JPS5864754A - 過酸化銀電池 - 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】 本発明は、電解液にアルカリ水溶液、正極に還元処理を
ほどこした酸化銀（璽）を主体とするベレット、負極に
亜鉛、カド責つムなどを用いる過酸化銀電池に関するも
のである。

本発明の目的は、保存特性および耐漏液性に優れた安価
な、過酸化銀電池を提供することにある。

従来の製法は、酸化銀（蓋）・を主成分とし次粉末をペ
レット状に成形したのち、そのまま、もしくは、その成
形合剤の片面に還元銀層をもうけ次ペレットの還元銀層
を正極缶底に接して挿入し次後、加圧成形して正極ユニ
ットとする。さらに、正極ユニット表面を還元処理して
還元銀層管もうけ、このように製造した正極ユニットを
用いて、過酸化銀電池を組立ててい穴。

このような従来過酸化銀電池の正極ユニット中での正極
合剤は、２度加圧成形されている穴め、アルカリ液中に
て自己分解して、酸素ガスを発生する童が大きく、不安
定なものであつ穴。この六め正極合剤中の酸化銀（Ｍ）
は、アルカリ液中にて自己分解して、酸化銀（１）とし
ての電、気容量を減する欠点があった。さらに、酸化銀
（１）の分解により発生した酸素ガスは、セパレータを
酸化するため、セパレータが脆化したり、セパレータと
じての機能が低下し、電池の自己放電が促進さｎる欠点
があつ次。１九正極で発生した酸素カス社、セパレータ
を通して負極に拡散、透過してゆき、亜鉛に＆化さぞて
、亜鉛の電気＃ｔｈ低下せしめる欠点がおった０さらに
この亜鉛の酸化現象が、促進されると、亜鉛の弐面が酸
化層１１！などの不慟悪被膜で被榎さｎて、電池活物質
として未反応亜鉛が残存しているにもかかわらず電池の
放電が止１つてし１う欠点があった。

このように、従来のａ法による正極合剤ｒその１１用い
た電ａは保存特性が悪くなる欠点ｒ有していた０１だ、
従来の製法による正極合剤中の酸化銀（ｎ）はアルカリ
液中で分解し易く、不安定でろる友め、この正極合剤音
用いた箆なは、徐々に酸素ガスが電池内に蓄積でｎる九
め、電池内圧が高くなり、アルカリ電解液の外部への漏
出ケ促進する欠点？有していた。

発明者らは上記欠点勿除云丁べく、酸化銀（１）を用い
た正極合剤の安定性及び放電特性のｈ＃に努めてきた〇 本％明嫁上記欠点ｒ除去するもので、酸化銀（ｎ）粉末
を主体とする正極合剤ｒペレット状に成形したのち、そ
の成形合剤の全表面に還元釧層ｒもうけたベレットｒ正
極缶内に挿入し、さらに成形することなく用いた過酸化
銀１１池に係り、保存特性及び耐漏液性に優ｎた安＊な
）Ｍ酸化銀電池ｒ提供するものである。

次に本発明１！−図に基きながら駅用する。酸化銀（Ｉ
ｔ）粉末ｒ％Ｍ機バインダーとしてのポリ四フッ化エチ
レン粉末と混合した正極合剤ｔベレット状に刀Ｕ圧成形
したのち、その成形合剤の全表面に還元銀層ｒ設は良木
発明に係るベレットと従来の製法による酸化銀（■）粉
末とＭ機バインダーとしてのポリ１１！ｌｊ７り化エチ
レン粉末と混合した正極貧剤？ベレット状に加圧成形し
たのち、その片面に還元銀層１ｒ設Ｖ′ｆ次ベレット葡
還元銀層七正極缶妊而に接して挿入し、さらにカミ圧成
形し九正極ユニットの表面′？ｒ還元処理して、還元銀
層紮設は次のち取出したベレットについて、アルカリ欣
甲のｔに性を比較勇食した。

まず本実験に用いた実験器具框第１図に示すような、目
盛付ガラス製測定器である。

図中１μ目盛付ガラス管部、２はアルカリ電解液で、本
実験は４０チ水酸化カリウム水溶液を用いた。３は２４
０ｑの不発明葡極ペレット父（グ、従来の正極ベレット
である。このガス発午重測足器１６０ｃの恒温槽に１０
０時間浸漬し、ガス発生体積髪求める。図中４社恒温槽
でおり、６０℃温水５が満されている０またガス発生体
積は各測定時間面のガラス管ａｍから初期のアルカリ液
面の目盛を差し引いて求める。

このような実験方法で、従来正極ペレットと不発明の正
極ベレットのガス発生菫ｒ測定したところ、第２図に示
Ｔ結果が得らｎ次。

第２図中、Ａは従来の圧検ベレット、Ｂは本発明の正極
ベレットである０第２図からも切らがなように、本発明
に係わる正極ペレッ）Ｂのガス発ｋＥ童奴従来の止他ペ
レツ）Ａのガス発生値に比べ約発てあり、アルカリ液中
で極めて女足でめることがわかる０ またこのガスはガスクロ分析によｐ主成分は、酸素ガス
であることが確認できたので、酸化銀（ＩＩ）の分解に
よるものである。

本発明の正極ベレットは全表面ヶ安定な還元銀ノーで包
み込んでおシ、アルカリ液中の酸素ガス発生を抑ＩＩノ
する０ １次全ｐ面に還元銀層ｒ設は几ペレッ）ｋ正極缶内に挿
入し、さらに加圧成形することｌぐ用いることによシ、
還元銀層の破壊がない、避らに正賽会剤のストレスが少
くアルカＩＪ　ｇ甲での分解が少い。このことにより正
極ベレット表面の還元銀層は安定化し、長期にわ之って
＾電位を押え、安定した放電電位ｒ保つと共に正極部の
導電の役目ｒはたし、来電体及び導電剤ｒ用いずに電池
内部抵抗を押え、電池特性を良好に保つこと【可能にし
ている。

第３図は本発明のベレット勿止極に用いた過酸化銀を池
断面因である。

不実施例の電池寸法は外径９．５　ｆｉｌｌ　ｌ島さｚ
７■でろｐ１公称容蓋は５０ｍＡｈである。

図中、１１は正極缶で、１２は本発明の製法に、よる酸
化銀（１）を主成分とした正極、セパレータ１４．電解
液含浸材１５を収納している。この正極は、酸化銀（璽
）粉末とフッ素樹脂粉末混合物からなり、密度１ｈ５？
μ　となるよう加圧成形されている。さらに、正極ペレ
ット表面は、還元処理液により全表面が均一な還元＠Ｍ
１３で覆われている。また本実験では、正極容量の約３
０％の還元銀層からなり、集電体としての機能もかねて
いる。この正極ペレットは、正極缶内に挿入され、さら
に成形することなく、電池の正極として用いられる。１
７は負極缶で、汞化亜鉛粉末とカルボキシ、メチルセル
ロース、ポリアクリル酸ナトリウムなどのゲル化剤との
混合物からなる負極１６を収納している。

この負極１６Ｆｉ、アルカリ電解液と共にゲル状にされ
ている。

また実験では、電解液として３０％ＫｏＨに酸化亜鉛を
飽和させ用いている。このように、従来の製法による正
極ペレットを使用した電池と本発明に係わる正極ペレッ
トを正極に使用し次電池を組立て、保存特性、並びに耐
漏液性、低温特性を比較した。

保存特性試験は、６０℃恒温槽内に保存し、２０日、４
０日後、電池を槽内より取出し、負荷抵抗Ｒシ＝１５に
Ωで放電して残存容量を求める。

本実施例で説明した電池Ｗｓ成において、正極ペレット
及び正極ユニ゛ットの製法のみ変えて、本発明電池と従
来電池の自己放電率を比較し次。

自己放電率は、初期容ｔ、残存容量から６０℃２０日保
存後、４０日保存後の自己放電率を算出した。

すなわち、自己放電率は次式より求め穴。

このように調べた本発明電池と従来電池の自己放電率を
次表に示す。データは、ｎ＝２４コの平均値である。

表　１　（終止電圧　１．２Ｖ） この表より明らかなように、本発明電池は従来電池に比
べて、極めて自己放電率が小さく、長期保存や性が優れ
ていることがわかる。

また本実験では、セパレータとしてポリエチレン３層に
ブドーセロファン１層を重ねて使用したが、６０℃×２
０日、及び６０℃×４０日保存取出し後の１．池をそれ
ぞれ分解し、セ、Ｓレータ（主にブドーセロファン）の
劣化度を調べたが、従来電池に比較し、本発明電池は著
しく良好なことが確認できた。すなわち、本発明電池と
従来電池の保存特性の差は、正極ペレットのアルカリ電
解液中での安定性に起因している。

次に、本発明官、池と従来電池について、漏液試験を行
なった。

漏液試験方法は、６０℃、相対湿度９０％の恒温槽内に
放置し、１０００時間後、電池を恒温槽内より取出して
漏液の有無全目視および１５倍の顕ＩＩ鏡により調べた
。

漏液の判定は、負極缶平面部への漏液がｍ認できたもの
を不良とし、次表に本発明電池と従来電池の漏液発生率
を比較して示す。データはｎ＝５０個とし、恒温恒湿槽
から取出した後、２４時間常温、常湿に放置後に調べた
。

表　　　２ 表２より、本発明電池は従来電池に比べて、極めて耐漏
液性が優れていることが判る。

ｔｅ、本実験に使用した漏液評価後の電池を分解したと
ころ、従来電池は分解個所より電解液がアワ状になって
漏れ出すのに比較して、本発明電池は漏れは微少であっ
た。この理由は、本発明に係る正極ペレットは、アルカ
リ電解液と接しても安定であるため、従来の製法による
正極ベレットの如く分解して酸素ガスを発生することが
なく、電池内圧が高まらない几めである。

低温特性の試験は、第４図に示す回路によって測定した
。第４図の測定回路において、Ｂは被測定電池＋　Ｒ［
７００Ωの負荷抵抗、８１１スイツチ。

ｖＨ電圧計である。

製造後、室温下で３ケ月放置した被測定型、池Ｂを−１
，０℃の恒温槽内に３時間以上投入し、第４図の測定回
路にて、スイッチ日を閉じたのち、５秒稜の閉路電圧を
電圧計ＶＫて読み取る。データはｎ＝２４コである。

表　　　５ 表３より、本発明電池は従来電池に比べて、極めて低温
特性が優れていることが判る。この理由は、本発明に係
るベレット全表面に還元処理を施した正極は、従来の正
極に比べて加圧ストレスが少ないので、アルカリ電解液
と接しても、安定であるため、従来の正極の如く分解し
て酸素ガスを発し、セパレータを通して負極に拡散、透
過してゆき、亜鉛を酸化させて、亜鉛の表面が酸化亜鉛
などの不働態被膜で被覆されて、電池活物質としての機
能の低下を招くことがない次めと推定される。ま九、正
極全表面に還元銀層を設は次のち、加圧成形されること
がないので、還元銀層の破壊がなく、電子電導性の高い
還元銀層での被覆が維持できるため、長期間安定して正
極のリードが保たれるためと推定される。

以上詳述したように、本発明は保存特性、並びに耐漏液
性、低温特性に優れ、安価な過酸化鋏電池を提供できる
ので、電子ウォッチ、電卓、カメラ、補聴器に最適であ
り、その工業的価値大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、ガス発生試験に用いた実験装置の断面図、第
２図は本発明の電池に用いられる正極ベレットと、従来
の正極ベレットのアルカリ水溶液中でのガス発生量と時
間の関係を示す特性図、第３図は本発明を適用した電池
の一例を示す断面図、第４図は低温特性試験測定時の回
路図である。 １・・・目盛付ガラス管部 ２・・・アルカリ電解液　　３・・・正極ベレット４・
・・恒温槽　　　　　　５・・・温　水１１・・・正極
缶　　　　　１２・・・正極合剤１３−０．銀　層　　
　　　１４・・・セパレータ１５・・・電解液含浸材　
　１６・・・負極合剤１７・・・負極缶　　　　　１８
・・・絶縁ガスケット以上 出願人　株式会社第二精工舎 代理人　弁理士　最上　　務 第１図 峙Ｆ＝ＪＴ　（Ｈｒ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）酸化銀（厘）粉末を主体とする正極合剤をベレッ
   ト状に成形したのち、その成形合剤の全表面に還元銀層
   を、もうけたペレットを正極缶内に挿入し、畜らに加圧
   成形することなく正極に用いたことを特徴とする過酸化
   銀電池。
2. （２）　　ヘＬ／　ッ）　０ｆＨｚ形密ｆ　＆　５　ｆ
   　／　ｄ〜７．０　ｔ／ｃｄの正極合剤からなる、特許
   請求の範囲第１項記賊の過酸化銀電池。
3. （３）　　正極容量の２０〜４０％の還元銀層からなる
   特許請求の範囲第１項記載の過酸化銀！池。