JPH0427673B2 - - Google Patents
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- JPH0427673B2 JPH0427673B2 JP58218759A JP21875983A JPH0427673B2 JP H0427673 B2 JPH0427673 B2 JP H0427673B2 JP 58218759 A JP58218759 A JP 58218759A JP 21875983 A JP21875983 A JP 21875983A JP H0427673 B2 JPH0427673 B2 JP H0427673B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M4/00—Electrodes
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Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、特定のアセチレンブラツクを用い、
マンガン乾電池における合剤のアセチレンブラツ
クと二酸化マンガンとの比率を調整し、二酸化マ
ンガンの利用率を高め、乾電池の放電性能と保存
安定性を高めるなど総合的電池特性を改良したマ
ンガン乾電池に関する。 〔従来の技術〕 マンガン乾電池に充填する合剤はアセチレンブ
ラツクと二酸化マンガンと酸化亜鉛及び電解液を
含み、電解液は通常、水、塩化亜鉛、塩化アンモ
ニウム及び昇汞を含有する。アセチレンブラツク
はストラクチヤーが発達し、その見掛け比重が小
さく、その空〓は多数の電解液を保持できるた
め、合剤内部へのイオンの伝達をよくし、そのた
め、合剤内部にわたつて均等な減極反応を行わせ
ることができる。 〔発明が解決しようとする課題〕 乾電池用アセチレンブラツクとしては、JIS Ｋ
−1469に規定するアセチレンブラツクが使用され
ているが、このアセチレンブラツクの塩酸吸液量
は14.0〜16.0ml／５ｇであるため、乾電池に充填
するアセチレンブラツク、二酸化マンガン及び電
解液を含む合剤の量は多く、特に高価な二酸化マ
ンガンの利用率が低かつた。 本発明は二酸化マンガンの利用率を高めて合剤
量を減少させ、優れた電池性能を有し、且つ省資
源、コストの低減を可能とするマンガン乾電池を
提供することを目的とする。 〔課題解決の手段〕 本発明の塩酸吸液量の高いアセチレンブラツク
は、特開昭59−15454号公報に記載する方法で製
造することができる。塩酸吸液量は５ｇ当たり17
ml以上、好ましくは18ml以上である。このように
して得られたアセチレンブラツクはJIS Ｋ−1469
に規定する電気抵抗0.21〜0.25Ωcmを示し、比表
面積は50.4〜202m2／ｇであり、粉末の場合は、
その嵩比重が0.01〜0.05ｇ／cm3の範囲にある。ま
た、プレス度に応じてその嵩比重の変化するもの
が得られる。 このようなアセチレンブラツクをマンガン乾電
池に使用してアセチレンブラツク、二酸化マンガ
ン重量比を適正に調節すると、電解液の保持量が
多くなるばかりでなく、保存安定性が向上し、マ
ンガンの起電力を充分に取出すことができる。 本発明のアセチレンブラツクの具体的な使用に
当たつては、二酸化マンガン、酸化亜鉛と共に、
先ずＶ型ミキサーなどの混合機で混合する。 合剤の配合割合については、アセチレンブラツ
クと二酸化マンガンの和に対し、アセチレンブラ
ツク11.92〜16.24重量％が好ましい。 乾電池の製造に当たつては特に限定はないが、
例えば、二酸化マンガン、アセチレンブラツク及
び酸化亜鉛からなる混合物に、塩化亜鉛、塩化ア
ンモニウム、昇汞を含む電解液を加えて得た合剤
を乾電池用亜鉛容器を用い、澱粉液を塗布したペ
ーパーラインドを挿入し、その中に合剤を充填、
成形する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、二酸化マンガンの使用量を従
来の10〜20％に減少させても放電容量が低下する
ことなく、乾電池の保存安定性も向上する。した
がつて、二酸化マンガンの利用率、総合的電池特
性を向上させることができる。 〔実施例〕 製造例 １ 垂直型分解炉の頂部に螺旋角25°の案内羽根を
有する供給ノズルを設け、このノズルより、上記
分解炉にアセチレンガスを供給すると同時に、そ
のアセチレン流を加速する方向に53容量％の水素
ガスを吹き込み、2000〜2100℃の温度で熱分解
し、塩酸吸液量18.9ml／５ｇのアセチレンブラツ
クを得、その物性を第１表に示した。 製造例 ２ 製造例１と同一の分解炉を用い、アセチレンガ
ス64容量％を供給すると同時に、水素ガス36容量
％を吹き込み、2300〜2400℃の温度で熱分解し、
塩酸吸液量17.2ml／５ｇのアセチレンブラツクを
得た。その物性を第１表に示した。 製造例 ３ 製造例１と同様の分解炉を用い、ノズルを２重
構造とし、中心部からアセチレンガス50容量％
を、外管から空気50容量％を供給し、2400℃で熱
分解し、塩酸吸液量22.3ml／５ｇのアセチレンブ
ラツクを得、その物性を第１表に示した。 製造例 ４ 製造例３と同一のノズル構造の分解炉を用い、
中心部からアセチレンガス54容量％を、外管から
酸素ガス14容量％と水蒸気32容量％との混合ガス
を供給し、1600℃で熱分解し、塩酸吸液量24ml／
５ｇのアセチレンブラツクを得た。その物性を第
１表に示した。 比較製造例 １ 製造例１と同様の分解炉を用い、供給ノズルか
らアセチレン40容量％、水素ガス60容量％の混合
ガスを吹き込み、温度1700℃で熱分解し、塩酸吸
液量12.5ml／５ｇのアセチレンブラツクを得た。
その物性を第１表に示した。 比較製造例 ２ 製造例３と同一のノズル構造の分解炉を用い、
中心部からアセチレンガス45容量％を、外管から
酸素ガス21容量％と水蒸気34容量％との混合ガス
を供給し、1800℃で熱分解し、塩酸吸液量26.4
ml／５ｇのアセチレンブラツクを得た。その物性
を第１表に示した。 比較製造例 ３ ライオンアクゾ(株)製導電性カーボンブラツク
（ケツチエンEC）を嵩比重が0.07ｇ／cm3以下にな
るようにパルペライザーを用いて粉砕した。 実施例 １ 前記各製造例で得たアセチレンブラツクと二酸
化マンガン（三井金属(株)製、電解マンガンTAB、
MnO291重量％）の比率をほぼ16：84とした。こ
れに酸化亜鉛（石津製薬(株)製、特級試薬）２重量
部を加えた。電解液として、塩化亜鉛（石津製薬
(株)製、特級試薬）28重量部、塩化アンモニウム
（石津製薬(株)製、特級試薬）２重量部、塩化第２
水銀（石津製薬(株)製、特級試薬）0.06重量部とか
らなる溶液を用いた。合剤の電解液量は容積30.5
cm3のUM−１型乾電池用亜鉛罐に合剤を入れ、重
量40Kgの荷重を加えたとき、電解液が浸す出す程
度の量に調整した。 このような電解液量を保持する合剤を、澱粉糊
40ｇ／m2を塗布したペーパーラインドを挿入した
UM−１型亜鉛罐に充填し、上部から40〜44Kgの
錘を載置してプレス成形し、乾電池用の炭素棒を
挿入し、上部をシールして供試用の乾電池を作成
した。 この乾電池の放電時間を測定するために、抵抗
４Ωで連続放電を0.85Vまで行つた。又、間歇放
電の場合は、抵抗２Ωで１日４時間以上の間隔で
２回放電し、0.9Vまで測定した。又、開路電圧、
短絡電流を併せて測定し、４Ω連続放電結果から
二酸化マンガンの利用効率を算出した。 なお、比較のため従来のアセチレンブラツク
（塩酸吸液量15.5ml／５ｇ）を用いたものについ
ても同様の試験を行い、その結果を第２表に示し
た。 （注） (1) 開路電圧は低抵抗メーター（タケダ理研(株)
製、TR−6856）を用いて測定した。 (2) 短絡電流は直流電流計（横河電気(株)製、商品
明「TYPE 2011 CLASS 0.5」を用いて測定
した。 (3) 二酸化マンガン利用率は次の式によつた。 MnO2の利用率＝実際に使われた量／理論容量（Ａ・
hr）×100 ここで、実際に使われた量は、４Ω連続放電
をした場合の開路電圧を縦軸に、放電時間を横
軸にとり、0.85Vになるまでの第１象限の面積
で割つたものである。 理論容量は次式によつて求めた。 理論容量＝Ｆ／Me×3600×Ｗ ＝0.308×充填したMnO2の実質的ｇ数 ＝0.308×MnO2の純度×MnO2のｇ数 ただし、Ｆ＝フアラデー定数 Me＝MnO2の分子量 Ｗ＝充填したMnO2の実質的ｇ数 実施例 ２ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ13：87の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第３表に示した。 実施例 ３ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ14：86の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第４表に示した。 比較例 １ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ10：90の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第５表に示した。 比較例 ２ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ17：83の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第６表に示した。 比較例１及び比較例２から明らかなように、ア
セチレンブラツクのアセチレンブラツクと二酸化
マンガンの和に対する比が10重量％程度以下であ
ると、望ましい二酸化マンガン利用率が得られ
ず、17重量％程度以上であると、マンガン利用率
は良好であるが、マンガン充填量が少なすぎるた
めに従来品に比して放電性能が劣る。 比較例 ３ 使用するアセチレンブラツクの比表面積の影響
を明らかにするため、アセチレンブラツクと二酸
化マンガンとの比がほぼ13：87の合剤を用いた他
は実施例１と同様にしてマンガン乾電池を作成
し、その性能、特に劣化特性を測定して第７表に
示した。 なお、劣化特性は45℃の雰囲気中に放置して３
ケ月後の性能を測定した。 第７表から明らかなように比表面積が小さいと
吸収性能が低いので、本発明において規定する範
囲のアセチレンブラツク、二酸化マンガン比では
充分な電池性能が得られない。また、比表面積が
大きいと初期特性は良好であるが、劣化が著しい
という欠点を有する。
マンガン乾電池における合剤のアセチレンブラツ
クと二酸化マンガンとの比率を調整し、二酸化マ
ンガンの利用率を高め、乾電池の放電性能と保存
安定性を高めるなど総合的電池特性を改良したマ
ンガン乾電池に関する。 〔従来の技術〕 マンガン乾電池に充填する合剤はアセチレンブ
ラツクと二酸化マンガンと酸化亜鉛及び電解液を
含み、電解液は通常、水、塩化亜鉛、塩化アンモ
ニウム及び昇汞を含有する。アセチレンブラツク
はストラクチヤーが発達し、その見掛け比重が小
さく、その空〓は多数の電解液を保持できるた
め、合剤内部へのイオンの伝達をよくし、そのた
め、合剤内部にわたつて均等な減極反応を行わせ
ることができる。 〔発明が解決しようとする課題〕 乾電池用アセチレンブラツクとしては、JIS Ｋ
−1469に規定するアセチレンブラツクが使用され
ているが、このアセチレンブラツクの塩酸吸液量
は14.0〜16.0ml／５ｇであるため、乾電池に充填
するアセチレンブラツク、二酸化マンガン及び電
解液を含む合剤の量は多く、特に高価な二酸化マ
ンガンの利用率が低かつた。 本発明は二酸化マンガンの利用率を高めて合剤
量を減少させ、優れた電池性能を有し、且つ省資
源、コストの低減を可能とするマンガン乾電池を
提供することを目的とする。 〔課題解決の手段〕 本発明の塩酸吸液量の高いアセチレンブラツク
は、特開昭59−15454号公報に記載する方法で製
造することができる。塩酸吸液量は５ｇ当たり17
ml以上、好ましくは18ml以上である。このように
して得られたアセチレンブラツクはJIS Ｋ−1469
に規定する電気抵抗0.21〜0.25Ωcmを示し、比表
面積は50.4〜202m2／ｇであり、粉末の場合は、
その嵩比重が0.01〜0.05ｇ／cm3の範囲にある。ま
た、プレス度に応じてその嵩比重の変化するもの
が得られる。 このようなアセチレンブラツクをマンガン乾電
池に使用してアセチレンブラツク、二酸化マンガ
ン重量比を適正に調節すると、電解液の保持量が
多くなるばかりでなく、保存安定性が向上し、マ
ンガンの起電力を充分に取出すことができる。 本発明のアセチレンブラツクの具体的な使用に
当たつては、二酸化マンガン、酸化亜鉛と共に、
先ずＶ型ミキサーなどの混合機で混合する。 合剤の配合割合については、アセチレンブラツ
クと二酸化マンガンの和に対し、アセチレンブラ
ツク11.92〜16.24重量％が好ましい。 乾電池の製造に当たつては特に限定はないが、
例えば、二酸化マンガン、アセチレンブラツク及
び酸化亜鉛からなる混合物に、塩化亜鉛、塩化ア
ンモニウム、昇汞を含む電解液を加えて得た合剤
を乾電池用亜鉛容器を用い、澱粉液を塗布したペ
ーパーラインドを挿入し、その中に合剤を充填、
成形する。 〔発明の効果〕 本発明によれば、二酸化マンガンの使用量を従
来の10〜20％に減少させても放電容量が低下する
ことなく、乾電池の保存安定性も向上する。した
がつて、二酸化マンガンの利用率、総合的電池特
性を向上させることができる。 〔実施例〕 製造例 １ 垂直型分解炉の頂部に螺旋角25°の案内羽根を
有する供給ノズルを設け、このノズルより、上記
分解炉にアセチレンガスを供給すると同時に、そ
のアセチレン流を加速する方向に53容量％の水素
ガスを吹き込み、2000〜2100℃の温度で熱分解
し、塩酸吸液量18.9ml／５ｇのアセチレンブラツ
クを得、その物性を第１表に示した。 製造例 ２ 製造例１と同一の分解炉を用い、アセチレンガ
ス64容量％を供給すると同時に、水素ガス36容量
％を吹き込み、2300〜2400℃の温度で熱分解し、
塩酸吸液量17.2ml／５ｇのアセチレンブラツクを
得た。その物性を第１表に示した。 製造例 ３ 製造例１と同様の分解炉を用い、ノズルを２重
構造とし、中心部からアセチレンガス50容量％
を、外管から空気50容量％を供給し、2400℃で熱
分解し、塩酸吸液量22.3ml／５ｇのアセチレンブ
ラツクを得、その物性を第１表に示した。 製造例 ４ 製造例３と同一のノズル構造の分解炉を用い、
中心部からアセチレンガス54容量％を、外管から
酸素ガス14容量％と水蒸気32容量％との混合ガス
を供給し、1600℃で熱分解し、塩酸吸液量24ml／
５ｇのアセチレンブラツクを得た。その物性を第
１表に示した。 比較製造例 １ 製造例１と同様の分解炉を用い、供給ノズルか
らアセチレン40容量％、水素ガス60容量％の混合
ガスを吹き込み、温度1700℃で熱分解し、塩酸吸
液量12.5ml／５ｇのアセチレンブラツクを得た。
その物性を第１表に示した。 比較製造例 ２ 製造例３と同一のノズル構造の分解炉を用い、
中心部からアセチレンガス45容量％を、外管から
酸素ガス21容量％と水蒸気34容量％との混合ガス
を供給し、1800℃で熱分解し、塩酸吸液量26.4
ml／５ｇのアセチレンブラツクを得た。その物性
を第１表に示した。 比較製造例 ３ ライオンアクゾ(株)製導電性カーボンブラツク
（ケツチエンEC）を嵩比重が0.07ｇ／cm3以下にな
るようにパルペライザーを用いて粉砕した。 実施例 １ 前記各製造例で得たアセチレンブラツクと二酸
化マンガン（三井金属(株)製、電解マンガンTAB、
MnO291重量％）の比率をほぼ16：84とした。こ
れに酸化亜鉛（石津製薬(株)製、特級試薬）２重量
部を加えた。電解液として、塩化亜鉛（石津製薬
(株)製、特級試薬）28重量部、塩化アンモニウム
（石津製薬(株)製、特級試薬）２重量部、塩化第２
水銀（石津製薬(株)製、特級試薬）0.06重量部とか
らなる溶液を用いた。合剤の電解液量は容積30.5
cm3のUM−１型乾電池用亜鉛罐に合剤を入れ、重
量40Kgの荷重を加えたとき、電解液が浸す出す程
度の量に調整した。 このような電解液量を保持する合剤を、澱粉糊
40ｇ／m2を塗布したペーパーラインドを挿入した
UM−１型亜鉛罐に充填し、上部から40〜44Kgの
錘を載置してプレス成形し、乾電池用の炭素棒を
挿入し、上部をシールして供試用の乾電池を作成
した。 この乾電池の放電時間を測定するために、抵抗
４Ωで連続放電を0.85Vまで行つた。又、間歇放
電の場合は、抵抗２Ωで１日４時間以上の間隔で
２回放電し、0.9Vまで測定した。又、開路電圧、
短絡電流を併せて測定し、４Ω連続放電結果から
二酸化マンガンの利用効率を算出した。 なお、比較のため従来のアセチレンブラツク
（塩酸吸液量15.5ml／５ｇ）を用いたものについ
ても同様の試験を行い、その結果を第２表に示し
た。 （注） (1) 開路電圧は低抵抗メーター（タケダ理研(株)
製、TR−6856）を用いて測定した。 (2) 短絡電流は直流電流計（横河電気(株)製、商品
明「TYPE 2011 CLASS 0.5」を用いて測定
した。 (3) 二酸化マンガン利用率は次の式によつた。 MnO2の利用率＝実際に使われた量／理論容量（Ａ・
hr）×100 ここで、実際に使われた量は、４Ω連続放電
をした場合の開路電圧を縦軸に、放電時間を横
軸にとり、0.85Vになるまでの第１象限の面積
で割つたものである。 理論容量は次式によつて求めた。 理論容量＝Ｆ／Me×3600×Ｗ ＝0.308×充填したMnO2の実質的ｇ数 ＝0.308×MnO2の純度×MnO2のｇ数 ただし、Ｆ＝フアラデー定数 Me＝MnO2の分子量 Ｗ＝充填したMnO2の実質的ｇ数 実施例 ２ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ13：87の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第３表に示した。 実施例 ３ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ14：86の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第４表に示した。 比較例 １ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ10：90の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第５表に示した。 比較例 ２ アセチレンブラツクと二酸化マンガンとの比が
ほぼ17：83の合剤を用いた他は実施例１と同様に
してマンガン乾電池を作成し、その性能を測定し
て第６表に示した。 比較例１及び比較例２から明らかなように、ア
セチレンブラツクのアセチレンブラツクと二酸化
マンガンの和に対する比が10重量％程度以下であ
ると、望ましい二酸化マンガン利用率が得られ
ず、17重量％程度以上であると、マンガン利用率
は良好であるが、マンガン充填量が少なすぎるた
めに従来品に比して放電性能が劣る。 比較例 ３ 使用するアセチレンブラツクの比表面積の影響
を明らかにするため、アセチレンブラツクと二酸
化マンガンとの比がほぼ13：87の合剤を用いた他
は実施例１と同様にしてマンガン乾電池を作成
し、その性能、特に劣化特性を測定して第７表に
示した。 なお、劣化特性は45℃の雰囲気中に放置して３
ケ月後の性能を測定した。 第７表から明らかなように比表面積が小さいと
吸収性能が低いので、本発明において規定する範
囲のアセチレンブラツク、二酸化マンガン比では
充分な電池性能が得られない。また、比表面積が
大きいと初期特性は良好であるが、劣化が著しい
という欠点を有する。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
Claims (1)
- １ ５ｇ当たりの塩酸吸液量が17ml以上で、比表
面積が50.4〜202m2／ｇであるアセチレンブラツ
クを、アセチレンブラツクと二酸化マンガンの和
に対し11.92〜16.24重量％に調整した合剤を亜鉛
罐に充填したことを特徴とするマンガン乾電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58218759A JPS60112251A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | マンガン乾電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58218759A JPS60112251A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | マンガン乾電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60112251A JPS60112251A (ja) | 1985-06-18 |
| JPH0427673B2 true JPH0427673B2 (ja) | 1992-05-12 |
Family
ID=16724954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58218759A Granted JPS60112251A (ja) | 1983-11-22 | 1983-11-22 | マンガン乾電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60112251A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01144565A (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-06 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | 乾電池 |
| JP4726205B2 (ja) | 2005-06-14 | 2011-07-20 | 田中電子工業株式会社 | 高い初期接合性、高い接合信頼性、圧着ボールの高い真円性、高い直進性および高い耐樹脂流れ性を有するボンディングワイヤ用金合金線 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50110034A (ja) * | 1974-02-08 | 1975-08-29 | ||
| JPS53110992A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-28 | Ugine Kuhlmann | Acetylene black having high electric conductivity and high absorbing power and method of making same |
| JPS5682576A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-06 | Hitachi Maxell Ltd | Dry cell |
| JPS585968A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-13 | ソシエツト・レ・ピレ・ウオンデ・ソシエテ・アノニム | 二酸化マンガン乾電池 |
-
1983
- 1983-11-22 JP JP58218759A patent/JPS60112251A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50110034A (ja) * | 1974-02-08 | 1975-08-29 | ||
| JPS53110992A (en) * | 1977-03-09 | 1978-09-28 | Ugine Kuhlmann | Acetylene black having high electric conductivity and high absorbing power and method of making same |
| JPS5682576A (en) * | 1979-12-06 | 1981-07-06 | Hitachi Maxell Ltd | Dry cell |
| JPS585968A (ja) * | 1981-06-26 | 1983-01-13 | ソシエツト・レ・ピレ・ウオンデ・ソシエテ・アノニム | 二酸化マンガン乾電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60112251A (ja) | 1985-06-18 |
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