JPS61214362A - アルカリ・マンガン電池 - Google Patents
アルカリ・マンガン電池Info
- Publication number
- JPS61214362A JPS61214362A JP60057397A JP5739785A JPS61214362A JP S61214362 A JPS61214362 A JP S61214362A JP 60057397 A JP60057397 A JP 60057397A JP 5739785 A JP5739785 A JP 5739785A JP S61214362 A JPS61214362 A JP S61214362A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manganese dioxide
- graphite
- positive electrode
- particles
- graphite layer
- 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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-
- 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)
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- 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・マンガン電池に関する。
従来のアルカリ・マンガン電池では、二酸化マンガンと
電導助剤である黒鉛を一定量混合し、これを正極材料と
して用いていた（たとえば特開昭５８−１２３６６７号
公報）。
電導助剤である黒鉛を一定量混合し、これを正極材料と
して用いていた（たとえば特開昭５８−１２３６６７号
公報）。
しかしながら、上記のように二酸化マンガンと黒鉛とを
混合したものでは、二酸化マンガンと黒鉛との比重が異
なるため、黒鉛の分散が悪く、成形体中で黒鉛が完全な
導電マトリックスを形成しないため、正極の導電性が低
く、その結果、内部抵抗が高くなって、正極側の利用率
が低下し、重負荷放電特性、低温重負荷放電特性が悪く
なるという問題があった。
混合したものでは、二酸化マンガンと黒鉛との比重が異
なるため、黒鉛の分散が悪く、成形体中で黒鉛が完全な
導電マトリックスを形成しないため、正極の導電性が低
く、その結果、内部抵抗が高くなって、正極側の利用率
が低下し、重負荷放電特性、低温重負荷放電特性が悪く
なるという問題があった。
この発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので
、二酸化マンガンの粒子表面に黒鉛層を形成し、これを
正極材料として用いることによって、正極の導電性を高
めて、電池の内部抵抗を低くし、正極の利用率を向上さ
せて、重負荷放電特性、低温重負荷放電特性の良好なア
ルカリ・マンガン電池を提供したものである。
、二酸化マンガンの粒子表面に黒鉛層を形成し、これを
正極材料として用いることによって、正極の導電性を高
めて、電池の内部抵抗を低くし、正極の利用率を向上さ
せて、重負荷放電特性、低温重負荷放電特性の良好なア
ルカリ・マンガン電池を提供したものである。
本発明において、正極材料として用いる粒子表面に黒鉛
層を形成した二酸化マンガンは、たとえば二酸化マンガ
ンを正に、黒鉛を負に帯電させ、二酸化マンガン粒子の
表面に黒鉛粒子を吹き付けて、黒鉛粒子を二酸化マンガ
ン粒子に静電気的に吸着させるか、あるいは二酸化マン
ガン粒子に黒鉛粒子をまぶして物理的に吸着させること
によって得られる。
層を形成した二酸化マンガンは、たとえば二酸化マンガ
ンを正に、黒鉛を負に帯電させ、二酸化マンガン粒子の
表面に黒鉛粒子を吹き付けて、黒鉛粒子を二酸化マンガ
ン粒子に静電気的に吸着させるか、あるいは二酸化マン
ガン粒子に黒鉛粒子をまぶして物理的に吸着させること
によって得られる。
上記のような粒子表面に黒鉛層を有する二酸化マンガン
を作製するにあたって、二酸化マンガンは、通常、平均
粒径が３〜２００μ−程度の一次粒子が用いられ、黒鉛
は平均粒径０．００５〜０．１ μｍ程度のものが用い
られる。上記黒鉛としては、通常、りん状黒鉛が用いら
れるが、土伏黒鉛や人造黒鉛も用いることができる。
を作製するにあたって、二酸化マンガンは、通常、平均
粒径が３〜２００μ−程度の一次粒子が用いられ、黒鉛
は平均粒径０．００５〜０．１ μｍ程度のものが用い
られる。上記黒鉛としては、通常、りん状黒鉛が用いら
れるが、土伏黒鉛や人造黒鉛も用いることができる。
黒鉛量は従来の場合と同様に、通常５〜２５重量％とさ
れるが、従来の二酸化マンガンと黒鉛を混合する場合に
比べて導電性が向上するので、黒鉛量をさらに少なく、
たとえば３ｉｉ量％程度まで少なくすることも可能であ
る。
れるが、従来の二酸化マンガンと黒鉛を混合する場合に
比べて導電性が向上するので、黒鉛量をさらに少なく、
たとえば３ｉｉ量％程度まで少なくすることも可能であ
る。
このような粒子表面に黒鉛層を形成した二酸化マンガン
は、各二酸化マンガン粒子の表面に黒鉛層が形成されて
いるため、黒鉛同士の接触が容易で、成形体中での導電
マトリックスの形成がきわめてスムーズに行われ、正極
に高い導電性を付与するが、流動性も良好で、また二次
粒子化した場合も黒鉛層が常に表面に現れるため良好な
流動性が維持され、秤量性に優れており、正極作製にあ
たっての加圧成形時の成形性も良好で成形不良の発生が
少ない。
は、各二酸化マンガン粒子の表面に黒鉛層が形成されて
いるため、黒鉛同士の接触が容易で、成形体中での導電
マトリックスの形成がきわめてスムーズに行われ、正極
に高い導電性を付与するが、流動性も良好で、また二次
粒子化した場合も黒鉛層が常に表面に現れるため良好な
流動性が維持され、秤量性に優れており、正極作製にあ
たっての加圧成形時の成形性も良好で成形不良の発生が
少ない。
つぎに実施例をあげて本発明をさらに詳細に説明する。
実施例
平均粒径４０μ−の二酸化マンガン２５０ ｇと平均粒
径０．０４μｍのりん状黒鉛１２ｇとを用い、次に示す
ようにして二酸化マンガンの粒子表面に黒鉛層を形成し
た。
径０．０４μｍのりん状黒鉛１２ｇとを用い、次に示す
ようにして二酸化マンガンの粒子表面に黒鉛層を形成し
た。
二酸化マンガンを正に、りん状黒鉛を負に帯電させ、二
酸化マンガン粒子の表面にりん状黒鉛を吹き付けて、二
酸化マンガンの粒子表面に黒鉛層を形成した。この粒子
表面に黒鉛層を形成した二酸化マンガン粒子を第１図に
示す、第１図において、１は粒子表面に黒鉛層を形成し
た二酸化マンガン粒子で、ｌａはその二酸化マンガン部
分、１ｂは粒子表面の黒鉛層である。
酸化マンガン粒子の表面にりん状黒鉛を吹き付けて、二
酸化マンガンの粒子表面に黒鉛層を形成した。この粒子
表面に黒鉛層を形成した二酸化マンガン粒子を第１図に
示す、第１図において、１は粒子表面に黒鉛層を形成し
た二酸化マンガン粒子で、ｌａはその二酸化マンガン部
分、１ｂは粒子表面の黒鉛層である。
この粒子表面に黒鉛層を形成した二酸化マンガン粒子を
正極材料とし、これに３０％０％水酸化カワラム６＃Ｌ
２０ｍＪｔを添加して混合し、押出し造粒した。ついで
、この造粒正極合剤粉末をマス切法（一定容積の容器内
に造粒粉末を入れ、表面を欅その他で平らにして秤量す
る方法）で２５０ ｔＩＩｇ秤量し、これを５ｔ／−で
加圧成形して直径１０．９＋＊ｍ、厚さ１．０ＬＩＩ１
１のベレット状成形体にした。
正極材料とし、これに３０％０％水酸化カワラム６＃Ｌ
２０ｍＪｔを添加して混合し、押出し造粒した。ついで
、この造粒正極合剤粉末をマス切法（一定容積の容器内
に造粒粉末を入れ、表面を欅その他で平らにして秤量す
る方法）で２５０ ｔＩＩｇ秤量し、これを５ｔ／−で
加圧成形して直径１０．９＋＊ｍ、厚さ１．０ＬＩＩ１
１のベレット状成形体にした。
この成形体を１０μＥの電解液を注入した正極缶に挿入
し、上記成形体にセパレータ、電解液吸収体を載置し、
これを負極剤を内填させた負極缶に嵌合し、正極缶の開
口端部をかしめて負極缶の周縁部に予め嵌合しておいた
環状ガスケットを締め付けて封口することにより、第２
図に示す構成で直径１１ 、 （１＋＋ｍ 、厚さ３．
０開のボタン形アルカリ・マンガンを作製した。
し、上記成形体にセパレータ、電解液吸収体を載置し、
これを負極剤を内填させた負極缶に嵌合し、正極缶の開
口端部をかしめて負極缶の周縁部に予め嵌合しておいた
環状ガスケットを締め付けて封口することにより、第２
図に示す構成で直径１１ 、 （１＋＋ｍ 、厚さ３．
０開のボタン形アルカリ・マンガンを作製した。
第２図において、１２は前記の粒子表面に黒鉛層を形成
した二酸化マンガン粒子を正極材料とした加圧成形体よ
りなる正極で、１３は鉄製で表面にニッケルメッキを施
した正極缶である。１４は微孔性ポリプロピレンフィル
ムとセロハンとを積重したセパレータで、１５はビニロ
ン−レーヨンｔＷ 抄１１Ｅによりなる電解液吸収体で
あり、１６は負極剤で氷化亜鉛とゲル剤と電解液で構成
されている。１７はニッケルーステンレス鋼−銅クラツ
ド板製の負極缶で、１８はナイロン製の環状ガスケット
である。そして、電解液には酸化亜鉛を添加した３５％
水酸化カリウム水溶液が使用されている。
した二酸化マンガン粒子を正極材料とした加圧成形体よ
りなる正極で、１３は鉄製で表面にニッケルメッキを施
した正極缶である。１４は微孔性ポリプロピレンフィル
ムとセロハンとを積重したセパレータで、１５はビニロ
ン−レーヨンｔＷ 抄１１Ｅによりなる電解液吸収体で
あり、１６は負極剤で氷化亜鉛とゲル剤と電解液で構成
されている。１７はニッケルーステンレス鋼−銅クラツ
ド板製の負極缶で、１８はナイロン製の環状ガスケット
である。そして、電解液には酸化亜鉛を添加した３５％
水酸化カリウム水溶液が使用されている。
比較例
平均粒径４０μｍの二酸化マンガン粉末２５０ ｇと平
均粒径０．０４μ麟のりん状黒鉛粉末１２ｇとを混合し
、これに３０％水酸化カリウム水溶液２０ｖａｌを添加
して混合し、押出し造粒した。
均粒径０．０４μ麟のりん状黒鉛粉末１２ｇとを混合し
、これに３０％水酸化カリウム水溶液２０ｖａｌを添加
して混合し、押出し造粒した。
この造粒正極合剤粉末を実施例と同様にマス切法で２５
０ ｍｇ秤量し、５ｔ／ｃｄで加圧成形して、直径１０
．９ｍｍ、厚さ１．０ ｍｍの成形体を成形し、以後実
施例と同様にして直径１１．抛−１厚さ３．０ＩＩｌｌ
ｌ＋のボタン形アルカリ・マンガン電池を作製した。
０ ｍｇ秤量し、５ｔ／ｃｄで加圧成形して、直径１０
．９ｍｍ、厚さ１．０ ｍｍの成形体を成形し、以後実
施例と同様にして直径１１．抛−１厚さ３．０ＩＩｌｌ
ｌ＋のボタン形アルカリ・マンガン電池を作製した。
上記実施例の電池と比較例の電池の電気特性を測定した
結果を第１表に示す。
結果を第１表に示す。
また、上記実施例の電池および比較例の電池の製造時に
おける正極合剤粉末の秤量性ならびに加圧成形時の成形
不良発生率を調べた結果を第２表に示す。
おける正極合剤粉末の秤量性ならびに加圧成形時の成形
不良発生率を調べた結果を第２表に示す。
第 １ 表
（注） 閉路電圧は２０℃、２００Ωで５秒放電後に測
定したものであり、放 電持続時間は０℃、３゜９にΩで終 止電圧１．２５Ｖまで連続放電させて 測定したものである。そして試験 に供した電池個数は両電池とも１０ Ｏ（囚ずつである。
定したものであり、放 電持続時間は０℃、３゜９にΩで終 止電圧１．２５Ｖまで連続放電させて 測定したものである。そして試験 に供した電池個数は両電池とも１０ Ｏ（囚ずつである。
第２表
（注） 試料個数は両電池の場合とも
１００個ずつである。
第１表に示すように、本発明の実施例の電池は、比較例
の電池に比べて閉路電圧が高く、内部抵抗が小さく、低
温連続放電での放電持続時間が長かった。これは本発明
の電池では正極の導電性が良好で二酸化マンガンの利用
率が高まったためであると考えられる。
の電池に比べて閉路電圧が高く、内部抵抗が小さく、低
温連続放電での放電持続時間が長かった。これは本発明
の電池では正極の導電性が良好で二酸化マンガンの利用
率が高まったためであると考えられる。
また、第２表に示すように、本発明の場合は正極合剤の
秤量性にも優れ、また加圧成形時の不良発生も少なかっ
た。
秤量性にも優れ、また加圧成形時の不良発生も少なかっ
た。
以上説明したように、本発明では粒子表面に黒鉛層を形
成した二酸化マンガンを正極材料として用いることによ
り、正極の導電性を高め、内部抵抗が小さく、正極の利
用率が高いアルカリ・マンガン電池を提供することがで
きた。また工種作製に際しての秤量性が向上し、加圧成
形時の不良発生率も減少した。
成した二酸化マンガンを正極材料として用いることによ
り、正極の導電性を高め、内部抵抗が小さく、正極の利
用率が高いアルカリ・マンガン電池を提供することがで
きた。また工種作製に際しての秤量性が向上し、加圧成
形時の不良発生率も減少した。
第１図は本発明において正極材料として用いる二酸化マ
ンガンを模式的に示す断面図であり、第２図は本発明に
係るアルカリ・マンガン電池の一実施例を示す断面図で
ある。 １・・・粒子表面に黒鉛層を形成した二酸化マンガン粒
子、 １ａ・・・二酸化マンガン部分、 １ｂ・・・黒
鉛層、 １２・・・正極 第１図 １ｂ・・−ヌ、鈴層 第２圀
ンガンを模式的に示す断面図であり、第２図は本発明に
係るアルカリ・マンガン電池の一実施例を示す断面図で
ある。 １・・・粒子表面に黒鉛層を形成した二酸化マンガン粒
子、 １ａ・・・二酸化マンガン部分、 １ｂ・・・黒
鉛層、 １２・・・正極 第１図 １ｂ・・−ヌ、鈴層 第２圀
Claims (1)
- （１）粒子表面に黒鉛層を形成した二酸化マンガンを正
極材料として用いたことを特徴とするアルカリ・マンガ
ン電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60057397A JPS61214362A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | アルカリ・マンガン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60057397A JPS61214362A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | アルカリ・マンガン電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61214362A true JPS61214362A (ja) | 1986-09-24 |
Family
ID=13054495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60057397A Pending JPS61214362A (ja) | 1985-03-19 | 1985-03-19 | アルカリ・マンガン電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61214362A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5789114A (en) * | 1995-09-22 | 1998-08-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Active materials for a secondary cell, a method for making the same, positive electrodes for a secondary cell comprising the active material, and a non-aqueous electrolytic secondary cell |
| JP2001256969A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Toshiba Battery Co Ltd | 亜鉛アルカリ電池およびその正極合剤の製造方法 |
| WO2002017414A2 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | The Gillette Company | Battery cathode |
| JP2010251221A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Tosoh Corp | 優れたハイレート特性を有する電解二酸化マンガン組成物 |
| US8721743B2 (en) | 2004-10-21 | 2014-05-13 | The Gillette Company | Battery cathodes |
-
1985
- 1985-03-19 JP JP60057397A patent/JPS61214362A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5789114A (en) * | 1995-09-22 | 1998-08-04 | Nippondenso Co., Ltd. | Active materials for a secondary cell, a method for making the same, positive electrodes for a secondary cell comprising the active material, and a non-aqueous electrolytic secondary cell |
| JP2001256969A (ja) * | 2000-03-14 | 2001-09-21 | Toshiba Battery Co Ltd | 亜鉛アルカリ電池およびその正極合剤の製造方法 |
| WO2002017414A2 (en) * | 2000-08-24 | 2002-02-28 | The Gillette Company | Battery cathode |
| WO2002017414A3 (en) * | 2000-08-24 | 2003-09-25 | Gillette Co | Battery cathode |
| US7045247B1 (en) | 2000-08-24 | 2006-05-16 | The Gillette Company | Battery cathode |
| US7682730B2 (en) | 2000-08-24 | 2010-03-23 | The Gillette Company | Battery cathode |
| US8721743B2 (en) | 2004-10-21 | 2014-05-13 | The Gillette Company | Battery cathodes |
| JP2010251221A (ja) * | 2009-04-20 | 2010-11-04 | Tosoh Corp | 優れたハイレート特性を有する電解二酸化マンガン組成物 |
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