JPS6056366A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS6056366A JPS6056366A JP58165622A JP16562283A JPS6056366A JP S6056366 A JPS6056366 A JP S6056366A JP 58165622 A JP58165622 A JP 58165622A JP 16562283 A JP16562283 A JP 16562283A JP S6056366 A JPS6056366 A JP S6056366A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- axis diameter
- battery
- zinc powder
- negative electrode
- zinc
- Prior art date
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- 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
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/42—Alloys based on zinc
-
- 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
- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (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】
この発明は亜鉛粉を負極活物質とし７たアルカリ電ン山
に関する。
に関する。
従来のこの種の電池では、負極活物質としての用ヱ鉛粉
として重量当りの放電反応面積を増やすため一般に３２
〜２００メツシユの粒度を有する不規則で細長い形状の
粒子が用いられてきた。しかるに、かかる粒子は流動性
に劣り、ポツパーを介したマス秤量の如き容積かき取り
による秤量を行う場合に、秤量された亜鉛粉の重量にば
らつきを生しやすく、これが原因で安定した電池特性を
得にくいという問題があった。情に近年では、電池の小
型化が進められこれに伴って活物質の使用帽が少なくな
っているため、秤Ｗ−精度の間；１石が電池特性の安定
化を阻害する大きな原因となっている。
として重量当りの放電反応面積を増やすため一般に３２
〜２００メツシユの粒度を有する不規則で細長い形状の
粒子が用いられてきた。しかるに、かかる粒子は流動性
に劣り、ポツパーを介したマス秤量の如き容積かき取り
による秤量を行う場合に、秤量された亜鉛粉の重量にば
らつきを生しやすく、これが原因で安定した電池特性を
得にくいという問題があった。情に近年では、電池の小
型化が進められこれに伴って活物質の使用帽が少なくな
っているため、秤Ｗ−精度の間；１石が電池特性の安定
化を阻害する大きな原因となっている。
一方１．上記問題を克服するために、負（全活物質とし
て４８〜８０メツシユの一定範囲の粒度をイ１しその長
軸径／短軸径の比が１５以下と４し丑、ようなほぼ球状
の亜鉛粒子を用いてなるアルカリ電池の提案がなされて
おり（特開昭５５−１１７８６９吋公報）、この電池に
よれば、確かに秤ｉｊＶ精度の向上に起因した電池特性
の安定化を期１１１−できる。
て４８〜８０メツシユの一定範囲の粒度をイ１しその長
軸径／短軸径の比が１５以下と４し丑、ようなほぼ球状
の亜鉛粒子を用いてなるアルカリ電池の提案がなされて
おり（特開昭５５−１１７８６９吋公報）、この電池に
よれば、確かに秤ｉｊＶ精度の向上に起因した電池特性
の安定化を期１１１−できる。
この発明者らは、上記提案の亜鉛粒子にｉａ □、てさ
らに秤Ｊｉｊ精度を改善できこれによって電池特性の安
定化に一段と寄与できしかも閉路電圧船に枚重末期での
閉路電圧を向上しつるようなｑｌＵ鉛粉を探究すること
を目的として鋭意検ｇ、Ｊ した結果、特定の粒子形状
を有してかつ特定の粒度を有する亜鉛粉が上記目的にき
わめて適したものであることを知り、この発明をなすに
至った。
らに秤Ｊｉｊ精度を改善できこれによって電池特性の安
定化に一段と寄与できしかも閉路電圧船に枚重末期での
閉路電圧を向上しつるようなｑｌＵ鉛粉を探究すること
を目的として鋭意検ｇ、Ｊ した結果、特定の粒子形状
を有してかつ特定の粒度を有する亜鉛粉が上記目的にき
わめて適したものであることを知り、この発明をなすに
至った。
すなわち、この発明は、亜鉛粉を負極活物質としたアル
カリ電池において、上記亜鉛粉の９０重量％以上が１０
０〜２００メツシユの粒度を有しその長軸径／短軸径の
比が１１以下の球状の亜鉛粒子からなることを特徴とす
るアルカリ電池に係るものである。
カリ電池において、上記亜鉛粉の９０重量％以上が１０
０〜２００メツシユの粒度を有しその長軸径／短軸径の
比が１１以下の球状の亜鉛粒子からなることを特徴とす
るアルカリ電池に係るものである。
この発明において使用する亜鉛粉の９０重量％以上は、
その長軸径／′短軸径の比が１１以下、つまり１０〜１
１の範囲にある球状の粒子形状を持つものである。上記
軸比が１５以下とされた前記提案に煤る■１鉛粒子によ
ってもｉ！４Ｅ動性の向ｔに基つ（秤量精度の改善はあ
る程度期待てきる。しかしながら、この発明者の実験検
ｄ・」によれば、上記軸比が１ｊ以下となったときに上
記改善効果がきわめて顕著となり、電池の小型化に伴−
って活物質量が１０ ｙｎ７程度の少量となっても非常
に高い秤１−１１精度が得られ、上記小型化に充分に対
処しつるものであることが見い出された。
その長軸径／′短軸径の比が１１以下、つまり１０〜１
１の範囲にある球状の粒子形状を持つものである。上記
軸比が１５以下とされた前記提案に煤る■１鉛粒子によ
ってもｉ！４Ｅ動性の向ｔに基つ（秤量精度の改善はあ
る程度期待てきる。しかしながら、この発明者の実験検
ｄ・」によれば、上記軸比が１ｊ以下となったときに上
記改善効果がきわめて顕著となり、電池の小型化に伴−
って活物質量が１０ ｙｎ７程度の少量となっても非常
に高い秤１−１１精度が得られ、上記小型化に充分に対
処しつるものであることが見い出された。
なお、この明細書において、亜鉛粉の長軸径および短軸
径とは、粉体の一般的概念にしたがうものであって、亜
鉛粒子を２本の平行線ではさんだときにその平行線の間
隔が最小となる粒子の幅が短軸径、上記間隔が最大とな
る粒子の幅が長軸ｉイである。
径とは、粉体の一般的概念にしたがうものであって、亜
鉛粒子を２本の平行線ではさんだときにその平行線の間
隔が最小となる粒子の幅が短軸径、上記間隔が最大とな
る粒子の幅が長軸ｉイである。
この発明においては上記特定の軸比を角する亜鉛粉の粒
度が１００〜２００メツシユの範囲にあることを大きな
特徴とする。すなわち、この亜鉛粉は前記提案の亜鉛粉
に較べて粒径が小さいことが特徴とされ、これによって
閉路電圧を商くてきる、特に放電末期における閉路電圧
を＋’：：＋ ＜てきるという効果が得られることが見
い出された。この原因については必ずしも明らかではな
いか、１６：径が小さくなった分だけ放電反応面積が大
きくなり（約３倍程度〕、これが閉路電圧に好結宋を持
たらしたものと思われる。
度が１００〜２００メツシユの範囲にあることを大きな
特徴とする。すなわち、この亜鉛粉は前記提案の亜鉛粉
に較べて粒径が小さいことが特徴とされ、これによって
閉路電圧を商くてきる、特に放電末期における閉路電圧
を＋’：：＋ ＜てきるという効果が得られることが見
い出された。この原因については必ずしも明らかではな
いか、１６：径が小さくなった分だけ放電反応面積が大
きくなり（約３倍程度〕、これが閉路電圧に好結宋を持
たらしたものと思われる。
しかし、亜鉛粉の粒度が２００メツシユを超えるような
小さな粒径になりすきると前記秤１１ｉ精度に問題を生
じ、不適当である。亜鉛粉は使用に際しつまり秤量に際
し予めアマルガム化される。このとき上記粒度が２００
メソシユを超えてしまうとアマルガム化後に粒子の凝集
がおこり、流動性が悪くなって秤量精度を損なうためで
ある。
小さな粒径になりすきると前記秤１１ｉ精度に問題を生
じ、不適当である。亜鉛粉は使用に際しつまり秤量に際
し予めアマルガム化される。このとき上記粒度が２００
メソシユを超えてしまうとアマルガム化後に粒子の凝集
がおこり、流動性が悪くなって秤量精度を損なうためで
ある。
この発明の上記特定の亜鉛粉を製造するには、たとえは
アルカリ水を内填させた回転ドラム内に溶融亜鉛を空気
とともに強制的に噴霧して、ドラム壁面に当てながら冷
却し粒状化する方法を採用すれはよい。ここで粒度を調
整するためには、噴霧ノズルの征、噴霧速度が関係し、
球状度を調整するにはドラム回転数、噴霧量、アルカリ
水の量なとの諸条件が関係するため、これら条件を適宜
設定することにより、＋ｉｉＪ記軸比および粒度を有す
るこの発明の亜鉛粉を容易に得ることができる。
アルカリ水を内填させた回転ドラム内に溶融亜鉛を空気
とともに強制的に噴霧して、ドラム壁面に当てながら冷
却し粒状化する方法を採用すれはよい。ここで粒度を調
整するためには、噴霧ノズルの征、噴霧速度が関係し、
球状度を調整するにはドラム回転数、噴霧量、アルカリ
水の量なとの諸条件が関係するため、これら条件を適宜
設定することにより、＋ｉｉＪ記軸比および粒度を有す
るこの発明の亜鉛粉を容易に得ることができる。
つきに、この発明の一上記亜鉛粉を用いたことによる効
果を明らかにするために、実施例および比較例を挙けで
より具体的に説明する。
果を明らかにするために、実施例および比較例を挙けで
より具体的に説明する。
実施例
１）す述の回転ドラム法で製造した長軸径／短軸径の比
が１１以下で１００〜２００メツシユの粒度を有する亜
鉛粒子が全体の９０重指動以上を占める亜鉛粉を、この
亜鉛粉１．００重量部に対して１０重量部の水銀を用い
てアマルガム化した。このアマルガム化亜鉛粉を負極剤
として図面に示されるようなボタン型の酸化銀電池を作
；博した。
が１１以下で１００〜２００メツシユの粒度を有する亜
鉛粒子が全体の９０重指動以上を占める亜鉛粉を、この
亜鉛粉１．００重量部に対して１０重量部の水銀を用い
てアマルガム化した。このアマルガム化亜鉛粉を負極剤
として図面に示されるようなボタン型の酸化銀電池を作
；博した。
すなわら、まず酸化第−銀１８５ ｎ４と黒鉛１５＋＋
＋＋’；’とを５トン／ ｃ１７の圧力で加圧成形して
直（Ｖ ７ ｍｎ 。
＋＋’；’とを５トン／ ｃ１７の圧力で加圧成形して
直（Ｖ ７ ｍｎ 。
厚み１． Ｏ、ｒｔｍの正極剤１をつくり、この正極剤
Ｉをアルカリ電解液の一部が注入されたｉＥ−ｉ’ｆｉ
缶２に挿入Ｌ、この正極剤１上にセパレータ；３および
電解液吸収体４を順次載置した。−万、周縁）１１Ｓに
Ｉｉ；ｌｊ状ガスケット５を朕着させてなる負極缶０に
［）ＩＪ記負極剤７をマス秤４量によって５４ｍ７秤１
１ルで内填させ、さらに残り大半部のアルカリ電１！ｌ
’ｌ’ ７＜＆を；Ｊシ１えた。この負極缶６と前記状
態の正極缶？とを１１χａし、正極缶２の開口部を内方
へ締め付けわん曲させてその内周面を環状ガスケット５
に圧接させて封１１することにより、ボタン型の酸化４
１４′屯池を作製した。
Ｉをアルカリ電解液の一部が注入されたｉＥ−ｉ’ｆｉ
缶２に挿入Ｌ、この正極剤１上にセパレータ；３および
電解液吸収体４を順次載置した。−万、周縁）１１Ｓに
Ｉｉ；ｌｊ状ガスケット５を朕着させてなる負極缶０に
［）ＩＪ記負極剤７をマス秤４量によって５４ｍ７秤１
１ルで内填させ、さらに残り大半部のアルカリ電１！ｌ
’ｌ’ ７＜＆を；Ｊシ１えた。この負極缶６と前記状
態の正極缶？とを１１χａし、正極缶２の開口部を内方
へ締め付けわん曲させてその内周面を環状ガスケット５
に圧接させて封１１することにより、ボタン型の酸化４
１４′屯池を作製した。
なお、１吏用した正極缶２は鉄製で表１ｉｉｉをニッケ
ルメッキしたものであり、負極缶６は銅−ステンレス鋼
−ニッケルクラッド板製である。セパレータ３としては
セロハンの両側にクラフトフイルム（架橋低密度ポリエ
チレンフィルトにメタクリル酸をクラフＩ重合させたク
ラフトフィルム）をラミネート］−だ複合膜を用い、電
解液吸収体４としてはビニロンとレーヨンとの混抄紙を
使用（−だ。
ルメッキしたものであり、負極缶６は銅−ステンレス鋼
−ニッケルクラッド板製である。セパレータ３としては
セロハンの両側にクラフトフイルム（架橋低密度ポリエ
チレンフィルトにメタクリル酸をクラフＩ重合させたク
ラフトフィルム）をラミネート］−だ複合膜を用い、電
解液吸収体４としてはビニロンとレーヨンとの混抄紙を
使用（−だ。
さらに、アルカリ電解液として３５重量％の水酸化カリ
ウムの水溶液に酸化亜鉛を溶）リイさせたものを用いた
。この電池の直径（外径）は７．９−７７１ｉｌ 、菌
さは３．６ ｍｒｈである。
ウムの水溶液に酸化亜鉛を溶）リイさせたものを用いた
。この電池の直径（外径）は７．９−７７１ｉｌ 、菌
さは３．６ ｍｒｈである。
比較例１
３２〜２００メツシユの粒度を有し、長軸径／短軸径の
比が１８〜２８の範囲にある本規則で細長い形状の従来
の亜鉛粉を負極活物質とし、これを実施例と同様にして
アマルガム化しで負極剤となし、以下実施例と全く同様
にしてホタン型の酸化銀電池を作製した。
比が１８〜２８の範囲にある本規則で細長い形状の従来
の亜鉛粉を負極活物質とし、これを実施例と同様にして
アマルガム化しで負極剤となし、以下実施例と全く同様
にしてホタン型の酸化銀電池を作製した。
比較例２
４８〜８０メツシユの粒度を有し、長軸径／短軸径の比
が１２〜１５の範囲にあるほぼ球状の亜鉛粒子が全体の
９０％以上を占める亜鉛粉を負極活物質とし、これを実
施例と同様にしてアマルガム化して負極剤となし、以下
実施例と全く同１求にしてホタ゛／型の酸化銀電池を作
製した。
が１２〜１５の範囲にあるほぼ球状の亜鉛粒子が全体の
９０％以上を占める亜鉛粉を負極活物質とし、これを実
施例と同様にしてアマルガム化して負極剤となし、以下
実施例と全く同１求にしてホタ゛／型の酸化銀電池を作
製した。
」１記実施例および比較例の各電池につき、放電初期お
よび放電末期（放電深度８０％）における−１０°Ｃ，
ｌ ００Ω、５秒後の閉路７ＬＬｌ：、を調へた結果は
、下占己の表に示されるとおりてあった。また、各電池
の作製における負極剤のマス秤−ｊｌ）１１の４・ト量
精度く七調−た結果は、下記の表にイ）１記されるとお
りでめった。
よび放電末期（放電深度８０％）における−１０°Ｃ，
ｌ ００Ω、５秒後の閉路７ＬＬｌ：、を調へた結果は
、下占己の表に示されるとおりてあった。また、各電池
の作製における負極剤のマス秤−ｊｌ）１１の４・ト量
精度く七調−た結果は、下記の表にイ）１記されるとお
りでめった。
なお、」１記秤量精度は、ｎ回の秤ｉＩ：をイｉ−った
ときの標準偏差（Ｓ）−１Σ；］［Ｘ、は各回の秤ｐ、
を値、又はｎ回の平均秤ｈｔ値である］を算出し、この
標準偏差（Ｓ）を平均料量ｌ′（［バカでｉ；＋ｉ’ｌ
してなる変動係数（Ｓ／又）をめて、Ｐ吋）ｉ精度の
前低を判定した。すなわち、」１記変動係数が小さいは
と秤量精度が冒いことを意味する６３上表から明らかな
ように、この発明のアルカリ電池は、負極剤の秤量精度
が従来のアルカリ電池（比較例１）はもちろんのこと前
記既提案のアルカリ電池（比較例２）に較べても非常に
高く、放電特性の安定化を高度に図りつるとともに、従
来の電池（比較例１）に匹敵しつるような放電初期およ
び放電末期での高い閉路電圧が得られるものであること
がわかる。
ときの標準偏差（Ｓ）−１Σ；］［Ｘ、は各回の秤ｐ、
を値、又はｎ回の平均秤ｈｔ値である］を算出し、この
標準偏差（Ｓ）を平均料量ｌ′（［バカでｉ；＋ｉ’ｌ
してなる変動係数（Ｓ／又）をめて、Ｐ吋）ｉ精度の
前低を判定した。すなわち、」１記変動係数が小さいは
と秤量精度が冒いことを意味する６３上表から明らかな
ように、この発明のアルカリ電池は、負極剤の秤量精度
が従来のアルカリ電池（比較例１）はもちろんのこと前
記既提案のアルカリ電池（比較例２）に較べても非常に
高く、放電特性の安定化を高度に図りつるとともに、従
来の電池（比較例１）に匹敵しつるような放電初期およ
び放電末期での高い閉路電圧が得られるものであること
がわかる。
なお、上記実施例において亜鉛粉の長軸径／短軸径の比
を１２以下および１３以下（粒度は１００〜２００メツ
ツユ）に変更したときには、負極剤の秤量精度が１」［
Ｊ記変動係数でそれぞれ０．０１．２５および０．０３
８０と１ｊっだ。この結果がらも、高度の秤量精度を得
るためには、上記軸比を１１以下に設定しなければなら
ないことが判乙。
を１２以下および１３以下（粒度は１００〜２００メツ
ツユ）に変更したときには、負極剤の秤量精度が１」［
Ｊ記変動係数でそれぞれ０．０１．２５および０．０３
８０と１ｊっだ。この結果がらも、高度の秤量精度を得
るためには、上記軸比を１１以下に設定しなければなら
ないことが判乙。
図面はこの発明の特定の亜鉛粉を用いてなるアルカリ電
池の一例を示す断面図である。 １・・・正極剤、２ 正極缶、３ セパレータ、４・電
解液吸収体、６ 負極住、ｔ・・・負極剤。 特許出願人 日立マクセル株式会社
池の一例を示す断面図である。 １・・・正極剤、２ 正極缶、３ セパレータ、４・電
解液吸収体、６ 負極住、ｔ・・・負極剤。 特許出願人 日立マクセル株式会社
Claims (1)
- （１）亜鉛粉を負極活物質としたアルカリ電池において
、上記伸鉛粉の９０重量％以上が１００〜２００メツシ
ユの粒度を有しその長軸径／短軸径の比が１１以、下の
球状の亜鉛粒子からなることを特徴と４−るアルカリ電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165622A JPS6056366A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165622A JPS6056366A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6056366A true JPS6056366A (ja) | 1985-04-01 |
| JPH0512823B2 JPH0512823B2 (ja) | 1993-02-19 |
Family
ID=15815856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58165622A Granted JPS6056366A (ja) | 1983-09-07 | 1983-09-07 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6056366A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006228503A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Sony Corp | アルカリ電池 |
-
1983
- 1983-09-07 JP JP58165622A patent/JPS6056366A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006228503A (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-31 | Sony Corp | アルカリ電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0512823B2 (ja) | 1993-02-19 |
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