JPH08222233A - ボタン形アルカリ電池 - Google Patents
ボタン形アルカリ電池Info
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- JPH08222233A JPH08222233A JP2660495A JP2660495A JPH08222233A JP H08222233 A JPH08222233 A JP H08222233A JP 2660495 A JP2660495 A JP 2660495A JP 2660495 A JP2660495 A JP 2660495A JP H08222233 A JPH08222233 A JP H08222233A
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- JP
- Japan
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- negative electrode
- indium
- battery
- alloy powder
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ボタン形アルカリ電池において、水銀を添加し
ない場合にも電池内部の水素ガスの発生を抑制して電池
の性能劣化を防ぐこと。 【構成】ボタン形アルカリ電池のゲル状亜鉛負極中に、
亜鉛合金粉に対してインジウム化合物０．０１〜０．１
wt％（Ｉｎとして）と、下記式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 の界面活性剤０．０２wt％以下を含有させ、電池内部の
水素ガスの発生を抑制する。
ない場合にも電池内部の水素ガスの発生を抑制して電池
の性能劣化を防ぐこと。 【構成】ボタン形アルカリ電池のゲル状亜鉛負極中に、
亜鉛合金粉に対してインジウム化合物０．０１〜０．１
wt％（Ｉｎとして）と、下記式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 の界面活性剤０．０２wt％以下を含有させ、電池内部の
水素ガスの発生を抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池に関し、さ
らに詳しくは水銀を無添加とした場合にも電池内部の水
素ガス発生を抑制し、貯蔵中の性能劣化を防ぐことので
きる高性能なボタン形アルカリ電池に関する。
らに詳しくは水銀を無添加とした場合にも電池内部の水
素ガス発生を抑制し、貯蔵中の性能劣化を防ぐことので
きる高性能なボタン形アルカリ電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、亜鉛を負極とするアルカリ電池に
はゲル状亜鉛負極中に水銀が添加されていた。この水銀
は、亜鉛合金粉や負極集電体の表面を覆い、それらの水
素過電圧を高めて水素ガスの発生を抑制していた。
はゲル状亜鉛負極中に水銀が添加されていた。この水銀
は、亜鉛合金粉や負極集電体の表面を覆い、それらの水
素過電圧を高めて水素ガスの発生を抑制していた。
【０００３】しかしながら、近年の生活環境への関心の
高まりの中で、少量とはいえ有害な水銀が電池中に含有
されていることは問題であり、水銀を使用しない電池の
開発が望まれていた。
高まりの中で、少量とはいえ有害な水銀が電池中に含有
されていることは問題であり、水銀を使用しない電池の
開発が望まれていた。
【０００４】これらの電池に水銀を使用しなければ、当
然、亜鉛合金粉や負極集電体からの水素ガス発生が増大
し、電池の膨れや漏液、貯蔵中の大幅な性能劣化等の問
題が発生するため、これらへの対策が必要となる。そこ
で、これらの問題を解決するために、インジウム，ビス
マス，鉛等を添加した腐食しにくい亜鉛合金粉を使用し
たり、腐食抑制材としてインジウム化合物をゲル状亜鉛
負極に含有させたりした。また、亜鉛合金粉の腐食を抑
制する界面活性剤をゲル状亜鉛負極中に添加することも
提案されている。これらの技術は、すでに円筒形アルカ
リ乾電池では使われ、水銀無添加の電池が発売されてい
る。
然、亜鉛合金粉や負極集電体からの水素ガス発生が増大
し、電池の膨れや漏液、貯蔵中の大幅な性能劣化等の問
題が発生するため、これらへの対策が必要となる。そこ
で、これらの問題を解決するために、インジウム，ビス
マス，鉛等を添加した腐食しにくい亜鉛合金粉を使用し
たり、腐食抑制材としてインジウム化合物をゲル状亜鉛
負極に含有させたりした。また、亜鉛合金粉の腐食を抑
制する界面活性剤をゲル状亜鉛負極中に添加することも
提案されている。これらの技術は、すでに円筒形アルカ
リ乾電池では使われ、水銀無添加の電池が発売されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、円筒形アル
カリ電池では発生した水素ガスをある程度受け止められ
るスペースがあるので、ある程度の水素ガスの発生は許
容できるが、ボタン形アルカリ電池のような小型電池で
はではこのスペースが無いので、電池内部の水素ガスの
発生をほとんど許容できなくなる。そのために、このよ
うな小型電池では、円筒形アルカリ乾電池と同様の技術
をそのまま適用しても水素ガス発生の抑制が不十分で、
電池の膨れ等の問題を生じてしまう。
カリ電池では発生した水素ガスをある程度受け止められ
るスペースがあるので、ある程度の水素ガスの発生は許
容できるが、ボタン形アルカリ電池のような小型電池で
はではこのスペースが無いので、電池内部の水素ガスの
発生をほとんど許容できなくなる。そのために、このよ
うな小型電池では、円筒形アルカリ乾電池と同様の技術
をそのまま適用しても水素ガス発生の抑制が不十分で、
電池の膨れ等の問題を生じてしまう。
【０００６】また、インジウム化合物や界面活性剤の含
有量を増やせば、水素ガス抑制の効果は大きくなるが、
電池性能に悪影響を及ぼしてしまい、特に界面活性剤は
一般的に悪影響が大きい上に効果を得るためには多量に
添加する必要があり、電池の電気特性や放電性能の悪化
につながってしまう。
有量を増やせば、水素ガス抑制の効果は大きくなるが、
電池性能に悪影響を及ぼしてしまい、特に界面活性剤は
一般的に悪影響が大きい上に効果を得るためには多量に
添加する必要があり、電池の電気特性や放電性能の悪化
につながってしまう。
【０００７】さらに、これらの技術では亜鉛合金粉から
の水素ガス発生は抑制できても、負極集電体からの水素
ガス発生の抑制には効果がほとんどない。ボタン形アル
カリ電池では負極集電体からのガス発生も大きな問題で
あり、これを抑制することも必要である。
の水素ガス発生は抑制できても、負極集電体からの水素
ガス発生の抑制には効果がほとんどない。ボタン形アル
カリ電池では負極集電体からのガス発生も大きな問題で
あり、これを抑制することも必要である。
【０００８】本発明は、このような問題を解決するため
のもので、その目的は水銀を無添加にした場合にも電池
内部の水素ガスの発生を高度に抑制し、性能劣化を防ぐ
ことのできる高性能なアルカリ電池を提供することにあ
る。
のもので、その目的は水銀を無添加にした場合にも電池
内部の水素ガスの発生を高度に抑制し、性能劣化を防ぐ
ことのできる高性能なアルカリ電池を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明者らは、ゲル状亜鉛負極中にインジウム化合物及
び特殊な界面活性剤を適量含有せしめた。またさらに改
良して、負極集電体のゲル状亜鉛負極との接触面をイン
ジウムまたはスズで被覆して電池内部のガス発生を抑制
することができた。
本発明者らは、ゲル状亜鉛負極中にインジウム化合物及
び特殊な界面活性剤を適量含有せしめた。またさらに改
良して、負極集電体のゲル状亜鉛負極との接触面をイン
ジウムまたはスズで被覆して電池内部のガス発生を抑制
することができた。
【００１０】すなわち本発明は、負極ケースを兼ねた負
極集電体内に、亜鉛合金粉，アルカリ電解液およびゲル
化剤で構成されたゲル状亜鉛負極を有するアルカリ電池
において、前記ゲル状亜鉛負極中に亜鉛合金粉に対して
インジウム化合物０．０１〜０．１ｗｔ％（インジウム
として）および以下の構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 で示される界面活性剤０．０２ｗｔ％以下を含有するこ
とを特徴とする。
極集電体内に、亜鉛合金粉，アルカリ電解液およびゲル
化剤で構成されたゲル状亜鉛負極を有するアルカリ電池
において、前記ゲル状亜鉛負極中に亜鉛合金粉に対して
インジウム化合物０．０１〜０．１ｗｔ％（インジウム
として）および以下の構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 で示される界面活性剤０．０２ｗｔ％以下を含有するこ
とを特徴とする。
【００１１】さらに本発明は上記アルカリ電池におい
て、前記負極集電体の少なくともゲル状亜鉛負極と接触
する表面部分がインジウムまたはスズで被覆されている
ことを特徴とする。
て、前記負極集電体の少なくともゲル状亜鉛負極と接触
する表面部分がインジウムまたはスズで被覆されている
ことを特徴とする。
【００１２】またさらに本発明は、前記負極集電体が、
ニッケル−ステンレス−銅またはニッケル−鉄−銅の３
層クラッド材で構成されており、銅面へインジウムまた
はスズを無電解メッキで被覆した後、少なくともガスケ
ットとの接触部分に撥水処理剤を塗布したことを特徴と
する。
ニッケル−ステンレス−銅またはニッケル−鉄−銅の３
層クラッド材で構成されており、銅面へインジウムまた
はスズを無電解メッキで被覆した後、少なくともガスケ
ットとの接触部分に撥水処理剤を塗布したことを特徴と
する。
【００１３】
【作用】本発明のボタン形アルカリ電池における水素ガ
ス発生抑制の明確な作用機構は分からないが、次のよう
に推察される。ゲル状亜鉛負極中において、インジウム
化合物は徐々に電解液に溶解してインジウムイオンとな
り、それらが亜鉛合金粉に触れてインジウムとして表面
に析出し、亜鉛合金粉の水素過電圧を高くして腐食しに
くくする。一方、界面活性剤は、亜鉛合金粉の表面を覆
い電解液との接触を制限して、腐食しにくくするが、本
発明で使用される構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 の界面活性剤は、アルカリ電解液中で非常に安定である
ため、この効果が長期間安定して発揮される。
ス発生抑制の明確な作用機構は分からないが、次のよう
に推察される。ゲル状亜鉛負極中において、インジウム
化合物は徐々に電解液に溶解してインジウムイオンとな
り、それらが亜鉛合金粉に触れてインジウムとして表面
に析出し、亜鉛合金粉の水素過電圧を高くして腐食しに
くくする。一方、界面活性剤は、亜鉛合金粉の表面を覆
い電解液との接触を制限して、腐食しにくくするが、本
発明で使用される構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 の界面活性剤は、アルカリ電解液中で非常に安定である
ため、この効果が長期間安定して発揮される。
【００１４】ボタン形アルカリ電池では、インジウム化
合物と上記界面活性剤はどちらか一方のみではガス発生
抑制の効果が不十分であり、両者を適量含有すること
で、より大きな効果が得られる。
合物と上記界面活性剤はどちらか一方のみではガス発生
抑制の効果が不十分であり、両者を適量含有すること
で、より大きな効果が得られる。
【００１５】インジウム化合物の含有量は、亜鉛合金粉
に対してインジウムとして０．０１〜０．１ｗｔ％であ
る。０．０１ｗｔ％より少ないとガス発生抑制の効果が
発揮されず、０．１ｗｔ％より多いと電池性能への影響
が大きくなって放電性能等が悪化する。また、界面活性
剤は極く僅かな量でも効果を発揮するが、含有量は最高
で亜鉛合金粉に対して０．０２ｗｔ％以下に限定され
る。０．０２ｗｔ％より多く含有した場合には、亜鉛合
金粉の表面に多量に付着し、電気特性や放電性能に大き
な悪影響を与えるばかりか、インジウム化合物の水素ガ
ス抑制機構も阻害し、効果が十分発揮されないため、か
えって水素ガス発生が増加してしまう。
に対してインジウムとして０．０１〜０．１ｗｔ％であ
る。０．０１ｗｔ％より少ないとガス発生抑制の効果が
発揮されず、０．１ｗｔ％より多いと電池性能への影響
が大きくなって放電性能等が悪化する。また、界面活性
剤は極く僅かな量でも効果を発揮するが、含有量は最高
で亜鉛合金粉に対して０．０２ｗｔ％以下に限定され
る。０．０２ｗｔ％より多く含有した場合には、亜鉛合
金粉の表面に多量に付着し、電気特性や放電性能に大き
な悪影響を与えるばかりか、インジウム化合物の水素ガ
ス抑制機構も阻害し、効果が十分発揮されないため、か
えって水素ガス発生が増加してしまう。
【００１６】また、ゲル状亜鉛負極中のインジウム化合
物は、亜鉛合金同士の接触を良好にし、電池の内部抵抗
を低減させる働きもする。これは、界面活性剤の添加に
より少なからず起こる放電性能への悪影響を補い、より
性能を向上させる。
物は、亜鉛合金同士の接触を良好にし、電池の内部抵抗
を低減させる働きもする。これは、界面活性剤の添加に
より少なからず起こる放電性能への悪影響を補い、より
性能を向上させる。
【００１７】一方、アルカリ電池では、負極集電体から
の水素ガス発生の抑制も重要である。本発明では上記ア
ルカリ電池の水素ガス発生抑制効果をさらに高めるた
め、負極集電体のゲル状亜鉛負極と接触する部分を水素
過電圧の高いインジウムまたはスズで被覆する。これに
よって負極集電体からの水素ガスの発生は抑制される。
さらに、負極集電体成型時にできる表面の傷等のガス発
生の原因も、無電解メッキにより被覆され、ガス発生の
抑制ができる。
の水素ガス発生の抑制も重要である。本発明では上記ア
ルカリ電池の水素ガス発生抑制効果をさらに高めるた
め、負極集電体のゲル状亜鉛負極と接触する部分を水素
過電圧の高いインジウムまたはスズで被覆する。これに
よって負極集電体からの水素ガスの発生は抑制される。
さらに、負極集電体成型時にできる表面の傷等のガス発
生の原因も、無電解メッキにより被覆され、ガス発生の
抑制ができる。
【００１８】また負極集電体にインジウムやスズを無電
解メッキで被覆するとアルカリ電解液が這い上がりやす
くなる傾向があるため、ガスケットと負極集電体の間か
らアルカリ電解液が漏液しやすくなってしまう。そこで
負極集電体に撥水処理剤を塗布し、ガスケットと負極集
電体の間にアルカリ電解液が進入するのを妨げ、漏液す
るのを防ぐ。そのため、少なくともガスケットと負極集
電体の接触部分に撥水処理剤を塗布するとよい。
解メッキで被覆するとアルカリ電解液が這い上がりやす
くなる傾向があるため、ガスケットと負極集電体の間か
らアルカリ電解液が漏液しやすくなってしまう。そこで
負極集電体に撥水処理剤を塗布し、ガスケットと負極集
電体の間にアルカリ電解液が進入するのを妨げ、漏液す
るのを防ぐ。そのため、少なくともガスケットと負極集
電体の接触部分に撥水処理剤を塗布するとよい。
【００１９】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。 （実施例１）図１は本発明の実施例であるＬＲ４４型ア
ルカリマンガン電池の断面図である。図１において、１
は負極集電体、２はゲル状亜鉛負極、３はセパレータ、
４は液保持材、５はガスケット、６は正極合剤、７は正
極ケースである。負極集電体１は図２に示すように、ニ
ッケル−ステンレス−銅またはニッケル−鉄−銅の３層
クラッド材で構成されており、銅面に無電解メッキでイ
ンジウムが被覆され、全面にフッ素系撥水処理剤が塗布
されている。
ルカリマンガン電池の断面図である。図１において、１
は負極集電体、２はゲル状亜鉛負極、３はセパレータ、
４は液保持材、５はガスケット、６は正極合剤、７は正
極ケースである。負極集電体１は図２に示すように、ニ
ッケル−ステンレス−銅またはニッケル−鉄−銅の３層
クラッド材で構成されており、銅面に無電解メッキでイ
ンジウムが被覆され、全面にフッ素系撥水処理剤が塗布
されている。
【００２０】ゲル状亜鉛負極２は、亜鉛合金（アルミニ
ウム、インジウム、ビスマスを含有する）粉、３５ｗｔ
％水酸化カリウム水溶液、ポリアクリル酸に、亜鉛合金
粉に対してインジウムとして０．０１ｗｔ％の酸化イン
ジウムを加えて攪拌混合し、この攪拌中に以下の構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 （ｎ：４〜１０，ｍ：２０〜１８０の範囲の物が混在し
ている。Ｒはアルキル基）で示される界面活性剤を亜鉛
合金粉に対して０．００５ｗｔ％滴下し、さらに攪拌混
合して調製されたものである。正極合剤６は、電解二酸
化マンガンおよび鱗状黒鉛を攪拌混合後、成形して調製
されたものである。
ウム、インジウム、ビスマスを含有する）粉、３５ｗｔ
％水酸化カリウム水溶液、ポリアクリル酸に、亜鉛合金
粉に対してインジウムとして０．０１ｗｔ％の酸化イン
ジウムを加えて攪拌混合し、この攪拌中に以下の構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 （ｎ：４〜１０，ｍ：２０〜１８０の範囲の物が混在し
ている。Ｒはアルキル基）で示される界面活性剤を亜鉛
合金粉に対して０．００５ｗｔ％滴下し、さらに攪拌混
合して調製されたものである。正極合剤６は、電解二酸
化マンガンおよび鱗状黒鉛を攪拌混合後、成形して調製
されたものである。
【００２１】（実施例２）酸化インジウムの含有量が亜
鉛合金粉に対してインジウムとして０．０５ｗｔ％であ
る以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマ
ンガン電池を作製した。
鉛合金粉に対してインジウムとして０．０５ｗｔ％であ
る以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマ
ンガン電池を作製した。
【００２２】（実施例３）酸化インジウムの含有量が亜
鉛合金粉に対してインジウムとして０．１ｗｔ％である
以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマン
ガン電池を作製した。
鉛合金粉に対してインジウムとして０．１ｗｔ％である
以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマン
ガン電池を作製した。
【００２３】（実施例４）界面活性剤の含有量が亜鉛合
金粉に対して０．００２ｗｔ％である以外は実施例２と
同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
金粉に対して０．００２ｗｔ％である以外は実施例２と
同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
【００２４】（実施例５）界面活性剤の含有量が亜鉛合
金粉に対して０．０１ｗｔ％である以外は実施例２と同
様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
金粉に対して０．０１ｗｔ％である以外は実施例２と同
様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
【００２５】（実施例６）界面活性剤の含有量が亜鉛合
金粉に対して０．０２ｗｔ％である以外は実施例２と同
様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
金粉に対して０．０２ｗｔ％である以外は実施例２と同
様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
【００２６】（実施例７）負極集電体に無電解メッキで
スズを被覆した以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４
型アルカリマンガン電池を作製した。
スズを被覆した以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４
型アルカリマンガン電池を作製した。
【００２７】（実施例８）負極集電体に無電解メッキで
スズを被覆した以外は実施例３と同様にして、ＬＲ４４
型アルカリマンガン電池を作製した。
スズを被覆した以外は実施例３と同様にして、ＬＲ４４
型アルカリマンガン電池を作製した。
【００２８】（実施例９）負極集電体に無電解メッキで
スズを被覆した以外は実施例２と同様にして、ＬＲ４４
型アルカリマンガン電池を作製した。
スズを被覆した以外は実施例２と同様にして、ＬＲ４４
型アルカリマンガン電池を作製した。
【００２９】（実施例１０）負極集電体に無電解メッキ
でスズを被覆した以外は実施例６と同様にして、ＬＲ４
４型アルカリマンガン電池を作製した。
でスズを被覆した以外は実施例６と同様にして、ＬＲ４
４型アルカリマンガン電池を作製した。
【００３０】（比較例１）酸化インジウムの含有量が亜
鉛合金粉に対してインジウムとして０．００５ｗｔ％で
ある以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリ
マンガン電池を作製した。
鉛合金粉に対してインジウムとして０．００５ｗｔ％で
ある以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリ
マンガン電池を作製した。
【００３１】（比較例２）酸化インジウムの含有量が亜
鉛合金粉に対してインジウムとして０．２ｗｔ％である
以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマン
ガン電池を作製した。
鉛合金粉に対してインジウムとして０．２ｗｔ％である
以外は実施例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマン
ガン電池を作製した。
【００３２】（比較例３）界面活性剤の含有量が亜鉛合
金粉に対して０．０３ｗｔ％である以外は実施例２と同
様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
金粉に対して０．０３ｗｔ％である以外は実施例２と同
様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製し
た。
【００３３】（比較例４）ゲル状亜鉛負極中に界面活性
剤を含有していないこと以外は実施例３と同様にして、
ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
剤を含有していないこと以外は実施例３と同様にして、
ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
【００３４】（比較例５）ゲル状亜鉛負極中にインジウ
ム化合物を含有していないこと以外は実施例６と同様に
して、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
ム化合物を含有していないこと以外は実施例６と同様に
して、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
【００３５】（比較例６）ニッケル−ステンレス−銅の
３層クラッド材を負極集電体に成形した後、何も被覆せ
ずに撥水処理剤を塗布した以外は実施例２と同様にし
て、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
３層クラッド材を負極集電体に成形した後、何も被覆せ
ずに撥水処理剤を塗布した以外は実施例２と同様にし
て、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
【００３６】（比較例７）酸化インジウムの含有量が亜
鉛合金粉に対してインジウムとして０．１ｗｔ％、界面
活性剤の含有量が亜鉛合金粉に対して０．０２ｗｔ％で
ある以外は比較例６と同様にして、ＬＲ４４型アルカリ
マンガン電池を作製した。
鉛合金粉に対してインジウムとして０．１ｗｔ％、界面
活性剤の含有量が亜鉛合金粉に対して０．０２ｗｔ％で
ある以外は比較例６と同様にして、ＬＲ４４型アルカリ
マンガン電池を作製した。
【００３７】（比較例８）インジウム化合物および界面
活性剤をゲル状亜鉛負極中に含有しないこと以外は実施
例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を
作製した。
活性剤をゲル状亜鉛負極中に含有しないこと以外は実施
例１と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を
作製した。
【００３８】（比較例９）インジウム化合物および界面
活性剤をゲル状亜鉛負極中に含有しないこと以外は実施
例７と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を
作製した。
活性剤をゲル状亜鉛負極中に含有しないこと以外は実施
例７と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を
作製した。
【００３９】（比較例１０）ニッケル−ステンレス−銅
の３層クラッド材を負極集電体に成形した後、何も被覆
せずに撥水処理剤を塗布した以外は比較例８と同様にし
て、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
の３層クラッド材を負極集電体に成形した後、何も被覆
せずに撥水処理剤を塗布した以外は比較例８と同様にし
て、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
【００４０】（比較例１１）ニッケル−ステンレス−銅
の３層クラッド材を成形した負極集電体に、無電解メッ
キでインジウムを被覆した後、撥水処理剤を塗布しなか
った以外は実施例２と同様にして、ＬＲ４４型アルカリ
マンガン電池を作製した。
の３層クラッド材を成形した負極集電体に、無電解メッ
キでインジウムを被覆した後、撥水処理剤を塗布しなか
った以外は実施例２と同様にして、ＬＲ４４型アルカリ
マンガン電池を作製した。
【００４１】（比較例１２）ニッケル−ステンレス−銅
の３層クラッド材を成形した負極集電体に、無電解メッ
キでスズを被覆した後、撥水処理剤を塗布しなかった以
外は実施例９と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガ
ン電池を作製した。
の３層クラッド材を成形した負極集電体に、無電解メッ
キでスズを被覆した後、撥水処理剤を塗布しなかった以
外は実施例９と同様にして、ＬＲ４４型アルカリマンガ
ン電池を作製した。
【００４２】（比較例１３）ニッケル−ステンレス−銅
の３層クラッド材を負極集電体に成形した後、何も被覆
せずにそのまま使用した以外は実施例２と同様にして、
ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
の３層クラッド材を負極集電体に成形した後、何も被覆
せずにそのまま使用した以外は実施例２と同様にして、
ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
【００４３】（比較例１４）亜鉛合金粉が鉛を含有し、
３％汞化したものである以外は比較例１０と同様にし
て、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
３％汞化したものである以外は比較例１０と同様にし
て、ＬＲ４４型アルカリマンガン電池を作製した。
【００４４】以上のように作製した実施例及び比較例の
各試作電池を使用し、各種評価試験を行なった。各試験
は、対漏液試験は５０個、他の試験は２０個の平均値で
ある。
各試作電池を使用し、各種評価試験を行なった。各試験
は、対漏液試験は５０個、他の試験は２０個の平均値で
ある。
【００４５】第１に実施例１〜１０、比較例１〜１０及
び比較例１４の各試作電池について、電池総高，開路電
圧及び内部抵抗を測定した。また１．３ｋΩ連続放電の
１．２Ｖまでの放電持続時間を測定し、本発明品の放電
性能を調査した。さらに、６０℃で４０日間貯蔵した
後、電池総高変化と開路電圧の劣化を測定するととも
に、１．３ｋΩ連続放電を行ない、放電性能の劣化を調
査した。これら６０℃貯蔵による変化量は、電池内部で
の水素ガスの発生量と相関し、変化量が小さいほど水素
ガスの発生量は少ない。結果を表１に示す。
び比較例１４の各試作電池について、電池総高，開路電
圧及び内部抵抗を測定した。また１．３ｋΩ連続放電の
１．２Ｖまでの放電持続時間を測定し、本発明品の放電
性能を調査した。さらに、６０℃で４０日間貯蔵した
後、電池総高変化と開路電圧の劣化を測定するととも
に、１．３ｋΩ連続放電を行ない、放電性能の劣化を調
査した。これら６０℃貯蔵による変化量は、電池内部で
の水素ガスの発生量と相関し、変化量が小さいほど水素
ガスの発生量は少ない。結果を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】実施例１〜３，７，８及び比較例１，２の
結果によれば、インジウム化合物のゲル状亜鉛負極中の
含有量は０．０１〜０．１ｗｔ％が妥当であり、この範
囲からはずれた場合、水素ガス発生の抑制が不十分であ
ったり、放電性能に悪影響を与えたりする。
結果によれば、インジウム化合物のゲル状亜鉛負極中の
含有量は０．０１〜０．１ｗｔ％が妥当であり、この範
囲からはずれた場合、水素ガス発生の抑制が不十分であ
ったり、放電性能に悪影響を与えたりする。
【００４８】実施例４〜６，９，１０及び比較例３の結
果によれば、アルカリ電解液中で安定な界面活性剤のゲ
ル状負極中の含有量は０．０２ｗｔ％以下が妥当であ
り、この範囲からはずれた場合、放電性能を著しく悪化
させる。
果によれば、アルカリ電解液中で安定な界面活性剤のゲ
ル状負極中の含有量は０．０２ｗｔ％以下が妥当であ
り、この範囲からはずれた場合、放電性能を著しく悪化
させる。
【００４９】比較例４〜１０の結果によれば、ゲル状負
極亜鉛中へのインジウム化合物の含有、ゲル状負極亜鉛
中への界面活性剤の含有、負極集電体のゲル状亜鉛負極
と接触する部分へのインジウムまたはスズの被覆のいず
れが欠けた場合にも、本発明の目的は達成されず、水素
ガス発生の抑制が不十分となり電池総高の増加や、放電
性能の大幅な劣化を起こす。
極亜鉛中へのインジウム化合物の含有、ゲル状負極亜鉛
中への界面活性剤の含有、負極集電体のゲル状亜鉛負極
と接触する部分へのインジウムまたはスズの被覆のいず
れが欠けた場合にも、本発明の目的は達成されず、水素
ガス発生の抑制が不十分となり電池総高の増加や、放電
性能の大幅な劣化を起こす。
【００５０】第２に実施例２，９と比較例６，１１〜１
４の各試作電池を、６０℃−９３％ＲＨで貯蔵し、高温
高湿下での耐漏液性試験を行ない、負極集電体への撥水
処理剤塗布の効果を調べた。電池内部での水素の発生が
多ければ耐漏液性は悪くなるが、負極集電体を電解液が
這い上がりやすければ、水素ガスの発生が少なくてもガ
スケットと負極集電体の間から漏液する。結果を表２に
示す。
４の各試作電池を、６０℃−９３％ＲＨで貯蔵し、高温
高湿下での耐漏液性試験を行ない、負極集電体への撥水
処理剤塗布の効果を調べた。電池内部での水素の発生が
多ければ耐漏液性は悪くなるが、負極集電体を電解液が
這い上がりやすければ、水素ガスの発生が少なくてもガ
スケットと負極集電体の間から漏液する。結果を表２に
示す。
【００５１】
【表２】
【００５２】表２によれば本発明品の負極集電体を使用
した電池は明らかに耐漏液性に優れており、撥水処理剤
の塗布が耐漏液性を向上させることがわかる。なお、本
発明は上記実施例により限定されるものではない。すな
わち、上記実施例では、インジウム化合物は酸化インジ
ウムを使用しているが、これに限定されるものではな
く、水酸化インジウムや塩化インジウムであっても、本
発明による効果は得られる。
した電池は明らかに耐漏液性に優れており、撥水処理剤
の塗布が耐漏液性を向上させることがわかる。なお、本
発明は上記実施例により限定されるものではない。すな
わち、上記実施例では、インジウム化合物は酸化インジ
ウムを使用しているが、これに限定されるものではな
く、水酸化インジウムや塩化インジウムであっても、本
発明による効果は得られる。
【００５３】また、本発明に使用される以下の構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 で示される界面活性剤において、ｎ及びｍの数値が変わ
っても上記の範囲であれば効果に大きな変化はなく、同
様の結果が得られる。
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 で示される界面活性剤において、ｎ及びｍの数値が変わ
っても上記の範囲であれば効果に大きな変化はなく、同
様の結果が得られる。
【００５４】撥水処理剤についても同様であり、シリコ
ン系等の他のものであってもかまわない。また塗布方法
も、負極集電体がガスケットと接触する部分に、撥水処
理剤が塗布されさえすればどのような塗布方法であって
もかまわない。亜鉛合金粉等の他の要素のついても本発
明の範囲を逸脱しない限り、変更して差し支えない。
ン系等の他のものであってもかまわない。また塗布方法
も、負極集電体がガスケットと接触する部分に、撥水処
理剤が塗布されさえすればどのような塗布方法であって
もかまわない。亜鉛合金粉等の他の要素のついても本発
明の範囲を逸脱しない限り、変更して差し支えない。
【００５５】上記実施例ではボタン形アルカリマンガン
電池について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、酸化銀電池，空気亜鉛電池等のゲル状亜鉛
を負極とする各種ボタン形アルカリ電池に適用できる。
電池について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、酸化銀電池，空気亜鉛電池等のゲル状亜鉛
を負極とする各種ボタン形アルカリ電池に適用できる。
【００５６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のボタン形
アルカリ電池は、水銀を無添加にした場合においても電
池内部での水素ガスの発生を抑制し、貯蔵中の漏液や電
池の膨れ、性能劣化等の問題を解決できるので、水銀添
加電池と同等以上の性能が得られる。
アルカリ電池は、水銀を無添加にした場合においても電
池内部での水素ガスの発生を抑制し、貯蔵中の漏液や電
池の膨れ、性能劣化等の問題を解決できるので、水銀添
加電池と同等以上の性能が得られる。
【図１】本発明の実施例であるＬＲ４４型アルカリマン
ガン電池の断面図。
ガン電池の断面図。
【図２】図１のＡ部の拡大図。
１…負極集電体、２…ゲル状亜鉛負極、３…セパレー
タ、４…液保持材、５…ガスケット、６…正極合剤、７
…正極ケース。
タ、４…液保持材、５…ガスケット、６…正極合剤、７
…正極ケース。
Claims (3)
- 【請求項１】 負極ケースを兼ねた負極集電体内に、亜
鉛合金粉，アルカリ電解液およびゲル化剤で構成された
ゲル状亜鉛負極を有するボタン形アルカリ電池におい
て、前記ゲル状亜鉛負極中に亜鉛合金粉に対してインジ
ウム化合物０．０１〜０．１ｗｔ％（インジウムとし
て）および以下の構造式 Ｃn Ｆ2n+1−ＳＯ2 ＮＲ−（ＣＨ2 ＣＨ2 ０）m −ＳＯ
2 ＮＲ−Ｃn Ｆ2n+1 ｎ：４〜１０ ｍ：２０〜１８０ Ｒ：アルキル基 で示される界面活性剤０．０２ｗｔ％以下を含有するこ
とを特徴とするボタン形アルカリ電池。 - 【請求項２】 負極集電体の少なくともゲル状亜鉛負極
と接触する表面部分がインジウムまたはスズで被覆され
ている請求項１記載のボタン形アルカリ電池。 - 【請求項３】 前記負極集電体が、ニッケル−ステンレ
ス−銅またはニッケル−鉄−銅の３層クラッド材で構成
されており、その銅面へインジウムまたはスズを無電解
メッキで被覆した後、少なくともガスケットとの接触部
分に撥水処理剤を塗布したことを特徴とする請求項１記
載のボタン形アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2660495A JPH08222233A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | ボタン形アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2660495A JPH08222233A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | ボタン形アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08222233A true JPH08222233A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12198122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2660495A Pending JPH08222233A (ja) | 1995-02-15 | 1995-02-15 | ボタン形アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08222233A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446659B1 (ko) * | 2001-05-09 | 2004-09-04 | 주식회사 엘지화학 | 비이온성 계면활성제를 포함하는 전해액과 이를 이용하는리튬이온 전지 |
| JP2007080614A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Sony Corp | アルカリ電池 |
| US8003247B2 (en) | 2003-12-10 | 2011-08-23 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Button-type alkaline battery and method of manufacturing the same |
| CN111742429A (zh) * | 2018-03-23 | 2020-10-02 | 株式会社村田制作所 | 碱性电池 |
-
1995
- 1995-02-15 JP JP2660495A patent/JPH08222233A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446659B1 (ko) * | 2001-05-09 | 2004-09-04 | 주식회사 엘지화학 | 비이온성 계면활성제를 포함하는 전해액과 이를 이용하는리튬이온 전지 |
| US8003247B2 (en) | 2003-12-10 | 2011-08-23 | Hitachi Maxell Energy, Ltd. | Button-type alkaline battery and method of manufacturing the same |
| JP2007080614A (ja) * | 2005-09-13 | 2007-03-29 | Sony Corp | アルカリ電池 |
| CN111742429A (zh) * | 2018-03-23 | 2020-10-02 | 株式会社村田制作所 | 碱性电池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20040601 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |