JPS60221324A - 乾電池用二酸化マンガンの製造法 - Google Patents

乾電池用二酸化マンガンの製造法

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JPS60221324A
JPS60221324A JP59076335A JP7633584A JPS60221324A JP S60221324 A JPS60221324 A JP S60221324A JP 59076335 A JP59076335 A JP 59076335A JP 7633584 A JP7633584 A JP 7633584A JP S60221324 A JPS60221324 A JP S60221324A
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JP
Japan
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manganese dioxide
manganese
mno2
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dry cell
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Pending
Application number
JP59076335A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuaki Yamamura
山村 和昭
Ryohei Ishikawa
石川 遼平
Yutaka Tsukuda
築田 裕
Hiroshi Ochiai
弘 落合
Masami Aimi
政己 相見
Takahiro Uno
宇野 孝洋
Masanori Niiyama
正徳 新山
Minoru Ichidate
一伊達 稔
Tatsuhiko Shigematsu
重松 達彦
Kensaku Murakawa
村川 健作
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chuo Denki Kogyo Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Chuo Denki Kogyo Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Inorganic Compounds Of Heavy Metals (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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、二酸化マンガンの製造法に関し、特に乾電池
に用いられるのに好適な二酸化マンガンの製造法に関す
る。
従来技術 乾電池の減極剤として用いられる二酸化マンガンは、優
れた放1特性を発揮するとともに、乾電池への圧縮充填
が可能なように充分高い密度を有しなければならない。
このような二酸化マンガンとしては、従来よシ主として
電解二酸化マンガンが用いられておυ、化学合成による
二酸化マンガンは一般にその見かけ密度が小さいために
、クロレート法をはじめとする重質化処理を行なわなけ
ればならず、処理工程が煩雑であることに加えて高価な
薬品を多量に使用しなければならないという不利益があ
る。
化学合成による二酸化マンガンを薬品を用いず重質化す
る方法として、特公昭47−2420号には加圧成型を
用いることが提案されている。この公告公報に記載きれ
た方法は、炭酸マンガンを加熱、分解酸化して得た二酸
化マンガンに親水性潤滑物質(水、グリセリン水溶液、
アルコール樹脂液、または、界面活性剤を含有した水溶
液もしくはアルコール溶液)を混合し、3〜10)ン/
Crr12の圧力でブリケットに成型後、所望の粒度に
粉砕するものである。この方法は、低密度の二酸化マン
ガンを重質化するのに有効な方法の一つではあるが、潤
滑剤を添加しなければならない点において不利である。
すなわち、電池材料、特に非水系のリチウム電池の材料
は、本来、水および潤滑物質やバインダ等の添加物をで
きるだけ避けることが望ましく、このため、特公昭47
−2420号に記載の方法においては、潤滑物質を可及
的に少なくする工程が必要である。更に、この特公昭4
7−2420号の方法は、成型に際してかなりの高圧力
を用いる点においても不利であ)、また、そのような操
作によ勺ブリケット状に成型すると内部線で圧力が及ぼ
されず、必ずしも均一な重質化が行なわれないという欠
点も有する。
発明の目的 本発明の目的は、上述のごとき従来技術の欠点を解消し
、低密度の化学合成二酸化マンガンを重質化して乾電池
に用いられるのに好適な性能を発揮する二酸化マンガン
を製造する簡単で経済的外方法を提供することにある。
発明の構成および効果 本発明者は、上記目的を達成するために研究を重ねた結
果、特定の化学合成二酸化マンガンの粉末に圧縮を施す
ことによって、潤滑物質やバインダ等を全く用いずに重
質な二酸化マンガンが得られることを見出した。かくし
て、本発明に従えば、マンガン鉱石またはマンガン塩4
00℃以上の温度で焙焼後、酸処理を施して得た二酸化
マンガンを原料とし、該二酸化マンガンの粉末を1〜1
0トン/ cm2 の圧力下にロールプレスによ)平板
状に圧縮成型し、次いで、該成型後の二酸化マンガンを
所望の粒度に粉砕することを特徴とする二酸化マンガン
の製造法が提供される。
本発明の原料として用いられるマンガン鉱石としては、
MnO(軟マンガン鉱) 、MnCOx (菱7ン〃ン
鉱) 、 Mn 203、Mn sOa等を主成分とす
るものが好ましく、また、マンガン塩としては、Mn5
O、MnC0、Mn(NOy、)2 等が用いられる。
3 一般にマンガン酸化物およびMn CO3は、自戒雰囲
気で加熱することによシ、400〜soo℃付近からM
 n 203となシ、さらに8oO〜10oo℃付近か
らMn2O3はMn 304と彦る。又、Mn SO4
は850℃で分解してMn y、04となシ、さらに5
50〜940℃で加熱すると酸化されMn 20 sを
生成する。本反応式の例を式(1)、(2)に示す。
3Mn5O4−→Mn3o4 + 2So3+5o2−
・−・−・(112/3 Mn3O4+ 1/60.→
Mn2O3・・・・・・・・・(2)軟マンガン鉱(M
n02)を用いるような場合には、還元焙燻を行ない、
Mn 203またはMn 304を生成する。
本発明に従えば、このような焙焼にょシ得られたMn2
O3またはMn3O4をH2SO4,HCI) 、 H
NO3等の酸を用い、所定の温度および酸濃度にて酸処
理を施すと、次式のように、原料二潜什マンガン(Mn
O2)が得られる。
Mn2O3+H2S04−MnO2+MnSO4+H2
0・・・(3)Mn304+2H2S2H2SO4−+
2Mn5o4+2H20・ (41本発明において原料
として用いるこのよう々低密度の二酸化マンガン、すな
わち、マンガン鉱石またはマンガン塩を400℃以上の
温度で酸化焙焼後、酸処理して得られる二酸化マンガン
は、前記特公昭47−2420号の方法において用いら
れているような炭酸マンガンを加熱分解、酸化して得ら
れる二酸化マンガンと結晶構造が異なる。
例えば、本発明において用いる原料二酸化マンガン、炭
酸マンガンを加熱分解、酸化して得られる二酸化マンガ
ン、)よび、電解二酸化マンガンのF@ 管球によるX
@回折パターンを示すと、第1図のようになる。該図か
ら理解されるように、本発明において用いる原料二酸化
マンガン鉱、r(ガンマ)相を主体にした電解二酸化マ
ンガンに類似した結晶構造を有している。なお1本発明
においては、被酸処理マンガン酸化物として、Mnヮ0
3ま7’cけMn 、O,のいずれの酸化物の形態〒も
よい。すなわち、生成二酸化マンガンの結晶構造には差
は認められず、いずれもr相を主体とするX線回折/4
ターンを示す二酸化マンガンが得られる。
本発明の特徴は、上記のように原料として特定の二酸化
マンガンを用いることに加えて、該二酸化マンガンをロ
ールプレスにより成型するこトニある。原料二酸化マン
ガンの粉末をロールプレスを用いて圧縮成型すると、前
記特公昭ヌク−2920号に記載されているようなブリ
ケットに成型する場合に比べて、種々の点において有利
である。先ず、本発明の方法においては、潤滑剤、バイ
ンダ等の添加剤の使用音−切必要としない。また、本発
明に従えば、容易に所望の高密度二酸化マンガンを得る
ことができる。すなわち、本発明に?いてロールプレス
を用いて原料二酸化マンガンを圧縮成型する際のロール
間の圧力は、一般に、/〜/θトン/6n2 であるが
、/〜3トン/(7)2の範囲の低圧力でも充分に目的
を運し得る。
しかして、ロール間に通された粉末状の低密度二酸化マ
ンガンは、圧縮されて、比較的大きい平板(シート〕に
成型される。そして、盛装に応じ、ロールプレス通過回
数が多くなると小さい平板、すなわち、高密度に凝集し
た二酸化マンガンのチツf(切片)状となる。原料二酸
化マンガンをロール間に通す新替回数は、プレス圧によ
って異なるが、プレス圧がコドン/crn2でも、電解
二酸化マンガンと同様にするには、3〜q回で充分であ
り、s回以上週過させても効果上に顕著な差はみられな
い。
第3図には、ロールプレス圧力と見掛は密度との関係を
ロール通過回数と共に示している。第3図より明らかな
ように、本発明により侍られた二酸化マンガンの見掛は
密度は、原料二酸化マンガンの/、0!;9−AjSに
比し、見掛は密度が7.5〜.2倍と著しく増加する。
また、ロールプレス圧力としては/〜3トン/副2、ロ
ール通過回数としては、3回で充分であることが示され
ている。また、ロールプレス全通過させる最初の粉末の
粒径は、使用する原料マンガン鉱石およびマンガン塩の
粒径に依存するが、反応性および加工性を考慮して60
メツシユ以下が望ましい。
特公昭1I7−24120号に記載されているような方
法においては、原料を型押しして、ブリケット、すなわ
ち、大きな固まりとして成型しているため、圧力が内部
まで均一に加わらず、したがつて、均質な重質化が行な
われないことは容易に推測される。これに対して、本願
発明の方法の成型工程においては、ロール間に原料二酸
化マンガンが通されて平板状に成型されるので、訪二酸
化マンガンは、均一に加圧圧縮され、均質に高密度化さ
れる。本願発明に従えば、既述したような原料となる二
酸化マンガンの構造的特徴が、このような成型操作と相
俟って、添加剤を用いず重質化を可能にしたものと考え
られる。かくして、成型後の重質二酸化マンガンのチッ
プを所望の粒度に粉砕して、乾電池に使用すれはよい。
以下、本発明の構成および効果を一層明らかにするため
、実施例に沿って本発明を説明する。
実施例1 二酸化マンガン(Mn O2) を主成分とするマンガ
ン鉱石(軟マンガン鉱)を粉砕し6oメツシユ以下と、
したものを100Kf約goocの自戒雰囲気にて焙焼
してMn 20 s約7IPを得た。さらに、このMn
2O3を900,3規定濃度の硫酸溶液で一時間反応さ
せた後、洗浄、乾燥して原料二酸fヒマンガンを侍だ。
この原料二酸化マンガン10Kpを供給速度1002/
分で、回転E”y30rpm1ゾレス圧力/、コ、3.
3トン/cn12の条件下で圧縮成型した。得られfc
高密度二酸fヒマンガン・チップを粉砕し、10Oメツ
シユ以下全9.20θメツシュgo%通過するように調
整したときの見掛は密度の変化を第3図に示す。さらに
、該二酸化マンガンを用いて単−型塙比亜鉛乾電池を作
成し、そのコオーム連続放電特性試験結果をまとめると
第j図の通シである。なお、比較のために、ii、*i
二酸化マンガンと、グラフしない酸処理だけの二酸化マ
ンガンを用いて作成した同タイf電池の試験結果を併示
している。
実施例コ 粒径10メツシユ以下、Mn含有率3/、3%の硫酸マ
ンガン/ 00 Ktを自戒雰囲気で/100Cにて焙
焼して’I’1−KfのMn、04を得、更に、goo
cにて酸化焙焼してMn20. ’l !r Klを得
た。続いて、実施例/と同様の酸処理およびロールプレ
スを行ない、二酸化マンガン2−KPを製造した。
この二酸化マンガンを用いて、単−型塩化亜塙電池を作
成し、そのλオーム連部I放′に試験結果を第S図にま
とめた。中間生成物としての酸化形態の違いによる放創
htの差が酌められず、ロールプレスによる効果により
t解二酊比マンガンと同等の電池特性が得られた。
第7図および第S図の乾′屯池特性試呻輯央が示すごと
く、本発明による二峻1ヒマンガンは、′眠解二酸fヒ
マンガンに匹敵する、すぐれた電池特性を有する。なお
、同様の原理に従って、他のマンガン塩(Mn Co 
s r M n C4r Mn (NOρ2等)を酸化
焙焼および酸処理後、ロールプレスして得た 二酸化マ
ンガンを粉砕粒度調整したものの軍1池特性を測定した
ところ、第S図に示すのと同様に、′電解二酸化マンガ
ンに匹敵するすぐれた結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、不発明において片いられる二酸化マンガン、
電解二(#11’、マンガン、および炭酸マンガンの分
解酸化によって得られた二酸化マンガンのF、管球によ
るX@回回折クリーン示している。 第2八図は、本発明においてロールプレス原料として用
いられる二酸化マンガン(硫酸マンガンを焙焼、酸処理
したもの)の結晶構造を示す走査型筒、子顕微鏡写真で
あり、また、第2B図は、本発明によシロールプレス処
理された後の乾電池用二酸化マンガンの結晶構造を示す
走査型電子顕微鐘写真である。 第3図は、本発明に係るロールプレス圧力と見かけ密度
との関係を、ロール通過回数とともに示すものである。 第4図は、本発明によるマンガン鉱石を出発原料として
製造した見掛は密度の高い二酸化マンガンを用いて作成
した単一型塩化亜鉛乾電池の2オーム連続放電、特性試
験結果を電解二酸化マンガンとプレス前の二酸化マンガ
ンによる結果とあわせて示すグラフである。 第5図は、本発明による硫酸マンガンを出発原料として
製造した見掛は密度の高い二酸化マンガ悔ノ也m■ヘイ
lie e4+ 1本品−鞘I殆lし篇鳳祈営蒲小りψ
−ム連続放電特性試験結果を、電解二酸化マンガンとプ
レス萌の二酸化マンガンによる結果とあわせて示すグラ
フであるC 第1図 U−ルア°トス圧力[ton/cm2]第2A図 0.4mm (νoo ) 第2B図 0、]mm (刈O○ ) 第1頁の続き 0発 明 者 落 合 引 @発明者相見 政巳 @発明者 宇野 孝汗 @発明者 新田 正衛 @発明者 −伊達 穏 @発明者 重板 連接 @発明者 材用 健作 央研究所内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. マンガン鉱石またはマンガン塩を400℃以上の温度で
    焙焼後、酸処理を施して得た二酸化マンガンを原料とし
    、該二酸化マンガンの粉末を1〜10トン/ tyn2
     の圧力下にロールプレスにより圧縮成型し、次いで、
    該成型後の二酸化マンガンを所望の粒度に粉砕すること
    を特徴とする二酸化マンガンの製造法。
JP59076335A 1984-04-16 1984-04-16 乾電池用二酸化マンガンの製造法 Pending JPS60221324A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122059A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Toshiba Battery Co Ltd 乾電池
JPS6386261A (ja) * 1986-09-29 1988-04-16 Toshiba Battery Co Ltd マンガン電池
US6489811B2 (en) * 2001-03-08 2002-12-03 Hiband Semiconductor, Inc. Logic gate with symmetrical propagation delay from any input to any output and a controlled output pulse width

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4927277A (ja) * 1972-06-30 1974-03-11
JPS5382697A (en) * 1976-12-28 1978-07-21 Kinsei Kogyo Method of producing manganese dioxide
JPS581050A (ja) * 1981-06-25 1983-01-06 Kobe Steel Ltd 疲労特性の優れた高靭性高力アルミニウム合金
JPS5976334A (ja) * 1982-10-25 1984-05-01 Hikoma Seisakusho Kk 建設機械の油圧補助機構

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4927277A (ja) * 1972-06-30 1974-03-11
JPS5382697A (en) * 1976-12-28 1978-07-21 Kinsei Kogyo Method of producing manganese dioxide
JPS581050A (ja) * 1981-06-25 1983-01-06 Kobe Steel Ltd 疲労特性の優れた高靭性高力アルミニウム合金
JPS5976334A (ja) * 1982-10-25 1984-05-01 Hikoma Seisakusho Kk 建設機械の油圧補助機構

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62122059A (ja) * 1985-11-22 1987-06-03 Toshiba Battery Co Ltd 乾電池
JPS6386261A (ja) * 1986-09-29 1988-04-16 Toshiba Battery Co Ltd マンガン電池
JPH0588510B2 (ja) * 1986-09-29 1993-12-22 Toshiba Battery
US6489811B2 (en) * 2001-03-08 2002-12-03 Hiband Semiconductor, Inc. Logic gate with symmetrical propagation delay from any input to any output and a controlled output pulse width

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