JPS60254563A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS60254563A JPS60254563A JP59111857A JP11185784A JPS60254563A JP S60254563 A JPS60254563 A JP S60254563A JP 59111857 A JP59111857 A JP 59111857A JP 11185784 A JP11185784 A JP 11185784A JP S60254563 A JPS60254563 A JP S60254563A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- particle size
- manganese dioxide
- emd
- average particle
- 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
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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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
- H01M4/50—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides of manganese
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (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】
〈産業上の利用分野〉
この発明はアルカリ電池に関し、詳しくは正極合剤の構
成材料である二酸化マンガン粉末と炭素粉末の平均粒径
を特定の範囲に規定する・ことで正極合剤中の正極活物
質たる二酸化マンガンの利用率を向上させて電池の放電
性能を高めたアルカリ電池に関するものである。
成材料である二酸化マンガン粉末と炭素粉末の平均粒径
を特定の範囲に規定する・ことで正極合剤中の正極活物
質たる二酸化マンガンの利用率を向上させて電池の放電
性能を高めたアルカリ電池に関するものである。
〈従来の技術〉
アルカリ電池、例えばアルカリマンガン電池においては
、二酸化マンガン（通常は電解二酸化マンガン（ＥＭＤ
）を用いるので以下は［ＥＭＤＪという）粉末にアセチ
レンブラックやカーボングラファイトなどの炭素粉末を
混合したものを正極合剤として用いている。これらの正
極合剤材料のうち、純粋に電池の発電作用に関与するの
（よＥＭ［）粉末であり、炭素粉末はＥＭＤ粒子間の電
荷移動用の導電剤であるから、炭素粉末はＥＭＤ粉末に
較べてその粒径を小さくした方が電池の放電性能の点か
らみて好ましい。ところが、どの程度粒径を小さくした
らよいかの知見は未だ発表されていない。このため現用
電池ではこの点について考慮されておらず、ＥＭＤ粉末
と炭素粉末とが同程度の粒径（平均粒径約３０〜４０μ
）であったり、極端な例では微粒子ＥＭＤ粉末に粗粒子
炭素粉末を用いている例もある。このように従来の電池
では肉粉末の粒径の組合せが不適当であるので、ＥＭＤ
粒子の活性表面（ｒＡ素粒子と密に接触していない表面
）が大きくならず、また炭素粉末の粒径が大ぎくなった
分正極合剤中のＥＭＤ粉末の含有量も制限されるから正
極合剤中のＥＭＤ粉末全体の活性表面を増大できない。
、二酸化マンガン（通常は電解二酸化マンガン（ＥＭＤ
）を用いるので以下は［ＥＭＤＪという）粉末にアセチ
レンブラックやカーボングラファイトなどの炭素粉末を
混合したものを正極合剤として用いている。これらの正
極合剤材料のうち、純粋に電池の発電作用に関与するの
（よＥＭ［）粉末であり、炭素粉末はＥＭＤ粒子間の電
荷移動用の導電剤であるから、炭素粉末はＥＭＤ粉末に
較べてその粒径を小さくした方が電池の放電性能の点か
らみて好ましい。ところが、どの程度粒径を小さくした
らよいかの知見は未だ発表されていない。このため現用
電池ではこの点について考慮されておらず、ＥＭＤ粉末
と炭素粉末とが同程度の粒径（平均粒径約３０〜４０μ
）であったり、極端な例では微粒子ＥＭＤ粉末に粗粒子
炭素粉末を用いている例もある。このように従来の電池
では肉粉末の粒径の組合せが不適当であるので、ＥＭＤ
粒子の活性表面（ｒＡ素粒子と密に接触していない表面
）が大きくならず、また炭素粉末の粒径が大ぎくなった
分正極合剤中のＥＭＤ粉末の含有量も制限されるから正
極合剤中のＥＭＤ粉末全体の活性表面を増大できない。
このため正極合剤中のＥＭＤ粉末の利用率を向上させて
その特性を充分引出すことができず、従って電池の放電
性能を向上させることができない。
その特性を充分引出すことができず、従って電池の放電
性能を向上させることができない。
〈発明が解決しようとする問題点〉
この発明は従来のアルカリ電池における上記問題点を解
決し、Ｅ’ＭＤ粉末の利用率を向上させることによって
アルカリ電池の放電性能を向上させることを目的とする
。
決し、Ｅ’ＭＤ粉末の利用率を向上させることによって
アルカリ電池の放電性能を向上させることを目的とする
。
〈問題点を解決するための手段〉
この発明のアルカリ電池は、二酸化マンガン粉末を正極
活物質とし、これに導電剤として炭素粉末を加えてなる
正極合剤を有するアルカリ電池において、二酸化マンガ
ン粉末と炭素粉末との平均粒径比を２以上としたことを
要旨とづるものである。更に、好ましい実施態様として
は二酸化マンガン粉末の平均粒径を３０μ以下に規定り
るのがよい。
活物質とし、これに導電剤として炭素粉末を加えてなる
正極合剤を有するアルカリ電池において、二酸化マンガ
ン粉末と炭素粉末との平均粒径比を２以上としたことを
要旨とづるものである。更に、好ましい実施態様として
は二酸化マンガン粉末の平均粒径を３０μ以下に規定り
るのがよい。
〈実施例〉
第１図において１は鉄にニッケルメッキを施しＣなる正
極缶、２はＥＭＤ粉末及び炭素粉末をＣＭ Ｃ等の耐ア
ルカリ性結着剤で固めた正極合剤、３はビニロン不織布
を界面活性剤で処理するなどしｌ〔セパレータ、４はゲ
ル化あるいはペースト化した電解液に粉末亜鉛を分散さ
せた亜１４１負極であって中央部には一端が負極端子板
６に溶接された金属集電棒７が嵌入されている。
極缶、２はＥＭＤ粉末及び炭素粉末をＣＭ Ｃ等の耐ア
ルカリ性結着剤で固めた正極合剤、３はビニロン不織布
を界面活性剤で処理するなどしｌ〔セパレータ、４はゲ
ル化あるいはペースト化した電解液に粉末亜鉛を分散さ
せた亜１４１負極であって中央部には一端が負極端子板
６に溶接された金属集電棒７が嵌入されている。
そして８はＰＰ、ＰＥなどの合成樹脂からできた負極封
口パッキング、９は負極封口パッキング８のボス部に嵌
着された封口キャップである。
口パッキング、９は負極封口パッキング８のボス部に嵌
着された封口キャップである。
以上の構成であるこの電池においては、正極合剤２を構
成するＥＭＤ粉末と炭素粉末の平均粒径比（ＥＭＤ粉末
平均粒径／炭素粉末平均粒径）が２以上になるように肉
粉末の平均粒径はそれぞれ規定されている。更に好まし
い実施例としてはこの条件下でＥＭＤ粉末粒径を３０μ
以下に規定するのがよい。平均粒径比を２以上としたの
は、平均粒径比がこの値より小さいと正極活物質である
Ｅ Ｍ Ｄ粉末の活性表面が従来の電池に較べてあまり
多くならず、従って、ＥＭＤ粉末の利用率を左程向上さ
せることができないからである。一方、ＥＭＤ粉末は微
粒の方が粗粒より正極合剤中の反応面積は多くなり、そ
の升酒性表面も拡大するのでＥＭＤ粉末の利用率が更に
向上し、また、ＥＭＤの反応速度が大きくなるから、結
果として電池の放電性能が向上する。このためＥＭＤ粉
末の粒径は小さい程よいのである。そして、この粒径が
３０μより大きいと、ＥＭＤ粉末の粗粒化によってＥＭ
Ｄ粉末の利用率が低下するから、前記の如く平均粒径化
を２以上どした効果が充分に発揮できない。従って、平
均粒径比を２以上としたこの発明の効果を確かならしめ
て、ＥＭＤ粉末の利用率を効果的に向上させるためには
ＥＭＤ粉末の平均粒径を３０μ以下とするのがよい。
成するＥＭＤ粉末と炭素粉末の平均粒径比（ＥＭＤ粉末
平均粒径／炭素粉末平均粒径）が２以上になるように肉
粉末の平均粒径はそれぞれ規定されている。更に好まし
い実施例としてはこの条件下でＥＭＤ粉末粒径を３０μ
以下に規定するのがよい。平均粒径比を２以上としたの
は、平均粒径比がこの値より小さいと正極活物質である
Ｅ Ｍ Ｄ粉末の活性表面が従来の電池に較べてあまり
多くならず、従って、ＥＭＤ粉末の利用率を左程向上さ
せることができないからである。一方、ＥＭＤ粉末は微
粒の方が粗粒より正極合剤中の反応面積は多くなり、そ
の升酒性表面も拡大するのでＥＭＤ粉末の利用率が更に
向上し、また、ＥＭＤの反応速度が大きくなるから、結
果として電池の放電性能が向上する。このためＥＭＤ粉
末の粒径は小さい程よいのである。そして、この粒径が
３０μより大きいと、ＥＭＤ粉末の粗粒化によってＥＭ
Ｄ粉末の利用率が低下するから、前記の如く平均粒径化
を２以上どした効果が充分に発揮できない。従って、平
均粒径比を２以上としたこの発明の効果を確かならしめ
て、ＥＭＤ粉末の利用率を効果的に向上させるためには
ＥＭＤ粉末の平均粒径を３０μ以下とするのがよい。
以上のことは、正極合剤中のＥＭＤ粉末と炭素粉末の平
均粒径を変えて、肉粉末の平均粒径比を変化させた電池
をさまざま作り、これらの電池におりるＥＭＤ粉末の利
用率を調べる、本発明者が行なった、実験の結果からも
確認された。
均粒径を変えて、肉粉末の平均粒径比を変化させた電池
をさまざま作り、これらの電池におりるＥＭＤ粉末の利
用率を調べる、本発明者が行なった、実験の結果からも
確認された。
この発明によってＥＭＤ粉末の利用率がどの程度向上す
るかについての一例を挙げる。まず、第２図への粒度分
布をもった平均粒径が約３０μのＥＭＤ粉末と、第２図
Ｂの粒度分布をもった平均粒径が約５μの炭素粉末とか
らなり、従って上記平均粒径比が約６である正極合剤を
用いてＬＲ６Ｉ’ｌ！池を作った。この電池を抵抗１０
Ωで終止電圧０．９■まで連続放電させた際の放電持続
時間からＥＭＤ粉未利用率をめた所、利用率は約８５％
であった。同様の形式の従来電池の利用率が約８０％で
あるから、利用率が５％程度向上したことがわかる。
るかについての一例を挙げる。まず、第２図への粒度分
布をもった平均粒径が約３０μのＥＭＤ粉末と、第２図
Ｂの粒度分布をもった平均粒径が約５μの炭素粉末とか
らなり、従って上記平均粒径比が約６である正極合剤を
用いてＬＲ６Ｉ’ｌ！池を作った。この電池を抵抗１０
Ωで終止電圧０．９■まで連続放電させた際の放電持続
時間からＥＭＤ粉未利用率をめた所、利用率は約８５％
であった。同様の形式の従来電池の利用率が約８０％で
あるから、利用率が５％程度向上したことがわかる。
く効 果〉
この発明のアルカリ電池は、ＥＭＤ粉末と炭索粉末との
平均粒径比を２以上としたから、正極活物質であるＥＭ
Ｄ粉末の活性表面が従来の電池に較べて著しく多くなる
。このため、ＥＭＤ利用率が向上するので、電池の高放
電性能化を図ることができる。特にＥＭＤ粉末として平
均粒子径が３０μ以下の、従来以下の粒径のものを用い
た場合には、ＥＭＤ粒子の反応面積が多くなり反応速度
を太き（でき、またその分店性表面も大きくなるので、
ＥＭＤ利用率及び放電性能を効果的に向上させることが
可能となる。また、この発明のアルカリ電池は正極合剤
量は同一のままで、正極合剤材料の平均粒径を特定の範
囲に規定することでＥＭＤの利用率を改善して放電性能
の向上を図るものであるから、ＬＲ６やＬ Ｒ０６など
のように小型で、電池内に収容しうる正極合剤量が少な
い結果放電容量が小さい電池に適用した場合には特にそ
の効果が顕著に現われる。
平均粒径比を２以上としたから、正極活物質であるＥＭ
Ｄ粉末の活性表面が従来の電池に較べて著しく多くなる
。このため、ＥＭＤ利用率が向上するので、電池の高放
電性能化を図ることができる。特にＥＭＤ粉末として平
均粒子径が３０μ以下の、従来以下の粒径のものを用い
た場合には、ＥＭＤ粒子の反応面積が多くなり反応速度
を太き（でき、またその分店性表面も大きくなるので、
ＥＭＤ利用率及び放電性能を効果的に向上させることが
可能となる。また、この発明のアルカリ電池は正極合剤
量は同一のままで、正極合剤材料の平均粒径を特定の範
囲に規定することでＥＭＤの利用率を改善して放電性能
の向上を図るものであるから、ＬＲ６やＬ Ｒ０６など
のように小型で、電池内に収容しうる正極合剤量が少な
い結果放電容量が小さい電池に適用した場合には特にそ
の効果が顕著に現われる。
第１図はこの発明の実施例を示した断面図、第２図Δ、
Ｂは実施例におけるＥＭＤ粉末、炭素粉末のそれぞれの
粒度分布の一例を示したグラフである。 １・・・正極缶、２・・・正極合剤、３・・・セパレー
タ、４・・・亜鉛負極、６・・・負極喘子仮。 特許出願人 富士電気化学株式会社 代 理 人 尾 股 行 離 開 荒 木 友之助 第１ 第 （Ａ） Ｃ） Ｉ（Ｊ Ｚ（Ｊ ６１Ｊ ４（Ｊ ’ＪＩＪＩＪ
Ｊ）（Ｂ）
Ｂは実施例におけるＥＭＤ粉末、炭素粉末のそれぞれの
粒度分布の一例を示したグラフである。 １・・・正極缶、２・・・正極合剤、３・・・セパレー
タ、４・・・亜鉛負極、６・・・負極喘子仮。 特許出願人 富士電気化学株式会社 代 理 人 尾 股 行 離 開 荒 木 友之助 第１ 第 （Ａ） Ｃ） Ｉ（Ｊ Ｚ（Ｊ ６１Ｊ ４（Ｊ ’ＪＩＪＩＪ
Ｊ）（Ｂ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、二酸化マンガン粉末を正極活物質どし、これに導電
剤として炭素粉末を加えてなる正極合剤を有するアルカ
リ電池において、二酸化マンガン粉末と炭素粉末との平
均粒径比（二酸化マンガン粉末平均粒径／炭素粉末平均
粒径）を２以上としたことを特徴とするアルカリ電池。 ２、該二酸化マンガン粉末の平均粒径が３０μ以下−で
あることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアル
カリ電池。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111857A JPS60254563A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | アルカリ電池 |
| FR8419205A FR2568726B1 (fr) | 1984-05-14 | 1984-12-14 | Pile alcaline au manganese |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59111857A JPS60254563A (ja) | 1984-05-31 | 1984-05-31 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60254563A true JPS60254563A (ja) | 1985-12-16 |
Family
ID=14571897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59111857A Pending JPS60254563A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-31 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60254563A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886259A (en) * | 1986-08-02 | 1989-12-12 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Sorter-finisher system |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549862A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-10 | Hitachi Ltd | Nonaqueous electrolytic battery |
| JPS56143663A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline manganese battery |
| JPS57170455A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline manganese battery |
| JPS5914265A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ボタン形アルカリマンガン電池の製造法 |
-
1984
- 1984-05-31 JP JP59111857A patent/JPS60254563A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5549862A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-10 | Hitachi Ltd | Nonaqueous electrolytic battery |
| JPS56143663A (en) * | 1980-04-07 | 1981-11-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline manganese battery |
| JPS57170455A (en) * | 1981-04-13 | 1982-10-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Alkaline manganese battery |
| JPS5914265A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | ボタン形アルカリマンガン電池の製造法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4886259A (en) * | 1986-08-02 | 1989-12-12 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Sorter-finisher system |
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