JPS5937546B2 - アルカリ電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、例えば亜鉛を負極とし、２価酸化銀を含む正
極を用いるアルカリ電池の改良に関するもので、電池の
高温保存時に２価酸化銀からの酸素ガス発生を抑制する
ことを目的とする。

現在、小型電子機器の動力源として、水銀電池、酸化銀
電池が使用されているが、電子技術の進歩により、半導
体の使用が増加するにつれて、より高電圧、高出力の電
池が要求されている。

そこで、最近注目されているものに２価酸化銀Ａｇ０を
正極活物質に使用した電池がある。

これは、１価酸化銀Ａｇ２０に対して重量当たりの容量
にして１．８６倍、容積当たりの容量にして１．９３倍
の大容量を取り出すことができる。しかし、この２価酸
化銀は、アルカリ溶液中において、特に高温になると不
安定であり、分解し易く酸素を発生する。２Ａｇ０→Ａ
ｇ２０＋１／２０２ この様に、２価酸化銀が１価酸化銀に分解する時に電池
内で酸素ガスが発生するので、電池の膨張を生じ、はな
はだしい場合は破裂を引き起こす不都合がある。

従つてより安定なＡｇ０が望まれている。

Ａｇ０の製造法としては、アルカリ雛液中で銀塩を酸化
する方法や、硝酸銀溶液の電気分解、銀塩のオゾン酸化
などが知られている。これらのラち、最も安定なＡｇ０
の得られる方法はアルカリ溶液中での銀塩の酸化であり
、その製造法の一例は次のとおりである。８５℃に保た
れている１１の水に７２ＶのＮａＯＨを撹拌しながら加
え、その中に７５Ｖのに２Ｓ２Ｏ８を加え、さらに水に
溶解した硝酸銀５１Ｖを加え、温度を９０℃に上げ撹拌
を１５分間行う。

その後水洗、ろ過、乾燥を行つて２価酸化銀３５ｙが得
られる。この方法によつて得られる２価酸化銀のガス発
生速度は、温度７０℃の４０重量％ＫＯＨ水溶液中にお
いて、Ａｇ０１Ｖ当たり７０ｐｌ／ｈｒ程度であり、電
池の正極としで使用すると、６０℃、１週間の保存でか
なりの電池の膨張を示す。このような電池の膨張を緩和
するため、２価酸化銀と１価酸化銀とを混合して使用す
る試みがあるが、２価酸化銀の量がかなり少ない状態で
ないと満足できないので、ごく少量の容量向上にしかな
らなかつた。

本発明者らは、ＡｇＯのガス発生を抑制する方法につい
て種々検討した結果、スカンジウムＳｃ、イツトリウム
Ｙ１ランタンＬａｌイツテルビウムＹｂの酸化物を添加
することにより、ＡｇＯのガス発生を効果的に抑制でき
ることを見出した。

即ち、本発明はこれらの酸化物を正極に添加することを
特徴とする。本発明によれば、正極活物質にＡｇＯのみ
を用いても、電池の膨張を実用上支障のない程度にまで
抑制することができる。以下本発明をその実施例により
説明する。

実施例 １ 前述した水酸化ナトリウム水溶液中での過硫酸カリによ
る硝酸銀の酸化により得たＡｇＯとフツ素樹脂粉末とを
重量比で９８：２の割合で混合し、これを３トン／Ｃｄ
の圧力で直径１０．６ｍｍの円板状に圧縮成型する。

これをペレツトＡとする。このペレツト中のＡｇＯは１
ｔである。また上記の混合物に、ＡｇＯに対して３重量
％の酸化スカンジウムを添加して成型したものをＢ１同
様に３重量％の酸化イツトリウムを加えたものをＣ、３
重量％の酸化ランタンを加えたものをＤ、３重量％の酸
化イツテルビウムを加えたものをＥとする。これらのペ
レツトを温度７０℃の４０重量％か性カリ水溶液に４時
間浸漬して、ＡｇＯからのガス発生量を測淀し、ガス発
生速度の平均値を求めた結果を第１表に示す。第１表の
結果から明らかなように、酸化スカンジウムなどの添加
物を含むペレツトＢ−Ｅ頃添加物を含まないペレツトＡ
に比べてガス発生速度が大巾に減少している。

次に、この確認のため、上記と同組成のペレツトを正極
とした電池を構成して電池の膨張度合を比較した。

電池の構成は図示のようなＩＥＣ規格ＳＲ４４で、直径
１１．５１１１高さ４．２１１である。図において、１
は負極ケース、２は正極ケース、３は正極、４は正極固
定用リング、５はセパレータ、６は１０％永化亜鉛粉末
を成型した負極、７は封ロパツキングである。正極には
上記各ペレツトと同組成のもの０．５５７を２トン／Ｃ
ｄの圧力で、直径１０．６ｍ７Ｌ．高さ２．０１ｎｍの
円板状に成型したペツトを用いた。これらの正極を用い
た電池をそれぞれペレツトＡ−Ｅの組成に対応してａ−
ｅとする。これらの各電池を、６０℃の温度で１力月間
保存したときの、電池の高さ方向の膨張を比較すると第
２表の如くであぢγ。

上記のように本発明による電池は、高温保存時の膨張が
極めて少ない。

この程度の膨張であれば、実用上弊害がない。実施例で
は、酸化物の添加量をＡｇＯに対して３重量％としたが
、０．１重量％でも効果が認められた。

なお添加量が多くするとＡｇＯ量が相対的に減少するの
で、５重量％程度が限度である。またこれらの酸化物は
２種以上併用してもよい。実施例 ２上記水酸化ナトリ
ウム溶液中での過硫酸カリウムによる硝酸銀の酸化を行
い２価酸化銀を製造する工程で、硝酸銀水溶液に、硝酸
スカンジウムを銀イオンに対して３重量％添加して製造
された２価酸化銀を実施例１と同様の電池構成に組み立
てたものをｂ′とする。

以下同様に、硝酸スカンジウムの代わりに硝酸イツトリ
ウム、硝酸ランタン、硝酸イツテルビツウムを用いて得
たＡｇＯを用いる電池をｃ′，ｄ′，ｅ′とする。これ
らの電池を６０℃で１力月間保存したときの電池の膨張
は第３表の如くであつた。

第３表から明らかなように、本実施例による電池も実施
例１のものと同様に膨張が抑制されている。

なおＡｇＯの製造過程で加えられた硝酸スカンジウムな
どの塩は酸化物に酸化されるが、この方法によるときは
、理由は明らかでないが、銀イオンに対して硝酸塩０．
０１重量％の添加でも効果が認められた。以上のように
、本発明によれば、ＡｇＯのガス発生がなく、高温保存
にも耐える酸化銀電池が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例における酸化銀一亜鉛電池の縦
断面図である。 ３・．・・・・正極、５・・・・・・セパレータ、６・
・・・・・負極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 負極と、２価酸化銀を含む正極と、アルカリ電解液
   とを有し、前記正極が、スカンジウム、イットリウム、
   ランタン及びイッテルビウムよりなる群から選んだ元素
   の酸化物を含有することを特徴とするアルカリ電池。