JPS58140968A - アルカリ一次電池用負極の製造法 - Google Patents
アルカリ一次電池用負極の製造法Info
- Publication number
- JPS58140968A JPS58140968A JP2230582A JP2230582A JPS58140968A JP S58140968 A JPS58140968 A JP S58140968A JP 2230582 A JP2230582 A JP 2230582A JP 2230582 A JP2230582 A JP 2230582A JP S58140968 A JPS58140968 A JP S58140968A
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- JP
- Japan
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- alkaline
- negative electrode
- battery
- mixture
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、負極活物質が水化亜鉛粉末であり、水酸化カ
リウム、水酸化ナトリウム等の苛性アルカリを溶解させ
たアルカリ水溶液を電解液とするアルカリマンガン電池
、水銀電池、酸化銀電池。
リウム、水酸化ナトリウム等の苛性アルカリを溶解させ
たアルカリ水溶液を電解液とするアルカリマンガン電池
、水銀電池、酸化銀電池。
ニッケル亜鉛電池などのアルカリ−次電池の負極の製造
法に関するものである。
法に関するものである。
一般に、この種アルカリ電池電池は、カメラ。
電卓、電子式腕時計、補聴器などの民生用機器の電源と
して製造されているが、近年、これら民生用機器の急速
々多様化と生産増加にとも々って、２を 著しくニーズが増大し、使用する用途によって、これら
電池の種類やサイズを使い分けている。上記電源として
の電池に要求される特性には、開路電圧、内部抵抗など
の電池が本来具備する静特性と、使用時における閉路電
圧、放電容量などの動特性と、さらに、耐漏液性などの
長期保存における信頼性があるが、上記のような電池用
途の拡大により、大消費電流においても安定した放電特
性を提供できる電池が必要となってきた。
して製造されているが、近年、これら民生用機器の急速
々多様化と生産増加にとも々って、２を 著しくニーズが増大し、使用する用途によって、これら
電池の種類やサイズを使い分けている。上記電源として
の電池に要求される特性には、開路電圧、内部抵抗など
の電池が本来具備する静特性と、使用時における閉路電
圧、放電容量などの動特性と、さらに、耐漏液性などの
長期保存における信頼性があるが、上記のような電池用
途の拡大により、大消費電流においても安定した放電特
性を提供できる電池が必要となってきた。
従来では、正・負極間に配するセロファン、放射線加ニ
ゲラフトポリエチレン、多孔質ポリエチレンナトのセパ
レータ、及びコツトン、レーヨン。
ゲラフトポリエチレン、多孔質ポリエチレンナトのセパ
レータ、及びコツトン、レーヨン。
ポリプロピレン、ナイロン、等の不織布よりなる電解液
含浸材について、その厚みを薄くして電気抵抗を低下さ
せることにょ９、電池の内部抵抗を低下させる試みがな
されていた。しかし、この方法によると、電池を構成す
る組立工程でセパレータや電解液含浸材が破損しやすく
生産性について難点があり、また長期保存における信頼
性に一部問題があった。また、アルカリ電池では、通常
、３ ・ 負極部電解液の保持材としで、カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶
性高分子を使用し、これら水溶性高分子でアルカリ電解
液をゲル状としたものに氷化亜鉛粉末を混線分散させた
ゲル状負極を使用しているが、この水溶性高分子の電解
液に対する添加率を低下させたり、ゲル状電解液の負極
亜鉛に対する比率を上げて、亜鉛の放電反応を安定させ
る試みもある。しかし、この方法においても電池の保存
における耐漏液性に問題かあ、りた。
含浸材について、その厚みを薄くして電気抵抗を低下さ
せることにょ９、電池の内部抵抗を低下させる試みがな
されていた。しかし、この方法によると、電池を構成す
る組立工程でセパレータや電解液含浸材が破損しやすく
生産性について難点があり、また長期保存における信頼
性に一部問題があった。また、アルカリ電池では、通常
、３ ・ 負極部電解液の保持材としで、カルボキシメチルセルロ
ースのナトリウム塩、ポリアクリル酸ソーダなどの水溶
性高分子を使用し、これら水溶性高分子でアルカリ電解
液をゲル状としたものに氷化亜鉛粉末を混線分散させた
ゲル状負極を使用しているが、この水溶性高分子の電解
液に対する添加率を低下させたり、ゲル状電解液の負極
亜鉛に対する比率を上げて、亜鉛の放電反応を安定させ
る試みもある。しかし、この方法においても電池の保存
における耐漏液性に問題かあ、りた。
このため、水溶性高分子の氷化亜鉛粉末に対する添加率
を低下させたものに、さらに親水基を有スルビスコース
レーヨン、ビニロン等の化学繊維の短繊維を混合し、短
繊維の親水性と毛細管現象を利用する方法も工夫された
が、化学繊維の短繊維は相互に連結した状態となりやす
く、亜鉛と均一に混合することが困難で、電池を製造す
る上で障害となっていた。
を低下させたものに、さらに親水基を有スルビスコース
レーヨン、ビニロン等の化学繊維の短繊維を混合し、短
繊維の親水性と毛細管現象を利用する方法も工夫された
が、化学繊維の短繊維は相互に連結した状態となりやす
く、亜鉛と均一に混合することが困難で、電池を製造す
る上で障害となっていた。
本発明は、前述の欠点を改良するもので、メチルセルロ
ース、ポリビニールアルコール等の水溶性高分子の水溶
液に化学繊維を浸漬し、これを遠心１脱水し乾燥するな
どにより得られた、表面に水溶性高分子の被膜を形成さ
せた化学繊維を氷化亜鉛粉末とカルボキシルメチルセル
ロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸ソーダなどの水
溶性高分子の粉末と混合し、これにアルカリ電解液を注
入して負極とする方法により、長期保存後においても大
消費電流の放電特性の優れたアルカリ−次電池を提供す
るものである。
ース、ポリビニールアルコール等の水溶性高分子の水溶
液に化学繊維を浸漬し、これを遠心１脱水し乾燥するな
どにより得られた、表面に水溶性高分子の被膜を形成さ
せた化学繊維を氷化亜鉛粉末とカルボキシルメチルセル
ロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸ソーダなどの水
溶性高分子の粉末と混合し、これにアルカリ電解液を注
入して負極とする方法により、長期保存後においても大
消費電流の放電特性の優れたアルカリ−次電池を提供す
るものである。
すなわち従来では化学繊維を氷化亜鉛粉末と混合させる
場合、化学繊維が相互に連結して障害となっていたが、
短繊維の表面を水溶性高分子で被覆し、乾燥した状態で
使用すれば、上記障害が解消し、均一な負極混合体が作
成可能となり、電池製造に何ら問題なく、放電特性の優
れた電池を提供することができる。
場合、化学繊維が相互に連結して障害となっていたが、
短繊維の表面を水溶性高分子で被覆し、乾燥した状態で
使用すれば、上記障害が解消し、均一な負極混合体が作
成可能となり、電池製造に何ら問題なく、放電特性の優
れた電池を提供することができる。
ここで、化学繊維を被覆する水溶性高分子としてハ、メ
チルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリ
ウム塩、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース
系水溶性高分子、ポリビニ５ ノ ルアルコールおよびその誘導体、ポリアクリル酸ソーダ
などのアクリル酸系水溶性高分子などが用いられる。
チルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリ
ウム塩、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース
系水溶性高分子、ポリビニ５ ノ ルアルコールおよびその誘導体、ポリアクリル酸ソーダ
などのアクリル酸系水溶性高分子などが用いられる。
また、化学繊維には、その原料がビスコースレーヨン、
ビニロン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが用いら
れ、その直径は１〜６０μｍ、長さはＱ１〜Ｑ ５ ｒ
ｍｎの範囲が適当である。
ビニロン、ポリアミド、ポリアクリロニトリル、ポリ塩
化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンなどが用いら
れ、その直径は１〜６０μｍ、長さはＱ１〜Ｑ ５ ｒ
ｍｎの範囲が適当である。
また、化学繊維を水溶性高分子で被覆する方法としては
、水溶性高分子の水溶液に化学繊維を浸漬した後乾燥す
るのが最も簡便であり、この場合の水溶液の粘度は２５
℃において、２００〜４００センチポイズに調整するの
が適当である。
、水溶性高分子の水溶液に化学繊維を浸漬した後乾燥す
るのが最も簡便であり、この場合の水溶液の粘度は２５
℃において、２００〜４００センチポイズに調整するの
が適当である。
以下、本発明の詳細な説明する。
図面はボタン型アルカリマンガン電池を示す。
１は負極端子を兼ねた金属封目板であり、銅とステンレ
ス鋼、または銅とステンレス鋼とニッケルを合板にした
クラツド材、あるいは電池表面と々る片面にニッケルメ
ッキ、内側面にスズメッキなどの金属水銀と容易に合金
化する金属をメッキし６ ／・−− た鉄などより構成されている。２は正・負極を絶縁する
とともに開口部を封口する封口ガスケットであり、ポリ
アミド樹脂等のエンジニアリングプラスチックより構成
されている。３は有底筒状の金属ケースで、ステンレス
鋼のような不銹鋼、あるいは全面にニッケルメッキを施
した鉄より構成され、その内底部にはあらかじめ二酸化
マンガンと黒鉛の混合粉末をタブレット状に成形された
正極合剤４が正極リング５とともに加圧圧着されている
。６は多孔性合成樹脂フィルム、例えばポリプロピレン
多孔膜、ポリエチレン多孔膜、またはセロファン膜など
より構成されるセパレータ、７はコツトン、ビスコース
レーヨン、ポリプロピレン、ポリアミド等の織布、ある
いは不織布より構成される電解液含浸材である。
ス鋼、または銅とステンレス鋼とニッケルを合板にした
クラツド材、あるいは電池表面と々る片面にニッケルメ
ッキ、内側面にスズメッキなどの金属水銀と容易に合金
化する金属をメッキし６ ／・−− た鉄などより構成されている。２は正・負極を絶縁する
とともに開口部を封口する封口ガスケットであり、ポリ
アミド樹脂等のエンジニアリングプラスチックより構成
されている。３は有底筒状の金属ケースで、ステンレス
鋼のような不銹鋼、あるいは全面にニッケルメッキを施
した鉄より構成され、その内底部にはあらかじめ二酸化
マンガンと黒鉛の混合粉末をタブレット状に成形された
正極合剤４が正極リング５とともに加圧圧着されている
。６は多孔性合成樹脂フィルム、例えばポリプロピレン
多孔膜、ポリエチレン多孔膜、またはセロファン膜など
より構成されるセパレータ、７はコツトン、ビスコース
レーヨン、ポリプロピレン、ポリアミド等の織布、ある
いは不織布より構成される電解液含浸材である。
８は負極であり、氷化亜鉛粉末と、ポリビニルアルコー
ルで表面をＭ４Ｎしたビスコースレーヨン。
ルで表面をＭ４Ｎしたビスコースレーヨン。
ビニロン等の短繊維とカルボキシメチルセルロースのナ
トリウム塩の粉末とを混合したものに、アルカリ電解液
を含ませたものである。
トリウム塩の粉末とを混合したものに、アルカリ電解液
を含ませたものである。
７ 、−
さらに詳しく説明すると、捷ず第１表に示す各種化学繊
維を２５℃における粘度が３００センチポイズに調整し
たポリビニルアルコール水溶液に６〜１０分浸漬して攪
拌し、取り出して５．○Ｏ○ｒｐｍの回転数で遠心脱水
し、４６℃で１６〜２０時間乾燥後、一部結着している
ものを機械的に粉砕した。このようにしてポリビニルア
ルコールで表面被覆した短繊維と、１ｏ○〜１５０メツ
シユの水化亜鉛粉末と、カルボキシメチルセルロースの
ナトリウム塩とを重量比１０：８８：２の割合で混合し
、これを回転ミルで十分に混合し負極とした。
維を２５℃における粘度が３００センチポイズに調整し
たポリビニルアルコール水溶液に６〜１０分浸漬して攪
拌し、取り出して５．○Ｏ○ｒｐｍの回転数で遠心脱水
し、４６℃で１６〜２０時間乾燥後、一部結着している
ものを機械的に粉砕した。このようにしてポリビニルア
ルコールで表面被覆した短繊維と、１ｏ○〜１５０メツ
シユの水化亜鉛粉末と、カルボキシメチルセルロースの
ナトリウム塩とを重量比１０：８８：２の割合で混合し
、これを回転ミルで十分に混合し負極とした。
このようにして得られた負極はいずれも化学繊維が相互
に連結することなく、均一な混合状態であり、電池構成
に何ら障害とならない。
に連結することなく、均一な混合状態であり、電池構成
に何ら障害とならない。
このようにして作成した負極混合物を封口板に装填し、
これに水酸化カリウムを４０重量係、酸化亜鉛を５重量
係含むアルカリ電解液を注入してボタン型アルカリマン
ガン電池ＴＩＳ品番ＬＲ４４を構成した。
これに水酸化カリウムを４０重量係、酸化亜鉛を５重量
係含むアルカリ電解液を注入してボタン型アルカリマン
ガン電池ＴＩＳ品番ＬＲ４４を構成した。
これらの電池について３０Ωの定抵抗放電をし、周囲温
度２０℃ではｔｏボルト、０℃及び−２０℃ではＱ８ボ
ルトに達するまでの放電時間と、常温放置１年後の２０
℃における３０Ω放電試験を行った結果を第２表に示す
。なお、比較例は、アルカリ電解液に３．０重量係のポ
リアクリル酸ソーダを加えゲル状電解液としたものに水
化亜鉛粉末を混練した負極を用いたものである。
度２０℃ではｔｏボルト、０℃及び−２０℃ではＱ８ボ
ルトに達するまでの放電時間と、常温放置１年後の２０
℃における３０Ω放電試験を行った結果を第２表に示す
。なお、比較例は、アルカリ電解液に３．０重量係のポ
リアクリル酸ソーダを加えゲル状電解液としたものに水
化亜鉛粉末を混練した負極を用いたものである。
以下余白
１
第２表より明らかなように、本発明による電池は、いず
れも放電性能が向上し、特に低温において著しい向上を
示している。また保存後の性能についても優れている。
れも放電性能が向上し、特に低温において著しい向上を
示している。また保存後の性能についても優れている。
なお、実施例では化学繊維材質がビスコースレーヨン、
ビニロンのもので説明したが、ポリアミド、ポリアクリ
ルニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンであってもほぼ同時の性能向上が図れる。さらに
電解液に他の可性アルカリ電解質を使用しても同様の効
果がある。
ビニロンのもので説明したが、ポリアミド、ポリアクリ
ルニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロ
ピレンであってもほぼ同時の性能向上が図れる。さらに
電解液に他の可性アルカリ電解質を使用しても同様の効
果がある。
以上のように、本発明によれば、負極での電解１０ 。
液の保持と水化亜鉛粉末の均未母均−な分散を図り、大
消費電流における放電性能を向上させることができる。
消費電流における放電性能を向上させることができる。
図面は本発明の一実施例のボタン型アルカリマンガン電
池の要部を断面にした側面図である。 ４１１＠１１＋１＠ＩＩ正極合剤、６１１１１１１１１
１１＠セパレータ、７．。 ・・・・電解液含浸材、８・・・・・・負極。
池の要部を断面にした側面図である。 ４１１＠１１＋１＠ＩＩ正極合剤、６１１１１１１１１
１１＠セパレータ、７．。 ・・・・電解液含浸材、８・・・・・・負極。
Claims (1)
- 氷化亜鉛粉末と、水溶性高分子で被覆した化学繊維の短
繊維と、水溶性高分子の粉末とを混合しこの混合物にア
ルカリ電解液を注入して負極とするととを特徴とするア
ルカリ−次電池用負極の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230582A JPS58140968A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | アルカリ一次電池用負極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2230582A JPS58140968A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | アルカリ一次電池用負極の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58140968A true JPS58140968A (ja) | 1983-08-20 |
Family
ID=12079023
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2230582A Pending JPS58140968A (ja) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | アルカリ一次電池用負極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58140968A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129017A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-25 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | アルカリ電池 |
| US5328778A (en) * | 1991-12-16 | 1994-07-12 | Matsi, Inc. | Metal-air cells comprising collapsible foam members and means for minimizing internal pressure buildup |
| US5458988A (en) * | 1993-08-10 | 1995-10-17 | Matsi, Inc. | Metal-air-cells having improved anode assemblies |
| JP2006273550A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | 乗客コンベアの踏段清掃装置 |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP2230582A patent/JPS58140968A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129017A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-25 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | アルカリ電池 |
| US5328778A (en) * | 1991-12-16 | 1994-07-12 | Matsi, Inc. | Metal-air cells comprising collapsible foam members and means for minimizing internal pressure buildup |
| US5458988A (en) * | 1993-08-10 | 1995-10-17 | Matsi, Inc. | Metal-air-cells having improved anode assemblies |
| JP2006273550A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Mitsubishi Electric Corp | 乗客コンベアの踏段清掃装置 |
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