JPH0393157A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
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- JPH0393157A JPH0393157A JP22853689A JP22853689A JPH0393157A JP H0393157 A JPH0393157 A JP H0393157A JP 22853689 A JP22853689 A JP 22853689A JP 22853689 A JP22853689 A JP 22853689A JP H0393157 A JPH0393157 A JP H0393157A
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Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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。
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ゲル状負極を使用するアルカリ電池において
、ゲル状負極のゲル化剤の改良に関するものである。
、ゲル状負極のゲル化剤の改良に関するものである。
従来の技術
アルカリ電池に用いられるゲル状負極のゲル化荊は、通
常以下の条件を具備しなければならない。
常以下の条件を具備しなければならない。
（１） アルカリ電解液に対して安定であること。
■ アルカリ電解液中でゲル状態を呈し、負極活物質を
分散したとき、分散状態を充分保持し得ること。
分散したとき、分散状態を充分保持し得ること。
（３） ゲル状負極状態で曳糸性の少ないこと。
これらのことから、従来、アルカリ電池のゲル状負極剤
のゲル化剤として、カルポキシメチルセルロース（以下
ＣＭＣと称す）やポリアクリル酸ナトリウム，天然ガム
等が用いられている。
のゲル化剤として、カルポキシメチルセルロース（以下
ＣＭＣと称す）やポリアクリル酸ナトリウム，天然ガム
等が用いられている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、ゲル化剤としてＣＭＣを用い、そのゲル
中に亜鉛粉末を分散させた場合初期においでは、良好な
ゲル状態を保持しているが時間の経過とともにＣＭＣが
離漿し、ゲル状負極状態を保持し得なく、放電性能が低
下する。また、アルカリ電解液中でのＣＭＣの分解に伴
い、電池の開路電圧が著しく低下する。
中に亜鉛粉末を分散させた場合初期においでは、良好な
ゲル状態を保持しているが時間の経過とともにＣＭＣが
離漿し、ゲル状負極状態を保持し得なく、放電性能が低
下する。また、アルカリ電解液中でのＣＭＣの分解に伴
い、電池の開路電圧が著しく低下する。
一方、ポリアクリル酸ナトリウムや天然ガムは、アルカ
リ電解液に対して比較的安定であり、長時間にわたり、
良好な負極亜鉛粉末の分散状態を保持することができ、
電池に弱い衝撃を加えても影響を受けない。
リ電解液に対して比較的安定であり、長時間にわたり、
良好な負極亜鉛粉末の分散状態を保持することができ、
電池に弱い衝撃を加えても影響を受けない。
しかし、これらのゲル化剤は、電池に落下などの強い衝
撃が加わると、負極亜鉛粉末が流動し、元の状態に復帰
しないため、ゲル状電解液中に分散している亜鉛粒子同
志の接触、あるいは亜鉛粒子と負極集電体との間の接触
不良を生じ、集電効果が不完全、あるいは不安定となり
やすい。本発明は、このような集電効果の不完全あるい
は不安定さを解決することを目的とする。
撃が加わると、負極亜鉛粉末が流動し、元の状態に復帰
しないため、ゲル状電解液中に分散している亜鉛粒子同
志の接触、あるいは亜鉛粒子と負極集電体との間の接触
不良を生じ、集電効果が不完全、あるいは不安定となり
やすい。本発明は、このような集電効果の不完全あるい
は不安定さを解決することを目的とする。
課題を解決するための手段
この目的を達成するために本発明は、アルカリ電池のゲ
ル化剤として、スターチ・ポリアクリレートからなる高
吸水性樹脂を用いたものである。
ル化剤として、スターチ・ポリアクリレートからなる高
吸水性樹脂を用いたものである。
そして、好ましくは高吸水性樹脂を、ゲル状電解液に対
する濃度が０．５〜５．０重量％の割合で用いるもので
ある。その濃度が０．５重量％を下回ると、ゲル状負極
において、負極亜鉛粉末を保持できず、また逆に、５．
０重量％を越えて用いると、粘度が高くなり曳糸現象を
呈して、生産において著しい支障をきたすので、上記の
範囲内の濃度とするとよい。
する濃度が０．５〜５．０重量％の割合で用いるもので
ある。その濃度が０．５重量％を下回ると、ゲル状負極
において、負極亜鉛粉末を保持できず、また逆に、５．
０重量％を越えて用いると、粘度が高くなり曳糸現象を
呈して、生産において著しい支障をきたすので、上記の
範囲内の濃度とするとよい。
作用
ゲル状負極において、ゲル状負極の分散状態の復元力、
ならびに負極亜鉛粉末の分散状態の保持力が強く、強い
衝撃を加えた後も初期の分散状態を復元、保持し得るゲ
ル化剤として、高吸水性樹脂であるスターチ・ポリアク
リレートを用いることによって、電池に落下などの強い
衝撃を加えてもゲル状負極に分散している亜鉛粒子の移
動、凝集を抑制し、例え強い衝撃によってゲル状負極が
移動しても初期のゲル状負極充填状態に復元することで
、ゲル状負極に分散している亜鉛粒子同志の接触、およ
び亜鉛粒子と負極集電体との接触を良好に保ち、強い衝
撃に対しても初期と同等の集電効果を保って電池性能の
安定化を図ることができる。
ならびに負極亜鉛粉末の分散状態の保持力が強く、強い
衝撃を加えた後も初期の分散状態を復元、保持し得るゲ
ル化剤として、高吸水性樹脂であるスターチ・ポリアク
リレートを用いることによって、電池に落下などの強い
衝撃を加えてもゲル状負極に分散している亜鉛粒子の移
動、凝集を抑制し、例え強い衝撃によってゲル状負極が
移動しても初期のゲル状負極充填状態に復元することで
、ゲル状負極に分散している亜鉛粒子同志の接触、およ
び亜鉛粒子と負極集電体との接触を良好に保ち、強い衝
撃に対しても初期と同等の集電効果を保って電池性能の
安定化を図ることができる。
実施例
以下本発明の一実施例について説明する。
第１図は、このゲル状アルカリ電解液を用いた円筒形ア
ルカリ電池の半断面図を示す。正極ケースｌ内に二酸化
マンガンと黒鉛からなる正極合剤２を予め円筒状に戒形
して設置し、その中央にカップ状セパレータ３を挿入し
た後、ゲル状負極４をカップ状セパレータ３内に注入す
る。この後、ガスケット５を一体化した負極集電体６を
ゲル状負極４の中央部に差し込み、素電池を形成する。
ルカリ電池の半断面図を示す。正極ケースｌ内に二酸化
マンガンと黒鉛からなる正極合剤２を予め円筒状に戒形
して設置し、その中央にカップ状セパレータ３を挿入し
た後、ゲル状負極４をカップ状セパレータ３内に注入す
る。この後、ガスケット５を一体化した負極集電体６を
ゲル状負極４の中央部に差し込み、素電池を形成する。
７は正極端子、８は負極端子、９は外装缶、１０は絶縁
チューブである。
チューブである。
上記ゲル状負極は、水酸化カリウムと酸化亜鉛と水から
なるアルカリ電解液とゲル化剤と、負極亜鉛粉末とから
構成されている。このアルカリ電解液に、ゲル化剤とし
て、生産に適したゲル状電解液の粘度が得られる２．５
重量％濃度のスターチ・ポリアクリレートからなる高吸
水性樹脂〈三洋化成工業■製サンウェット〉と、従来か
ら使用されているポリアクリル酸ナトリウムと天然ガム
の併用、負極活物質として、禾化率０．１５重量％の禾
化亜鉛粉末を用いたゲル状負極につき第１図に示す構造
の単３型アルカリ電池を作成し、耐落下衝撃特性試験を
行った。
なるアルカリ電解液とゲル化剤と、負極亜鉛粉末とから
構成されている。このアルカリ電解液に、ゲル化剤とし
て、生産に適したゲル状電解液の粘度が得られる２．５
重量％濃度のスターチ・ポリアクリレートからなる高吸
水性樹脂〈三洋化成工業■製サンウェット〉と、従来か
ら使用されているポリアクリル酸ナトリウムと天然ガム
の併用、負極活物質として、禾化率０．１５重量％の禾
化亜鉛粉末を用いたゲル状負極につき第１図に示す構造
の単３型アルカリ電池を作成し、耐落下衝撃特性試験を
行った。
表１は、１．０２ｍの高さから電池を落下させた後、短
絡電流を測定する操作を５回繰り返した時の短絡電流を
落下前の短絡電流を１００として、変化の度合いを百分
率で示したものである。
絡電流を測定する操作を５回繰り返した時の短絡電流を
落下前の短絡電流を１００として、変化の度合いを百分
率で示したものである。
表１
この表１が示すように、従来処方のゲル状負極を用いた
電池の落下衝撃を受けた後の短絡電流は、落下前の短絡
電流に比べ大きく低下し、電流の立ち上がりが遅くなり
、中には、殆ど短絡電流が流れなくなるものも見られた
。一方、２．５重量％のサンウエットをゲル化剤として
用いた本発明では、短絡電流の低下が少なく、電−流の
立ち上がりも初期の状態をほぼ維持しており、安定した
短絡電流が得られた。
電池の落下衝撃を受けた後の短絡電流は、落下前の短絡
電流に比べ大きく低下し、電流の立ち上がりが遅くなり
、中には、殆ど短絡電流が流れなくなるものも見られた
。一方、２．５重量％のサンウエットをゲル化剤として
用いた本発明では、短絡電流の低下が少なく、電−流の
立ち上がりも初期の状態をほぼ維持しており、安定した
短絡電流が得られた。
これらの原因は、ゲル化剤としてサンウェットを用いた
ものは、従来のゲル化剤のものに比べ、電池に落下衝撃
を加えた後の負極亜鉛粉末の分散状態の保持力と、ゲル
化負極の初期充填状態への復元力が優れているため、ゲ
ル状電解液中に分散している亜鉛粒子の移動、および落
下衝撃によるゲル状負極の偏在を抑制することによって
、亜鉛粒子同志の接触、および亜鉛粒子と負極集電体の
接触を良好に保つことができ、落下衝撃に対して影響を
受けに＜＜、安定した短絡電流が得られるものと推測さ
れる。
ものは、従来のゲル化剤のものに比べ、電池に落下衝撃
を加えた後の負極亜鉛粉末の分散状態の保持力と、ゲル
化負極の初期充填状態への復元力が優れているため、ゲ
ル状電解液中に分散している亜鉛粒子の移動、および落
下衝撃によるゲル状負極の偏在を抑制することによって
、亜鉛粒子同志の接触、および亜鉛粒子と負極集電体の
接触を良好に保つことができ、落下衝撃に対して影響を
受けに＜＜、安定した短絡電流が得られるものと推測さ
れる。
なお、ゲル化剤であるサンウェットの濃度が０．５重量
％を下回ると、ゲル状負極において、分散した負極亜鉛
粒子を保持できず、電池性能の低下がみられ、５．０重
量％を越えて用いると粘度が高くなり、生産性において
著しい支障をきたすのでゲル状電解液におけるゲル化剤
濃度は０．５〜５．０重量％の割合で用いられることが
望ましい。
％を下回ると、ゲル状負極において、分散した負極亜鉛
粒子を保持できず、電池性能の低下がみられ、５．０重
量％を越えて用いると粘度が高くなり、生産性において
著しい支障をきたすのでゲル状電解液におけるゲル化剤
濃度は０．５〜５．０重量％の割合で用いられることが
望ましい。
以上のように、本実施例によれば、アルカリ電池のゲル
状負極にゲル化剤として、スターチ・ポリアクリレート
からなる高吸水性樹脂をゲル状電解液に対する濃度が０
．５〜５．０重量％の割合で用いることにより、耐落下
衝撃特性に優れたアルカリ電池を提供することができる
。
状負極にゲル化剤として、スターチ・ポリアクリレート
からなる高吸水性樹脂をゲル状電解液に対する濃度が０
．５〜５．０重量％の割合で用いることにより、耐落下
衝撃特性に優れたアルカリ電池を提供することができる
。
発明の効果
以上のように、本発明は、アルカリ電池に用いられるゲ
ル状負極のゲル化剤として、スターチ・ポリアクリレー
トからなる高吸水性樹脂を用いることにより、落下，震
動などの強い衝撃に対し安定した電池性能を有するアル
カリ電池をもたらすものである。
ル状負極のゲル化剤として、スターチ・ポリアクリレー
トからなる高吸水性樹脂を用いることにより、落下，震
動などの強い衝撃に対し安定した電池性能を有するアル
カリ電池をもたらすものである。
第１図は本発明の実施例における円筒型アルカリ電池の
半断面図である。 １・・・・・・正極ケース、２・・・・・・正極合剤、
３・・・・・・セパレータ、４・・・・・・ゲル状負極
、５・・・・・・ガスケット、６・・・・・・負極集電
体、７・・・・・・正極端子、８・・・・・・負極端子
、 ９・・・・・・外装缶、 １ Ｏ・・・・・・絶縁チュー ブ。
半断面図である。 １・・・・・・正極ケース、２・・・・・・正極合剤、
３・・・・・・セパレータ、４・・・・・・ゲル状負極
、５・・・・・・ガスケット、６・・・・・・負極集電
体、７・・・・・・正極端子、８・・・・・・負極端子
、 ９・・・・・・外装缶、 １ Ｏ・・・・・・絶縁チュー ブ。
Claims (2)
- （１）アルカリ電解液とゲル化剤と負極亜鉛粉末を主と
したゲル状負極において、ゲル化剤として、スターチ・
ポリアクリレートからなる高吸水性樹脂を用いたことを
特徴とするアルカリ電池。 - （２）高吸水性樹脂のゲル状電解液に対する濃度が、０
．５〜５．０重量％であることを特徴とする特許請求の
範囲第１項に記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22853689A JP2867458B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22853689A JP2867458B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0393157A true JPH0393157A (ja) | 1991-04-18 |
| JP2867458B2 JP2867458B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=16877939
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22853689A Expired - Fee Related JP2867458B2 (ja) | 1989-09-04 | 1989-09-04 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2867458B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013170289A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電解エッチング治具及び電解エッチング方法 |
-
1989
- 1989-09-04 JP JP22853689A patent/JP2867458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013170289A (ja) * | 2012-02-20 | 2013-09-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 電解エッチング治具及び電解エッチング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2867458B2 (ja) | 1999-03-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |