JP2013182843A - Flat alkaline battery and method of manufacturing the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flat alkaline battery which has heavy and light load discharge characteristics, and achieves good productivity and a method of manufacturing the battery.SOLUTION: The flat alkaline battery of the invention comprises: a positive electrode composed of a compact of a positive electrode mixture; a negative electrode including zinc or zinc alloy particles; a separator; and an alkaline electrolyte, which are encased in a battery container including an exterior can, an aperture-sealing plate and a resin gasket. The positive electrode mixture contains a complex including manganese dioxide, graphite and alkali metal hydroxide, and a silver-nickel complex oxide, provided that the content of the graphite is 5-10 mass%. The flat alkaline battery can be manufactured by a method of manufacturing a flat alkaline battery according to the invention, which comprises the steps of: pressing a mixture of manganese dioxide, graphite and aqueous solution of alkali metal hydroxide into a sheet-like material; pulverizing the sheet-like material to form a complex; mixing the complex with silver-nickel complex oxide to prepare a positive electrode mixture; and compacting the positive electrode mixture.

Description

本発明は、重負荷放電特性、軽負荷放電特性および生産性に優れた扁平形アルカリ電池と、その製造方法に関するものである。   The present invention relates to a flat alkaline battery excellent in heavy load discharge characteristics, light load discharge characteristics and productivity, and a method for manufacturing the same.

近年、ボタン形やコイン形などの扁平形のアルカリ電池は、電子玩具などの電子機器の電源用途などをはじめとして、その用途が広がっており、例えば、短期間に大電流での放電が要求される用途、すなわち重負荷放電が要求される用途への適用も検討されている。   In recent years, flat alkaline batteries such as button-shaped and coin-shaped batteries have been used for a wide range of applications, including power supplies for electronic devices such as electronic toys. For example, discharge with a large current is required in a short period of time. Application to a use that requires heavy load discharge is also being studied.

アルカリ電池では、その正極に、二酸化マンガンなどの正極活物質、黒鉛などの導電助剤およびバインダを含有する正極合剤の成形体が使用されることが一般的であるが、その重負荷放電特性を高めるには、例えば、正極合剤中の導電助剤の含有量を多くすればよいことが知られている。   In an alkaline battery, a positive electrode active material such as manganese dioxide, a conductive material such as graphite, and a positive electrode mixture containing a binder are generally used for the positive electrode. It is known that, for example, the content of the conductive auxiliary in the positive electrode mixture may be increased in order to increase the resistance.

しかしながら、導電助剤として使用される黒鉛などは、二酸化マンガンなどに比較して嵩高く、正極合剤中の導電助剤の含有量を増やすと、正極合剤の流動性が大きく低下してしまう。扁平形アルカリ電池の正極合剤の成形体を工業的に生産するには、ホッパーなどを用いて粉体状の正極合剤を連続的に成形機に導入する工程を経て、多数の成形体を連続的に形成することから、正極合剤の流動性が低下すると、正極合剤の成形体の連続生産ができなくなり、扁平形アルカリ電池の生産性を大きく損なってしまう。   However, graphite and the like used as a conductive aid are bulky compared to manganese dioxide and the like, and increasing the content of the conductive aid in the positive electrode mixture greatly reduces the fluidity of the positive electrode mixture. . In order to industrially produce a molded product of a positive electrode mixture of a flat alkaline battery, a process of continuously introducing a powdered positive electrode mixture into a molding machine using a hopper or the like, Since the fluidity of the positive electrode mixture is lowered due to the continuous formation, it is impossible to continuously produce a molded body of the positive electrode mixture, and the productivity of the flat alkaline battery is greatly impaired.

また、前記の通り、黒鉛などは二酸化マンガンなどに比較して嵩高いことから、正極合剤中の導電助剤の含有量を増やすと、正極合剤の成形体の多くの体積を導電助剤が占めることになって、正極合剤中の正極活物質の量を大きく減らす必要が生じてしまい、電池の容量が損なわれるといった問題もある。例えば、筒状の正極合剤の成形体が使用され、電池内容積に比較的余裕がある筒形のアルカリ電池の場合には、正極合剤中の正極活物質の含有量を大幅に低減することなく、導電助剤の含有量を増やすことも可能である。その一方で、扁平形アルカリ電池では、非常に小型で電池内容積に余裕がない形状であることが一般的であり、また、正極合剤の成形体の形態もペレット状であることが通常であるため、正極合剤中の導電助剤の含有量を増やすことによる前記の問題が顕著に生じ得る。   In addition, as described above, graphite and the like are bulky compared to manganese dioxide and the like, and therefore, when the content of the conductive additive in the positive electrode mixture is increased, a large volume of the positive electrode mixture is used as the conductive auxiliary agent. Therefore, it becomes necessary to greatly reduce the amount of the positive electrode active material in the positive electrode mixture, and there is a problem that the capacity of the battery is impaired. For example, in the case of a cylindrical alkaline battery in which a cylindrical positive electrode mixture molded body is used and the battery volume is relatively large, the content of the positive electrode active material in the positive electrode mixture is greatly reduced. It is also possible to increase the content of the conductive auxiliary without any problem. On the other hand, a flat alkaline battery generally has a shape that is very small and has no capacity in the battery, and the shape of the molded body of the positive electrode mixture is usually a pellet. For this reason, the above-mentioned problem due to an increase in the content of the conductive additive in the positive electrode mixture can be prominent.

こうした事情の下、正極合剤の導電助剤に、黒鉛のような炭素材料ではなく銀−ニッケル複合酸化物(銀ニッケライト)を使用することで、前記のような問題の回避を試みる提案もなされている(特許文献1)。   Under such circumstances, there is also a proposal to try to avoid the above problems by using silver-nickel composite oxide (silver nickelite) instead of carbon material such as graphite as the conductive additive of the positive electrode mixture. (Patent Document 1).

特開平8−171903号公報JP-A-8-171903

本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、重負荷放電特性、軽負荷放電特性および生産性に優れた扁平形アルカリ電池と、その製造方法とを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a flat alkaline battery excellent in heavy load discharge characteristics, light load discharge characteristics and productivity, and a method for manufacturing the same. .

前記目的を達成し得た本発明の扁平形アルカリ電池は、正極合剤の成形体からなる正極、亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を含有する負極、セパレータおよびアルカリ電解液を、外装缶、封口板および樹脂製ガスケットからなる電池容器内に収容してなる扁平形アルカリ電池であって、前記正極合剤は、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体と、銀−ニッケル複合酸化物とを含有しており、黒鉛の含有量が5〜10質量%であることを特徴とするものである。   The flat alkaline battery of the present invention that has achieved the above object comprises a positive electrode made of a positive electrode mixture, a negative electrode containing zinc particles or zinc alloy particles, a separator and an alkaline electrolyte, an outer can, a sealing plate, A flat alkaline battery housed in a battery container made of a resin gasket, wherein the positive electrode mixture comprises a composite containing manganese dioxide, graphite and an alkali metal hydroxide, and a silver-nickel composite oxide. The graphite content is 5 to 10% by mass.

また、本発明の扁平形アルカリ電池の製造方法は、正極合剤の成形体からなる正極、亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を含有する負極、セパレータおよびアルカリ電解液を、外装缶、封口板および樹脂製ガスケットからなる電池容器内に収容してなる扁平形アルカリ電池の製造方法であって、二酸化マンガンと黒鉛と濃度が45質量%以上のアルカリ金属の水酸化物の水溶液との混合物を、プレス処理してシート状物とし、該シート状物を粉砕して、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体を形成する工程と、前記複合体と銀−ニッケル複合酸化物とを混合して、黒鉛の含有量が5〜10質量%である正極合剤を調製する工程と、前記正極合剤を成形して正極合剤の成形体を形成する工程とを有することを特徴とする。   Further, the method for producing a flat alkaline battery of the present invention comprises a positive electrode made of a positive electrode mixture, a negative electrode containing zinc particles or zinc alloy particles, a separator, and an alkaline electrolyte, an outer can, a sealing plate, and a resin product. A method for producing a flat alkaline battery accommodated in a battery container comprising a gasket, wherein a mixture of manganese dioxide, graphite and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide having a concentration of 45% by mass or more is pressed. A sheet-like material, and pulverizing the sheet-like material to form a composite containing manganese dioxide, graphite, and an alkali metal hydroxide; and mixing the composite and the silver-nickel composite oxide And a step of preparing a positive electrode mixture having a graphite content of 5 to 10% by mass and a step of forming the positive electrode mixture to form a formed body of the positive electrode mixture. .

なお、電池業界においては、高さより径の方が大きい扁平形電池をコイン形電池と呼んだり、ボタン形電池と呼んだりしているが、そのコイン形電池とボタン形電池との間に明確な差はなく、本発明の扁平形アルカリ電池には、コイン形電池、ボタン形電池のいずれもが含まれる。   In the battery industry, a flat battery with a diameter larger than the height is called a coin-type battery or a button-type battery, but there is a clear gap between the coin-type battery and the button-type battery. There is no difference, and the flat alkaline battery of the present invention includes both coin-type batteries and button-type batteries.

本発明によれば、重負荷放電特性、軽負荷放電特性および生産性に優れた扁平形アルカリ電池と、その製造方法とを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the flat alkaline battery excellent in the heavy load discharge characteristic, the light load discharge characteristic, and productivity, and its manufacturing method can be provided.

本発明の扁平形アルカリ電池の一例を模式的に表す側面図である。It is a side view which represents typically an example of the flat alkaline battery of this invention. 図1に示す扁平形アルカリ電池の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the flat alkaline battery shown in FIG. 本発明の扁平形アルカリ電池の他の例を模式的に表す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which represents typically the other example of the flat alkaline battery of this invention.

本発明の扁平形アルカリ電池は、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなど)とを含む複合体と、銀−ニッケル複合酸化物とを含有する正極合剤により形成された成形体を有している。   The flat alkaline battery of the present invention contains a composite containing manganese dioxide, graphite and an alkali metal hydroxide (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide, etc.) and a silver-nickel composite oxide. It has the molded object formed with the positive mix which does.

前記の通り、扁平形アルカリ電池の重負荷放電特性を高めるために正極合剤中の黒鉛の含有量を多くすると、正極合剤の流動性が低下して正極合剤の成形体の連続製造が困難となり、前記成形体の生産性、ひいては扁平形アルカリ電池の生産性の低下を引き起こす。   As described above, if the graphite content in the positive electrode mixture is increased in order to increase the heavy load discharge characteristics of the flat alkaline battery, the fluidity of the positive electrode mixture is lowered and the continuous production of the molded body of the positive electrode mixture is possible. This makes it difficult to cause a reduction in the productivity of the molded body, and hence the productivity of the flat alkaline battery.

そこで、本発明では、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体を用いて形成される正極合剤の成形体を使用することとした。前記複合体を含有する正極合剤であれば、黒鉛の含有量を多くしても高い流動性を維持し得るため、例えば、ホッパーを用いて粉体状の正極合剤を連続的に成形機に導入することが可能となることから、正極合剤の成形体の生産性、ひいては扁平形アルカリ電池の生産性を高めることができる。   Therefore, in the present invention, a molded body of a positive electrode mixture formed using a composite containing manganese dioxide, graphite, and an alkali metal hydroxide is used. Since the positive electrode mixture containing the composite can maintain high fluidity even if the graphite content is increased, for example, a powdered positive electrode mixture is continuously formed by using a hopper. Therefore, it is possible to increase the productivity of the molded body of the positive electrode mixture, and thus the productivity of the flat alkaline battery.

また、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体を使用することで、正極合剤の成形体内での黒鉛の分散性を高めることが可能となり、更に、正極合剤の成形体が内部にアルカリ金属の水酸化物を含むことで、電池内において、正極合剤の成形体内でのアルカリ電解液の保持量が増大することから、これらの作用によって扁平形アルカリ電池の軽負荷放電特性を高く維持しつつ、重負荷放電特性を高めることができる。しかも、本発明に係る正極合剤の成形体は、前記複合体と共に、導電助剤として機能し得る銀−ニッケル複合酸化物を含有する正極合剤により形成されているため、この銀−ニッケル複合酸化物の作用によっても、扁平形アルカリ電池の重負荷放電特性が向上する。   Further, by using a composite containing manganese dioxide, graphite, and an alkali metal hydroxide, it becomes possible to increase the dispersibility of graphite in the molded body of the positive electrode mixture, and further, forming the positive electrode mixture. Since the body contains an alkali metal hydroxide inside the battery, the amount of alkaline electrolyte retained in the positive electrode mixture molded body is increased. Heavy load discharge characteristics can be enhanced while maintaining high discharge characteristics. And since the molded object of the positive mix which concerns on this invention is formed by the positive mix containing the silver-nickel composite oxide which can function as a conductive support agent with the said composite, this silver-nickel composite The heavy load discharge characteristics of the flat alkaline battery are also improved by the action of the oxide.

本発明の扁平形アルカリ電池では、正極合剤の前記各成分によるこれらの重負荷放電特性向上作用が複合的に機能することで、優れた重負荷放電特性および軽負荷放電特性を確保することができる。   In the flat alkaline battery of the present invention, these heavy load discharge characteristics improving action by the respective components of the positive electrode mixture functions in combination to ensure excellent heavy load discharge characteristics and light load discharge characteristics. it can.

また、本発明に係る正極合剤の成形体が含有するアルカリ金属の水酸化物は、前記複合体の強度を高める作用があり、更に、成形体内部で結晶成長すると考えられ、これにより成形体の強度が増大する。加えて、本発明に係る正極合剤の成形体が含有する銀−ニッケル複合酸化物も、成形体の強度を高める作用も有している。そのため、本発明に係る正極合剤の成形体は生産性が高いことから、これらの作用によっても、本発明の扁平形アルカリ電池の生産性が向上する。   Further, the alkali metal hydroxide contained in the molded product of the positive electrode mixture according to the present invention has an effect of increasing the strength of the composite, and further, it is considered that crystal growth occurs inside the molded product. The strength of the increases. In addition, the silver-nickel composite oxide contained in the molded body of the positive electrode mixture according to the present invention also has an effect of increasing the strength of the molded body. Therefore, since the molded product of the positive electrode mixture according to the present invention has high productivity, the productivity of the flat alkaline battery of the present invention is improved also by these actions.

本発明の扁平形アルカリ電池に係る正極合剤において、黒鉛の含有量は、電池の重負荷放電特性を高める観点から、5質量%以上である。なお、前記の通り、黒鉛は嵩高いため、このような高含有量としつつ、例えば、従来の扁平形アルカリ電池で使用されているものと同程度のサイズの正極合剤の成形体を得ることは困難であり、正極合剤の成形体中に含まれる二酸化マンガンを大きく減量する必要が生じて、容量低下を引き起こす虞がある。しかし、本発明の扁平形アルカリ電池では、黒鉛を、二酸化マンガンなどとともに一旦複合体としてから正極合剤の成形体の形成に供するため、二酸化マンガンの減量を可及的に抑制しつつ黒鉛を前記のような高含有量としても、正極合剤の成形体のサイズの増大を抑えることができる。よって、本発明の扁平形アルカリ電池では、正極合剤中の黒鉛の含有量を前記のように高めて重負荷放電特性の向上を図りつつ、軽負荷放電特性の低下(容量低下)を抑制することが可能である。   In the positive electrode mixture according to the flat alkaline battery of the present invention, the graphite content is 5% by mass or more from the viewpoint of enhancing the heavy load discharge characteristics of the battery. As described above, since graphite is bulky, for example, to obtain a molded body of a positive electrode mixture having the same size as that used in conventional flat alkaline batteries, while having such a high content. Is difficult, and it is necessary to greatly reduce the amount of manganese dioxide contained in the molded body of the positive electrode mixture, which may cause a decrease in capacity. However, in the flat alkaline battery of the present invention, since graphite is once combined with manganese dioxide or the like and then used for forming a molded body of the positive electrode mixture, graphite is reduced while suppressing the weight loss of manganese dioxide as much as possible. Even with such a high content, an increase in the size of the molded body of the positive electrode mixture can be suppressed. Therefore, in the flat alkaline battery of the present invention, the content of graphite in the positive electrode mixture is increased as described above to improve the heavy load discharge characteristics and suppress the decrease in light load discharge characteristics (capacity decrease). It is possible.

ただし、正極合剤中の黒鉛の量が多くなりすぎると、例えば正極活物質である二酸化マンガンの含有量が少なくなって、電池の容量低下を引き起こす虞がある。よって、正極合剤における黒鉛の含有量は、10質量%以下である。   However, if the amount of graphite in the positive electrode mixture is too large, for example, the content of manganese dioxide, which is the positive electrode active material, decreases, which may cause a reduction in battery capacity. Therefore, the content of graphite in the positive electrode mixture is 10% by mass or less.

本発明の扁平形アルカリ電池において、黒鉛は、二酸化マンガンやアルカリ金属の水酸化物と共に形成された複合体によって、正極合剤中に含まれることとなる。   In the flat alkaline battery of the present invention, graphite is contained in the positive electrode mixture by a composite formed together with manganese dioxide or an alkali metal hydroxide.

また、本発明の扁平形アルカリ電池に係る正極合剤において、銀−ニッケル複合酸化物は、前記の通り、導電助剤として正極合剤の成形体の導電性を高め、電池の重負荷放電特性向上に寄与し、また、正極合剤の成形体の強度向上に寄与する。更に、銀−ニッケル複合酸化物は、水素ガスを吸収する機能を有している。例えば、後述するように、扁平形アルカリ電池の負極として使用される亜鉛粒子などには、環境負荷軽減の観点から、無水銀タイプのものを使用することが好ましいが、無水銀タイプの亜鉛粒子などを使用した電池では、内部で水素ガスが発生しやすく、これが電池の膨れの原因となる虞がある。しかし、銀−ニッケル複合酸化物を含有する正極合剤の成形体を有する扁平形アルカリ電池では、無水銀タイプの亜鉛粒子などを使用した場合でも、内部で発生する水素ガスを銀−ニッケル複合酸化物が吸収するため、かかる水素ガスに起因する電池の膨れの発生も良好に抑制できる。   Further, in the positive electrode mixture according to the flat alkaline battery of the present invention, as described above, the silver-nickel composite oxide increases the conductivity of the molded body of the positive electrode mixture as a conductive additive, and the heavy load discharge characteristics of the battery This contributes to improvement, and also contributes to the improvement of the strength of the positive electrode material mixture. Furthermore, the silver-nickel composite oxide has a function of absorbing hydrogen gas. For example, as will be described later, it is preferable to use anhydrous silver type zinc particles and the like used as the negative electrode of the flat alkaline battery from the viewpoint of reducing environmental load, but anhydrous silver type zinc particles and the like In the battery using the battery, hydrogen gas is likely to be generated inside, which may cause the battery to swell. However, in a flat alkaline battery having a positive electrode mixture molded body containing a silver-nickel composite oxide, even when anhydrous silver type zinc particles or the like are used, the hydrogen gas generated inside is silver-nickel composite oxide. Since the matter absorbs, the occurrence of battery swelling due to the hydrogen gas can be well suppressed.

銀−ニッケル複合酸化物としては、AgNiOや、一般式AgNiで表され、X/Yが1より大きく1.9以下であるものが挙げられる。これらの中でも、一般式AgNiで表され、X/Yが1より大きく1.9以下であるものがより好ましい。前記一般式で表される銀−ニッケル複合酸化物は、銀−ニッケル複合酸化物として汎用されているAgNiOよりもAgが結晶中に過剰に取り込まれている。そのため、AgNiOを用いる場合よりも、正極の導電性および成形性を向上させることができる。 Examples of the silver-nickel composite oxide include those represented by AgNiO 2 and the general formula Ag X Ni Y O 2 , wherein X / Y is greater than 1 and 1.9 or less. Among these, those represented by the general formula Ag X Ni Y O 2 and having X / Y greater than 1 and 1.9 or less are more preferable. In the silver-nickel composite oxide represented by the above general formula, Ag is excessively incorporated in the crystal than AgNiO 2 which is widely used as the silver-nickel composite oxide. Therefore, the conductivity and moldability of the positive electrode can be improved as compared with the case of using AgNiO 2 .

一般式AgNiで表され、X/Yが1より大きく1.9以下である銀−ニッケル複合酸化物は、例えば、無機酸のAg塩と無機酸のNi塩とを、酸化性のアルカリ水溶液中で反応させることにより製造することができる。 The silver-nickel composite oxide represented by the general formula Ag X Ni Y O 2 and having X / Y greater than 1 and 1.9 or less, for example, oxidizes Ag salt of inorganic acid and Ni salt of inorganic acid. It can manufacture by making it react in basic alkaline aqueous solution.

具体的には、例えば、無機酸のAg塩および無機酸のNi塩を、アルカリ金属の水酸化物と水中で中和反応させ、該中和反応前、該中和反応途中、または該中和反応後に、反応液中に酸化剤を添加して酸化処理を行う。酸化剤の添加は、前記の中和反応前、中和反応途中または中和反応後において、複数回行うことが好ましい。   Specifically, for example, an Ag salt of an inorganic acid and an Ni salt of an inorganic acid are neutralized with an alkali metal hydroxide in water, and before the neutralization reaction, during the neutralization reaction, or the neutralization reaction After the reaction, an oxidizing agent is added to the reaction solution to carry out an oxidation treatment. It is preferable to add the oxidizing agent a plurality of times before, during or after the neutralization reaction.

無機酸のAg塩としては、塩酸銀、硝酸銀、硫酸銀、リン酸銀などが挙げられる。また、無機酸のNi塩としては、塩酸ニッケル、硝酸ニッケル、硫酸ニッケル、リン酸ニッケルなどが挙げられる。更に、アルカリ金属の水酸化物としては、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどが挙げられる。また、酸化剤としては、KMnO、K、NaOCl、Na、H、オゾンなどが挙げられる。 Examples of the inorganic acid Ag salt include silver hydrochloride, silver nitrate, silver sulfate, and silver phosphate. Examples of Ni salts of inorganic acids include nickel hydrochloride, nickel nitrate, nickel sulfate, and nickel phosphate. Further, examples of the alkali metal hydroxide include potassium hydroxide and sodium hydroxide. Examples of the oxidizing agent include KMnO 4 , K 2 S 2 O 8 , NaOCl, Na 2 S 2 O 8 , H 2 O 2 , and ozone.

前記の中和反応においては、反応液中のアルカリ度をより高くすることが好ましく、例えば、無機酸のAg塩中のAgのモル量と、無機酸のNi塩中のNiのモル量との合計量に対して、アルカリ金属の水酸化物のモル量を5倍程度とすることが望ましい。また、酸化剤の使用量は、酸化、すなわち金属イオンの価数変化に対して、等量以上とすることが好ましく、2倍等量程度とすることがより好ましい。   In the neutralization reaction, it is preferable to increase the alkalinity in the reaction solution. For example, the molar amount of Ag in the Ag salt of the inorganic acid and the molar amount of Ni in the Ni salt of the inorganic acid. The molar amount of the alkali metal hydroxide is preferably about 5 times the total amount. In addition, the amount of the oxidizing agent used is preferably equal to or greater than the oxidation, that is, the valence change of the metal ion, and more preferably about twice the equivalent.

中和反応および酸化処理時の温度は、例えば、室温から100℃の間(より好ましくは30〜50℃)とすることが好ましい。また、中和反応および酸化処理は、反応液を攪拌しながら行うことが好ましい。   The temperature during the neutralization reaction and oxidation treatment is preferably, for example, between room temperature and 100 ° C. (more preferably 30 to 50 ° C.). The neutralization reaction and the oxidation treatment are preferably performed while stirring the reaction solution.

酸化処理後は、生成した反応沈殿物を反応液から分離し、回収した反応沈殿物を水洗、乾燥して、必要に応じて粉砕するなどし、前記一般式で表される銀−ニッケル複合酸化物を得る。   After the oxidation treatment, the produced reaction precipitate is separated from the reaction solution, and the collected reaction precipitate is washed with water, dried, pulverized as necessary, etc., and the silver-nickel composite oxidation represented by the above general formula. Get things.

本発明の扁平形アルカリ電池に係る正極合剤において、銀−ニッケル複合酸化物の含有量は、その使用による前記の効果を良好に確保する観点から、3.0質量%以上であることが好ましく、4.0質量%以上であることがより好ましい。ただし、正極合剤中の銀−ニッケル複合酸化物の量が多くなりすぎると、電池のコストを増大させるため、生産性の向上効果が小さくなる虞がある。よって、正極合剤における銀−ニッケル複合酸化物の含有量は、5質量%以下であることが好ましく、4.5質量%以下であることがより好ましい。   In the positive electrode mixture according to the flat alkaline battery of the present invention, the content of the silver-nickel composite oxide is preferably 3.0% by mass or more from the viewpoint of ensuring the above-described effect by its use. It is more preferable that it is 4.0 mass% or more. However, if the amount of the silver-nickel composite oxide in the positive electrode mixture is too large, the cost of the battery is increased, so that the productivity improvement effect may be reduced. Therefore, the content of the silver-nickel composite oxide in the positive electrode mixture is preferably 5% by mass or less, and more preferably 4.5% by mass or less.

本発明の扁平形アルカリ電池に係る正極合剤を構成する前記複合体は、例えば、二酸化マンガンと、黒鉛と、アルカリ金属の水酸化物の水溶液とを混合し、この混合物をプレス処理してシート状物とし、このシート状物を粉砕することで得ることができる。   The composite constituting the positive electrode mixture according to the flat alkaline battery of the present invention is prepared by mixing, for example, manganese dioxide, graphite, and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, and pressing the mixture to obtain a sheet. It can be obtained by pulverizing the sheet.

前記の複合体を作製するに使用するアルカリ金属の水酸化物の水溶液には、そのアルカリ金属の水酸化物の濃度が45質量%以上のものを使用することが好ましい。このような高濃度のアルカリ金属の水酸化物の水溶液を使用することで、複合体形成時の各成分の結着性が向上し、より高い強度の複合体を形成できるようになる。また、前記のような高濃度のアルカリ金属の水酸化物の水溶液を用いて作製した複合体であれば、正極合剤の成形体におけるアルカリ電解液の保持性をより高め得るため、重負荷放電特性がより優れた扁平形アルカリ電池を形成できるようになる。   It is preferable to use an alkali metal hydroxide aqueous solution having a concentration of 45% by mass or more of the alkali metal hydroxide used for preparing the composite. By using such a high-concentration alkali metal hydroxide aqueous solution, the binding property of each component at the time of forming the composite is improved, and a composite with higher strength can be formed. In addition, if the composite is prepared using an alkali metal hydroxide aqueous solution having a high concentration as described above, the retention of the alkaline electrolyte in the molded body of the positive electrode mixture can be further improved, so that heavy load discharge A flat alkaline battery having better characteristics can be formed.

前記複合体の作製に使用するアルカリ金属の水酸化物の水溶液は、水酸化カリウム水溶液であることがより好ましい。よって、前記複合体が含有するアルカリ金属の水酸化物も、水酸化カリウムであることがより好ましい。   More preferably, the alkali metal hydroxide aqueous solution used in the preparation of the composite is a potassium hydroxide aqueous solution. Therefore, the alkali metal hydroxide contained in the composite is more preferably potassium hydroxide.

なお、アルカリ金属の水酸化物の水溶液は、例えば水酸化カリウムの場合、室温での飽和濃度がおよそ50質量%であることから、これより高い濃度の水溶液を用いる場合には、前記複合体の作製時に温度管理を行うことが望ましい。通常、高濃度のアルカリ金属の水酸化物の水溶液の調製は、溶解性を高めるために加温した条件下で行われるが、室温での飽和濃度を超える高濃度の水溶液を調製し、これを用いて前記複合体を作製する場合には、前記複合体の各構成成分の混合も、水溶液が飽和濃度に達しない温度条件下で実施することが好ましい。具体的には、アルカリ金属の水酸化物の水溶液の調製、およびこれを用いた前記複合体の各構成成分の混合は、35℃以上で実施することが好ましく、また、70℃以下で実施することが好ましい。   In the case of an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, for example, potassium hydroxide, the saturation concentration at room temperature is about 50% by mass. Therefore, when an aqueous solution having a higher concentration is used, It is desirable to perform temperature control during production. Usually, preparation of an aqueous solution of a high concentration alkali metal hydroxide is carried out under heated conditions in order to enhance solubility, but a high concentration aqueous solution exceeding the saturation concentration at room temperature is prepared and used. When the composite is produced by using the composite, it is preferable that the components of the composite are mixed under temperature conditions where the aqueous solution does not reach a saturated concentration. Specifically, the preparation of an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and the mixing of the components of the composite using the same are preferably performed at 35 ° C. or higher, and are also performed at 70 ° C. or lower. It is preferable.

ただし、アルカリ金属の水酸化物の水溶液におけるアルカリ金属の水酸化物の濃度を高くしすぎると、前記のような温度で加温しても、十分に溶解させ得ることが困難となる。よって、アルカリ金属の水酸化物の水溶液におけるアルカリ金属の水酸化物の濃度は、65質量%以下であることが好ましい。   However, if the concentration of the alkali metal hydroxide in the aqueous solution of the alkali metal hydroxide is too high, it becomes difficult to sufficiently dissolve even if the temperature is raised as described above. Therefore, the concentration of the alkali metal hydroxide in the aqueous solution of the alkali metal hydroxide is preferably 65% by mass or less.

なお、前記複合体の作製に使用するアルカリ金属の水酸化物の水溶液は、その含有成分を、扁平形アルカリ電池のアルカリ電解液と同様とすることができる。具体的には、例えば、前記複合体の作製に使用するアルカリ金属の水酸化物の水溶液は、酸化亜鉛などを含有していてもよい。   In addition, the aqueous solution of the alkali metal hydroxide used for preparation of the composite can have the same components as the alkaline electrolyte of the flat alkaline battery. Specifically, for example, an aqueous solution of an alkali metal hydroxide used for producing the composite may contain zinc oxide or the like.

前記複合体の作製に係る各構成成分の混合方法については特に制限はなく、例えば、公知のバッチタイプの混合機(混練機)などを使用することができる。また、各構成成分の混合物をプレス処理してシート状物とする方法についても特に制限はなく、例えば、ロールプレス機などを使用することができる。   There is no restriction | limiting in particular about the mixing method of each structural component which concerns on preparation of the said composite body, For example, a well-known batch type mixer (kneader) etc. can be used. Moreover, there is no restriction | limiting in particular also about the method of pressing the mixture of each structural component, and making it into a sheet-like thing, For example, a roll press machine etc. can be used.

前記シート状物の粉砕物は分級することが好ましく、これにより所望の粒度分布の複合体を得ることができる。   It is preferable to classify the pulverized product of the sheet-like material, thereby obtaining a composite having a desired particle size distribution.

前記複合体においては、黒鉛の含有量を、6質量%以上とすることが好ましく、また、8.5質量%以下とすることが好ましい。前記複合体における黒鉛の含有量を、前記のような値とすることで、正極合剤における黒鉛の含有量を前記の値に調整することが容易となる。   In the composite, the graphite content is preferably 6% by mass or more, and is preferably 8.5% by mass or less. By setting the graphite content in the composite to the above values, it becomes easy to adjust the graphite content in the positive electrode mixture to the above values.

また、前記複合体の作製に際しては、アルカリ金属の水酸化物の水溶液の添加量を、複合体の作製に供する全材料(二酸化マンガン、黒鉛およびアルカリ金属の水酸化物の水溶液、更には、必要に応じて後述するバインダなど。前記複合体の作製時におけるアルカリ金属の水酸化物の水溶液の添加量について、以下同じ。)中、3質量%以上とすることが好ましく、これにより、例えば前記複合体の結着性をより高めることができる。ただし、前記複合体の作製時に使用するアルカリ金属の水酸化物の水溶液の量が多すぎると、複合体の作製に使用する全材料中の水分量が多くなって、複合体の作製が困難となる虞がある。よって、前記複合体の作製に際しては、アルカリ金属の水酸化物の水溶液の添加量を、複合体の作製に供する全材料中、12質量%以下とすることが好ましい。   In addition, in the preparation of the composite, the amount of alkali metal hydroxide aqueous solution added to all materials used for composite preparation (manganese dioxide, graphite and alkali metal hydroxide aqueous solutions, and more The amount of the alkali metal hydroxide aqueous solution added at the time of producing the composite is the same in the following), and is preferably 3% by mass or more. The binding property of the body can be further increased. However, if the amount of the alkali metal hydroxide aqueous solution used in the preparation of the composite is too large, the amount of water in all the materials used for the preparation of the composite increases, making it difficult to manufacture the composite. There is a risk of becoming. Therefore, in the production of the composite, the amount of the alkali metal hydroxide aqueous solution added is preferably 12% by mass or less based on the total material used for the production of the composite.

前記複合体には、必要に応じてバインダを含有させることもできる。バインダの具体例としては、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ポリアクリル酸塩、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエチレンなどが挙げられる。前記複合体におけるバインダの含有量は、例えば、0.1〜4質量%であることが好ましい。   The composite may contain a binder as necessary. Specific examples of the binder include carboxymethyl cellulose, methyl cellulose, polyacrylate, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethylene, and the like. The binder content in the composite is preferably, for example, 0.1 to 4% by mass.

なお、前記複合体における二酸化マンガンの含有量は、30〜95質量%であることが好ましい。   In addition, it is preferable that content of the manganese dioxide in the said composite is 30-95 mass%.

前記の複合体を、銀−ニッケル複合酸化物などと混合して正極合剤を調製し、これを常法に従って加圧成形して、正極合剤の成形体を製造することができる。   The composite can be mixed with a silver-nickel composite oxide to prepare a positive electrode mixture, which can be pressure-molded according to a conventional method to produce a molded body of the positive electrode mixture.

本発明の扁平形アルカリ電池に係る負極は、亜鉛粒子または亜鉛合金粒子(以下、両者を纏めて「亜鉛系粒子」という場合がある)を含有するものであり、これら粒子中の亜鉛が活物質として作用する。亜鉛合金粒子の合金成分としては、例えば、水銀(例えば、含有量が1〜5質量%)、インジウム(例えば、含有量が50〜500質量ppm)、ビスマス(例えば、含有量が50〜500質量ppm)などが挙げられる(残部は亜鉛および不可避不純物である)。負極の有する亜鉛系粒子は、1種単独でもよく、2種以上を有していてもよい。   The negative electrode according to the flat alkaline battery of the present invention contains zinc particles or zinc alloy particles (hereinafter sometimes collectively referred to as “zinc-based particles”), and zinc in these particles is an active material. Acts as As an alloy component of the zinc alloy particles, for example, mercury (for example, the content is 1 to 5 mass%), indium (for example, the content is 50 to 500 mass ppm), bismuth (for example, the content is 50 to 500 mass). ppm) and the like (the balance being zinc and inevitable impurities). The zinc-based particles possessed by the negative electrode may be one type alone or two or more types.

亜鉛系粒子としては、例えば、全粉末中、粒径が100〜200μmの粉末の割合が、50体積%以上、より好ましくは90体積%以上であるものが挙げられる。なお、ここでいう亜鉛などの粉末における粒径が100〜200μmの粉末の体積割合は、前述の「顆粒状酸化銀」の粒径測定法と同じ測定方法および測定装置で測定したものである。   Examples of the zinc-based particles include particles in which the ratio of powder having a particle size of 100 to 200 μm is 50% by volume or more, more preferably 90% by volume or more, in all powders. The volume ratio of the powder having a particle diameter of 100 to 200 μm in the powder of zinc or the like here is measured by the same measuring method and measuring apparatus as the above-mentioned “granular silver oxide” particle diameter measuring method.

負極に使用する亜鉛系粒子は、前記の形態を有していてもよいが、電池の負荷特性をより高める観点からは、例えば、全粒子のうち、200メッシュの篩い目を通過し得るものが、50質量%以上であることが好ましく、75質量%以上であることがより好ましく、90質量%以上であることが更に好ましく、95質量%以上であることが特に好ましい。このように、負極の有する亜鉛系粒子が小さい場合には、負極全体の比表面積を大きくできることから、負極での反応を効率よく進めることができ、電池の負荷特性(特に重負荷特性)が良好となる。   The zinc-based particles used for the negative electrode may have the above-mentioned form, but from the viewpoint of further improving the load characteristics of the battery, for example, among all the particles, those that can pass through a 200 mesh screen. 50% by mass or more, more preferably 75% by mass or more, still more preferably 90% by mass or more, and particularly preferably 95% by mass or more. As described above, when the zinc-based particles of the negative electrode are small, the specific surface area of the entire negative electrode can be increased, so that the reaction at the negative electrode can be advanced efficiently, and the load characteristics (particularly heavy load characteristics) of the battery are good. It becomes.

負極の有する亜鉛系粒子のサイズを小さくして、負極での反応効率をより高める観点からは、更に、負極の有する亜鉛系粒子のうち、330メッシュの篩い目を通過し得るものの割合が、30質量%以上であることが好ましく、50質量%以上であることがより好ましく、75質量%以上であることが更に好ましく、また、440メッシュの篩い目を通過し得るものの割合が、20質量%以上であることが好ましく、30質量%以上であることがより好ましく、50質量%以上であることが更に好ましい。なお、負極の有する亜鉛系粒子のサイズがあまりに小さすぎると、取り扱い性が低下するため、例えば、負極が有する亜鉛系粒子の最小サイズは、1μm程度であることが望ましい。   From the viewpoint of reducing the size of the zinc-based particles possessed by the negative electrode and further improving the reaction efficiency at the negative electrode, the proportion of the zinc-based particles possessed by the negative electrode that can pass through a 330 mesh screen is 30 It is preferably at least 50% by mass, more preferably at least 50% by mass, even more preferably at least 75% by mass, and the proportion of those that can pass through a 440 mesh screen is 20% by mass or more. Preferably, it is 30% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more. In addition, since the handleability falls when the size of the zinc-based particle which the negative electrode has is too small, for example, the minimum size of the zinc-based particle which the negative electrode has is desirably about 1 μm.

また、亜鉛系粒子は、水銀を含有しないものや、鉛を含有しないものであることが、より好ましい。このような亜鉛系粒子を使用している電池であれば、例えば、口から飲み込み、一定時間体内を観察した後、体外に排出して取り出すタイプの内視鏡カメラの電源用途に用いた場合などに、人体内において電池内部の亜鉛などが漏れ出した場合においても、人体への悪影響を最小限に抑えることができ、また、電池の廃棄による環境汚染も抑制できる。   The zinc-based particles are more preferably those that do not contain mercury or those that do not contain lead. If it is a battery using such zinc-based particles, for example, when it is used for power supply of an endoscope camera of a type swallowed from the mouth, observed inside the body for a certain period of time, and then discharged out of the body In addition, even when zinc in the battery leaks into the human body, adverse effects on the human body can be minimized, and environmental pollution due to battery disposal can be suppressed.

負極には、例えば、前記の亜鉛系粒子の他に、必要に応じて添加されるゲル化剤(ポリアクリル酸ソーダ、カルボキシメチルセルロースなど)を含み、これにアルカリ電解液を加えることで構成される負極剤(ゲル状負極)が適用できる。負極中のゲル化剤の量は、例えば、0.5〜1.5質量%とすることが好ましい。   The negative electrode includes, for example, a gelling agent (polyacrylic acid soda, carboxymethyl cellulose, etc.) added as necessary in addition to the zinc-based particles, and is configured by adding an alkaline electrolyte thereto. A negative electrode agent (gelled negative electrode) can be applied. The amount of the gelling agent in the negative electrode is preferably 0.5 to 1.5% by mass, for example.

また、負極は、前記のようなゲル化剤を実質的に含有しない非ゲル状の負極とすることもできる(なお、非ゲル状負極の場合、亜鉛系粒子近傍に存在するアルカリ電解液が増粘しなければ構わないので、「ゲル化剤を実質的に含有しない」とは、アルカリ電解液の粘度への影響がない程度に含有していてもよい、という意味である)。ゲル状負極の場合には、亜鉛系粒子の近傍に、ゲル化剤と共にアルカリ電解液が存在しているが、ゲル化剤の作用によってこのアルカリ電解液が増粘しており、アルカリ電解液の移動、ひいてはアルカリ電解液中のイオンの移動が抑制されている。このため、負極での反応速度が抑えられ、これが電池の重負荷特性向上を阻害しているものと考えられる。これに対し、負極を非ゲル状として、亜鉛系粒子近傍に存在するアルカリ電解液の粘度を増大させずにアルカリ電解液中のイオンの移動速度を高く保つことで、負極での反応速度を高めて、重負荷特性の向上を図ることができる。   The negative electrode can also be a non-gelled negative electrode that does not substantially contain the gelling agent as described above (in the case of a non-gelled negative electrode, the alkaline electrolyte present in the vicinity of the zinc-based particles increases). Since it does not matter if it does not stick, “substantially does not contain a gelling agent” means that it may be contained to the extent that it does not affect the viscosity of the alkaline electrolyte). In the case of a gelled negative electrode, an alkaline electrolyte is present together with a gelling agent in the vicinity of the zinc-based particles, but this alkaline electrolyte is thickened by the action of the gelling agent, The movement, and hence the movement of ions in the alkaline electrolyte, is suppressed. For this reason, the reaction rate at the negative electrode is suppressed, which is considered to impede improvement of the heavy load characteristics of the battery. In contrast, the negative electrode is made non-gelled, and the reaction rate at the negative electrode is increased by keeping the ion migration rate in the alkaline electrolyte high without increasing the viscosity of the alkaline electrolyte present in the vicinity of the zinc-based particles. Thus, the heavy load characteristics can be improved.

本発明の扁平形アルカリ電池に係るアルカリ電解液には、正極合剤に係る前記複合体の作製に使用するものと同様のアルカリ金属の水酸化物(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウムなど)の水溶液が使用される。なお、アルカリ電解液も、前記複合体の作製に使用するものと同様に、水酸化カリウムの水溶液が好ましい。   The alkaline electrolyte for the flat alkaline battery of the present invention includes an alkali metal hydroxide (sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide) similar to that used for producing the composite according to the positive electrode mixture. Etc.) is used. The alkaline electrolyte is also preferably an aqueous solution of potassium hydroxide, similar to the one used for producing the composite.

アルカリ電解液の濃度は、例えば、水酸化カリウムの水溶液の場合、水酸化カリウムが20質量%以上、より好ましくは30質量%以上であって、40質量%以下、より好ましくは38質量%以下であることが望ましく、水溶液の濃度をこのような値に調整することで、導電性に優れた電解液とすることができる。   The concentration of the alkaline electrolyte is, for example, in the case of an aqueous solution of potassium hydroxide, potassium hydroxide is 20% by mass or more, more preferably 30% by mass or more, and 40% by mass or less, more preferably 38% by mass or less. It is desirable that the electrolytic solution with excellent conductivity can be obtained by adjusting the concentration of the aqueous solution to such a value.

アルカリ電解液には、前記の各成分の他に、本発明の効果を損なわない範囲で、必要に応じて公知の各種添加剤を添加してもよい。例えば、負極に用いる亜鉛系粒子の腐食(酸化)を防止するために、酸化亜鉛を添加するなどしてもよい。   In addition to the above-described components, various known additives may be added to the alkaline electrolyte as necessary within the range not impairing the effects of the present invention. For example, zinc oxide may be added in order to prevent corrosion (oxidation) of the zinc-based particles used for the negative electrode.

本発明の扁平形アルカリ電池におけるセパレータについては特に制限はなく、例えば、ビニロンとレーヨンを主体とする不織布、ビニロン・レーヨン不織布(ビニロン・レーヨン混抄紙)、ポリアミド不織布、ポリオレフィン・レーヨン不織布、ビニロン紙、ビニロン・リンターパルプ紙、ビニロン・マーセル化パルプ紙などを用いることができる。また、親水処理された微孔性ポリオレフィンフィルム(微孔性ポリエチレンフィルムや微孔性ポリプロピレンフィルムなど)とセロファンフィルムとビニロン・レーヨン混抄紙のような吸液層(電解液保持層)とを積み重ねたものをセパレータとしてもよい。   The separator in the flat alkaline battery of the present invention is not particularly limited. For example, a nonwoven fabric mainly composed of vinylon and rayon, a vinylon / rayon nonwoven fabric (vinylon / rayon mixed paper), a polyamide nonwoven fabric, a polyolefin / rayon nonwoven fabric, a vinylon paper, Vinylon linter pulp paper, vinylon mercerized pulp paper, or the like can be used. A hydrophilic microporous polyolefin film (microporous polyethylene film, microporous polypropylene film, etc.), cellophane film, and liquid absorbing layer (electrolyte holding layer) such as vinylon / rayon mixed paper were stacked. It is good also as a separator.

本発明の扁平形アルカリ電池の構造を、図面を用いて説明する。図1は、本発明の扁平形アルカリ電池の一例を模式的に示す側面図であり、図2は、図1の要部断面図である。   The structure of the flat alkaline battery of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a side view schematically showing an example of a flat alkaline battery of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the main part of FIG.

図1および図2に示す扁平形アルカリ電池は、正極3およびセパレータ5を内填した外装缶1の開口部に、負極4を内填した封口板2が、断面L字状で環状の樹脂製ガスケット6を介して嵌合しており、外装缶1の開口端部が内方に締め付けられ、これにより樹脂製ガスケット6が封口板2に当接することで、外装缶1の開口部が封口されて電池内部が密閉構造となっている。すなわち、図1および図2に示す扁平形アルカリ電池では、外装缶1、封口板2および樹脂製ガスケット6からなる電池容器内の空間(密閉空間)に、正極3、負極4およびセパレータ5を含む発電要素が装填されており、更にアルカリ電解液(図示しない)が注入されている。そして、外装缶1は正極端子を兼ね、封口板2は負極端子を兼ねている。正極3は、前記の通り、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体と、銀−ニッケル複合酸化物とを含有する正極合剤により形成された成形体である。また、負極4は、前記の通り、亜鉛系粒子を含むゲル状負極でもよく、また、亜鉛系粒子が粒子のままで存在するものでもよい。   The flat alkaline battery shown in FIGS. 1 and 2 is made of an annular resin having a sealing plate 2 having a negative electrode 4 embedded in an opening of an outer can 1 having a positive electrode 3 and a separator 5 embedded therein. The opening end of the outer can 1 is tightened inward through the gasket 6, and the resin gasket 6 contacts the sealing plate 2, thereby sealing the opening of the outer can 1. The inside of the battery has a sealed structure. That is, the flat alkaline battery shown in FIGS. 1 and 2 includes the positive electrode 3, the negative electrode 4, and the separator 5 in the space (sealed space) in the battery container including the outer can 1, the sealing plate 2, and the resin gasket 6. A power generation element is loaded, and an alkaline electrolyte (not shown) is further injected. The outer can 1 also serves as a positive terminal, and the sealing plate 2 also serves as a negative terminal. As described above, the positive electrode 3 is a molded body formed of a positive electrode mixture containing a composite containing manganese dioxide, graphite, and an alkali metal hydroxide, and a silver-nickel composite oxide. Further, as described above, the negative electrode 4 may be a gelled negative electrode containing zinc-based particles, or the zinc-based particles may be present as particles.

外装缶1には、例えば、鉄にニッケルメッキを施したものや、ステンレス鋼などが使用できる。   For the outer can 1, for example, iron plated with nickel or stainless steel can be used.

封口板2としては、例えば、負極4と接する面は銅または黄銅などの銅合金で構成され、その本体部分はステンレス鋼で構成され、外面側、すなわち、負極4と接する面と反対側の面はニッケルで構成されたものが好適である。この封口板2において、負極4と接する面を銅または銅合金で構成するのは、亜鉛との局部電池の形成を抑制するためであるが、本体部分をステンレス鋼で構成することや外面側をニッケルで構成することは必須ではなく、他の材料で構成してもよいし、負極4と接する面も亜鉛と局部電池を形成しないものであれば、銅または銅合金でなくてもよい。また、樹脂製ガスケット6としては、例えば、ナイロン66などを素材とするものが推奨される。   As the sealing plate 2, for example, the surface in contact with the negative electrode 4 is made of a copper alloy such as copper or brass, the main body portion is made of stainless steel, and the outer surface side, that is, the surface opposite to the surface in contact with the negative electrode 4. Is preferably composed of nickel. In this sealing plate 2, the surface in contact with the negative electrode 4 is made of copper or a copper alloy in order to suppress formation of a local battery with zinc. It is not essential to be composed of nickel, it may be composed of other materials, and the surface in contact with the negative electrode 4 may not be copper or a copper alloy as long as it does not form a local battery with zinc. As the resin gasket 6, for example, a material made of nylon 66 or the like is recommended.

本発明の扁平形アルカリ電池の平面視での形状は、円形でもよく、四角形(正方形・長方形)などの多角形であってもよい。また、多角形の場合には、その角を曲線状としていてもよい。   The shape of the flat alkaline battery of the present invention in plan view may be a circle or a polygon such as a quadrangle (square or rectangle). In the case of a polygon, the corner may be curved.

図3に、本発明の扁平形アルカリ電池の他の例を模式的に表した要部断面図を示す。図3の扁平形アルカリ電池では、外装缶1の内側底面と樹脂製ガスケット6との間に正極(正極合剤の成形体)3の外周部が配置された所謂底敷構造を採用している。   FIG. 3 is a cross-sectional view of a principal part schematically showing another example of the flat alkaline battery of the present invention. The flat alkaline battery of FIG. 3 employs a so-called bottom structure in which the outer peripheral portion of the positive electrode (positive electrode mixture molded body) 3 is disposed between the inner bottom surface of the outer can 1 and the resin gasket 6. .

図2に示す扁平形アルカリ電池では、樹脂製ガスケット6が外装缶1の底にまで到達している所謂中入れ構造を採用しているため、電池内容積のうち、発電に関与しない樹脂製ガスケット6の占有容積分が大きい。これに対し、図3に示す扁平形アルカリ電池では、底敷構造を採用することで、電池内における正極の充填量(正極活物質の充填量)をより高めており、これにより更なる高容量化を図ることができる。   The flat alkaline battery shown in FIG. 2 employs a so-called centering structure in which the resin gasket 6 reaches the bottom of the outer can 1. 6 occupied volume is large. In contrast, the flat alkaline battery shown in FIG. 3 employs a bottom structure to increase the filling amount of the positive electrode (filling amount of the positive electrode active material) in the battery, thereby further increasing the capacity. Can be achieved.

本発明の扁平形アルカリ電池は、重負荷放電特性に優れていることから、例えば、短時間で大電流での放電が要求される用途に好適である他、従来から知られている扁平形アルカリ電池(二酸化マンガンや酸化銀を正極活物質とする扁平形電池)と同様の用途に適用することができる。   Since the flat alkaline battery of the present invention is excellent in heavy load discharge characteristics, for example, it is suitable for applications requiring discharge with a large current in a short time, and conventionally known flat alkaline batteries The present invention can be applied to the same application as a battery (a flat battery using manganese dioxide or silver oxide as a positive electrode active material).

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は、本発明を制限するものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples. However, the following examples do not limit the present invention.

実施例1
<正極の作製>
電解二酸化マンガンと、黒鉛と、PTFE粉末と、水酸化カリウム水溶液(水酸化カリウム濃度が56質量%で、更に酸化亜鉛を2.9質量%含有する水溶液)との、89.06:5.24:0.2:5.5(質量比)の混合物およびプレス処理を、オープンロールを用いて行った。得られたシート状物をロールクラッシャーにより粉砕して、二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体を得た。
Example 1
<Preparation of positive electrode>
89.06: 5.24 of electrolytic manganese dioxide, graphite, PTFE powder, and aqueous potassium hydroxide solution (aqueous solution having a potassium hydroxide concentration of 56% by mass and further containing 2.9% by mass of zinc oxide). : 0.2: 5.5 (mass ratio) mixture and press treatment were performed using an open roll. The obtained sheet was pulverized with a roll crusher to obtain a composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE, and potassium hydroxide.

前記の複合体:95.5質量%と、銀−ニッケル複合酸化物(AgNiで表され、X/Y=1):4.5質量%とを混合して正極合剤(正極合剤中の黒鉛含有量が5質量%)とし、この正極合剤を、充填密度3.5g/cmで、直径10.88mm、高さ1.85mmの円板状に加圧成形することによって、正極合剤の成形体を作製した。 The composite: 95.5% by mass and a silver-nickel composite oxide (expressed as Ag X Ni Y 2 O 2 , X / Y = 1): 4.5% by mass were mixed with a positive electrode mixture ( The graphite content in the positive electrode mixture is 5 mass%), and this positive electrode mixture is pressure-molded into a disk shape with a packing density of 3.5 g / cm 3 , a diameter of 10.88 mm, and a height of 1.85 mm. Thus, a molded body of the positive electrode mixture was produced.

負極には、60メッシュの篩い目を通過し得る粒子の割合が100質量%で、平均粒径が150μmの、水銀を含有しない亜鉛粒子160mgを用いた。   For the negative electrode, 160 mg of mercury-free zinc particles having a ratio of particles that can pass through a 60-mesh sieve having an average particle diameter of 100% by mass and 150 μm were used.

アルカリ電解液には、酸化亜鉛を5質量%溶解した36質量%水酸化カリウム水溶液を用いた。また、正極缶は、SUS319J1(クロム含量23質量%)を用いて作製した。更に負極端子板は、銅−ステンレス鋼−ニッケルクラッド板を用いて作製した。更に、セパレータには、株式会社ユアサメンブレンシステムの「YG9132」を用いた。このセパレータは、厚みが20μmのセロハンフィルムと、厚みが30μmのグラフトフィルムとを積層してなるものであり、該グラフトフィルムは、ポリエチレン主鎖にアクリル酸をグラフト共重合させた構造を有するグラフト共重合体で構成されている。また、電解液保持層として、厚みが200μmのビニロン−レーヨン混抄紙を用いた。セパレータおよび電解液保持層は、直径11.25mmの円形に打ち抜いて用いた。   As the alkaline electrolyte, a 36% by mass potassium hydroxide aqueous solution in which 5% by mass of zinc oxide was dissolved was used. Moreover, the positive electrode can was produced using SUS319J1 (chromium content 23 mass%). Furthermore, the negative electrode terminal plate was produced using a copper-stainless steel-nickel clad plate. Furthermore, “YG9132” from Yuasa Membrane System Co., Ltd. was used as the separator. This separator is formed by laminating a cellophane film having a thickness of 20 μm and a graft film having a thickness of 30 μm. The graft film has a structure in which a polyethylene main chain is graft copolymerized with acrylic acid. It is composed of a polymer. Further, a vinylon-rayon mixed paper having a thickness of 200 μm was used as the electrolytic solution holding layer. The separator and the electrolyte solution holding layer were used by punching into a circle having a diameter of 11.25 mm.

前記の正極合剤の成形体、負極、アルカリ電解液、外装缶、封口板、セパレータおよび電解液保持層を用い、更にナイロン66製の環状ガスケットを用いて、図3に示す構造で、外径11mm、厚さ5.2mmの扁平形アルカリ電池を作製した。   Using the molded body of the positive electrode mixture, the negative electrode, the alkaline electrolyte, the outer can, the sealing plate, the separator and the electrolytic solution holding layer, and further using the annular gasket made of nylon 66, the structure shown in FIG. A flat alkaline battery having a thickness of 11 mm and a thickness of 5.2 mm was produced.

実施例2
電解二酸化マンガンと、黒鉛と、PTFE粉末と、水酸化カリウム水溶液(実施例1で使用したものと同じもの)との比率を、87.29:7.01:0.2:5.5(質量比)に変更した以外は実施例1と同様にして、二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体を得た。
Example 2
The ratio of electrolytic manganese dioxide, graphite, PTFE powder, and aqueous potassium hydroxide solution (same as that used in Example 1) was 87.29: 7.01: 0.2: 5.5 (mass). The composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE, and potassium hydroxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio was changed to (Ratio).

前記の複合体を用いた以外は、実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製し(正極合剤中の黒鉛含有量が6.7質量%)、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。   Except for using the above composite, a molded product of the positive electrode mixture was produced in the same manner as in Example 1 (the graphite content in the positive electrode mixture was 6.7% by mass). A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that was used.

実施例3
電解二酸化マンガンと、黒鉛と、PTFE粉末と、水酸化カリウム水溶液(実施例1で使用したものと同じもの)との比率を、83.83:10.47:0.2:5.5(質量比)に変更した以外は実施例1と同様にして、二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体を得た。
Example 3
The ratio of electrolytic manganese dioxide, graphite, PTFE powder, and aqueous potassium hydroxide solution (same as that used in Example 1) was 83.83: 10.47: 0.2: 5.5 (mass). The composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE, and potassium hydroxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio was changed to (Ratio).

前記の複合体を用いた以外は、実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製し(正極合剤中の黒鉛含有量が10質量%)、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。   A positive electrode mixture molded body was produced in the same manner as in Example 1 except that the composite was used (the graphite content in the positive electrode mixture was 10% by mass), and this positive electrode mixture molded body was used. A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that.

比較例1
電解二酸化マンガンと、黒鉛と、PTFE粉末と、水酸化カリウム水溶液(実施例1で使用したものと同じもの)との比率を、91.16:3.14:0.2:5.5(質量比)に変更した以外は実施例1と同様にして、二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体を得た。
Comparative Example 1
The ratio of electrolytic manganese dioxide, graphite, PTFE powder, and aqueous potassium hydroxide solution (same as that used in Example 1) was 91.16: 3.14: 0.2: 5.5 (mass). The composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE, and potassium hydroxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio was changed to (Ratio).

前記の複合体を用いた以外は、実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製し(正極合剤中の黒鉛含有量が3質量%)、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。   Except that the composite was used, a positive electrode mixture molded body was prepared in the same manner as in Example 1 (the graphite content in the positive electrode mixture was 3% by mass), and this positive electrode mixture molded body was used. A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that.

比較例2
電解二酸化マンガンと、黒鉛と、PTFE粉末と、水酸化カリウム水溶液(実施例1で使用したものと同じもの)との比率を、81.74:12.56:0.2:5.5(質量比)に変更した以外は実施例1と同様にして、二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体を得た。
Comparative Example 2
The ratio of electrolytic manganese dioxide, graphite, PTFE powder, and aqueous potassium hydroxide solution (same as that used in Example 1) was 81.74: 12.56: 0.2: 5.5 (mass). The composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE, and potassium hydroxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio was changed to (Ratio).

前記の複合体を用いた以外は、実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製し(正極合剤中の黒鉛含有量が12質量%)、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。   A positive electrode mixture molded body was produced in the same manner as in Example 1 except that the above composite was used (the graphite content in the positive electrode mixture was 12% by mass), and this positive electrode mixture molded body was used. A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that.

比較例3
電解二酸化マンガンと、黒鉛と、PTFE粉末と、水酸化カリウム水溶液(実施例1で使用したものと同じもの)との比率を、78.6:15.7:0.2:5.5(質量比)に変更した以外は実施例1と同様にして、二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体を得た。
Comparative Example 3
The ratio of electrolytic manganese dioxide, graphite, PTFE powder, and aqueous potassium hydroxide solution (same as that used in Example 1) was 78.6: 15.7: 0.2: 5.5 (mass). The composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE, and potassium hydroxide was obtained in the same manner as in Example 1 except that the ratio was changed to (Ratio).

前記の複合体を用いた以外は、実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製し(正極合剤中の黒鉛含有量が15質量%)、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。   A positive electrode mixture molded body was produced in the same manner as in Example 1 except that the composite was used (the graphite content in the positive electrode mixture was 15% by mass), and this positive electrode mixture molded body was used. A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that.

実施例および比較例の各電池について、以下の重負荷放電特性評価および軽負荷放電特性評価を行った。これらの結果を表1に示す。   About each battery of an Example and a comparative example, the following heavy load discharge characteristic evaluation and light load discharge characteristic evaluation were performed. These results are shown in Table 1.

<重負荷放電特性評価>
実施例および比較例の各電池について、10Ωの抵抗値で終止電圧を0.8Vとして連続放電を行い、放電が持続できた時間を測定した。
<Heavy load discharge characteristics evaluation>
For each battery of the example and the comparative example, continuous discharge was performed with a resistance value of 10Ω and a final voltage of 0.8 V, and the time during which discharge could be continued was measured.

<軽負荷放電特性評価>
実施例および比較例の各電池(重負荷放電特性評価を行ったものとは別の電池)について、6.8kΩの抵抗値で終止電圧を1.2Vとして放電を行い、放電容量を求めた。
<Light load discharge characteristics evaluation>
About each battery of Example and Comparative Example (battery different from that subjected to heavy load discharge characteristics evaluation), discharge was performed with a resistance value of 6.8 kΩ and a final voltage of 1.2 V, and a discharge capacity was obtained.

表1から明らかなように、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体と、銀−ニッケル複合酸化物とを含有し、かつ黒鉛の含有量が適正な正極合剤で形成された成形体を有する実施例1〜3の扁平形アルカリ電池は、重負荷放電特性評価時の放電持続時間が長く、かつ軽負荷放電特性評価における放電容量が大きく、重負荷放電特性および軽負荷放電特性が良好である。   As is apparent from Table 1, a composite containing a composite containing manganese dioxide, graphite and an alkali metal hydroxide, and a silver-nickel composite oxide, and formed of a positive electrode mixture having an appropriate graphite content. The flat alkaline batteries of Examples 1 to 3 having the formed body have a long discharge duration at the time of heavy load discharge characteristic evaluation and a large discharge capacity at the light load discharge characteristic evaluation. Discharge characteristics are good.

これに対し、黒鉛含有量が少ない正極合剤で形成された成形体を有する比較例1の電池は、重負荷放電特性評価時の放電持続時間が短く、重負荷放電特性が劣っている。更に、黒鉛含有量が多い正極合剤で形成された成形体を有する比較例2、3の電池は、軽負荷放電特性評価における放電容量が小さく、軽負荷放電特性が劣っている。   On the other hand, the battery of Comparative Example 1 having a molded body formed of a positive electrode mixture having a low graphite content has a short discharge duration at the time of heavy load discharge characteristic evaluation and is inferior in heavy load discharge characteristics. Furthermore, the batteries of Comparative Examples 2 and 3 having a molded body formed of a positive electrode mixture having a high graphite content have a low discharge capacity in light load discharge characteristics evaluation and inferior in light load discharge characteristics.

また、以下の方法で、扁平形アルカリ電池の生産性評価試験および正極合剤の成形体のアルカリ電解液吸収量測定を行った。これらの結果を表2に示す。   Moreover, the productivity evaluation test of a flat alkaline battery and the measurement of the amount of alkaline electrolyte absorbed in the molded body of the positive electrode mixture were performed by the following methods. These results are shown in Table 2.

<生産性評価試験>
水酸化カリウム水溶液の濃度を45質量%に変更した以外は、実施例1と同様にして二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体を作製し、この複合体を用いた以外は、実施例1と同様にして正極合剤の成形体(B)を得た。
<Productivity evaluation test>
Except that the concentration of the aqueous potassium hydroxide solution was changed to 45% by mass, a composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE, and potassium hydroxide was prepared in the same manner as in Example 1, and this composite was used. Were the same as in Example 1 to obtain a molded body (B) of the positive electrode mixture.

また、水酸化カリウム水溶液を用いなかった以外は、実施例1と同様にして二酸化マンガンと黒鉛とPTFEを含有する複合体を作製し、この複合体を用いた以外は、実施例1と同様にして正極合剤の成形体(C)を得た。   Further, a composite containing manganese dioxide, graphite and PTFE was prepared in the same manner as in Example 1 except that no potassium hydroxide aqueous solution was used, and the same procedure as in Example 1 was performed except that this composite was used. Thus, a molded body (C) of the positive electrode mixture was obtained.

実施例1の扁平形アルカリ電池に使用したものと同じ正極合剤の成形体(A)、前記の正極合剤の成形体(B)および(C)を、φ10mmの穴のあいた台に置いて、φ1mmの棒で中央部分を押していき、成形体が割れるときの荷重を測定することで、これらの成形体の強度を求めた。   The same positive electrode mixture molded body (A) used in the flat alkaline battery of Example 1 and the above positive electrode mixture molded bodies (B) and (C) were placed on a base with a hole of φ10 mm. The strength of these compacts was determined by pressing the central part with a φ1 mm rod and measuring the load when the compacts crack.

<正極合剤の成形体のアルカリ電解液吸収量測定>
前記の正極合剤の成形体(A)、(B)および(C)について、それぞれ質量を測定した後、実施例1で扁平形アルカリ電池の作製に用いたものと同じアルカリ電解液中に1分浸漬し、アルカリ電解液から取り出して質量を測定した。そして、各成形体について、アルカリ電解液に浸漬した後の質量から浸漬前の質量を引いて、アルカリ電解液吸収量を求めた。
<Measurement of Alkaline Electrolyte Absorption Amount of Positive Electrode Mixture>
After measuring the mass of each of the molded bodies (A), (B), and (C) of the positive electrode mixture, 1 in the same alkaline electrolyte as that used in the production of the flat alkaline battery in Example 1. The sample was immersed for a while, taken out from the alkaline electrolyte, and the mass was measured. And about each molded object, the mass before immersion was subtracted from the mass after being immersed in alkaline electrolyte, and alkaline electrolyte absorption amount was calculated | required.

表2に示す通り、アルカリ金属の水酸化物も含有する複合体を用いて形成した正極合剤の成形体(A)および(B)は、アルカリ金属の水酸化物を含有しない複合体を用いて形成した成形体(C)に比べて、強度が大きい。よって、扁平形アルカリ電池の製造時に、正極合剤の成形体(A)や(B)を使用する場合には、成形体(C)を使用する場合に比べて、正極合剤の成形体の破損などによる不良品の発生を抑制し得ることから、電池の生産性を高めることができる。なお、アルカリ金属の水酸化物の水溶液に、より濃度の高いものを使用して調製した複合体を用いた正極合剤の成形体(A)は、成形体(B)よりも強度が高く、電池の生産性をより高め得ることも分かる。   As shown in Table 2, the positive electrode mixture shaped bodies (A) and (B) formed using a composite that also contains an alkali metal hydroxide use a composite that does not contain an alkali metal hydroxide. Compared to the formed body (C), the strength is high. Therefore, in the production of the flat alkaline battery, when using the molded body (A) or (B) of the positive electrode mixture, compared to the case of using the molded body (C), the molded body of the positive electrode mixture Since the generation of defective products due to breakage or the like can be suppressed, battery productivity can be increased. In addition, the molded body (A) of the positive electrode mixture using the composite prepared by using a higher concentration aqueous solution of the alkali metal hydroxide has higher strength than the molded body (B), It can also be seen that the productivity of the battery can be further increased.

更に、アルカリ金属の水酸化物も含有する複合体を用いて形成した正極合剤の成形体(A)および(B)は、アルカリ金属の水酸化物を含有しない複合体を用いて形成した成形体(C)に比べて、アルカリ電解液の吸収量が多く、扁平形アルカリ電池内においてアルカリ電解液の保持量がより多いと予想されることから、電池の重負荷放電特性をより高め得ると推測される。   Furthermore, the molded product (A) and (B) of the positive electrode mixture formed using the composite containing the alkali metal hydroxide is formed using the composite not containing the alkali metal hydroxide. Compared to the body (C), the amount of the alkaline electrolyte absorbed is large, and the amount of the alkaline electrolyte retained in the flat alkaline battery is expected to be larger. Guessed.

また、以下の実施例4〜8の扁平形アルカリ電池を作製して、これらの貯蔵特性を評価した。   Moreover, the flat alkaline batteries of Examples 4 to 8 below were prepared, and their storage characteristics were evaluated.

実施例4
実施例1で調製したものと同じ二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体:98.9質量%と、実施例1で使用したものと同じ銀−ニッケル複合酸化物:1質量%と、鉄粉:0.1質量%とを混合して正極合剤とし(正極合剤中の黒鉛含有量が5.2質量%)、これを用いた以外は実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製した。そして、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。
Example 4
The same composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE and potassium hydroxide as prepared in Example 1: 98.9% by mass, and the same silver-nickel composite oxide used in Example 1: 1 Mass% and iron powder: 0.1 mass% are mixed to make a positive electrode mixture (the graphite content in the positive electrode mixture is 5.2 mass%), and the same procedure as in Example 1 except that this is used. Thus, a molded body of the positive electrode mixture was produced. A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode mixture molded body was used.

実施例5
実施例1で調製したものと同じ二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体:96.9質量%と、実施例1で使用したものと同じ銀−ニッケル複合酸化物:3質量%と、鉄粉:0.1質量%とを混合して正極合剤とし(正極合剤中の黒鉛含有量が5.1質量%)、これを用いた以外は実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製した。そして、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。
Example 5
The same composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE and potassium hydroxide as prepared in Example 1: 96.9% by mass and the same silver-nickel composite oxide used in Example 1: 3 Mass% and iron powder: 0.1 mass% are mixed to make a positive electrode mixture (the graphite content in the positive electrode mixture is 5.1 mass%), and the same procedure as in Example 1 except that this is used. Thus, a molded body of the positive electrode mixture was produced. A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode mixture molded body was used.

実施例6
実施例1で調製したものと同じ二酸化マンガンと黒鉛とPTFEと水酸化カリウムとを含有する複合体:95.9質量%と、実施例1で使用したものと同じ銀−ニッケル複合酸化物:4質量%と、鉄粉:0.1質量%とを混合して正極合剤とし(正極合剤中の黒鉛含有量が5.0質量%)、これを用いた以外は実施例1と同様にして正極合剤の成形体を作製した。そして、この正極合剤の成形体を用いた以外は、実施例1と同様にして扁平形アルカリ電池を作製した。
Example 6
The same composite containing manganese dioxide, graphite, PTFE and potassium hydroxide as prepared in Example 1: 95.9% by mass, and the same silver-nickel composite oxide used in Example 1: 4 Mass% and iron powder: 0.1 mass% were mixed to make a positive electrode mixture (the graphite content in the positive electrode mixture was 5.0 mass%), and the same procedure as in Example 1 except that this was used. Thus, a molded body of the positive electrode mixture was produced. A flat alkaline battery was produced in the same manner as in Example 1 except that this positive electrode mixture molded body was used.

実施例4〜6の各扁平形アルカリ電池を20℃の環境下で1か月間貯蔵し、その後の各電池の厚み(外装缶の外面から封口板の外面までの高さ)の増加量を測定した。これらの結果を表3に示す。   Each flat alkaline battery of Examples 4 to 6 was stored for 1 month in an environment of 20 ° C., and then the amount of increase in the thickness of each battery (the height from the outer surface of the outer can to the outer surface of the sealing plate) was measured. did. These results are shown in Table 3.

実施例4〜6の電池に係る正極合剤に配合した鉄粉は、電池内での水素ガスの発生を促進するためのものであるが、表3に示す通り、正極合剤における銀−ニッケル複合酸化物の含有量が、電池内の水素ガス発生を抑制する観点から好適な成形体を使用した実施例5、6の電池では、この含有量が不適な成形体を使用した実施例4の電池に比べて、貯蔵後の電池の膨れが抑制されており、電池内で発生した水素ガスが銀−ニッケル複合酸化物に吸収されたため、電池内でのガス量の増大が抑えられていると考えられる。   The iron powder blended in the positive electrode mixture according to the batteries of Examples 4 to 6 is for accelerating the generation of hydrogen gas in the battery. As shown in Table 3, silver-nickel in the positive electrode mixture In the batteries of Examples 5 and 6 in which the compact oxide was used from the viewpoint of suppressing the generation of hydrogen gas in the battery, the composite oxide content of Example 4 in which the compact was inappropriate. Compared with the battery, the swelling of the battery after storage is suppressed, and the hydrogen gas generated in the battery is absorbed by the silver-nickel composite oxide, so that the increase in the amount of gas in the battery is suppressed. Conceivable.

また、実施例5,6の電池に使用した正極合剤の成形体は、これらよりも銀−ニッケル複合酸化物の含有量が少ない正極合剤を使用した実施例4の電池に係る成形体よりも、成形性が良好であった。   Moreover, the molded body of the positive electrode mixture used in the batteries of Examples 5 and 6 is more than the molded body according to the battery of Example 4 using the positive electrode mixture having a lower silver-nickel composite oxide content. Also, the moldability was good.

1 外装缶
2 封口板
3 正極(正極合剤の成形体)
4 負極
5 セパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exterior can 2 Sealing plate 3 Positive electrode (molded body of positive electrode mixture)
4 Negative electrode 5 Separator

Claims (4)

正極合剤の成形体からなる正極、亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を含有する負極、セパレータおよびアルカリ電解液を、外装缶、封口板および樹脂製ガスケットからなる電池容器内に収容してなる扁平形アルカリ電池であって、
前記正極合剤は、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体と、銀−ニッケル複合酸化物とを含有しており、黒鉛の含有量が5〜10質量%であることを特徴とする扁平形アルカリ電池。
A flat alkali in which a positive electrode composed of a molded body of a positive electrode mixture, a negative electrode containing zinc particles or zinc alloy particles, a separator and an alkaline electrolyte are contained in a battery container composed of an outer can, a sealing plate and a resin gasket. A battery,
The positive electrode mixture contains a composite containing manganese dioxide, graphite, and an alkali metal hydroxide, and a silver-nickel composite oxide, and the graphite content is 5 to 10% by mass. A flat alkaline battery characterized by
二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体は、二酸化マンガンと黒鉛と濃度が45質量%以上のアルカリ金属の水酸化物の水溶液との混合物を、プレス処理してシート状物とし、該シート状物を粉砕することで得られたものである請求項1に記載の扁平形アルカリ電池。   A composite containing manganese dioxide, graphite, and alkali metal hydroxide is obtained by pressing a mixture of manganese dioxide, graphite, and an aqueous solution of alkali metal hydroxide having a concentration of 45% by mass or more into a sheet-like material. The flat alkaline battery according to claim 1, which is obtained by pulverizing the sheet-like material. 外装缶の内側内面と樹脂製ガスケットとの間に、正極合剤の成形体の外周部が配置されている請求項1または2に記載の扁平形アルカリ電池。   3. The flat alkaline battery according to claim 1, wherein an outer peripheral portion of a molded body of the positive electrode mixture is disposed between the inner inner surface of the outer can and the resin gasket. 正極合剤の成形体からなる正極、亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を含有する負極、セパレータおよびアルカリ電解液を、外装缶、封口板および樹脂製ガスケットからなる電池容器内に収容してなる扁平形アルカリ電池の製造方法であって、
二酸化マンガンと黒鉛と濃度が45質量%以上のアルカリ金属の水酸化物の水溶液との混合物を、プレス処理してシート状物とし、該シート状物を粉砕して、二酸化マンガンと黒鉛とアルカリ金属の水酸化物とを含む複合体を形成する工程と、
前記複合体と銀−ニッケル複合酸化物とを混合して、黒鉛の含有量が5〜10質量%である正極合剤を調製する工程と、
前記正極合剤を成形して正極合剤の成形体を形成する工程とを有することを特徴とする扁平形アルカリ電池の製造方法。
A flat alkali in which a positive electrode composed of a molded body of a positive electrode mixture, a negative electrode containing zinc particles or zinc alloy particles, a separator and an alkaline electrolyte are contained in a battery container composed of an outer can, a sealing plate and a resin gasket. A battery manufacturing method comprising:
A mixture of manganese dioxide, graphite, and an aqueous solution of an alkali metal hydroxide having a concentration of 45% by mass or more is pressed into a sheet, and the sheet is pulverized to obtain manganese dioxide, graphite, and alkali metal. Forming a composite comprising a hydroxide of
Mixing the composite and the silver-nickel composite oxide to prepare a positive electrode mixture having a graphite content of 5 to 10% by mass;
And a step of forming the positive electrode mixture to form a molded body of the positive electrode mixture.
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