JPS5854557A - アルカリ電池の製造方法 - Google Patents
アルカリ電池の製造方法Info
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- JPS5854557A JPS5854557A JP15315981A JP15315981A JPS5854557A JP S5854557 A JPS5854557 A JP S5854557A JP 15315981 A JP15315981 A JP 15315981A JP 15315981 A JP15315981 A JP 15315981A JP S5854557 A JPS5854557 A JP S5854557A
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- Japan
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- mixture
- battery
- dispersion
- gel
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- 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】
この発明は亜鉛負極を用いたアルカリ電池の製造方法に
関する。
関する。
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種に
よりて電池特性ｌと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。
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種に
よりて電池特性ｌと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＜１３負極容器に亜鉛粉末を充填
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における電圧降下
が大きくなる欠点がある。 （初亜鉛粉末とゲル化剤を
混合したものを負仮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充填操作中ゲ
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。
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における電圧降下
が大きくなる欠点がある。 （初亜鉛粉末とゲル化剤を
混合したものを負仮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充填操作中ゲ
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
に負極容器に充填するのが難しく。
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
に負極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堰ること
が困難であうた。
ため電池の正極と負極の電気容量のバランスを堰ること
が困難であうた。
また、これら（１） （２）（３）の方法では亜鉛粉末
として主に氷化亜鉛が用いられるが、かかる汞化亜鉛は
全く別の工１にて得るようになるのでこの汞化工程で水
銀が飛散するおそれがあり公害の原因になるばかりかコ
スト的にも不゛利になる欠点があった。
として主に氷化亜鉛が用いられるが、かかる汞化亜鉛は
全く別の工１にて得るようになるのでこの汞化工程で水
銀が飛散するおそれがあり公害の原因になるばかりかコ
スト的にも不゛利になる欠点があった。
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１寝を改良することにより電池組立時の電
解液の溢れを防止し、貯蔵特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、しかも公害を未然に防止
し得るとともにコスト的にも安価にできるアルカリ電池
の製造方法を提供することを目的とする。
鉛負極の製造１寝を改良することにより電池組立時の電
解液の溢れを防止し、貯蔵特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、しかも公害を未然に防止
し得るとともにコスト的にも安価にできるアルカリ電池
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、図画において１は正極端子を兼ねた容器
で、この正極容器１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を積層するととも屹容ｌｌｌの
開口１ｍを亜鉛負極４を充填した負極容器５にて封口し
ている。
いて述べると、図画において１は正極端子を兼ねた容器
で、この正極容器１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を積層するととも屹容ｌｌｌの
開口１ｍ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＠において亜鉛負極４を次の各工程にて得るようにし
ている。
過＠において亜鉛負極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、金属水銀、ゲル化剤諺よびアルカリ湊液を有
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。
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。
このよう番こ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も向上
し、電池特性の向上を図ることができる。また、特にゲ
ル分散亜鉛を調整する工程で金属水銀により亜鉛粉末の
汞化を同時に行なうことができるので従来のような別用
意される汞化工程に詔ける水銀の飛散をなくすことがで
き、公害を未然に防止できるとともにコスト的にも安価
にできる。
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も向上
し、電池特性の向上を図ることができる。また、特にゲ
ル分散亜鉛を調整する工程で金属水銀により亜鉛粉末の
汞化を同時に行なうことができるので従来のような別用
意される汞化工程に詔ける水銀の飛散をなくすことがで
き、公害を未然に防止できるとともにコスト的にも安価
にできる。
（２）実施態様■
亜鉛粉末、金属水銀、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Ｉｉｌ製し、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石ようにした。
する混合体より均一なゲル分散亜鉛をＩｉｌ製し、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石ようにした。
このような造粒亜鉛は微細な亜鉛粉末を用いて見掛けの
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ｉこ比
べて負極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。
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ｉこ比
べて負極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、ＩＦに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温合したものを用いるようくした
。
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温合したものを用いるようくした
。
このようにすると、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く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。
も亜鉛粒子の分散がさらく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ｒ、ｉ、ｍ における混合体とし界面活
性剤を添加したものを用いるようにした。
性剤を添加したも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
るゲル化速度が一層速くなり電解液の溢れを防止できる
と同時に電池の主意能率の向上を図ることができる。
るゲル化速度が一層速くなり電解液の溢れを防止できる
と同時に電池の主意能率の向上を図ることができる。
しかして、いす具体例として実施態様■を）酸化銀電池
８Ｒ１１２０（外＠ １１．６ｍｍ、高さ２．０５ｍｍ
）に適用した場合と、従来品とくついて下記の項目に
ついて比較した。
８Ｒ１１２０（外＠ １１．６ｍｍ、高さ２．０５ｍｍ
）に適用した場合と、従来品とくついて下記の項目に
ついて比較した。
この場合、本発明品は）鉛粉末（粒度６０〜２５０メッ
シ、 ） ６１．６部、金属水銀＆４部、ゲル化剤（ポ
リアクリル酸ソーダ）１部、充填剤（酸化マグネシウム
）０．５部および比重１５０の苛性カリ電ら押出し造粒
しながら一４０℃に冷却するとと亀に５Ｘ＊１０−”Ｔ
ｏｒｒ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１３０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
水化亜鉛（粒度６０〜２５０メッシ、）７０部、ゲル化
剤（ポリアクリル酸ソーダ）１部をＶ形ミキサーで充分
攪拌混合したのち汞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器に所定量充填し
比重１！１０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。
シ、 ） ６１．６部、金属水銀＆４部、ゲル化剤（ポ
リアクリル酸ソーダ）１部、充填剤（酸化マグネシウム
）０．５部および比重１５０の苛性カリ電ら押出し造粒
しながら一４０℃に冷却するとと亀に５Ｘ＊１０−”Ｔ
ｏｒｒ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１３０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
水化亜鉛（粒度６０〜２５０メッシ、）７０部、ゲル化
剤（ポリアクリル酸ソーダ）１部をＶ形ミキサーで充分
攪拌混合したのち汞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器に所定量充填し
比重１！１０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に電解液の溢れのみられない電池を
選び４５℃、ＰＨ９０１ｇの恒温恒湿槽に貯蔵し漏液の
発生個数を調べたきころ第１表の結果が得られた。この
場合人は本発明品、Ｂは従来品およびｎは試料個数であ
る。
個数を調べるとともに電解液の溢れのみられない電池を
選び４５℃、ＰＨ９０１ｇの恒温恒湿槽に貯蔵し漏液の
発生個数を調べたきころ第１表の結果が得られた。この
場合人は本発明品、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。
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１５にΩの負荷抵
抗で２０℃と０でで連続放電を行ない終止電圧１．２ｖ
までの持続時間を調べたところ第２表の結果が得られた
。この場合第２表は試験側数９個の平均値を示している
。
抗で２０℃と０でで連続放電を行ない終止電圧１．２ｖ
までの持続時間を調べたところ第２表の結果が得られた
。この場合第２表は試験側数９個の平均値を示している
。
第 ２ 表
この表に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。
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防止
し貯蔵特性の向上を図り得るとともに電池特性の向上を
も図り得るアルカリ電池の製造方法を提供できる。
を改良することにより電池組立時の電解液の溢れを防止
し貯蔵特性の向上を図り得るとともに電池特性の向上を
も図り得るアルカリ電池の製造方法を提供できる。
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。 ｌ・・・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 特許庁長官 島 １）春 樹 殿１．４１件の表
示 ％頓昭５６−１５３１５９号 ２、発明の名竺 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 （１） 本願明細書中第５頁第４行目に記載の「ゲル
化皮膜」を「ゲル化剤皮膜」と訂正する。 （２）同層明細書中第６頁第６行乃至第７行目に記載の
「ゲル化剤皮覆造粒鉛粉末」を「ゲル化剤。 支構造粒亜鉛粉末」と訂正する。 （３） 同順明細書中第６頁第１０行目に記載の「ゲ
ル速度」を「ゲル化速度」とＵ正す゛る。 （４） 同順明細書中第６頁第１２行目に記載の「高
率放電」を「族１１１ＥｎＩ性」と訂正する。 （５） 同順明細書中第８頁第５行目に記載の「７０
部」をｒ９８．５部」と訂正する。 （６）同順明細書中第８頁第６行目に記載のｒｌＫを「
１．５部」と訂正する。 （７） 同順明細書中第８頁第１３行目に記載の「Ｐ
Ｈ９０句をｒＲｆ（９０旬を訂正する。 ■
る。 ｌ・・・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 特許庁長官 島 １）春 樹 殿１．４１件の表
示 ％頓昭５６−１５３１５９号 ２、発明の名竺 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 （１） 本願明細書中第５頁第４行目に記載の「ゲル
化皮膜」を「ゲル化剤皮膜」と訂正する。 （２）同層明細書中第６頁第６行乃至第７行目に記載の
「ゲル化剤皮覆造粒鉛粉末」を「ゲル化剤。 支構造粒亜鉛粉末」と訂正する。 （３） 同順明細書中第６頁第１０行目に記載の「ゲ
ル速度」を「ゲル化速度」とＵ正す゛る。 （４） 同順明細書中第６頁第１２行目に記載の「高
率放電」を「族１１１ＥｎＩ性」と訂正する。 （５） 同順明細書中第８頁第５行目に記載の「７０
部」をｒ９８．５部」と訂正する。 （６）同順明細書中第８頁第６行目に記載のｒｌＫを「
１．５部」と訂正する。 （７） 同順明細書中第８頁第１３行目に記載の「Ｐ
Ｈ９０句をｒＲｆ（９０旬を訂正する。 ■
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）亜鉛粉末、金属水銀、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氷化亜鉛粉末を調製し
たのち凍結乾燥して亜鉛負極を得る工程を有することを
特徴とするアルカリ電池を押出造粒する工程を有するこ
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
池の細造方法。 （３） 上記混合体は充填剤を有することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載のアルカリ電池
の製造方法。 （４） 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ｍ第１項乃至ｔ４３項のいずれかに
記載のアルカリ電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15315981A JPS5854557A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | アルカリ電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15315981A JPS5854557A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | アルカリ電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5854557A true JPS5854557A (ja) | 1983-03-31 |
Family
ID=15556319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15315981A Pending JPS5854557A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | アルカリ電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5854557A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106329031A (zh) * | 2015-07-03 | 2017-01-11 | 中国第汽车股份有限公司 | 采用锌膏的锌空气电池的阳极及其制作方法 |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP15315981A patent/JPS5854557A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106329031A (zh) * | 2015-07-03 | 2017-01-11 | 中国第汽车股份有限公司 | 采用锌膏的锌空气电池的阳极及其制作方法 |
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