JPS5893160A - アルカリ一次電池 - Google Patents
アルカリ一次電池Info
- Publication number
- JPS5893160A JPS5893160A JP19147781A JP19147781A JPS5893160A JP S5893160 A JPS5893160 A JP S5893160A JP 19147781 A JP19147781 A JP 19147781A JP 19147781 A JP19147781 A JP 19147781A JP S5893160 A JPS5893160 A JP S5893160A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- molded
- zinc
- sealing plate
- powder
- Prior art date
- 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
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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】
本発明は、高容量でしかも大電流放電又は低温放電が可
能なボタン型又はコイン型アルカリ−次電池もしくは保
存性の良好なアルカリ−次電池に関するものである。
能なボタン型又はコイン型アルカリ−次電池もしくは保
存性の良好なアルカリ−次電池に関するものである。
従来のボタン型、コイン型のアルカリ−次電池を第１図
及び第２図により説明する。
及び第２図により説明する。
第１図において、１は内面及び外面にニッケル鍍金した
鋼製の正極ケース、２は内面に銅、外面にニッケルの層
を有する鋼またはステンレス鋼よりなる負極封目板で、
両者はナイロンなどよりなるガスケット３により密封封
止されている。４は金属酸化物粉末と黒鉛粉末との混合
物を加圧成型した正極合剤、６は鋼などからなる正極リ
ング、６は耐アルカリ性、イオン電導性のセパレータで
あって、通常電解液含浸層と２層〜３層で用いられる。
鋼製の正極ケース、２は内面に銅、外面にニッケルの層
を有する鋼またはステンレス鋼よりなる負極封目板で、
両者はナイロンなどよりなるガスケット３により密封封
止されている。４は金属酸化物粉末と黒鉛粉末との混合
物を加圧成型した正極合剤、６は鋼などからなる正極リ
ング、６は耐アルカリ性、イオン電導性のセパレータで
あって、通常電解液含浸層と２層〜３層で用いられる。
７は負極亜鉛粒子と１、アルカリ電解液と、亜鉛粒子を
分散懸濁するために電解液粘度を高め増粘剤たとえば、
ＯＭＯ，ポリアクリル酸ソーダ等とを混合した、いわゆ
るゲル負極である。このゲル負極の形成方法には通常二
つの方法があり、その一つは亜鉛粉末と増粘剤粉末との
混合物を、開口部を上にした封口板２の中に入れ、次で
電解液を注加してゲル化する方法であり、他の一つは予
め亜鉛粉末と増粘剤粉末とアルカリ電解液とを混合して
ゲル状にしたものを封口板内に定量入れる方法である。
分散懸濁するために電解液粘度を高め増粘剤たとえば、
ＯＭＯ，ポリアクリル酸ソーダ等とを混合した、いわゆ
るゲル負極である。このゲル負極の形成方法には通常二
つの方法があり、その一つは亜鉛粉末と増粘剤粉末との
混合物を、開口部を上にした封口板２の中に入れ、次で
電解液を注加してゲル化する方法であり、他の一つは予
め亜鉛粉末と増粘剤粉末とアルカリ電解液とを混合して
ゲル状にしたものを封口板内に定量入れる方法である。
何れの方法においても亜鉛粒子は電解液中に分散してお
り、固結した形状にはなっていない。これをここでは仮
に分散負極型と呼ぶこととする。
り、固結した形状にはなっていない。これをここでは仮
に分散負極型と呼ぶこととする。
第２図は亜鉛粒子のみを予め機械的に加圧成型してペレ
ット状にした成型負極７ａと、耐アルカリ性繊維層８に
電解液を含浸させたもので、ここでは仮に成型負極型と
呼ぶ。
ット状にした成型負極７ａと、耐アルカリ性繊維層８に
電解液を含浸させたもので、ここでは仮に成型負極型と
呼ぶ。
分散負極型は十分な電解液中に亜鉛が分散しているので
、放電中の内部抵抗の上昇が少なく、従って大電流放電
や、低温放電にはよい性能を示すが亜鉛の量が限定され
るので、軽負荷時の容量はあまり大きくはない。これに
対し、成型負極型は成型された亜鉛粒子の間隙に、電解
液は含浸されるものの、その量は分散負極型にくらべれ
ば少ないことから、大電流放電や低温放電の性能はよく
ない。しかし、成型負極７ａの占める容積を大に、繊維
層８の占める容積を小にすれば、亜鉛粒子の充填量は犬
になることから、軽負荷で放電した場６ ／、 合の容量は大になし得る。また亜鉛粒子は成型により固
定されているから内部短絡する危険性は少く、従って保
存性は良好である。
、放電中の内部抵抗の上昇が少なく、従って大電流放電
や、低温放電にはよい性能を示すが亜鉛の量が限定され
るので、軽負荷時の容量はあまり大きくはない。これに
対し、成型負極型は成型された亜鉛粒子の間隙に、電解
液は含浸されるものの、その量は分散負極型にくらべれ
ば少ないことから、大電流放電や低温放電の性能はよく
ない。しかし、成型負極７ａの占める容積を大に、繊維
層８の占める容積を小にすれば、亜鉛粒子の充填量は犬
になることから、軽負荷で放電した場６ ／、 合の容量は大になし得る。また亜鉛粒子は成型により固
定されているから内部短絡する危険性は少く、従って保
存性は良好である。
本発明はこれら両者のもつ特長を兼ね備えさせようとす
るものである。特に電池は、一般的にそれを製造する段
階においては、大電流で即ち重負荷で使用されるのか、
或は軽負荷で使用されるのかは特定できないのが通常で
あるから、重負荷で用いられても、或は軽負荷で用いら
れても、良好な性能を有する電池を提供することは極め
て有益である。すなわち、１個の電池の中において、増
粘剤により粘稠化された電解液中に亜鉛粒子が分散され
た密度の低い分散負極と、亜鉛が粉末成型された密度の
高い成型負極とを併せ持つものであるＯ 以下、図により本発明を説明する。第３図、第４図は正
極に対し、成型負極を並行に配置した例であり、第６図
、第６図は正極に対し、成型負極を垂直に配置した例で
ある。第３図は円板状の成型負極７１Ｌが負極封口板２
の内面に接しており、分散負極７は正極側に存在してい
る。この構成方法は、開口部を上向きにした負極封口板
２の中に予め加圧成型した亜鉛の成型負極７１Ｌを入れ
、その後亜鉛粒子と増粘剤粉末との混合物を入れて、ア
ルカリ電解液を注加して粘稠化した分散負極７を形成せ
しめるか、又は予めゲル状にした分散負極７を入れるか
すればよい。この電池は分散負極７が正極４に対面して
いるので、重負荷放電及び低温放電に強く、また亜鉛量
は第１図のものより多くなし得ることから、゛軽負荷に
おいても容量が犬になる特長を有する。第４図は分散負
極７が負極封口板２側に、成型負極７ａが正極４側に配
置され尼もので、゛重負荷放電や低温放電には適さない
が、軽負荷放電では容量大で成型されて固定された負極
７ａがセパレータに接していることから保存性がよい特
長がある。
るものである。特に電池は、一般的にそれを製造する段
階においては、大電流で即ち重負荷で使用されるのか、
或は軽負荷で使用されるのかは特定できないのが通常で
あるから、重負荷で用いられても、或は軽負荷で用いら
れても、良好な性能を有する電池を提供することは極め
て有益である。すなわち、１個の電池の中において、増
粘剤により粘稠化された電解液中に亜鉛粒子が分散され
た密度の低い分散負極と、亜鉛が粉末成型された密度の
高い成型負極とを併せ持つものであるＯ 以下、図により本発明を説明する。第３図、第４図は正
極に対し、成型負極を並行に配置した例であり、第６図
、第６図は正極に対し、成型負極を垂直に配置した例で
ある。第３図は円板状の成型負極７１Ｌが負極封口板２
の内面に接しており、分散負極７は正極側に存在してい
る。この構成方法は、開口部を上向きにした負極封口板
２の中に予め加圧成型した亜鉛の成型負極７１Ｌを入れ
、その後亜鉛粒子と増粘剤粉末との混合物を入れて、ア
ルカリ電解液を注加して粘稠化した分散負極７を形成せ
しめるか、又は予めゲル状にした分散負極７を入れるか
すればよい。この電池は分散負極７が正極４に対面して
いるので、重負荷放電及び低温放電に強く、また亜鉛量
は第１図のものより多くなし得ることから、゛軽負荷に
おいても容量が犬になる特長を有する。第４図は分散負
極７が負極封口板２側に、成型負極７ａが正極４側に配
置され尼もので、゛重負荷放電や低温放電には適さない
が、軽負荷放電では容量大で成型されて固定された負極
７ａがセパレータに接していることから保存性がよい特
長がある。
第５図は負極封口板２の中央部に円柱形の成型負極９が
上端は封口板２に、下端はセノくレータ６にそれぞれ接
するように配置され、分散負極７はその他の封目板肉空
隙に存在するものである。第７７ ６図は中空円筒状に成型された負極１ｏが、電池の中心
部に対し用心円的に配置されたものでその上端は封目板
２１′−、下端はセパレータ６にそれぞれ接している。
上端は封口板２に、下端はセノくレータ６にそれぞれ接
するように配置され、分散負極７はその他の封目板肉空
隙に存在するものである。第７７ ６図は中空円筒状に成型された負極１ｏが、電池の中心
部に対し用心円的に配置されたものでその上端は封目板
２１′−、下端はセパレータ６にそれぞれ接している。
第６図及び第６図の電池は重負荷放電や低温放電は第１
図のものよりもやや劣るが第２図のもの゛よりも遥かに
優れまた軽負荷においては第１図太、び第２図のものよ
りもよいという特長を有する。
図のものよりもやや劣るが第２図のもの゛よりも遥かに
優れまた軽負荷においては第１図太、び第２図のものよ
りもよいという特長を有する。
本発明の効果を確認するだめ、Ｊ４ＳＣ８５１１に定め
られるＲ４４型１、即ち直径１１，６１１１．高さ６．
４銀の大きさのボタン型電池を第１図から第６図の構成
に従って６種類試作し、試験した。いずれも正極は二酸
化マンガン粉末９部と、黒鉛粉末１部との混合物とした
。また亜鉛粒子は重量比で７チの水銀で水化した４８メ
ソシユを通過し、１６ｏメツシユを通過しない程度のも
のを用いた。電解液はか性カリ４０チ水溶液１００重量
部に６重量部の酸化亜鉛を溶解したもので、増粘剤を用
いる場合はとのｉ層液に可溶のｃｗｃ、４Ｂ解液液１０
０量部に対し２重量部溶解した。尚成型負極は１ｔ４当
り１トンの荷重で成型した。用いた各物質の量１ｆｔＦ
ＭＢ８５Ｂ−９３１８０Ｃ３）は次のとおりである。
られるＲ４４型１、即ち直径１１，６１１１．高さ６．
４銀の大きさのボタン型電池を第１図から第６図の構成
に従って６種類試作し、試験した。いずれも正極は二酸
化マンガン粉末９部と、黒鉛粉末１部との混合物とした
。また亜鉛粒子は重量比で７チの水銀で水化した４８メ
ソシユを通過し、１６ｏメツシユを通過しない程度のも
のを用いた。電解液はか性カリ４０チ水溶液１００重量
部に６重量部の酸化亜鉛を溶解したもので、増粘剤を用
いる場合はとのｉ層液に可溶のｃｗｃ、４Ｂ解液液１０
０量部に対し２重量部溶解した。尚成型負極は１ｔ４当
り１トンの荷重で成型した。用いた各物質の量１ｆｔＦ
ＭＢ８５Ｂ−９３１８０Ｃ３）は次のとおりである。
９ ・
このようにして得られた供試電池を次のような方法でテ
ストした。
ストした。
（１） 重負荷放電・・・２０℃で６１００の抵抗を
通じて０．９ｖまで放電する。結果は持続した時間で表
わす。
通じて０．９ｖまで放電する。結果は持続した時間で表
わす。
（ｂ） 低温放電・・・零下２０℃で２６０の抵抗を
負荷して２秒放電し、１秒休むことを連続して繰返えす
。終止電圧は負荷時の電圧で０．７５ Ｖとする。結果
は２秒放電１秒休止を１回として、持続した回数で表わ
す。
負荷して２秒放電し、１秒休むことを連続して繰返えす
。終止電圧は負荷時の電圧で０．７５ Ｖとする。結果
は２秒放電１秒休止を１回として、持続した回数で表わ
す。
（Ｃ） 軽負荷放電・・・２０℃で１６０の抵抗を通
じて１．２ｖまで放電する。結果は持続した日数で表わ
す。
じて１．２ｖまで放電する。結果は持続した日数で表わ
す。
（ｄ） 保存試験・・・電池缶１０個を温度６０℃、
相対湿度６０チ以下に９０日間保存した後、取出して２
０”Ｃに冷却し、開路電圧を測定する。結果は開路電圧
が１．６ｖ以十に低下した数量で表わす０ テスト結果は次の通シであった。
相対湿度６０チ以下に９０日間保存した後、取出して２
０”Ｃに冷却し、開路電圧を測定する。結果は開路電圧
が１．６ｖ以十に低下した数量で表わす０ テスト結果は次の通シであった。
（〜 Φ） （Ｃ） （ｄ）−
第１図のもの ３９時間 ２４０回 ４３日 ６個第２
図のもの １６１／ Ｏ＃ ４３＃ Ｏ／
／第３図のも、の ４１ ｔｔ ２５８ ／Ｆ
Ｂ ２ ｔｔ ３ ｔｔ第４図のもの １７／／
６０＃ ６２＃ Ｏｔｔ第６図のもの ３５
ｐ ２２８ ｔｌ ５２ ｐ ２ ｔｔ第６
図のもの ３６ ｔｔ ２３４ ｔｔ ６２ ｔ
ｔ ２ ｔｔテストの方法によって効果は異るが、
何れも予期した通りであって、本発明の所期の目的は達
せられている。
第１図のもの ３９時間 ２４０回 ４３日 ６個第２
図のもの １６１／ Ｏ＃ ４３＃ Ｏ／
／第３図のも、の ４１ ｔｔ ２５８ ／Ｆ
Ｂ ２ ｔｔ ３ ｔｔ第４図のもの １７／／
６０＃ ６２＃ Ｏｔｔ第６図のもの ３５
ｐ ２２８ ｔｌ ５２ ｐ ２ ｔｔ第６
図のもの ３６ ｔｔ ２３４ ｔｔ ６２ ｔ
ｔ ２ ｔｔテストの方法によって効果は異るが、
何れも予期した通りであって、本発明の所期の目的は達
せられている。
・ 尚、実施例は二酸化マンガンを正極としたもので述
べたが、他の金属酸化物、たとえば酸化銀。
べたが、他の金属酸化物、たとえば酸化銀。
−化水銀等を用いた場合でも同様な効果が得られる０
第１図及゛び第２図は従来のボタン型アルカリ電池の半
断面図、第３図から第６図は本発明の実施例におけるボ
ータン型アルカリ電池の半断面図である０ １・・・・・・正極ケース、２・・・・・・負極封口板
、３・・・・・・カスケラト、４・・・・・・正極合剤
、６・・・・・・セパレータ、７・・・・・・分散負極
、７ト・・・・・円板状成型負極、９・・・・・・円柱
状成型負極）１ｏ・・・・・・中空円筒状成型負極。
断面図、第３図から第６図は本発明の実施例におけるボ
ータン型アルカリ電池の半断面図である０ １・・・・・・正極ケース、２・・・・・・負極封口板
、３・・・・・・カスケラト、４・・・・・・正極合剤
、６・・・・・・セパレータ、７・・・・・・分散負極
、７ト・・・・・円板状成型負極、９・・・・・・円柱
状成型負極）１ｏ・・・・・・中空円筒状成型負極。
Claims (3)
- （１）上部に開口部を有する正極ケース内に正極合剤を
加圧充填するとともに、負極封口板内に負極亜鉛粉末と
アルカリ電解液とを充填し、正極と負極との間はセパレ
ータにより電子電導的に隔離し、かつ正極ケースを負極
封目板とガスケットとにより密閉封口してなるボタン型
又はコイン型電池であって、負極亜鉛が、粉末成型され
た密度の高い部分と、増粘剤により粘稠化された電解液
中に亜鉛粒子が分散された密度の低い部分とからなるこ
とを特徴とするアルカリ−次電池。 - （２） 前記粉末成型された亜鉛の密度の高い部分が負
極封口板の上部内平面部に当接シ、密度の低い部分はセ
パレータ側に存在する特許請求の範囲第１項記載のアル
カリ−次電池０ - （３）前記粉末成型された亜鉛の密度の高い部分がセパ
レータ側に当接し、密度の低い部分は負極封口板側に存
在する特許請求の範囲第１項記載のアルカリ−次電池。 （４前記粉末成型された亜鉛の密度の高い部分が電池の
中心部にあって、その上端は負極封口板に内接している
と共に、その下端はセパレータに当接し、密度の低い部
分は残シの封口板肉空隙部分に存在する特許請求の範囲
第１項記載のアルカリ−次電池。 （四 前記粉末成型された亜鉛の密度の高い部分が中空
円筒状に成型され、その上端は封口板に当接していると
共に、その下端はセパレータに当接し、密度の低い部分
は残９の封目板肉空隙部分に存在する特許請求の範囲第
１項記載のアルカリ−次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19147781A JPS5893160A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | アルカリ一次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19147781A JPS5893160A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | アルカリ一次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5893160A true JPS5893160A (ja) | 1983-06-02 |
Family
ID=16275298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19147781A Pending JPS5893160A (ja) | 1981-11-27 | 1981-11-27 | アルカリ一次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5893160A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999010944A1 (en) * | 1997-08-27 | 1999-03-04 | Eveready Battery Company, Inc. | Alkaline cell with gel type anode having centrally disposed gelling agent absorbent |
-
1981
- 1981-11-27 JP JP19147781A patent/JPS5893160A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999010944A1 (en) * | 1997-08-27 | 1999-03-04 | Eveready Battery Company, Inc. | Alkaline cell with gel type anode having centrally disposed gelling agent absorbent |
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