JPH02100264A - アルカリマンガン電池 - Google Patents
アルカリマンガン電池Info
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- JPH02100264A JPH02100264A JP25406188A JP25406188A JPH02100264A JP H02100264 A JPH02100264 A JP H02100264A JP 25406188 A JP25406188 A JP 25406188A JP 25406188 A JP25406188 A JP 25406188A JP H02100264 A JPH02100264 A JP H02100264A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
-
- H—ELECTRICITY
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- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Primary Cells (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、予め加圧成形された正極成形合剤が金属製の
正極缶内に緊密に装填された構造を有する円筒型アルカ
リマンガン電池の正極構成に関するものである。
正極缶内に緊密に装填された構造を有する円筒型アルカ
リマンガン電池の正極構成に関するものである。
従来の技術
アルカリマンガン電池は中性塩系のマンガン電池、いわ
ゆるクランシエ電池に比べ、電流がとれ、かつ大容量で
あることでオーディオ携帯機器、ストロボ、全自動カメ
ラ用の電源として多く用いられ、その市場は近年、拡大
の傾向が著しい。
ゆるクランシエ電池に比べ、電流がとれ、かつ大容量で
あることでオーディオ携帯機器、ストロボ、全自動カメ
ラ用の電源として多く用いられ、その市場は近年、拡大
の傾向が著しい。
一方、市場のアルカリマンガン電池に対する性能向上の
要望も強く、メーカー側も性能向上を図り、１〜２割程
度容量を上げた商品、オーディオ専用あるいはカメラ専
用などの専用アルカリ乾電池を市場に出すようになって
きている。
要望も強く、メーカー側も性能向上を図り、１〜２割程
度容量を上げた商品、オーディオ専用あるいはカメラ専
用などの専用アルカリ乾電池を市場に出すようになって
きている。
従来、この電池の性能向上における技術内容は化粧外装
を熱収縮のプツ７チックチューブもしくはホイル外装と
して、外装金属缶を取除き、その分、金属製の正極缶内
径を大きくし内容積を増加する方法や、正極缶の肉厚を
薄くして内容積を増加する方法であった。また不織布セ
パレーターの網目の大きいもの、あるいは薄くして電池
の内部抵抗を低減せしめ電流をとれ易くするものもあっ
た。
を熱収縮のプツ７チックチューブもしくはホイル外装と
して、外装金属缶を取除き、その分、金属製の正極缶内
径を大きくし内容積を増加する方法や、正極缶の肉厚を
薄くして内容積を増加する方法であった。また不織布セ
パレーターの網目の大きいもの、あるいは薄くして電池
の内部抵抗を低減せしめ電流をとれ易くするものもあっ
た。
発明が解決しようとする課題
従来、行なわれてきたアルカリマンガン電池の容量アッ
プのための改良は、限られた内容積を有効利用し、多く
の活物質を充填する方向でなされてきたが、この技術方
向もすでに限界に達している。また、多くの活物質を詰
めることで、電池１個としてみたときの容量アップはな
されているが活物質の利用率はむしろ低下しておシ、電
流性能。
プのための改良は、限られた内容積を有効利用し、多く
の活物質を充填する方向でなされてきたが、この技術方
向もすでに限界に達している。また、多くの活物質を詰
めることで、電池１個としてみたときの容量アップはな
されているが活物質の利用率はむしろ低下しておシ、電
流性能。
強負荷放電での改善も著しいものはない。
本発明が解決しようとする課題は活物質の充填量を増加
することなしに、活物質の利用率を高め、分極を軽減す
ることで強負荷放電に向いたアルカリマンガン電池を構
成、製造することを目的とするものである。
することなしに、活物質の利用率を高め、分極を軽減す
ることで強負荷放電に向いたアルカリマンガン電池を構
成、製造することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
円筒形のアルカリマンガン電池の構成は二酸化マンガン
と黒鉛、それに少量のバインダを加えた合剤粉末を円筒
型に加圧成形したペレットを２〜４個積み重ね、正極缶
内に充填してなされる。ちなみにペレットと正極缶の接
触を改善するため予め正極缶内面に黒鉛導電性塗装を塗
布したシ、ペレット充填後二次的に正極缶方向へ加圧成
型を行なったりした。
と黒鉛、それに少量のバインダを加えた合剤粉末を円筒
型に加圧成形したペレットを２〜４個積み重ね、正極缶
内に充填してなされる。ちなみにペレットと正極缶の接
触を改善するため予め正極缶内面に黒鉛導電性塗装を塗
布したシ、ペレット充填後二次的に正極缶方向へ加圧成
型を行なったりした。
前記課題を解決するため本発明は前記予めリング状に加
圧成形された正極合剤ペレットが数段積層されて正極缶
に緊密に装填されている構造を有する円筒型電池の正極
構成において、前記正極合剤ペレットの積層間に電解液
を含浸保持する層を形成したものである。これによシ強
負荷時の放電反応面を拡大し、かつ正極側およびセパレ
ータ内に電解液を供給ができる電解液保持層を構成する
ことを特徴としている。
圧成形された正極合剤ペレットが数段積層されて正極缶
に緊密に装填されている構造を有する円筒型電池の正極
構成において、前記正極合剤ペレットの積層間に電解液
を含浸保持する層を形成したものである。これによシ強
負荷時の放電反応面を拡大し、かつ正極側およびセパレ
ータ内に電解液を供給ができる電解液保持層を構成する
ことを特徴としている。
作用
本発明の作用効果は大きく分けて二つの作用が考えられ
る。
る。
まず一つは強負荷時においての正極の実質反応面積の増
加である。正極の放電反応の進行は、負極に最も近い部
分、つまり正極合剤ペレットの内面から進行する。ここ
で積み重ねられたペレット層間に電解液を保持した層が
存在すると、正極合剤の電解液保持層に面した平面も反
応早期から加わシ、実質反応面積の拡大によシ、活物質
利用率の向上９分極の改善が行なわれる。
加である。正極の放電反応の進行は、負極に最も近い部
分、つまり正極合剤ペレットの内面から進行する。ここ
で積み重ねられたペレット層間に電解液を保持した層が
存在すると、正極合剤の電解液保持層に面した平面も反
応早期から加わシ、実質反応面積の拡大によシ、活物質
利用率の向上９分極の改善が行なわれる。
さらに一つは、反応に必要な電解液の供給である。
アルカリ電解液中での二酸化マンガンの放電反応は水の
消費反応であシ、特に強負荷放電時の正極での電解液の
供給不足は、正極の分極の大部分を占める。また亜鉛負
極側は最終生成物の酸化亜鉛の生成が早く進行すれば水
分の消費に起らないことになるが、途中生成の水酸化亜
鉛ができる反応では水の消費反応であシ、事実、電解液
の多いほど負極の利用率１分極も改善する。
消費反応であシ、特に強負荷放電時の正極での電解液の
供給不足は、正極の分極の大部分を占める。また亜鉛負
極側は最終生成物の酸化亜鉛の生成が早く進行すれば水
分の消費に起らないことになるが、途中生成の水酸化亜
鉛ができる反応では水の消費反応であシ、事実、電解液
の多いほど負極の利用率１分極も改善する。
実施例
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。
。
第１図は本発明の一実施例による円筒形アルカリマンガ
ン電池（ＬＲｅ）の全体構造を示している。図中、１は
有底円筒形の正極缶で材質は鉄にニッケルメッキを施し
たものであシ、その内面には、二酸化マンガンと黒鉛か
らなるリング状正極２との接触を改善するため黒鉛系導
電性塗料が塗られている。３が本発明の特徴である含液
層でアセチレンブラックなどに代表される微粉炭素とフ
ッ素系結着からなる空隙率４０〜７０％のリング状成形
体、もしくは黒鉛センイよりなる不織布シートをリング
状に打ち抜いたものである。４は有底の円筒状のビニロ
ン系不織布セパレータ。６は亜鉛粉末をゲル状電解液に
分散させたゲル負極である。６は真ちゅう性の集電棒で
あシ、負極端子板７と電気的に接触し、ガスケット８で
保持されている。なお図中９は正極端子板、１０は正極
缶１と外装金属缶１１とを絶縁するためのへロンチュー
ブである。
ン電池（ＬＲｅ）の全体構造を示している。図中、１は
有底円筒形の正極缶で材質は鉄にニッケルメッキを施し
たものであシ、その内面には、二酸化マンガンと黒鉛か
らなるリング状正極２との接触を改善するため黒鉛系導
電性塗料が塗られている。３が本発明の特徴である含液
層でアセチレンブラックなどに代表される微粉炭素とフ
ッ素系結着からなる空隙率４０〜７０％のリング状成形
体、もしくは黒鉛センイよりなる不織布シートをリング
状に打ち抜いたものである。４は有底の円筒状のビニロ
ン系不織布セパレータ。６は亜鉛粉末をゲル状電解液に
分散させたゲル負極である。６は真ちゅう性の集電棒で
あシ、負極端子板７と電気的に接触し、ガスケット８で
保持されている。なお図中９は正極端子板、１０は正極
缶１と外装金属缶１１とを絶縁するためのへロンチュー
ブである。
表１は本発明による電池（ＬＲｅタイプ）において円筒
状正極部の総高（各電池とも、４８絹−定とした）に対
する含液層のみの総高を変化させて作成した電池の４６
°Ｃ，３力月後の各種の性能を示したものである。なお
、含液層の数は第１図に示すように、円筒状正極合剤ペ
レット４個の層間に３個と正極缶の底部に１個の合計４
個で、厚さはすべて統一した。さらに含液層の空隙率は
４０％とした。
状正極部の総高（各電池とも、４８絹−定とした）に対
する含液層のみの総高を変化させて作成した電池の４６
°Ｃ，３力月後の各種の性能を示したものである。なお
、含液層の数は第１図に示すように、円筒状正極合剤ペ
レット４個の層間に３個と正極缶の底部に１個の合計４
個で、厚さはすべて統一した。さらに含液層の空隙率は
４０％とした。
表１は、比較例として上げた従来の正極構成品の電池性
能に比べ、比較的弱い負荷放電（７６Ω連続）性能が落
ちずに、短絡電流および強負荷放電（１Ω連続）性能が
向上する含液層の厚みの正極総高に対する比率は２〜１
０％であることがわ・かる。なお、実施例では含液層の
材料に黒鉛系材料を用いたが耐アルカリ性センイの不織
布（たとえばビニロン）を用いてもほぼ同様な効果が得
られた。
能に比べ、比較的弱い負荷放電（７６Ω連続）性能が落
ちずに、短絡電流および強負荷放電（１Ω連続）性能が
向上する含液層の厚みの正極総高に対する比率は２〜１
０％であることがわ・かる。なお、実施例では含液層の
材料に黒鉛系材料を用いたが耐アルカリ性センイの不織
布（たとえばビニロン）を用いてもほぼ同様な効果が得
られた。
（以 下 余 白）
発明の効果
本発明によシ、弱負荷放電性能を落すことなく、少ない
正極活物質量で、強負荷放電性能の優れたアルカリマン
ガン電池を提供できるという効果かえられる。
正極活物質量で、強負荷放電性能の優れたアルカリマン
ガン電池を提供できるという効果かえられる。
・・・含液層、４・・・・・・セパレータ、５・・・・
・・ゲル負極、６・・・・・・集電棒、７・・・・・・
負極端子板、８・・・・・・ガスケット、９・・・・・
・正極端子板、１０・・・・・・ハロンチューブ、１１
・・・・・・外装金属缶。
・・ゲル負極、６・・・・・・集電棒、７・・・・・・
負極端子板、８・・・・・・ガスケット、９・・・・・
・正極端子板、１０・・・・・・ハロンチューブ、１１
・・・・・・外装金属缶。
代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名ｉ−
一正夜缶 ！−一でノ（し−タ
一正夜缶 ！−一でノ（し−タ
Claims (3)
- （１）予めリング状に加圧成形された正極合剤ペレット
が数段積層されて正極缶内に緊密に装填された構造を有
する円筒型のアルカリマンガン電池において、前記正極
合剤ペレットの積層間に電解液を含浸保持する層を形成
したことを特徴としたアルカリマンガン電池。 - （２）電解液を含浸保持する層の総高が、正極全体の総
高の２〜１２％の範囲にある特許請求の範囲第１項記載
のアルカリマンガン電池。 - （３）電解液を含浸保持する層がカーボンブラックの成
形体もしくは炭素繊維よりなる特許請求の範囲第２項記
載のアルカリマンガン電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254061A JP2707638B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | アルカリマンガン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63254061A JP2707638B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | アルカリマンガン電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02100264A true JPH02100264A (ja) | 1990-04-12 |
| JP2707638B2 JP2707638B2 (ja) | 1998-02-04 |
Family
ID=17259681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63254061A Expired - Lifetime JP2707638B2 (ja) | 1988-10-07 | 1988-10-07 | アルカリマンガン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707638B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013503420A (ja) * | 2009-08-26 | 2013-01-31 | ヴァルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 減少した内部抵抗を有する電気化学的要素 |
| JP2015138668A (ja) * | 2014-01-22 | 2015-07-30 | Ｆｄｋエナジー株式会社 | アルカリ電池 |
| WO2016117127A1 (ja) * | 2015-01-23 | 2016-07-28 | Ｆｄｋエナジー株式会社 | アルカリ電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699972A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flat battery and its manufacturing process |
| JPS6324559A (ja) * | 1986-07-17 | 1988-02-01 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 筒型アルカリ電池 |
-
1988
- 1988-10-07 JP JP63254061A patent/JP2707638B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5699972A (en) * | 1980-01-09 | 1981-08-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Flat battery and its manufacturing process |
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| CN107251292A (zh) * | 2015-01-23 | 2017-10-13 | Fdk株式会社 | 碱性电池 |
| US20180013174A1 (en) * | 2015-01-23 | 2018-01-11 | Fdk Energy Co., Ltd. | Alkaline battery |
| EP3249726A4 (en) * | 2015-01-23 | 2018-07-04 | FDK Corporation | Alkaline cell |
| CN113113562A (zh) * | 2015-01-23 | 2021-07-13 | Fdk株式会社 | 碱性电池 |
| US11387496B2 (en) | 2015-01-23 | 2022-07-12 | Fdk Corporation | Method of making alkaline battery with gap between pellets |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2707638B2 (ja) | 1998-02-04 |
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