JPS59160967A

JPS59160967A - アルカリ電池用ゲル化剤

Info

Publication number: JPS59160967A
Application number: JP58035678A
Authority: JP
Inventors: Jun Taguchi; 田口　準; Takeo Omiya; 大宮　武夫
Original assignee: Daicel Chemical Industries Ltd
Current assignee: Daicel Corp
Priority date: 1983-03-04
Filing date: 1983-03-04
Publication date: 1984-09-11
Also published as: DE3432474C2; DE3432474A1; JPH0434264B2

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】本発明は酸化水銀、酸化鉱、二酸化マンガン、酸素又は
９気等を陽極とし、亜鉛な陰悼、苛性カリ溶液を電解液
とするアルカリ電池において、ゲル状陰極体のゲル化剤
としてのゲル化性能に優れており、かつ耐アルカリ性の
筺れたエーテル化度２．４〜３．０のカルボキシメチル
セルロースアルカリ塩（以下ＣＭＣと略す）に関するも
のである。

従来、アルカリ電池の陰極体保持方法として陰極部の電
解液をゲル化させ、それに陰極活性物質である粉末亜鉛
を混入して保持させる方法は良（知られている。これは
亜鉛を効率よく放気させるた゛め、粉末にして表面積を
太きくし、さらに陰極内に均一に分散せしめて、ゲル化
剤を含む木版化カリウム水溶液から成る電解液をゲル化
させ、陰極体としたものである。

また、そのゲル化剤としてＣＭＣが用いられることも良
（知られている。しかし、一般に使用されているＣＭＣ
はエーテル化度０．５０〜１．７０と比較的低いもので
あり、このものを使用した１池は種々の欠点を有してい
た。

電池陰極体として望ましいゲルの条件は、まず粉末亜鉛
を保持し得るほどの固さを持っていること、次に電解液
の電導度を低下しないよう０Ｍ０４が［はできるだけ低
い方が良（、又、・放電及びストックによる経時変化が
小であること、粘着性が少な（取り扱いが容易であるこ
と等である。

一方、アルカリ電池用域解散はそのイオン直導度の点か
ら通常苛性カリ水浴液が用いられ、この苛性カリ水溶液
は苛性カリ濃度約２５〜５０％（以下重量バーセン））
のものが用いられる。従来のエーテル化ｘｏ、ｓｏ〜１
，７０で平均鑵合度約３５０のＣＭＣを用いて由、１眸
液をゲル化さぜる鳴合、ＣＭＣ濃度を約３〜８％としな
いと押船粉末を保持し得イ）はどの固さを持ったゲルは
得られない。また、このＣＭ　Ｃｓ：を度ではゲルはか
なり粘着性を有し、取り扱いが容易でないのみならす、
ＣＭ　Ｃ添加による苛性カリ電解液の電導度の低下をも
たらす。

これらの欠点を克服する意味で、高分子量のＣＭ　Ｃを
用いる方法もあるが、この方法はアルカリ電池の放電及
びストック中にＣＭＣの分子量低下が顕著であり、それ
によりゲルは容易にこわれ、漏液の原因となる等の欠点
を持っている。従来のエーテル化度０５０〜１７０　で
平均１４）合Ｉ用約３５０のＣＭＣを用いた場合でもス
トック中のＣＭ　Ｃの分子量低下はさけがたく、ＣＭ　
Ｃの最大の欠点と考えられていた。

本発明者らはアルカ！ｊ　？Ｍ、池のゲル状陰極体のゲ
ル化剤として、ゲル化性能に優れ、かつ耐アルカリ性の
優れたＣＭＣを開発すべく鋭意検討した結果、エーテル
化１ｑ　２．４〜３，０、好ましくは２７以上のＣＭ　
Ｃがゲル化性能および１ｆｉ１１アルカリ性が著しく優
れていることを見いυ４１．、本発明を元成するに到っ
たものである。

−Ｉ−１，ｃわち、本発明はエーテル化）ｙ　２．４〜
３．０のカルボキシメチルセルロースアルカリ」盆を用
いることを特ｒ改とするアルカ’）　Ｔｇ、　ＱＱ用ゲ
ル化剤に関するものである。

本発明のエーテル化度２４〜３．０のＣＭＣは公知の方
法（Ｃａｎａｄｉａｎ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＩＪＦ
ｒｃｈ　２８＋　Ｓｅｃ。

）３．ｐ７３１〜７３６（１９５０））でも得ろことが
できるが、本定明者らが発明した特１ｔｉ１’ｉ昭５７
−６０５７６号の方ｌｋにより容易に工業的に′メμノ
青することができる。すなわち、エーテル化に必要１よ
水酸化ナトリウムを分割添加してエーテル化反応を少扉
のアルカリ存在下で行なう水酸化ナトリウム多段１０５
加反応法を採用することにより、容易に１は換度２４〜
３０のＣＭＣを判ることができる。

本発明に用いるエーテル化度２４以上のＣＭＣの平均重
合度は１５０〜８００のｊｌｉ１３囲のものが刷当であ
る。平均重合度が１５０以下の低重合度のＣＭＣでは、
抽鉛粉末を保持し、得るは゛どの１ｈ１さを持ったゲル
を狩るには篩？４度のＣ〜１Ｃが必要となり、電解液の
電導ＩＷが低くなる欠点がある。逆に平均重合度８００
以上の高重合度ＣＭＣはアルカリ電池の放′ル又はスト
ック時の重合度低下が著しく、ゲルがこわれて漏液の原
因となり好ましくな〜）。

本発明のエーテル化度２．４以上のＣＭＣはナトリウム
塩、リチウム１窩、カリウム塩、アンモニウム塩その他
いずれのアルカリ塩でもよい。また使用するｉ電解液も
Ｐ度２５〜５０％の苛性カリ水溶液が通常用いられるが
、他のアルカリ水ｎＷ　ｔ＆でもよい。

本発明のゲル化剤の′Ｉｔ珀゛液に対す７）添加１ｄ゛
は、亜鉛粉末を保持し得るはどの固さのゲルが得られる
最少のｍｌ″が望ましく、〜’、Ｍ液の押釦、祐゛Ｓ度
などにより変化するが、通常ｌＩｔ、解液に解散０．５
〜５％、好ましくは１〜３％の範囲′である。

以下に本発明のエーテル化度２．４〜３．０のＣＭＣが
アルカリ電池のゲル状陰極体のゲル化剤として、ゲル化
性能および耐アルカリ性の侵れていることを実施例によ
り説明する。

実施例１〜３．比較例１〜３４６％ＫＯＨ水溶液に対しエーテル化度の異なるＣＭＣ
をＣＭＣ濃度１％および２％添加溶解し、各ＣＭＣ濃度
におけるゲル化性能を比較した。ゲル化性能は３００　
ｍｌの円筒型カラス容器にゲル状液を２００　ｒｎｌ仕
込み、ゲルの流動性で評価した。また、各ＣＭＣの２％
添加で生成したゲル状液を３００ｍ１の円筒型ガラス容
器に２００　ｍ、ｌとり、密閉後２３℃に１ケ月放置し
、ゲルの流動性の経時変化を調べた。

紀１表にみちれるように、実施例１〜３のエーテル化度
２．４〜３．０　ノＣＭ　Ｃは、ＣＭＣ一度１〜２％の
低一度でもアルカリ電池のゲル状陰極体ＫＭしたゲルが
得られ、しかも１ケ月経過後もそのゲル化性能に変化が
なかった。

これに対し、比較例１〜３のエーテル化度２．３以下の
ＣＭＣの場合は、１％濃度ではＩよとんどゲル化せず、
２％病度では一部ゲル化するが、本発明のエーテル化度
２．４〜３．０のＣＭ　ＣＫ較べて、そのゲル化性能は
著しく劣ったものであった。また、２％？＋Ｊ”！　Ｉ
Ｆ５のゲルの１ケ月１ＩｉＦ：ｊｌ’ハ＋ｆｊ　＆ｊケ
ルとＫ　ＯＨ水溶イイクに分（４１する１；ト水現旅か
生じ不安定なもσ）でキ）っだ。

一ノロ１・ｉｌｉ　ｌ：ｑｌ　４〜６．　　旧遁ヴ１；
１１４〜６エーテル化川′のりｌ、　７．ＣるＣ　Ｍ　
Ｃを２７％Ｋ　Ｏ）１１水泗右文に１％除加し、俗解し
た市孜の粘バ“、−を、ＨＬ　３＝ｓすｎ４’ｉ＃、ｎ
ｔ　（６０ｒ　ｐｒｎ、　　２５℃）によりｊｉｌｌｌ
　定し、■水洗０閘Ｃを１％浴１’＋′ｇ　した水ゎ一
１夜の粘肛とＦ［智：ζした。これらのｃｉ〜Ｉ　Ｃの
２７％Ｋ　ＯＨ水僚敵を３００　ｍｌの円筒型ガラス谷
−器に２００　ｒｎｅづつとり、密閉して２３℃で放れ
ｊ、シて１４日１．ン二およＵ　３０日、りに１１．ζ
１什を測＞ピし、枯１１１．の闇干ロラツ３．−化から
Ｃ＋ｖｌ　Ｃの耐アルカリ性を比ｑｌシた。、１．ｉ果
を第２衣に示す。

エーテル化度２．３以下のＣＭＣでは、純水溶液粘度に
比し２７％Ｋ　ＯＨ水溶液粘度が著しく低く、かつ和・
時粘度低下も顕著であるのに対し、エーテル化度２．４
〜３．０のＣＭＣ，特にエーテル化度２．７以上のＣＭ
Ｃでは２７％ＫＯＨ水溶液中でも比較的高い粘度を示し
、経時粘度低下＆文はとんどないか、あっても比較的少
なかった。

以上のようにエーテル化度２．４〜３，０、好ましくは
２７以上のＣＭＣは低（ＨＨｙ度でゲル化能を有するた
め、斌解散の亀導度の低下が少なく、かつ粘端性がない
ため取扱いが拌易であり、さらに耐アルカリ性が優れて
いることから、放電またはストック時の漏液のおそれが
ないため、アルカリ電池のゲル状陰極体のゲル化剤とし
て優れた適性を有している。

特許出願人ダイセル化学工業株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

エーテル化度２．４〜３ｏのカルボキシメチルセルロー
スアルカリ塩を用いることを特徴とするアルカリ電池用
ゲル化剤。