JP3018995B2 - アルカリ電池およびその製造方法 - Google Patents
アルカリ電池およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、正極とゲル状負極
とアルカリ電解液からなるアルカリ電池およびその製造
方法に関するものである。
とアルカリ電解液からなるアルカリ電池およびその製造
方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種のアルカリ電池においては、その
集電効果を高めると共に耐振動・衝撃特性を改善すべ
く、特開平３−８９４５８号公報に開示されているよう
に、ゲル状負極に吸水性ポリマーを添加する方法が採用
されている。この吸水性ポリマーとしては、従来、アク
リル酸とアクリル酸塩とを水溶液中で架橋剤を用いて共
重合して乾燥・粉砕した吸水性ポリマーが多用されてい
た。
集電効果を高めると共に耐振動・衝撃特性を改善すべ
く、特開平３−８９４５８号公報に開示されているよう
に、ゲル状負極に吸水性ポリマーを添加する方法が採用
されている。この吸水性ポリマーとしては、従来、アク
リル酸とアクリル酸塩とを水溶液中で架橋剤を用いて共
重合して乾燥・粉砕した吸水性ポリマーが多用されてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この吸水性ポ
リマーは分子量が１０万程度の重合体であり、必然的に
未架橋部分が残ってしまう。この吸水性ポリマー中の未
架橋部分はアルカリ電解液に溶解しやすい特性があるた
め、ポリマー粒子より流出してしまう。すなわち、吸水
性ポリマーは通常その製造途中で粉末表面を架橋処理す
ることによって未架橋部分が粒子より溶出することを防
止しているが、一般には粒子表面のカルボン酸をエポキ
シ架橋で行っており、この架橋構造はエステル結合で行
われているため、ゲル状負極中（苛性カリ水溶液濃度２
０％）では加水分解して架橋が簡単に崩壊し、ゲル状負
極中では経時により架橋部分が流出してしまうのであ
る。
リマーは分子量が１０万程度の重合体であり、必然的に
未架橋部分が残ってしまう。この吸水性ポリマー中の未
架橋部分はアルカリ電解液に溶解しやすい特性があるた
め、ポリマー粒子より流出してしまう。すなわち、吸水
性ポリマーは通常その製造途中で粉末表面を架橋処理す
ることによって未架橋部分が粒子より溶出することを防
止しているが、一般には粒子表面のカルボン酸をエポキ
シ架橋で行っており、この架橋構造はエステル結合で行
われているため、ゲル状負極中（苛性カリ水溶液濃度２
０％）では加水分解して架橋が簡単に崩壊し、ゲル状負
極中では経時により架橋部分が流出してしまうのであ
る。
【０００４】その結果、アルカリ電池の貯蔵後の放電性
能が低下するばかりか、曳糸性が発現して製造工程上の
トラブルの原因となる（例えば、ゲル注入時にノズル先
端に糸が発生して汚染の原因になる）という不都合があ
った。
能が低下するばかりか、曳糸性が発現して製造工程上の
トラブルの原因となる（例えば、ゲル注入時にノズル先
端に糸が発生して汚染の原因になる）という不都合があ
った。
【０００５】なお、吸水性ポリマー中の未架橋部分を少
なくするため、重合方法を工夫して架橋密度（架橋剤
量）を増加させる方法が考えられるが、架橋密度が高く
なるとアルカリ溶液中での膨潤が悪くなり、十分にゲル
化させることができなくなる。従って、膨潤との兼ね合
いで重合方法での改善は５％以下の未架橋部分が残って
しまう。
なくするため、重合方法を工夫して架橋密度（架橋剤
量）を増加させる方法が考えられるが、架橋密度が高く
なるとアルカリ溶液中での膨潤が悪くなり、十分にゲル
化させることができなくなる。従って、膨潤との兼ね合
いで重合方法での改善は５％以下の未架橋部分が残って
しまう。
【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、未架橋部分を
溶剤で抽出することにより、貯蔵後の放電性能の低下や
製造工程上のトラブルを伴うことなく集電効果および耐
振動・衝撃特性を向上させることが可能なアルカリ電池
およびその製造方法を提供することを目的とする。
溶剤で抽出することにより、貯蔵後の放電性能の低下や
製造工程上のトラブルを伴うことなく集電効果および耐
振動・衝撃特性を向上させることが可能なアルカリ電池
およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明のうちア
ルカリ電池の発明は、正極とゲル状負極とアルカリ電解
液からなるアルカリ電池において、水溶液塊状重合で得
られるポリアクリル酸塩類の未架橋部分を除去した顆粒
状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負極に添加して構成さ
れる。
ルカリ電池の発明は、正極とゲル状負極とアルカリ電解
液からなるアルカリ電池において、水溶液塊状重合で得
られるポリアクリル酸塩類の未架橋部分を除去した顆粒
状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負極に添加して構成さ
れる。
【０００８】また本発明のうちアルカリ電池の製造方法
の発明は、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶液中で架
橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を調製し、
このポリアクリル酸塩類を細かくし、このポリアクリル
酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬して当該
ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶かして放出させ、
その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共に粉砕し
て顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、この吸水性ポリマ
ーをゲル状負極に添加するようにして構成される。
の発明は、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶液中で架
橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を調製し、
このポリアクリル酸塩類を細かくし、このポリアクリル
酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬して当該
ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶かして放出させ、
その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共に粉砕し
て顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、この吸水性ポリマ
ーをゲル状負極に添加するようにして構成される。
【０００９】さらに、上記アクリル酸塩としてアクリル
酸リチウム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウ
ムまたはこれら金属塩の混合物を用い、上記アクリル酸
と前記アクリル酸塩との混合比率を５／９５〜１００／
０の範囲内とし、上記水溶液中の共重合モノマー濃度を
２０〜５０％の範囲内とし、上記全モノマー中の架橋剤
濃度を０．００１〜０．５００％の範囲内とし、上記水
可溶性溶剤としてメタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれらの
混合溶剤を用い、上記水と前記水可溶性溶剤との混合比
率を０／１００〜９０／１０の範囲内として構成され
る。
酸リチウム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウ
ムまたはこれら金属塩の混合物を用い、上記アクリル酸
と前記アクリル酸塩との混合比率を５／９５〜１００／
０の範囲内とし、上記水溶液中の共重合モノマー濃度を
２０〜５０％の範囲内とし、上記全モノマー中の架橋剤
濃度を０．００１〜０．５００％の範囲内とし、上記水
可溶性溶剤としてメタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれらの
混合溶剤を用い、上記水と前記水可溶性溶剤との混合比
率を０／１００〜９０／１０の範囲内として構成され
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明によるアルカリ電池は、電解二酸化マ
ンガンからなる正極と、亜鉛粉を含むゲル状負極と、Ｋ
ＯＨ水溶液からなるアルカリ電解液から構成されてお
り、このゲル状負極には、水溶液塊状重合で得られるポ
リアクリル酸塩類の未架橋部分をアルコール洗浄などに
よって除去した顆粒状の吸水性ポリマーが添加されてい
る。
説明する。本発明によるアルカリ電池は、電解二酸化マ
ンガンからなる正極と、亜鉛粉を含むゲル状負極と、Ｋ
ＯＨ水溶液からなるアルカリ電解液から構成されてお
り、このゲル状負極には、水溶液塊状重合で得られるポ
リアクリル酸塩類の未架橋部分をアルコール洗浄などに
よって除去した顆粒状の吸水性ポリマーが添加されてい
る。
【００１１】本発明によるアルカリ電池は以上のような
構成を有するので、吸水性ポリマーの添加によってアル
カリ電池の集電効果および耐振動・衝撃特性を向上させ
ることができるのは勿論のこと、この吸水性ポリマーの
成分であるポリアクリル酸塩類はその未架橋部分が除去
されているためアルカリ電解液への溶解が抑制され、粘
度変化が少なくなって曳糸性が低減するので、アルカリ
電池の貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブル
を回避することが可能となる。
構成を有するので、吸水性ポリマーの添加によってアル
カリ電池の集電効果および耐振動・衝撃特性を向上させ
ることができるのは勿論のこと、この吸水性ポリマーの
成分であるポリアクリル酸塩類はその未架橋部分が除去
されているためアルカリ電解液への溶解が抑制され、粘
度変化が少なくなって曳糸性が低減するので、アルカリ
電池の貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブル
を回避することが可能となる。
【００１２】また、このアルカリ電池を製造するには次
の手順による。
の手順による。
【００１３】まず、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶
液中で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を
調製する。アクリル酸塩としては、アルカリ電池の性能
に影響を与えず、かつ吸水性を増加させる金属塩であれ
ば如何なるものでもよく、例えばアクリル酸リチウム、
アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムまたはこれ
らの混合物を使用することができる。なお、水溶液中の
共重合モノマー（アクリル酸、アクリル酸塩）の濃度は
１０〜６０％（好ましくは２０〜５０％）が適当であ
る。１０％未満ではモノマー濃度が低すぎて重合収率が
向上せず、架橋濃度を調整しても未反応モノマーと未架
橋部分が増加し、低濃度であることから、乾燥費が高く
なってしまう。逆に、６０％を越えると、重合反応熱の
制御が難しく、一定した製品が得られない。また、架橋
剤とは、１分子中に共重合可能な二重結合を２個以上有
し、かつ水またはアクリル酸に可溶な化合物で、メチレ
ンビスアクリルアミド、アクリル酸アリルエステル、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、アリルペンタエ
リスリトール、トリトリメチロールプロパンジアリルア
ーテル等である。特に強アルカリ中でも安定なエーテル
結合された架橋剤を多く選択した方が良い。エーテル結
合の架橋剤はアリル化合物が多く、アクリル酸との反応
性比が悪いため未架橋部分ができやすい。そのため、ア
ルカリで切断されやすいエステル結合などで結合されて
いる架橋剤でも粒子表面では容易に切断されるが粒子内
ではある程度安定するため、一部併用することで、むし
ろゲル状負極内でも可溶性ポリマーを減少させることが
できる。なお、全モノマーに対する架橋剤の添加量は、
架橋剤を添加しないで重合したときの重合度に反比例
し、ポリマー重合度が５万以上であれば０．００１〜
０．０１％、ポリマー重合度が５千〜５万であれば０．
００５〜０．０５％、ポリマー重合度が１００〜５千で
あると０．０２〜０．５％の範囲にある。
液中で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を
調製する。アクリル酸塩としては、アルカリ電池の性能
に影響を与えず、かつ吸水性を増加させる金属塩であれ
ば如何なるものでもよく、例えばアクリル酸リチウム、
アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムまたはこれ
らの混合物を使用することができる。なお、水溶液中の
共重合モノマー（アクリル酸、アクリル酸塩）の濃度は
１０〜６０％（好ましくは２０〜５０％）が適当であ
る。１０％未満ではモノマー濃度が低すぎて重合収率が
向上せず、架橋濃度を調整しても未反応モノマーと未架
橋部分が増加し、低濃度であることから、乾燥費が高く
なってしまう。逆に、６０％を越えると、重合反応熱の
制御が難しく、一定した製品が得られない。また、架橋
剤とは、１分子中に共重合可能な二重結合を２個以上有
し、かつ水またはアクリル酸に可溶な化合物で、メチレ
ンビスアクリルアミド、アクリル酸アリルエステル、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、アリルペンタエ
リスリトール、トリトリメチロールプロパンジアリルア
ーテル等である。特に強アルカリ中でも安定なエーテル
結合された架橋剤を多く選択した方が良い。エーテル結
合の架橋剤はアリル化合物が多く、アクリル酸との反応
性比が悪いため未架橋部分ができやすい。そのため、ア
ルカリで切断されやすいエステル結合などで結合されて
いる架橋剤でも粒子表面では容易に切断されるが粒子内
ではある程度安定するため、一部併用することで、むし
ろゲル状負極内でも可溶性ポリマーを減少させることが
できる。なお、全モノマーに対する架橋剤の添加量は、
架橋剤を添加しないで重合したときの重合度に反比例
し、ポリマー重合度が５万以上であれば０．００１〜
０．０１％、ポリマー重合度が５千〜５万であれば０．
００５〜０．０５％、ポリマー重合度が１００〜５千で
あると０．０２〜０．５％の範囲にある。
【００１４】次に、このポリアクリル酸塩類を細かく
し、水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬してポリアク
リル酸塩類の未架橋部分を溶かして放出させる。水可溶
性溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれらの
混合溶剤が適している。ここで、水と水可溶性溶剤との
混合溶剤を用いるのは、水可溶性溶剤単独ではポリマー
を溶解させる能力がほとんどなく、水との混合溶剤でポ
リマーを抽出させるためである。
し、水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬してポリアク
リル酸塩類の未架橋部分を溶かして放出させる。水可溶
性溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれらの
混合溶剤が適している。ここで、水と水可溶性溶剤との
混合溶剤を用いるのは、水可溶性溶剤単独ではポリマー
を溶解させる能力がほとんどなく、水との混合溶剤でポ
リマーを抽出させるためである。
【００１５】その後、このポリアクリル酸塩類を乾燥す
ると共に２０メッシュ以下に粉砕して顆粒状の吸水性ポ
リマーを調製する。
ると共に２０メッシュ以下に粉砕して顆粒状の吸水性ポ
リマーを調製する。
【００１６】こうして顆粒状の吸水性ポリマーが得られ
たところで、この吸水性ポリマーをゲル状負極に添加し
て本発明によるアルカリ電池を得る。
たところで、この吸水性ポリマーをゲル状負極に添加し
て本発明によるアルカリ電池を得る。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。吸
水性ポリマー（日本純薬株式会社製「レオジックＱＧ−
２２０」）をアルコールで洗浄し、アルコール洗浄した
もの（処理品）とアルコール洗浄しないもの（未処理）
について、その溶液特性（曳糸性とアルカリ膨潤度）お
よび６０℃貯蔵後の粘度特性を比較した。ここで、曳糸
性の測定方法としては、２００ｍｌビーカーに４０％Ｋ
ＯＨ水溶液９７ｇをとり、試料（吸水性ポリマー）３ｇ
を添加し、１時間攪拌膨潤させて１昼夜放置した後、ガ
ラス棒にて膨潤液をすくい上げ、糸曳きの長さを測定す
る方法を採用した。また、アルカリ膨潤度の測定方法
は、ビーカーに４０％ＫＯＨ水溶液３００ｇをとり、試
料（吸水性ポリマー）７ｇを添加し、５００回転の速度
で４５分間攪拌し、試料を膨潤させ、この液を１日静置
した後、離しょうした部分の長さを測定する方法を採用
した。その結果をまとめて表１に示す。
水性ポリマー（日本純薬株式会社製「レオジックＱＧ−
２２０」）をアルコールで洗浄し、アルコール洗浄した
もの（処理品）とアルコール洗浄しないもの（未処理）
について、その溶液特性（曳糸性とアルカリ膨潤度）お
よび６０℃貯蔵後の粘度特性を比較した。ここで、曳糸
性の測定方法としては、２００ｍｌビーカーに４０％Ｋ
ＯＨ水溶液９７ｇをとり、試料（吸水性ポリマー）３ｇ
を添加し、１時間攪拌膨潤させて１昼夜放置した後、ガ
ラス棒にて膨潤液をすくい上げ、糸曳きの長さを測定す
る方法を採用した。また、アルカリ膨潤度の測定方法
は、ビーカーに４０％ＫＯＨ水溶液３００ｇをとり、試
料（吸水性ポリマー）７ｇを添加し、５００回転の速度
で４５分間攪拌し、試料を膨潤させ、この液を１日静置
した後、離しょうした部分の長さを測定する方法を採用
した。その結果をまとめて表１に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】表１から明らかなように、曳糸性について
は、未処理では３〜１０ｍｍであったのに対して、処理
品では３ｍｍ以下と低減し、アルカリ膨潤度について
は、未処理では１〜１０ｍｍであったのに対して、処理
品では１ｍｍ以下と低減した。また、粘度特性について
は、５日経過時までは未処理と処理品で差はみられない
が、２０日経過時に未処理では３０×１０4 ｃｐｓであ
ったのに対して、処理品では１０×１０4 ｃｐｓと減少
し、４０日経過時に未処理では１５×１０4 ｃｐｓであ
ったのに対して、処理品では１０×１０4 ｃｐｓと減少
した。これらの結果は、吸水性ポリマーの未架橋部分が
アルコール洗浄によって除去されていることによるもの
であると考えられる。
は、未処理では３〜１０ｍｍであったのに対して、処理
品では３ｍｍ以下と低減し、アルカリ膨潤度について
は、未処理では１〜１０ｍｍであったのに対して、処理
品では１ｍｍ以下と低減した。また、粘度特性について
は、５日経過時までは未処理と処理品で差はみられない
が、２０日経過時に未処理では３０×１０4 ｃｐｓであ
ったのに対して、処理品では１０×１０4 ｃｐｓと減少
し、４０日経過時に未処理では１５×１０4 ｃｐｓであ
ったのに対して、処理品では１０×１０4 ｃｐｓと減少
した。これらの結果は、吸水性ポリマーの未架橋部分が
アルコール洗浄によって除去されていることによるもの
であると考えられる。
【００２０】さらに、これらの吸水性ポリマー（処理
品、未処理）１．１重量部と架橋型ポリアクリル酸（日
本純薬株式会社製「ジュンロンＰＷ−１５０」）１．３
重量部を亜鉛粉２００重量部、アルカリ電解液（５．９
％ＺｎＯを含む４０％ＫＯＨ水溶液）１１６．６重量部
と混合したゲル状負極を用いて単１型のアルカリ電池
（ＬＲ２０）を製造し、貯蔵後の放電性能を比較した。
その結果を表２に示す。
品、未処理）１．１重量部と架橋型ポリアクリル酸（日
本純薬株式会社製「ジュンロンＰＷ−１５０」）１．３
重量部を亜鉛粉２００重量部、アルカリ電解液（５．９
％ＺｎＯを含む４０％ＫＯＨ水溶液）１１６．６重量部
と混合したゲル状負極を用いて単１型のアルカリ電池
（ＬＲ２０）を製造し、貯蔵後の放電性能を比較した。
その結果を表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】表２から明らかなように、未処理では貯蔵
日数の経過に伴って放電性能が低下するのに対して、処
理品ではその低下率が小さく、６０℃２０日貯蔵後で比
較すると、未処理に比べて処理品は放電性能が５．６％
向上し、６０℃４０日貯蔵後で比較すれば、未処理に比
べて処理品は放電性能が６．８％向上した。
日数の経過に伴って放電性能が低下するのに対して、処
理品ではその低下率が小さく、６０℃２０日貯蔵後で比
較すると、未処理に比べて処理品は放電性能が５．６％
向上し、６０℃４０日貯蔵後で比較すれば、未処理に比
べて処理品は放電性能が６．８％向上した。
【００２３】なお、架橋した水溶液ポリアクリル酸塩類
の重合方法の一例を記すと、次のとおりである。
の重合方法の一例を記すと、次のとおりである。
【００２４】すなわち、アクリル酸３０重量部、３５％
アクリル酸ナトリウム７７０重量部、イオン交換水２０
０重量部、メチレンビスアクリルアミド０．００５重量
部、トリメチロールプロパンジアリルエーテル０．０１
０重量部からなる原料を直径１０ｃｍ、高さ１６ｃｍの
円筒状のビーカーに入れ溶液を窒素置換をする。この溶
液を１０℃恒温水槽に入れて、溶液の温度を１０〜１２
℃にする。
アクリル酸ナトリウム７７０重量部、イオン交換水２０
０重量部、メチレンビスアクリルアミド０．００５重量
部、トリメチロールプロパンジアリルエーテル０．０１
０重量部からなる原料を直径１０ｃｍ、高さ１６ｃｍの
円筒状のビーカーに入れ溶液を窒素置換をする。この溶
液を１０℃恒温水槽に入れて、溶液の温度を１０〜１２
℃にする。
【００２５】水５ｍｌに溶解した過硫酸アンモニウム
０．０１重量部を入れ良く攪拌した後、水５ｍｌに溶解
した重合開始剤（エルビットＮ）０．００３重量部を入
れて良く攪拌し重合を開始する。重合が開始したら、恒
温水槽より取り出し、２５℃の室内に重合が完結するま
で放置する。
０．０１重量部を入れ良く攪拌した後、水５ｍｌに溶解
した重合開始剤（エルビットＮ）０．００３重量部を入
れて良く攪拌し重合を開始する。重合が開始したら、恒
温水槽より取り出し、２５℃の室内に重合が完結するま
で放置する。
【００２６】この水溶液ポリマーは残存モノマーが１％
以下である。
以下である。
【００２７】こうして重合したゲル体を取り出し、１ｃ
ｍ角に切断し、イオン交換水４０重量部とメタノール６
０重量部との水混合溶媒中で２４時間浸漬し、１００〜
１１０℃の通風乾燥機で２４時間乾燥し、さらに２０〜
１００メッシュに粉砕する。
ｍ角に切断し、イオン交換水４０重量部とメタノール６
０重量部との水混合溶媒中で２４時間浸漬し、１００〜
１１０℃の通風乾燥機で２４時間乾燥し、さらに２０〜
１００メッシュに粉砕する。
【００２８】こうして得られた吸水性ポリマーの水可溶
成分を測定したところ、上記水混合溶媒中で２４時間浸
漬しないものに比べて半分以下となった。
成分を測定したところ、上記水混合溶媒中で２４時間浸
漬しないものに比べて半分以下となった。
【００２９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうちアル
カリ電池の発明によれば、正極とゲル状負極とアルカリ
電解液からなるアルカリ電池において、水溶液塊状重合
で得られるポリアクリル酸塩類の未架橋部分を除去した
顆粒状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負極に添加して構
成したので、吸水性ポリマーの添加によってアルカリ電
池の集電効果および耐振動・衝撃特性を向上させること
ができるのは勿論のこと、この吸水性ポリマーの成分で
あるポリアクリル酸塩類はその未架橋部分が除去されて
いるためアルカリ電解液への溶解が抑制され、粘度変化
が少なくなって曳糸性が低減するので、アルカリ電池の
貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブルを回避
できることから、貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上
のトラブルを伴うことなく集電効果および耐振動・衝撃
特性を向上させ得るアルカリ電池を提供することが可能
となる。
カリ電池の発明によれば、正極とゲル状負極とアルカリ
電解液からなるアルカリ電池において、水溶液塊状重合
で得られるポリアクリル酸塩類の未架橋部分を除去した
顆粒状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負極に添加して構
成したので、吸水性ポリマーの添加によってアルカリ電
池の集電効果および耐振動・衝撃特性を向上させること
ができるのは勿論のこと、この吸水性ポリマーの成分で
あるポリアクリル酸塩類はその未架橋部分が除去されて
いるためアルカリ電解液への溶解が抑制され、粘度変化
が少なくなって曳糸性が低減するので、アルカリ電池の
貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブルを回避
できることから、貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上
のトラブルを伴うことなく集電効果および耐振動・衝撃
特性を向上させ得るアルカリ電池を提供することが可能
となる。
【００３０】また、本発明のうちアルカリ電池の製造方
法の発明によれば、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶
液中で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を
調製し、このポリアクリル酸塩類を細かくし、このポリ
アクリル酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬
して当該ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶かして放
出させ、その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共
に粉砕して顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、この吸水
性ポリマーをゲル状負極に添加するようにして構成した
ので、貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブル
を伴うことなく集電効果および耐振動・衝撃特性を向上
させ得るアルカリ電池の製造方法を提供することが可能
となる。
法の発明によれば、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶
液中で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を
調製し、このポリアクリル酸塩類を細かくし、このポリ
アクリル酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬
して当該ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶かして放
出させ、その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共
に粉砕して顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、この吸水
性ポリマーをゲル状負極に添加するようにして構成した
ので、貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブル
を伴うことなく集電効果および耐振動・衝撃特性を向上
させ得るアルカリ電池の製造方法を提供することが可能
となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 彰英 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 平２−267863（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−89458（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−96816（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/06 H01M 4/12 H01M 6/06 - 6/22
Claims (3)
- 【請求項１】 正極とゲル状負極とアルカリ電解液から
なるアルカリ電池において、 水溶液塊状重合で得られるポリアクリル酸塩類の未架橋
部分を除去した顆粒状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負
極に添加したことを特徴とするアルカリ電池。 - 【請求項２】 アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶液中
で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を調製
し、 このポリアクリル酸塩類を細かくし、 このポリアクリル酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶
剤に浸漬して当該ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶
かして放出させ、 その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共に粉砕し
て顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、 この吸水性ポリマーをゲル状負極に添加するようにして
構成したアルカリ電池の製造方法。 - 【請求項３】 アクリル酸塩としてアクリル酸リチウ
ム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムまたは
これら金属塩の混合物を用い、 アクリル酸と前記アクリル酸塩との混合比率を５／９５
〜１００／０の範囲内とし、 水溶液中の共重合モノマー濃度を２０〜５０％の範囲内
とし、 全モノマー中の架橋剤濃度を０．００１〜０．５００％
の範囲内とし、 水可溶性溶剤としてメタノール、エタノール、イソプロ
パノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれら
の混合溶剤を用い、 水と前記水可溶性溶剤との混合比率を０／１００〜９０
／１０の範囲内としたことを特徴とする請求項２記載の
アルカリ電池の製造方法。
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| JP20454896A JP3018995B2 (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | アルカリ電池およびその製造方法 |
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-
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