JPH07307158A - マンガン乾電池 - Google Patents
マンガン乾電池Info
- Publication number
- JPH07307158A JPH07307158A JP12458494A JP12458494A JPH07307158A JP H07307158 A JPH07307158 A JP H07307158A JP 12458494 A JP12458494 A JP 12458494A JP 12458494 A JP12458494 A JP 12458494A JP H07307158 A JPH07307158 A JP H07307158A
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- JP
- Japan
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- zinc
- separator
- negative electrode
- positive electrode
- polyacrylic acid
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-
- Y02E60/12—
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 水銀およびカドミウムを添加しないマンガン
乾電池において、電解液への亜鉛の溶解を均一にし、放
電に伴う水素ガスの発生を抑制する。 【構成】 水銀およびカドミウムを添加しないマンガン
乾電池において、セパレータの負極亜鉛缶と接触する側
の表面に塗付する糊材のバインダーとして、ポリアクリ
ル酸またはその塩を用いる。
乾電池において、電解液への亜鉛の溶解を均一にし、放
電に伴う水素ガスの発生を抑制する。 【構成】 水銀およびカドミウムを添加しないマンガン
乾電池において、セパレータの負極亜鉛缶と接触する側
の表面に塗付する糊材のバインダーとして、ポリアクリ
ル酸またはその塩を用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水銀およびカドミウム
を添加しないマンガン乾電池に関するものであり、さら
に詳しくは、そのセパレータの負極亜鉛缶と接触する側
の表面に塗付する糊材の改良に関する。
を添加しないマンガン乾電池に関するものであり、さら
に詳しくは、そのセパレータの負極亜鉛缶と接触する側
の表面に塗付する糊材の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】マンガン乾電池においては、セパレータ
の負極亜鉛缶と接触する側の表面に加工でんぷん（殿
粉）などを主材とする糊材を塗付している。
の負極亜鉛缶と接触する側の表面に加工でんぷん（殿
粉）などを主材とする糊材を塗付している。
【０００３】これは、糊材中から電解液中に溶出した加
工でんぷんなどがゲル化し、電解液を保持するのを利用
して、負極亜鉛缶の近傍に電解液が充分に存在するよう
にして、放電反応をスムーズに進行させるためである。
工でんぷんなどがゲル化し、電解液を保持するのを利用
して、負極亜鉛缶の近傍に電解液が充分に存在するよう
にして、放電反応をスムーズに進行させるためである。
【０００４】そして、その糊材としては、従来、主とし
て加工でんぷんをメチルセルロースの水溶液に分散させ
たものが用いられていた（たとえば、特開昭５２−２２
０９１号公報）。
て加工でんぷんをメチルセルロースの水溶液に分散させ
たものが用いられていた（たとえば、特開昭５２−２２
０９１号公報）。
【０００５】しかしながら、メチルセルロースを糊材の
バインダーとして用いた場合、従来のように亜鉛の腐食
防止のために水銀を電解液中に溶解させた水銀含有電池
や、亜鉛をカドミウムで合金化していたカドミウム含有
電池では、放電時に亜鉛が水銀やカドミウムの作用によ
り電解液中に均一に溶解していたが、最近は環境汚染防
止の観点から水銀やカドミウムなどの有害物質を使用す
ることができず、そのため、電解液への亜鉛の溶解が不
均一になり、放電に伴い、その不均一部分から水素ガス
が発生して、電解液の漏出を引き起こすという問題があ
った。
バインダーとして用いた場合、従来のように亜鉛の腐食
防止のために水銀を電解液中に溶解させた水銀含有電池
や、亜鉛をカドミウムで合金化していたカドミウム含有
電池では、放電時に亜鉛が水銀やカドミウムの作用によ
り電解液中に均一に溶解していたが、最近は環境汚染防
止の観点から水銀やカドミウムなどの有害物質を使用す
ることができず、そのため、電解液への亜鉛の溶解が不
均一になり、放電に伴い、その不均一部分から水素ガス
が発生して、電解液の漏出を引き起こすという問題があ
った。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
マンガン乾電池が持っていた電解液への亜鉛の溶解が不
均一で放電に伴って水素ガスが発生したという問題点を
解決し、電解液への亜鉛の溶解を均一にして水素ガスの
発生を抑制したマンガン乾電池を提供することを目的と
する。
マンガン乾電池が持っていた電解液への亜鉛の溶解が不
均一で放電に伴って水素ガスが発生したという問題点を
解決し、電解液への亜鉛の溶解を均一にして水素ガスの
発生を抑制したマンガン乾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】本発明は、水銀やカドミ
ウムを添加しないマンガン乾電池において、セパレータ
の負極亜鉛缶と接触する側の表面に塗付する糊材のバイ
ンダーとして、ポリアクリル酸またはその塩を用いるこ
とによって、上記目的を達成したものである。
ウムを添加しないマンガン乾電池において、セパレータ
の負極亜鉛缶と接触する側の表面に塗付する糊材のバイ
ンダーとして、ポリアクリル酸またはその塩を用いるこ
とによって、上記目的を達成したものである。
【０００８】すなわち、ポリアクリル酸またはその塩を
糊材のバインダーとして用いた場合には、糊材をセパレ
ータに塗付する際には、上記ポリアクリル酸またはその
塩は適度な粘度を有していて、糊材の作業性を良好に保
つものの、電池内で亜鉛イオンが多量に存在すると、粘
度が低下して、亜鉛イオンの拡散を阻害することがなく
なり、その結果、電解液への亜鉛の溶解が均一になり、
亜鉛の放電が均一に行われるようになって、水素ガスの
発生が低減されるようになる。そして、その結果、水素
ガスの発生に基づく電解液の漏出が防止されるようにな
る。
糊材のバインダーとして用いた場合には、糊材をセパレ
ータに塗付する際には、上記ポリアクリル酸またはその
塩は適度な粘度を有していて、糊材の作業性を良好に保
つものの、電池内で亜鉛イオンが多量に存在すると、粘
度が低下して、亜鉛イオンの拡散を阻害することがなく
なり、その結果、電解液への亜鉛の溶解が均一になり、
亜鉛の放電が均一に行われるようになって、水素ガスの
発生が低減されるようになる。そして、その結果、水素
ガスの発生に基づく電解液の漏出が防止されるようにな
る。
【０００９】これに対し、従来使用のメチルセルロース
では、放電中にメチルセルロースが粘度の高い膜状物に
なり、その膜状物のために亜鉛イオンの拡散が阻害さ
れ、その結果、亜鉛の溶解が不均一になって、水素ガス
が発生するようになったものと考えられる。
では、放電中にメチルセルロースが粘度の高い膜状物に
なり、その膜状物のために亜鉛イオンの拡散が阻害さ
れ、その結果、亜鉛の溶解が不均一になって、水素ガス
が発生するようになったものと考えられる。
【００１０】本発明においては、糊材のバインダーとし
てポリアクリル酸またはその塩を用いるが、そのポリア
クリル酸の塩としては、たとえば、ポリアクリル酸のナ
トリウム塩、ポリアクリル酸のカリウム塩、ポリアクリ
ル酸のトリエタノールアミン酸などが挙げられる。
てポリアクリル酸またはその塩を用いるが、そのポリア
クリル酸の塩としては、たとえば、ポリアクリル酸のナ
トリウム塩、ポリアクリル酸のカリウム塩、ポリアクリ
ル酸のトリエタノールアミン酸などが挙げられる。
【００１１】糊材の主材としては、通常、架橋エーテル
化でんぷん、架橋でんぷんなどの加工でんぷんや、天然
でんぷんなどが用いられるが、それ以外のものであって
もよい。
化でんぷん、架橋でんぷんなどの加工でんぷんや、天然
でんぷんなどが用いられるが、それ以外のものであって
もよい。
【００１２】糊材はセパレータへの塗付にあたり、主材
の加工でんぷんや、バインダーとしてのポリアクリル酸
またはその塩などは、水または水を主材とする媒体中に
溶解または分散した状態にされ、セパレータに塗付後、
乾燥して水または媒体が除去される。
の加工でんぷんや、バインダーとしてのポリアクリル酸
またはその塩などは、水または水を主材とする媒体中に
溶解または分散した状態にされ、セパレータに塗付後、
乾燥して水または媒体が除去される。
【００１３】そして、糊材中におけるポリアクリル酸ま
たはその塩の量は、水などの媒体を除いた固形分中にお
いて４〜２０重量％が好ましい。すなわち、ポリアクリ
ル酸またはその塩の量が上記範囲より少ない場合は、粘
度が低くなって糊材をセパレータに塗付する際の作業性
が悪く、またポリアクリル酸またはその塩の量が上記範
囲より多くなると、粘度が高くなりすぎて、塗付する際
の作業性が悪くなったり、放電性能が低下するようにな
る。
たはその塩の量は、水などの媒体を除いた固形分中にお
いて４〜２０重量％が好ましい。すなわち、ポリアクリ
ル酸またはその塩の量が上記範囲より少ない場合は、粘
度が低くなって糊材をセパレータに塗付する際の作業性
が悪く、またポリアクリル酸またはその塩の量が上記範
囲より多くなると、粘度が高くなりすぎて、塗付する際
の作業性が悪くなったり、放電性能が低下するようにな
る。
【００１４】セパレータに塗付する際の糊材は、通常、
固形分濃度が１５〜２５重量％にした状態に調製される
が、必ずしもそれに限られることはない。
固形分濃度が１５〜２５重量％にした状態に調製される
が、必ずしもそれに限られることはない。
【００１５】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。
【００１６】実施例１ 水７６重量部、ポリアクリル酸〔日本純薬製ジュロンＰ
Ｗ−１５０（商品名）〕２．５重量部および加工でんぷ
ん２１．５重量部を混合してペースト状の糊材を調製
し、それをセパレータの片面に乾燥後の厚さが約２０μ
ｍの厚さになるように塗付し、乾燥して水を除去した。
そして、この糊材を塗付したセパレータを用いて、図１
に概略構造を示す単１形マンガン乾電池を作製した。
Ｗ−１５０（商品名）〕２．５重量部および加工でんぷ
ん２１．５重量部を混合してペースト状の糊材を調製
し、それをセパレータの片面に乾燥後の厚さが約２０μ
ｍの厚さになるように塗付し、乾燥して水を除去した。
そして、この糊材を塗付したセパレータを用いて、図１
に概略構造を示す単１形マンガン乾電池を作製した。
【００１７】ここで、図１に示すマンガン乾電池につい
て説明すると、図中、１は負極亜鉛缶、２はセパレー
タ、３は底紙、４は正極合剤、５は上蓋紙、６は炭素
棒、７は封口体、８は密封材、９は負極端子板、１０は
絶縁リング、１１は熱収縮性樹脂チューブ、１２は正極
端子板、１３は絶縁リング、１４は金属外装缶であり、
図２に示すように、上記セパレータ２の負極亜鉛缶１と
接触する側の表面には糊材１５が塗付されている。
て説明すると、図中、１は負極亜鉛缶、２はセパレー
タ、３は底紙、４は正極合剤、５は上蓋紙、６は炭素
棒、７は封口体、８は密封材、９は負極端子板、１０は
絶縁リング、１１は熱収縮性樹脂チューブ、１２は正極
端子板、１３は絶縁リング、１４は金属外装缶であり、
図２に示すように、上記セパレータ２の負極亜鉛缶１と
接触する側の表面には糊材１５が塗付されている。
【００１８】上記負極亜鉛缶１はコップ状の亜鉛缶から
なり、セパレータ２は本実施例ではクラフト紙からな
り、図２に示すように、このセパレータ２の負極亜鉛缶
１と接触する側の表面には糊材１５が塗付され、この糊
材１５にはバインダーとしてポリアクリル酸またはその
塩が用いられ、本実施例ではポリアクリル酸が使用され
ている。そして、セパレータ２はその糊材１５が負極亜
鉛缶１に接触するようにして正極合剤４と負極亜鉛缶１
との間に配置されている。
なり、セパレータ２は本実施例ではクラフト紙からな
り、図２に示すように、このセパレータ２の負極亜鉛缶
１と接触する側の表面には糊材１５が塗付され、この糊
材１５にはバインダーとしてポリアクリル酸またはその
塩が用いられ、本実施例ではポリアクリル酸が使用され
ている。そして、セパレータ２はその糊材１５が負極亜
鉛缶１に接触するようにして正極合剤４と負極亜鉛缶１
との間に配置されている。
【００１９】正極合剤４は正極活物質の二酸化マンガン
とアセチレンブラックとの混合物に電解液を加えて混合
したものからなり、この電池の電解液としては塩化亜鉛
２７重量％と塩化アンモニウム２．５重量％を含有する
水溶液が使用されている。
とアセチレンブラックとの混合物に電解液を加えて混合
したものからなり、この電池の電解液としては塩化亜鉛
２７重量％と塩化アンモニウム２．５重量％を含有する
水溶液が使用されている。
【００２０】上記電池は次に示すように組み立てた。ま
ず、コップ状の亜鉛缶からなる負極亜鉛缶１の内部に糊
材１５を塗付したセパレータ２、底紙３および正極合剤
４を挿入し、電解液を注入したのち、正極合剤４上に上
蓋紙５を配置し、予備プレス後、炭素棒６を上蓋紙５の
中央に設けた貫通孔を通して正極合剤４中に挿入した。
ず、コップ状の亜鉛缶からなる負極亜鉛缶１の内部に糊
材１５を塗付したセパレータ２、底紙３および正極合剤
４を挿入し、電解液を注入したのち、正極合剤４上に上
蓋紙５を配置し、予備プレス後、炭素棒６を上蓋紙５の
中央に設けた貫通孔を通して正極合剤４中に挿入した。
【００２１】ついで、負極亜鉛缶１の開口縁を内方へカ
ールし、炭素棒６の上端部近傍に密封材８を塗付し、中
央に透孔を有する封口体７を炭素棒６に嵌合し、負極亜
鉛缶１の底部外面側に負極端子板９を配設し、該負極端
子板９の周縁部に絶縁リング１０を配置したのち、負極
亜鉛缶１の側面に熱収縮性樹脂チューブ１１を配置し、
加熱して上記熱収縮性樹脂チューブ１１を熱収縮させ、
負極亜鉛缶１の側面および負極亜鉛缶１の底部に配置し
た絶縁リング１０上および負極亜鉛缶１の上部に配置す
る封口体７の周縁部を被覆した。
ールし、炭素棒６の上端部近傍に密封材８を塗付し、中
央に透孔を有する封口体７を炭素棒６に嵌合し、負極亜
鉛缶１の底部外面側に負極端子板９を配設し、該負極端
子板９の周縁部に絶縁リング１０を配置したのち、負極
亜鉛缶１の側面に熱収縮性樹脂チューブ１１を配置し、
加熱して上記熱収縮性樹脂チューブ１１を熱収縮させ、
負極亜鉛缶１の側面および負極亜鉛缶１の底部に配置し
た絶縁リング１０上および負極亜鉛缶１の上部に配置す
る封口体７の周縁部を被覆した。
【００２２】つぎに、炭素棒６の頭部に正極端子板１２
を嵌め込み、正極端子板１２の外周縁部に絶縁リング１
３を配置したのち、金属外装缶１４で各構成部材を軸方
向に締め付けるとともに外装して、図１に概略構造を示
す電池にした。
を嵌め込み、正極端子板１２の外周縁部に絶縁リング１
３を配置したのち、金属外装缶１４で各構成部材を軸方
向に締め付けるとともに外装して、図１に概略構造を示
す電池にした。
【００２３】比較例１ 糊材のバインダーとして、ポリアクリル酸に代えてメチ
ルセルロース〔信越化学工業（株）製メトロースＳＭ４
００（商品名）〕を同量用いたほかは、実施例１と同様
にして単１形のマンガン乾電池を作製した。
ルセルロース〔信越化学工業（株）製メトロースＳＭ４
００（商品名）〕を同量用いたほかは、実施例１と同様
にして単１形のマンガン乾電池を作製した。
【００２４】上記実施例１の電池および比較例１の電池
を２０℃において２Ωと１０Ωでそれぞれ連続放電さ
せ、終止電圧０．９Ｖに達するまでの放電持続時間を測
定した。また、上記実施例１の電池および比較例１の電
池に直径２ｍｍの穴を２箇所あけ、それらの電池を２０
℃において２Ωと１０Ωでそれぞれ連続放電させ、その
放電中に電池内で発生するガスを流動パラフィン中に導
き、７２時間放電する間に蓄積するガス量を測定した。
その結果をガス発生量とし、放電持続時間とともに表１
に示す。
を２０℃において２Ωと１０Ωでそれぞれ連続放電さ
せ、終止電圧０．９Ｖに達するまでの放電持続時間を測
定した。また、上記実施例１の電池および比較例１の電
池に直径２ｍｍの穴を２箇所あけ、それらの電池を２０
℃において２Ωと１０Ωでそれぞれ連続放電させ、その
放電中に電池内で発生するガスを流動パラフィン中に導
き、７２時間放電する間に蓄積するガス量を測定した。
その結果をガス発生量とし、放電持続時間とともに表１
に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１に示すように、実施例１の電池は、従
来品に相当する比較例１の電池と同等の放電持続時間を
示し、比較例１の電池に比べて、ガス発生量が大幅に少
なかった。これは、実施例１の電池では、亜鉛が均一に
溶解することができたためであると考えられる。
来品に相当する比較例１の電池と同等の放電持続時間を
示し、比較例１の電池に比べて、ガス発生量が大幅に少
なかった。これは、実施例１の電池では、亜鉛が均一に
溶解することができたためであると考えられる。
【００２７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
水銀およびカドミウムを添加しないマンガン乾電池にお
いても、電解液への亜鉛の溶解が均一になり、放電に伴
う水素ガスの発生を著しく低減することができた。
水銀およびカドミウムを添加しないマンガン乾電池にお
いても、電解液への亜鉛の溶解が均一になり、放電に伴
う水素ガスの発生を著しく低減することができた。
【図１】本発明に係るマンガン乾電池の一例を概略的に
示す部分断面図である。
示す部分断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
１ 負極亜鉛缶 ２ セパレータ ４ 正極合剤 １５ 糊材
Claims (1)
- 【請求項１】 水銀およびカドミウムを添加しないマン
ガン乾電池において、セパレータの負極亜鉛缶と接触す
る側の表面に塗付する糊材のバインダーとして、ポリア
クリル酸またはその塩を用い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 |
|---|---|---|---|
| JP12458494A JPH07307158A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | マンガン乾電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12458494A JPH07307158A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | マンガン乾電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07307158A true JPH07307158A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14889089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12458494A Withdrawn JPH07307158A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | マンガン乾電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07307158A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001071828A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manganese dry battery |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP12458494A patent/JPH07307158A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001071828A2 (en) * | 2000-03-17 | 2001-09-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manganese dry battery |
| WO2001071828A3 (en) * | 2000-03-17 | 2002-03-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Manganese dry battery |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |