JP2776396B2 - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JP2776396B2 JP2776396B2 JP11710392A JP11710392A JP2776396B2 JP 2776396 B2 JP2776396 B2 JP 2776396B2 JP 11710392 A JP11710392 A JP 11710392A JP 11710392 A JP11710392 A JP 11710392A JP 2776396 B2 JP2776396 B2 JP 2776396B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkaline battery
- polymer
- water
- absorbing polymer
- acrylic water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐振動・衝撃特性に優
れたアルカリ電池に関する。
れたアルカリ電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ電池のゲル状負極のゲル
化剤としては、カルボキシメチルセルロースや架橋型の
ポリアクリル酸及びその塩類などの水溶性ポリマーが広
く用いられていた。
化剤としては、カルボキシメチルセルロースや架橋型の
ポリアクリル酸及びその塩類などの水溶性ポリマーが広
く用いられていた。
【０００３】近年、無水銀化アルカリ電池においては、
例えば特開平 1−231272号公報、特開平 2−119053号公
報、特開平 3− 89458号公報及び特開平 3− 93157号公
報などに開示されているように、亜鉛粉末相互の接触や
亜鉛粉末と負極集電体との接触が有水銀電池に比べて低
下するのを改善するため、水膨潤性ポリマーを用いる方
法が提案・実施されている。
例えば特開平 1−231272号公報、特開平 2−119053号公
報、特開平 3− 89458号公報及び特開平 3− 93157号公
報などに開示されているように、亜鉛粉末相互の接触や
亜鉛粉末と負極集電体との接触が有水銀電池に比べて低
下するのを改善するため、水膨潤性ポリマーを用いる方
法が提案・実施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、水膨潤性ポリ
マー単独、もしくは従来の水溶性ポリマーとの併用で
は、初期及び長期保存後の振動・衝撃時の短絡電流不良
が発生する危険性があった。
マー単独、もしくは従来の水溶性ポリマーとの併用で
は、初期及び長期保存後の振動・衝撃時の短絡電流不良
が発生する危険性があった。
【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、無水銀である
にも拘らず初期及び長期保存後の耐振動・衝撃特性に優
れたアルカリ電池を提供することを目的とする。
にも拘らず初期及び長期保存後の耐振動・衝撃特性に優
れたアルカリ電池を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、亜鉛粉
末とゲル化剤とを混合したゲル状負極を用いたアルカリ
電池において、前記ゲル化剤として、吸水倍率が１００
〜１５００であるアクリル系吸水性ポリマーとカルボキ
シビニルポリマーとを併用し、２価以上の金属イオンを
含有する電解液を用いて構成される。
末とゲル化剤とを混合したゲル状負極を用いたアルカリ
電池において、前記ゲル化剤として、吸水倍率が１００
〜１５００であるアクリル系吸水性ポリマーとカルボキ
シビニルポリマーとを併用し、２価以上の金属イオンを
含有する電解液を用いて構成される。
【０００７】また、上記アクリル系吸水性ポリマーの上
記カルボキシビニルポリマーに対する混合比率を１〜９
倍として構成される。
記カルボキシビニルポリマーに対する混合比率を１〜９
倍として構成される。
【０００８】
【作用】上記した構成により、本発明は、２価以上の金
属イオンを混入することで、アクリル系吸水性ポリマー
及びカルボキシビニルポリマーが、イオン架橋されて三
次元的溶液構造となり、粘度が増加するように作用す
る。
属イオンを混入することで、アクリル系吸水性ポリマー
及びカルボキシビニルポリマーが、イオン架橋されて三
次元的溶液構造となり、粘度が増加するように作用す
る。
【０００９】また、アクリル系吸水性ポリマーの吸水倍
率を１００〜１５００に限定することで、イオン伝導性
を失うことなく、ある一定の形態で透明なゲル態が維持
されるように作用する。
率を１００〜１５００に限定することで、イオン伝導性
を失うことなく、ある一定の形態で透明なゲル態が維持
されるように作用する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明すれば、次の通
りである。
りである。
【００１１】まず、アクリル系吸水性ポリマーとカルボ
キシビニルポリマーとを併用したゲル化剤を調製し、こ
れを亜鉛粉末に混入してゲル状負極とした。この際、ア
クリル系吸水性ポリマーとしては、吸水倍率（純水の５
分後の吸収倍率）の異なる種々のものを使用し、また、
アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニルポリマー
との混合比率を種々の比率とした。次いで、インジウム
イオン（Ｉｎ3+）、アルミニウムイオン（Ａｌ3+）、ガ
リウムイオン（Ｇａ3+）、鉛イオン（Ｐｂ2+）又はビス
マスイオン（Ｂｉ3+）等の２価又は３価の金属イオンを
電解液（４０重量％ＫＯＨ、３重量％ＺｎＯ）に混入
し、これを注入して、単１型のアルカリ電池（ＬＲ２
０）を製造した。なお、亜鉛粉末、電解液、ゲル化剤の
組成割合はそれぞれ６３重量部、３５．９重量部、１．
１重量部とした。
キシビニルポリマーとを併用したゲル化剤を調製し、こ
れを亜鉛粉末に混入してゲル状負極とした。この際、ア
クリル系吸水性ポリマーとしては、吸水倍率（純水の５
分後の吸収倍率）の異なる種々のものを使用し、また、
アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニルポリマー
との混合比率を種々の比率とした。次いで、インジウム
イオン（Ｉｎ3+）、アルミニウムイオン（Ａｌ3+）、ガ
リウムイオン（Ｇａ3+）、鉛イオン（Ｐｂ2+）又はビス
マスイオン（Ｂｉ3+）等の２価又は３価の金属イオンを
電解液（４０重量％ＫＯＨ、３重量％ＺｎＯ）に混入
し、これを注入して、単１型のアルカリ電池（ＬＲ２
０）を製造した。なお、亜鉛粉末、電解液、ゲル化剤の
組成割合はそれぞれ６３重量部、３５．９重量部、１．
１重量部とした。
【００１２】比較のため、２価以上の金属イオンを含有
しない電解液を用いたアルカリ電池と、汞化率０．１５
％の有水銀電池とを製造した。
しない電解液を用いたアルカリ電池と、汞化率０．１５
％の有水銀電池とを製造した。
【００１３】前記アクリル系吸水性ポリマーの吸水倍率
がゲル状負極のゲル特性に及ぼす影響を調べた。その結
果をまとめて表１に示す。
がゲル状負極のゲル特性に及ぼす影響を調べた。その結
果をまとめて表１に示す。
【００１４】 表１から明らかなように、アクリル系吸水性ポリマーの
吸水倍率が１００〜１５００である場合には、ゲル状負
極は透明な粒状のゲル態となり、電池内部抵抗（１ kH
z、１００mA）も０．０７〜０．０８Ωと小さくて問題
はない。しかし、アクリル系吸水性ポリマーの吸水倍率
が１００未満であると、吸水していない部分が残ってい
るために電池内部抵抗が０．２５Ωと増大するので、イ
オン伝導性が失われて電池用としては不適であり、逆
に、アクリル系吸水性ポリマーの吸水倍率が１５００を
越えると、該ポリマーに曳糸性が認められ、ゲル注入が
困難となる。
吸水倍率が１００〜１５００である場合には、ゲル状負
極は透明な粒状のゲル態となり、電池内部抵抗（１ kH
z、１００mA）も０．０７〜０．０８Ωと小さくて問題
はない。しかし、アクリル系吸水性ポリマーの吸水倍率
が１００未満であると、吸水していない部分が残ってい
るために電池内部抵抗が０．２５Ωと増大するので、イ
オン伝導性が失われて電池用としては不適であり、逆
に、アクリル系吸水性ポリマーの吸水倍率が１５００を
越えると、該ポリマーに曳糸性が認められ、ゲル注入が
困難となる。
【００１５】また、こうして製造したアルカリ電池につ
いて種々の特性（６０℃で２０日経過時（これは、常温
での１年保存に相当すると考えられる。）のゲル状態
と、初度（製造後１週間経過時）及び６０℃で２０日経
過時の高さ１ｍからの自然落下後の短絡電流）を検討し
た。その結果をまとめて表２に示す。
いて種々の特性（６０℃で２０日経過時（これは、常温
での１年保存に相当すると考えられる。）のゲル状態
と、初度（製造後１週間経過時）及び６０℃で２０日経
過時の高さ１ｍからの自然落下後の短絡電流）を検討し
た。その結果をまとめて表２に示す。
【００１６】 表２からは次のようなことが言える。
【００１７】まず、２価以上の金属イオンを含有しない
電解液を用いたアルカリ電池では、６０℃で２０日経過
時のゲル状態又は落下後の短絡電流に問題がある。即
ち、アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニルポリ
マーとの混合比率が０：１００、１０：９０、２０：８
０、３０：７０である場合は、６０℃で２０日経過時の
ゲル状態は良好であるが、落下後の短絡電流（特に、初
度）が小さく、また、アクリル系吸水性ポリマーとカル
ボキシビニルポリマーとの混合比率が４０：６０、５
０：５０、６０：４０、７０：３０、８０：２０、９
０：１０、１００：０である場合は、落下後の短絡電流
は小さくないものの、６０℃で２０日経過時のゲル状態
が不良（離漿又はやや離漿）で実用上の問題が生じる。
電解液を用いたアルカリ電池では、６０℃で２０日経過
時のゲル状態又は落下後の短絡電流に問題がある。即
ち、アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニルポリ
マーとの混合比率が０：１００、１０：９０、２０：８
０、３０：７０である場合は、６０℃で２０日経過時の
ゲル状態は良好であるが、落下後の短絡電流（特に、初
度）が小さく、また、アクリル系吸水性ポリマーとカル
ボキシビニルポリマーとの混合比率が４０：６０、５
０：５０、６０：４０、７０：３０、８０：２０、９
０：１０、１００：０である場合は、落下後の短絡電流
は小さくないものの、６０℃で２０日経過時のゲル状態
が不良（離漿又はやや離漿）で実用上の問題が生じる。
【００１８】これに対して、２価以上の金属イオンを含
有する電解液を用いたアルカリ電池では、アクリル系吸
水性ポリマーとカルボキシビニルポリマーとの混合比率
が１００：０のもの、即ちゲル化剤にカルボキシビニル
ポリマーを含有しないものを除いては、６０℃で２０日
経過時のゲル状態も良好で落下後の短絡電流も十分であ
る。特に、アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニ
ルポリマーとの混合比率が５０：５０、６０：４０、７
０：３０又は９０：１０（つまり、アクリル系吸水性ポ
リマーのカルボキシビニルポリマーに対する混合比率が
１〜９倍）でインジウムイオンを電解液に混入したもの
と、アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニルポリ
マーとの混合比率が５０：５０でアルミニウムイオン、
ガリウムイオン、鉛イオン又はビスマスイオンを電解液
に混入したものとは、汞化率０．１５％の有水銀電池に
匹敵する特性を有している。これは、２価以上の金属イ
オンを混入することで、アクリル系吸水性ポリマー及び
カルボキシビニルポリマーが、イオン架橋されて三次元
的溶液構造となり、粘度が増加するためであると考えら
れる。
有する電解液を用いたアルカリ電池では、アクリル系吸
水性ポリマーとカルボキシビニルポリマーとの混合比率
が１００：０のもの、即ちゲル化剤にカルボキシビニル
ポリマーを含有しないものを除いては、６０℃で２０日
経過時のゲル状態も良好で落下後の短絡電流も十分であ
る。特に、アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニ
ルポリマーとの混合比率が５０：５０、６０：４０、７
０：３０又は９０：１０（つまり、アクリル系吸水性ポ
リマーのカルボキシビニルポリマーに対する混合比率が
１〜９倍）でインジウムイオンを電解液に混入したもの
と、アクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニルポリ
マーとの混合比率が５０：５０でアルミニウムイオン、
ガリウムイオン、鉛イオン又はビスマスイオンを電解液
に混入したものとは、汞化率０．１５％の有水銀電池に
匹敵する特性を有している。これは、２価以上の金属イ
オンを混入することで、アクリル系吸水性ポリマー及び
カルボキシビニルポリマーが、イオン架橋されて三次元
的溶液構造となり、粘度が増加するためであると考えら
れる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
亜鉛粉末とゲル化剤とを混合したゲル状負極を用いたア
ルカリ電池において、前記ゲル化剤として、吸水倍率が
１００〜１５００であるアクリル系吸水性ポリマーとカ
ルボキシビニルポリマーとを併用し、２価以上の金属イ
オンを含有する電解液を用いて構成したので、２価以上
の金属イオンを混入することで、アクリル系吸水性ポリ
マー及びカルボキシビニルポリマーがイオン架橋されて
三次元的溶液構造となり、粘度が増加し、また、アクリ
ル系吸水性ポリマーの吸水倍率を１００〜１５００に限
定することで、イオン伝導性を失うことなく、ある一定
の形態で透明なゲル態を維持することが出来ることか
ら、無水銀でありながら初期及び長期保存後の耐振動・
衝撃特性に優れたアルカリ電池を提供することが可能と
なる。
亜鉛粉末とゲル化剤とを混合したゲル状負極を用いたア
ルカリ電池において、前記ゲル化剤として、吸水倍率が
１００〜１５００であるアクリル系吸水性ポリマーとカ
ルボキシビニルポリマーとを併用し、２価以上の金属イ
オンを含有する電解液を用いて構成したので、２価以上
の金属イオンを混入することで、アクリル系吸水性ポリ
マー及びカルボキシビニルポリマーがイオン架橋されて
三次元的溶液構造となり、粘度が増加し、また、アクリ
ル系吸水性ポリマーの吸水倍率を１００〜１５００に限
定することで、イオン伝導性を失うことなく、ある一定
の形態で透明なゲル態を維持することが出来ることか
ら、無水銀でありながら初期及び長期保存後の耐振動・
衝撃特性に優れたアルカリ電池を提供することが可能と
なる。
【００２０】また、上記アクリル系吸水性ポリマーの上
記カルボキシビニルポリマーに対する混合比率を１〜９
倍として構成すると、上述の効果を一層顕著なものと
し、有水銀電池に匹敵する無水銀化アルカリ電池を提供
することが出来る。
記カルボキシビニルポリマーに対する混合比率を１〜９
倍として構成すると、上述の効果を一層顕著なものと
し、有水銀電池に匹敵する無水銀化アルカリ電池を提供
することが出来る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 宏章 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (72)発明者 都築 秀典 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電 気化学株式会社内 (56)参考文献 特開 昭55−136464（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 6/06 - 6/12 H01M 4/06 H01M 6/22
Claims (2)
- 【請求項１】 亜鉛粉末とゲル化剤とを混合したゲル状
負極を用いたアルカリ電池において、 前記ゲル化剤として、吸水倍率が１００〜１５００であ
るアクリル系吸水性ポリマーとカルボキシビニルポリマ
ーとを併用し、 ２価以上の金属イオンを含有する電解液を用いて構成し
たアルカリ電池。 - 【請求項２】 アクリル系吸水性ポリマーのカルボキシ
ビニルポリマーに対する混合比率を１〜９倍としたこと
を特徴とする請求項１記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11710392A JP2776396B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11710392A JP2776396B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05314967A JPH05314967A (ja) | 1993-11-26 |
| JP2776396B2 true JP2776396B2 (ja) | 1998-07-16 |
Family
ID=14703481
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11710392A Expired - Fee Related JP2776396B2 (ja) | 1992-05-11 | 1992-05-11 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2776396B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3932047B2 (ja) | 2003-12-10 | 2007-06-20 | 日立マクセル株式会社 | ボタン形アルカリ電池 |
| JP6190101B2 (ja) * | 2011-08-23 | 2017-08-30 | 株式会社日本触媒 | ゲル電解質又は負極合剤、及び、該ゲル電解質又は負極合剤を使用した電池 |
| EP2750225A4 (en) * | 2011-08-23 | 2015-07-29 | Nippon Catalytic Chem Ind | NEGATIVE ELECTRODE MIXTURE OR GEL ELECTROLYTE AND BATTERY WITH THIS NEGATIVE ELECTRODE MIXTURE OR THIS GEL ELECTROLYTE |
| JP6335531B2 (ja) * | 2014-01-30 | 2018-05-30 | Fdk株式会社 | アルカリ電池 |
-
1992
- 1992-05-11 JP JP11710392A patent/JP2776396B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05314967A (ja) | 1993-11-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4352869A (en) | Solid state electrolytes | |
| EP0055135B1 (en) | Composition for use as solid state electrolyte and solid state cell employing same | |
| JPH07176322A (ja) | Ｌｉ二次電池用電解液 | |
| JPS6113561A (ja) | アルカリ電池の陰極をゲル化する方法及び陰極ブレンド | |
| JP4049811B2 (ja) | 一次電気化学電池 | |
| JP4222488B2 (ja) | アルカリ電池 | |
| JP2776396B2 (ja) | アルカリ電池 | |
| JP3755506B2 (ja) | 二次電池用負極材料およびそれを用いた二次電池 | |
| JPH06302320A (ja) | 非水電解質二次電池 | |
| CN110620221B (zh) | 一种硫掺杂钛酸锂/氧化石墨烯复合材料、制备方法及其应用 | |
| JPS58166650A (ja) | アルカリ電池アノ−ドのゲル化方法 | |
| KR880001512B1 (ko) | 비 수성 전지의 안전성을 증진시키는 방법 | |
| JPS6084772A (ja) | 固体電解質電池 | |
| US3713891A (en) | Chloride free leaching process for porous zinc anodes | |
| JPS58206048A (ja) | アルカリ電池 | |
| JP2701693B2 (ja) | アルカリ電池用ゲル状負極の製造方法 | |
| JPS59103278A (ja) | アルカリ電池 | |
| JP2568590B2 (ja) | アルカリ電池 | |
| JPH0760687B2 (ja) | 有機電解質電池 | |
| JPH0272565A (ja) | ハロゲン電池 | |
| JPS63114075A (ja) | リチウム二次電池用電解液 | |
| JPH0992279A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JP3443224B2 (ja) | 非水電解質電池 | |
| JPH02253560A (ja) | 電池 | |
| JPH063737B2 (ja) | 有機電解液電池 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080501 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 11 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090501 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100501 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Year of fee payment: 13 Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110501 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110501 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120501 Year of fee payment: 14 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |