KR810000418Y1 - 고방전율 알칼리 일차전지 - Google Patents

Abstract

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Description

고방전율 알칼리 일차전지

제1도는 방전율이 높은 본발명의 알칼리 일차전지를 완전히 조립한 상태에서 나타낸 단면도.

포장형 전력공업에 있어서 용량이 크면서도 용적이 작은 전지를 개발하는 것이 점차 중요한 문제가 되고 있다.

다음은 시판되는 전지에서 현재 사용되고 있는 몇가지 활성물질의 용량 및 전압을 비교한 것이다.

산화은(II)(AgO)은 고용량의 전지에 사용하는 훌륭한 활성물질이지만 그것을 전지의 활성성분으로 사용하는 경우, 이를 제한하는 2가지 성질이 있다.

즉 정극(正極) 활성물질로서 산화은(II)을 사용한 전지가 방전할 때 초기전압은 Ago가 거의 전부 Ag₂O로 바뀔 때까지는 높은 2가 전압수준(1.82V 알칼리 전해질 중의 Zn 기준)을 유지하며, 그후로는 이보다 낮은 1가 전압레벨(1.60V 알칼리 전해 중의 Zn 기준)에서 방전이 계속된다.

전지를 사용하는 각종 장치에는 이러한 방전시의 2단 전압이 허용되지 않는다.

감극제(減極劑)(정극 활성물질)로서 산화은(II)을 사용할 때 생기는 다른 문제는, 알칼리 수용액과 접촉시키면 불안정하게 된다는 것이다.

산화은(II)을 알칼리 수용액과 접촉시키면 산소를 발생하고, 이 개스발생 현상 때문에 산화은(II)의 자기방전이 생기며, 따라서 산화은(II)이 산화은(I) 또는 금속은으로 변화된다는 것은 잘 알려진 사실이다.

이와같이 산화은(II)은 알칼리 용액중에서 불안정하며 따라서 전지 내부에서 압력이 증가하여 전지가 파열되는 수가 있으므로 밀봉된 전지에서는 정극활성 물질로서 사용할 수가 없다.

산화은(II) 방전시의 이러한 2단 전압의 문제는 이미 루이스 소토-크레브스(Luis Soto-Krebs)의 미국특허 제3,615,858호 및 3,655,450호에 기재된 발명에 의해 해결되고 있다. 이들 특허는 제1활성물질 예를 들면 산화은(II)과 제2활성물질 예를들면 산화은(I)로 된 정극을 가진 전지에 관한 것이며, 여기에서는 제2활성물질의 방전에 의한 생성물은 알칼리 전해질 존재하에서 제1활성물질에 의해 쉽게 산화되고, 제1활성물질의 방전의 유일한 전자통로는 제2활성물질 속을 통하고 있다. 소토-크레브스가 발명한 이 전지의 특징은 알칼리 전해질중에서 부극()에 대한 제2활성물질(Ag₂O)의 전위에 의한 방전이다.

이 전지는 방전하는 동안 단일전압 수준을 유지하며, 또 산화은(II) 정극 활성물질에 의해 용량이 큰 잇점이 있다.

산화은(II)의 불안정성이라는 문제는, 루이스 소토-크레브스 및 로버트 듀손(Robert Dewson)의 미국특허 제3,476,610호 및 3,484,295호에 기재된 발명에 의해 해결되고 있다.

이들 발명은 제1활성물질 예를들면 산화은(II)과 제2활성물질 예를들면 산화은(I)로 된 정극을 가진 전지에 관한 것으로 여기에서 제2활성물질은 제1활성물질과 전해질을 함유하는 전지성분 사이에서 실질적으로 전해질 불투과층으로서 배치하고 있다.

이러한 구조로 만들면 제2활성물질이 방전될때까지 제1활성물질과 전해질이 접촉하지 않으므로 저장시간이 즉 보존수명이 길어진다.

본 고안의 일반적인 목적은 수산화칼륨, 알칼리 전해질중에서 안정된 산화은(II)/산화은(I) 감극제 배합물을 가지며 방전시에 단일전압 수준을 보유하는 것을 특징으로 하는 고방전율의 알칼리 일차전지를 제공하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 정극 활성물질로서 산화은(I)만을 사용한 전지와 비교하여 단위중량과 단위 용적당 용량이 큰, 방전율이 높은 일차 알칼리전지, 특히 "버튼전지(button cell) 구조로 된 전지를 제공하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 산화은(II)과 산화은(I)의 배합물로 된 정극이 있으며 이러한 두 활성물질의 용량을 활용하여 약 1.75볼트의, 최대개회로 전압(알칼리 전해질 중의 Zn 기준)을 가진 고방전율 알칼리 일차전지를 제공하려는 것이다.

본 고안의 또 다른 목적은 은층으로 피복된 산화은(II)/산화은(I) 감극제 배합물의 신규한 제조방법을 제공하려는 것이다.

산화은(II) 산화은(I) 감극제 배합물을 가진 고방전율 알칼리 일차전지는 단일 전압으로 방전할 수 있다는 것을 알게 되었다. 아연부극과 수산화칼륨 전해질을 가진 방전율이 높은 알칼리 일차전지에 약 70중량%까지 산화은(II)을 함유하는 감극제 배합물이 사용되어 왔으며, 이들 전지는 약 1.75볼트의 최대개회로 전압으로 단일전압에서 방전되고 있다. 특히 놀라운 것은 전자 통로를 산화은(I) 중에 한정시키지 않고도 단일전압에서 감극제 배합물의 방전을 할 수 있는데, 이때에는 격리판에 인접한 감극제 배합물 표면을 은층으로 피복하는 것이 필요하다는 것을 알았다. 이 은층은 실질적으로 연속되어 있고 전해질 투과성을 가진 것이 바람직하며, 이 은층은 히드라진 또는 포름 알데히드와 같은 강한 환원제로 감극제 배합물의 표면을 처리함으로써 형성할 수가 있다.

감극제 배합물의 표면처리는 이것을 전지용기에 넣기전에 해도 되지만, 바람직하게는 이 배합물을 용기중에 접합시킨 후에 하는 것이 좋다. 이 감극제 배합물 위의 은층은 전지의 방전시에 단일전압 수준을 실현시키는 것이며 또한 그 층을 만들므로써 수산화칼륨 전해질중에서 감극제 배합물의 안정성이 증가된다.

본 고안의 고방전율 알칼리 일차전지는 특히 전자시계의 동력원으로 유용하며, 시계와 보청기 같은 소형전기장치에 사용하기 위해 "버튼전지" 구조로 만든다.

이들 전지는 필요한 단일 전압수준 방전특성을 가지며 미국특허 제3,650,832호에 기재된 바와같은 특수한 첨가제를 사용하지 않고도 수산화칼륨 전해질중에서 감극제 배합물이 안정성있게 된다.

알칼리 일차전지는 산화은(I) 감극제를 사용한 전지보다도 실질적으로 큰 전기화학 용량을 갖는다.

또 이들 전지는 발광 다이오드를 작동시키기 위한 펄싱(pulsing)에 필요한 개량된 고방전율 용량을 갖고 있다.

본 고안의 상술한 목적 및 기타 목적과 잇점은, 다음 실시예의 설명과 첨부도면에 의거 한층 명백해 질 것이다.

본 고안은 은층으로 피복된 산화은(II)(Ago)/산화은(I)(Ag₂) 감극제 배합물(정극), 마이너스극(부극) 감극제 배합물과 마이너스극 사이의 격리판 및 전해질인 수산화칼륨 수용액으로 된 고방전율 알칼리 일차전지에 관한 것이다. 격리판에 인접한 감극제 배합물의 표면을 은층으로 피복하는 것이 필요하며 이 은층 피복을 함으로서 수산화칼륨 전해질에서 감극제 배합물의 안정성이 향상되고 전지는 방전하는 동안 단일 전압수준을 유지하게 된다. 은층은 히드라진과 같은 강한 환원제로 감극제 배합물 표면을 처리함으로써 생성되며 이렇게 처리함으로써 실질적으로 연속적인, 전해질 투과성 은층이 얻어진다. 이 전지의 최대 개 회로 전압은 약 1.75볼트이며 이 개회로전압은 산화은(I)의 특징적인 값인 1.6볼트가 바람직하다. 이 개회로 전압은 1메가 옴 내지 100메가옴 정도의 매우 높은 부하속으로 전지를 방전시켜서 측정한다. 만약 이 전지의 개회로전압이 1.75볼트 이하인 경우에는 저방전율에서 조차 예를들면 약 100,000-약 500,000옴의 부하로 폐회로 방전하는 동안에 단일전압 수준을 제공할 것이다.

감극제 배합물상의 은층외에 감극제 배합물 중에 함유된 산화은(II)의 양도 중요하다.

산화은(II)의 함유량을 최대로 하면서도 방전하는 동안에 단일 전압수준을 유지하고 감극제 배합물을 안정하게 유지하는 것이 바람직하다. 산화은(II)의 량은 산화은 배합물의 약 70중량% 이상이 되어서는 안된다는 것을 알았다. 감극제는 산화은(II)과 산화은(I) 외에 소량의 윤활제 및/또는 결합제 예를들어 폴리테트라플루오로에틸렌이나 기타 적당한 플라스틱 결합재를 함유하고 있어도 좋다.

또 미국특허 제3,853,623호에 기재되어 있는 바와같이 예를들어 은분과 같은 전압 안정화 성분 및 수산화금과 같은 알칼리 전해질 중의 산화은(II)의 안정성을 확실한 것으로 하는 성분 등도 감극제에다 첨가할 수가 있다.

마이너스극은 아연, 카드뮴, 인듐, 마그네슘, 알루미늄, 티탄 또는 망간이라도 좋다. 아연 활성물질을 사용하는 것이 좋으며, 이것은 고운분말로 된 아연입자, 겔화(gel) 또는 반쯤 겔화한 아연입자 또는 아연 박이라도 된다.

일반적으로 어떤 형태의 아연활성물질을 사용한 경우라도 이것을 아밀감화하는 것이 바람직하다.

감극제 배합물과 마이너스극 사이에는 일반적으로 장벽재료와 흡수제성분으로 구성된 격리판을 배치한다. 흡수제 성분은 서로 얽은 면섬유와 같은 셀룰로오스나 다공성 폴리에틸렌과 같은 비 셀룰로오스 물질이라도 좋다. 이 흡수물질은 전해질을 보유하며, (일반적으로 마이너스극 활성물질과 접촉시킨 상태로) 복수의 층으로 사용할 수가 있다.

또 장벽물질로는 한쪽 전극에서 다른쪽 전극으로 금속이온이 이동하거나 수지상 물질(dendrite)이 성장되는 것을 막기위해 하나나 그 이상의 층을 가진 것이 좋다. 장벽물질로는 셀로판과 같은 적당한 반투과성 물질을 단독으로 사용하거나 메타크릴산으로 그라프트한 폴리에틸렌과 같은 합성품장벽과 조합해서 사용할 수가 있다. 두셀로판층 사이에 메타크릴산으로 그라프트한 폴리에틸렌층을 갖고 있는 적층(積層) 장벽재료를 사용하는 것이 바람직하다.

본 고안의 전지에서는 본질적으로 수산화칼륨 수용액으로 된 알칼리전해질을 사용한다. 이 전해질의 량은 전지내에서 유리전해질로 된 액체면이 생기지 않고 다만 전지의 구성성분을 적시는데 충분한 양으로 한정하는 것이 바람직하다. 이 알칼리 전해질은 적어도 약 3중량% 내지 약 50중량%의 수산화칼륨 농도를 갖는 것이 바람직하다.

이 전지는 아연음극 활성성분의 용해를 저지하기 위해 산화아연과 같은 소량의 첨가제를 함유하여도 좋고, 수산화칼륨의 일부분은 수산화세슘, 루비듐 또는 나트륨 같은 다른 알칼리 금속 수산화물로 치환해도 좋다.

본 고안의 중요한 특징은 감극제 배합물의 격리판에 인접한 면에 은층을 형성하는 것이다. 실질적으로 연속적이며 전해질 투과성으로 된 이 은층은 감극제 배합물 표면을 히드라진이나 포름알데이드 용액과 같은 강한 환원제로 처리함으로써 형성할 수 있다. 적당한 시간내에 감극제 배합물을 환원시켜 은으로 변화시키기에 충분한 강도를 가진 것이라면, 다른 비교적 강한 환원제 예를들어 수소, 금속(아연과 철), 염화주석, 황산철, 아황산, 옥살산, 개미산과 히드록실아민과 같은 것을 사용할 수도 있다. 히드라진 또는 포름알데히드를 사용할 때는 이를 환원제를 메탄올 용액으로 만드는 것이 바람직하며, 감극제 배합물의 표면을 수분동안 일반적으로 약 2분 내지 6분간 처리하면 충분하다.

Ago의 비율이 높아지면 환원제에 의한 처리기간도 길어진다. 이 환원제에 의한 처리는 통상 실온에서 하지만 특히 환원을 촉진시키려면 고온을 사용해도 좋다. 환원제는 수용액으로 해도 좋고 유기용제 용액으로 해도 좋다.

감극제 배합물을 특수 목적용 첨가제를 첨가해서 물리적으로 혼합한 다음 압축해서 펠릿(pellet)으로 만들 수가 있다. 이 펠릿을 환원제 용액에 침지시키거나 용액속에서 굴림으로써 펠릿의 전표면을 은으로 환원시킬 수가 있다. 그러다 이 방법으로는 환원처리시에 압축된 감극제 펠릿이 부서지거나 어떤 경우에는 펠릿환원이 균일하게 되지 않기 때문에 좋은 방법이라고는 할 수 없다. 물리적 혼합외에, (1) 은분을 산화하고 (2) 산화은(II) 활성물질의 일부를 환원하든가, 또는 (3) Ago를 아연이나 카드뮴과 같은 환원성금속과 혼합해서 환원시키는 방법으로도 감극제 배합물을 조제할 수가 있다.

바람직한 감극제 배합물의 제조방법은, (1) 산화은 (II)과 산화은(I)으로된 감극제 배합물을 준비하고, (2) 약 40,000 내지 60,000psi 범위의 압력을 사용하여 그 배합물을 프레스내에서 압축하여 펠릿을 만들고, (3) 이 펠릿을 정극용기에 넣어, (4) 약 50,000 내지 70,000psi 범위의 압력을 사용하여 압축함으로써 용기속에 펠릿을 접합하고, (5) 이 접합된 펠릿-정극 용기 조립체를 환원제용액으로 처리하는 단계로 구성된다. 이 방법에 의해서는 감극제 배합물 펠릿의 밑부분과 옆부분은 환원되지 않은 상태로 남어 있지만, 환원제에 의한 처리는 접합과정전에 해도 된다.

감극제 배합물 상단 주위에 슬리이브(sleeve)를 배치하는 것이 바람직하며, 이것은 정극 용기에 펠릿을 접합시키기 전에 해도 좋다. 이 슬리이브는, 접합처리를 하는동안과 부극용기끝에 형성되어 있는 주조물 위로 정극 용기의 상단을 오그려서 전지를 밀봉할 때에, 감극제 펠릿을 보호하는 지지면으로 작용한다.

본 고안의 주된 목적의 하나는 감극제의 단위중량이나 단위용량당 에너지 밀도를 증가시키는 것이다. 산화은(II) 감극제 물질만을 사용하면 에너지 밀도는 최대가 되겠지만 얻어진 전지는 방전시에 2단 전압 수준을 갖게 되고, 또 이 산화은(II)은 수산화칼륨 전해질중에서 대단히 불안정하다.

이 감극제 배합물이 약 70중량%의 산화은(II)을 함유하여도, 단일 전압수준과 안정된 감극제를 가진 고방전율 알칼리 전지가 된다는 것을 알았다. 이 고방전율 알칼리 일차전지를 대량 생산하는 경우에는, 전지의 단일전압수준, 고온일 때 만족할 만한 안정성과, 전기 화학용량의 향상을 보장하기위해 일반적으로 적어도 50중량%의 산화은(II)을 함유하는 감극제 배합물을 사용하는 것이 바람직하다.

방전율이 높은 본 고안의 알칼리 일차전지는 버튼전지 구조에 특히 적합하며, 산화은(II)/산화은(I) 감극제 배합물을 평가하는데 버튼전지를 사용하였으므로 제1도에 버튼전지 구조(10)를 표시하였다.

이 버튼전지는 현재 전자시계의 동력원으로 사용되고 있는 형이며, 이 버튼전지에 은층으로 피복된 산화은(II)/산화은(I) 감극제 배합물을 가진 방전율이 높은 알칼리 일차전지를 사용하면 특히 효과적이다.

부극용기(11)는 통상 "더블 톱"(double top)이라 불리우는 것으로 구성된다. 2개의 캔(can)을 물리적 및 전기적으로 접촉시켜서 배치한다.

외측캔(13) 내에 내측캔(12)을 넣어 꼭끼이도록 맞춘다. 영구적으로 전기적 접촉을 유지하도록, (14)로 표시한 바와같이 두 캔을 점용접하는 것이 일반적으로 바람직하다.

이들 캔은 양호한 내식성을 가진 니켈도금을 한 강철로 만들어도 좋고 다른 물질을 사용할 수도 있고 캔 표면에 특수산 코우팅을 해도 좋다. "더블톱" 부극 용기는 누설 방지성이 우수한 것이 바람직하지만 싱글톱(SINGLE TOP) 용기를 사용할 수도 있다. 부극용기(11) 끝에 나일론이나 폴리에틸렌으로 된 칼라(collar)나 덧댐(15)을 주조 형성하여 이 부극 용기를 감극제 정극용기(16)로부터 전기적으로 절연시킨다. 마이너스극 즉 부극(17)은 미세하게 세분된 아연입자, 소량의 겔화제 예를들어 가아르 검(guar gum) 또는 카르복시메틸 셀룰로오스(예를들면 0.2중량%) 및 수산화칼륨 전해질 수용액의 일부로 구성된, 겔상 또 반는 겔상의 아연 활성물질이다.

격리판은 흡수제성분(18)과 장벽물질(19)로 구성된다. 이 흡수제 성분으로는 면섬유로 된 매트(mat)를 사용하는 것이 좋고, 이 흡수제 성분은 또한 알칼리전해질의 일부도 함유하고 있다. 이 반투과성 장벽물질은 셀로판층(21) 사이에 끼인 메타크릴산으로 그라프트한 폴리에틸렌층(20)으로 구성된다.

흡수제 성분(18)은 아연활성물질과 접촉시켜서 배치하고, 장벽물질은 감극제 배합물(23)의 표면의 은층(22)과 접촉시킨다.

감극제 배합물 즉 정극(23)은 산화은(II)(AgO)과 산화은(I)(Ag₂O)의 혼합물 및 특수한 효과를 얻기 위한 첨가제로 구성된다. 감극제 배합물은 일반적으로 결합제 또는 윤활제로서 폴리테트라 플루오로에틸렌을 함유한다.

이 배합물은 산화은(II)의 안정성을 확실한 것으로 하기 위해 수산화금과 같은 소량의 기체발생 억제제를 함유해도 좋다.

다음은 바람직한 감극제 배합물 조성물의 일예이다.

정극용기(16) 중에 감극제 배합물을 접합한 다음 이것을 약 5분동안 히드라진의 3중량% 메탄올 용액에 침지시킴으로써 그 자리에서 감극제 배합물위에 은층(22)을 형성한다. 이렇게해서 형성된 은층은 실질적으로 연속해 있으며 전해질 투과성이다. 이 슬리이브(24)를 감극제 배합물의 상단 주위에 배치하는데 이것은 버튼전지 구조물에 절대 필요한 구성성분은 아니다. 필요하다면 용기(16) 내에 감극제 배합물(23)을 접합하기전에 환원처리를 함으로써 감극제 배합물 전표면을 환원시킬 수도 있다.

방전율이 높은 본 고안의 알칼리 일차전지는 특히 발광다이오드(LED) 표지판을 가진 전자시계의 동력원으로서 설계 및 구성되어 있다. 이들 시계는 펄스형태의 고방전율 방전을 할 수 있는 전지를 필요로 한다. 상당한 펄스수로 표시판을 밝히기 위해서는 알칼리 일차전지가 전지 단면적의 1평방㎝당 평균 0.2암페어 이상의 플래시전류(flash currnt)를 줄 수 있는 것이 아니면 안된다. 또 고방전율을 부여하는데 필요한 수산화칼륨 전해질은, 산화은(II)의 기체발생 경향을 강하게 하므로, 알칼리 전해질 존재하에서 이 전지계(系)의 안정성이 보다 높이 되게 하였다.

어떤경우에는 전지로 동력원으로서 사용하기 전에 수초간 전지를 단략함으로써 사전에 조건을 정비할 필요가 있는 경우도 있다. 이렇게 미리 조건을 정비하면 전지의 플래시 전류가 증가되고, 플래시 전류성능이 보다 균일하게 된다.

[실시예 1]

제1도에 표시한 구조를 가진 알칼리 일차버튼전지[정극용기 직경 0.450인치(1.14㎝), 높이 약 0.150 내지 약 0.162인치(0.38-0.41)의 RW 44 사이즈]를 시험하여 고방전율전지의 감극제 배합물표면의 은층효과를 측정하였다(35% KOH+1% ZnO 전해질 수용액).

감극제 배합물은 산화은(II)과 산화은(I)의 혼합물 이외에 1.5중량%의 폴리테트라플루오로에틸렌과 0.15중량%의 수산화금을 함유했다.

정극용기내에 감극제 배합물을 접합하여 이것을 히드라진 3중량%의 에탄올 용액에 3분동안 침지하여 실질적으로 연속한 은층을 형성하였다. 부극은 아밀감화한 아연입자(7% 수은) 99.8중량%와 가아르검 겔화제 0.2%로 된 아연배합물이었다. 폐회로전압(CCV)은 167옴의 부하로 측정하였다.

전기적 성질 및 안정성은 30개의 전지의 평균을 취하였다. 플래시전류는 전지를 표준전류계(내부저항 약 0.015옴)와 전기적으로 접속하여 0.5초의 전류를 측정함으로써 구하였다.

기록된 결과는 다음과 같다.

상기로부터 감극제 배합물위에 은층을 가진 전지의 성능과 성질이 우수하다는 것을 명백히 알 수 있다.

[실시예 2]

제1도에 표시한 구조로 된 알칼리 일차버튼전지(RW 44 사이즈)를 제조하여 감극제 배합물상에의 은층형성을 위해 히드라진에 의한 환원처리를 한 경우와 하지 않은 경우에 AgO와 Ag₂O의 상호 배합비의 변화의 효과를 측정하였다. 히드라진에 의한 처리는 접합된 펠릿을 교반하에서 히드라진 1중량%의 메탄올 용액에 3분간 침지시켜서 하였다. 각 전지에서 감극제배합물 주위의 슬리이브에 은도금을 하였다. 전해질은 40% KOH+1% ZnO 수용액이었다.

다음 결과가 기록되었다.

전기적 성질은 30개의 전지의 평균을 기록하였다. 감극제 배합물상에 은층을 가진 전지의 성능과 성질이 우수하다는 것이 명백하다.

[실시예 3]

알칼리 일차버튼전지(RW 44 사이즈)를 2종의 다른 강한 환원제로 처리하여 감극제배합물상에 은층을 형성시키고 전압 및 전지 안정성을 측정하였다. 감극제 배합물은 50중량%의 AgO 혼합물, 49중량%의 Ag₂O 및 1중량%의 폴리테트라플루오르에틸렌으로 구성된 것이었다.

AgO 혼합물의 조성은 다음과 같았다.

이들 감극제 배합물을 모두 30% KOH/메탄올의 90/10 용액에 일분간 침지하고, 헹군다음 건조시키고 강환원제 처리를 하였다. 모든 전지에서 감극제 배합물주위에 은도금한 슬이이브를 설치하였다. 제품 A는 실온에서 3분 동안, 히드라진 1중량%의 메탄올 용액중에 처리하였다. 제품 B는 3% KOH 수용액 약 100㎖에 포름알데히드 37중량%에 메탄올 2㎖을 첨가한 용액으로 처리하였다. 접합된 배합물이 들어있는 용액을 50℃로 가열하여, 15분동안 이처리를 하였다. 제품 A와 B는 각각 40개의 전지로 구성되고, 각 전지는 아연겔 부극(아밀감화한 아연입자 99.8중량%+가아르검 0.2중량%) 및 40% KOH+1% ZnO 전해질 수용액을 가지고 있었다.

다음과 같은 결과가 기록되었다.

상기 결과로부터 AgO를 환원해서 Ag로 만들 수 있는 것이면 어떤 강환원제를 사용하여도 감극제 배합물 표면에 은층을 형성할 수 있다는 것을 알 수가 있다.

[실시예 4]

제1도에 예시한 전지와 같은 구조를 가진 알칼리 일차전지(RW 44 사이즈)를 시험하여 감극제 배합물 중의 산화은(II)(AgO)의 비율을 바꿈으로써 얻어지는 효과를 측정하였다. 모든 전지는 산화아연 1중량%를 함유하는 40% 수산화칼륨 수용액을 갖도록 하였다.

은 산화물 이외에, 감극제 배합물은 약 1.5중량%의 폴리테트라 플루오로에틸렌을 함유하였다.

제품 A-D의 전지실 실온에서 6분 동안 히드라진 1중량%의 메탄올 용액속에서 처리하고, 제품 E-I의 전지는 3분 동안 히드라진 용액중에서 처리하였다.

전기적 성질은 12 내지 40개의 전지의 평균으로 표시하고, CCV는 제품 A-D에서는 30옴, 제품 E-I에서는 167옴의 부하로 측저하고, 전기적 데이터는 제품 A-D에서는 폐쇄 후 1일에, 제품 E-I에서는 2주 후에 기록하였다.

전지팽창 데이터는 4 내지 6개의 전지의 평균이다.

다음과 같은 결과가 기록되었다.

상기 결과는 감극제 배합물이 약 50%의 AgO를 함유하기까지는 개회로 전압과 기체발생에 대한 안정성(전지팽창)이 괜찮다는 것과, 적어도 약 80%의 AgO를 함유하는 감극제 배합물을 가진 전지는 너무 높은 개회로전압과 큰 전지팽창을 가지는 것을 보여주고 있다.

Claims (1)

1. 부극, 산화은(II)/산화은(I) 감극제 배합물(23), 부극과 감극제 배합물사이의 격리판 및 수성 수산화칼륨 전해질로 구성되며, 감극제배합물(23)은 약 70중량% 까지의 산화은(II)을 함유하며, 격리관에 가까운 감극제 배합물(23)의 표면에는 실질적으로 연속한 전해질 투과성의 은층(22)이 형성되므로써 수산화칼륨 전해질중에서 감극제 배합물의 안정성, 약 1.75볼트의 최대 개회로전압 및 방전시에 단일 전압수준을 가지게 되며, 전지 단면적 평방센티미터당 평균 0.2암페어 이상의 플래시 전류를 발생시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 고방전율 알칼리 일차전지.