JPH1140173A - アルカリ乾電池 - Google Patents

アルカリ乾電池

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JPH1140173A
JPH1140173A JP9198068A JP19806897A JPH1140173A JP H1140173 A JPH1140173 A JP H1140173A JP 9198068 A JP9198068 A JP 9198068A JP 19806897 A JP19806897 A JP 19806897A JP H1140173 A JPH1140173 A JP H1140173A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】特にレンズ付きカメラのストロボ用電源として
適した性能を有するアルカリ乾電池を提供すること。 【解決手段】金属製正極缶１内に、電解二酸化マンガン
を作用物質とする成形正極合剤２、亜鉛合金粉末を作用
物質とするゲル状負極４、金属製負極集電体５を有する
アルカリ乾電池において、電解二酸化マンガンの量が
１．７１ｇ以上、前記亜鉛合金粉末の量が０．６５ｇ以
上であり、負極と正極とのエネルギー容量比（ＮE ／Ｐ
E ）が１．０〜１．２０であり、且つ前記正極合剤の負
極対向面積と前記集電体のゲル状負極との接触面積の面
積比（ＰA ／ＮA ）が１．８２〜８．２４であることを
特徴とする。ゲル状負極と集電体との接触面積が大とな
るので、一時的に大電流を取り出せる効果があり、かつ
作用物質が少なくてよいので経済的に有利である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ乾電池に関
し、さらに詳しくはカメラのストロボ用電源として特に
適した特性を有するアルカリ乾電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ乾電池は使用機器の増大に伴
い、需要が急速に拡大しており、近年容量アップの研究
が盛んに行われている。容量アップの方法としては、例
えば、作用物質の増大を図って内容積を大きくすること
などがあり、そのために正極缶の板厚やセパレータを薄
くしたりしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アルカリ乾電池は、従
来からリモコン用電源やポータブルステレオ用電源とし
て用いられてきたが、近年それに加えてパーソナルハン
ディーホーンやレンズ付きカメラのストロボ用電源とし
て多く需要が見込まれている。このうちレンズ付きカメ
ラのストロボ用電源の場合は作用物質の利用率が少な
く、現在市販されている電池の場合は、作用物質の利用
率が３０％に満たない。したがって、電池内容積を大き
くすることによるエネルギー容量の増大が直接特性アッ
プにつながっていない。
【０００４】本発明は、上記状況に鑑みてなされたもの
で、特にレンズ付きカメラのストロボ用電源として適し
た性能を有するアルカリ乾電池を提供することを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、正極
端子を兼ねる有底円筒の金属製正極缶内に、電解二酸化
マンガンを作用物質とする中空円筒状の成形正極合剤と
亜鉛合金粉末を作用物質とするゲル状負極とが、筒状セ
パレータを介して配置され、該ゲル状負極に金属製負極
集電体が挿入されて構成されているアルカリ乾電池にお
いて、電解二酸化マンガンの量が１．７１ｇ以上、前記
亜鉛合金粉末の量が０．６５ｇ以上であり、負極と正極
とのエネルギー容量比（ＮE ／ＰE ）が１．０以上１．
２０以下であり、且つ前記正極合剤の負極対向面積と前
記集電体のゲル状負極との接触面積の面積比（ＰA ／Ｎ
A ）が１．８２以上８．２４以下であることを特徴とす
る。
【０００６】アルカリ乾電池の金属製負極集電体は通常
は棒状であり、負極端子の金属製封口板と溶接後、電流
を取り出す目的でゲル状負極に挿入されている。つま
り、ゲル状負極に接触された部分が直接電流を取り出す
働きをしているため、ゲル負極との接触面積が大きくな
ることは、大電流を取り出すのに有利に作用する。
【０００７】また、レンズ付きカメラのストロボ用電源
としての電池のエネルギー容量は、市販電池の半分でも
問題がなく、作用物質の量を減らすことができ安価な電
池を提供することができる。さらに、正極作用物質を減
らすことができれば、成形正極合剤の成形厚を薄くする
ことができるので、その容積分だけ負極集電体を大きく
することができ、負極集電体とゲル負極との接触面積を
大きくすることができる。
【０００８】従来のアルカリ乾電池の正極作用物質（電
解二酸化マンガン）の量は約３．５ｇ以上、負極作用物
質（亜鉛合金粉末）の量は約１．５ｇ以上であったが、
本発明では電解二酸化マンガンの量は１．７１ｇ（純度
を９２％として換算後）以上であればよく、亜鉛合金粉
末の量は０．６５ｇ以上であればよい。
【０００９】また、負極エネルギー容量（ＮE ，Ａｈ）
と正極エネルギー容量（ＰE ，Ａｈ）とのエネルギー容
量比（ＮE ／ＰE ）は、１．０以下では作用物質の利用
率が低下するので実用的ではなく、１．２０を超える場
合は正極作用物質が過度に反応したり、さらには正極反
応物質の反応が終了した場合に負極作用物質と集電棒が
電気化学的反応によりガス発生を起こすなど、信頼性の
面において不利となる。
【００１０】また、正極合剤の負極対向面積（ＰA ）と
負極集電体のゲル状負極（ＮA ）との接触面積との面積
比（ＰA ／ＮA ）が８．２４より大きい場合は、負極集
電体の集電能力が低下するので実用的ではなく、１．８
２より小さい場合は必要量のゲル負極の充填量を確保す
ることが難しい。なお、従来のアルカリ乾電池では上記
面積比（ＰA ／ＮA ）は９．０〜１１．０程度である。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１に示す単４形アルカリ乾電池
を組み立てた。この図において、１は正極端子を兼ねる
有底円筒形の金属製正極缶であり、内面に導電性被膜層
として、黒鉛を主成分とした層が塗布されている。この
正極缶１内には円筒中空状に加圧成形した正極合剤２が
充填されている。正極合剤２は、電解二酸化マンガンと
黒鉛粉末を混合し、これを所定の圧力で円筒中空状に加
圧成形して正極缶１内に収納し、中空部にそれよりも太
い径の型棒を挿入し正極合剤を正極缶内壁に押しつけて
正極合剤と正極缶との接触を良くしている。
【００１２】また、正極合剤２の中空部には、アセター
ル化ポリビニルアルコール繊維の不織布からなる有底円
筒状のセパレータを介してゲル状負極４を充填した。ゲ
ル状負極４は、ゲル化剤としてのポリアクリル酸を０．
５０重量部、無汞化亜鉛合金粉を３０重量部、３６重量
％水酸化カリウム水溶液（ＺｎＯを２重量％含有）を１
６．５重量部配合し、均一に撹拌・混合したものを用い
た。ゲル負極４内には、負極集電体５が上端部を突出す
るように挿着されている。そして、正極缶１の開口縁を
内方に屈曲させることにより絶縁ガスケット６及び金属
封口板８で正極缶１内を密封している。
【００１３】上記において、集電体は真鍮製の棒状のも
ので、表面に無電解すずメッキ（平均厚さ０．１μｍ）
を施した。この集電棒の頭部に負極端子を兼ねる帽子状
の金属封口板８を当接するようにスポット溶接し、リン
グ状の金属板７を絶縁ガスケット６の二重環状部との間
に介し、嵌合し集電構成体を作製した。
【００１４】本発明の実施例として、上記構造の単４形
アルカリ乾電池であって表１に示す負極Ｚｎ量（ｇ）、
正極ＭｎＯ2 量（ｇ）、エネルギー容量比（ＮE ／
ＰE ）、正極合剤の負極対向面積（ＰA ）と負極集電体
のゲル状負極（ＮA ）との接触面積との面積比（ＰA ／
ＮA ）のものを作製した。同様に、比較例、従来例とし
て表１に示す各数値を有するものを作製した。
【００１５】これらの各乾電池について、以下の実験を
行った。すなわち、２０℃で７日間静置後、市販の２４
枚撮りレンズ付きカメラを用いて２０±２℃恒温室内で
３０秒毎にシャッターを押してストロボを発光させ、２
４枚目のストロボのチャージアップ時間（シャッターを
押してから充電完了のパイロットランプが点灯するまで
の時間）をｎ＝１０で測定した。その結果を、従来例の
チャージアップ時間を１００として表１に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】なお、表中の負極の（）内の数値は負極の
エネルギー容量（Ａｈ）で、Ｚｎ１．００ｇ＝０．８２
０Ａｈを用いて算出した。また、正極の（）内の数値は
正極のエネルギー容量（Ａｈ）で、ＭｎＯ2 １．００
ｇ＝０．３０８Ａｈを用いて算出した。
【００１８】表１から明らかなように、本発明のアルカ
リ乾電池では、比較例および従来例に比べてストロボ発
光までの時間を短縮することができる。しかも従来より
作用物質の量を減らすことができるので、安価な電池を
提供できる。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアルカリ
乾電池は、一時的に大きな電流を取り出すことができる
ので、例えばレンズ付きカメラのストロボ用電源等とし
て適した特性を有し、しかも作用物質が少なくてもよい
ので、経済的に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すアルカリ乾電池の断面
図。
【符号の説明】
１…正極缶、２…正極合剤、３…セパレータ、４…ゲル
状負極、５…負極集電体、６…絶縁ガスケット、７…金
属板、８…金属封口板。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正極端子を兼ねる有底円筒の金属製正極
    缶内に、電解二酸化マンガンを作用物質とする中空円筒
    状の成形正極合剤と亜鉛合金粉末を作用物質とするゲル
    状負極とが、筒状セパレータを介して配置され、該ゲル
    状負極に金属製負極集電体が挿入されて構成されている
    アルカリ乾電池において、電解二酸化マンガンの量が
    １．７１ｇ以上、前記亜鉛合金粉末の量が０．６５ｇ以
    上であり、負極と正極とのエネルギー容量比（ＮE ／Ｐ
    E ）が１．０以上１．２０以下であり、且つ前記正極合
    剤の負極対向面積と前記集電体のゲル状負極との接触面
    積の面積比（ＰA ／ＮA ）が１．８２以上８．２４以下
    であることを特徴とするアルカリ乾電池。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7776470B2 (en) * 2005-09-28 2010-08-17 Greatbatch Ltd. Anode-to-cathode capacity ratios for SVO/CF x hybrid cathode electrochemical cells
JPWO2012042743A1 (ja) * 2010-09-30 2014-02-03 パナソニック株式会社 アルカリ二次電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5300371A (en) * 1990-03-23 1994-04-05 Battery Technologies Inc. Manganese dioxide positive electrode for rechargeable cells, and cells containing the same
US5340666A (en) * 1991-03-11 1994-08-23 Battery Technologies Inc. Rechargeable alkaline manganese cell having improved capacity and improved energy density
US5424145A (en) * 1992-03-18 1995-06-13 Battery Technologies Inc. High capacity rechargeable cell having manganese dioxide electrode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010153287A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Hitachi Maxell Ltd アルカリ電池

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