JPH07122276A - 円筒形アルカリ電池 - Google Patents
円筒形アルカリ電池Info
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- JPH07122276A JPH07122276A JP26339393A JP26339393A JPH07122276A JP H07122276 A JPH07122276 A JP H07122276A JP 26339393 A JP26339393 A JP 26339393A JP 26339393 A JP26339393 A JP 26339393A JP H07122276 A JPH07122276 A JP H07122276A
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- negative electrode
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 過放電によるガス発生量を抑制し、電池の漏
液、正極ケースのふくらみや破裂を防止した耐漏液性、
安全性に優れたアルカリ電池を提供する。 【構成】 電池の電気容量比（負極／正極）を１．０〜
１．２、総電解液量を負極亜鉛の０．９〜１．１［ｇ／
ｇ］に規制し、さらに電解液の水酸化カリウムの濃度を
３５〜４５重量％に規制することにより、過放電に伴う
ガス発生量を抑制し、複数個のアルカリ電池を混用した
際発生する漏液、正極ケースのふくらみや破裂を防止す
ることが出来る。
液、正極ケースのふくらみや破裂を防止した耐漏液性、
安全性に優れたアルカリ電池を提供する。 【構成】 電池の電気容量比（負極／正極）を１．０〜
１．２、総電解液量を負極亜鉛の０．９〜１．１［ｇ／
ｇ］に規制し、さらに電解液の水酸化カリウムの濃度を
３５〜４５重量％に規制することにより、過放電に伴う
ガス発生量を抑制し、複数個のアルカリ電池を混用した
際発生する漏液、正極ケースのふくらみや破裂を防止す
ることが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池に関し、特
に電池内の正極に対する負極の電気容量比および総電解
液量と電解液濃度の規制に関するものである。
に電池内の正極に対する負極の電気容量比および総電解
液量と電解液濃度の規制に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、電池を電源とする小型電子機器の
普及発展がめざましい。これら機器の普及発展に伴いそ
の電源である電池も、より高密度エネルギーを有し長期
安定性を有する電池が望まれ、正極に酸化銀、過酸化
銀、二酸化マンガン等を、負極に亜鉛を、電解液に苛性
ソーダ、苛性カリ等を用いたいわゆるアルカリ電池が多
用されている。
普及発展がめざましい。これら機器の普及発展に伴いそ
の電源である電池も、より高密度エネルギーを有し長期
安定性を有する電池が望まれ、正極に酸化銀、過酸化
銀、二酸化マンガン等を、負極に亜鉛を、電解液に苛性
ソーダ、苛性カリ等を用いたいわゆるアルカリ電池が多
用されている。
【０００３】これらアルカリ電池の負極活物質にはその
電気容量の大きいことから亜鉛が用いられており、これ
を使用したアルカリ電池は優れた特性を有し信頼性の高
い電池として各種の小型電子機器に用いられているが、
長期使用した際、電池寿命が尽きたことに気が付かず機
器内に放置した場合、電池にとってはいわゆる過放電の
状態となり電池の漏液、ふくらみ、はなはだしい場合は
破裂を生じ機器を破損するという欠点を有していた。電
池を放電する際、通常はその負極、正極に用いられる活
物質が反応に寄与し所定の電圧を維持し、活物質が消耗
されると電圧は低下するのである。
電気容量の大きいことから亜鉛が用いられており、これ
を使用したアルカリ電池は優れた特性を有し信頼性の高
い電池として各種の小型電子機器に用いられているが、
長期使用した際、電池寿命が尽きたことに気が付かず機
器内に放置した場合、電池にとってはいわゆる過放電の
状態となり電池の漏液、ふくらみ、はなはだしい場合は
破裂を生じ機器を破損するという欠点を有していた。電
池を放電する際、通常はその負極、正極に用いられる活
物質が反応に寄与し所定の電圧を維持し、活物質が消耗
されると電圧は低下するのである。
【０００４】そこで上記で述べた欠点を解消するために
例えば負極活物質として用いる亜鉛の電気容量を、正極
活物質の電気容量より小さくすることにより、過放電時
においても未反応負極活物質が残存しないため反応が停
止し、ガス発生量が減少することにより電池の漏液、ふ
くらみおよび破裂等を防止する方法が提案されている。
（例えば特開昭６０−１８００５８号公報）またアルカ
リマンガン電池では、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）が放
電によりＭｎ2Ｏ3やＭｎ3Ｏ4等の低価のマンガン酸化物
に変化するため、さらに反応が継続するということか
ら、電池の漏液、ふくらみや破裂等が生じない範囲まで
負極活物質の電気容量を正極活物質の電気容量より大き
くすることより、特にローレート放電（低率放電）を向
上させる方法が提案されている。（例えば特開昭６１−
５４１５７号公報）
例えば負極活物質として用いる亜鉛の電気容量を、正極
活物質の電気容量より小さくすることにより、過放電時
においても未反応負極活物質が残存しないため反応が停
止し、ガス発生量が減少することにより電池の漏液、ふ
くらみおよび破裂等を防止する方法が提案されている。
（例えば特開昭６０−１８００５８号公報）またアルカ
リマンガン電池では、二酸化マンガン（ＭｎＯ2）が放
電によりＭｎ2Ｏ3やＭｎ3Ｏ4等の低価のマンガン酸化物
に変化するため、さらに反応が継続するということか
ら、電池の漏液、ふくらみや破裂等が生じない範囲まで
負極活物質の電気容量を正極活物質の電気容量より大き
くすることより、特にローレート放電（低率放電）を向
上させる方法が提案されている。（例えば特開昭６１−
５４１５７号公報）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の前
者の構成では、ローレート放電において負極活物質量が
性能を左右するので、容量比が小さくなるほど放電の持
続時間が短くなるという欠点を有している。また後者の
構成では、電池の新旧混用等による過放電条件下におい
て大量のガス発生による漏液、正極ケースのふくらみや
破断を防ぐことが出来ず機器を破損するという欠点を有
していた。
者の構成では、ローレート放電において負極活物質量が
性能を左右するので、容量比が小さくなるほど放電の持
続時間が短くなるという欠点を有している。また後者の
構成では、電池の新旧混用等による過放電条件下におい
て大量のガス発生による漏液、正極ケースのふくらみや
破断を防ぐことが出来ず機器を破損するという欠点を有
していた。
【０００６】本発明は、前記のような従来の問題点を解
決するもので、放電深度の深い過放電にいたる上記のよ
うな使用時においてもガス発生量を減少させ、電池内の
内圧の上昇を抑制し、漏液及び正極ケースのふくらみや
破断を防ぐことが出来るアルカリ電池を提供することを
目的とする。
決するもので、放電深度の深い過放電にいたる上記のよ
うな使用時においてもガス発生量を減少させ、電池内の
内圧の上昇を抑制し、漏液及び正極ケースのふくらみや
破断を防ぐことが出来るアルカリ電池を提供することを
目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、正極に対する負極の電気容量比（負極／正
極）を１．０〜１．２とし、かつ負極亜鉛に対する電池
内の総電解液量を０．９０〜１．１０［ｇ／ｇ］の範囲
に規制し、ガス発生を抑制させるという構成を備えた物
である。さらに電解液の水酸化カリウムの濃度が３５〜
４５重量％であることを特徴とする。
本発明は、正極に対する負極の電気容量比（負極／正
極）を１．０〜１．２とし、かつ負極亜鉛に対する電池
内の総電解液量を０．９０〜１．１０［ｇ／ｇ］の範囲
に規制し、ガス発生を抑制させるという構成を備えた物
である。さらに電解液の水酸化カリウムの濃度が３５〜
４５重量％であることを特徴とする。
【０００８】
【作用】この構成によれば、電池内の正極に対する負極
の電気容量比および総電解液量を規制し、さらに電解液
の水酸化カリウムの濃度を規制することによって、深い
放電深度の過放電時に電池内に残存する負極の反応を停
止させ、その時に起こるガス発生量が減少する事によ
り、電池内部で発生するガスによる内圧の上昇を抑制
し、漏液、正極ケースのふくらみや破断を防ぐことが可
能となる。
の電気容量比および総電解液量を規制し、さらに電解液
の水酸化カリウムの濃度を規制することによって、深い
放電深度の過放電時に電池内に残存する負極の反応を停
止させ、その時に起こるガス発生量が減少する事によ
り、電池内部で発生するガスによる内圧の上昇を抑制
し、漏液、正極ケースのふくらみや破断を防ぐことが可
能となる。
【０００９】
【実施例】以下、実施例によって、本発明の詳細ならび
に効果を説明する。まず本発明の構成の効果を示すため
実施例に用いたＬＲ６型アルカリマンガン乾電池の構
造、ガス発生量および耐漏液性の比較評価の方法につい
て説明する。
に効果を説明する。まず本発明の構成の効果を示すため
実施例に用いたＬＲ６型アルカリマンガン乾電池の構
造、ガス発生量および耐漏液性の比較評価の方法につい
て説明する。
【００１０】図１は本発明の実施例におけるアルカリマ
ンガン乾電池ＬＲ６の構造断面図である。図１におい
て、１は正極端子を兼ねる正極ケースである。この正極
ケース１内には二酸化マンガンと黒鉛からなる円筒状の
正極合剤２が圧入されている。３は有底円筒状のセパレ
ータで、その内部には酸化亜鉛を飽和した３５重量％の
水酸化カリウム水溶液のアルカリ電解液にポリアクリル
酸ソーダ、ＣＭＣ等のゲル化剤を加えたゲル状電解液に
亜鉛合金粉末を分散混合した負極ゲル状物質４が充填さ
れている。６は負極集電体、５は正極ケース１の開口部
を閉塞する樹脂封口体で、この樹脂封口体には負極端子
を兼ねる底板７が前記負極集電体６の頭部に溶接され
て、金属製ワッシャー９とともに配置されている。そし
て前記正極ケース１の開口部を内側にかしめることによ
り封口されている。
ンガン乾電池ＬＲ６の構造断面図である。図１におい
て、１は正極端子を兼ねる正極ケースである。この正極
ケース１内には二酸化マンガンと黒鉛からなる円筒状の
正極合剤２が圧入されている。３は有底円筒状のセパレ
ータで、その内部には酸化亜鉛を飽和した３５重量％の
水酸化カリウム水溶液のアルカリ電解液にポリアクリル
酸ソーダ、ＣＭＣ等のゲル化剤を加えたゲル状電解液に
亜鉛合金粉末を分散混合した負極ゲル状物質４が充填さ
れている。６は負極集電体、５は正極ケース１の開口部
を閉塞する樹脂封口体で、この樹脂封口体には負極端子
を兼ねる底板７が前記負極集電体６の頭部に溶接され
て、金属製ワッシャー９とともに配置されている。そし
て前記正極ケース１の開口部を内側にかしめることによ
り封口されている。
【００１１】そこで上記の構成のアルカリマンガン乾電
池ＬＲ６を用い、電気容量比（負極／正極）および負極
亜鉛に対する総電解液量、電解液濃度を変化させた電池
を作成し、それらの電池を使用して以下の試験を行っ
た。ＬＲ６を４個直列接続した回路において、予め４個
のうちの１個の電池を１０Ωの定抵抗で終止電圧０．９
Ｖまでの放電時間を１００％とした場合の２００％の放
電深度まで放電させておき、前記回路に１２５Ωの抵抗
を接続し２４時間放電を行い、その際予め放電させてお
いた電池について発生したガス量と漏液数を調べた。な
お、放電性能の比較評価の方法は、２０℃の温度条件下
で、３．９Ωの定抵抗で０．７５Ｖまで放電させたとき
の持続時間により評価した。
池ＬＲ６を用い、電気容量比（負極／正極）および負極
亜鉛に対する総電解液量、電解液濃度を変化させた電池
を作成し、それらの電池を使用して以下の試験を行っ
た。ＬＲ６を４個直列接続した回路において、予め４個
のうちの１個の電池を１０Ωの定抵抗で終止電圧０．９
Ｖまでの放電時間を１００％とした場合の２００％の放
電深度まで放電させておき、前記回路に１２５Ωの抵抗
を接続し２４時間放電を行い、その際予め放電させてお
いた電池について発生したガス量と漏液数を調べた。な
お、放電性能の比較評価の方法は、２０℃の温度条件下
で、３．９Ωの定抵抗で０．７５Ｖまで放電させたとき
の持続時間により評価した。
【００１２】（実施例１）負極亜鉛に対する総電解液量
を１．０［ｇ／ｇ］に固定し、電気容量比（負極／正
極）を０．９〜１．３とした電池を作製し、上記試験に
よるガス量と漏液数および電池の放電性能を（表１）に
示す。なお、電気容量比１．０の電池を１００として放
電性能を示す。
を１．０［ｇ／ｇ］に固定し、電気容量比（負極／正
極）を０．９〜１．３とした電池を作製し、上記試験に
よるガス量と漏液数および電池の放電性能を（表１）に
示す。なお、電気容量比１．０の電池を１００として放
電性能を示す。
【００１３】
【表１】
【００１４】（表１）より、電気容量比（負極／正極）
を１．０〜１．２に規制することによって、その電池の
放電性能を確保し、過放電時に伴うガス発生量を抑え漏
液を防ぐことが出来る。
を１．０〜１．２に規制することによって、その電池の
放電性能を確保し、過放電時に伴うガス発生量を抑え漏
液を防ぐことが出来る。
【００１５】（実施例２）電池の電気容量比（負極／正
極）を１．１に固定し、負極亜鉛に対する総電解液量を
０．８〜１．２［ｇ／ｇ］とした電池を作製し、上記試
験によるガス量と漏液数および電池の放電性能を（表
２）に示す。なお、総電解液量の比率１．０［ｇ／ｇ］
の電池を１００として放電性能を示す。
極）を１．１に固定し、負極亜鉛に対する総電解液量を
０．８〜１．２［ｇ／ｇ］とした電池を作製し、上記試
験によるガス量と漏液数および電池の放電性能を（表
２）に示す。なお、総電解液量の比率１．０［ｇ／ｇ］
の電池を１００として放電性能を示す。
【００１６】
【表２】
【００１７】（表２）より、負極亜鉛に対する総電解液
量を０．９〜１．１［ｇ／ｇ］に規制することによっ
て、その電池の放電性能を確保し、過放電時に伴うガス
発生量を抑え漏液を防ぐことが出来る。
量を０．９〜１．１［ｇ／ｇ］に規制することによっ
て、その電池の放電性能を確保し、過放電時に伴うガス
発生量を抑え漏液を防ぐことが出来る。
【００１８】（実施例３）電池の電気容量比（負極／正
極）を１．１、負極亜鉛に対する総電解液量を１．０
［ｇ／ｇ］に固定し、電解液の水酸化カリウムの濃度を
３０〜５０重量％とした電池の上記試験によるガス量と
漏液数および電池の放電性能を（表３）に示す。なお、
電解液の水酸化カリウムの濃度が４０重量％の電池を１
００として放電性能を示す。
極）を１．１、負極亜鉛に対する総電解液量を１．０
［ｇ／ｇ］に固定し、電解液の水酸化カリウムの濃度を
３０〜５０重量％とした電池の上記試験によるガス量と
漏液数および電池の放電性能を（表３）に示す。なお、
電解液の水酸化カリウムの濃度が４０重量％の電池を１
００として放電性能を示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】（表３）より、電解液の水酸化カリウムの
濃度を３５〜４５重量％に規制することによって、その
電池の放電性能を確保し、過放電時に伴うガス発生量を
抑え漏液を防ぐことが出来る。なお、本発明によると深
い放電深度の過放電時に、残存する負極の反応を停止さ
せることによりガス発生を減少させるため、万が一電池
の防爆機構が働かない場合でも正極ケースの破断の伴う
破裂等も防止出来る。
濃度を３５〜４５重量％に規制することによって、その
電池の放電性能を確保し、過放電時に伴うガス発生量を
抑え漏液を防ぐことが出来る。なお、本発明によると深
い放電深度の過放電時に、残存する負極の反応を停止さ
せることによりガス発生を減少させるため、万が一電池
の防爆機構が働かない場合でも正極ケースの破断の伴う
破裂等も防止出来る。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は電池の電
気容量比（負極／正極）を１．０〜１．２、総電解液量
を負極亜鉛の０．９〜１．１［ｇ／ｇ］、さらに電解液
の水酸化カリウムの濃度を３５〜４５重量％に規制する
ことにより、過放電に伴うガス発生量を抑制し、複数個
のアルカリ電池を混用した際発生する漏液および正極ケ
ースのふくらみや破断の伴う破裂を防止し、耐漏液性、
安全性に優れたアルカリ乾電池を提供するものである。
気容量比（負極／正極）を１．０〜１．２、総電解液量
を負極亜鉛の０．９〜１．１［ｇ／ｇ］、さらに電解液
の水酸化カリウムの濃度を３５〜４５重量％に規制する
ことにより、過放電に伴うガス発生量を抑制し、複数個
のアルカリ電池を混用した際発生する漏液および正極ケ
ースのふくらみや破断の伴う破裂を防止し、耐漏液性、
安全性に優れたアルカリ乾電池を提供するものである。
【図１】本発明の実施例におけるアルカリマンガン乾電
池の断面図
池の断面図
１ 正極ケース ２ 正極合剤 ３ セパレータ ４ 負極ゲル状物質 ５ 樹脂封口体 ６ 負極集電体 ７ 負極端子底板 ８ 外装ラベル ９ 金属製ワッシャー
フロントページの続き (72)発明者 金子 登子和 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】正極活物質に二酸化マンガン、負極活物質
に亜鉛を用いたアルカリ電池であって、正極に対する負
極の電気容量比（負極／正極）を１．０〜１．２とし、
かつ負極亜鉛に対する電池内の総電解液量を０．９０〜
１．１０［ｇ／ｇ］の範囲とした円筒形アルカリ電池。 - 【請求項２】電解液が水酸化カリウムを主体とした水溶
液であって、水酸化カリウムの濃度が３５〜４５重量％
である請求項１記載の円筒形アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26339393A JP3450884B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 円筒形アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26339393A JP3450884B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 円筒形アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07122276A true JPH07122276A (ja) | 1995-05-12 |
| JP3450884B2 JP3450884B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=17388875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26339393A Expired - Lifetime JP3450884B2 (ja) | 1993-10-21 | 1993-10-21 | 円筒形アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3450884B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6265105B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-07-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed, alkaline-zinc storage battery |
| JP2002500417A (ja) * | 1997-12-31 | 2002-01-08 | デュラセル インコーポレイテッド | 多孔質アルカリ亜鉛／酸化マンガン電池 |
| JP2002500418A (ja) * | 1997-12-31 | 2002-01-08 | デュラセル インコーポレイテッド | 電気化学セルバランス |
| JP2006172908A (ja) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sony Corp | アルカリ電池 |
| EP1739773A1 (en) * | 2004-04-23 | 2007-01-03 | Matsushita Electric Industries Co., Ltd. | Alkaline battery |
| WO2010058506A1 (ja) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | パナソニック株式会社 | アルカリ乾電池 |
| WO2010058504A1 (ja) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | パナソニック株式会社 | アルカリ乾電池 |
| WO2010058505A1 (ja) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | パナソニック株式会社 | アルカリ乾電池 |
| CN102024934A (zh) * | 2009-09-16 | 2011-04-20 | 三星Sdi株式会社 | 电极组件及包括该电极组件的二次电池 |
| US20120208051A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-08-16 | Machiko Tsukiji | Alkaline secondary battery |
-
1993
- 1993-10-21 JP JP26339393A patent/JP3450884B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002500417A (ja) * | 1997-12-31 | 2002-01-08 | デュラセル インコーポレイテッド | 多孔質アルカリ亜鉛／酸化マンガン電池 |
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| US6265105B1 (en) | 1998-06-12 | 2001-07-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Sealed, alkaline-zinc storage battery |
| EP1739773A4 (en) * | 2004-04-23 | 2010-03-24 | Panasonic Corp | ALKALINE BATTERY |
| EP1739773A1 (en) * | 2004-04-23 | 2007-01-03 | Matsushita Electric Industries Co., Ltd. | Alkaline battery |
| US7553586B2 (en) | 2004-04-23 | 2009-06-30 | Panasonic Corporation | Alkaline battery |
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| WO2010058506A1 (ja) * | 2008-11-21 | 2010-05-27 | パナソニック株式会社 | アルカリ乾電池 |
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| US20110189516A1 (en) * | 2008-11-21 | 2011-08-04 | Fumio Kato | Alkaline dry battery |
| CN102024934A (zh) * | 2009-09-16 | 2011-04-20 | 三星Sdi株式会社 | 电极组件及包括该电极组件的二次电池 |
| US8808884B2 (en) | 2009-09-16 | 2014-08-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Electrode assembly and secondary battery including the same |
| US20120208051A1 (en) * | 2010-09-30 | 2012-08-16 | Machiko Tsukiji | Alkaline secondary battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3450884B2 (ja) | 2003-09-29 |
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