JP2007123051A - Alkaline zinc primary battery and alkaline zinc system compound positive electrode mixture used for it - Google Patents

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誠一 日方
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an alkaline zinc primary battery which is superior in high rate discharge characteristics and suppresses deterioration of discharge capacity due to self discharge at the time of storage, and is improved in a sustaining rate of discharge capacity, while adopting an inside-out type structure superior in productivity. <P>SOLUTION: The alkaline zinc primary battery comprises a battery outer package can, a positive electrode mixture which contains at least nickel hydroxide system compound particles and carbon system particles housed and installed in the battery outer package can, and is molded in hollow cylindrical shape, and a negative electrode material which is housed and arranged in the hollow cylinder of the positive electrode mixture through a separator and contains alloy particles having zinc as a main component. The positive electrode mixture contains a compound made of at least one kind selected from a group of Mg, Ca, Yb, Er, Mo, and W. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は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アルカリ亜鉛一次電池及びこの電池に用いるアルカリ亜鉛系化合物正極合剤に関する。
The present invention relates to an alkaline zinc primary battery, and more particularly, to an alkaline zinc primary battery with improved discharge capacity by storage and an alkaline zinc compound positive electrode mixture used in the battery.

たとえば携帯型のラジオやカセットレコーダーなどの携帯型電子機器類の電源として、アルカリマンガン一次電池などが使用されている。また、この種のアルカリ一次電池、たとえばアルカリマンガン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型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。   For example, alkaline manganese primary batteries are used as power sources for portable electronic devices such as portable radios and cassette recorders. In addition, in the configuration of this type of alkaline primary battery, for example, an alkaline manganese primary battery, it is also known to reduce the cost by making the battery element (electromotive part) an inside-out type structure.

すなわち、正極を中空円筒状とし、その中空内に有底円筒状のセパレータを介挿・配置し、この有底円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型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型構造を採る場合に比べて、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, the positive electrode is formed into a hollow cylindrical shape, and a bottomed cylindrical separator is inserted and arranged in the hollow, and an inside-out type structure in which the negative electrode material is filled in the bottomed cylindrical separator is formed into a sheet shape. Compared with the case of adopting a spiral structure in which a laminate of the positive electrode, separator and negative electrode is wound, productivity is improved, and as a result, a high-capacity alkaline zinc primary battery can be provided at low cost.

前記のように、電池要素がインサイドアウト型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、スパイラル型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 with an inside-out type structure, it is advantageous in terms of productivity and cost reduction, but the facing area between the positive electrode and the negative electrode is smaller than in the case of a spiral type structure. Therefore, generally, there is a problem that the high rate discharge characteristic is inferior.

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、亜鉛およびコバルト単独もしくは両方を共晶させ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。   Therefore, the high rate discharge capacity is improved by using a positive electrode active material in which zinc and cobalt alone or both are co-crystallized with nickel hydroxide particles as the positive electrode active material of the alkaline zinc primary battery for improving the high rate discharge capacity. It has been tried. An 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.

また、二酸化マンガンに前記ニッケル系化合物を添加した正極活物質をアルカリ電池として用いることも知られている(特許文献1参照)。しかしながら、この水酸化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。前記特許文献1においては、これを解決するために、亜鉛酸化物等を正極活物質に添加することが記載されているが、二酸化マンガン−水酸化ニッケル系化合物を正極活物質として用いる電池においては、十分この問題を実用的な範囲にまで解決することは困難であった。
特開2001−15106号公報
It is also known to use a positive electrode active material obtained by adding the nickel compound to manganese dioxide as an alkaline battery (see Patent Document 1). However, this nickel hydroxide compound has a problem that it is more reducible than the manganese oxide that is the positive electrode active material of the alkaline manganese primary battery, causes self-discharge during storage, and decreases the discharge capacity. It was. In Patent Document 1, in order to solve this, it is described that zinc oxide or the like is added to the positive electrode active material. However, in a battery using a manganese dioxide-nickel hydroxide compound as the positive electrode active material, It has been difficult to solve this problem to a practical extent.
JP 2001-15106 A

前記のように、アルカリマンガン一次電池に比べて、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、前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, although it is an alkaline zinc primary battery using a nickel-based positive electrode active material which is superior in high rate discharge characteristics as compared to an alkaline manganese primary battery, it is still insufficient for practical use in terms of storage stability. The present invention has been made in response to the above circumstances, while taking an inside-out type structure with excellent productivity, is excellent in high rate discharge characteristics, and suppresses a decrease in discharge capacity due to self-discharge during storage, It aims at improving the maintenance rate of discharge capacity.

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円筒状に成形された正極合剤と、前記正極合剤の中空円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アルカリ亜鉛一次電池であって、前記正極合剤がMg,Ca,Y,Yb,Er,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物からなる正極合剤添加成分を含有することを特徴とするアルカリ亜鉛一次電池である。   That is, the present invention includes a battery outer can, a positive electrode mixture containing nickel hydroxide compound particles and carbon particles housed and mounted in the battery outer can and formed into a hollow cylindrical shape, and the positive electrode mixture An alkaline zinc primary battery having a negative electrode material containing zinc-based alloy particles housed and disposed in a hollow cylinder of the cathode, wherein the positive electrode mixture is Mg, Ca, Y, Yb, An alkaline zinc primary battery comprising a positive electrode mixture additive component comprising a compound of at least one element selected from the group consisting of Er, Mo and W.

本発明においては、正極合剤にMg,Ca,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, the amount of electrolyte consumed by self-discharge of the positive electrode by adding a compound of at least one element selected from Mg, Ca, Y, Yb, Er, Mo, and W to the positive electrode mixture. By reducing the amount of electrolyte that moves from the negative electrode to the positive electrode and maintaining the amount of electrolyte contained in the negative electrode, the discharge capacity is prevented from decreasing due to storage, and the discharge capacity retention rate is improved. Is.

また、前記本発明において、前記正極合剤に、MgF,CaF,Er,Y,Yb,KMoO,KWOから選ばれた少なくとも1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、前記正極合剤添加成分の量は、正極合剤に対して0.1〜2.0質量%であることが望ましい。前記正極合剤添加成分の量が、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、正極合剤の電気抵抗が上昇し、電池特性が低下する。 In the present invention, the positive electrode mixture is at least one selected from MgF 2 , CaF 2 , Er 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , K 2 MoO 4 , and K 2 WO 4. As an additive component, the oxygen overvoltage of the positive electrode is increased, the reducibility of nickel oxyhydroxide is weakened, that is, the oxygen gas generation reaction, which is the decomposition of water in the electrolyte, is reduced, thereby suppressing self-discharge, There is an effect of maintaining the discharge capacity. In the present invention, the amount of the positive electrode mixture addition component is preferably 0.1 to 2.0% by mass with respect to the positive electrode mixture. When the amount of the positive electrode mixture addition component is below this range, the desired effect of maintaining the discharge capacity retention rate is not exhibited. On the other hand, when the amount of the compound exceeds this range, the electrical resistance of the positive electrode mixture increases, and the battery characteristics deteriorate.

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独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、亜鉛およびコバルト単独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。また、前記本発明において、前記正極合剤に、MgF,CaF,Er,Y,Yb,KMoO,KWOから選ばれた少なくとも2種を添加成分とすると、さらに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が達成される。この場合、Er,Y,Ybから選ばれた少なくとも2種を添加成分とすることが望ましい。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。
Furthermore, in the present invention, as the nickel hydroxide compound, zinc and cobalt alone or nickel oxyhydroxide obtained by co-crystallizing these is stable without changing the crystal structure even at a low electrolyte ratio. Since discharge can be performed, it is preferable.
Furthermore, in the present invention, the nickel hydroxide compound particles may be zinc oxycobalt alone or nickel oxyhydroxide obtained by eutectic crystallizing, improving the electrical conductivity of the whole positive electrode, The rate discharge characteristic is improved, which is preferable. In the present invention, the positive electrode mixture may be at least two selected from MgF 2 , CaF 2 , Er 2 O 3 , Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 , K 2 MoO 4 , and K 2 WO 4. When added as an additive component, a reduction in discharge capacity due to storage is further prevented, and an improvement in discharge capacity retention rate is achieved. In this case, it is desirable that at least two selected from Er 2 O 3 , Y 2 O 3 , and Yb 2 O 3 are used as additive components. 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 an alkaline manganese zinc primary battery.

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、正極合剤にYb,MgF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る。
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 Yb 2 O 3 , MgF 2 to the positive electrode mixture, Self-discharge can be suppressed and the discharge capacity can be effectively prevented from decreasing after storage.

(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。
(Battery structure)
Hereinafter, detailed embodiments of the battery of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows that the present invention is applied to a JIS standard LR6 type (AA) battery called a so-called inside-out structure (a structure in which the battery can body is on the positive electrode side and the battery lid side is on the negative electrode side). It is an example.

図1において1は、正極端子を兼ねる有底円筒状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, 1 is a battery outer can made of a bottomed cylindrical metal that also serves as a positive electrode terminal, and a positive electrode mixture 2 containing a hollow cylindrical positive electrode active material is accommodated inside the battery outer can 1. Yes. The hollow inside of the positive electrode mixture 2 is filled with a gel-like zinc negative electrode material 4 through a bottomed cylindrical separator 3 made of a nonwoven fabric or the like. 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 protrudes from the surface of the negative electrode material 4 to serve as a ring-shaped metal plate 7 and a cathode terminal. 8 is electrically connected. An insulating gasket 6 made of a double annular plastic resin is disposed on the inner surface of the battery outer can 1 serving as the positive electrode and the outer peripheral surface of the protruding portion of the negative electrode current collecting rod 5, and these are insulated. Further, the opening of the battery outer can 1 is caulked and sealed in a liquid-tight manner.

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, the positive electrode mixture, the negative electrode material, the electrolytic solution, and the separator used in the nickel hydroxide-based alkaline zinc primary battery of the present invention will be described in detail.

(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。本発明の正極合剤には、前述の通り、Mg,Ca,Y,Yb,Er,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも1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、MgF,CaF,Y,Yb,Er,KMoOおよびKWOの群から選ばれる少なくとも1種であることが望ましい。これらの化合物は、粒子状で正極合剤に配合される。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、電解液に溶解し、はじめて自己放電を抑制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、前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。
(1) Positive electrode mixture The positive electrode mixture of the present invention includes a positive electrode active material composed of nickel hydroxide-based compound particles, a conductive material composed of a carbon-based material such as graphite, an alkaline electrolyte that is the aqueous solution, and a binder as necessary. , And lubricants. As described above, the positive electrode mixture of the present invention is characterized in that it contains a compound of at least one element selected from the group consisting of Mg, Ca, Y, Yb, Er, Mo, and W. As the compounds, MgF 2, CaF 2, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, Er 2 O 3, K 2 is desirably at least one selected from the group consisting of MoO 4 and K 2 WO 4. These compounds are mixed in the positive electrode mixture in the form of particles. The average particle diameter is preferably in the range of 0.1 to 10 μm. These compounds are dissolved in the electrolytic solution and achieve the function of suppressing self-discharge for the first time. For this reason, those having a small particle size with a high dissolution rate in the electrolytic solution are preferable, but those having an average particle size below the above range are difficult to handle and are not practical.

(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 + HO + e → Ni(OH) + 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, is a nickel oxyhydroxide obtained by oxidizing part or all of nickel hydroxide so that it can be discharged immediately after charging without being charged. Is desirable. In the present invention, the discharge reaction at the positive electrode of a battery using a 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 a trivalent β-nickel oxyhydroxide or γ-nickel oxyhydroxide having a valence of nickel atoms, or a tetravalent nickel atom which is the valence of the nickel atom of nickel hydroxide. And a compound having a trivalent intermediate valence of a nickel atom which is completely an oxyhydroxide.

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、4〜12%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 that is the positive electrode active material may be eutectic with zinc or cobalt alone or both. This positive electrode active material is characterized in that stable discharge can be performed even at a low electrolyte ratio. The amount of zinc or cobalt to be eutectic in this nickel hydroxide compound is preferably in the range of 4 to 12%. This is because if the amount of zinc is below this range, there will be a problem of lowering the utilization factor, and if it exceeds this range, there will be a problem that the capacity density will decrease due to a decrease in specific gravity.

(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、黒鉛の平均粒径が前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)
Moreover, in this invention, it is preferable to mix | blend carbon-type particle | grains in the said positive mix, and to improve electroconductivity. Examples of the carbon-based particles used in the present invention include acetylene black, carbon black, artificial graphite, and natural graphite. Graphite having an average particle diameter of 5 to 40 μm is particularly preferable. The reason for this is that when the average particle size falls below this range, the ability to bind the positive electrode mixture component inherent to graphite decreases, and the strength of the formed positive electrode mixture decreases, producing a battery. This is because there is not only a problem in the workability, but also the conductivity of the positive electrode mixture is lowered. On the other hand, when the average particle diameter of the graphite exceeds the above range, the diameter becomes larger than that of the active material particles, so that the conductivity is lowered. In the present invention, the content of the graphite particles in the positive electrode mixture is desirably 10% by mass or less. If the graphite particle content in the positive electrode mixture is excessively increased, 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 that are generated when the graphite particles are oxidized. This is because the self-discharge is accelerated and the discharge capacity is reduced. For this purpose, the content of carbon particles in the positive electrode mixture is preferably 10% by mass or less, more preferably 7% by mass or less.

(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、正極合剤成形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 ingredients)
The binder is blended in order to bind the positive electrode mixture constituents and improve the shape retention of the positive electrode mixture molded body. For example, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVdF), PVdF Modified PVdF in which at least one of hydrogen or fluorine is substituted with another substituent, a copolymer of vinylidene fluoride-6-propylene fluoride, a terpolymer of polyvinylidene fluoride-tetrafluoroethylene-6-propylene fluoride A coalescence or the like can be used. These binder components are suitably used 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 forming the positive electrode mixture can be added to the positive electrode mixture. As this lubricant, stearic acid compounds such as zinc stearate, calcium stearate, and ethylene bisstearamide are preferable. The addition amount is suitably in the range of 0.05 to 0.5% by mass with respect to the positive electrode mixture.

(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。
(Formation of positive electrode compact)
The positive electrode mixture is mixed, and is formed into a hollow cylinder having an outer diameter substantially equal to the inner diameter of the battery outer can made of metal by pressing. In the formed 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 formed into a positive electrode by the following steps.

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、90〜92:4〜6:0.05〜0.5:0.05〜0.30:4〜6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。   1) Mixing of the positive electrode mixture component The positive electrode mixture is obtained by mixing the positive electrode active material with the conductive material, binder, lubricant, electrolyte, and the like, which are the positive electrode mixture additives described above. The electrolytic solution is used to increase the ionic conductivity in the positive electrode mixture and to improve the moldability. It is preferable to use the same electrolytic solution as the electrolytic solution used for maintaining ionic conduction between the positive electrode and the negative electrode of the battery. A preferred electrolyte is a 40% aqueous KOH solution. The mixing ratio of these positive electrode mixture components is 90 to 92: 4 to 6: 0.05 to 0.5: 0.05 as a positive electrode active material: conductive agent: binder: lubricant: electrolytic solution in mass ratio. A blending ratio of 0.30: 4-6 is preferred. These components are mixed by a stirrer such as a rotary mixer or a Henschel mixer.

2) 圧縮造粒分級工程前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。
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。
2) Compression granulation classification step The positive electrode mixture blended in the above step is then compressed and pressed by a roller compactor to increase the packing density for granulation.
The positive electrode mixture that has been subjected to the roller compaction treatment is in the form of a compressed mass. In order to produce a molded body using this, it is necessary to granulate once into a granule. For this purpose, granulation is performed by a granulator using twin rolls having protrusions fitted to the roll surface.

前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 mixture particles obtained in the above step are classified according to their sizes. In this invention, it can be set as the positive electrode mixture molded object with a high packing density by setting it as the particle | grains of the range of 200-800 micrometers. When the granulated powder of less than 200 μm is molded, it takes time to measure the granulated powder and is not suitable. Further, granulated powder exceeding 800 μm is not suitable because the weight of the molded product varies when the mold is formed.

3) 成形前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状の金型中に前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、0.5×10〜9.8×10Paの圧力が好ましい。成形圧力が前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、成形圧力が前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 process 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 type. By doing so, molding is performed. The molding pressure at this time is preferably a pressure of 0.5 × 10 8 to 9.8 × 10 8 Pa. When the molding pressure is lower than the above range, the required filling density of the positive electrode mixture cannot be obtained, and it becomes difficult to ensure the contact between the particles. Therefore, when the battery is used, a predetermined discharge capacity cannot be obtained. On the other hand, when the molding pressure exceeds the above range, the electrolytic solution is less likely to penetrate into the positive electrode mixture, and the utilization rate is lowered.

(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、公知のアルカリマンガン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。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 mainly composed of a zinc alloy, which is a negative electrode active material, and zinc gel used in known alkaline manganese primary batteries can be used. This negative electrode material is preferably in the form of a gel in terms of handling. In order to make the negative electrode into a gel, it can be easily made into a gel by dispersing a zinc alloy as a negative electrode active material in a gel electrolyte prepared from an electrolyte and a thickener.

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0.01〜0.06質量%、ビスマス0.005〜0.02質量%、アルミニウム0.0035〜0.015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 that does not contain mercury and lead, which is known as a non-anneaded zinc alloy. Specifically, a zinc alloy containing 0.01 to 0.06 mass% indium, 0.005 to 0.02 mass% bismuth, and 0.0035 to 0.015 mass% aluminum has an effect of suppressing generation of hydrogen gas. There is desirable. In particular, indium and bismuth are desirable for improving the discharge performance. The reason for using a zinc alloy instead of pure zinc as the negative electrode active substance is that the self-dissolution rate in the alkaline electrolyte is slowed down to suppress hydrogen gas generation inside the battery when it is used as a sealed battery product. This is to prevent accidents caused by liquids.

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前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、平均粒径が前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。   Moreover, it is desirable that the shape of the zinc alloy is powdery so that the surface area can be increased to cope with a large current discharge. In the present invention, the preferred average particle diameter of the zinc alloy is preferably in the range of 100 to 350 μm. When the average particle diameter of the zinc alloy exceeds the above range, the surface area becomes relatively small and it becomes difficult to cope with a large current discharge. Also, if the average particle size is below the above range, handling during battery assembly becomes difficult, and it becomes difficult not only to mix uniformly with the electrolyte and gelling agent, but also because the surface is active, it is oxidized. It is easy and unstable.

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、CMC、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。   Moreover, as a thickener used in this invention, polyvinyl alcohol, polyacrylate, CMC, alginic acid, etc. can be used. In particular, sodium polyacrylate is preferable because of its excellent water absorption ratio with respect to a strong alkaline aqueous solution.

(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、前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) Electrolytic Solution The electrolytic 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 preferably potassium hydroxide. In the present invention, the alkaline salt such as potassium hydroxide is dissolved in water to form an electrolytic solution. It is desirable to add a zinc compound to the electrolytic solution. Such zinc compounds include compounds such as zinc oxide and zinc hydroxide, with zinc oxide being particularly preferred.

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 alkaline aqueous solution containing at least a zinc compound is used as the electrolytic solution because the zinc alloy self-dissolution in the alkaline aqueous solution is remarkably less than that of the acidic electrolytic solution, and further in the alkaline electrolytic solution of the zinc alloy. This is to further suppress the self-dissolution of zinc by dissolving a zinc compound, for example, zinc oxide, and pre-existing zinc ions.

(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 is composed of cellulose fibers and nonwoven fabrics such as polyvinyl alcohol fibers, woven fabrics, and papermaking. In these fibers, cellulose fibers have a good affinity with alkaline electrolytes, and are therefore used to increase liquid retention, while polyvinyl alcohol fibers are excellent in alkali resistance. When used in combination, a separator having a good balance of these characteristics can be obtained. In the present invention, these cellulose fibers and polyvinyl alcohol fibers may be made by mixing the respective fibers, or may be pasted together after making each paper separately. In order to use this separator paper as a separator, the separator paper is wound and the bottom is bonded to form a bottomed cylindrical shape. At this time, the side portions of the wound separator paper may be bonded. This bonding may be performed by heat bonding after the separator paper is formed, or an adhesive may be used. When an adhesive is used, it must be a chemical-resistant adhesive.

[実施例1]
(正極の作製)
上述正極活物質の水酸化ニッケル粒子90質量部に、比表面積が3.4m/gの黒鉛粉末5.4質量部、及びバインダーとしてのポリエチレン樹脂0.1質量部を加え、平均粒径3μmのMgF粒子を、正極合剤に対して0.5質量%の割合で添加し、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13mm、内径9mm、高さ(長さ)13mm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。
[Example 1]
(Preparation of positive electrode)
An average particle diameter of 3 μm is added to 90 parts by mass of nickel hydroxide particles of the positive electrode active material described above and 5.4 parts by mass of graphite powder having a specific surface area of 3.4 m 2 / g and 0.1 part by mass of polyethylene resin as a binder. MgF 2 particles are added at a ratio of 0.5% by mass with respect to the positive electrode mixture, and stirred and mixed for 10 minutes. Thereafter, 4.6 parts by mass of a 40% by mass aqueous potassium hydroxide solution is added and mixed for 30 minutes in a general-purpose mixing container to obtain a mixture. Subsequently, this mixture is pressure-molded into a hollow cylindrical shape having an outer diameter of 13 mm, an inner diameter of 9 mm, and a height (length) of 13 mm to produce a positive electrode mixture pellet.

(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0.003質量部を含む平均粒径100〜300μmの亜鉛合金粉末65質量部に、ポリアクリル酸(ゲル化剤)を加え、汎用混合容器で撹拌・混合して均一な混合系を得た。これに、アルカリ電解液(40%KOH、4%ZnO)とゲル化剤を加えて混合してゲル状負極材料を調製した。
(Preparation of negative electrode)
Polyacrylic acid (gelling agent) is added to 65 parts by mass of zinc alloy powder having an average particle size of 100 to 300 μm including 0.01 parts by mass of indium, 0.01 parts by mass of bismuth and 0.003 parts by mass of aluminum, and mixed for general purpose. A uniform mixing system was obtained by stirring and mixing in a container. To this, an alkaline electrolyte (40% KOH, 4% ZnO) and a gelling agent were added and mixed to prepare a gelled negative electrode material.

(電池の組立)
次に、前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筒状の金属缶(外装缶)であり、金属缶1の筒状中空内には、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。
(Battery assembly)
Next, an AA alkaline zinc primary battery whose schematic configuration is shown in cross section in FIG. 1 is assembled by a conventional technique using the produced positive electrode mixture pellet and the gelled negative electrode. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a bottomed cylindrical metal can (exterior can) that also serves as a positive electrode terminal. In the cylindrical hollow of the metal can 1, three positive electrode mixture pellets are stacked and pressed again. The molded positive electrode mixture 2 is filled and mounted. In addition, the hollow portion of the positive electrode mixture 2 is provided with a bottomed cylindrical separator 3 made of a nonwoven fabric of acetalized polyvinyl alcohol fibers, and the gelled negative electrode 4 is filled inside the separator 3.

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。   One end side of a brass negative electrode current collector rod 5 is inserted and arranged in the gelled negative electrode 4, and the outer peripheral surface of the other end side protruding from the gel negative electrode 4 of the negative electrode current collector rod 5 and metal A double annular insulating gasket 6 made of polyamide resin is disposed between the inner peripheral surfaces of the can 1. Further, a ring-shaped metal plate 7 is fitted and disposed between the double rings of the insulating gasket 6, and a hat-shaped metal sealing plate 8 that also serves as a negative electrode terminal contacts the tip of the negative electrode current collector rod 5. It is an arrangement configuration. In addition, the opening edge of the metal can 1 is sealed with the insulating gasket 6 and the metal sealing plate 8 by bending the opening edge of the metal can 1 inward.

(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に示す。この表から明らかのように、Yのみの添加では、常温で貯蔵し所定期間経過後の放電容量の改善は大きくないが、後述するようにYの他にEr,Ybを添加すれば大幅な改善が見られる。
(Evaluation)
About the obtained battery, it stored at normal temperature and measured the discharge capacity after progress for a predetermined period. The results are shown in Table 1. As is apparent from this table, the addition of Y 2 O 3 alone does not greatly improve the discharge capacity after storage at room temperature and after a predetermined period of time. However, in addition to Y 2 O 3 , Er 2 O 3 as described later. , Yb 2 O 3 is added, a significant improvement is observed.

[実施例2〜7]
正極合剤に添加する化合物として、CaF,Yb,Er,KMoO,およびKWO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12に併せて示す。
[Examples 2 to 7]
As compound added to the positive electrode mixture, CaF 2, Yb 2 O 3 , Er 2 O 3, K 2 MoO 4, and except for the use of K 2 WO 4 is to manufacture a battery in the same manner as in Example 1 In the same manner as in Example 1, the capacity retention rate after storage at room temperature was measured. The results are also shown in Table 12.

[比較例1]
実施例1において、MgF粒子を正極合剤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に併せて示す。
[Comparative Example 1]
A battery was produced in the same manner as in Example 1 except that MgF 2 particles were not added to the positive electrode mixture in Example 1, and the capacity retention rate was measured in the same manner as in Example 1. The results are also shown in Table 1.

Figure 2007123051
Figure 2007123051

以上の結果から明らかなように、本発明の正極合剤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 positive electrode mixture of the present invention was not added was reduced to 77.7% after 720 days of storage. In the examples in which the compound of the present invention was added, each battery maintained a capacity exceeding 80%.

[実施例8〜14]
正極合剤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前記実施例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]
A battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the compounds shown in Table 2 were used as components to be added to the positive electrode mixture, and the blending amounts thereof were adjusted as shown in Table 2. It was measured. The results are shown in Table 2.
As is apparent from the results, the discharge capacity was improved when the compound addition amount was in the range of 0.1 to 2% by mass.

Figure 2007123051
Figure 2007123051

[実施例15〜38]
正極合剤に添加する成分として、表3に示す化合物(Er,Y,Ybから選ばれた2種)を用い、その配合量も表3に示すように調整したこと以外には前記実施例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4に示す。なお、比較のために、比較例2〜4(Y/Yb/Erを1種含んでいるもの)および参考例1〜3(Y/Yb/Erを2種含んでいるもので、Yの混合比が25〜99質量%の範囲にないか、あるいは、Ybの混合比が、25〜99質量%の範囲にないもの)も併せて示している。
[Examples 15 to 38]
As a component added to the positive electrode mixture, the compounds shown in Table 3 (two kinds selected from Er 2 O 3 , Y 2 O 3 , and Yb 2 O 3 ) were used, and the blending amounts thereof were also adjusted as shown in Table 3. A battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the discharge capacity was measured.
The results are shown in Table 4. For comparison, Comparative Examples 2 to 4 (containing one kind of Y 2 O 3 / Yb 2 O 3 / Er 2 O 3 ) and Reference Examples 1 to 3 (Y 2 O 3 / Yb 2 O) 3 / Er 2 O 3 is included, and the mixing ratio of Y 2 O 3 is not in the range of 25 to 99 mass%, or the mixing ratio of Yb 2 O 3 is 25 to 99 mass%. Those that are not in the range are also shown.

Figure 2007123051
Figure 2007123051

Figure 2007123051
Figure 2007123051

この結果から明らかなように、Er,Y,Ybから選ばれた2種の化合物添加量が、0.1〜2質量%の範囲で、放電容量の改善が見られた。 As is apparent from this result, the discharge capacity is improved when the amount of the two kinds of compounds selected from Er 2 O 3 , Y 2 O 3 and Yb 2 O 3 is in the range of 0.1 to 2% by mass. It was seen.

[比較例5]
正極活物質として、二酸化マンガンにオキシ水酸化ニッケルを、正極活物質に対して40質量%の量で添加した活物質を用いて、実施例1と同様にして電池を製作した。
この電池について、実施例1と同様にして電池特性を評価した。その結果を表5に示す。表5において、放電容量、容量維持率の値は、実施例1の結果を100%とした場合の比で表した。
前記表1および表5に見られるように、オキシ水酸化ニッケルを添加した二酸化マンガン正極活物質を用いた電池においては、オキシ水酸化ニッケルと比較して、電池容量の特性において改善の余地があった。
[Comparative Example 5]
A battery was fabricated in the same manner as in Example 1 using an active material in which nickel oxyhydroxide was added to manganese dioxide in an amount of 40% by mass with respect to the positive electrode active material as the positive electrode active material.
With respect to this battery, the battery characteristics were evaluated in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 5. In Table 5, the values of the discharge capacity and the capacity retention rate are expressed as a ratio when the result of Example 1 is 100%.
As can be seen from Table 1 and Table 5, in the battery using the manganese dioxide positive electrode active material to which nickel oxyhydroxide is added, there is room for improvement in battery capacity characteristics as compared with nickel oxyhydroxide. It was.

Figure 2007123051
Figure 2007123051

本発明を適用するのに適したインサイドアウト型電池の一例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the inside out type | mold battery suitable for applying this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…金属容器
2…正極合剤
3…セパレータ
4…ゲル状負極
5…負極集電棒
6…絶縁ガスケット
7…金属板
8…金属封口板


DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal container 2 ... Positive electrode mixture 3 ... Separator 4 ... Gel-like negative electrode 5 ... Negative electrode current collecting rod 6 ... Insulating gasket 7 ... Metal plate 8 ... Metal sealing plate


Claims (9)

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少なくとも含有し中空円筒状に成形された正極合剤と、前記正極合剤の中空円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アルカリ亜鉛一次電池において、
前記正極合剤がMg,Ca,Y,Yb,Er,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物からなる正極合剤添加成分を含有することを特徴とするアルカリ亜鉛一次電池。
A battery outer can, a positive electrode mixture containing at least nickel hydroxide compound particles and carbon particles accommodated and mounted in the battery outer can, and formed into a hollow cylindrical shape; and a hollow cylinder of the positive electrode mixture In an alkaline zinc primary battery having a negative electrode material containing alloy particles containing zinc as a main component and disposed via a separator,
The alkaline zinc primary battery, wherein the positive electrode mixture contains a positive electrode mixture additive component composed of a compound of at least one element selected from the group consisting of Mg, Ca, Y, Yb, Er, Mo, and W.
前記正極合剤添加成分が、MgF,CaF,Y,Yb,Er,KMoO,およびKWOの群から選ばれる少なくとも1種の化合物であることを特徴とする請求項1記載のアルカリ亜鉛一次電池。 The positive electrode mixture additive component, in MgF 2, CaF 2, Y 2 O 3, Yb 2 O 3, Er 2 O 3, K 2 MoO 4, and at least one compound selected from the group consisting of K 2 WO 4 The alkaline zinc primary battery according to claim 1, wherein: 前記正極合剤添加成分の量が、正極合剤に対して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記載のアルカリ亜鉛一次電池。   3. The alkaline zinc primary battery according to claim 1, wherein the amount of the positive electrode mixture additive component is 0.1 to 2% by mass with respect to the positive electrode mixture. 前記正極合剤添加成分が、Y,Yb,Erの群から選ばれる少なくとも2種の化合物であって、その2種の混合物の量は正極合剤に対して0.1〜2質量%であることを特徴とする請求項1記載のアルカリ亜鉛一次電池。 The positive electrode mixture addition component is at least two compounds selected from the group of Y 2 O 3 , Yb 2 O 3 and Er 2 O 3 , and the amount of the two types of mixture is based on the positive electrode mixture The alkaline zinc primary battery according to claim 1, wherein the content is 0.1 to 2% by mass. 前記Yからなる正極合剤添加成分の混合比が25〜99質量%であるか、前記Ybからなる正極合剤添加成分の混合比が25〜99質量%であることを特徴とする請求項4記載のアルカリ亜鉛一次電池。 The mixing ratio of the positive electrode mixture additive component composed of Y 2 O 3 is 25 to 99 mass%, or the mixing ratio of the positive electrode mixture additive component composed of Yb 2 O 3 is 25 to 99 mass%. The alkaline zinc primary battery according to claim 4, wherein: 前記混合物に含まれるY,Yb,Erからなる化合物の平均粒径が、いずれも0.1〜10μmであることを特徴とする請求項4記載のアルカリ亜鉛一次電池。 The Y 2 O 3 contained in the mixture, Yb 2 O 3, Er average particle size of 2 O 3 consisting of compounds according to claim 4 alkaline zinc one described order, characterized in that both are 0.1~10μm battery. 前記水酸化ニッケル系化合物が、亜鉛およびコバルト単独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記載のアルカリ亜鉛一次電池。   2. The alkaline zinc primary battery according to claim 1, wherein the nickel hydroxide-based compound is zinc and cobalt alone or nickel oxyhydroxide obtained by eutectic crystallizing them. 水酸化ニッケル系化合物粒子及び炭素系粒子を含有する正極合剤であって、その正極合剤にMg,Ca,Y,Yb,Er,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも1種の元素の化合物を含有していることを特徴とするアルカリ亜鉛系化合物正極合剤。   A positive electrode mixture containing nickel hydroxide compound particles and carbon particles, wherein the positive electrode mixture is a compound of at least one element selected from the group consisting of Mg, Ca, Y, Yb, Er, Mo, and W An alkali zinc-based compound positive electrode mixture characterized by comprising 水酸化ニッケル系化合物粒子及び炭素系粒子を含有する正極合剤であって、その正極合剤にMg,Ca,Y,Yb,Er,Mo,Wの群から選ばれる少なくとも2種の元素の化合物を含有し、正極合剤添加成分の量が、正極合剤に対して0.1〜2質量%であることを特徴とするアルカリ亜鉛系化合物正極合剤。
A positive electrode mixture containing nickel hydroxide compound particles and carbon particles, wherein the positive electrode mixture is a compound of at least two elements selected from the group consisting of Mg, Ca, Y, Yb, Er, Mo, and W And an amount of the positive electrode mixture additive component is 0.1 to 2% by mass with respect to the positive electrode mixture.
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