JPH0348615B2 - - Google Patents

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JPH0348615B2
JPH0348615B2 JP55182715A JP18271580A JPH0348615B2 JP H0348615 B2 JPH0348615 B2 JP H0348615B2 JP 55182715 A JP55182715 A JP 55182715A JP 18271580 A JP18271580 A JP 18271580A JP H0348615 B2 JPH0348615 B2 JP H0348615B2
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water
battery
electrolyte
anode
battery according
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JP55182715A
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Orudonezu Gurahamu Tereshita
Satsudeusu Gutsudoman Jon
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Duracell Inc USA
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Duracell International Inc
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Publication of JPH0348615B2 publication Critical patent/JPH0348615B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/22Immobilising of electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06Electrodes for primary cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/62Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
    • H01M4/621Binders
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の詳細な説明〕 本発明は化学電池用のゲル化したアノード・電
解液混合物に関し、さらに詳しくは含水炭素主鎖
とそれにグラフト結合した水溶性側鎖とを有する
薬剤の使用によつてゲル化された混合物に関す
る。
増粘化またはゲル化した電解液は化学電池から
漏洩し難い。多くの物質が増粘化剤またはゲル化
剤として用いられている。そのような剤としては
可溶性増粘剤、澱粉のような不溶性吸収剤、メチ
ルセルロースのような種々のセルロース系物質お
よび若干の合成重合体がある。
従来用いられてきた剤での問題は、放置中また
は電池放電中に増粘液またはゲルの多くから液体
が分離することであつた。そのようなときに液体
は電池から漏れることがある。さらに電池の製造
中またはゲルを電池に入れる前には、ゲルを常に
攪拌しないとしばしば分離が起こつた。従つて、
このことは、電池へ添加されつつある液体とゲル
との比が無秩序に変動するために電解液が不正確
に添加される結果をもたらした。電池へのこのよ
うな不正確な電解液添加は多くの場合に劣つた電
池を形成した。
電解液に添加される薬剤の量を添加すると、時
にはこのような分離を低減ないし防止したけれど
も同時に電池中の活性物質の容積および重量を低
減させた。またゲル化剤の量を多くすると一般に
電解液のイオン伝導度も低減し、かくして電池の
内部抵抗を増加させることとなつた。
若干の公知ゲル化剤の使用についての別の欠点
は、アルカリ型電池に用いられる強塩基性電解液
により化学的に攻撃されたり、または別のタイプ
の電池に用いられる酸性電解液により化学的に攻
撃されたりしたことである。同様に公知ゲル化剤
のあるものは、電池のいろいろな構成成分を化学
的に侵したり、または逆に化学的に攻撃されたり
した。このような反応からの分解生成物は多くの
電池の性能に悪影響を与えるものであつた。
若干の電池においては、増粘剤をアノードおよ
び/またはカソードにも添加した。一般にかかる
増粘剤は電解液について用いられるものと類似の
ものであつた。電極は、係る電池のタイプおよび
所望される結果に応じて多くの理由のためにゲル
化された。
ここに、水溶性側鎖をグラフト結合して有する
糊化澱粉主鎖からなる水性アルカリ鹸化物質であ
つて糊化澱粉と鹸化側鎖とを約1:1ないし1:
19のモル比で含むものの不水溶性塩類を、粉末ア
ノード金属と電解液との混合物をゲル化しうる薬
剤として用いると、得られるゲルからの液体また
は金属の分離が、放置中または使用中に生じない
ことが判明した。このタイプの薬剤の使用によつ
て、公知の薬剤を使用した場合よりもアノードの
実用放電容量が予想外に増大すると共に、電池の
ガス発生量が低減することも見出された。さらに
は、電池の内部抵抗は悪影響を与える程に増大し
ないことも判明した。
粉末アノード金属および電解液の緊密混合物を
ゲル化しうるその他の類似の薬剤(例えば水を吸
収しうる種々の物質)は、本発明の範囲内にあ
る。これらの物質は水溶性側鎖をグラフト結合し
て有する含水炭素主鎖を含む。ここに記載された
余り好ましくない薬剤は、好ましい薬剤の望まし
い特性のうちの一つまたはそれ以上を具備し、そ
して全てはアノード金属および電解液を良好にゲ
ル化するように作用する。電池の有効放電特性も
これらの薬剤によつて増大される。本発明の種々
の薬剤のための主鎖として使用できる含水炭素類
の中で、糊化澱粉が好ましい。
本発明の好ましい薬剤は、少なくとも一つの水
溶性側鎖をグラフト結合して有する素化澱粉主鎖
からなる水性アルカリ鹸化物質の不水溶性塩類で
ある。その素化澱粉および鹸化側鎖は約1:1な
いし1:19のモル比で含まれるのが好ましい。か
かるグラフト化糊化澱粉物質は、自己の重量の
1000倍以上までの多量の水を吸収ないしゲル化し
うる能力を有する。グラフト化されたアクリロニ
トリルまたはメタクリロニトリル側鎖を有するそ
のような好ましい二種の薬剤の詳しい説明および
種々の製法は、米国特許第3935009号、第3981100
号および第3997484号明細書(いずれもウイーバ
ー等)に記載されている。その他の類似のゲル化
剤は米国特許第3661815号(スミス)明細書に開
示されている。同様な未糊化含水炭素主鎖よりな
る薬剤は米国特許第3425971号(ググリーメリイ
等)明細書に記載されている。
一般に本発明の好ましい薬剤は、上記のウイー
バー等の米国特許の方法で製造できる。その方法
は、まず澱粉を可溶化させ、次いでそれに対し
て、硝酸第二セリウムアンモニウム塩・硝酸系の
如き重合開始剤を用いて水溶性側鎖をグラフト結
合させることからなる。得られるグラフト化側鎖
をアルカリ金属水酸化物で鹸化すると可溶性の生
成物が得られ、このものはそれを乾燥することに
よつて吸収剤型の重合体に変えることができる。
本発明に好ましい薬剤を作るのに従来実施され
た方法においては、薬剤はアルカリ性物質の形態
で得られ、このものは次いで酸で処理されてヒト
の皮膚に対し低刺激性の形態に変えられる。非刺
激性の形態は、それらの薬剤が使用中にヒトの皮
膚に接触することが多いので、好ましかつた。
本発明において、未処理の形態の薬剤が好まし
い。酸型の薬剤は、アルカリ性電解液と共に使用
されると、ゲルから分離するのが困難な多数の小
さい気泡を捕束して含むゲルを生成させる。未処
理の形態の薬剤を用いると、気泡は発生するけれ
ども、その気泡は電池に悪影響を与えないことが
判明したので許容できる。気泡はそれが気状アン
モニアを含む点において主に望ましくないのであ
るが、アンモニアが多量に生成されるならば、ア
ンモニアはその発生の際に除去して、作業者およ
び設備に対する害を避ける必要がある。さらに、
それは製造工場の外気に害とならないように除去
されなければならない。
そのアンモニアはアルカリ電解液とゲル化剤中
に見られる塩化アンモニウム不純物との反応によ
つて発生することが判明した。かかる塩化アンモ
ニウムは、前記ウイーバー等の方法で製造される
薬剤と関連する酸性化剤(普通塩酸)とアンモニ
アとの反応によつて薬剤中に導入されることが明
かである。アンモニアの存在は、薬剤の中間体の
鹸化処理中におけるアンモニアの生成によるもの
であることが明かである。
好ましい薬剤の商業的製造に用いられるウイー
バー等の精製処理は、塩化アンモニウムを適切に
除去しえないようである。薬剤が酸性化されない
時には、鹸化中に生成されるアンモニアは洗浄処
理によつて適切に除去できることが判明した。
ゲル化剤を酸性化しないことによる別の利点
は、電池中に別種イオンが導入されないことであ
る。塩酸中に存在する塩素イオンは、それが可成
りの濃度で電池中に存在することとなると、電池
の性能、安定性および貯蔵寿命に有害な影響を与
えることが知られている。塩素イオンは電池内で
ガスを発生させ、このガスが電池から抜け出て、
電池の密封性を阻害して電解液を漏洩させること
になる。
本発明のゲル剤は、水性電解液、アノードおよ
びカソードを有する化学電池に関して使用される
のが好ましい。そのアノードは粉末金属、水性電
解液および本発明の薬剤(ゲル化剤)のゲル化緊
密混合物よりなる。薬剤は電解液と混合される際
に、電解液を吸収し、ゲルを形成する。このゲル
はアノード金属と緊密に接触しているばかりでな
く、アノード金属を懸濁状態に保持する。
ゲルが電池の外で形成される場合、薬剤および
アノード金属を電解液に添加するか、または電解
液をアノード金属および薬剤に対して添加するこ
とができる。いずれの添加操作順序であつても、
次に電池に装入するのに適切なゲルを生成でき
る。
別法として、ゲルをその場(電池内)で生成さ
せることもでき、その場合にはカソードを電池内
に組込み、電解液を添加し、次いで粉末金属と本
発明の薬剤との緊密混合物を添加する。本発明の
薬剤は電池内に存在する電解液を吸収して望まし
いゲルを形成する。
好ましい薬剤の性質は、ゲルが一旦形成された
ならばそのゲルから液体電解液を分離させないよ
うなものである。この理由のため、本発明による
ゲルはそれを化学電池に装入添加する前には、従
来公知慣用の薬剤で形成されたゲルに必要とされ
たような定常的攪拌を要しない。さらに本発明に
よるゲルは、その貯蔵中または電池への添加後に
粉末金属が容易には沈降析出しないようなコンシ
ステンシーである。従来用いられたゲル化剤で
は、そのゲルは静置(放置)の際に液体部分とゲ
ル部分とに分離したまま金属を沈析する傾向があ
つた。前述のように本発明により作つたゲルは安
定である。
また本発明の好ましい薬剤で形成されたゲル
は、電池のクリンプ加工または電池の貯蔵中のよ
うな加圧下に置かれても、液体を保持する性質を
もつ。従来用いられた薬剤で作られた増粘溶液お
よび多くのゲルは、密封電池内での圧力下に置か
れると液体を放出し、幾分かの電解液を電池から
漏洩するような状態にした。製造、貯蔵および使
用中にゲルから液体が分離しないことは、電池か
ら漏洩するような液体が存在しないようにできる
ことを意味し、かくして密閉性および漏洩に関す
る問題を軽減することになる。
予想に反して、本発明の薬剤の使用によつて、
アノード(好ましいものはアマルガム化亜鉛)の
実用放電容量が増大する。アノード金属としてア
マルガム化亜鉛を用いる好ましい電池において
は、従来用いられたセルロース系吸収剤の代りに
好ましい本発明の薬剤を用い、そしてそのアノー
ド金属粉末と混合し電解液と共にゲル化させる
と、高電流においての実用アノード放電容量に15
%の増加が起こることが判る。
水性電解液を有する多くの化学電池は、内部腐
食を受け、その結果として水素ガスを発生する。
電池内でのガス発生は望ましくなく、それによつ
て電池ケース(容器)が破損することがありう
る。意外にも本発明による薬剤を用いることによ
つて、ガスの発生、特に高温貯蔵におけるガス発
生が著しく低減されることが判明した。
好ましいアノード亜鉛金属は水銀でアマルガム
化して電池内でのガス発生を低減させる。非毒性
であることが知られている本発明の薬剤の使用に
よつて、電池内で使用される水銀の量を減少させ
ることができ、しかもガス発生量の望ましくない
増大を引き起こさない。
電池内で使用される水銀の必要量が低減するこ
とによつて、水銀(環境汚染物質)が環境へ排出
されないようにするのに必要な費用および努力を
軽減できることになる。また水銀の高価格によ
り、その使用量の低減は化学電池の最終コストの
低減をもたらす。
本発明の薬剤のその他の利点としては、本発明
の薬剤は電池内の環境で安定であり、また電池の
諸成分に関して不活性(非反応性)であることで
ある。従つて、電池の容量を低減させ、あるいは
ガス発生のような望ましくない効果を生むような
望ましくない副生物が生じない。
本発明の薬剤は、公知の薬剤よりもはるかに多
量の電解液を吸収する能力を有する。本発明の薬
剤の使用量は、他の薬剤と比較して非常に少なく
することができる。最終ゲル化アノードの重量の
1%以下の薬剤の量であつても、有効である。本
発明の薬剤では0.3%またはそれ以下のような少
ない量でも有効量となりうる。最終ゲル化アノー
ド重量の約2%までの薬剤の量は本発明において
使用する好ましい量である。本発明のその他の余
り好ましくない薬剤はさらに多量、例えば最終ゲ
ル化アノードの重量の5重量%までの量を必要と
することがある。本発明においてゲル化剤の必要
量が少量であることは全重量の著しい増加や容量
低減をもたらさない。
本発明の薬剤は、含水炭素主鎖とそれにグラフ
ト結合された水性性側鎖を有する。その含水炭素
主鎖は周知の含水炭素化合物のいずれであつても
よい。有用な含水炭素化合物の種類の例としては
単糖類、二糖類、三糖類および多糖類がある。
米、ジヤガイモ、トウモロコシ、サツマイモ、小
麦、サゴまたはタピオカ等から得られる澱粉は、
好ましい含水炭素である。澱粉は一般式
(C6H10O5)nを有するが、nは澱粉の原料によ
り著しく異なり、数百から数千の値でありうる。
糊化された形態の澱粉、すなわち水の存在下で
澱粉を加熱することにより得られるものは、最も
好ましい主鎖原料である。糊化澱粉はベータ・ア
ミロースおよびアミロペクチン(ガンマ・アミロ
ース)を含むコロイド溶液である。
周知のものでかつ好ましい水溶性側鎖は、糊化
または未糊化澱粉のような含水炭素に対してグラ
フト結合され、次いで好ましくは鹸化またはイオ
ン化される。そのような側鎖分子はその分子を水
溶性にさせる一つまたはそれ以上の官能基を有
し、そのような官能基を鹸化またはイオン化させ
るのが好ましい。そのような側鎖分子の例として
は、アクリロニトリル、アクリルアミド、アクリ
ル酸、メチルメタクリレート、アクリル酸エステ
ル、酢酸ビニル、N−ビニル−2−ピロリドン、
アルギン酸塩類、グルコン酸およびそれらの混合
したものである。アクリロニトリルは本発明にと
つて好ましい側鎖である。水溶性となりうる側鎖
も、本発明にとつて有用である。このような側鎖
は、それを化学反応によつて水溶性に変えるよう
な官能基または化学構造を有する。
本発明の薬剤の側鎖はイオン化させて、カルボ
キシル基のような強くイオン化する官能基をもた
せるのが好ましい。例えば加水分解により行われ
る側鎖のイオン化処理は、一般に薬剤のゲル化性
を向上させる。加水分解処理としては、前記のウ
イーバー等の米国特許明細書に記載されるアルカ
リ水酸化物を用いる鹸化法がある。イオン化処理
しない薬剤と比較してイオン化処理した薬剤では
一層多量の水がゲル化されうる。
好ましい薬剤では、糊化澱粉と側鎖とのモル比
は、使用側鎖の如何によつて広く変わりうる。好
ましい側鎖、アクリロニトリル、および多くの類
似の側鎖が用いられる場合、そのモル比は約1:
1ないし1:9の間で変わりうる。選定されるモ
ル比は、得られる薬剤に望まれる特性によつて左
右決定される。
余り好ましくない薬剤においては、該モル比は
使用される主鎖およびそれにグラフト結合される
側鎖の如何によつて左右される。このようなモル
比は当業者によつて容易に決定できる。
本発明において、アノード電解液と粒状または
多孔質の金属とのゲル化混合物である。本発明の
アノードにおいて有用な金属は、水性電解液を有
する電池において一般的に使用されるいずれかの
金属であつてもよい。そのような金属としては、
アルミニウム、カドミウム、カルシウム、銅、
鉄、鉛、マグネシウム、マンガン、水銀、ニツケ
ル、すず、亜鉛およびその他の周知の金属があ
る。これらは単独またはいろいろ組合せで用いら
れる。好ましい金属はアマルガム化亜鉛である。
アノード金属は、電池において粉末、顆粒、エキ
スパンデツドシート、またはその他の多孔性もし
くは粒状の形態で使用できる。
本発明の薬剤でゲル化しうる電解液としては、
化学電池で使用される電解液のすでべてが包含さ
れる。本発明の好ましい態様においては、カリウ
ムまたはナトリウムの水酸化物のようなアルカリ
性電解液が用いられる。本発明の薬剤は、酸に対
しても安定であるので、酸性電解液、例えば周知
の亜鉛−炭素または鉛−酸系で使用される電解液
についても使用できる。
本発明の薬剤は水性化学電池において従来用い
られてきたすべてのカソードについて使用でき
る。本発明においては、ゲル化アノード・電解液
混合物とカソードとの間にセパレーターを用いる
ことができる。
本発明の利点および効果を下記の実施例で説明
する。実施例および特許請求の範囲においては、
特に指示しない限り、「%」はすべて重量基準で
ある。
実施例 1 ゲル化アノード液・電解液混合物を次のように
作つた。500Kgのアマルガム化亜鉛粉末(93%
Zn、7%Hg)を10KgのSGP145(米国ミネソタ州
ミネアポリスのヘンケル社の商標;水性アルカリ
鹸化糊化澱粉ポリアクリロニトリルグラフト共重
合体の不水溶性塩からなるゲル化剤粉末)と混合
し、この混合物に490Kgの水性電解液を一定の攪
拌下に混合物が良く混合しゲル化するまで加え
た。この電解液は35%の水酸化カリウム、2%の
酸化亜鉛および残部の水からなる水溶液であつ
た。静置の際は液体はゲルから分離せず、またア
マルガム化亜鉛も沈降しなかつた。
慣用の電池缶(容器)を準備しその中に約40g
の二酸化マンガン、5gのグラフアイトおよび5
gの9N水酸化カリウム溶液からなるカソードを
入れた。慣用のセルロース系セパレータを装入し
た。次いで約35wt%の水酸化カリウムおよび2wt
%の酸化亜鉛を含む電解液7mlを添加した。その
電解液はセパレータおよびカソードを濡らした。
次いで約30gの上記ゲル化アノード・電解液混合
物を慣用の方式で電池缶に入れ、その電池を慣用
方式で完成した。
放電の際に、その電池は、カルボキシメチルセ
ルロースナトリウム塩のような慣用増粘剤を用い
て作つた電池と同様な電気特性を示した。意外に
も、この電池は約15%高い放電容量を示した。
室温および0℃、45℃および75℃の温度で1〜
3ケ月間保存したときに、この電池は、SGP145
ゲル化剤を用いないで作つた電池よりも、はるか
に少ない水素ガス発生を示した。このようなガス
発生の低減(20分の1程度にまで低減)によつ
て、ガス発生を抑えるために通常用いられる水銀
の量を減少することができることが明かである。
なんとなればガス発生し難い系では、所望のガス
発生量とするのに一層少ない水銀を必要とするに
すぎないからである。
実施例 2 実施例1のように電池を作つたが、用いたゲル
化剤はアノード金属へ添加する前に酸で処理しな
かつたものであつた。ゲル中には小さい気泡が存
在せず、またアンモニア臭は検出されなかつた。
放電の際に、実施例1の電池と非常に類似した電
気的性質(放電容量も含めて)を示した。
実施例 3 下記のゲル化混合物を実施例1のようにして作
つた。490Kgのアマルガム化亜鉛アノード金属粉
末と、米国特許第3425917号明細書に記載のよう
にして作つた鹸化澱粉ポリアクリロニトリルグラ
フト化共重合体のアルカリ金属カルボキシル塩40
Kgとを混合した。この混合物に実施例1の水性電
解液470Kgを一定攪拌下に混合物が良く混合する
まで添加した。
得られたゲルは、実施例1で作つたゲルと類似
でかつ同様な性質を有したが、実施例1で用いた
電解液の同容積をゲル化するのにより多くのゲル
化剤を必要とした。得られたゲルの一部を実施例
1のようにして作つた電池で用いた。放電の際
に、この電池は実施例1の電池と類似の電気的性
質を有した。
実施例 4 500Kgのアマルガム化亜鉛粉末(93%Zn・7%
Hg)および実施例1記載のSGP145ゲル化剤粉末
10Kgを混合して乾燥混合物を作つた。
慣用の電池缶(容器)を準備し、これに約40g
の二酸化マンガン、5gのグラフアイトおよび5
gの9N水酸化カリウム溶液からなるカソードを
入れた。慣用のセルロース系セパレーターを装入
した。35wt%の水酸化カリウムおよび2wt%の酸
化亜鉛を含む水性電解液20mlを添加した。この電
解液はセパレーターおよびカソードを濡らした。
次いで電池缶に乾燥アマルガム化亜鉛・ゲル化剤
混合物を添加し、慣用方式で電池を完成した。
粉末ゲル化剤は電解液を吸収し、ゲルを形成し
た。静置の際に、液体はそのゲルから分離せず、
またアマルガム化亜鉛は沈析しなかつた。ゲル化
混合物の密度は、慣用増粘剤を用いた類似の組成
の混合物のそれよりも低かつた。
放電の際に、この電池は、慣用のカルボキシメ
チルセルロースナトリウム塩のような増粘剤を用
いて作つた電池と類似の電気的性質を示した。意
外にも、この電池は約15%高い放電容量を示し
た。
この電池は室温および0℃、45℃および75℃の
温度で1〜3ケ月保存したときに、本例のゲル化
剤を用いない先行技術の電池よりもはるかに少な
い水素ガスを発生したことが明らかであつた。
実例例 5 実施例4のようにして乾燥混合物を作つた。
500Kgのアマルガム化亜鉛(93%Zn、7%Hg)
と40Kgの鹸化澱粉ポリアクリロニトリルグラフト
共重合体を混合した。次いで実施例4のようにし
て電池を作つた。
この電池は、実施例1で作つたゲルと類似であ
り同様な性質を有する上記ゲルを含んでいたが、
実施例4で用いた電解液の同容積をゲル化するの
に一層多くのゲル化剤を必要とした。放電の際
に、この電池は実施例4と電池と類似の電気的性
質を示した。
実施例 6 実施例1および4に記載の各操作によつて電池
を作つたが、糊化澱粉主鎖にグラフトされた側鎖
としてそれぞれメチルメタクリレート、アクリル
アミド、アクリル酸、N−ビニル−2−ピロリド
ン、アルギン酸、およびグルコン酸を有するゲル
化剤を用いた。グラフト化合成は前記ウイーバー
等の米国特許明細書に記載のようにして行つた。
側鎖は周知の方法でイオン化させた。これらの電
池を実施例1と同様に試験したところ、実質的に
実施例1と類似の効果を有することが判つた。
実施例 7 実施例1および4に記載の各操作を用いて電池
を作つたが、澱粉主鎖に対してグラフトされた側
鎖としてメチルメタクリレート、アクリルアミ
ド、アクリル酸、N−ビニル−2−ピロリドン、
アルギン酸、およびグルコン酸をそれぞれ有する
ゲル化剤を用いた。グラフト化反応は公知の方法
で行つた。これらのグラフト化澱粉は慣用的にイ
オン化させた。これらの電池を実施例1のように
試験したところ、先行技術電池と比較して著しく
向上した放電容量を有することが判明した。
実施例 8 実施例1および4に記載の各操作によつて電池
を作つたが、粉末アノード金属としてそれぞれア
ルミニウム、カドミウム、カルシウム、銅、鉛、
インジウム、鉄、マグネシウムならびにこれらの
アマルガム類を用いた。これらの電池を同様に試
験したところ、本発明に好ましいゲル剤なしで同
じアノード金属類を用いた作つた電池と同等、あ
るいはよりすぐれた放電特性を有することが判明
した。
実施例 9 実施例1、4および7に記載の各操作によつて
電池を作つたが、カソード中の二酸化マンガンの
代りに約91gの酸化銀を用いた。これらの電池を
同様に試験したところ、本発明に好ましいゲル化
剤なしでアノード金属類を用いて作つた同様な電
池と同等ないしすぐれた放電特性を有することが
判明した。
実施例 10 実施例1、4および7に記載の各操作によつて
電池を作つたが、カソード中の二酸化マンガンの
代りに約129gの酸化水銀を用いた。これらの電
池を同様に試験したところ、本発明のゲル化剤な
しで金属アノードを用いて作つた電池と同等ない
しすぐれた放電特性を有することが判明した。
上記の各実施例は例示のために述べたものであ
り、本発明はこれに限定されるものではなく、本
発明の精神から逸脱することなく種々の改変が可
能である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アノード、水性アルカリ電解液、セパレータ
    ーおよびカソードからなる化学電池において、ア
    ノードは粉末金属、水性アルカリ電解液およびこ
    れらをゲル化しうる薬剤の緊密ゲル化混合物より
    なり、かつ該薬剤は水溶性側鎖をグラフト結合し
    て有する不水溶性含水炭素主鎖からなり水吸収性
    であることを特徴とする化学電池。 2 該側鎖は、アクリロニトリル、アクリルアミ
    ド、アクリル酸、メチルメタクリレート、アクリ
    ル酸エステル、酢酸ビニル、N−ビニル−2−ピ
    ロリドン、アルギン酸塩類、クルコン酸およびこ
    れらの混合したものからなる群より選択されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電
    池。 3 該側鎖はアクリロニトリルからなることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載の電池。 4 該側鎖はイオン化処理されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1〜3項のいずれかに記
    載の電池。 5 該含水炭素は澱粉よりなることを特徴とする
    特許請求の範囲第1〜4項のいずれかに記載の電
    池。 6 該薬剤は、水溶性側鎖をグラフト結合して有
    する糊化澱粉主鎖からなる水性アルカリ鹸化物質
    であつて糊化澱粉と鹸化側鎖とを約1:1ないし
    1:9のモル比で含むものの不水溶性塩をさらに
    含むことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の電池。
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