JPH05225988A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPH05225988A JPH05225988A JP7509192A JP7509192A JPH05225988A JP H05225988 A JPH05225988 A JP H05225988A JP 7509192 A JP7509192 A JP 7509192A JP 7509192 A JP7509192 A JP 7509192A JP H05225988 A JPH05225988 A JP H05225988A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- particles
- negative electrode
- zinc
- gel
- active material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はゲル状負極活物質の吐出しポンプが
電池組立中に停止してしまう問題を解決するためになさ
れたものであり、亜鉛粒同士の滑りを改善し、流動性を
良好にし、充填作業の効率を高めるためになされたもの
である。 【構成】 本発明はアルカリ電解液と粒状亜鉛と増粘剤
との混合物に、ガラス、プラスチック、セラミックのよ
うなアルカリ電解液と粒状亜鉛とに対して、不活性な粒
子を、添加混合したゲル状負極活物質を用いることを特
徴とするアルカリ電池である。
電池組立中に停止してしまう問題を解決するためになさ
れたものであり、亜鉛粒同士の滑りを改善し、流動性を
良好にし、充填作業の効率を高めるためになされたもの
である。 【構成】 本発明はアルカリ電解液と粒状亜鉛と増粘剤
との混合物に、ガラス、プラスチック、セラミックのよ
うなアルカリ電解液と粒状亜鉛とに対して、不活性な粒
子を、添加混合したゲル状負極活物質を用いることを特
徴とするアルカリ電池である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池のゲル状負
極活物質の充填方法の改善に関するものである。
極活物質の充填方法の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、粒状亜鉛をゲル状負極活物質とし
て用いるアルカリ電池例えば、アルカリマンガン電池、
水銀電池、酸化銀電池、空気電池等においては、アルカ
リ電解液と粒状汞化亜鉛と増粘剤とを、適宜混合して使
用していた。一般的には、アルカリマンガン電池では、
アルカリ電解液／粒状汞化亜鉛の比率が、重量比でほ
ぼ、５０／５０であり、水銀電池、酸化銀電池、空気亜
鉛電池では、５０／５０から３０／７０の範囲で使用さ
れている。
て用いるアルカリ電池例えば、アルカリマンガン電池、
水銀電池、酸化銀電池、空気電池等においては、アルカ
リ電解液と粒状汞化亜鉛と増粘剤とを、適宜混合して使
用していた。一般的には、アルカリマンガン電池では、
アルカリ電解液／粒状汞化亜鉛の比率が、重量比でほ
ぼ、５０／５０であり、水銀電池、酸化銀電池、空気亜
鉛電池では、５０／５０から３０／７０の範囲で使用さ
れている。
【０００３】近年、電池の電気容量を増大させる動きの
なかで、アルカリ電解液／粒状汞化亜鉛の比率が、より
粒状汞化亜鉛の多いものになってきた。アルカリ電解液
／粒状汞化亜鉛の比率で、粒状汞化亜鉛を多くしていく
と、ゲル状負極活物質の流動性が低下し、組立工程にお
いて、ポンプを利用してのゲル状負極活物質を充填する
作業が非常に困難になる。
なかで、アルカリ電解液／粒状汞化亜鉛の比率が、より
粒状汞化亜鉛の多いものになってきた。アルカリ電解液
／粒状汞化亜鉛の比率で、粒状汞化亜鉛を多くしていく
と、ゲル状負極活物質の流動性が低下し、組立工程にお
いて、ポンプを利用してのゲル状負極活物質を充填する
作業が非常に困難になる。
【０００４】また近年、環境保護の面から、アルカリ電
池に使用される水銀量を減らそうとする試みのながで、
粒状汞化亜鉛においてもアマルガムしている水銀量を減
らしてきた。粒状汞化亜鉛のアマルガムしている銀量を
減らした場合、放電反応によって、粒状亜鉛の粒径が小
さくなると電気的導通が遮断され、放電反応に寄与しな
い粒状亜鉛が残り、亜鉛の利用率が低下する。
池に使用される水銀量を減らそうとする試みのながで、
粒状汞化亜鉛においてもアマルガムしている水銀量を減
らしてきた。粒状汞化亜鉛のアマルガムしている銀量を
減らした場合、放電反応によって、粒状亜鉛の粒径が小
さくなると電気的導通が遮断され、放電反応に寄与しな
い粒状亜鉛が残り、亜鉛の利用率が低下する。
【０００５】この対策として、粒状亜鉛の形状を細長く
して、電気的導通の接点の数を増やす必要があるが、こ
のように細長くした粒状亜鉛は、粒同士の絡み付が強
く、ゲル状負極活物質として調整した場合、流動性がよ
り低下し、組立工程において、ポンプを利用してゲル状
負極活物質を充填する作業が、非常に困難となる。
して、電気的導通の接点の数を増やす必要があるが、こ
のように細長くした粒状亜鉛は、粒同士の絡み付が強
く、ゲル状負極活物質として調整した場合、流動性がよ
り低下し、組立工程において、ポンプを利用してゲル状
負極活物質を充填する作業が、非常に困難となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】流動性の低下したゲル
状負極活物質をポンプで充填する場合、稼動開始後はし
ばらくポンプの詰まりは発生しないが、徐々に粒状亜鉛
がポンプ内に滞留し始め、１回の充填量が減少し、最終
的にはポンプは動かなくなってしまう。
状負極活物質をポンプで充填する場合、稼動開始後はし
ばらくポンプの詰まりは発生しないが、徐々に粒状亜鉛
がポンプ内に滞留し始め、１回の充填量が減少し、最終
的にはポンプは動かなくなってしまう。
【０００７】本発明は上記問題を解決するために、亜鉛
粒同士の滑りを改善し、ゲル状負極活物質の流動性を良
好にし、充填作業の効率を改善するためになされたもの
である。
粒同士の滑りを改善し、ゲル状負極活物質の流動性を良
好にし、充填作業の効率を改善するためになされたもの
である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はアルカリ電解液
と粒状亜鉛と増粘剤との混合物に、ガラス、プラスチッ
ク、セラミックのようなアルカリ電解液と粒状亜鉛とに
対して不活性な粒子を添加混合したゲル状負極活物質を
用いることを特徴とするアルカリ電池である。粒状亜鉛
は微量に水銀汞化されているか、または全く無汞化であ
ってもよい。
と粒状亜鉛と増粘剤との混合物に、ガラス、プラスチッ
ク、セラミックのようなアルカリ電解液と粒状亜鉛とに
対して不活性な粒子を添加混合したゲル状負極活物質を
用いることを特徴とするアルカリ電池である。粒状亜鉛
は微量に水銀汞化されているか、または全く無汞化であ
ってもよい。
【０００９】
【作用】本発明は粒状亜鉛と粒状亜鉛との間で、滑り剤
あるいは崩壊剤の役割をする粒子を存在させることによ
り、粒状亜鉛同士の摩擦抵抗を減らし、ゲル状負極活物
質の流動性を向上させ、組立工程において、充填ポンプ
の詰まりを防止でき、作業性の向上がはかれるものであ
る。
あるいは崩壊剤の役割をする粒子を存在させることによ
り、粒状亜鉛同士の摩擦抵抗を減らし、ゲル状負極活物
質の流動性を向上させ、組立工程において、充填ポンプ
の詰まりを防止でき、作業性の向上がはかれるものであ
る。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例として、Ｒ４４タイプ
（直径１１．６ｍｍ、高さ５．４ｍｍ）のボタン型空気
電池を例にして説明する。図中、１は正極ケースで、底
面に空気孔２が穿設されている。３は空気拡散紙、４は
ポリテトラフルオロエチレンよりなる撥水膜、５は活性
炭と黒鉛と二酸化マンガン及びポリエトラフルオロエチ
レンよりなる正極触媒である。６はセパレータ、７は含
液材である不織布、８は本発明のゲル状負極活物質、９
は封口板、１０はナイロンよりなるガスケット、１１は
未使用時に保存特性を向上させるため、水分、炭酸ガス
等が電池内に入るのを防止するためのシール紙である。
（直径１１．６ｍｍ、高さ５．４ｍｍ）のボタン型空気
電池を例にして説明する。図中、１は正極ケースで、底
面に空気孔２が穿設されている。３は空気拡散紙、４は
ポリテトラフルオロエチレンよりなる撥水膜、５は活性
炭と黒鉛と二酸化マンガン及びポリエトラフルオロエチ
レンよりなる正極触媒である。６はセパレータ、７は含
液材である不織布、８は本発明のゲル状負極活物質、９
は封口板、１０はナイロンよりなるガスケット、１１は
未使用時に保存特性を向上させるため、水分、炭酸ガス
等が電池内に入るのを防止するためのシール紙である。
【００１１】本発明はゲル状負極活物質への添加粒子と
して、ナイロン粒子（粒径１０〜２０μｍ）、ポリエチ
レン粒子（粒径３０〜８０μｍ）、ガラス粒子（粒径５
０〜２００μｍ）、窒化硅素（粒径１００〜４００μ
ｍ）を選び、表１のような配合比率で、各々添加粒子を
混合したゲル状負極活物質４種類と、無添加のものと合
せて５種類を調製した。
して、ナイロン粒子（粒径１０〜２０μｍ）、ポリエチ
レン粒子（粒径３０〜８０μｍ）、ガラス粒子（粒径５
０〜２００μｍ）、窒化硅素（粒径１００〜４００μ
ｍ）を選び、表１のような配合比率で、各々添加粒子を
混合したゲル状負極活物質４種類と、無添加のものと合
せて５種類を調製した。
【００１２】
【表１】
【００１３】ゲル状負極活物質の流動性の評価として、
充填用ポンプで一定量吐出し、１００個の重量を測定
し、重量の平均値、標準偏差（σｎ−１）、連続運転で
きた吐出し回数とを、各添加粒子ごとに比較して、表２
に示した。
充填用ポンプで一定量吐出し、１００個の重量を測定
し、重量の平均値、標準偏差（σｎ−１）、連続運転で
きた吐出し回数とを、各添加粒子ごとに比較して、表２
に示した。
【００１４】
【表２】
【００１５】この表２の結果から、本発明の粒子を添加
したゲル状負極活物質は、吐出し重量のバラツキが小さ
く、添加なしの１／３〜１／４になった。また連続吐出
し回数すなわちポンプの止まるまでの回数も、１０万回
以上となり止まらず、粒子を添加しない場合の回数１０
００回に比較して、大巾に向上できた。これらのデータ
ーから本発明は充分量産に適するものである。
したゲル状負極活物質は、吐出し重量のバラツキが小さ
く、添加なしの１／３〜１／４になった。また連続吐出
し回数すなわちポンプの止まるまでの回数も、１０万回
以上となり止まらず、粒子を添加しない場合の回数１０
００回に比較して、大巾に向上できた。これらのデータ
ーから本発明は充分量産に適するものである。
【００１６】次に、電池の放電特性について検討した。
図１の構造の空気−亜鉛電池に、表１の配合のゲル状負
極活物質を同一重量づつ充填した電池を、表２の添加粒
子ごとに２０個組み立て、温度２０℃−湿度６０％のも
とで、６２０Ωで連続放電し、終止電圧１．１Ｖまでの
持続時間を測定し、その平均値と、バラツキ
（σｎ−１）を表３に示した。
図１の構造の空気−亜鉛電池に、表１の配合のゲル状負
極活物質を同一重量づつ充填した電池を、表２の添加粒
子ごとに２０個組み立て、温度２０℃−湿度６０％のも
とで、６２０Ωで連続放電し、終止電圧１．１Ｖまでの
持続時間を測定し、その平均値と、バラツキ
（σｎ−１）を表３に示した。
【００１７】
【表３】
【００１８】表３のように、本発明は放電特性におい
て、不活性粒子を添加することにより劣化することはな
い。
て、不活性粒子を添加することにより劣化することはな
い。
【００１９】なお、実施例において、空気−亜鉛電池に
ついて説明したが、他のアルカリ電池、例えばアルカリ
マンガン電池、酸化銀電池等の粒状亜鉛をゲル状負極活
物質に用いる電池においても、適宜配合比を変更するこ
とで、同様の効果が得られる。
ついて説明したが、他のアルカリ電池、例えばアルカリ
マンガン電池、酸化銀電池等の粒状亜鉛をゲル状負極活
物質に用いる電池においても、適宜配合比を変更するこ
とで、同様の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、本発明はアルカリ電解液
と粒状亜鉛と増粘剤のゲル状混合物にアルカリ電解液及
び金属亜鉛に対して不活性なガラス、プラスチック、セ
ラミック等の粒子を添加混合したゲル状負極活物質を用
いることにより、ゲル状負極活物質の流動性が改善さ
れ、作業性が大巾に向上できた。
と粒状亜鉛と増粘剤のゲル状混合物にアルカリ電解液及
び金属亜鉛に対して不活性なガラス、プラスチック、セ
ラミック等の粒子を添加混合したゲル状負極活物質を用
いることにより、ゲル状負極活物質の流動性が改善さ
れ、作業性が大巾に向上できた。
【図１】本発明の実施例の空気−亜鉛電池の断面図であ
る。
る。
２…空気孔 ８…ゲル状負極活物質 ９…封口板
Claims (1)
- 【請求項１】 アルカリ電解液と粒状亜鉛と増粘剤との
混合物に、ガラス、プラスチック、セラミックのような
アルカリ電解液と粒状亜鉛とに対して不活性な粒子を添
加混合したゲル状負極活物質を用いることを特徴とする
アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7509192A JPH05225988A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7509192A JPH05225988A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05225988A true JPH05225988A (ja) | 1993-09-03 |
Family
ID=13566154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7509192A Pending JPH05225988A (ja) | 1992-02-14 | 1992-02-14 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05225988A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007299622A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Fdk Energy Co Ltd | アルカリ電池用亜鉛粉末、負極ゲルおよびアルカリ電池 |
| JP2013235654A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Seiko Instruments Inc | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
| JP2016136530A (ja) * | 2016-03-22 | 2016-07-28 | セイコーインスツル株式会社 | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-02-14 JP JP7509192A patent/JPH05225988A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007299622A (ja) * | 2006-04-28 | 2007-11-15 | Fdk Energy Co Ltd | アルカリ電池用亜鉛粉末、負極ゲルおよびアルカリ電池 |
| JP2013235654A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Seiko Instruments Inc | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
| JP2016136530A (ja) * | 2016-03-22 | 2016-07-28 | セイコーインスツル株式会社 | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
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