JPS6178052A - 乾電池用セパレ−タ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、いわゆるベーパラインド方式の乾電池に使
用されるセパレータに関し、特に、電池成分による環境
汚染の対策技術に関する。

（発明の背景） 周知のように、゛占地に含まれている水銀が環境ｌｒｉ
染に：なるとして、その対策が社会問題にもなっている
。水１電池には多社の水銀が含まれているので特に問題
視され、使用済のものは回収するという対策が採られて
いる。

また、マンガン乾電池にも徴ｍながら水銀が含まれてお
り、これら乾電池の消費ωが非常に多いことから、これ
も無視できないとされている。

この種の乾電池では、負極亜鉛缶の＠蝕抑制剤として水
銀が使用されている。この水銀はセパレータに含まれて
電池内に組み込まれる。セパレータはデンプン質と水溶
性糊材とからなる糊料をセパレータ基紙に塗布したちの
で、正極合剤はこのセパレータで被覆されて負極亜鉛缶
内に充填される。セパレータに塗布されている上記１２
ＩＩｎ中に１虫ａ％程度の水銀が添加されている。セパ
レータがｉｆｆ！沿缶の内面に密着すると、］Ｉ！鉛缶
表面がアマルガム化され、腐蝕を有効に抑制することが
できる。

ところで、水銀による環境汚染の問題は、使用後の乾電
池の処理についてだけでなく、乾電池の生産段階でも当
然発生ずる。従来の乾電池用はバレータの製ｉ’１３　
ｋ：　ＩＪ、水銀を含んだ糊料調製の際に乍する洗浄廃
液の処理や、糊料塗布後の紙材をセパレータとして裁断
する際の端切れや不良品の処理についてち憤Φな配慮が
必要であった。

（発明の目的） この発明の目的は、水銀を使用せずに亜鉛缶の腐蝕を有
効に抑制し、電池性能を低下させずに環境汚染の問題を
解消することのできる乾電池用セパレータを提供するこ
とにある。

（発明の構成） Ｌ記の問題点を解決するために、この発明は、セパレー
タの亜鉛缶に接する面に塗布された糊料中に、ｉＩＮ！
鉛缶の腐蝕抑１．ｌＪ剤として糊料に対して０゜２〜１
０Φω％のガリウムをガリウム塩の形態で添加したこと
を特徴とする。

（実　施　例） まず、この発明が適用されるマンガン乾電池の一般的な
１１４造について、図に従って説明する。

図において、１０がセパレータ、１２が有底円筒形の負
極ＩＩｌ！鉛缶、１４が二酸化マンガンを活物質とする
正極合剤である。ｉＥ　［１合剤１４はセパレータ１０
に包まれて負極亜鉛缶１２に充填され、その中心に正極
炭素棒１６が挿入される。亜鉛缶１２の開口は封口ガス
ケツ１−１８で密閉される。

亜鉛缶１２の底面には負極端子板２０が当てがわれ、ま
た炭素棒１６の突出端には正極端子板２２が被せられる
。そして、亜鉛缶１２の外周面が絶縁チューブ２４で被
覆されるとともに、その外側に外装缶２６が装着される
。

セパレータ１０は、クラフト紙にデンプン質と水溶性糊
材とからなる糊料を塗布したちので、特にこの発明に係
るヒバレータ１０では、その糊料中にガリウム塩が添加
されている。

以下、本発明に係るセパレークの具体例を詳述する。ク
ラフト紙に塗布する糊料成分は次のとおりである。水１
００重市１中に、糊化剤として架橋コンスターチ５０重
ｆｆ１部、バインダとしてロ力ストピンーガム５％溶液
を４０車ω部とＰＶＡ（ポリビニルアルコール）５％溶
液を２Ｏｆ２ｉ部をそれぞれ加え、さらに亜鉛＋１ｇｒ
＄ｉ抑１−１剤としてガリウム塩（Ｇａ　Ｃβ３）を２
ｌｊ部添加し、攪拌解合する。ガリウム塩の形態で添加
するため、糊ｆ４液中に容易に溶解する。

上記の混合糊料を脱泡のため一昼夜放置し、そのＩＬＪ
！材であるクラフト紙の片面に上記糊料をｑ市する。こ
の糊料を乾燥させた後、所定の寸法に裁断してレバレー
タが完成する。

１１也組立時には、セパレータ１０の糊料塗布面をΩル
亜鉛缶１４に密着させる。そうすると、糊料中に添加し
たガリウムが亜鉛缶１４の表面に速やかに置換され、水
銀と同ｇｔな作用をし、亜鉛缶１４の腐蝕を効果的に抑
制する。

この発明の効果は、次の３種類のＵＭ−１型塩化！ＩＩ
ｉ沿電池の比較試験によって確認できた。

Ｉｕ池Ａ・・・ヒバレータ糊料に水銀もガリウムも含ま
ｌｊいもの。

電池Ｂ・・・しパレータ糊料に１重量％の水銀を添−Ｉ
ＤＯしたちの。

電池Ｃ・・・ヒバレータ糊料に４車ω％のＧａＣβ３を
添加した本発明品を用いたもの。

上記各電池Ａ、Ｂ、Ｃを４５℃の温度下で・３ケ月間保
存した後の負極亜鉛缶の誠のを測定した。

亜鉛缶の初期重量は１８０であったが、電池Ａは０．２
９Ｑの減量、電池８は０．１５（ｌの減Ｂ、電池Ｃ１，
ｔｏ、１８（ｌの減量が認められた（各１０個の平均値
）。

つまり、本発明によるけパレータを用いた電池Ｃでは、
水銀を含んだ従来のＴｉ　１！！　Ｂと同程度の曲鉛腐
蝕抑制効果がル２められる。

また、次の表に示す放電性をの試験結果からも、本発明
の効果は明らかである。

上記の試験■は、２Ω０荷で１回３０分の放電を１日２
回行ない、終止電圧０．９Ｖになるまでの累計放電時間
である。また試験■は、１０Ω９荷で１回４時間の放電
を１日１回行ない、終止ｔぼ圧１ｖになるまでの累計放
電時間である。試験結果は各１０個についての平均値で
ある。

亜鉛腐蝕抑制策を施していないＴｉ池Ａでは、保存に伴
って亜鉛缶が腐蝕し、その結果放電時間の減少が顕著に
なっている。本発明によるセパレータを用いた電池Ｃで
は、水銀を含んだ従来の電池８と殆ど同じｔＩｌ電性能
が得られる。

上述した本発明の効果は、糊料に対して０．２重陽％以
上のガリウムを添加することで顕著になり、添加ωが１
０１品％を越えても効果増には殆どつながらず、むしろ
ガリウム添加によるコスト増が問題になる。また、添加
するガリウムｊＱとしては、ＧａＣ／！ｔに限定されず
、Ｑａ　２　　（８０４）３あるいはＮＨ４３ａ　　（
ＳＯ４）２　等でも同様な効果が得られる。

ところで、負極亜鉛缶自体に腐蝕抑制剤とじてがりｒク
ムを添加することも考えられるが、亜鉛缶のＩｔ！蝕が
問題になるのはその表面であり、本発明のセパレータに
よって亜鉛缶表面に腐蝕抑制膜を形成する方がガリウム
の必要ωは少なくてすみ、」スト的に有利である。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、この発明に係る乾電池乾電
池用廿パレータによれば、種々の面で慎重な取扱いを必
要としていた水銀を使用せずに、マンガン乾電池や塩化
亜鉛乾電池における亜鉛缶の腐蝕を効果的に抑１Ｉ１１
することができ、高い放電在能をＮ持することができる
。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の対やとなる乾電池の製造例を示す断面図で
ある。 １０・・・・・・セパレータ　　１２・・・・・・負極
亜鉛缶１４・・・・・正極合剤

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）デンプン質と水溶性糊材とからなる糊料をセパレ
   ータ基紙に塗布してなるもので、正極合剤を被覆して負
   極亜鉛缶の内面に密着する乾電池用セパレータであって
   、上記亜鉛缶に接する面に塗布された上記糊料中に、亜
   鉛缶の腐蝕抑制剤として糊料に対して０．２〜１０重量
   ％のガリウムをガリウム塩の形態で添加したことを特徴
   とする乾電池用セパレータ。