JPH1050303A - Alkaline battery and manufacture thereof - Google Patents
Alkaline battery and manufacture thereofInfo
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- JPH1050303A JPH1050303A JP20454896A JP20454896A JPH1050303A JP H1050303 A JPH1050303 A JP H1050303A JP 20454896 A JP20454896 A JP 20454896A JP 20454896 A JP20454896 A JP 20454896A JP H1050303 A JPH1050303 A JP H1050303A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、正極とゲル状負極
とアルカリ電解液からなるアルカリ電池およびその製造
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alkaline battery comprising a positive electrode, a gelled negative electrode and an alkaline electrolyte and a method for producing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種のアルカリ電池においては、その
集電効果を高めると共に耐振動・衝撃特性を改善すべ
く、特開平３−８９４５８号公報に開示されているよう
に、ゲル状負極に吸水性ポリマーを添加する方法が採用
されている。この吸水性ポリマーとしては、従来、アク
リル酸とアクリル酸塩とを水溶液中で架橋剤を用いて共
重合して乾燥・粉砕した吸水性ポリマーが多用されてい
た。2. Description of the Related Art In an alkaline battery of this type, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-89458, a gelled negative electrode is used to improve the current collecting effect and improve the vibration and shock resistance. A method of adding a conductive polymer has been adopted. As the water-absorbing polymer, conventionally, a water-absorbing polymer obtained by copolymerizing acrylic acid and an acrylate in an aqueous solution using a crosslinking agent, and drying and pulverizing the copolymer has been widely used.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかし、この吸水性ポ
リマーは分子量が１０万程度の重合体であり、必然的に
未架橋部分が残ってしまう。この吸水性ポリマー中の未
架橋部分はアルカリ電解液に溶解しやすい特性があるた
め、ポリマー粒子より流出してしまう。すなわち、吸水
性ポリマーは通常その製造途中で粉末表面を架橋処理す
ることによって未架橋部分が粒子より溶出することを防
止しているが、一般には粒子表面のカルボン酸をエポキ
シ架橋で行っており、この架橋構造はエステル結合で行
われているため、ゲル状負極中（苛性カリ水溶液濃度２
０％）では加水分解して架橋が簡単に崩壊し、ゲル状負
極中では経時により架橋部分が流出してしまうのであ
る。However, this water-absorbing polymer is a polymer having a molecular weight of about 100,000, and an uncrosslinked portion necessarily remains. Since the uncrosslinked portion in the water-absorbing polymer has a property of being easily dissolved in the alkaline electrolyte, it flows out of the polymer particles. That is, the water-absorbing polymer usually prevents the uncrosslinked portion from being eluted from the particles by performing a cross-linking treatment on the powder surface during the production thereof, but generally, the carboxylic acid on the particle surface is subjected to epoxy cross-linking, Since this crosslinked structure is formed by an ester bond, the gelled negative electrode (caustic potassium aqueous solution concentration 2
(0%), the crosslinking is easily broken by hydrolysis and the crosslinked portion flows out with time in the gelled negative electrode.
【０００４】その結果、アルカリ電池の貯蔵後の放電性
能が低下するばかりか、曳糸性が発現して製造工程上の
トラブルの原因となる（例えば、ゲル注入時にノズル先
端に糸が発生して汚染の原因になる）という不都合があ
った。As a result, not only does the discharge performance of the alkaline battery after storage deteriorate, but also the spinnability develops and causes troubles in the manufacturing process (for example, a thread is generated at the tip of the nozzle during gel injection. Which causes contamination).
【０００５】なお、吸水性ポリマー中の未架橋部分を少
なくするため、重合方法を工夫して架橋密度（架橋剤
量）を増加させる方法が考えられるが、架橋密度が高く
なるとアルカリ溶液中での膨潤が悪くなり、十分にゲル
化させることができなくなる。従って、膨潤との兼ね合
いで重合方法での改善は５％以下の未架橋部分が残って
しまう。In order to reduce the amount of uncrosslinked portions in the water-absorbing polymer, a method of increasing the crosslink density (amount of the crosslinking agent) by devising a polymerization method may be considered. The swelling becomes poor and the gel cannot be sufficiently gelled. Therefore, the improvement by the polymerization method in view of swelling leaves an uncrosslinked portion of 5% or less.
【０００６】本発明は、上記事情に鑑み、未架橋部分を
溶剤で抽出することにより、貯蔵後の放電性能の低下や
製造工程上のトラブルを伴うことなく集電効果および耐
振動・衝撃特性を向上させることが可能なアルカリ電池
およびその製造方法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by extracting an uncrosslinked portion with a solvent, the current collection effect and the vibration / shock resistance can be improved without lowering the discharge performance after storage or causing trouble in the manufacturing process. An object of the present invention is to provide an alkaline battery that can be improved and a method for manufacturing the same.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】すなわち本発明のうちア
ルカリ電池の発明は、正極とゲル状負極とアルカリ電解
液からなるアルカリ電池において、水溶液塊状重合で得
られるポリアクリル酸塩類の未架橋部分を除去した顆粒
状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負極に添加して構成さ
れる。Means for Solving the Problems In other words, the invention of the alkaline battery according to the present invention relates to an alkaline battery comprising a positive electrode, a gelled negative electrode and an alkaline electrolyte, wherein an uncrosslinked portion of polyacrylates obtained by aqueous bulk polymerization is used. It is constituted by adding the removed granular water-absorbing polymer to the gelled negative electrode.
【０００８】また本発明のうちアルカリ電池の製造方法
の発明は、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶液中で架
橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を調製し、
このポリアクリル酸塩類を細かくし、このポリアクリル
酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬して当該
ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶かして放出させ、
その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共に粉砕し
て顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、この吸水性ポリマ
ーをゲル状負極に添加するようにして構成される。In the invention of the method for producing an alkaline battery according to the present invention, acrylic acid and acrylate are copolymerized in an aqueous solution using a crosslinking agent to prepare polyacrylates,
This polyacrylate is finely divided, the polyacrylate is immersed in a mixed solvent of water and a water-soluble solvent to dissolve and release the uncrosslinked portion of the polyacrylate,
Thereafter, the polyacrylate is dried and pulverized to prepare a granular water-absorbing polymer, and the water-absorbing polymer is added to the gelled negative electrode.
【０００９】さらに、上記アクリル酸塩としてアクリル
酸リチウム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウ
ムまたはこれら金属塩の混合物を用い、上記アクリル酸
と前記アクリル酸塩との混合比率を５／９５〜１００／
０の範囲内とし、上記水溶液中の共重合モノマー濃度を
２０〜５０％の範囲内とし、上記全モノマー中の架橋剤
濃度を０．００１〜０．５００％の範囲内とし、上記水
可溶性溶剤としてメタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれらの
混合溶剤を用い、上記水と前記水可溶性溶剤との混合比
率を０／１００〜９０／１０の範囲内として構成され
る。Further, lithium acrylate, sodium acrylate, potassium acrylate or a mixture of these metal salts is used as the acrylate, and the mixing ratio between the acrylic acid and the acrylate is 5/95 to 100/100.
0, the concentration of the copolymerizable monomer in the aqueous solution is in the range of 20 to 50%, the concentration of the crosslinking agent in all the monomers is in the range of 0.001 to 0.500%, , Methanol, ethanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone or a mixed solvent thereof, and the mixing ratio of the water and the water-soluble solvent is in the range of 0/100 to 90/10.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明する。本発明によるアルカリ電池は、電解二酸化マ
ンガンからなる正極と、亜鉛粉を含むゲル状負極と、Ｋ
ＯＨ水溶液からなるアルカリ電解液から構成されてお
り、このゲル状負極には、水溶液塊状重合で得られるポ
リアクリル酸塩類の未架橋部分をアルコール洗浄などに
よって除去した顆粒状の吸水性ポリマーが添加されてい
る。Embodiments of the present invention will be described below. The alkaline battery according to the present invention comprises: a positive electrode made of electrolytic manganese dioxide; a gelled negative electrode containing zinc powder;
The gelled negative electrode is composed of an alkaline electrolyte composed of an aqueous OH solution, and a granular water-absorbing polymer obtained by removing uncrosslinked portions of polyacrylates obtained by bulk polymerization of the aqueous solution by alcohol washing or the like is added. ing.
【００１１】本発明によるアルカリ電池は以上のような
構成を有するので、吸水性ポリマーの添加によってアル
カリ電池の集電効果および耐振動・衝撃特性を向上させ
ることができるのは勿論のこと、この吸水性ポリマーの
成分であるポリアクリル酸塩類はその未架橋部分が除去
されているためアルカリ電解液への溶解が抑制され、粘
度変化が少なくなって曳糸性が低減するので、アルカリ
電池の貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブル
を回避することが可能となる。Since the alkaline battery according to the present invention has the above-described structure, it is possible to improve the current collecting effect and the vibration / shock resistance of the alkaline battery by adding a water-absorbing polymer. Polyacrylic acid salts, which are a component of the conductive polymer, have their uncrosslinked portions removed, so that their dissolution in the alkaline electrolyte is suppressed, and the change in viscosity is reduced and the spinnability is reduced. , And a trouble in the manufacturing process can be avoided.
【００１２】また、このアルカリ電池を製造するには次
の手順による。The following procedure is used to manufacture the alkaline battery.
【００１３】まず、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶
液中で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を
調製する。アクリル酸塩としては、アルカリ電池の性能
に影響を与えず、かつ吸水性を増加させる金属塩であれ
ば如何なるものでもよく、例えばアクリル酸リチウム、
アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムまたはこれ
らの混合物を使用することができる。なお、水溶液中の
共重合モノマー（アクリル酸、アクリル酸塩）の濃度は
１０〜６０％（好ましくは２０〜５０％）が適当であ
る。１０％未満ではモノマー濃度が低すぎて重合収率が
向上せず、架橋濃度を調整しても未反応モノマーと未架
橋部分が増加し、低濃度であることから、乾燥費が高く
なってしまう。逆に、６０％を越えると、重合反応熱の
制御が難しく、一定した製品が得られない。また、架橋
剤とは、１分子中に共重合可能な二重結合を２個以上有
し、かつ水またはアクリル酸に可溶な化合物で、メチレ
ンビスアクリルアミド、アクリル酸アリルエステル、ポ
リエチレングリコールジアクリレート、アリルペンタエ
リスリトール、トリトリメチロールプロパンジアリルア
ーテル等である。特に強アルカリ中でも安定なエーテル
結合された架橋剤を多く選択した方が良い。エーテル結
合の架橋剤はアリル化合物が多く、アクリル酸との反応
性比が悪いため未架橋部分ができやすい。そのため、ア
ルカリで切断されやすいエステル結合などで結合されて
いる架橋剤でも粒子表面では容易に切断されるが粒子内
ではある程度安定するため、一部併用することで、むし
ろゲル状負極内でも可溶性ポリマーを減少させることが
できる。なお、全モノマーに対する架橋剤の添加量は、
架橋剤を添加しないで重合したときの重合度に反比例
し、ポリマー重合度が５万以上であれば０．００１〜
０．０１％、ポリマー重合度が５千〜５万であれば０．
００５〜０．０５％、ポリマー重合度が１００〜５千で
あると０．０２〜０．５％の範囲にある。First, polyacrylic acid is prepared by copolymerizing acrylic acid and acrylate in an aqueous solution using a crosslinking agent. As the acrylate, any metal salt that does not affect the performance of the alkaline battery and increases water absorption may be used.For example, lithium acrylate,
Sodium acrylate, potassium acrylate or mixtures thereof can be used. The concentration of the copolymerized monomer (acrylic acid, acrylate) in the aqueous solution is suitably from 10 to 60% (preferably from 20 to 50%). If it is less than 10%, the monomer concentration is too low to improve the polymerization yield, and even if the crosslinking concentration is adjusted, the amount of unreacted monomer and uncrosslinked portion increases, and the low concentration results in high drying cost. . Conversely, if it exceeds 60%, it is difficult to control the heat of the polymerization reaction, and a uniform product cannot be obtained. The cross-linking agent is a compound having two or more copolymerizable double bonds in one molecule and soluble in water or acrylic acid, such as methylene bisacrylamide, allyl acrylate, and polyethylene glycol diacrylate. And allylpentaerythritol, tritrimethylolpropane diallyl ether, and the like. In particular, it is better to select a large number of ether-bonded crosslinking agents that are stable even in a strong alkali. An ether bond cross-linking agent contains many allyl compounds and has a poor reactivity ratio with acrylic acid, so that an uncross-linked portion is easily formed. Therefore, even a cross-linking agent that is bonded by an ester bond or the like that can be easily cleaved with an alkali can be easily cleaved on the particle surface, but is stable to some extent in the particle. Can be reduced. In addition, the amount of the crosslinking agent added to all the monomers,
It is inversely proportional to the degree of polymerization when the polymerization was carried out without adding a crosslinking agent.
0.01%, if the degree of polymerization of the polymer is 5,000 to 50,000, 0.1%.
005-0.05%, and the polymer polymerization degree is in the range of 0.02-0.5% when it is in the range of 100-5,000.
【００１４】次に、このポリアクリル酸塩類を細かく
し、水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬してポリアク
リル酸塩類の未架橋部分を溶かして放出させる。水可溶
性溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパ
ノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれらの
混合溶剤が適している。ここで、水と水可溶性溶剤との
混合溶剤を用いるのは、水可溶性溶剤単独ではポリマー
を溶解させる能力がほとんどなく、水との混合溶剤でポ
リマーを抽出させるためである。Next, the polyacrylate is finely divided and immersed in a mixed solvent of water and a water-soluble solvent to dissolve and release the uncrosslinked portion of the polyacrylate. As the water-soluble solvent, methanol, ethanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone or a mixed solvent thereof is suitable. Here, the reason why the mixed solvent of water and the water-soluble solvent is used is that the water-soluble solvent alone has almost no ability to dissolve the polymer, and the polymer is extracted with the mixed solvent with water.
【００１５】その後、このポリアクリル酸塩類を乾燥す
ると共に２０メッシュ以下に粉砕して顆粒状の吸水性ポ
リマーを調製する。Thereafter, the polyacrylate is dried and pulverized to 20 mesh or less to prepare a granular water-absorbing polymer.
【００１６】こうして顆粒状の吸水性ポリマーが得られ
たところで、この吸水性ポリマーをゲル状負極に添加し
て本発明によるアルカリ電池を得る。After the granular water-absorbing polymer is obtained, the water-absorbing polymer is added to the gelled negative electrode to obtain the alkaline battery according to the present invention.
【００１７】[0017]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。吸
水性ポリマー（日本純薬株式会社製「レオジックＱＧ−
２２０」）をアルコールで洗浄し、アルコール洗浄した
もの（処理品）とアルコール洗浄しないもの（未処理）
について、その溶液特性（曳糸性とアルカリ膨潤度）お
よび６０℃貯蔵後の粘度特性を比較した。ここで、曳糸
性の測定方法としては、２００ｍｌビーカーに４０％Ｋ
ＯＨ水溶液９７ｇをとり、試料（吸水性ポリマー）３ｇ
を添加し、１時間攪拌膨潤させて１昼夜放置した後、ガ
ラス棒にて膨潤液をすくい上げ、糸曳きの長さを測定す
る方法を採用した。また、アルカリ膨潤度の測定方法
は、ビーカーに４０％ＫＯＨ水溶液３００ｇをとり、試
料（吸水性ポリマー）７ｇを添加し、５００回転の速度
で４５分間攪拌し、試料を膨潤させ、この液を１日静置
した後、離しょうした部分の長さを測定する方法を採用
した。その結果をまとめて表１に示す。Embodiments of the present invention will be described below. Water-absorbing polymer (“Rheological QG-
220 ") washed with alcohol, alcohol-washed (processed product) and non-alcohol-washed (unprocessed)
The solution characteristics (spinnability and alkali swelling degree) and the viscosity characteristics after storage at 60 ° C. were compared. Here, as a method of measuring the spinnability, a 200 ml beaker was used to measure 40% K.
Take 97 g of OH aqueous solution and 3 g of sample (water-absorbing polymer)
Was added, and the mixture was stirred and swelled for 1 hour, and allowed to stand for one day. After that, the swelling liquid was scooped up with a glass rod, and the stringing length was measured. The alkali swelling degree was measured by taking 300 g of a 40% KOH aqueous solution in a beaker, adding 7 g of a sample (water-absorbing polymer), stirring the mixture at a speed of 500 rpm for 45 minutes, swelling the sample, and adding 1 g of the liquid. After standing still for a day, a method of measuring the length of the separated part was adopted. The results are summarized in Table 1.
【００１８】[0018]
【表１】 [Table 1]
【００１９】表１から明らかなように、曳糸性について
は、未処理では３〜１０ｍｍであったのに対して、処理
品では３ｍｍ以下と低減し、アルカリ膨潤度について
は、未処理では１〜１０ｍｍであったのに対して、処理
品では１ｍｍ以下と低減した。また、粘度特性について
は、５日経過時までは未処理と処理品で差はみられない
が、２０日経過時に未処理では３０×１０4 ｃｐｓであ
ったのに対して、処理品では１０×１０4 ｃｐｓと減少
し、４０日経過時に未処理では１５×１０4 ｃｐｓであ
ったのに対して、処理品では１０×１０4 ｃｐｓと減少
した。これらの結果は、吸水性ポリマーの未架橋部分が
アルコール洗浄によって除去されていることによるもの
であると考えられる。As is apparent from Table 1, the spinnability was 3 to 10 mm in the untreated product, but was reduced to 3 mm or less in the treated product, and the alkali swelling degree was 1 in the untreated product. -10 mm, whereas the processed product was reduced to 1 mm or less. Further, regarding the viscosity characteristics, no difference was observed between the untreated product and the processed product up to the lapse of 5 days, but it was 30 × 10 4 cps for the unprocessed product after 20 days, whereas It decreased to × 10 4 cps, and was 15 × 10 4 cps in the untreated state after 40 days, whereas it decreased to 10 × 10 4 cps in the processed product. These results are considered to be due to the fact that the uncrosslinked portion of the water-absorbing polymer was removed by alcohol washing.
【００２０】さらに、これらの吸水性ポリマー（処理
品、未処理）１．１重量部と架橋型ポリアクリル酸（日
本純薬株式会社製「ジュンロンＰＷ−１５０」）１．３
重量部を亜鉛粉２００重量部、アルカリ電解液（５．９
％ＺｎＯを含む４０％ＫＯＨ水溶液）１１６．６重量部
と混合したゲル状負極を用いて単１型のアルカリ電池
（ＬＲ２０）を製造し、貯蔵後の放電性能を比較した。
その結果を表２に示す。Furthermore, 1.1 parts by weight of these water-absorbing polymers (treated and untreated) and 1.3 parts of cross-linked polyacrylic acid ("Junron PW-150" manufactured by Nippon Pure Chemical Industries, Ltd.)
200 parts by weight of zinc powder and an alkaline electrolyte (5.9)
Using a gelled negative electrode mixed with 116.6 parts by weight of a 40% KOH aqueous solution containing 0.1% ZnO), a single type alkaline battery (LR20) was manufactured, and the discharge performance after storage was compared.
Table 2 shows the results.
【００２１】[0021]
【表２】 [Table 2]
【００２２】表２から明らかなように、未処理では貯蔵
日数の経過に伴って放電性能が低下するのに対して、処
理品ではその低下率が小さく、６０℃２０日貯蔵後で比
較すると、未処理に比べて処理品は放電性能が５．６％
向上し、６０℃４０日貯蔵後で比較すれば、未処理に比
べて処理品は放電性能が６．８％向上した。As is clear from Table 2, the discharge performance decreases with the lapse of storage days in the case of no treatment, whereas the decrease rate is small in the treated product. Treated product has 5.6% discharge performance compared to untreated
When compared after storage at 60 ° C. for 40 days, the treated product had improved discharge performance by 6.8% as compared with the untreated product.
【００２３】なお、架橋した水溶液ポリアクリル酸塩類
の重合方法の一例を記すと、次のとおりである。An example of a method for polymerizing a crosslinked aqueous polyacrylate is as follows.
【００２４】すなわち、アクリル酸３０重量部、３５％
アクリル酸ナトリウム７７０重量部、イオン交換水２０
０重量部、メチレンビスアクリルアミド０．００５重量
部、トリメチロールプロパンジアリルエーテル０．０１
０重量部からなる原料を直径１０ｃｍ、高さ１６ｃｍの
円筒状のビーカーに入れ溶液を窒素置換をする。この溶
液を１０℃恒温水槽に入れて、溶液の温度を１０〜１２
℃にする。That is, acrylic acid 30 parts by weight, 35%
770 parts by weight of sodium acrylate, 20 ion-exchanged water
0 parts by weight, methylene bisacrylamide 0.005 parts by weight, trimethylolpropane diallyl ether 0.01
A raw material consisting of 0 parts by weight is placed in a cylindrical beaker having a diameter of 10 cm and a height of 16 cm, and the solution is purged with nitrogen. This solution was placed in a constant temperature water bath at 10 ° C., and the temperature of the solution was adjusted to 10 to 12 hours.
Temperature.
【００２５】水５ｍｌに溶解した過硫酸アンモニウム
０．０１重量部を入れ良く攪拌した後、水５ｍｌに溶解
した重合開始剤（エルビットＮ）０．００３重量部を入
れて良く攪拌し重合を開始する。重合が開始したら、恒
温水槽より取り出し、２５℃の室内に重合が完結するま
で放置する。After adding 0.01 parts by weight of ammonium persulfate dissolved in 5 ml of water and stirring well, 0.003 parts by weight of a polymerization initiator (Elbit N) dissolved in 5 ml of water is added and stirred well to start polymerization. After the polymerization is started, the polymerization is taken out of the water bath and left in a room at 25 ° C. until the polymerization is completed.
【００２６】この水溶液ポリマーは残存モノマーが１％
以下である。This aqueous polymer contains 1% residual monomer.
It is as follows.
【００２７】こうして重合したゲル体を取り出し、１ｃ
ｍ角に切断し、イオン交換水４０重量部とメタノール６
０重量部との水混合溶媒中で２４時間浸漬し、１００〜
１１０℃の通風乾燥機で２４時間乾燥し、さらに２０〜
１００メッシュに粉砕する。The polymer thus obtained is taken out and 1c
m-square, ion-exchanged water 40 parts by weight and methanol 6
Immersed in a water mixed solvent with 0 parts by weight for 24 hours,
Dried for 24 hours in a ventilation dryer at 110 ° C.
Crush to 100 mesh.
【００２８】こうして得られた吸水性ポリマーの水可溶
成分を測定したところ、上記水混合溶媒中で２４時間浸
漬しないものに比べて半分以下となった。When the water-soluble component of the water-absorbing polymer thus obtained was measured, it was less than half that of the water-absorbing polymer not immersed in the above-mentioned water-mixed solvent for 24 hours.
【００２９】[0029]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のうちアル
カリ電池の発明によれば、正極とゲル状負極とアルカリ
電解液からなるアルカリ電池において、水溶液塊状重合
で得られるポリアクリル酸塩類の未架橋部分を除去した
顆粒状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負極に添加して構
成したので、吸水性ポリマーの添加によってアルカリ電
池の集電効果および耐振動・衝撃特性を向上させること
ができるのは勿論のこと、この吸水性ポリマーの成分で
あるポリアクリル酸塩類はその未架橋部分が除去されて
いるためアルカリ電解液への溶解が抑制され、粘度変化
が少なくなって曳糸性が低減するので、アルカリ電池の
貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブルを回避
できることから、貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上
のトラブルを伴うことなく集電効果および耐振動・衝撃
特性を向上させ得るアルカリ電池を提供することが可能
となる。As described above, according to the invention of the alkaline battery of the present invention, in the alkaline battery comprising the positive electrode, the gelled negative electrode and the alkaline electrolyte, the polyacrylic acid salt obtained by the aqueous solution bulk polymerization is not used. Since the granular water-absorbing polymer from which the cross-linked portion was removed was added to the gelled negative electrode, the addition of the water-absorbing polymer can improve the current collection effect and vibration / shock resistance of the alkaline battery. Needless to say, the polyacrylic acid salts, which are components of the water-absorbing polymer, have their uncrosslinked portions removed, so that their dissolution in an alkaline electrolyte is suppressed, the viscosity change is reduced, and the spinnability is reduced. In addition, it is possible to avoid the deterioration of the discharge performance after storage of alkaline batteries and the trouble in the manufacturing process. It is possible to provide an alkaline battery capable of improving the current collecting effect and vibration resistance and impact properties without the.
【００３０】また、本発明のうちアルカリ電池の製造方
法の発明によれば、アクリル酸とアクリル酸塩とを水溶
液中で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を
調製し、このポリアクリル酸塩類を細かくし、このポリ
アクリル酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶剤に浸漬
して当該ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶かして放
出させ、その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共
に粉砕して顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、この吸水
性ポリマーをゲル状負極に添加するようにして構成した
ので、貯蔵後の放電性能の低下や製造工程上のトラブル
を伴うことなく集電効果および耐振動・衝撃特性を向上
させ得るアルカリ電池の製造方法を提供することが可能
となる。Further, according to the invention of the method for producing an alkaline battery of the present invention, acrylic acid and acrylate are copolymerized in an aqueous solution using a crosslinking agent to prepare polyacrylates. The acrylates are made finer, the polyacrylates are immersed in a mixed solvent of water and a water-soluble solvent to dissolve and release the uncrosslinked portions of the polyacrylates, and then the polyacrylates are dried. And granulated to prepare a granular water-absorbing polymer, and the water-absorbing polymer was added to the gelled negative electrode. It is possible to provide a method of manufacturing an alkaline battery capable of improving the electric effect and the vibration / shock resistance.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉 彰英 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Akihide Izumi 5-36-11 Shimbashi, Minato-ku, Tokyo Inside Fuji Electric Chemical Co., Ltd.
Claims (3)
なるアルカリ電池において、 水溶液塊状重合で得られるポリアクリル酸塩類の未架橋
部分を除去した顆粒状の吸水性ポリマーを前記ゲル状負
極に添加したことを特徴とするアルカリ電池。1. An alkaline battery comprising a positive electrode, a gelled negative electrode and an alkaline electrolyte, wherein a granular water-absorbing polymer obtained by removing uncrosslinked portions of polyacrylates obtained by aqueous solution bulk polymerization is added to the gelled negative electrode. An alkaline battery characterized in that:
で架橋剤を用いて共重合してポリアクリル酸塩類を調製
し、 このポリアクリル酸塩類を細かくし、 このポリアクリル酸塩類を水と水可溶性溶剤との混合溶
剤に浸漬して当該ポリアクリル酸塩類の未架橋部分を溶
かして放出させ、 その後このポリアクリル酸塩類を乾燥すると共に粉砕し
て顆粒状の吸水性ポリマーを調製し、 この吸水性ポリマーをゲル状負極に添加するようにして
構成したアルカリ電池の製造方法。2. A polyacrylate is prepared by copolymerizing acrylic acid and an acrylate in an aqueous solution using a crosslinking agent. The polyacrylate is finely divided, and the polyacrylate is mixed with water. The polyacrylate is immersed in a mixed solvent with a water-soluble solvent to dissolve and release the uncrosslinked portion of the polyacrylate, and then the polyacrylate is dried and ground to prepare a granular water-absorbing polymer. A method for producing an alkaline battery, wherein a water-absorbing polymer is added to a gelled negative electrode.
ム、アクリル酸ナトリウム、アクリル酸カリウムまたは
これら金属塩の混合物を用い、 アクリル酸と前記アクリル酸塩との混合比率を５／９５
〜１００／０の範囲内とし、 水溶液中の共重合モノマー濃度を２０〜５０％の範囲内
とし、 全モノマー中の架橋剤濃度を０．００１〜０．５００％
の範囲内とし、 水可溶性溶剤としてメタノール、エタノール、イソプロ
パノール、アセトン、メチルエチルケトンまたはこれら
の混合溶剤を用い、 水と前記水可溶性溶剤との混合比率を０／１００〜９０
／１０の範囲内としたことを特徴とする請求項２記載の
アルカリ電池の製造方法。3. A mixture of acrylic acid and said acrylate, wherein lithium acrylate, sodium acrylate, potassium acrylate or a mixture of these metal salts is used as the acrylate.
To 100/0, the concentration of the copolymerized monomer in the aqueous solution to be in the range of 20 to 50%, and the concentration of the crosslinking agent in all the monomers to be 0.001 to 0.500%.
And methanol, ethanol, isopropanol, acetone, methyl ethyl ketone or a mixed solvent thereof as a water-soluble solvent, and the mixing ratio between water and the water-soluble solvent is 0/100 to 90.
3. The method for producing an alkaline battery according to claim 2, wherein the ratio is in the range of / 10.
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