JPS6091562A - 円筒形アルカリ電池 - Google Patents
円筒形アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS6091562A JPS6091562A JP19819583A JP19819583A JPS6091562A JP S6091562 A JPS6091562 A JP S6091562A JP 19819583 A JP19819583 A JP 19819583A JP 19819583 A JP19819583 A JP 19819583A JP S6091562 A JPS6091562 A JP S6091562A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mixture
- zinc powder
- negative pole
- battery
- cathode
- 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.)
- Granted
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/08—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with cup-shaped electrodes
-
- 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
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】
この発明は円筒形アルカリ電池に関し、特に、電池性能
を低下させることなしにコストを低減させる改良に関す
る。
を低下させることなしにコストを低減させる改良に関す
る。
周知のように、円筒形アルカリ電池では、円筒形の電池
ケース内に陽極合剤とセパレータおよび陰極合剤が外側
からこの順で同心状に装填されている。
ケース内に陽極合剤とセパレータおよび陰極合剤が外側
からこの順で同心状に装填されている。
ここで陽極と陰極の容量（体積）比については、用いら
れる活物質の電気化学的性質によって基本的に決まるも
ので、電池ケースの容積が決まれば、電気化学的観点か
ら陽極合剤と陰極合剤のそれぞれの理想容量がまる。し
かし、実際に電池ケース内に組込まれた活物質は必ずし
も理想的に消費されるわけではない。活物質を効率良く
消費するには、陽極と陰極の対向面積（反応面積）が極
めて重要な要素となる。この対向面積が大きい程反応効
率は良くなる。
れる活物質の電気化学的性質によって基本的に決まるも
ので、電池ケースの容積が決まれば、電気化学的観点か
ら陽極合剤と陰極合剤のそれぞれの理想容量がまる。し
かし、実際に電池ケース内に組込まれた活物質は必ずし
も理想的に消費されるわけではない。活物質を効率良く
消費するには、陽極と陰極の対向面積（反応面積）が極
めて重要な要素となる。この対向面積が大きい程反応効
率は良くなる。
従来、二酸化マンガンを陽極活物質とし、ゲル状亜鉛を
陰極活物質とする円筒形のアルカリマンガン電池におい
ては、陽・陰極容量比は電池の使用目的（放電条件）に
応じて Ｐ＝陽／陰＝１．２〜０．８ の範囲で適宜に選定されている。ここで陽・陰極の容積
を同時に変化させることは電池の設計変更につながるた
め、一般には陰極容量を変化させることで、上記容量比
Ｐの調整を行なっている。
陰極活物質とする円筒形のアルカリマンガン電池におい
ては、陽・陰極容量比は電池の使用目的（放電条件）に
応じて Ｐ＝陽／陰＝１．２〜０．８ の範囲で適宜に選定されている。ここで陽・陰極の容積
を同時に変化させることは電池の設計変更につながるた
め、一般には陰極容量を変化させることで、上記容量比
Ｐの調整を行なっている。
すなわち従来は、容量比Ｐの高い（陽極リッチ）電池の
場合、陰極ゲルの充填量を減少さじるか、あるいはゲル
容積を減らさずに、それに含まれる亜鉛の密疾を低下さ
せていた。しかし、陰極ゲルの充填量を少くしたもので
は、前述の陰陽極の対向面積が減少し、反応効率が悪く
なるという欠点があった。また、亜鉛密度を低下さける
ものでは、そのために相当のコストを要するという問題
の他、ゲル粘度の調整が困難となり、ゲル充填量のバラ
ツキが生じるという欠点があった。
場合、陰極ゲルの充填量を減少さじるか、あるいはゲル
容積を減らさずに、それに含まれる亜鉛の密疾を低下さ
せていた。しかし、陰極ゲルの充填量を少くしたもので
は、前述の陰陽極の対向面積が減少し、反応効率が悪く
なるという欠点があった。また、亜鉛密度を低下さける
ものでは、そのために相当のコストを要するという問題
の他、ゲル粘度の調整が困難となり、ゲル充填量のバラ
ツキが生じるという欠点があった。
この発明は上述したような技術的背景に鑑みてなされた
もので、その目的は、低コストかつ製作容易な手段によ
って陽極リッチでかつ高性能の円筒形アルカリ電池を提
供することにある。
もので、その目的は、低コストかつ製作容易な手段によ
って陽極リッチでかつ高性能の円筒形アルカリ電池を提
供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明の円筒形アルカ
リ電池は、陰極合剤の氷化した亜鉛粉末とゲル化剤等の
混合物中に、亜鉛粉末より粒径の大きな合成樹脂粉末を
増量剤とし混入したことを特徴とする。
リ電池は、陰極合剤の氷化した亜鉛粉末とゲル化剤等の
混合物中に、亜鉛粉末より粒径の大きな合成樹脂粉末を
増量剤とし混入したことを特徴とする。
以下、この発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。
する。
図はこの発明が適用される円筒形アルカリ電池を示して
いる。円筒形の陽極缶１（電池ケース）内に、陽極合剤
３と筒状のセパレータ４と陰極合剤５が外側からこの順
で同心状に装填されている。
いる。円筒形の陽極缶１（電池ケース）内に、陽極合剤
３と筒状のセパレータ４と陰極合剤５が外側からこの順
で同心状に装填されている。
また、陰極合剤５内には金属集電棒９が挿入されている
。陽極缶１の開口部は、電気絶縁性のガスケット７を介
して陰極端子板８によって封止されている。
。陽極缶１の開口部は、電気絶縁性のガスケット７を介
して陰極端子板８によって封止されている。
陽極合剤３は、活物質としての二酸化マンガン等の金属
酸化物と導電物質である黒鉛やアセチレンブラック等を
適量混合して合剤とし、円筒形状３− に成形したものである。セパレータ４にはアルカリ電解
液が含浸されている。陰極合剤５は氷化した亜鉛粉末と
ゲル化剤を混合してなる陰極ゲル中に、亜鉛粉末より粒
径の大きな合成樹脂粉末が増量剤として混入されている
。
酸化物と導電物質である黒鉛やアセチレンブラック等を
適量混合して合剤とし、円筒形状３− に成形したものである。セパレータ４にはアルカリ電解
液が含浸されている。陰極合剤５は氷化した亜鉛粉末と
ゲル化剤を混合してなる陰極ゲル中に、亜鉛粉末より粒
径の大きな合成樹脂粉末が増量剤として混入されている
。
陰極合剤５について詳述する。亜鉛粉末の粒径は一般に
７５〜３００μｍ程度であり、これに対して粒径が５０
０〜２０００μｍと大きなポリスチレンビーズが増量剤
として混入されている。この増量剤の量は、陰極合剤５
の全体体積に対して約１０％の比率で混入されている。
７５〜３００μｍ程度であり、これに対して粒径が５０
０〜２０００μｍと大きなポリスチレンビーズが増量剤
として混入されている。この増量剤の量は、陰極合剤５
の全体体積に対して約１０％の比率で混入されている。
このポリスチレンビーズは極めて安価であるし、また電
池反応には全く悪影響を及ぼさない。そして、陰極合剤
５の体積が同じで上記増量剤の混入されていない従来の
電池と、約１０％が増量剤である本発明の電池とでは、
放電電気容量等の特性は殆ど同じである。従って、安価
な増量剤に置換した分だけコストが低減されることにな
る。
池反応には全く悪影響を及ぼさない。そして、陰極合剤
５の体積が同じで上記増量剤の混入されていない従来の
電池と、約１０％が増量剤である本発明の電池とでは、
放電電気容量等の特性は殆ど同じである。従って、安価
な増量剤に置換した分だけコストが低減されることにな
る。
次に、発明の上述した効果を従来の電池と比較した試験
結果に基づいて説明する。
結果に基づいて説明する。
４−
次の表は従来の円筒形アルカリ電池において、陰極合剤
の吊を変化させることで放電時間がどのように変化する
かを示している。ここでは最大の放電時間が得られた陰
極合剤の量を１００としく前述したように、このときの
陰極合剤の量は電気化学的にまる比率よりも多い）、こ
れに対して陰極合剤の量（体積）を９５ ．９０ ．８
５と変化させたときの放電時間を示している。表から明
らかなように陰極合剤の量を減らすと、これと陽極合剤
との反応面積が小さくなり、その結果反応効率が低下し
て放電時間が短くなっている。
の吊を変化させることで放電時間がどのように変化する
かを示している。ここでは最大の放電時間が得られた陰
極合剤の量を１００としく前述したように、このときの
陰極合剤の量は電気化学的にまる比率よりも多い）、こ
れに対して陰極合剤の量（体積）を９５ ．９０ ．８
５と変化させたときの放電時間を示している。表から明
らかなように陰極合剤の量を減らすと、これと陽極合剤
との反応面積が小さくなり、その結果反応効率が低下し
て放電時間が短くなっている。
表 １ （従来品）
これに対し、次に示す表は本発明品の円筒形アルカリ電
池についてのものである。ここでは上記増量剤を含んだ
陰極合剤５の量（体積）を、先の従来品の最良の特性が
得られた場合のｆｆ１１００と同じにし、その中に占め
るポリスチレンビーズの量（体積）を５％ 、１０％
、１５％にした場合のそれぞの放電時間を示している。
池についてのものである。ここでは上記増量剤を含んだ
陰極合剤５の量（体積）を、先の従来品の最良の特性が
得られた場合のｆｆ１１００と同じにし、その中に占め
るポリスチレンビーズの量（体積）を５％ 、１０％
、１５％にした場合のそれぞの放電時間を示している。
表から明らかなように、増量剤を５％および１０％加え
た例では従来品の最良の放電時間１３時間と同じ特性が
１０られており、１５％加えたものでも殆ど同じ放電時
間である。このため、亜鉛粉末にゲル化剤を加えた混合
物の量を減らした分だけコメ１〜ダウンに繋がるのであ
る。
た例では従来品の最良の放電時間１３時間と同じ特性が
１０られており、１５％加えたものでも殆ど同じ放電時
間である。このため、亜鉛粉末にゲル化剤を加えた混合
物の量を減らした分だけコメ１〜ダウンに繋がるのであ
る。
表 ２ （本発明品）
上記の従来品と本発明品の比較は勿論同じ条件の試験結
果である。つまり、電池の形式はＬＰ０１型であり、２
０℃の温度において２０の連続放電を行なったときの放
電時間である（放電終止型 ７− 圧は０．９Ｖ）。
果である。つまり、電池の形式はＬＰ０１型であり、２
０℃の温度において２０の連続放電を行なったときの放
電時間である（放電終止型 ７− 圧は０．９Ｖ）。
次に、本発明の円筒形電池における増量剤としてのポリ
スチレンビーズの粒径が電池性能にどのような影響を与
えるかについて説明する。次に示す表は、ポリスチレン
ビーズを陰極合剤５中に１０％混入した電池において、
そのポリスチレンご一ズの粒径を変化させた場合の放電
時間を示している。
スチレンビーズの粒径が電池性能にどのような影響を与
えるかについて説明する。次に示す表は、ポリスチレン
ビーズを陰極合剤５中に１０％混入した電池において、
そのポリスチレンご一ズの粒径を変化させた場合の放電
時間を示している。
表 ３
この表から明らかなように、ポリスチレンビーズの粒径
が小ざくて亜鉛粉末の粒径に近い場合、放電時間は短く
なる。ポリスチレンビーズの粒径が５００〜２０００μ
ｍの範囲にあれば、従来品の最良の放電時間と殆ど同じ
になる。ポリスチレンビーズの粒径が亜鉛粉末の粒径と
同程度に小さくなると、亜鉛粉末間の接触性がポリスチ
レンビーズによって阻害されたり、ポリスチレンど−ズ
がセパレータ層に密着しすぎて陽陰極の反応効率を損う
こととなり、この結果放電時間が短くなる。
が小ざくて亜鉛粉末の粒径に近い場合、放電時間は短く
なる。ポリスチレンビーズの粒径が５００〜２０００μ
ｍの範囲にあれば、従来品の最良の放電時間と殆ど同じ
になる。ポリスチレンビーズの粒径が亜鉛粉末の粒径と
同程度に小さくなると、亜鉛粉末間の接触性がポリスチ
レンビーズによって阻害されたり、ポリスチレンど−ズ
がセパレータ層に密着しすぎて陽陰極の反応効率を損う
こととなり、この結果放電時間が短くなる。
以上詳細に説明したように、この発明に係る円筒形アル
カリ電池によれば、電池性能を全く低下させることなし
に、陰極合剤に要するコストが低減される。
カリ電池によれば、電池性能を全く低下させることなし
に、陰極合剤に要するコストが低減される。
図はこの発明が適用される円筒形アルカリ電池の断面図
である。 １・・・・・・・・・陽極缶（電池ケース）３・・・・
・・・・・陽極合剤 ４・・・・・・・・・セパレータ
５・・・・・・・・・陰極合剤 ７・・・・・・・・・
ガスケット＝８− ８・・・・・・・・・陰極端子板 ９・・・・・・・・
・金属集電棒特許出願人 富士電気化学株式会社 代 理 人 弁理士 −色健輔
である。 １・・・・・・・・・陽極缶（電池ケース）３・・・・
・・・・・陽極合剤 ４・・・・・・・・・セパレータ
５・・・・・・・・・陰極合剤 ７・・・・・・・・・
ガスケット＝８− ８・・・・・・・・・陰極端子板 ９・・・・・・・・
・金属集電棒特許出願人 富士電気化学株式会社 代 理 人 弁理士 −色健輔
Claims (3)
- （１）円筒形電池ケース内に陽極合剤とセパレータとお
よび陰極合剤を外側からこの順で同心状に装填してなる
円筒形アルカリ電池において、上記陰極合剤が氷化した
亜鉛粉末とゲル化剤等の混合物中に、亜鉛粉末より粒径
の大きな合成樹脂粉末を増量剤として混入したものから
なり、この増量剤によって上記陽極合剤と上記陰極合剤
の対向面積を増大さぜたことを特徴とする円筒形アルカ
リ電池。 - （２）上記合成樹脂粉末が粒径５００〜２０００μｍの
ポリスチレンビーズであることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の円筒形アルカリ電池。 - （３）上記合成樹脂粉末からなる増量剤は、陰極合剤の
全体体積に対して約１０％の比率で混入されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項に記載
の円筒形アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19819583A JPS6091562A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 円筒形アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19819583A JPS6091562A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 円筒形アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6091562A true JPS6091562A (ja) | 1985-05-22 |
| JPH0443387B2 JPH0443387B2 (ja) | 1992-07-16 |
Family
ID=16387048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19819583A Granted JPS6091562A (ja) | 1983-10-25 | 1983-10-25 | 円筒形アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6091562A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5328778A (en) * | 1991-12-16 | 1994-07-12 | Matsi, Inc. | Metal-air cells comprising collapsible foam members and means for minimizing internal pressure buildup |
| US5458988A (en) * | 1993-08-10 | 1995-10-17 | Matsi, Inc. | Metal-air-cells having improved anode assemblies |
| JP2013235654A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Seiko Instruments Inc | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
| JP2016136530A (ja) * | 2016-03-22 | 2016-07-28 | セイコーインスツル株式会社 | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5751483U (ja) * | 1980-09-08 | 1982-03-24 |
-
1983
- 1983-10-25 JP JP19819583A patent/JPS6091562A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5751483U (ja) * | 1980-09-08 | 1982-03-24 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5328778A (en) * | 1991-12-16 | 1994-07-12 | Matsi, Inc. | Metal-air cells comprising collapsible foam members and means for minimizing internal pressure buildup |
| US5458988A (en) * | 1993-08-10 | 1995-10-17 | Matsi, Inc. | Metal-air-cells having improved anode assemblies |
| JP2013235654A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Seiko Instruments Inc | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
| JP2016136530A (ja) * | 2016-03-22 | 2016-07-28 | セイコーインスツル株式会社 | 扁平形一次電池、扁平形一次電池用負極合剤及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443387B2 (ja) | 1992-07-16 |
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