不能充分抑制电池的破裂。

鉴于上述现象，本发明的目的是提供具备了具有锌粒子或者锌合金粒子的负极，负荷特性、安全性优良的碱性电池。

能够实现上述目的的本发明的碱性电池，是具备了具有锌粒子或者锌合金粒子的负极和具有防爆用薄壁部分的树脂制封口体的碱性电池，其特征在于，所述负极具有的锌粒子或者锌合金粒子全部可以通过80目网筛，并且通过200目网筛的比例为大于等于20质量％且小于80质量％。

也就是说，本发明中，通过将能够起到负极活物质的作用的锌粒子或者锌合金粒子(以下统称为“锌系粒子”)规定为如上述的特定形态，可以控制放电时和短路时的负极的反应性。这样，在碱性电池正常放电的状况下，可以发挥优良的负极特性。另外，在电池短路时，该发热量减少，可以抑制电池温度的上升，即使电池内激烈地产生气体，也可以防止具有防爆用薄壁部分的树脂制封口体的软化(伸长)，产生如图3那样的先前的封口体的开裂，可以抑制电池内压的上升。这样，在短路时，由于电池的防爆机构可以正常工作，而防止了电池的破裂。

还有，本说明书中所述的“短路”所指的状态是，电池外装体的正极(例如后述图1中的外装罐1)和负极(例如图1中的负极端子板7)通过外部连接直接连接，即所谓的外部短路，这时所流通的最大电流为大于等于10A的大电流。

根据本发明，可以提供具有优良负荷特性，并且在短路时可以抑制破裂的安全性高的碱性电池。

附图说明

图1是表示本发明的碱性电池的一例的断面图。

图2是表示本发明的碱性电池的另一例的断面图。

图3是用于说明以往碱性电池的问题的部分断面图。

图4是表示实施例3和比较例2的碱性电池在短路时外装罐表面温度从短路开始发生的变化的曲线。

图中，1为外装罐，2为正极，3为隔膜，4为负极，5为负极集电棒，6为树脂制封口体，7为负极端子板，8为绝缘板，9为金属垫圈，63为防爆用薄壁部分。

具体实施方式

以下，详细地说明本发明的碱性电池的构成。

负极

本发明的碱性电池所涉及的负极，由作为活物质的锌粒子或者锌合金粒子、碱性电解液、含有凝胶化剂的凝胶状负极合剂构成。

还有，从抑制由负极活物质和电解液的反应而产成气体的观点出发，锌系粒子优选为含有以铟、铋或者铝等元素为合金成分的锌合金粒子。锌合金粒子中的这些元素的含量，例如，优选铟为0.02～0.07质量％，优选铋为0.007～0.025质量％，优选铝为0.001～0.004质量％。锌合金粒子可以是仅含有这些合金成分中的一种，也可以含有两种或者两种以上(其他成分是锌及不可避免的杂质)。

负极所涉及的锌系粒子，其全部可以通过80目网筛，并且可以通过200目网筛的比例为大于等于20质量％。负极所具有的锌系粒子在达到这样的细微形态时，由于可以增大负极活物质全体的比表面积，可以进一步有效促进在负极的反应，所以电池的负荷特性良好。在所述的锌系粒子中，优选能通过200目网筛的比例在大于等于30质量％。

而且，负极所涉及的锌系粒子中通过200目网筛的比例小于等于80质量％。通过这样限制负极所具有的细微锌系粒子的比例，可以将负极的反应性保持在一定的范围，这样在短路时电池内的发热量就会减少，抑制电池温度的上升，防止树脂制封口体的软化。还有，如果锌系粒子中细微粒子所占的比例增大，则锌系粒子全体的体积变大，在制造电池时锌系粒子的操作会有困难，所以，如果锌系粒子中的可以通过200目网筛的比例小于等于上述限定，则可以抑制锌系粒子全体的体积增大，抑制锌系粒子的操作性下降。

此外，随着锌系粒子中能通过200目网筛的比例的增加，锌系粒子全体的比表面积增大，但由此导致锌系粒子和电解液的反应性进一步提高，所以放电反应时所消耗的电解液的量也增加，使得电解液有点不够。如果电解液有点不够，则锌系粒子作为活物质的利用率就会降低，很难提高电池的放电特性。所以，本发明的电池中，为了抑制这种电解液有点不足的现象发生，在提高放电特性的同时，进一步降低短路时的电池内部的发热量，进一步提高电池的安全性，从这样的观点来看，锌系粒子中可以通过200目网筛的比例优选小于等于70质量％，更加优选小于等于60质量％，特别优选小于等于50质量％。

还有，由于使用了可以通过200目网筛的比例在上述特定值的锌系粒子，因此在碱性电池的储存中，也可以减少由于与电解液反应而产生的腐蚀所引起的气体发生量，同时可以制备均匀且流动性良好的负极合剂。

此外，从制造电池时的操作性的方面考虑，负极所具有的锌系粒子优选其最小粒径在7μm左右。

对于负极使用的电解液，优选碱金属的氢氧化物(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等)的水溶液，更加优选氢氧化钾的水溶液。对于电解液的浓度来说，如果是氢氧化钾水溶液，则优选氢氧化钾的浓度小于等于38质量％。进而，为了提高电解液的离子传导率而提高负极的反应性、提高电池的负荷特性、更加易于获得抑制短路时发热的效果，优选氢氧化钾的浓度小于等于35质量％，更加优选小于等于33.5质量％。

另一方面，当负极中使用的电解液为氢氧化钾水溶液时，氢氧化钾的浓度越高，在储存电池时的特性劣化就越小，所以，氢氧化钾的浓度优选大于等于28质量％，更加优选大于等于30质量％。

对于负极中使用的凝胶化剂，例如可以例举聚丙烯酸类(聚丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵等)、纤维素类(羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素、羟基丙基纤维素以及这些的碱金属盐等)。还有，如特开2001-307746号公报中所公开的那样，优选并用交联聚丙烯酸或者其盐类型的吸水性聚合体(例如聚丙烯酸钠、聚丙烯酸铵等)和这些之外的凝胶化剂。与交联聚丙烯酸或者其盐类型的吸水性聚合体并用的凝胶化剂，可以例举上述纤维素类、交联分支型聚丙烯酸或者其盐类(例如钠盐、铵盐等)。其中，上述交联聚丙烯酸或者其盐类型吸水性聚合体，优选平均粒径为10～100μm，并且其形状为球状。

对于负极合剂中的锌系粒子的含量来说，例如优选50～75质量％。还有，负极合剂中电解液的含量，例如优选25～50质量％。进而，负极合剂中的凝胶化剂的含量优选为0.01～1.0质量％。

还有，负极合剂中还可以少量含有氧化铟等铟化合物、氧化铋等铋化合物。通过含有这些化合物，可以进一步有效防止由于锌系粒子和电解液的腐蚀反应而产生的气体。但是，这些化合物如果过量会导致电池的负荷特性降低的问题，优选在不产生这些问题的范围内确定必要的含量。例如，铟化合物和铋化合物都推荐相对于100质量份的锌系粒子为0.003～0.05质量份左右。

正极

本发明所涉及的正极，通常是混合作为活物质的二氧化锰或者羟基氧化镍以及导电助剂、以及用于成型的电解液和粘合剂而形成正极合剂，再将该正极合剂加压成型为线轴状而形成。

正极活物质，优选其BET比表面积大于等于40m²/g，小于等于100m²/g。如果正极活物质的BET比表面积过小，虽然成型性会良好，但是由于反应面积变小，反应效率变差，提高负荷特性的效果变小。还有，如果正极活物质的BET比表面积过大，虽然反应效率提高，但体积密度下降，成型性恶化。为了提高正极活物质的成型性，进一步提高正极合剂的成型体的强度，优选正极活物质的BET比表面积为小于等于60m²/g，此外，更加优选大于等于45m²/g。

这里所谓的正极活物质的BET比表面积，是使用多分子层吸附理论式BET公式，测定表面积并计算出来的，是活物质的表面和细微孔的比表面积。具体而言，是使用氮吸附法比表面积测定装置(Mountech公司制造，MacsorbHM Modele-1201)，作为BET比表面积而得到的值。

还有，在使用二氧化锰作为正极活物质时，优选在二氧化锰中含有0.01～3.0质量％的钛。含有该程度量的钛的二氧化锰，由于比表面积增大而反应效率提高，所以可以更加提高碱性电池的负荷特性。

在正极使用的导电助剂，可以主要使用石墨、乙炔黑、碳黑、纤维状碳等碳材料，其中优选石墨。导电助剂的添加量，相对于正极活物质100质量份，优选为大于等于3质量份。通过在大于等于上述下限值的范围使用导电助剂，可以提高正极的导电性，因此可以增加活物质的反应性，并可期待进一步提高负荷特性。另一方面，由于不希望降低活物质的填充量，导电助剂的添加量优选相对于正极活物质100质量份为小于等于8.5质量份。

正极上使用的粘合剂，可以使用CMC、甲基纤维素等纤维素类，聚丙烯酸盐(钠盐、铵盐等)，聚四氟乙烯等氟树脂，聚乙烯等聚烯烃类等。此外，粘合剂的添加量如果多，会产生导电性下降等弊病，但少量时能够使导电助剂和活物质良好地接触，因此可以提高电池的负荷特性。具体而言，正极合剂中的粘合剂的含量优选为0.1～1质量％。

正极使用的电解液，优选碱金属的氢氧化物(氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂等)的水溶液，更加优选氢氧化钾的水溶液。对于电解液的浓度来说，如果是氢氧化钾水溶液，则优选氢氧化钾的浓度大于等于45质量％，更加优选大于等于50质量％。通过使用这种浓度的碱性电解液，可以调制出均匀的正极合剂，可以实现正极合剂成型体的高密度化，因此可以提高该成型体全体的导电性，提高电池的负荷特性。此外，正极使用的电解液为氢氧化钾水溶液时，氢氧化钾浓度的上限优选为60质量％。

电解液

本发明的碱性电池是将上述的正极和负极与隔膜一起封入外装体内部而制造(详见后述)。如上所述，构成正极的正极合剂和构成负极的负极合剂中，分别含有碱性电解液，但仅这些碱性电解液来说液体量还不够，适宜向电池内进一步注入电解液，被隔膜或正极吸收。

为了被隔膜或正极吸收而注入到电池内的电解液，优选为碱金属的氢氧化物(氢氧换钠、氢氧化钾、氢氧化锂等)的水熔液，更加优选氢氧化钾的水溶液。在使用氢氧化钾水溶液的情况下，从更加提高电池的负荷特性、或者抑制短路时的发热的观点考虑，氢氧化钾的浓度优选小于等于33.5质量％。另外，氢氧化钾水溶液的浓度越大，电池在高温下储存时的特性劣化越小，所以推荐氢氧化钾的浓度大于等于28质量％，更加推荐大于等于30质量％。

还有，为了防止锌系粒子的腐蚀(氧化)而提高抑制储存时的特性劣化的效果，优选在形成正极合剂时使用的电解液、形成负极合剂时使用的电解液以及要注入到另外电池内的电解液中的至少一种电解液中，含有锌化合物。作为锌化合物，可以使用氧化锌、硅酸锌、钛酸锌、钼酸锌等可溶性化合物，特别适宜使用氧化锌。在上述任何一种电解液中，这些锌化合物的浓度都优选为1.0～4.0质量％。

此外，在本发明的碱性电池中，为了使工作特性优良，需要确保反应所必需的水分，为此，电池内的水分的总量，相对1g正极活物质，优选为0.23～0.275g，根据上述各电解液的使用量，可以对所需的水份量进行调整。

关于本发明的碱性电池中的隔膜，没有特别的限制，能够使用例如以维尼纶和粘胶纤维为主体的无纺布、维尼纶·粘胶纤维无纺布(维尼纶·粘胶纤维混抄纸)、聚酰胺无纺布、聚烯烃·粘胶纤维无纺布、维尼纶纸、维尼纶·棉绒浆纸、维尼纶·碱化纸浆纸等。另外，也可以将层叠了进行亲水性处理后的微孔性聚烯烃膜(微孔性聚乙烯膜或微孔性聚丙烯膜等)和赛璐玢膜和维尼纶·粘胶纤维混抄纸这样的吸液层的物体作为隔膜。

碱性电池的结构、以及其他的构成要素

本发明的碱性电池，对于其形状等没有特别的限制，例如可以举出筒形(圆筒形、方筒形等)形状。以下，使用附图，对本发明的电池的结构进行说明。图1是表示本发明的碱性电池的一例的断面图。图1的碱性电池是，在金属制(实施镀镍的铁、不锈钢等)外装罐1内，设置有成型为线轴状的正极2(正极合剂成型体)，在其内侧设置有杯状的隔膜3，碱性电解液(图中未显示)从隔膜3的内侧被注入。进而，隔膜3的内侧被填充含有锌系粒子的负极4(凝胶状的负极合剂)。在外装罐1上的1b是正极端子。外装罐1的开口端部1a上，设置有金属制(实施镀镍的铁、不锈钢等)负极端子板7，介着树脂制封口体6的外周边缘部62，该开口端部1a向内侧被弯曲而被封口。负极端子板7上通过焊接，连接金属制(实施镀锡等的黄铜等)负极集电棒5的头部，负极集电棒5穿过封口体6的中央部61上设置的穿透孔64插入负极4中。还有，为了防止封口时负极端子板7的变形，并且作为从内侧支撑封口体6的支持构件，设置金属垫圈9(圆片状金属板)。而且，在树脂制封口体6上，形成防爆用的薄壁部分63。短路时如果在电池内产生气体，封口体6的薄壁部分63优先开裂，气体从开裂的裂孔向金属垫圈9方向移动。在金属垫圈9和负极端子板7上设置排气孔(图中未显示)，则电池内的气体通过这些排气孔向电池外排出。而且，在本发明的电池中，抑制了短路时的温度的上升，而防止了封口体6的软化，所以薄壁部分63可以良好地开裂，高度抑制了电池的开裂。

本发明的碱性电池由于采用了上述构成，短路时的电池表面温度可以控制在小于等于170℃。而且，从电池的结构来看，短路时电池内部的封口体6的温度，可以认为与电池表面温度基本相同。所以，作为构成树脂制封口体6的树脂，适宜使用在170℃不会软化的材料，例如优选尼龙66。

图2中，显示了本发明的碱性电池的另一例的断面图。图2中，对于具有与图1中相同作用的要素赋予了相同的符号，不再重复说明。图2中，8是用于将外装罐1和负极端子板绝缘的绝缘板，20是收纳了发电要素的主体部分。

如图1所示的碱性电池中，由于使用了金属垫圈9，封口部分(图1中10)所占的体积增大。与此相对，图2的电池没有金属垫圈，利用负极端子板7作为从内侧支撑封口体6的支持构件，可以减少封口部分10所占的体积，增大能够收容发电要素的主体部分20的体积，正极2和负极4的各自合剂填充量也高于图1所示的电池。此外，图2所示的电池，伴随着高容量化存在短路时发热也进一步增大的问题，但通过采用本发明的结构，可以抑制电池的异常发热，因此即使采用图2所示的结构，也可以充分抑制短路时的破裂，可以作为实用性更高的电池。

实施例

以下，基于实施例对本发明进行详述，但是本发明并不限制于下述实施例，在不脱离上述和后述的宗旨的范围内可以进行的变更，均包括在本发明的技术范围中。

实施例1

将含有1.6质量％水分的二氧化锰、石墨、聚四氟乙烯粉末和正极合剂调制用碱性电解液(含有氧化锌2.9质量％的56质量％的氢氧化钾水溶液)，按照87.6∶6.7∶0.2∶5.5的质量比，在50℃的温度条件下进行混合，制备正极合剂。在该正极合剂中，相对于100质量份的二氧化锰，石墨为7.6质量份。还有，正极合剂中所含的电解液的氢氧化钾的浓度，如果考虑二氧化锰中所含有的水分，则为44.6质量％。

然后，将分别含有0.05质量％、0.05质量％和0.005质量％的铟、铋和铝的锌合金粒子和聚丙烯酸钠、聚丙烯酸和负极合剂调制用碱性电解液(含有2.2质量％氧化锌的33.5质量％的氢氧化钾水溶液)，按照39∶0.2∶0.2∶18的质量比进行混合，调制成凝胶状负极合剂。此外，上述锌合金粒子的平均粒径为109μm，全部通过80目网筛，且能通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的20质量％，其体积密度为2.63g/cm³。

另外，外装罐由在表面施加了无光镀镍的镇静钢板加工成如图2所示形状的单3形碱性电池用外装罐1。该外装罐1，封口部分10的厚度加工成为0.25mm，主体部分20的厚度加工成为0.16mm，还有，为了防止电池被摔落时正极端子1b凹陷，正极端子部分的厚度要比主体部分20厚一些。使用这样的外装罐1，如下制作碱性电池。

将11g左右的上述正极合剂插入上述外装罐1中加压形成为线轴状(中空圆筒状)，成为内径9.1mm、外径13.7mm、高13.9mm的三个正极合剂成型体(密度为3.21g/cm³)层叠的状态。然后从外装罐1的开口端在高度方向上3.5mm的位置上实施刻槽，为了提高外装罐1和封口体6的密闭性，在外装罐1的内侧直到该刻槽位置涂布沥青。

然后，将厚度为100μm、单位面积重量为30g/m²的由乙缩醛化维尼纶和天丝(Tencel)制成的无纺布重叠3层，卷成筒状，将构成底部的部分进行弯折，并进行热熔接，形成一端封闭的杯状的隔膜3。将该隔膜3填装到在外装罐1内插入的正极1的内侧，在隔膜的内侧注入用于注入的碱性电解液(含有2.2质量％氧化锌的33.5质量％的氢氧化钾水溶液)1.35g，然后，在隔膜3的内侧充填5.74g上述负极合剂，形成负极4。这时，电池体系内的水分量的总和为相对于1g正极活物质为0.261g。

填充上述发电要素后，将表面经过镀锡处理的黄铜制、且与尼龙66制封口体6组合而成的负极集电棒5，插入负极4的中央部，从外装罐1的开口端部1a的外侧通过旋压方式进行铆接，制作如图2所示的单3形碱性电池。这时，上述负极集电棒5，使用通过预焊接而安装到由冲压·轧制加工形成的厚度为0.4mm的镀镍钢板制负极端子板7上的材料。还有，在外装罐1的开口端和负极端子板7之间，为了防止短路而安装绝缘板8。如上制造本发明实施例1的碱性电池。

实施例2

除了对负极使用平均粒径为102μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的30质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

实施例3

除了对负极使用平均粒径为95μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的40质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

实施例4

除了对负极使用平均粒径为89μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的50质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

实施例5

除了对负极使用平均粒径为82μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的60质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

实施例6

除了对负极使用平均粒径为75μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的70质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

实施例7

除了对负极使用平均粒径为69μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的80质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例1

除了对负极使用平均粒径为116μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的10质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例2

除了对负极使用平均粒径为63μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的90质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例3

除了对负极使用平均粒径为57μm、全部通过80目网筛、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的100质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例4

除了对负极使用平均粒径为127μm、全部通过35目网筛、通过80目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的20质量％、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的20质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例5

除了对负极使用平均粒径为111μm、全部通过35目网筛、通过80目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的30质量％、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的30质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例6

除了对负极使用平均粒径为90μm、全部通过35目网筛、通过80目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的50质量％、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的50质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例7

除了对负极使用平均粒径为77μm、全部通过35目网筛、通过80目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的70质量％、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的70质量％的锌合金粒以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

比较例8

除了对负极使用平均粒径为71μm、全部通过35目网筛、通过80目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的80质量％、并且通过200目网筛的锌合金粒子占全部锌合金粒子的80质量％的锌合金粒子以外，其余与实施例1相同地进行，而制造碱性电池。

对如上所述制造的实施例和比较例的电池，进行以下的负荷特性评价和安全性评价，结果如表1和表2所示。

负荷特性的评价

对于实施例和比较例的电池各9个，在2.0A的放电电流下，以每分钟中2秒钟放电、58秒间歇的周期反复试验，持续时间以电压达到1.0V时的完成每分钟中2秒钟放电为一次进行计数，求出电压达到1.0V时的可以进行2秒钟放电(脉冲放电)的次数的平均值，来评价负荷特性。即，脉冲放电可以进行的次数(脉冲放电次数)越多，意味着电池的负荷特性越优良。

安全性的评价

对于与负荷特性评价中使用的不同的另外电池各9个，在电池的外装罐侧面的中央部由铝制带固定热电偶，测定电池短路时的外装罐表面温度(电池表面温度)，求出平均值，评价短路时的发热举动和电池的破裂状况。其中，实施例3和比较例2的电池的外装罐表面温度从短路开始发生的变化如图4所示。

表1

	锌合金粉末的构成				脉冲放电次数(次)	安全性评价
								35目网筛通过比例(质量％)	80目网筛通过比例(质量％)	200目网筛通过比例(质量％)	平均粒径(μm)	外装罐表面达到的最高温度(℃)	破裂个数/试验个数
	实施例1	100	100	20		109	86							124	0/9
实施例2					100			100	30	102	89	131	0/9
	实施例3	100	100	40		95	92							138	0/9
实施例4					100			100	50	89	95	145	0/9
	实施例5	100	100	60		82	93							152	0/9
实施例6					100			100	70	75	92	160	0/9
	实施例7	100	100	80		69	89							167	0/9

表2

	锌合金粉末的构成				脉冲放电次数(次)	安全性评价
								35目网筛通过比例(质量％)	80目网筛通过比例(质量％)	200目网筛通过比例(质量％)	平均粒径(μm)	外装罐表面达到的最高温度(℃)	破裂个数/试验个数
	比较例1	100	100	10		116	83							117	0/9
比较例2					100			100	90	63	87	174	9/9
	比较例3	100	100	100		57	85							177	9/9
比较例4					100			20	20	127	78	126	0/9
	比较例5	100	30	30		111	80							133	0/9
比较例6					100			50	50	90	83	146	0/9
	比较例7	100	70	70		77	82							159	0/9
比较例8					100			80	80	71	81	165	0/9

其中，在表1和表2中的“35目网筛通过比例”、“80目网筛通过比例”和“200目网筛通过比例”分别表示实施例和比较例中的各电池中使用的锌合金粒子中“通过35目网筛的粒子的比例”、“通过80目网筛的粒子的比例”和“通过200目网筛的粒子的比例”。

由表1和表2的结果可知，实施例1～7的电池，负荷特性优良。另外，由于短路时的发热被抑制，外装罐表面达到的最高温度被抑制在170℃或其以下，因此封口体不会发生软化，防止了电池的破裂。这些实施例的电池中，由于外装罐表面温度稳定地比封口体的软化温度低，所以批量生产时在安全方面也不会有问题。实施例2～4的电池，负荷特性和抑制短路时发热的平衡特别良好。

另一方面，细微的锌合金粒子少的比较例1的电池，虽然外装罐表面温度低，但负荷特性比实施例的电池差。还有，细微的锌合金粒子的比例多的比较例2～3的电池，虽然可以增加脉冲放电次数，但外装罐表面温度比实施例的电池大幅上升，而达到封口体软化点以上的温度，因此电池全部破裂，在安全性方面很差。

还有，使用含有不能通过80目网筛的粒子的锌合金粒子的比较例4～8的电池中，与实施例的电池相比，脉冲放电的次数低。

Claims (4)

1.一种碱性电池，其为具备了具有锌粒子或者锌合金粒子的负极和具有防爆用薄壁部分的树脂制封口体的碱性电池，其特征在于：所述负极具有的锌粒子或者锌合金粒子，全部可以通过80目网筛，并且能够通过200目网筛的比例为20～80质量％。

2.根据权利要求1所述的碱性电池，其特征在于：所述负极具有的锌粒子或者锌合金粒子中可以通过200目网筛的比例为小于等于50质量％。

3.根据权利要求1或2所述的碱性电池，其特征在于：所述负极具有的锌粒子或者锌合金粒子中可以通过200目网筛的比例为大于等于30质量％。

4.根据权利要求1～3中的任何一项所述的碱性电池，其特征在于：所述封口体由尼龙66制成，短路时的电池表面温度为小于等于170℃。

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