JPH0562677A - 酸化水銀電池 - Google Patents

酸化水銀電池

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JPH0562677A
JPH0562677A JP3301342A JP30134291A JPH0562677A JP H0562677 A JPH0562677 A JP H0562677A JP 3301342 A JP3301342 A JP 3301342A JP 30134291 A JP30134291 A JP 30134291A JP H0562677 A JPH0562677 A JP H0562677A
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JP
Japan
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manganese dioxide
positive electrode
oxide
manganese
mercury oxide
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Pending
Application number
JP3301342A
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English (en)
Inventor
Tomoo Katsumata
智夫 勝俣
Hiroyuki Takahashi
浩之 高橋
Nobuaki Chiba
信昭 千葉
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FDK Twicell Co Ltd
Original Assignee
Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は酸化第二水銀に添加する二酸化マン
ガンとして、化学合成二酸化マンガンを用いることによ
り、貯蔵中の正極の劣化と短絡を防止し、重負荷特性な
らびに低温放電特性の良好な酸化水銀電池を得ることを
目的とする。 【構成】 本発明は、硫酸マンガンを焙焼して得られる
マンガン酸化物を、酸処理してなるγ形結晶を主成分と
した化学合成二酸化マンガン粉末と、酸化第二水銀粉末
とを含み、化学合成二酸化マンガンの含有量が、5〜1
5重量%である正極合剤を用いることを特徴とする酸化
水銀電池である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は酸化水銀電池に関し、重
負荷放電特性ならびに低温放電特性の改良に係るもので
ある。
【0002】
【従来の技術】一般に酸化第二水銀を正極活物質とする
酸化水銀電池は、貯蔵中に正極の電気量が低下して負極
の電気量より少なくなるのを防止するため、ならびに、
放電にともなって析出した金属水銀の凝集を妨げて内部
短絡を防止のために、二酸化マンガンを5〜15重量%
添加し、導電性を付与するために黒鉛を2〜4重量%添
加して正極合剤を調製している。
【0003】一般に二酸化マンガンは、その製法によ
り、電解二酸化マンガン、化学合成二酸化マンガン、天
然二酸化マンガンの3種類に大別される。その中でも電
解二酸化マンガンは、天然二酸化マンガン及び従来の化
学合成二酸化マンガンに比べて重負荷特性に優れてい
る。そのため、従来の酸化水銀電池には、主として電解
二酸化マンガンが使用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電解二酸化マ
ンガンを酸化水銀電池の正極活物質として用いた場合、
貯蔵中における正極の電気量の低下や金属水銀の凝集に
よる内部短絡は防止できるが、重負荷放電特性、低温放
電特性を向上するという課題に充分に対応できないとい
う問題があった。さらに電解二酸化マンガンは、その製
造に際して電解に長時間を要し、かつ多くの電力を消費
するため、製造コストが高くなるという問題がある。
【0005】本発明は、上記の従来の課題を解決するた
めになされたもので、重負荷放電特性ならびに低温放電
特性が良好な酸化水銀電池を提供しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、硫酸マンガン
を焙焼して得られるマンガン酸化物を、酸処理してなる
γ形結晶を主成分とした化学合成二酸化マンガン粉末
と、酸化第二水銀粉末を含み、化学合成二酸化マンガン
の含有量が、5〜15重量%である正極合剤を用いるこ
とを特徴とする酸化水銀電池である。
【0007】γ形結晶の化学合成二酸化マンガン粉末の
製造方法は、次のとおりである。まず、カリウム含有量
の少ない硫酸マンガン(MnSO)溶液を加熱、濃縮
して硫酸マンガン結晶を調製する。この場合、アルカリ
金属、特にカリウムが多く含まれていると、以降の工程
における焙焼、酸処理により活性の低いα形結晶の多い
化学合成二酸化マンガンが製造されるため、好ましくな
い。
【0008】つづいて、これを空気雰囲気又は空気より
酸素分圧の大きい酸素雰囲気中で、800〜1,100
℃の温度で10分間以上焙焼し、次式(1)、(2)に
示すように硫酸マンガンを分解してMn又はMn
を主成分とするマンガン酸化物を得る。
【0009】
【化1】
【0010】ついで、前記Mnを主成分とするマ
ンガン酸化物については、例えばロータリーキルン等に
より700〜950℃で焙焼し、次式(3)に示す反応
を行なって、その後の工程での酸処理の歩留りがよいM
を主成分とするマンガン酸化物に変換する。
【0011】
【化2】
【0012】ついで、前記Mnを主成分とするマ
ンガン酸化物を硫酸(又は硝酸、塩酸、これらの混合
酸)により酸処理する。これにより、次式(4)、
(5)に示す不均化反応が起こって化学合成二酸化マン
ガンが生成する。
【0013】
【化3】
【0014】ついで、生成したMnOを水洗、中和処
理、乾燥処理を施した後、得られた粉末を1〜10トン
/cmの圧力下でロールプレスにより板状に圧縮形成
し、さらに所定の粒度を粉砕することにより、γ形結晶
を主成分とする化学合成二酸化マンガン粉末を製造する
ことができる。
【0015】化学合成二酸化マンガンの正極合剤の含有
量は5〜15重量%である。正極合剤中の化学合成二酸
化マンガンの含有量が5重量%未満の場合、重負荷特性
及び低温特性向上の効果がほとんどない。また15重量
%を越える場合、主活物質である酸化第二水銀の含有量
が減少し、電気容量が減少する。
【0016】酸化水銀は、従来から酸化水銀電池の正極
の成分として用いられている酸化第二水銀が用いられ
る。その含有量は、正極合剤中80〜90重量%が好ま
しい。なお、正極合剤中には、正極活物質として酸化第
二水銀及び化学合成二酸化マンガンの他に黒鉛、カーボ
ンブラック等の導電材が含まれる。
【0017】
【作用】硫酸マンガンを焙焼して得られるマンガン酸化
物を酸処理してなるγ形結晶を主成分として化学合成二
酸化マンガンは、酸化水銀電池の正極に用いた場合、電
解二酸化マンガン以上の重負荷放電特性を有する。
【0018】なお、製造工程において、化学合成二酸化
マンガンの粒径を適切な範囲に調整することにより、比
表面積が電解二酸化マンガンよりも大きい化学合成二酸
化マンガンを得ることが可能である。この化学合成二酸
化マンガンを酸化水銀電池の正極合剤に用いることによ
り、電解質と接する界面を大きくできるため、従来の電
解二酸化マンガンを用いる場合に比べて重負荷放電及び
低温放電時の電極反応の進行を円滑にできる。
【0019】さらに、従来の酸化水銀電池に使用されて
いる電解二酸化マンガンは、硫酸マンガンの電解により
得られ、その電解に長時間を要するばかりか、多くの電
力を消費するが、本発明の正極に使用される二酸化マン
ガンは化学合成により得られ、電解二酸化マンガンに比
べて低コスト化を実現できる。
【0020】
【実施例】以下、本発明を図1を参照して、実施例及び
比較例によって詳細に説明する。 実施例1〜3 酸化第二水銀に、正極合剤中の化学合成二酸化マンガン
の量が5、10又は15重量%、鱗状黒鉛が2重量%に
なるように配合し、混合して均一な正極合剤を得た。こ
の正極合剤を用いて、図1に示す酸化水銀電池(外径1
1.6mm、高さ5.4mm)を組み立てた。すなわ
ち、図1において、1は鱗状黒鉛、化学合成二酸化マン
ガンを配合した酸化第二水銀よりなる正極合剤、2は正
極合剤1を充填した正極容器、3はセパレータ、4は亜
鉛負極、5は封口板であり、周縁に絶縁ガスケット6を
嵌着し、正極容器2の口端を内方に折曲加圧して封口し
た。
【0021】比較例1、2 酸化第二水銀に、正極合剤中の化学合成二酸化マンガン
の量が3又は20重量%、鱗状黒鉛が2重量%になるよ
うに配合し、混合して得た正極合剤を用いた以外は実施
例1と同様にして、図1と同型の酸化水銀電池を組立て
た。
【0022】比較例3〜5 酸化第二水銀に、正極合剤中の電解二酸化マンガンの量
が5、10又は15重量%、鱗状黒鉛が2重量%になる
ように配合し、混合して得た正極合剤を用いた以外は実
施例1と同様にして、図1と同型の酸化水銀電池を組立
てた。
【0023】このようにして得た本発明の実施例及び比
較例の電池を、2O℃及び一20℃においてそれぞれ、
抵抗60Ωの重負荷連続放電を行い、放電終止電圧0.
9Vまでの放電容量を測定した。その結果を表1に示
す。
【0024】
【発明の効果】表1より明らかなように、本発明の実施
例1〜3の電池は、電解二酸化マンガンを用いた比較例
3〜5の電池に比べて、放電容量が大幅に増加してい
る。また、化学合成二酸化マンガンの量が本発明による
適切な配合量からはずれた比較例1、2の電池も、実施
例の電池に比べるとやや容量が低下していることが認め
られる。以上のように、化学合成二酸化マンガンの含有
量が5〜15重量%である正極合剤を用いた酸化水銀電
池は、重負荷放電特性、低温放電特性が優れている。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の酸化水銀電池の断面図であ
る。
【符号の説明】
1 正極合剤 2 正極容器 3 セパレータ 4 亜鉛負極
【表1】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 硫酸マンガンを焙焼して得られるマンガ
    ン酸化物を、酸処理してなるγ形結晶を主成分とした化
    学合成二酸化マンガン粉末と、酸化第二水銀粉末とを含
    み、該化学合成二酸化マンガンの含有量が、5〜15重
    量%である正極合剤を用いることを特徴とする酸化水銀
    電池。
JP3301342A 1991-09-03 1991-09-03 酸化水銀電池 Pending JPH0562677A (ja)

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JP3301342A JPH0562677A (ja) 1991-09-03 1991-09-03 酸化水銀電池

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