JP2010015944A - アルカリ電池 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極缶2の内部には、ディスク状の正極合剤1が収容配置される。正極合剤1は、Ag x Co y Ni z O 2(x+y+z=2、x≦1.10、y>0である。)で表される銀とコバルトとニッケルとの複合酸化物と、酸化銀(Ag2O)および二酸化マンガン(MnO2)のうちの少なくとも何れかとを含む。
【選択図】図1
Description
式(1)で表される銀とコバルトとニッケルとの複合酸化物を含む正極合剤を用いたアルカリ電池。
式(1):AgxCoyNizO2
(式中、x+y+z=2、x≦1.10、y>0である。)
(式(1)中、x+y+z=2、x≦1.10、y>0である。)
特開2002−93427号公報で開示されているように、ボタン形アルカリ電池の正極活物質として使用することが提案されている銀ニッケライト(AgNiO2)は、優れた特性を有する。しかしながら、従来技術の問題点(例えば、上述した問題点1〜7)に対しては、その効果が十分なものとはいえない。問題点1〜7を検討すると、銀ニッケライト(AgNiO2)と比較して、ボタン形アルカリ電池の正極活物質として求められる特性は、以下の項目1〜項目5である。
項目2:銀ニッケライト(AgNiO2)よりも水素ガス還元性を持ち放電末期まで存在する物質の存在
項目3:銀ニッケライト(AgNiO2)よりもグラファイトに近い導電性を持ち、且つ電気容量を持つ物質の存在
項目4:銀ニッケライト(AgNiO2)よりも放電末期における高い導電特性を持つ正極活物質の存在
項目5:銀ニッケライト(AgNiO2)よりも水素ガス還元性を持ち放電末期まで存在し、且つ体積膨張の小さい物質の存在
まず、2mol/lの濃度の次亜塩素酸ソーダ水溶液200ccに10mol/lの濃度の水酸化カリウム水溶液500cc、さらに、2mol/lの濃度の硫酸ニッケル水溶液を添加して良く攪拌した。
<試験例1−1>
式(1)で表される銀コバルトニッケル複合酸化物の水素ガスの反応性を調べるために、以下に説明する水素ガス吸収試験を行った。図3を参照しながら、水素ガス吸収試験について説明する。図3Aは、試験初期状態を示すものである。図3Bは、試験後の状態を示すものである。
試料をAg2Oとして試験例1−1と同様の方法で、Ag2Oの水素ガス吸収量を測定した。
試料をAgNiO2として試験例1−1と同様の方法で、AgNiO2の水素ガス吸収量を測定した。
試料をAgCo0.10Ni0.90O2として試験例1−1と同様の方法で、AgCo0.10Ni0.90O2の水素ガス吸収量を測定した。
試料をAgCo0.25Ni0.75O2として試験例1−1と同様の方法で、AgCo0.25Ni0.75O2の水素ガス吸収量を測定した。
試料をAgCo0.50Ni0.50O2として試験例1−1と同様の方法で、AgCo0.50Ni0.50O2の水素ガス吸収量を測定した。
試料をAgCuO2として試験例1−1と同様の方法で、AgCuO2の水素ガス吸収量を測定した。
<試験例2−1>
図1および図2に示すボタン形アルカリ電池を以下に説明するようにして作製した。
AgNiO297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例2−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、初期の導電性および放電末期の導電性を測定した。
AgCo0.10Ni0.90O297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例2−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、初期の導電性および放電末期の導電性を測定した。
AgCo0.25Ni0.75O297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例2−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、初期の導電性および放電末期の導電性を測定した。
AgCo0.50Ni0.50O297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例2−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、初期の導電性および放電末期の導電性を測定した。
AgCuO297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例2−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、初期の導電性および放電末期の導電性を測定した。
反応式(1):AgNiO2+2H2O+2e-→Ag+Ni(OH)2+2OH-
反応式(2):AgxCoyNizO2+2H2O+2xe-⇒xAg+yCo(OH)2+zNi(OH)2+2xOH-
<試験例3−1>
AgNiO297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例2−1と同様にして、図1および図2に示すボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例3−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、放電容量を測定した。
AgCo0.25Ni0.75O297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例3−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、放電容量を測定した。
AgCo0.50Ni0.50O297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例3−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、放電容量を測定した。
AgCuO297重量%と、フッ素樹脂であるPTFE3重量%とを混合して正極合剤を得た。以上の点以外は、試験例3−1と同様にして、ボタン形アルカリ電池を作製して、放電容量を測定した。
<試験例4−1>
試験例3−1で作製したボタン形アルカリ電池と同様のボタン形アルカリ電池を使用して、放電容量の10%、30%、50%、70%、90%、110%、130%、150%の放電深度にあたる放電時間まで放電した電池において、放電後の総高の、放電前の総高に対する総高の変化量を測定した。
試験例3−2で作製したボタン形アルカリ電池と同様のボタン形アルカリ電池を使用して、放電容量の10%、30%、50%、70%、90%、110%、130%、150%の放電深度にあたる放電時間まで放電した電池において、放電後の総高の、放電前の総高に対する総高の変化量を測定した。
試験例3−3で作製したボタン形アルカリ電池と同様のボタン形アルカリ電池を使用して、放電容量の10%、30%、50%、70%、90%、110%、130%、150%の放電深度にあたる放電時間まで放電した電池において、放電後の総高の、放電前の総高に対する総高の変化量を測定した。
試験例3−4で作製したボタン形アルカリ電池と同様のボタン形アルカリ電池を使用して、放電容量の10%、30%、50%、70%、90%、110%、130%、150%の放電深度にあたる放電時間まで放電した電池において、放電後の総高の、放電前の総高に対する総高の変化量を測定した。
試験例3−5で作製したボタン形アルカリ電池と同様のボタン形アルカリ電池を使用して、放電容量の10%、30%、50%、70%、90%、110%、130%、150%の放電深度にあたる放電時間まで放電した電池において、放電後の総高の、放電前の総高に対する総高の変化量を測定した。
以上説明した(1)〜(4)の試験から、式(1)で表される銀コバルトニッケル複合酸化物は、銀ニッケライト(AgNiO2)より優れた特性を有することがわかった。
式(1)で表される銀コバルトニッケル複合酸化物の効果を確認するため、以下に説明するような実施例および比較例のボタン形アルカリ電池を作製して、問題解決の状況を確認した。
実施例1−1として、図1および図2に示すボタン形アルカリ電池を以下に説明するようにして作製した。
AgCo0.10Ni0.90O23重量%と、Ag2O96.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−2のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O25重量%と、Ag2O94.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−3のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O210重量%と、Ag2O89.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−4のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O220重量%と、Ag2O79.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−5のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O240重量%と、Ag2O59.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−6のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O260重量%と、Ag2O39.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−7のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O21重量%と、Ag2O98.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例1−8のボタン形アルカリ電池を作製した。
Ag2O99.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−1のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO21重量%と、Ag2O98.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−2のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO21.5重量%と、Ag2O98重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−3のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO23重量%と、Ag2O96.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−4のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO25重量%と、Ag2O94.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−5のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO210重量%と、Ag2O89.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−6のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO220重量%と、Ag2O79.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−7のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO240重量%と、Ag2O59.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−8のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO260重量%と、Ag2O39.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−9のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO21重量%と、Ag2O98.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−10のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO21.5重量%と、Ag2O98重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−11のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO23重量%と、Ag2O96.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−12のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO25重量%と、Ag2O94.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−13のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO210重量%と、Ag2O89.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−14のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO220重量%と、Ag2O79.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−15のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO240重量%と、Ag2O59.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−16のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO260重量%と、Ag2O39.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、比較例1−17のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O21.5重量%と、Ag2O68重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例2−1のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O23重量%と、Ag2O66.5重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、実施例2−2のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O25重量%と、Ag2O64.5重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、実施例2−3のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O210重量%と、Ag2O59.5重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、実施例2−4のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O220重量%と、Ag2O49.5重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、実施例2−5のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O240重量%と、Ag2O29.5重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、実施例2−6のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O260重量%と、Ag2O9.5重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、実施例2−7のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O21重量%と、Ag2O68.5重量%と、MnO230重量%とPTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、実施例2−8のボタン形アルカリ電池を作製した。
Ag2O69.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−1のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO21重量%と、Ag2O68.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−2のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO21.5重量%と、Ag2O68重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−3のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO23重量%と、Ag2O66.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−4のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO25重量%と、Ag2O64.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−5のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO210重量%と、Ag2O59.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−6のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO220重量%と、Ag2O49.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−7のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO240重量%と、Ag2O29.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−8のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO260重量%と、Ag2O9.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−9のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO21重量%と、Ag2O68.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−10のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO21.5重量%と、Ag2O68重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−11のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO23重量%と、Ag2O66.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−12のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO25重量%と、Ag2O64.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−13のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO210重量%と、Ag2O59.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−14のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO220重量%と、Ag2O49.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−15のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO240重量%と、Ag2O29.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−16のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO260重量%と、Ag2O9.5重量%と、MnO230重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例2−1と同様にして、比較例2−17のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O21.5重量%と、MnO298重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例1−1と同様にして、実施例3−1のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O23重量%と、MnO296.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、実施例3−2のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O25重量%と、MnO294.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、実施例3−3のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O210重量%と、MnO289.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、実施例3−4のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O220重量%と、MnO279.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、実施例3−5のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O240重量%と、MnO259.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、実施例3−6のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O260重量%と、MnO239.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、実施例3−7のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCo0.10Ni0.90O21重量%と、MnO298.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、実施例3−8のボタン形アルカリ電池を作製した。
MnO299.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−1のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO21重量%と、MnO298.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−2のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO21.5重量%と、MnO298重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−3のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO23重量%と、MnO296.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−4のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO25重量%と、MnO294.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−5のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO210重量%と、MnO289.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−6のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO220重量%と、MnO279.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−7のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO240重量%と、MnO259.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−8のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgNiO260重量%と、MnO239.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−9のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO21重量%と、MnO298.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−10のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO21.5重量%と、MnO298重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−11のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO23重量%と、MnO296.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−12のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO25重量%と、MnO294.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−13のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO210重量%と、MnO289.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−14のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO220重量%と、MnO279.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−15のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO240重量%と、MnO259.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−16のボタン形アルカリ電池を作製した。
AgCuO260重量%と、MnO239.5重量%と、PTFE0.5重量%とを混合して正極合剤1を得た点以外は、実施例3−1と同様にして、比較例3−17のボタン形アルカリ電池を作製した。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17のボタン形アルカリ電池を各20個用意した。そして、これらのボタン形アルカリ電池を、45℃相対湿度93%にて保存し100日経過後、120日経過後、140日経過後、160日経過後の漏液発生率を確認した。なお、漏液の発生の判定は、目視にて確認した。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17のボタン形アルカリ電池を各5個用意した。そして、これらのボタン形アルカリ電池を、60℃DRYにて100日保存した後、保存前と保存後の総高の変化量ΔHtを確認した。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17のボタン形アルカリ電池を各5個用意した。そして、これらのボタン形アルカリ電池を、各放電深度別(0、%、40%、80%)に、−10℃下2kΩの負荷抵抗で5秒間放電を行った後の最低電圧を測定した。
電圧特性(CCV特性)試験の際、放電深度30%、放電深度90%、放電深度110%の電池の総高を測定し、放電深度0%からの総高の変化量ΔHtを確認した。また、放電後の電池を45℃DRYにて30日間保存し、保存前後の総高の変化量ΔHtを確認した。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17のボタン形アルカリ電池を各5個用意した。そして、これらのボタン形アルカリ電池について、保存前容量および60℃DRYにて100日保存した後の容量を確認した。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17のボタン形アルカリ電池を各3個用意した。典型的な誤使用条件を想定し、これらのボタン形アルカリ電池を直列に接続し、その中の1個を逆接続した3直列1逆接続の閉開路の状況にし、24時間接続させ充電による破裂の有無を確認した。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17の耐漏液特性の測定結果を表5に示す。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17の保存時の膨らみ量変化の測定結果を表6に示す。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17の電圧特性の測定結果を表7に示す。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17の放電時の膨らみ量変化および使い掛け電池の総高変化の測定結果を表8に示す。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17の容量保存特性の測定結果を表9に示す。
実施例1−1〜実施例3−8および比較例1−1〜比較例3−17の誤使用試験の結果を表10に示す。
以上の測定結果より、酸化銀(Ag2O)および二酸化マンガン(MnO2)の少なくともとも何れかを含む正極合剤にAgCo0.10Ni0.90O2を添加したボタン形アルカリ電池では、電池寸法の変化を抑制することができ、内部短絡および使用機器の破損を未然防止可能な結果となった。また、その効果は、正極合剤に対して、AgCo0.10Ni0.90O2を1.5〜60重量%含むようにした場合により優れていることがわかった。
2・・・正極缶
3・・・負極合剤
4・・・負極カップ
5・・・セパレータ
6・・・ガスケット
7・・・被覆層
11・・・ニッケル層
12・・・ステンレス層
13・・・集電体層
Claims (9)
- 式(1)で表される銀とコバルトとニッケルとの複合酸化物を含む正極合剤を用いたアルカリ電池。
式(1):AgxCoyNizO2
(式中、x+y+z=2、x≦1.10、y>0である。) - 上記正極合剤が内部に配される正極缶と、
該正極缶の開口端を封止する負極カップと
を備えた請求項1記載のボタン形アルカリ電池。 - 上記式(1)で表される銀とコバルトとニッケルとの複合酸化物において、y≧0.01である請求項2記載のボタン形アルカリ電池。
- 上記正極合剤は、さらに酸化銀および二酸化マンガンのうちの少なくとも何れかを含む請求項2記載のボタン形アルカリ電池。
- 上記正極合剤は、さらに二酸化マンガンを含む請求項2記載のボタン形アルカリ電池。
- 上記正極合剤は、上記銀とコバルトとニッケルとの複合酸化物を1.5重量%〜60重量%含む請求項2記載のボタン形アルカリ電池。
- 上記負極カップ内には、水銀を含まない亜鉛または亜鉛合金粉末を含む負極合剤が配された請求項2記載のボタン形アルカリ電池。
- 上記負極カップは、開口端縁が断面U字状に折り返されて折り返し部を形成し、
上記負極カップの内面の上記折り返し部の折り返し底部および外周折り返し部を除いた領域に、銅より水素過電圧の高い金属からなる被覆層が設けられた
請求項7記載のボタン形アルカリ電池。 - 上記被覆層は、スズからなる請求項8記載のボタン形アルカリ電池。
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