JPS612266A - アルカリ電池の製造方法 - Google Patents
アルカリ電池の製造方法Info
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- JPS612266A JPS612266A JP59123468A JP12346884A JPS612266A JP S612266 A JPS612266 A JP S612266A JP 59123468 A JP59123468 A JP 59123468A JP 12346884 A JP12346884 A JP 12346884A JP S612266 A JPS612266 A JP S612266A
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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- H01M4/08—Processes of manufacture
- H01M4/12—Processes of manufacture of consumable metal or alloy electrodes
-
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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】
〔技術分野〕
本発明は低水銀含有量で電池特性の良好なアルカリ電池
の製造方法に関する。
の製造方法に関する。
亜鉛を負極活物質とするアルカリ電池では、放電時の亜
鉛粒子表面の均一な熔解と、水素過電圧を高め亜鉛の腐
食とガス発生を防ぐために、亜鉛を水銀でアマルガム化
することが必要とされる。
鉛粒子表面の均一な熔解と、水素過電圧を高め亜鉛の腐
食とガス発生を防ぐために、亜鉛を水銀でアマルガム化
することが必要とされる。
そこで、従来は負極の製造工程を簡略化してコストの低
減を図るために、ゲル状電解液に亜鉛粉末と金属水銀と
を所定量加えてペースト状の亜鉛負極を製造していたが
、金属水銀は亜鉛に比べて比重が大きく体積が小さいの
で、水銀が負極中に偏在し、亜鉛１′１γイとの接触分
散が充分に行なわれず、できあがったペースト状亜鉛負
極中の亜鉛のアマルガム化率がバラツクという問題があ
った。
減を図るために、ゲル状電解液に亜鉛粉末と金属水銀と
を所定量加えてペースト状の亜鉛負極を製造していたが
、金属水銀は亜鉛に比べて比重が大きく体積が小さいの
で、水銀が負極中に偏在し、亜鉛１′１γイとの接触分
散が充分に行なわれず、できあがったペースト状亜鉛負
極中の亜鉛のアマルガム化率がバラツクという問題があ
った。
このアマルガム化率のバラツキは水銀含有率が低くなる
ほど激しく、アマルガム化率が７重量％以下では安定し
て良好な性能の電池を得ることができなくなるため、従
来は９〜１２重量％程度の高アマルガム化率にしていた
。
ほど激しく、アマルガム化率が７重量％以下では安定し
て良好な性能の電池を得ることができなくなるため、従
来は９〜１２重量％程度の高アマルガム化率にしていた
。
ところが 最近では公害上の問題から電池内の水銀含有
量を減らすことが要求され、その要求に応えようとする
と、電池性能の低下を招くという問題が発生した。
量を減らすことが要求され、その要求に応えようとする
と、電池性能の低下を招くという問題が発生した。
本発明は」二連のような事情に鑑み、低水銀含有量であ
りながら電池性能の良好なアルカリ電池を提供すること
を目的とする。
りながら電池性能の良好なアルカリ電池を提供すること
を目的とする。
本発明は、一旦、水銀含有率の高いペースト状亜鉛鉛ま
たは高アマルガム化率の亜鉛粉末を得たのち、それを用
いて低水銀含有率のペースト状亜鉛負極を製造すること
によって上記目的を達成したものである。
たは高アマルガム化率の亜鉛粉末を得たのち、それを用
いて低水銀含有率のペースト状亜鉛負極を製造すること
によって上記目的を達成したものである。
すなわち、水銀含有率の高いペースト状亜鉛にゲル状電
解液と亜鉛粉末を加えるか、または高アマルガム化率の
亜鉛粉末にゲル状電解液と亜鉛粉末を加えて低水銀含有
率のペースト状亜鉛負極を製造するときは、水銀の分散
度が向上し、７重量％以下の低アマルガム化率でもアマ
ルガム化率のバラツキの少ないアマルガム化亜鉛を含有
するペースト状亜鉛負極が得られ、その結果、低水銀含
有量でありながら電池性能の良好なアルカリ電池が安定
して得られるのである。
解液と亜鉛粉末を加えるか、または高アマルガム化率の
亜鉛粉末にゲル状電解液と亜鉛粉末を加えて低水銀含有
率のペースト状亜鉛負極を製造するときは、水銀の分散
度が向上し、７重量％以下の低アマルガム化率でもアマ
ルガム化率のバラツキの少ないアマルガム化亜鉛を含有
するペースト状亜鉛負極が得られ、その結果、低水銀含
有量でありながら電池性能の良好なアルカリ電池が安定
して得られるのである。
〔実施例〕
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１
４２重量％水酸化カリウム水溶液（６重量％酸化亜鉛を
含む）２０重財部とカルボキシメチルロースのナトリウ
ム塩（平均置換度０．８、平均重合度６００ ） ０．
５重１部からなるゲル状アルカリ電解液を調製した。
含む）２０重財部とカルボキシメチルロースのナトリウ
ム塩（平均置換度０．８、平均重合度６００ ） ０．
５重１部からなるゲル状アルカリ電解液を調製した。
この電ｌｌｌ？液に粒度分布６０〜１５０メソシユの亜
鉛粉末２５重り部と金属水銀２．５重量部を投入し、１
０ｍｍ）Ｉｇ′ｓｉ圧下に約１０分間攪拌混合した。混
合後３時間密閉状態に１尿ぢ、ついで常圧に戻して約１
２時間放置した。この間に亜鉛粉末のアマルガム化が進
行した。アマルガム化終了後、さらにこの混合物を１０
ｍｍＨｇ減圧下で約１０分間攪拌混合した。上記混合に
よって、アマルガム化の際に生じた亜鉛粉末同士の塊り
が砕け、理論アマルガム化率９Ｎ量％のアマルガノ・化
亜鉛粉末がゲル状電解液中に均一に分散、保持され、混
合物の流動性が改善された。
鉛粉末２５重り部と金属水銀２．５重量部を投入し、１
０ｍｍ）Ｉｇ′ｓｉ圧下に約１０分間攪拌混合した。混
合後３時間密閉状態に１尿ぢ、ついで常圧に戻して約１
２時間放置した。この間に亜鉛粉末のアマルガム化が進
行した。アマルガム化終了後、さらにこの混合物を１０
ｍｍＨｇ減圧下で約１０分間攪拌混合した。上記混合に
よって、アマルガム化の際に生じた亜鉛粉末同士の塊り
が砕け、理論アマルガム化率９Ｎ量％のアマルガノ・化
亜鉛粉末がゲル状電解液中に均一に分散、保持され、混
合物の流動性が改善された。
このようにして得られたペースト状亜鉛に前記と同様の
ゲル状電解液４５．８重量部を加えて混合し、アマルガ
ム化された亜鉛粉末を均一に分散させ、ついで前記と同
様の粒度分布を有する亜鉛粉末５５．７重量部を加えて
１０ｍｍＨｇ減圧下で約１０分間混合した。混合後は２
時間密閉状態に保ち、ついで常圧下に戻して約１２時間
放置した。この間にアマルガム化亜鉛粉末とあとから追
加した亜鉛粉末とが接触してアマルガム化亜鉛の水銀の
一部が亜鉛粉末に移行して、亜鉛粉末全体に均一に水銀
が何着して、理論アマルガム化率３重量％のアマルガム
化亜鉛が形成された。
ゲル状電解液４５．８重量部を加えて混合し、アマルガ
ム化された亜鉛粉末を均一に分散させ、ついで前記と同
様の粒度分布を有する亜鉛粉末５５．７重量部を加えて
１０ｍｍＨｇ減圧下で約１０分間混合した。混合後は２
時間密閉状態に保ち、ついで常圧下に戻して約１２時間
放置した。この間にアマルガム化亜鉛粉末とあとから追
加した亜鉛粉末とが接触してアマルガム化亜鉛の水銀の
一部が亜鉛粉末に移行して、亜鉛粉末全体に均一に水銀
が何着して、理論アマルガム化率３重量％のアマルガム
化亜鉛が形成された。
このようにして得られたペースト状亜鉛負極を用い、下
記に示すようにして、第１図に示すようなＬＲＧ形電池
を組み立てた。
記に示すようにして、第１図に示すようなＬＲＧ形電池
を組み立てた。
二酸化マンガン４０重量部、黒鉛４重量部、ポリアクリ
ル酸ナトリウム０．２重量部および水１．８重量部から
なる顆粒状合剤を加圧してリング状に成形し、これを４
個積み重ねてＬＲ６形の正極缶１に装填した。それらリ
ング状正極合剤の中空部にコアロッドを挿入し、コアロ
ッドの外周に摺動自在に装着したパンチを下降させて正
極合剤を」一方から加圧して、正極合剤２を正極缶１の
内面に圧着させた。
ル酸ナトリウム０．２重量部および水１．８重量部から
なる顆粒状合剤を加圧してリング状に成形し、これを４
個積み重ねてＬＲ６形の正極缶１に装填した。それらリ
ング状正極合剤の中空部にコアロッドを挿入し、コアロ
ッドの外周に摺動自在に装着したパンチを下降させて正
極合剤を」一方から加圧して、正極合剤２を正極缶１の
内面に圧着させた。
圧着後、パンチを引き上げ、ついでコアロッドを引き抜
いた（多、正極缶１の開口部を屈曲させて、その開口端
近傍に溝を形成し、ついでビニロン−レーヨン混抄紙と
ビニロン紙から形成したセパレータ３を挿入し、つぎに
酸化亜鉛を６重量％溶解させた３５重に％水酸化カリウ
ム水溶液よりなる電解液をセパレーク３の中空部に注入
し、３０分間放置してセパレータ３および正極合剤２に
電解液を吸収させた。
いた（多、正極缶１の開口部を屈曲させて、その開口端
近傍に溝を形成し、ついでビニロン−レーヨン混抄紙と
ビニロン紙から形成したセパレータ３を挿入し、つぎに
酸化亜鉛を６重量％溶解させた３５重に％水酸化カリウ
ム水溶液よりなる電解液をセパレーク３の中空部に注入
し、３０分間放置してセパレータ３および正極合剤２に
電解液を吸収させた。
つぎに、正極缶１内のセパレータ３の中空部に前記のよ
うに調製したペースト状亜鉛負極４を充填し、ついで負
極リード棒５およびワッシャー６を装着した合成樹脂製
封口体７を正極缶１の開口部に挿入し、正極缶ｌの溝か
ら先の部分を半径方向に締め付ＬＪて封口体７に密着さ
せて正極缶１の開口部を月日した。以後、常法により外
装を施し、第１図に示すようなＬＲ６形のアルカリ・マ
ンガン電池を製造した。第１図中、８は板ばねであり、
９は負極端子板、１０は絶縁リング、１１．１２は樹脂
チューブ、１３ば正極端子板、１４は金属外装缶、１５
は絶縁リングである。
うに調製したペースト状亜鉛負極４を充填し、ついで負
極リード棒５およびワッシャー６を装着した合成樹脂製
封口体７を正極缶１の開口部に挿入し、正極缶ｌの溝か
ら先の部分を半径方向に締め付ＬＪて封口体７に密着さ
せて正極缶１の開口部を月日した。以後、常法により外
装を施し、第１図に示すようなＬＲ６形のアルカリ・マ
ンガン電池を製造した。第１図中、８は板ばねであり、
９は負極端子板、１０は絶縁リング、１１．１２は樹脂
チューブ、１３ば正極端子板、１４は金属外装缶、１５
は絶縁リングである。
実施例２
１０重量％水酸化カリウム水溶液中に粒度分布６０〜１
５０メソシユの亜鉛粉末２５重量部を浸漬し、その中に
金属水銀２．５重量部を滴下しながら、投入し、全体を
混合した。１５分間混合したのち、１２時間放置した。
５０メソシユの亜鉛粉末２５重量部を浸漬し、その中に
金属水銀２．５重量部を滴下しながら、投入し、全体を
混合した。１５分間混合したのち、１２時間放置した。
この間に亜鉛粉末と水銀全量が均一にアマルガム化した
。このものの理論アマルガム化率は９重量％である。
。このものの理論アマルガム化率は９重量％である。
つぎに、上記アマルガム化亜鉛粉末を水酸化カリウム水
溶液中から取り出し、水洗してアルカリ分を除去した後
、アセトンで脱水乾燥した。
溶液中から取り出し、水洗してアルカリ分を除去した後
、アセトンで脱水乾燥した。
これとは別に、４２重量％水酸化カリウム水溶液（６％
酸化亜鉛を含む） ６４．７重量部とカルボキシメチル
セルロースのナトリウム塩（平均置換度０゜８、平均重
合度６００ ） １．６重量部からなるゲル状アルカリ
電解液６６．３重量部に前記のアマルガム化亜鉛粉末２
７．５重量部と粒度分布６０〜１５０メツシユの亜鉛粉
末５５．７重量部を加えて１０ｍｍ１ｌＨ減圧下で約１
０分間混合した。混合後は３時間密閉状態に保ち、常圧
下に戻して約１２時間放置した。この間にアマルガム化
亜鉛粉末とあとから加えた亜鉛粉末とが接触して）′マ
ルガム化亜鉛の水銀の一部が亜鉛粉末に移行して亜鉛粉
末全体に水銀が均一に付着して計算アマルガム化率３重
量％のアマルガム化亜鉛が形成された。
酸化亜鉛を含む） ６４．７重量部とカルボキシメチル
セルロースのナトリウム塩（平均置換度０゜８、平均重
合度６００ ） １．６重量部からなるゲル状アルカリ
電解液６６．３重量部に前記のアマルガム化亜鉛粉末２
７．５重量部と粒度分布６０〜１５０メツシユの亜鉛粉
末５５．７重量部を加えて１０ｍｍ１ｌＨ減圧下で約１
０分間混合した。混合後は３時間密閉状態に保ち、常圧
下に戻して約１２時間放置した。この間にアマルガム化
亜鉛粉末とあとから加えた亜鉛粉末とが接触して）′マ
ルガム化亜鉛の水銀の一部が亜鉛粉末に移行して亜鉛粉
末全体に水銀が均一に付着して計算アマルガム化率３重
量％のアマルガム化亜鉛が形成された。
このようにして得られたペースト状亜鉛負極を用いたほ
かは実施例１と同様にしてＬＲ６形電池を組み立てた。
かは実施例１と同様にしてＬＲ６形電池を組み立てた。
比較例１
実施例１と同組成のゲル状アルカリ電解液６６．３重量
部と粒度分布６０〜１５０メソシユの亜鉛粉末８０．３
重量部と金属水銀２．５重量部を１０πｍｕｇ減圧下に
て３０分間攪拌、混合した。上記条件下におけるアマル
ガム化の理論値は３重量％である。混合後３時間密閉状
態に保ち、ついで常圧下に戻して１２時間放置した。こ
の間に亜鉛粉末のアマルガム化が進行した。アマルガム
化終了後に、この混合物を１０ｍｍＨｇ減圧下でさらに
１０分間混合することにより、アマルガム化の際に生じ
た亜鉛粉末同士の埋りが砕け、アマルガム化亜鉛粉末が
ゲル状電解液中に均一に分散、保持され、混合物の流動
性が改善された。
部と粒度分布６０〜１５０メソシユの亜鉛粉末８０．３
重量部と金属水銀２．５重量部を１０πｍｕｇ減圧下に
て３０分間攪拌、混合した。上記条件下におけるアマル
ガム化の理論値は３重量％である。混合後３時間密閉状
態に保ち、ついで常圧下に戻して１２時間放置した。こ
の間に亜鉛粉末のアマルガム化が進行した。アマルガム
化終了後に、この混合物を１０ｍｍＨｇ減圧下でさらに
１０分間混合することにより、アマルガム化の際に生じ
た亜鉛粉末同士の埋りが砕け、アマルガム化亜鉛粉末が
ゲル状電解液中に均一に分散、保持され、混合物の流動
性が改善された。
このようにして得られたペースト状亜鉛負極を用いたほ
かは実施例１と同様にしてＬ Ｒ６形電池を組み立てた
。
かは実施例１と同様にしてＬ Ｒ６形電池を組み立てた
。
比較例２
１０重量％水酸化カリウム水溶液中に粒度分布６０〜１
５０メソシユの亜鉛粉末８０．７重量部を浸漬し、この
中に金属水銀２．５重量部を滴下しながら全量投入し、
全体を混合した。
５０メソシユの亜鉛粉末８０．７重量部を浸漬し、この
中に金属水銀２．５重量部を滴下しながら全量投入し、
全体を混合した。
１５分而面合した後、１２時間放置した。この間に亜鉛
粉末と水銀のアマルガム化が進行した。このときの理論
アマルガム化率は３重量％である。
粉末と水銀のアマルガム化が進行した。このときの理論
アマルガム化率は３重量％である。
つぎに、上記アマルガム化亜鉛粉末を水酸化カリウム水
溶液中から取り出し、水洗してアルカリ分を除去した後
、アセトンで脱水、乾燥した。
溶液中から取り出し、水洗してアルカリ分を除去した後
、アセトンで脱水、乾燥した。
これとは別に、４２重量％水酸化カリウム水溶液（６重
量％酸化亜鉛を含む＞ ６４．７重量部とカルボキシメ
チルロースのナトリウム塩（平均置換度０゜８、平均重
合度６００ ）１．６重量部からなるゲル状アルカリ電
解液６６．３重量部に前記のアマルガム化亜鉛粉末８３
．２ｆｆｆｔｉｔ部を加えて混合し、ペースト状亜鉛負
極をＵｌ、ｌ製した。
量％酸化亜鉛を含む＞ ６４．７重量部とカルボキシメ
チルロースのナトリウム塩（平均置換度０゜８、平均重
合度６００ ）１．６重量部からなるゲル状アルカリ電
解液６６．３重量部に前記のアマルガム化亜鉛粉末８３
．２ｆｆｆｔｉｔ部を加えて混合し、ペースト状亜鉛負
極をＵｌ、ｌ製した。
このようにして得られたペースト状亜鉛負極を用いたほ
かは実施例１と同様にしてＬＲ６形電池を組み立てた。
かは実施例１と同様にしてＬＲ６形電池を組み立てた。
上記実施例１〜２のペースト状亜鉛負極および比較例１
〜２のペースト状亜鉛負極における亜鉛のアマルガム化
率を測定した結果を第１表に示す。アマルガム化率の測
定は各５０００点のサンプル中からｔｏｏ １ｌｆｌＩ
ずつランダムにサンプルを選んで行ない、結果ＬＪ平均
値、最大値、最小値で示した。
〜２のペースト状亜鉛負極における亜鉛のアマルガム化
率を測定した結果を第１表に示す。アマルガム化率の測
定は各５０００点のサンプル中からｔｏｏ １ｌｆｌＩ
ずつランダムにサンプルを選んで行ない、結果ＬＪ平均
値、最大値、最小値で示した。
第 １ 表
また上記実施例１〜２および比較例１〜２のペースト状
亜鉛負極を用いて製造されたＬＲＧ形電池の初度、６０
℃で２０日間貯蔵後および６０℃で４０日間貯蔵後の開
路電圧ならびに２０℃、２Ω連続放電での放電持続時間
を第２表に示す。なお開路電圧および放電持続時間の測
定は各電池ともｉｏｏ ＋１１ずつについて行ない、結
果はそれらの平均値で示し第１表に示すように、本発明
の実施例１〜２のペースト状亜鉛負極はアマルガム化率
のバラツキが少なく、また該ペースト状亜鉛灸極を用い
て製造した電池は第２表に示すように開路電圧が高く、
かつ放電持続時間が大きかった。
亜鉛負極を用いて製造されたＬＲＧ形電池の初度、６０
℃で２０日間貯蔵後および６０℃で４０日間貯蔵後の開
路電圧ならびに２０℃、２Ω連続放電での放電持続時間
を第２表に示す。なお開路電圧および放電持続時間の測
定は各電池ともｉｏｏ ＋１１ずつについて行ない、結
果はそれらの平均値で示し第１表に示すように、本発明
の実施例１〜２のペースト状亜鉛負極はアマルガム化率
のバラツキが少なく、また該ペースト状亜鉛灸極を用い
て製造した電池は第２表に示すように開路電圧が高く、
かつ放電持続時間が大きかった。
以上説明したように、本発明によれば低水銀含有量であ
りながら、良好な電池性能を有するアルカリ電池が提供
された。
りながら、良好な電池性能を有するアルカリ電池が提供
された。
第１図は本発明のアルカリ電池の一実施例を示す部分断
面図である。 ４・・・ペースト状亜鉛負極 特許出願人 日立マクセル株式会社 第１図
面図である。 ４・・・ペースト状亜鉛負極 特許出願人 日立マクセル株式会社 第１図
Claims (1)
- （１）水銀含有率の高いペースト状亜鉛にゲル状電解液
と亜鉛粉末を加えるか、または高アマルガム化率の亜鉛
粉末にゲル状電解液と亜鉛粉末を加えて水銀含有率の低
いペースト状亜鉛負極４を製造することを特徴とするア
ルカリ電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123468A JPS612266A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | アルカリ電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59123468A JPS612266A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | アルカリ電池の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS612266A true JPS612266A (ja) | 1986-01-08 |
Family
ID=14861374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59123468A Pending JPS612266A (ja) | 1984-06-14 | 1984-06-14 | アルカリ電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS612266A (ja) |
-
1984
- 1984-06-14 JP JP59123468A patent/JPS612266A/ja active Pending
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