JPS5854556A - アルカリ電池の製造方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は亜鉛負極を用いたアルカリ電池の製造方法化
量する。

最近、アルカリ電池は小形、高性能な電池として電卓や
電子時計などに多く用いられる傾向にある。

ところで、このようなアルカリ電池は負極活物質として
亜鉛負極が多く用いられるが、この亜鉛負極の製造工程
によって電池特性に大きな影響を与えるばかりか、電池
組立時の電解液の溢れ原因を生ずることが知られている
。

すなわち、−例として　（１）負極容器ｉど亜鉛粉末を
充填したのち、アルカリ電解液を注加する方法があるが
、この方法だと亜鉛粉末同志がくっついてしまい亜鉛の
反応面積を広くできないため亜鉛近傍に電解液を多量に
保持することができず低温における電池のインピーダン
スが大きくなるばかりか常温でも高率放電＃Ｃおける電
圧降下が大きくなる欠点がある。　（２）亜鉛粉末とゲ
ル化剤を１倉したものを負極容器に充填したのちアルカ
リ電解液を注加してゲル化剤をゲル化し、ゲル分散亜鉛
極とする方法もあるが、この方法では負、極容器への光
μ操作中ゲル化剤の分散が不均一となるため電池内のゲ
ル化剤の量がばらついてゲル化剤の少ないものは上記（
１）と同様電池特性が劣化してしまい、また電解液を注
加してもゲル化速度が遅いため電池組立時の電解液の溢
れ原因となる欠点がある。　（３）亜鉛粉末とゲル化剤
とアルカリ電解液により予めゲル分散亜鉛を調整してお
き、これを負極容器に充填する方法もあるが、この方法
では亜鉛粉末の所定量を精確に負済容器に充填するのが
難しく、特に小形電池の場合には充填量のバラツキが大
きくなるため電池の正極と負極の電気容量のバランスを
取ることが困難でありた。

この発明は上記欠点を除去するためなされたもので亜・
鉛負極の製造工程を改嵐することｋより電池組立時の電
解液の溢れを防止し貯ｗｅ性の向上を図り得るとと％に
電池特性の向上をも図り得るアルカリ電池の製造方法を
提供することを目的とする。

以下、この発明の一実施例を説明する。

まず、この発明により得られるアルカリ電池の構成につ
いて述べると、図面において１は正極端子を兼ねた容器
で、この正極容器ｌの底部に正極合剤２を充填し、これ
より上方にセパレータ３を積層するとともに容器ｌの開
口ｉａを亜鉛負極４を充填した負極容器５にて封口して
いる。

この場合、かように構成されるアルカリ電池はその製造
過程に詔いて亜鉛負極４を次の各工程にて得るようにし
ている。

（１）　　実施態様！ 亜鉛粉末、ゲル化剤およびアルカリ溶液を有する混合体
より均一なゲル分散亜鉛を調製し、これを凍結乾燥して
亜鉛粉末表面にアルカリを含んだゲル化剤皮膜を形成す
るようにした。

このようにすると負極容器に充填する際にも　′ゲル化
剤と亜鉛粉末が分離することがないので充填重量を正確
に管理することができる。また亜鉛粉末の表面はアルカ
リを含んだゲル化皮膜があるため負極容器に充填後注加
されるアルカリ電解液は濃度の低いものでよい。このた
め注加後の浸透ゲル化が速く短時間で均一なゲル分散亜
鉛極を形成できるので電池組立時における電解液の溢れ
がなくこれが原因する貯蔵中の漏液を防止することがで
きる。しかも均一なゲル分散亜鉛極を形成できるので低
温における電池のインピーダンスを小さくできるととも
に高率放電特性４向上し、電池特性の向上を図ることが
できる。

（２）実施態様Ｉ 亜鉛粉末、ゲル化剤およびアルカリ溶液を有する混合体
より均一なゲル分散亜鉛を１整し、これを押出造粒した
のち凍結乾燥してゲル化剤をバインダーとした造粒亜鉛
を得るよう化した。

このような造粒亜鉛は微細な＊＊粉末を用い　−で見掛
けの粒度の大きいゲル化剤皮覆造粒鉛粉末を調整するこ
とができるので造粒しない微細亜鉛粉末を用いた場合に
比べてｊＬＩｌ！容器に充填する際の重量精度が向上し
、また電解液を注加した場合のゲル化速度が速く、電池
組立時の電解液の溢れもなく、シかも亜鉛極の反応表面
積が大きいので電池の低温特性、高率放電が向上し、電
池特性の向上を図ることができる。

（３）実施態様■ ゛上述の実施態様Ｉ、Ｉ［ｉ（おける混合体としてアル
カリ電解液に溶解せず、また亜鉛と接触しても水素ガス
を発生しない充填剤粉末を混合したものを用いるようｋ
した。

このよう化すると、ゲル化速度が一段と速くなり、しか
も亜鉛粒子の分散がさらに大きくなるので亜鉛粒子の反
応面積が大きくなり電池特性を更に向上することができ
る。

（４）実施態様■ 上述の実施態様Ｉ、　Ｉｆ、ｌＩｋおける混合体として
界面活性剤を添加した−のを用いるようにした。

このようにすると、負極容器に充填後の電解液注加によ
る？ル化速度が一層速くなり、電解液の溢れを一層でき
ると同時に電池の生産能率の向上を図ることができる。

しかして、いま具体例として実ｍｕｍ様■を酸化銀電池
８Ｂ１１２Ｇ　（外１７ｋ　１１．６ｍｍ、高さ２．０
５１ｎｍ）ｋ適用した場合と、従来品とについて下記の
項目について比較した。

この場合１本発明品は亜鉛粉末として汞化亜鉛（粒度６
０〜２５０メッシ、）７０部、ゲル化剤（ポリアクリル
酸ソーダ）ＩＩＩ、充填剤（酸化マグネシウム）ａ５ｆ
ｌおよび比重１ｊＳＯの苛性カリ電解液２＆５部を攪拌
混合してゲル化剤をゲル化したのち４８メツシ為の孔か
ら押出し造粒しながら一４０℃に冷却するとともζζ５
Ｘ１０″′″ｔ　Ｔｏｒｒに減圧して乾燥して得られた
ものを負極容器に所定量充填し比重１３Ｇの苛性カリ電
解液を注加したのち正極容器側と嵌合して電池を組立て
た。また、従来品は汞化亜鉛（粒度６０〜２５０メッシ
、）７０１１Ｉグル化剤（ポリアクリル酸ソーダ）１部
をＶ形ミキサーで充分攪拌混合したのち氷化亜鉛粉末の
表面にポリアクリル酸ソーダの粉末をまぶしたものを負
極容Ｓ＜所定量充填し比重ＩＪＯの苛性カリ電解液を注
加したのち正極容器側と嵌合して電池を組立てた。

まず、電池組立後、電池外部に電解液の溢れ出たものの
個数を調べるととも化電解液の溢れのみられない電池を
選び４５℃、ＰＨ９０１の恒温恒湿槽に貯蔵し漏液の発
生個数を関べたところ第１表の結果が得られた。この場
合Ａは本発明品、Ｂは従来品およびｎは試料個数である
。

第　　１　　表 この表によるとこの発明により得られた電池は電池組立
時の液漏れをなくすことができるとともに貯蔵後の液漏
れも大巾に減少でき貯蔵特性の向上が得られることが判
明した。

次に、本発明品人と従来品Ｂについて１５ｋｌＱの負荷
抵抗で２０℃とＯＣで連続放電を行ない終止電圧１．２
ｖまでの持後時間を調べたところ第２表の結果が得られ
た。この鈴合第２表は試験個数９個の平均値を示してい
る。

第　　２　　表 この表化よるとこの発明により得られた電池は良好な放
電特性が得られ電池特性の向上を図り得ることも判明し
た。

以上述べたようにこの発明によれば亜鉛負極の製造工程
を改良することにより電池組立時の電解液の溢れを肪止
し貯＊＊性の向上を図り得るとともに電池特性の向上を
も図り得るアルカＩＪ　ｍ池の製造方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】 図面はこの発明により得られる電池の概略的構成図であ
る。 １・〜正極容器　　　　２・・・正極合剤３・−セパレ
ータ　　　４・・・亜鉛負極５・・・負極容器 昭和　年　月　日 特許１官島田春檎　　殿 ■、事件の表示 特願昭５６−１５３１５８号 ２・発明の名称 アルカリ電池の製造方法 ３、補正をする者 事件との関係特許出願人 （３５３）東芝電池株式会社 ４、代理人 ５、自発補正 ７、補正の内容 （リ　本願明細書中筒５頁第１６行乃至第１７行目に記
載の「ゲル化剤皮覆造粒鉛粉末」を「ゲル化剤皮覆造粒
亜鉛粉末上と訂正する。 （２）同順明細書中第７頁第１４行目に記載の「７０部
］をｒ９８．５部」と訂正する。 （３）同層明細書中第７頁第１５行目に記載の「１部」
を「１．５部」と訂正する。 （４）同順明細書中第８頁第２行目に記載のｒＰＨ９０
チ」をｒＲＨ９０句と訂正する。 （５）同願明細書中第８頁下から３行目に記載の「持後
」を「持続」と訂正する。 （６）　　同願明細書中第８頁下から２行目に記載の「
録合」を「場合」と訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　　亜鉛粉末、ゲル化剤およびアルカリ溶液を有
   する混合体によりゲル分散亜鉛粉末を調製したのち凍結
   乾燥して亜鉛負極を得る工程を有するを押出造粒する１
   糧を有することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   のアルカリ電池の製造方法。 （３）　　上記混合体は充填剤を有することを特徴とす
   る特許請求の範！Ｉ第１項又は第２項記載のアルカリ電
   池の製造方法。　　− （蜀　上記混合体は界面活性剤を有することを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれかく記載の
   アルカリ電池の製造方法。 （房　上記亜鉛粉末を氷化亜鉛粉末としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至ｊＩ４項のいずれかに記
   載のアルカリ電池の製造方法。