JP2004508686A - 電池のカソード - Google Patents

Abstract

本発明は、カソード活性材料とカーボンファイバを有するカソード（１２）と、アノード（１４）と、セパレータ（１６）と、アルカリ電解液を具備する一次アルカリ電池（１０）に関する。カーボンファイバは、約２５０ナノメータ未満の直径を有している。

Description

【０００１】
本発明は、電池に関する。
【０００２】
一次アルカリ電池のような電池は、エネルギ源として通常使用されている。全般的にアルカリ電池は、カソード、アノード、セパレータや電解液を備えている。カソードは、例えば活性材料即ち活物質として二酸化マンガン粒子と、カソードの導電度を高めるグラファイト粒子及びバインダを含んでいる。アノードは、例えば活性材料として亜鉛粒子を含むゲルである。セパレータは、カソードとアノード間に配置される。電解液は、電池全般に分散する例えばヒドロオキサイド即ち水酸化物溶液である。
【０００３】
一次アルカリ電池は、大きな放電容量を有することが望ましい。放電容量に影響を及ぼす一つの因子は、カソードにおける二酸化マンガンの量である。全般的なルールとして、カソード内により多くの二酸化マンガンがあればあるほど、電池の放電容量は大きくなる。しかしカソードはまた、適切な導電度を高めるためグラファイト粒子の充分な量が必要である。従ってカソードに含まれる二酸化マンガンの量は、適切な導電度を得るためにグラファイト粒子の量により幾分制限される。
【０００４】
本発明は、一次アルカリ電池のカソード内にカーボンファイバを用いることに関する。特に熱処理後のカーボンファイバは、全般的にグラファイトまたはカーボン粒子より電気導電度は高い。その結果カーボンファイバを有するカソードは、グラファイトまたはカーボン粒子を有するカソードより通常高い導電度を備えている。更に高められた導電度や繊維形態学のため、有効な電池性能を得、十分な導電度を有するカソードを得るために、カソードに要求されるカーボンファイバは僅かである。結局、より多くのカソード活性材料をカソードに添加できれは、電池の容量と高電力性能を増加することができる。
【０００５】
カーボンファイバは、全般的に大きな表面積と、大きな界面エネルギを有している。これらの特性は、ファイバにカソードの孔に電解液を収着するための良好な運搬（ｗｉｃｋｉｎｇ）作用を提供できる。良好な運搬作用に基づきカソード内により多くの電解液があれば、全般的にカソード内の質量移行を改善し、電池の性能を改善する。ファイバの繊維形態学はまた、カソードを機械的に強化する補強媒体として役立つ。更にカーボンファイバは、廉価で製造できるので、電池の製造コストを低減できる。
【０００６】
一つの観点においては、本発明は、カソード活性材料とカーボンファイバを有するカソードと、たとえばアノード活性材料としての亜鉛を有するアノードと、セパレータと、アルカリ電解液を具備する一次アルカリ電池に関する。
【０００７】
実施の形態は、一つ以上の未満の特徴を有している。カソードは、重量比で約５％未満、たとえば約４％未満、約３％未満及び約２％未満のカーボンファイバを含んでいる。電池は、重量比で約１％と約５％の間、たとえば約２％と３％の間のカーボンファイバを含んでいる。カソードは、重量比で約８６％を超え、たとえば約８８％を超え、約９０％を超え、および９２％を超えるカソード活性材料たとえば二酸化マンガンを含んでいる。
【０００８】
カーボンファイバは、約２５０ナノメータ未満、たとえば約６０ナノメータと約１００ナノメータの間、そして約６０ナノメータ未満の径を有している。
【０００９】
カーボンファイバは、たとえば約２０００℃を超え、たとえば約２６００℃と約３１００℃の間の温度で熱処理される。
【００１０】
カーボンファイバは、約２×１０^５ナノメータ未満、たとえば約７０、０００ナノメータと約１００，０００ナノメータの間のような約５００ナノメータと約２００，０００ナノメータの間の長さを有している。
【００１１】
カーボンファイバは、約１層と約５００層の間のグラファイト層、たとえば約４０層と約１００層の間のグラファイト層を有している。
【００１２】
カーボンファイバは、約１０ｍ^２／ｇと約５０ｍ^２／ｇの間の外部表面積と、約５０ｍＪ／ｍ^２と約３００ｍＪ／ｍ^２の間の界面エネルギを有している。
【００１３】
カーボンファイバは、約８５％未満の黒鉛化インデックスを有している。
【００１４】
カーボンファイバは、カソード活性材料の平均粒子寸法以上の長さを有している。
【００１５】
カソードは、更に界面活性剤、たとえばポリビニルアルコール（ＰＶＡ），エチレンビニル・アルコール（ＥＶＯＨ）及びポリビニルブチロールを含んでいる。
【００１６】
他の観点においては、本発明は、二酸化マンガンと、約２５０ナノメータ未満の径を有する加熱処理されたカーボン材料を含むカソードと、アノードと、セパレータ及びアルカリ電解液を具備することを特徴とする。
【００１７】
カソードは、重量比で約１％と約５％の間、たとえば約２％と約３％の間のカーボンファイバを有している。カソードは、約６％のグラファイトを有するカソードより、少なくとも３倍以上の導電度を有している。
【００１８】
本明細書で使用する用語“ファイバ”は、全般的に長さや高さに比例する小さな円周や幅を有する細長い構造を指している。ファイバは、ほぼ円形またはほぼ非円形断面及びまたは滑らかまたは粗い、不規則な面を有している。ファイバは、全般的に直線形またはねじれて延びている。ファイバの例は、糸、フィラメント及びウィスカ（ｗｈｉｓｋｅｒ）を含んでいる。
【００１９】
本明細書で使用する用語“直径”は、平均の径を意味し、“長さ”は、平均の長さを意味する。
【００２０】
本発明の目的及び利点は、未満の図面、記載、及び請求の範囲の記載で明瞭にする。
【００２１】
図１は、電池の側断面図である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、電池１０は、カソード１２、アノード１４、セパレータ１６、及び円筒形外装１８を備えている。電池１０は又、集電体２０，シール２２と、電池の負端子として働く負の金属上部蓋２４を備えている。カソード１２は、外装１８と接触し、且つ電池１０の正の端子は負の端子から反対側の電池１０の端部に設けられる。電解液は、電池１０の全体に分散される。電池１０は例えばＡＡ、ＡＡＡ，ＡＡＡＡ，Ｃ，またはＤ電池である。
【００２３】
カソード１２は、二酸化マンガン、カーボンファイバ、及びバインダを含んでいる。
【００２４】
二酸化マンガンは、電気化学的に合成されたＭｎＯ_２（ＥＭＤ）と、化学的に合成されたＭｎＯ_２（ＣＭＤ）または、ＥＭＤとＣＭＤの混合物を含んでいる。かかる二酸化マンガンの販売者は、ケルマックギー（Ｋｅｒｒ　ＭｃＧｅｅ）社の商品名トロナディ（Ｔｒｏｎａ　Ｄ）、ケミメタル（Ｃｈｅｍ　Ｍｅｔａｌｓ）社、トーソー（Ｔｏｓｏｈ）社、デルタマンガニーズ（Ｄｅｌｔａ　Ｍａｎｇａｎｅｓｅ）社、三井ケミカル社、ＪＭＣ社である。好ましくは、二酸化マンガンは、本明細書ではそのすべてを参考例に挙げる２０００年５月１日出願されたＵ．Ｓ．Ｓ．Ｎ０９／５６３，４４７に記載されている高い電力係数を有するＥＭＤである。全般的にカソード１２は、重量比で約８６％と約９２％の間、好ましくは約８８％と約９１％の間、最も好ましくは約８９％と約９１％の間の二酸化マンガンを含んでいる。
【００２５】
カーボンファイバは、グラファイトの多重の層からなるグラファイトファイバである。好ましくは、カーボンファイバは、約１層乃至約５００層のグラファイトの層、より好ましくは、約４０層乃至約１００層のグラファイトの層を含んでいる。全般的にファイバの導電度は、ファイバにおけるグラファイト層の数が減少したとき、増加する。このように小さい数の層を有するファイバを備えるカソードは、比較的大きな数のグラファイト層を有するファイバを備えるカソードに比較して高い導電度を有する。好ましくは、カーボンファイバは、約５０％より大きい、たとえば約５０％と約８５％の間、たとえば約７５％の黒鉛化インデックスを有している。ファイバの黒鉛化の程度の測定値である黒鉛化インデックスは、ｇρ＝（．３４４０−Ｄ−間隔）／（．３４４０−．３３５４）で定義され、ここでカーボンファイバのＤ−間隔は、ナノメータで測定される。カーボンファイバは、少量たとえば６０ｐｐｍ未満の他の材料、たとえば、コバルト、及びニッケルを含んでいる。
【００２６】
カーボンファイバは、オハイオ州のセーダビル（Ｃｅｄａｒｖｉｌｌｅ，ＯＨ，）のアプライドサイエンス社（Ａｐｐｒｉｅｄ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｉｎｃ．）から商品名ＰＹＲＯＧＲＡＦ−ＩＩＩ^ＴＭで市販されている。カーボンファイバの製造方法は、本明細書ではそのすべてを参考例組み入れる米国特許第５，５９４，０６０号に記載されている。
【００２７】
カーボンファイバは、約２５０ナノメータ未満の径を有することが好ましく、より好ましくは約６０乃至約２００ナノメータ、最も好ましくは約６０乃至約１００ナノメータの径を有する。ファイバの長さは、少なくとも全般的に二酸化マンガン粒子程度の寸法である。例えばファイバは、約５００ナノメータ乃至約２００，０００ナノメータの長さである。
【００２８】
カーボンファイバは、カソードに組み込まれる前に熱処理されることが好ましい。約２６００−３１００℃、例えば約２９００−３０００℃でファイバを熱処理することは、ファイバが後ほどカソードの中に組み込まれたとき、ファイバの導電度を高め、そしてカソードの導電度を高める。ファイバが合成されたとき、低い導電度のオーバコート又はカーボンの層がファイバの面に形成される。ファイバの熱処理は、カーボン層をグラファイト層に変換しファイバの導電度を改善する。
【００２９】
熱処理されたカーボンファイバは、カソードの浸透閾値（ｐｅｒｃｏｌａｔｉｏｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ）を低下することにより、電池１０の性能を高める。浸透閾値は、電池１０に効果的に使用できる充分な導電度を備えるカソードを得るため、カソードに添加されることが好ましい材料の量、ここではカーボンファイバの量で決まる。いかなる理論に縛られることは望まないが、カーボンファイバの繊維構造が、二酸化マンガン粒子間を拡張するので、ファイバとカソード活性材料間の接触を増加し、そしてカソードの導電度を効果的に増加させる。このようにしてカソードの望ましい導電度を維持しつつ、僅かなカーボンファイバ（不活性材料）を添加することが可能になる。
【００３０】
従って、重量比で約５−７％間のカーボン粒子を有することが好ましいある電池においては、カソード１２は、重量比で５％未満、たとえば４％未満、または３％未満、または２％未満のカーボンファイバを含んでいる。カソード１２は、重量比で約１％と約５％の間、より好ましくは重量比で約２％と約３％の間のカーボンファイバを含んでいることが好ましい。
【００３１】
カソード缶内のカーボンの量を減少することによる“開放された（ｆｒｅｅｄ ｕｐ）”空間は、電池１２の容量を増加するために、二酸化マンガンで充填された。更にカーボンファイバは、通常カソード活性材料、たとえば二酸化マンガンより異なる密度をしているので、カーボンファイバの量を減少することは、カソード内に置換されるカソード活性材料の量を時には１：１より以上にできるようになる。
繊維構造や繊維形態学によって、カーボンファイバは、大きな表面積と大きな界面エネルギを備えている。全般的には、ファイバの径が減少すれば、ファイバの界面エネルギが増加する。ある実施の形態では、ファイバは、約１０ｍ^２／ｇから約５０ｍ^２／ｇの外部表面積を有し、且つ５０ｍＪ／ｍ^２から約３００ｍＪ／ｍ^２，たとえば約１００ｍＪ／ｍ^２の界面エネルギを有している。ファイバの親水性が増加すると、カソードの運搬作用を高め、電解液がカソードに収着される速度を改善し電解液がカソードに収着される量を増加させる。カソード内の電解液の濃度が増加すると、全般的にカソードの孔内に質量移行を改善し、且つ電池の性能を改善する。
【００３２】
より一層ファイバの親水性を増加するため、界面活性剤がファイバに添加される。界面活性剤の例は、たとえばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、エチレン−ビニルアルコール（ＥＶＯＨ）、及びポリビニルブチロールである。
【００３３】
カーボンファイバの繊維構造は、またカソードを機械的に強化できる。全般的にカソードの強度は、カーボンファイバがカソードに組み込まれた後増加する。
バインダの例としては、ポリエチレン粉末、ポリアクリルアミド、ポートランド・セメント及び、例えばポリビニリデンフルオロライド（ＰＶＤＦ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）のようなフッ化炭化水素樹脂を含む。ポリエチレンバインダの例としては、ヘキスト（Ｈｏｅｃｈｓｔ）社の商品名コアチレン（Ｃｏａｔｈｙｌｅｎｅ）ＨＡ−１６８１である。カソートはまた例えば、重量比で０．１％乃至約１％の間のバインダを含んでいる。
【００３４】
カソード１２は、他の添加剤を含んでいる。これらの添加剤の例としては、本明細書で参考例として組み込まれる米国特許第５，３４２，７１２号に開示されている。カソード１２は、例えば約０．２重量％乃至約２重量％のＴｉＯ_２ を含む。
【００３５】
電解液はまた、カソード１２を介して分散され、以前にまたは以降に規定される重量％は、電解液が分散された後に決定される。
【００３６】
アノード１４は、電池のアノードに使用される標準亜鉛材料のいずれからでも形成される。たとえばアノード１４は、亜鉛金属粒子、ゲル化剤、そしてたとえばガス化抑制剤の様な少量の添加物を含む亜鉛ゲルである。更に電解液の一部は、アノード全体に分散されている。
【００３７】
亜鉛粒子は、ゲルアノードに通常使用される亜鉛粒子のいずれからでも形成できる。亜鉛粒子の一例は、本出願人の譲渡人に譲渡された米国出願Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０８／９０５，２５４ ； Ｕ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０９／１１５，８６７及びＵ．Ｓ．Ｓ．Ｎ．０９／１５６，９１５に開示されており、本明細書ではこれらを参考例として組み込まれる。アノードは、重量比で６７％と７１％の間の亜鉛粒子を含んでいる。
【００３８】
ゲル化剤の例は、ポリアクリル酸、グラフトでんぷん材料、ポリアクリル酸塩、ポリアクリレート、カルボキシ・メチル・セルローズ、又はその合成物を含んでいる。かかるポリアクリル酸の例としては、ビー・エフ・グッドリッチ（Ｂ．Ｆ．Ｇｏｏｄｒｉｃｈ）社の商品名カーボポル（Ｃａｒｂｏｐｏｌ）９４０と９３４と、商品名ポリゲル（Ｐｏｌｙｇｅｌ）４Ｐ（３Ｖから入手できる）、且つグラフトでんぷん材料の例は、アイオア州マスカティーンのグレーンプロセシング社（Ｇｒａｉｎ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，　Ｍｕｓｃａｔｉｎｅ，　ＩＡ）の商品名ウオータロック（Ｗａｔｅｒｌｏｃｋ）Ａ２２１である。ポリアクリル酸の塩の例は、チバ社（Ｃｉｂａ　Ｓｐｅｃｉａｌｔｉｅｓ）の商品名アルコソーブ（Ａｌｃｏｓｏｒｂ）Ｇ１である。アノードは、重量比で０．１％乃至約１％のゲル化剤を含んでいる。
【００３９】
ガス発生を抑制するインヒビタは、無機材料例えばビスマス、錫、鉛やインジウムである。更にガス発生を抑制するインヒビタは、有機化合物、例えば燐酸塩エステル、イオン界面活性剤または非イオン界面活性剤である。イオン界面活性剤の例は、例えば米国特許第４，７７７，１００号に開示され、本明細書では参考として組み込まれる。
【００４０】
セパレータ１６は、電池セパレータとしての通常のデザインのいずれでも良い。ある実施の形態では、セパレータ１６は、一つの層が他の面に沿って配設される２層の不織、非膜材料から形成される。セパレータ１６の体積を減少し効率的な電池を得るために、不織、非膜材料の各層は、基礎重量が平方メートル当たり約５４グラムであり、乾燥時で厚さ約０．１３７ｍｍ、湿潤時は厚さ約０．２５４ｍｍである。この実施の形態においては、セパレータは好ましくは、不織、非膜材料の間に膜材料の層や接着剤の層は含んでいない。全般的には層は、例えば無機粒子のような充填剤は実質的に含んでいない。
【００４１】
他の実施の形態では、セパレータ１６は不織材料の層にセロファンの外側層を有している。セパレータは又不織材料の付加層を備えている。セロファン層は、カソード１２またはアノードに隣接して置かれる。不織材料は、約７８重量％から８２重量％のＰＶＡと、且つ界面活性剤のトレースの下で約１８重量％から約２２重量％のレーヨンを含んでいることが好ましい。かかる不織材料はＰＤＭ社から商品名ＰＡ２５で市販されている。
【００４２】
電池１０全体に分散される電解液は、電池に通常使用される電解液のいずれでも良い。普通電解液は、水酸化物の水溶液である。このような水酸化物の水溶液は、例えば３３重量％と３８重量％の間の水酸化カリウムを含む水酸化カリウム溶液や水酸化ナトリウム溶液を含んでいる。電解液は、また２重量％の酸化亜鉛を含んでいる。
【００４３】
外装１８は、一次アルカリ電池に通常用いられる外装のいずれであっても良い。外装は通常、内部金属壁と外部の電気的に非導電材料例えば熱収縮性プラスチックを含んでいる。導電材料層が、任意に内部壁とカソード１２間に配設される。この層は、内壁面に沿って、カソード１２の外周面に沿って、又は両方に配設される。この導電層は、例えば炭素質材料から形成される。かかる材料は、チムカル（Ｔｉｍｃａｌ）社の商品名ＬＢ１０００、ダブリュ・アール・グレース社（Ｗ．Ｒ．Ｇｒａｃｅ＆Ｃｏ．）の商品名エココート（Ｅｃｃｏｃｏａｔ）２５７、アチソン・コロイド社（Ａｃｈｅｓｏｎ　Ｃｏｌｏｉｄｓ，Ｃｏｍｐａｎｙ．）の商品名エレクトロダグ（Ｅｌｅｃｔｒｏｄａｇ１０９）、同社の商品名エレクトロダグ１１２及び同社の商品名ＥＢ０００５を含む。導電層の付加方法は、例えばカナダ特許第１，２６３，６９７号に開示されており、本明細書では参考として組み込まれる。
【００４４】
集電体２０は、適切な金属例えば黄銅から形成される。シール２２は例えばナイロンから作られる。
【００４５】
実験例
電池１０（ＡＡ）が次の手順で製造された。
【００４６】
カソードは、二酸化マンガン（ケルマックギー社の）約１０．３５グラム、カーボンファイバ（アプライドサイエンス社）０．３４５グラム（３重量％）、９Ｎ　ＫＯＨ溶液約０．６５ｇ、コアチレンＨＡ−１６８１約０．３重量％を含んでいた。アノードは、亜鉛粒子約４．５ｇ、３６％ＫＯＨ約３．４ｇ、亜鉛に対して界面活性剤（ＲＭ５１０、ローンプーラン社）約１２６０ｐｐｍ、９Ｎ　ＫＯＨ（２％溶解したＺｎＯ）１．９６ｇ、且つ全ゲル化剤（カーボポル９４０とＡ２２１）約１．６重量％を含んでいた。
【００４７】
セパレータは、一つの層が他の層の面に沿って配設されるように不織、非膜材料一層または二層から形成された。セパレータの容積を低減するために不織、非膜材料の各層は、平方メータ当たり約５４ｇの基礎重量を有し、乾燥時約０．１３７ｍｍ厚、湿潤時約０．２５４ｍｍ厚さを有する。アノードはまた、２％溶解したＺｎＯを含む（約３５．５重量％水酸化カリウム）水性水酸化カリウム約３．１７ｇを含み、溶液は前述したようにカソードとアノードに配設され、残余はセパレータ層に配設されている。ＥＢ００５（アチソン社）の薄い被覆が、電池の外壁とカソードの外周の間に配設されている。
【００４８】
他の実施の形態も実施できる。例えば前述のカーボンファイバは、燃料電池に実施でき、且つ例えば金属ー空気電池や空気再生電池のような他の型の電池にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
電池の縦断面図である。

Claims (34)

1. カソード活性材料とカーボンファイバを備えるカソードと、
   アノードと、
   セパレータと
   アルカリ電解液と
   を具備することを特徴とする一次アルカリ電池。
2. 前記カソードは、重量比で約５％未満のカーボンファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
3. 前記カソードは、重量比で約４％未満のカーボンファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
4. 前記カソードは、重量比で約３％未満のカーボンファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
5. 前記カソードは、重量比で約２％未満のカーボンファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
6. 前記カソードは、重量比で約１％と約５％の間のカーボンファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
7. 前記カソードは、重量比で約２％と約３％の間のカーボンファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
8. 前記カソード活性材料は、二酸化マンガンを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
9. 前記カソードは、カソード活性材料を重量比で約８６％を超えて含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
10. 前記カソードは、カソード活性材料を重量比で約８８％を超えて含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
11. 前記カソードは、カソード活性材料を重量比で約９０％を超えて含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
12. 前記カソードは、カソード活性材料を重量比で約９２％を超えて含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
13. 前記カーボンファイバは、約２５０ナノメータ未満の径を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
14. 前記カーボンファイバは、約６０ナノメータと約１００ナノメータの間の径を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
15. 前記カーボンファイバは、約６０ナノメータ未満の径を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
16. 前記カーボンファイバは、熱処理されることを特徴とする請求項１に記載の電池。
17. 前記カーボンファイバは、約２０００℃を超える温度で熱処理されることを特徴とする請求項１６に記載の電池。
18. 前記カーボンファイバは、約２６００℃乃至約３１００℃の間の温度で熱処理されることを特徴とする請求項１６に記載の電池。
19. 前記カーボンファイバは、約２×１０^５ナノメータ未満の長さを有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
20. 前記カーボンファイバは、約５００ナノメータと約２００，０００ナノメータの間の長さを有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
21. 前記カーボンファイバは、約７０，０００ナノメータと約１００，０００ナノメータの間の長さを有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
22. 前記カーボンファイバは、約１層と約５００層の間のグラファイトの層を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
23. 前記カーボンファイバは、約４０と約１００の間のグラファイトの層を有することを特徴とする請求項２２に記載の電池。
24. 前記カーボンファイバは、約１０ｍ^２／ｇと約５０ｍ^２／ｇの間の外部表面積を有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
25. 前記カーボンファイバは、約５０ｍＪ／ｍ^２と約３００ｍＪ／ｍ^２の間の界面エネルギを有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
26. 前記カーボンファイバは、約８５％未満の黒鉛化インデックスを有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
27. 前記カーボンファイバは、前記カソード活性材料の平均粒子寸法より長い長さを有することを特徴とする請求項１に記載の電池。
28. 前記カソードは、更に界面活性剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
29. 前記界面活性剤は、ポリビニルアルコール、エチレン・ビニルアルコール、及びポリビニルブチロールからなる群から選択されたものであることを特徴とする請求項２８に記載の電池。
30. 前記アノードは、アノード活性材料として亜鉛を含むことを特徴とする請求項１に記載の電池。
31. 二酸化マンガンと約２５０ナノメータ未満の径を有する熱処理カーボン材料を含むカソードと、
    アノードと、
    セパレータと
    アルカリ電解液と
    を具備することを特徴とする一次アルカリ電池。
32. 前記カソードは、重量比で約１％と約５％の間のカーボンファイバを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項３１に記載の電池。
33. 前記カソードは、重量比で約２％と約３％の間のカーボンファイバを含むことを特徴とすることを特徴とする請求項３１に記載の電池。
34. 前記カソードは、約６％のグラファイトを有するカソードより少なくとも３倍の導電度を有することを特徴とする請求項３１に記載の方法。