JP2003197206A - Sealed alkaline zinc primary battery - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は密閉形アルカリ亜鉛
一次電池に係り、さらに詳しくは貯蔵による放電容量を
改善した密閉形アルカリ亜鉛一次電池に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sealed alkaline zinc primary battery, and more particularly to a sealed alkaline zinc primary battery with improved discharge capacity due to storage.
【0002】[0002]
【従来の技術】たとえば携帯形のラジオやカセットレコ
ーダーなどの携帯形電子機器類の電源として、密閉形の
マンガンアルカリ亜鉛一次電池などが使用されている。
また、この種の密閉形アルカリ一次電池、たとえばアル
カリ亜鉛一次電池の構成においては、電池要素(起電
部)をインサイドアウト形構造とすることにより、低コ
スト化を図ることも知られている。2. Description of the Related Art A sealed manganese-alkali zinc primary battery is used as a power source for portable electronic devices such as portable radios and cassette recorders.
Further, in the structure of this type of sealed alkaline primary battery, for example, alkaline zinc primary battery, it is also known that the cost is reduced by making the battery element (electromotive part) an inside-out type structure.
【0003】すなわち、正極を中空筒状形とし、その中
空内に有底筒状のセパレータを介挿・配置し、この有底
筒状セパレータ内に負極物質を充填するインサイドアウ
ト形構造を採ることにより、シート状の正極、セパレー
タおよび負極の積層体を捲回するスパイラル形構造を採
る場合に較べて、生産性の向上などが図られ、結果的
に、低コストで高容量のアルカリ亜鉛一次電池を提供で
きる。That is, an inside-out type structure is adopted in which the positive electrode has a hollow cylindrical shape, a cylindrical separator with a bottom is inserted and arranged in the hollow, and a negative electrode substance is filled in the cylindrical separator with a bottom. As a result, productivity is improved compared to the case where a spiral structure in which a sheet-shaped positive electrode, a separator and a negative electrode laminate are wound is adopted, resulting in low cost and high capacity alkaline zinc primary battery. Can be provided.
【0004】上記のように、電池要素がインサイドアウ
ト形構造の一次電池の場合は、生産性や低コスト化の点
で有利であるが、スパイラル形構造の場合に較べて正極
と負極との対向面積が小さいため、一般的に、高率放電
特性が劣るという問題がある。As described above, when the battery element is a primary battery having an inside-out structure, it is advantageous in terms of productivity and cost reduction, but the positive electrode and the negative electrode are opposed to each other as compared with the spiral structure. Since the area is small, there is generally a problem that the high rate discharge characteristics are inferior.
【0005】そこで、この高率放電容量を改善するアル
カリ亜鉛一次電池の正極活物質として水酸化ニッケル粒
子に、コバルト化合物などを添加あるいは表面被覆を施
した正極活物質を用いることによって高率放電容量を改
善することが試みられている。このニッケル系化合物を
用いたアルカリ亜鉛一次電池は、高容量で、高率放電特
性に優れているおり、単位重量当たりのエネルギー密度
が高いという特徴がある。しかしながら、このニッケル
系化合物は、アルカリマンガン一次電池の正極活物質で
あるマンガン酸化物と比較して、還元性が強く、保存時
に自己放電を生起し、放電容量が低下するという問題が
あった。Therefore, as the positive electrode active material of the alkaline zinc primary battery for improving the high rate discharge capacity, nickel hydroxide particles are used to add a cobalt compound or the like or to coat the surface of the positive electrode active material to obtain a high rate discharge capacity. Have been tried to improve. The alkaline zinc primary battery using this nickel-based compound is characterized by high capacity, excellent high rate discharge characteristics, and high energy density per unit weight. However, this nickel-based compound has a problem that it is more reductive than manganese oxide, which is a positive electrode active material for alkaline manganese primary batteries, causes self-discharge during storage, and reduces the discharge capacity.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のように、マンガ
ンアルカリ亜鉛一次電池に較べて、高率放電特性が優れ
たニッケル系正極活物質を用いた密閉形アルカリ亜鉛一
次電池ではあるが、貯蔵安定性において実用化にはまだ
不十分である。本発明は、上記事情に対処してなされた
もので、生産性の優れたインサイドアウト型構造を採り
ながら、高率放電特性に優れ、かつ貯蔵時の自己放電に
よる放電容量の低下を抑制し、放電容量の維持率を向上
させることを目的とする。As described above, compared with the manganese-alkali zinc primary battery, the sealed alkaline zinc primary battery using the nickel-based positive electrode active material is superior in high rate discharge characteristics, but it is stable in storage. In terms of sex, it is still insufficient for practical use. The present invention has been made in response to the above circumstances, while adopting an inside-out type structure excellent in productivity, excellent in high rate discharge characteristics, and suppressing a decrease in discharge capacity due to self-discharge during storage, The purpose is to improve the maintenance rate of the discharge capacity.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、電
池外装缶と、前記電池外装缶内に収容装着された水酸化
ニッケル系化合物粒子および炭素系粒子を含有し中空筒
状に成形された正極合剤と、前記正極合剤の中空筒内に
セパレータを介して収納配置された亜鉛を主成分とする
合金粒子を含有する負極材料とを有する密閉形アルカリ
亜鉛一次電池であって、前記負極材料がMg,Ca,
Y,Yb,Er,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも
一種の元素の化合物からなる負極材料添加成分を含有す
ることを特徴とする密閉形アルカリ亜鉛一次電池であ
る。Means for Solving the Problems That is, according to the present invention, a battery outer can and a hollow cylindrical shape containing a nickel hydroxide-based compound particle and a carbon-based particle housed and mounted in the battery outer can are formed. A sealed alkaline zinc primary battery comprising a positive electrode mixture and a negative electrode material containing alloy particles containing zinc as a main component housed in a hollow cylinder of the positive electrode mixture via a separator, wherein the negative electrode is Material is Mg, Ca,
A sealed alkaline zinc primary battery comprising a negative electrode material additive component composed of a compound of at least one element selected from the group of Y, Yb, Er, Mo and W.
【0008】本発明においては、負極材料にMg,C
a,Y,Yb,Er,Mo,Wから選ばれる少なくとも
1種の元素の化合物を添加することにより、正極の自己
放電によって消費される電解液の量、および負極から正
極へ移動する電解液の量を低減化し、負極に含有される
電解液の量を保持することによって、貯蔵による放電容
量の低下を防止し、放電容量維持率の改善を達成するも
のである。In the present invention, Mg, C are used as the negative electrode material.
By adding a compound of at least one element selected from a, Y, Yb, Er, Mo, and W, the amount of the electrolyte solution consumed by the self-discharge of the positive electrode and the amount of the electrolyte solution moving from the negative electrode to the positive electrode By reducing the amount and maintaining the amount of the electrolytic solution contained in the negative electrode, it is possible to prevent the discharge capacity from decreasing due to storage and to improve the discharge capacity retention rate.
【0009】また、前記本発明において、前記負極材料
添加成分としては、MgF2,CaF2,Y2O3,Y
b2O3,Er2O3,K2MoO4,K2WO4から
選ばれる少なくとも一種を添加成分とすると正極の酸素
過電圧が上がり、オキシ水酸化ニッケルの還元性を弱
め、すなわち電解液中の水の分解である酸素ガス発生反
応を低下させることで、自己放電を抑制し、放電容量を
維持する効果がある。また、前記本発明において、前記
負極材料添加成分の量は、負極材料に対して0.1〜
2.0質量%であることが望ましい。前記負極材料添加
成分の量が、この範囲を下回ると、所望の放電容量維持
率維持の効果を発揮しない。また、前記化合物の量が、
この範囲を上回ると、負極材料の電気抵抗が上昇し、電
池特性が低下する。Further, in the present invention, as the negative electrode material additive component, MgF 2 , CaF 2 , Y 2 O 3 and Y are used.
When at least one selected from b 2 O 3 , Er 2 O 3 , K 2 MoO 4 , and K 2 WO 4 is used as an additive component, the oxygen overvoltage of the positive electrode increases and the reducibility of nickel oxyhydroxide is weakened, that is, in the electrolytic solution. By lowering the oxygen gas generation reaction, which is the decomposition of water, it is effective in suppressing self-discharge and maintaining the discharge capacity. Further, in the present invention, the amount of the negative electrode material additive component is 0.1 to the negative electrode material.
It is preferably 2.0% by mass. If the amount of the negative electrode material additive component is less than this range, the desired effect of maintaining the discharge capacity retention ratio is not exhibited. Also, the amount of the compound is
If it exceeds this range, the electric resistance of the negative electrode material increases and the battery characteristics deteriorate.
【0010】さらに、前記本発明において、前記水酸化
ニッケル系化合物としては、亜鉛およびコバルト単体も
しくはこれらを共晶させたオキシ水酸化ニッケルである
ことが、低電解液比率でも結晶構造の変化を伴わず安定
した放電を行うことができるため、好ましい。さらに、
前記本発明において、前記水酸化ニッケル系化合物粒子
が、表面にコバルト高次酸化物で被覆された亜鉛および
コバルト単体もしくはこれらを共晶させたオキシ水酸化
ニッケルであることが、正極全体の電気伝導性が向上
し、放電容量、高率放電特性が改善されるため、好まし
い。正極活物質として、このような材料を選択すること
によって、アルカリマンガン亜鉛一次電池と比較して高
率放電特性の優れたアルカリ亜鉛一次電池を実現するこ
とができる。Further, in the present invention, the nickel hydroxide-based compound is a simple substance of zinc and cobalt or nickel oxyhydroxide obtained by eutecticizing them, which is accompanied by a change in crystal structure even at a low electrolytic solution ratio. It is preferable because stable discharge can be performed. further,
In the present invention, the nickel hydroxide-based compound particles are zinc oxyhydroxide coated on the surface with a cobalt high-order oxide or a simple substance of cobalt, or nickel oxyhydroxide obtained by eutecticizing them. Property is improved, and discharge capacity and high rate discharge characteristics are improved, which is preferable. By selecting such a material as the positive electrode active material, it is possible to realize an alkaline zinc primary battery having excellent high rate discharge characteristics as compared with the alkaline manganese zinc primary battery.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】(電池構造)以下、本発明の電池
の詳細な実施の形態について、図面を参照しながら詳細
に説明する。図1は、本発明をいわゆるインサイドアウ
ト構造(電池缶体が正極側、電池蓋側が負極側となって
いる構造)と呼ばれているJIS規格のLR6形(単3
形)の電池に応用した例である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION (Battery Structure) Detailed embodiments of a battery of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a JIS standard LR6 type (AA), which is a so-called inside-out structure (structure in which a battery can body is a positive electrode side and a battery lid side is a negative electrode side) of the present invention.
This is an example of application to a battery of type).
【0012】図1において1は、正極端子を兼ねる有底
円筒形の金属からなる電池外装缶であり、この電池外装
缶1の内部に中空円筒状の正極活物質を含有する正極合
剤2が収容されている。この正極合剤2の中空内部には
不織布などからなる有底円筒状のセパレータ3を介し
て、ゲル状亜鉛負極材料4が充填されている。そして、
この負極材料4には金属棒からなる負極集電棒5が挿着
され、この負極集電棒5の一端は負極材料4の表面から
突出してリング状金属板7及び陰極端子を兼ねる金属封
口板8に電気的に接続されている。そして、正極となる
電池外装缶1内面と、負極集電棒5の突出部外周面に
は、二重環状のプラスチック樹脂からなる絶縁ガスケッ
ト6が配設され、これらは絶縁されている。また、電池
外装缶1の開口部はかしめられて液密に封止されてい
る。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a battery outer case made of a metal having a bottomed cylindrical shape which also serves as a positive electrode terminal. Inside the battery outer case 1, a positive electrode mixture 2 containing a hollow cylindrical positive electrode active material is provided. It is housed. The hollow inside of the positive electrode mixture 2 is filled with a gelled zinc negative electrode material 4 through a bottomed cylindrical separator 3 made of a non-woven fabric or the like. And
A negative electrode current collector rod 5 made of a metal rod is inserted into the negative electrode material 4, and one end of the negative electrode current collector rod 5 projects from the surface of the negative electrode material 4 to form a ring-shaped metal plate 7 and a metal sealing plate 8 also serving as a cathode terminal. It is electrically connected. An insulating gasket 6 made of a double annular plastic resin is disposed on the inner surface of the battery case 1 that serves as a positive electrode and the outer peripheral surface of the protruding portion of the negative electrode current collector rod 5, and these are insulated. The opening of the battery outer can 1 is crimped and liquid-tightly sealed.
【0013】以下本発明の水酸化ニッケル系アルカリ亜
鉛一次電池で用いられる正極合剤、負極材料、電解液、
およびセパレータについて、それぞれ詳細に説明する。Hereinafter, a positive electrode mixture, a negative electrode material, an electrolytic solution used in the nickel hydroxide alkaline zinc primary battery of the present invention,
The separator and the separator will be described in detail.
【0014】(1)正極合剤
本発明の正極合剤は、水酸化ニッケル系化合物粒子から
なる正極活物質、黒鉛など炭素系材料からなる導電材、
前記水溶液であるアルカリ電解液、さらに必要に応じて
バインダ、および潤滑剤などからなっている。(1) Positive Electrode Mixture The positive electrode mixture of the present invention comprises a positive electrode active material composed of nickel hydroxide compound particles, a conductive material composed of a carbon material such as graphite,
It comprises an alkaline electrolyte which is the above-mentioned aqueous solution, and optionally a binder and a lubricant.
【0015】(正極活物質)本発明において用いられる
前記正極活物質である水酸化ニッケル系化合物は、電池
製造後、充電を施すことなく直ちに放電可能にするため
に、水酸化ニッケルを一部あるいは全部酸化してオキシ
水酸化ニッケルとすることが望ましい。本発明におい
て、オキシ水酸化ニッケル化合物を正極活物質として用
いた電池の正極における放電反応は下記の化学式によっ
て表される。
NiOOH + H2O + e− → Ni(OH)
2 + OH−
このオキシ水酸化ニッケルとしては、ニッケル原子の価
数が3価のβ−オキシ水酸化ニッケルあるいはγ−オキ
シ水酸化ニッケルでもよいし、水酸化ニッケルのニッケ
ル原子の価数である4価のニッケル原子と、完全にオキ
シ水酸化物となっているニッケル原子の3価の中間的な
価数を持っている化合物であってもよい。(Positive Electrode Active Material) The nickel hydroxide-based compound, which is the positive electrode active material used in the present invention, contains nickel hydroxide partially or partially in order to enable immediate discharge without charging after battery production. It is desirable to oxidize all to nickel oxyhydroxide. In the present invention, the discharge reaction at the positive electrode of the battery using the nickel oxyhydroxide compound as the positive electrode active material is represented by the following chemical formula. NiOOH + H 2 O + e − → Ni (OH)
2 + OH - The nickel oxyhydroxide may be β-nickel oxyhydroxide or γ-nickel oxyhydroxide whose nickel atom has a valence of 3, or may be the valence of nickel atom of nickel hydroxide. It may be a compound having an intermediate valence of 3 between the valent nickel atom and the nickel atom which is completely oxyhydroxide.
【0016】また、本発明において用いられる水酸化ニ
ッケル系化合物粒子の表面は、オキシ水酸化コバルト、
三酸化二コバルト、一酸化コバルト、水酸化コバルト、
金属ニッケル、金属コバルトより選ばれる少なくとも一
つの物質により被覆されている。このオキシ水酸化ニッ
ケル化合物粒子表面が電気伝導度の高い物質により被覆
されることで、正極全体の電気伝導性が高まり、放電容
量、高率放電特性を向上させる。これらの物質の内で
も、オキシ水酸化コバルト、金属ニッケル、金属コバル
トを用いることが、より導電性が高いという理由で好ま
しい。かかる被覆層の量は、正極活物質に対して、2.
0〜6.0質量%の範囲が望ましい。被覆層の量がこの
範囲を上回ると、コスト高の問題が生じ、またこの範囲
を下回ると、集電性低下の問題が生じて好ましくない。The surface of the nickel hydroxide compound particles used in the present invention is cobalt oxyhydroxide,
Dicobalt trioxide, cobalt monoxide, cobalt hydroxide,
It is coated with at least one substance selected from metallic nickel and metallic cobalt. By covering the surfaces of the nickel oxyhydroxide compound particles with a substance having high electric conductivity, the electric conductivity of the entire positive electrode is increased, and the discharge capacity and high rate discharge characteristics are improved. Among these substances, it is preferable to use cobalt oxyhydroxide, nickel metal, or metal cobalt because it has higher conductivity. The amount of the coating layer is 2.
The range of 0 to 6.0 mass% is desirable. When the amount of the coating layer exceeds this range, there is a problem of high cost, and when the amount of the coating layer is below this range, there is a problem of reduction of current collecting property, which is not preferable.
【0017】さらに、正極活物質である水酸化ニッケル
系化合物自体が、亜鉛もしくはコバルト単独あるいはそ
の両方と共晶しているものであってもよい。この正極活
物質は低電解液比率でも安定した放電が行えるという特
徴を有している。この水酸化ニッケル系化合物に共晶さ
せる亜鉛もしくはコバルトの量としては、4.0〜1
2.0%の範囲が好ましい。亜鉛の量がこの範囲を下回
ると、利用率低下の問題が発生し、またこの範囲を上回
ると、比重低下により容量密度が低下する問題があるか
らである。Further, the nickel hydroxide-based compound itself which is the positive electrode active material may itself be eutectic with zinc or cobalt alone or both. This positive electrode active material has a characteristic that stable discharge can be performed even with a low electrolytic solution ratio. The amount of zinc or cobalt to be eutecticized with this nickel hydroxide-based compound is 4.0 to 1
The range of 2.0% is preferable. This is because if the amount of zinc is less than this range, the utilization factor will decrease, and if it exceeds this range, the specific gravity will decrease and the capacity density will decrease.
【0018】上記本発明の正極活物質である水酸化ニッ
ケル系化合物の内で特に本発明にとって好ましいオキシ
水酸化ニッケルは、例えば次の方法によって製造するこ
とができる。すなわち、亜鉛及びコバルトをドープした
水酸化ニッケル粒子に、水酸化コバルトを添加し、大気
雰囲気中で攪拌しながら水酸化ナトリウム水溶液を噴霧
する。引き続きマイクロウェーブ加熱を施すことにより
水酸化ニッケル表面にコバルト高次酸化物の層が形成さ
れた複合水酸化ニッケル粒子が生成する。そして、この
反応系に次亜塩素酸ナトリウムなどの酸化剤を添加して
酸化を進め、コバルト高次酸化物が被着した複合オキシ
水酸化ニッケルを製造することができる。これによって
導電性が極めて優れた正極活物質を得ることができる。Among the nickel hydroxide compounds as the positive electrode active material of the present invention, nickel oxyhydroxide which is particularly preferable for the present invention can be produced, for example, by the following method. That is, cobalt hydroxide is added to nickel hydroxide particles doped with zinc and cobalt, and an aqueous sodium hydroxide solution is sprayed while stirring in an air atmosphere. Subsequent microwave heating produces composite nickel hydroxide particles in which a layer of cobalt higher oxide is formed on the surface of nickel hydroxide. Then, an oxidizing agent such as sodium hypochlorite is added to this reaction system to proceed with the oxidation to produce a composite nickel oxyhydroxide coated with a cobalt higher oxide. As a result, a positive electrode active material having extremely excellent conductivity can be obtained.
【0019】(炭素系粒子)また、本発明においては、
前記正極合剤中に炭素系粒子を配合し導電性を改善する
ことが好ましい。本発明において用いられる炭素系粒子
として、アセチレンブラック、カーボンブラック、人工
黒鉛、天然黒鉛等が挙げられるが、特に平均粒径が5〜
40μmの黒鉛が好ましい。その理由は、平均粒径が、
この範囲を下回った場合には、本来黒鉛が持っている正
極合剤成分を結着する能力が低下し、成形した正極合剤
の強度が低下して電池製造の作業性に問題があるばかり
でなく、正極合剤の導電性が低下するからである。一
方、黒鉛の平均粒径が上記範囲を上回った場合、活物質
の粒子と比較して径が大きくなるため、導電性が低下す
るからである。そして、本発明においては、前記正極合
剤中のかかる黒鉛粒子の含有量を10質量%以下とする
ことが望ましい。正極合剤中の黒鉛粒子の含有量を大き
くしすぎると、限られた金属缶の容積中に充填すること
のできる正極活物質量自体が減少することと、黒鉛粒子
が酸化されて生じる炭酸イオンが自己放電を加速して、
放電容量が減少するからである。そのためには、正極合
剤中の炭素粒子の含有量は、10質量%以下が好まし
く、より好ましくは7質量%以下である。(Carbon-based particles) In the present invention,
It is preferable to add carbon-based particles to the positive electrode mixture to improve conductivity. Examples of the carbon-based particles used in the present invention include acetylene black, carbon black, artificial graphite, and natural graphite.
40 μm graphite is preferred. The reason is that the average particle size is
If it is less than this range, the ability of graphite to bind the positive electrode mixture component originally possessed decreases, and the strength of the formed positive electrode mixture decreases, which not only causes a problem in workability of battery production. This is because the conductivity of the positive electrode mixture is lowered. On the other hand, if the average particle size of graphite exceeds the above range, the size becomes larger than that of the particles of the active material, and the conductivity decreases. In the present invention, it is desirable that the content of the graphite particles in the positive electrode mixture be 10% by mass or less. If the content of the graphite particles in the positive electrode mixture is made too large, the amount of the positive electrode active material that can be filled in the limited volume of the metal can itself decreases, and the carbonate ions generated by the oxidation of the graphite particles. Accelerates self-discharge,
This is because the discharge capacity decreases. For that purpose, the content of carbon particles in the positive electrode mixture is preferably 10% by mass or less, and more preferably 7% by mass or less.
【0020】(他の添加成分)バインダは、正極合剤構
成成分を結着し、正極合剤成形体の保形性を高めるため
に配合されるもので、例えばポリテトラフルオロエチレ
ン(PTFE)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、
PVdFの水素もしくはフッ素のうち、少なくとも1つ
を他の置換基で置換した変性PVdF、フッ化ビニリデ
ン−6フッ化プロピレンの共重合体、ポリフッ化ビニリ
デン−テトラフルオロエチレン−6フッ化プロピレンの
3元共重合体等を用いることができる。これらのバイン
ダ成分は、正極合剤に対して0.05〜0.5質量%の
範囲で用いるのが適切である。また、正極合剤には、正
極合剤成型時の作業性を改善するための潤滑剤を添加す
ることもできる。この潤滑剤としては、ステアリン酸亜
鉛、ステアリン酸カルシウム、エチレンビスステアラマ
イドなどのステアリン酸系化合物が好ましい。この添加
量は、正極合剤に対して0.05〜0.5質量%の範囲
が適切である。(Other Additive Components) The binder is added in order to bind the constituent components of the positive electrode mixture and to improve the shape retention of the positive electrode mixture molded article. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), Polyvinylidene fluoride (PVdF),
Modified PVdF obtained by substituting at least one of hydrogen or fluorine of PVdF with another substituent, a copolymer of vinylidene fluoride-6-fluorinated propylene and terpolymer of polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-6-fluorinated propylene. A copolymer or the like can be used. It is appropriate to use these binder components in the range of 0.05 to 0.5 mass% with respect to the positive electrode mixture. In addition, a lubricant for improving workability at the time of molding the positive electrode mixture can be added to the positive electrode mixture. As the lubricant, stearic acid compounds such as zinc stearate, calcium stearate, and ethylene bisstearamide are preferable. The amount of this addition is appropriately in the range of 0.05 to 0.5 mass% with respect to the positive electrode mixture.
【0021】(正極成形体の成形)正極合剤は、混合さ
れ、プレスにより、その外径が金属からなる電池外装缶
の内径にほぼ等しい中空円筒形状に成形して正極成形体
として製造される。そして、成形された正極合剤は、正
極活物質粒子、および導電材粒子が相互に結着し、粒子
間の粒界には電解液が充填されている。本発明の水酸化
ニッケル系化合物粒子は、以下の工程によって正極に成
形される。
1)正極合剤成分の混合
正極合剤は、正極活物質に、前述の正極合剤添加物であ
る導電材、バインダ、潤滑剤および電解液などを混合し
て得られる。電解液は、正極合剤中のイオン導電性を高
めるためと、成形性を高めるために用いられる。この電
解液は、電池の正極と負極の間のイオン導電を維持する
ために用いられる電解液と同じものを用いることが好ま
しい。好ましい電解液は40%KOH水溶液である。こ
れらの正極合剤成分の配合比率は、質量比で正極活物
質:導電剤:バインダ:潤滑剤:電解液として、90〜
92:4〜6:0.05〜0.5:0.05〜0.3
0:4〜6の配合比が好ましい。これらの成分は、ロー
タリーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの攪拌装置で
混合される。(Molding of Positive Electrode Molded Body) The positive electrode mixture is mixed and molded into a hollow cylindrical shape whose outer diameter is approximately equal to the inner diameter of the battery outer can made of metal by a press to produce a positive electrode molded body. . In the molded positive electrode mixture, the positive electrode active material particles and the conductive material particles are bound to each other, and the grain boundary between the particles is filled with the electrolytic solution. The nickel hydroxide compound particles of the present invention are molded into a positive electrode by the following steps. 1) Mixing of Positive Electrode Mixture Component The positive electrode mixture is obtained by mixing the positive electrode active material with the above-mentioned positive electrode mixture additive such as a conductive material, a binder, a lubricant and an electrolytic solution. The electrolytic solution is used for increasing the ionic conductivity in the positive electrode mixture and for improving the moldability. This electrolyte is preferably the same as the electrolyte used to maintain the ionic conductivity between the positive electrode and the negative electrode of the battery. The preferred electrolyte is a 40% KOH aqueous solution. The compounding ratio of these positive electrode mixture components is 90 to 90 in terms of mass ratio of positive electrode active material: conductive agent: binder: lubricant: electrolytic solution.
92: 4-6: 0.05-0.5: 0.05-0.3
A compounding ratio of 0: 4 to 6 is preferable. These components are mixed with a stirring device such as a rotary mixer or a Henschel mixer.
【0022】2)圧縮造粒分級工程
上記工程において配合された正極合剤は、次いで、ロー
ラコンパクタによって圧縮加圧され、造粒のために充填
密度を高められる。2) Compression granulation and classification step The positive electrode mixture compounded in the above step is then compressed and pressed by a roller compactor to increase the packing density for granulation.
【0023】ローラコンパクション処理された正極合剤
は、圧縮塊状となっている。これを用いて成形体を作製
するためには一旦粒状に造粒する必要がある。そのため
にロール表面に互いに嵌合する突起を有する双ロールを
用いたグラニュレータによるグラニュレーション処理を
行う。The roller compaction-treated positive electrode mixture is in the form of a compressed mass. In order to produce a molded product using this, it is necessary to once granulate. For that purpose, a granulation process is performed by a granulator using twin rolls having protrusions fitted to each other on the roll surface.
【0024】上記工程で得られる正極合剤粒子はそのサ
イズによって分級される。本発明においては、200〜
800μmの範囲の粒子とすることによって、充填密度
の高い正極合剤成形体とすることができる。200μm
未満の造粒粉は、金型成形する際、造粒粉の計量に時間
が掛かり不適である。また、800μmを越える造粒粉
は、金型成形する際、成形体の重量がばらつくため不適
である。The positive electrode material mixture particles obtained in the above step are classified according to their size. In the present invention, 200-
By using particles in the range of 800 μm, a positive electrode mixture molded body having a high packing density can be obtained. 200 μm
Granulated powders of less than 1 are not suitable because it takes time to measure the granulated powders at the time of mold molding. Further, the granulated powder having a particle size of more than 800 μm is not suitable because the weight of the molded body varies during the molding with a die.
【0025】3)成形
上記工程で造粒された正極合剤粒子は、次いで、金型を
用いて正極成形体に成形される。インサイドアウト型の
正極合剤は、中空円筒状をしており、中央のマンドレル
を有し、所要の体積を有する円筒形状の金型中に上記正
極合剤粒子を充填して、雄型を圧入することにより成形
が行われる。このときの成形圧力は、0.5×108〜
9.8×108Paの圧力が好ましい。成形圧力が上記
範囲を下回った場合、必要な正極合剤の充填密度が得ら
れず、また、粒子同士の接触も確保しにくくなるので、
電池とした場合、所定の放電容量が得られない。一方、
成形圧力が上記範囲を上回った場合、正極合剤中に電解
液が浸透しにくくなり、その利用率を下げてしまう。3) Molding The positive electrode mixture particles granulated in the above step are then molded into a positive electrode molded body using a mold. The inside-out type positive electrode mixture has a hollow cylindrical shape, has a central mandrel, and fills the positive electrode mixture particles in a cylindrical mold having a required volume and press-fits the male mold. By doing so, molding is performed. The molding pressure at this time is 0.5 × 10 8 to
A pressure of 9.8 × 10 8 Pa is preferred. If the molding pressure is lower than the above range, the required packing density of the positive electrode mixture cannot be obtained, and it is difficult to secure contact between particles,
When used as a battery, a predetermined discharge capacity cannot be obtained. on the other hand,
If the molding pressure exceeds the above range, the electrolytic solution is less likely to penetrate into the positive electrode mixture, and the utilization rate thereof is reduced.
【0026】(2)負極材料
本発明で用いられる負極材料は、負極活物質である亜鉛
合金を主成分とする負極材料であり、公知の二酸化マン
ガン−亜鉛一次電池で使用されている亜鉛ゲルを用いる
ことができる。本発明の負極材料には、前述の通り、M
g,Ca,Y,Yb,Er,Mo,Wの群から選ばれる
少なくとも一種の元素の化合物を含有する点に特徴があ
る。この化合物としては、MgF2,CaF2,Y2O
3,Yb2O3,Er2O3,K2MoO4,およびK
2WO4の群から選ばれる少なくとも一種であることが
望ましい。これらの化合物は、粒子状で負極材料に配合
される。その平均粒径は、0.1〜10μmの範囲のも
のが好ましい。これらの化合物は、負極材料中で電解液
に溶解し、負極活物質である亜鉛合金粒子表面に沈着し
電解液を保持する機能を達成する。そのため、電解液へ
の溶解速度が大きい小粒径のものが好ましいが、上記範
囲を下回る平均粒径のものは取り扱いが困難で実用的で
はない。この負極材料は、ゲル状であることが取り扱い
の点で望ましい。負極をゲル状とするためには、電解液
と増粘剤から作製されるゲル状電解液に負極活物質の亜
鉛合金を分散させることにより容易にゲル状物にするこ
とができる。(2) Negative Electrode Material The negative electrode material used in the present invention is a negative electrode material containing a zinc alloy, which is a negative electrode active material, as a main component, and is a zinc gel used in a known manganese dioxide-zinc primary battery. Can be used. As described above, the negative electrode material of the present invention contains M
It is characterized in that it contains a compound of at least one element selected from the group consisting of g, Ca, Y, Yb, Er, Mo and W. Examples of this compound include MgF 2 , CaF 2 , and Y 2 O.
3 , Yb 2 O 3 , Er 2 O 3 , K 2 MoO 4 , and K
It is desirable that at least one selected from the group of 2 WO 4 is used. These compounds are blended into the negative electrode material in the form of particles. The average particle size is preferably in the range of 0.1 to 10 μm. These compounds dissolve in the electrolytic solution in the negative electrode material, deposit on the surface of the zinc alloy particles as the negative electrode active material, and achieve the function of holding the electrolytic solution. Therefore, a small particle size having a high dissolution rate in the electrolytic solution is preferable, but an average particle size smaller than the above range is difficult to handle and is not practical. From the viewpoint of handling, it is desirable that this negative electrode material be in the form of gel. In order to make the negative electrode gel-like, it is possible to easily make the gel-like substance by dispersing the zinc alloy of the negative electrode active material in the gel-like electrolytic solution prepared from the electrolytic solution and the thickener.
【0027】本発明において用いる亜鉛合金は、無汞化
亜鉛合金として知られている水銀及び鉛を含まない亜鉛
合金を用いることができる。具体的には、インジウム
0.06質量%、ビスマス0.014質量%、アルミニ
ウム0.0035質量%を含む亜鉛合金が、水素ガス発
生の抑制効果があり望ましい。特にインジウム、ビスマ
スは放電性能を向上させるため望ましい。負極作用物質
として純亜鉛ではなく亜鉛合金を用いる理由は、アルカ
リ性電解液中での自己溶解速度を遅くし、密閉系の電池
製品とした場合の電池内部での水素ガス発生を抑制し
て、漏液などによる事故を防止するためである。The zinc alloy used in the present invention may be a zinc alloy containing neither mercury nor lead, which is known as a smoothed zinc alloy. Specifically, a zinc alloy containing 0.06% by mass of indium, 0.014% by mass of bismuth, and 0.0035% by mass of aluminum is preferable because it has an effect of suppressing hydrogen gas generation. Indium and bismuth are particularly preferable because they improve discharge performance. The reason for using zinc alloy instead of pure zinc as the negative electrode acting substance is to slow down the self-dissolution rate in alkaline electrolyte and suppress hydrogen gas generation inside the battery when it is used as a sealed battery product to prevent leakage. This is to prevent accidents caused by liquids.
【0028】また、亜鉛合金の形状は、表面積を大きく
して大電流放電に対応できるように粉末状とすることが
望ましい。本発明において好ましい亜鉛合金の平均粒径
は、100〜350μmの範囲が好ましい。亜鉛合金の
平均粒径が上記範囲を上回った場合、表面積が比較的小
さくなり大電流放電に対応することは困難になる。ま
た、平均粒径が上記範囲を下回った場合、電池組み立て
時の取り扱いが難しく、電解液及びゲル化剤と均一に混
合することが困難になるばかりでなく、表面が活性であ
ることから酸化されやすく不安定である。Further, it is desirable that the shape of the zinc alloy is powdery so that the zinc alloy can have a large surface area and can handle a large current discharge. In the present invention, the preferable average particle size of the zinc alloy is in the range of 100 to 350 μm. If the average particle size of the zinc alloy exceeds the above range, the surface area becomes relatively small and it becomes difficult to cope with large current discharge. Further, if the average particle size is less than the above range, it is difficult to handle at the time of battery assembly, it becomes difficult to uniformly mix with the electrolytic solution and the gelling agent, and the surface is active, so that it is oxidized. Easy and unstable.
【0029】また、本発明において用いられる増粘剤と
しては、ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸塩、C
MC、アルギン酸などを用いることができる。特に、ポ
リアクリル酸ナトリウムが、強アルカリ水溶液に対する
吸水倍率に優れているため好ましい。As the thickener used in the present invention, polyvinyl alcohol, polyacrylate, C
MC, alginic acid, etc. can be used. In particular, sodium polyacrylate is preferable because it has an excellent water absorption capacity for a strong alkaline aqueous solution.
【0030】(3)電解液
本発明で用いられる電解液は、水酸化カリウム、水酸化
ナトリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ塩を溶質と
して用いた水溶液が好ましく、特に、水酸化カリウムを
用いることが、好ましい。また、本発明においては、上
記水酸化カリウムなどのアルカリ塩を水に溶解して電解
液とするが、さらに電解液中に亜鉛化合物を添加するこ
とが望ましい。かかる亜鉛化合物としては、酸化亜鉛、
水酸化亜鉛などの化合物が挙げられるが、特に酸化亜鉛
が好ましい。(3) Electrolyte Solution The electrolyte solution used in the present invention is preferably an aqueous solution using an alkali salt such as potassium hydroxide, sodium hydroxide or lithium hydroxide as a solute, and particularly potassium hydroxide is used. ,preferable. Further, in the present invention, the alkaline salt such as potassium hydroxide is dissolved in water to prepare an electrolytic solution, and it is desirable to further add a zinc compound to the electrolytic solution. As such a zinc compound, zinc oxide,
Examples thereof include compounds such as zinc hydroxide, but zinc oxide is particularly preferable.
【0031】電解液として少なくとも亜鉛化合物を含有
するアルカリ性水溶液を用いるのは、アルカリ性水溶液
中での亜鉛合金の自己溶解が酸性系の電解液と比較して
格段に少なく、更には亜鉛合金のアルカリ性電解液中で
の自己溶解を亜鉛化合物、例えば酸化亜鉛を溶解して亜
鉛イオンを予め存在させておくことにより更に抑制する
ためである。The use of an alkaline aqueous solution containing at least a zinc compound as the electrolytic solution means that the self-dissolution of the zinc alloy in the alkaline aqueous solution is much less than that of the acidic electrolytic solution, and furthermore, the alkaline electrolysis of the zinc alloy is performed. This is because self-dissolution in the liquid is further suppressed by dissolving a zinc compound, for example, zinc oxide and allowing zinc ions to be present in advance.
【0032】(4)セパレータ
本発明で用いられるセパレータは、セルロース繊維と、
ポリビニルアルコール系繊維などの繊維の不織布、織
布、抄紙などからなっている。これらの繊維において
は、セルロース繊維が、アルカリ電解液との親和性がよ
いため、保液性を高めるために用いられており、一方、
ポリビニルアルコール系繊維は、耐アルカリ性に優れて
おり、これらを併用することによってこれらの特性のバ
ランスがよいセパレータを得ることができる。本発明に
おいて、これらのセルロース繊維とポリビニルアルコー
ル系繊維は、それぞれの繊維を混合して抄紙してもよい
し、それぞれを個別に抄紙した後、張り合わせてもよ
い。このセパレータ紙を用いてセパレータとするには、
セパレータ紙を捲回し、底部を接着して有底円筒状に形
成する。この際、捲回セパレータ紙の側部を接着しても
差し支えない。この接着は、セパレータ紙を成形した後
熱接着してもよいし、また、接着剤を使用してもよい。
接着剤を使用する場合には、耐薬品性のある接着剤であ
る必要がある。(4) Separator The separator used in the present invention comprises cellulose fibers and
It is made of non-woven fabric of fibers such as polyvinyl alcohol fiber, woven fabric, and papermaking. In these fibers, cellulose fibers are used to enhance liquid retention because of their good affinity with alkaline electrolytes, while,
Polyvinyl alcohol fiber has excellent alkali resistance, and by using these together, a separator having a good balance of these properties can be obtained. In the present invention, the cellulose fiber and the polyvinyl alcohol fiber may be mixed with each other for paper making, or may be separately made and then laminated. To make a separator using this separator paper,
The separator paper is wound and the bottom is adhered to form a bottomed cylinder. At this time, the side of the wound separator paper may be adhered. For this adhesion, heat may be applied after molding the separator paper, or an adhesive may be used.
If an adhesive is used, it must be chemically resistant.
【0033】[0033]
【実施例】[実施例1]
(正極の作製)上記正極活物質の作製手段で得た高次コ
バルト層が表面に形成された複合水酸化ニッケル粒子9
0質量部に、比表面積が3.4m2/gの黒鉛粉末5.
4質量部、及びバインダーとしのポリエチレン樹脂0.
1重量部を加え、10分間撹拌混合する。その後、40
質量%の水酸化カリウム水溶液4.6質量部を加え、汎
用混合容器で30分間混合して混合物を得る。次いで、
この混合物を外径13.3mm、内径9.0mm、高さ
(長さ)13.7mmの中空円筒状に加圧成形して、正
極合剤ペレットを作製する。EXAMPLES [Example 1] (Production of positive electrode) Composite nickel hydroxide particles 9 having a high-order cobalt layer formed on the surface obtained by the production method of the positive electrode active material described above.
0 parts by mass of graphite powder having a specific surface area of 3.4 m 2 / g.
4 parts by mass, and polyethylene resin as a binder.
Add 1 part by weight and stir mix for 10 minutes. Then 40
4.6 parts by mass of a mass% potassium hydroxide aqueous solution is added and mixed for 30 minutes in a general-purpose mixing container to obtain a mixture. Then
This mixture is pressure-molded into a hollow cylindrical shape having an outer diameter of 13.3 mm, an inner diameter of 9.0 mm, and a height (length) of 13.7 mm to prepare a positive electrode material mixture pellet.
【0034】(負極の作製)インジウム0.01質量
部、ビスマス0.01質量部及びアルミニウム0.00
3質量部を含む平均粒径100〜300μmの亜鉛合金
粉末64.58質量部に、平均粒径3μmのMgF2粒
子を、負極材料に対して0.5質量%の割合で添加し、
さらにポリアクリル酸(ゲル化剤)0.381質量部を
加え、汎用混合容器で5分間撹拌・混合して均一な混合
系を得た。一方、酸化亜鉛3.5質量%を溶解した35
質量%の水酸化カリウム水溶液35質量部に、水酸化テ
トラブチルアンモニウム0.0006質量部を加え、1
0分間撹拌・混合して充分に分散させる。次いで、この
分散系に、前記亜鉛合金粉末系の混合物を4分間かけて
徐々に加えるとともに、200×105Pa(150m
mHg)以下の減圧状態で撹拌・混合し、さらに、1
3.3×105Pa(10mmHg)以下の減圧状態で
5分間撹拌・混合して、ほぼ均一な組成系のゲル状負極
を作製した。(Production of Negative Electrode) 0.01 parts by weight of indium, 0.01 parts by weight of bismuth and 0.00 of aluminum
To 64.58 parts by mass of zinc alloy powder having an average particle size of 100 to 300 μm including 3 parts by mass, MgF 2 particles having an average particle size of 3 μm were added at a ratio of 0.5% by mass with respect to the negative electrode material,
Further, 0.381 parts by mass of polyacrylic acid (gelling agent) was added, and the mixture was stirred and mixed for 5 minutes in a general-purpose mixing container to obtain a uniform mixed system. On the other hand, 35% by mass of zinc oxide was dissolved in 35
Add 0.0006 parts by mass of tetrabutylammonium hydroxide to 35 parts by mass of an aqueous solution of potassium hydroxide having a mass% of 1
Stir and mix for 0 minutes to thoroughly disperse. Then, the zinc alloy powder-based mixture was gradually added to this dispersion system over 4 minutes, and at the same time, 200 × 10 5 Pa (150 m
Stir and mix under reduced pressure below mHg), then
The gelled negative electrode having a substantially uniform composition system was produced by stirring and mixing for 5 minutes under a reduced pressure of 3.3 × 10 5 Pa (10 mmHg) or less.
【0035】(電池の組立)次に、上記作製した正極合
剤ペレット、およびゲル状負極を使用して、常套的な手
法によって、図1に概略構成を断面的に示す単一3形の
アルカリ亜鉛一次電池を組み立てる。図1において、1
は正極端子を兼ねる有底円筒状の金属缶(外装缶)であ
り、金属缶1の円筒中空内には、正極合剤ペレットを3
個積み重ねた状態で、再度加圧成形した正極合剤(9.
0g)2が充填・装着されている。また、正極合剤2の
中空部には、アセタール化ポリビニルアルコール繊維の
不織布からなる有底円筒状のセパレータ3が装着され、
そのセパレータ3の内側にゲル状負極4が充填されてい
る。(Assembly of Battery) Next, using the prepared positive electrode material mixture pellets and gelled negative electrode, according to a conventional method, a single 3-type alkali whose sectional structure is schematically shown in FIG. 1 is used. Assemble the zinc primary battery. In FIG. 1, 1
Is a bottomed cylindrical metal can (exterior can) that also serves as a positive electrode terminal, and 3 positive electrode mixture pellets are placed in the hollow of the metal can 1.
The positive electrode mixture (9.
0g) 2 is filled and installed. Further, in the hollow portion of the positive electrode mixture 2, a bottomed cylindrical separator 3 made of a nonwoven fabric of acetalized polyvinyl alcohol fiber is attached,
The inside of the separator 3 is filled with the gelled negative electrode 4.
【0036】そして、前記ゲル状負極4内には、真鍮性
の負極集電棒5の一端側が挿入・配置されており、この
負極集電棒5のゲル状負極4から突出する他端側の外周
面、および金属缶1の開口内周面の間に、ポリアミド樹
脂製の二重環状の絶縁性ガスケット6が配設される。さ
らに、この絶縁性ガスケット6の二重環状の間には、リ
ング状の金属板7が嵌着配置され、負極端子を兼ねる帽
子形の金属封口板8が負極集電棒5の先端部に当接する
配置構成となっている。なお、金属缶1の開口端縁部を
内側に屈曲させることにより、絶縁性ガスケット6およ
び金属封口板8で、金属缶1の開口端縁を密封した構成
を採っている。In the gelled negative electrode 4, one end side of a brass negative electrode current collector rod 5 is inserted and arranged, and the outer peripheral surface of the other end side of the negative electrode current collector rod 5 protruding from the gelled negative electrode 4 is inserted. , And a double annular insulating gasket 6 made of polyamide resin is arranged between the inner peripheral surface of the opening of the metal can 1. Further, a ring-shaped metal plate 7 is fitted and arranged between the double rings of the insulating gasket 6, and a hat-shaped metal sealing plate 8 also serving as a negative electrode terminal abuts on the tip of the negative electrode current collector rod 5. It is arranged. The opening edge of the metal can 1 is bent inward to seal the opening edge of the metal can 1 with the insulating gasket 6 and the metal sealing plate 8.
【0037】(評価)得られた電池について、常温で貯
蔵し所定期間経過後の放電容量を測定した。その結果
を、表1および図2に示す。(Evaluation) The obtained battery was stored at room temperature and the discharge capacity after a predetermined period was measured. The results are shown in Table 1 and FIG.
【0038】[実施例2〜7]負極材料に添加する化合
物として、CaF2,Y2O3,Yb2O3,Er2O
3,K2MoO4,およびK2WO4を用いたこと以外
は、実施例1と同様にして電池を製作し、実施例1と同
様にして常温保存後の容量維持率を測定した。その結果
を、表1および図2に併せて示す。[Examples 2 to 7] CaF 2 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 and Er 2 O were used as compounds added to the negative electrode material.
A battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that 3 , K 2 MoO 4 , and K 2 WO 4 were used, and the capacity retention rate after storage at room temperature was measured in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 1 and FIG.
【0039】[比較例1]実施例1において、MgF2
粒子を負極材料に添加しなかったこと以外は、実施例1
と同様にして電池を製作し、その容量維持率を実施例1
と同様に測定した。その結果を、表1および図2に併せ
て示す。[Comparative Example 1] In Example 1, MgF 2
Example 1 except that no particles were added to the negative electrode material.
A battery was manufactured in the same manner as in Example 1, and the capacity retention rate was determined in Example 1.
It measured similarly to. The results are also shown in Table 1 and FIG.
【0040】[0040]
【表1】 [Table 1]
【0041】以上の結果から明らかなように、本発明の
負極材料に添加する化合物を添加しなかった比較例1の
電池は、貯蔵720日で、容量は77.7%にまで低下
したのに対して、本発明の化合物を添加した実施例で
は、いずれの電池も80%を超える容量を維持してい
た。As is clear from the above results, the battery of Comparative Example 1 in which the compound to be added to the negative electrode material of the present invention was not added, the capacity dropped to 77.7% after 720 days of storage. On the other hand, in the examples in which the compound of the present invention was added, all the batteries maintained the capacity exceeding 80%.
【0042】[実施例8〜14]負極材料に添加する成
分として、表2に示す化合物を用い、その配合量も表2
に示すように調整したこと以外には上記実施例1と同様
にして、電池を製作し、放電容量を測定した。その結果
を表2および図3に示す。この結果から明らかなよう
に、化合物添加量が、0.1〜2質量%の範囲で、放電
容量の改善が見られた。[Examples 8 to 14] As the components to be added to the negative electrode material, the compounds shown in Table 2 were used, and the compounding amounts thereof are also shown in Table 2.
A battery was manufactured and the discharge capacity was measured in the same manner as in Example 1 except that the adjustment was performed as shown in FIG. The results are shown in Table 2 and FIG. As is clear from this result, an improvement in discharge capacity was observed when the compound addition amount was in the range of 0.1 to 2 mass%.
【0043】[0043]
【表2】 [Table 2]
【0044】[0044]
【発明の効果】以上に説明した本発明によれば、ニッケ
ル系化合物を正極活物質として用いたアルカリ亜鉛一次
電池において、負極材料にMgF2 などの化合物を添
加することによって、ニッケル系化合物の自己放電を抑
止し、貯蔵後に放電容量が低下することを効果的に防止
することができた。According to the present invention described above, in an alkaline zinc primary battery using a nickel-based compound as a positive electrode active material, by adding a compound such as MgF 2 to the negative electrode material, the self-contained It was possible to suppress discharge and effectively prevent the discharge capacity from decreasing after storage.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図1】 本発明を適用できる電池の概略断面図。FIG. 1 is a schematic sectional view of a battery to which the present invention can be applied.
【図2】 本発明の効果を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing the effect of the present invention.
【図3】 本発明の効果を示すグラフ。FIG. 3 is a graph showing the effect of the present invention.
1・・・電池外装缶 2・・・正極合剤 3・・・セパレータ 4・・・負極材料 5・・・負極集電棒 6・・・絶縁ガスケット 7・・・リング状金属板 8・・・金属封口板 1-Battery exterior can 2 ... Positive electrode mixture 3 ... Separator 4 ... Negative electrode material 5: Negative electrode collector rod 6 ... Insulation gasket 7 ... Ring-shaped metal plate 8: Metal sealing plate
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 慎一 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社 (72)発明者 工藤 和彦 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社 Fターム(参考) 5H024 AA01 AA14 BB07 BB08 BB11 CC02 CC14 CC19 DD17 EE06 EE07 FF07 HH01 5H050 AA02 AA09 BA04 CA03 CB13 DA03 DA09 DA10 EA12 EA15 FA07 FA17 FA18 GA10 GA11 GA17 GA22 HA01 HA02 HA12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Shinichi Miyamoto 3-4-10 Minami-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Battery Co., Ltd. (72) Inventor Kazuhiko Kudo 3-4-10 Minami-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Toshiba Battery Co., Ltd. F term (reference) 5H024 AA01 AA14 BB07 BB08 BB11 CC02 CC14 CC19 DD17 EE06 EE07 FF07 HH01 5H050 AA02 AA09 BA04 CA03 CB13 DA03 DA09 DA10 EA12 EA15 FA07 FA17 FA18 GA10 GA11 GA17 GA22 HA01 HA02 HA12
Claims (5)
着された水酸化ニッケル系化合物粒子および炭素系粒子
を少なくとも含有し中空筒状に成形された正極合剤と、
前記正極合剤の中空筒内にセパレータを介して収納配置
された亜鉛を主成分とする合金粒子を含有する負極材料
とを有する密閉形アルカリ亜鉛一次電池において、 前記負極材料がMg,Ca,Y,Yb,Er,Mo,W
の群から選ばれる少なくとも一種の元素の化合物からな
る負極材料添加成分を含有することを特徴とする密閉形
アルカリ亜鉛一次電池。1. A battery outer can, and a positive electrode mixture molded into a hollow cylinder containing at least nickel hydroxide compound particles and carbon particles housed and mounted in the battery outer can.
In a sealed alkaline zinc primary battery having a negative electrode material containing alloy particles containing zinc as a main component, which is housed and arranged via a separator in a hollow cylinder of the positive electrode mixture, wherein the negative electrode material is Mg, Ca, Y. , Yb, Er, Mo, W
A sealed alkaline zinc primary battery comprising a negative electrode material additive component composed of a compound of at least one element selected from the group:
F2,Y2O3,Yb2O3,Er 2O3,K2MoO
4,およびK2WO4の群から選ばれる少なくとも一種
であることを特徴とする請求項1記載の密閉型アルカリ
亜鉛一次電池。2. The negative electrode material additive component is MgF.Two, Ca
FTwo, YTwoOThree, YbTwoOThree, Er TwoOThree, KTwoMoO
Four, And KTwoWOFourAt least one selected from the group
The sealed alkali according to claim 1, wherein
Zinc primary battery.
対して0.1〜2質量%であることを特徴とする請求項
1または請求項2記載の密閉型アルカリ亜鉛一次電池。3. The sealed alkaline zinc primary battery according to claim 1, wherein the amount of the component added to the negative electrode material is 0.1 to 2 mass% with respect to the negative electrode material.
びコバルト単体もしくはこれらを共晶させたオキシ水酸
化ニッケルであることを特徴とする請求項1記載の密閉
型アルカリ亜鉛一次電池。4. The sealed alkaline zinc primary battery according to claim 1, wherein the nickel hydroxide-based compound is a simple substance of zinc and cobalt or nickel oxyhydroxide obtained by eutecticizing them.
バルト高次酸化物で被覆された亜鉛およびコバルト単体
もしくはこれらを共晶させたオキシ水酸化ニッケルの粒
子であることを特徴とする請求項1または請求項4記載
の密閉型アルカリ亜鉛一次電池。5. The nickel oxyhydroxide-based compound is particles of zinc oxyhydroxide whose surface is coated with a cobalt high-order oxide, simple substance of zinc and cobalt, or eutectic thereof. The sealed alkaline zinc primary battery according to claim 1 or claim 4.
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US6991875B2 (en) | 2002-08-28 | 2006-01-31 | The Gillette Company | Alkaline battery including nickel oxyhydroxide cathode and zinc anode |
CN103943816A (en) * | 2014-05-07 | 2014-07-23 | 张纪贵 | Magnesium storage primary battery |
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2001
- 2001-12-27 JP JP2001398127A patent/JP2003197206A/en active Pending
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