TW393795B - Battery separator - Google Patents

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Peter R Harris
Douglas J Woodnorth
Barbara Brys
James Cervera
Terry L Hamilton
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經濟部中央梯準局貞工消費合作社印^ A7 ___ _ B7 五、發明説明（1 ) 本發明係關於電池。 電池例如鹼性電池常用做能源、。通常鹼性電池具有一 陰極，'一陽極、’一隔紙及電解液，陰極典型係由二氧化猛 ，碳粒子及黏結劑製成？陽極係由凝膠包括鋅粒子製成。 隔紙通常設置於陽極與陰極間' 。電解液分散遍布整個電池 可為氩氧化物溶液、。 本發明係關於電池如鹼性電池其具有不含膜材料層之 隔紙。、此等電池具有良好性能特性〗例如電池於高放電速 率具有高能輸出'’例如放電速率至少等於電池於丨小時放 電之容量（以安培-小時單位表示電池具有多種產業標 準尺寸如 AA，AAA，A A A A，C 或 D、。 「膜材」具有平均孔徑至多約0.5微米，而「非膜材 」具有平均孔徑至少約5微米。 一方面，.本發明係關於包括第一及第二非織且非膜材 料之電池隔紙。第一材料不含任何填料，第二材料係設置 於第一材料之一表面。電池隔紙不含膜材料。 另一方面本發明係關於一種電化學電池其具有一長軸 及至少一垂直長軸之短麵。電化學電池包括一陽極，一陰 極，'及-隔紙設置於陽極與陰極間。隔紙包括第一及第: 非織且非膜材料。，第二材料係設置沿第一材料之一面。至 少約60%第-材料之纖維縱向係於平行電化學電池長麵方 向之10度範圍内、。 非織材料之纖維縱向表示非織材料纖維概略“之輛 。但須注意個別非織材料纖維可於任何方向定向。 ' (請先閲讀背面之注意事項再壤寫本頁) -裝. ,ιτ 線 » 1^1 —.^1 · 本紙張尺度it财國國家橾準（CNS ) A4規格（21〇 x!77Kj· 4 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 第一及第二材料可吸收類似量之電解液。例如第—材 料可吸收第二材料吸收之電解液數量之约1·1至約0.9倍量 〇 陰極包括二氧化猛及非合成且未經脹大之石墨粒子其 具有藉Sympatec HELIOS分析儀測量之平均粒徑小於約2〇 微米。，對特定石墨粒子樣本而言，，平均粒徑為有半量樣本 容積具有較小粒徑之該粒徑、。 「非合成石墨粒子」表不該等石墨粒子係藉不含產業 或實驗室石墨化方法製備、。 「未經脹大之石墨粒子」表示未接受產業或實驗室脹 大製程之石墨粒子，。 電池比較電解液數量可含相對小量二氧化錳及/或鋅 粒子。、例如二氧化錳電解液之重量比為約2.2至約2.9,，鋅 粒子對電解液之重量比為約0.9至約1.25 1此係基於分散 遍布電池之電解液數量計算、。 陰極具有孔隙度約21 %至約28%。，陰極孔隙度係對應 於未由固體材料例如二氧化錳，，碳粒子及黏結劑佔據之陰 極量。、 陽極具有孔隙度約2克鋅至約2.45克鋅/立方厘采陽極 容積，> 其係指由液體或固體材料佔據之容積、。 電池可為AA或AAA電池其當根據cc光學測試？ 1瓦連 續測試，、半瓦連續測試、，脈衝測試 '半瓦rm測試及/或四 分之一瓦rm測試時驗證具有良好效果。此等測試容後詳 述 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公着） i i m Γ· .^1 ^1« 11 I - I - - -i - I i^i 1^1 n (1 I l^i -* (請先閲讀背面之注意事項*棟寫本頁) A7 B7 經濟部中央梂準局貝工消费合作杜印製 五、發明説明（3 ) 本發明之其它特點及優點由後文較佳具體例之說明及 申請專利範圍將顯然易明、。 圖式之簡單說明 第1圖為電池之刮面圖； 第2圖為隔紙之剖面囷；及 第3圖為非織材料之平面圖。 詳細說明、 較佳電池為鹼性電池，.其具有不含一層膜材料之隔紙 。第1圖顯示此種電池10其具有陰極12t，陽極14,，隔紙16 ’外壁18及接觸陰極12外徑及絕緣層26〗電池10進一步包 含陽極收集器20,其通過密封件22而進入陽極14内部。陽極 收集器20上端係連結至負端蓋24，，負端蓋係做為電池10之 負外側端子？層26係由非導電材料如可熱收縮塑膠製成。 j 此外’、電解液分散遍布陰極12，，陽極14及隔紙16,。 如第2圖所示’，隔紙16包括一層非膜材料1以及一層非 膜材料16b其係設置沿層i6a之表面〇層i6a及16b可為單片 材料其反摺或反套於該層材料周圍。另外層l6a&16b可由 分開之材料片製成,任一具體例中，層l6a可由層l6b之相 同或不同材料製成。某些具體例中：層l6a可吸收如同層l6b 類似量之電解質。此等具體例中，層16&之吸收電解液之 量為層16b吸收量之約Μ至約〇9倍：典型層163可吸收層 16b吸收之電解液量之約丨〇5至約〇 95倍。 適用於形成層16a及16b之材料包括任一種習用於隔紙 之非膜材料t通常此等材料不含填料如無機粒子 ----------^------tr------0 ——1 (請先閲讀背*-之注意事項^^寫本頁} 本紙張Μ逋用中國國家揉準（CNS )八4胁（2ι〇χ297公產） 6 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 ------- " I -…" ' ' - 五、發明説明（4 ) 0 干具體例中，、層16a及/或層16b可由織造材料製成 。此等材料例如可由纖維素，，聚乙烯醇PVA，，聚醯胺類，，
聚鑛類及其混合物製成P (若干具體例中，層16a及/或層16b可由非織材料製成;) 。非織材料之例包括織維素PVA，，聚醢胺類，，聚鑛類及其 混合物。、例如層16a及16b可為由PVA纖維，，PVA黏結劑及 纖維素纖維如天梭纖維（Tencel)(Courtaulds),，萊梭纖維 (Lyocel)(Courtaulds)或嫘縈纖維之母質製成。，織維素纖維 於6毫米長度時為約1.5丹尼，及PVA織維長6毫米時為約0.5 丹尼 Γ若干具體例中，、層16a及層16b各自為由約20重量％至 約40重量％嫘縈纖維’約55重量％至約65重量％PVA纖維 及約5重量％至約15重量％?乂八黏結劑製成的非織層「一具 體例中、，層16a及層16b各自為约57重量％PVA纖維，約30 重量％纖維素纖维及約13重量％PVA黏結劑製成之非織層） 〇 (¾隔紙16太薄則陰極12與陽極14間可能短路。但若 隔紙16太厚 '，則由於縮小電池1〇之可由陰極12，陽極14及 電解液利用的容積、，因而降低電池1〇之能量容量）。备此乾 燥時層16a及層16b各自至少厚約4密耳)义更佳厚約4密耳至 約6密耳及最佳厚約5.4密耳，。當潮濕時，層-及層⑽各
自較佳至少厚約8密耳'，更佳厚約8密耳至約12密耳及最佳 約10密耳P (隔紙16之基重不可太低原因為基重太低可能導致陰 本紙張尺度適用中國囷家榇準（CNS ) Λ4規格(210X297公p (請先閲讀背面之注意事項谢填寫本頁) -裝. 線 .I - - A7 B7 經濟部中央標準局貝工消费合作社印聚 五、發明説明（5 ) 極12與陽極14間短路，但若隔紙16之基重過高，則電池1〇 之放電容量可能下降。，如此層16a及i6b各自較佳由基重至 少約20克/平方米，更佳約4〇克/平方米至約6〇克/平方米及 最佳約54克/平方米之材料製成 隔紙16可使用任一種習知方法置於電池1〇内部。較佳 隔紙16係使用交叉放置技術置於電池1〇内部。此種方法中 ，陰極12係成形於電池〗〇内部，成形陽極14前，層16b係 置於層16a表面上，因此層16b之纖維長度方向約略垂直層 16a之纖維長度方向。然後層16a及層16b被壓縮至電池1〇 内’、使層16a之部分表面係設置沿陰極12之内周邊，。 非織材料中，，個別纖維通常係於任何方向定向。但如 第3圖所示，，於製造期間，若干非織材料可能出現沿一軸 之概略定向，、此處稱做纖維長度方向？當層16&及161)係由 非織材料製成且使用交叉放置技術時，較佳至少約60%層 16a及層16b具有其纖維長度方向係於平行電池之最長軸 約1〇度角範圍内，'更佳至少約85%層16a及層16b係於平行 電池10之最長軸之約10度角範圍内？及最佳約9〇%層16a 及層16b具有其纖維長度方向係於平行電池1〇最長轴之約 10度角範圍内、。、 陰極12可由電池陰極使用之任一種標準材料製成。典 型陰極12係由二氧化錳，‘碳粒子及選擇性黏結劑之混合物 製成。 陰極12包括其它添加劑' 此等添加劑實例揭示於美國 專利第5,342,712號併述於此以供參考若干具體例中， 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) A4規格（210Χ297&^ΓΓ
經濟部中央標準局貝工消费合作社印装 A7 B7 五、發明説明（6) 陰極12較佳包括約0_2重量％至約2重量％二氧化鈦，更佳 約0.8重量％二氧化鈦/。 若干具體例中 '，.陰極12可為單一材料丸粒，。另外陰極 12可為由多個丸粒彼此堆疊製成。任一例中、，陰極丸粒之 製法係經由首先混合二氧化錳，、碳粒子及選擇性黏結劑。 對於使用多於一個丸粒之具體例，，混合物可經壓縮形成丸 粒。、丸粒可使用標準方法嵌合於電池10内部.。例如一種方 法中，一中心桿置於電池1〇之中央穴内，、然後衝頭用於加 壓最頂端丸粒。、使用此種方法時，.壁18内部可有一或多個 直立脊其環繞壁18之圓周隔開。.此等脊可輔助維持陰極12 於電池10内部定位。 v 於陰極12係由單一丸粒製成之具體例中^，粉末可直接 置於電池10内部、。夾持環可設定定位、’及擠壓桿可通過環 ，密化粉末並形成陰極12 若干具體例中4，一層導電材料可設置於壁18與陰極12 之外圓周間 '此層設置於沿壁18内面，沿陰極12之外圓周 或二者。、典型導電層係由含碳材料製成此種材料包括 LBlOOO(Timcal)，、伊可克（Eccocoat)257(W.R. Grace&Co.) ，伊著戴（Electrodag) 109(Acheson Industries, Inc.)，，伊籌 戴112(Acheson)及EB005(Acheson)。電解液之施用方法揭 示於加拿大專利案第1,263,697號？併述於此以供參考。 此種層包括導電材料特別EB005可降低於電池10内部 形成陰極12時使用的壓力。如此陰極12之孔隙度可變成相 當高而不會造成於電池1〇内部形成陰極12時丸粒被軋碎或 本紙張尺度適用中國國家榇準（CNS ) A4规格（210 X 297公釐） -、- (請先閱讀背面之注ί項一^填寫本頁) .裝. 訂 經濟部中夬梂準局員工消費合作社印裝 A7 ___________B7 五、發明説明（7 ) 裂開。、但若陰極12之孔隙度過低，則分散於陰極12内部之 電解液之量可能不足’、而降低電池1〇之效率。如此若干具 體例中，、陰極12較佳具有孔隙度由約2i〇/0至約28% ,，更佳 約25%至約27%及最佳約26。/〇。 v 任一種習知用於電池陰極之二氧化錳形式皆可用於陰 極12? —^氧化短之供應商包括Kerr McGee，Co.，Broken Hill Proprietary » Chem Metals, Co. » Tosoh » Delta Manganese ，Mitsui Chemicals及 JMC。' 某些具體例中？陰極12可含有約8·9克二氧化錳至約 9.8克二氧化猛？此等具髏例中，陰極12較佳含有約9·3克 至約9.75克二氧化錳' 更佳约9.4克至約9.65克二氧化錳， 及最佳約9.45克至約9.6克二氧化猛。 其它具體例中’陰極12較佳含有約4克至約4.3克二氧 化猛，更佳約4·05克至約4.25克二氧化錳及最佳約4.1克至 約4.2克二氧化錳。 _於陰極12包括碳粒子之具艘例中，碳粒子之平均粒徑 僅受陰極12之尺寸所限。此外，碳粒子可為非合成或合成 及經脹大或未經脹大。若干具禮例中，碳粒子可由非合成 且未經脹大之石墨粒子製成，其較佳具有平均粒徑使用
Sympatec HELIOS分析儀測量小於約20微米，更佳約2微 米至約12微米及最佳约5微米至約9¼米。非合成且未經脹 大之石墨粒子例如可得自Brazilian Nacional de Grafite， 位於意帕西卡，MG巴西。 陰極12内部之碳粒子含量需夠高俾改良陰極12之導電 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公釐） -1〇 _ ----„------批衣------1------.ii—Γ (請先閲讀背面之注意事項士填寫本頁)
係數，同時對電池10之能量容量之影響減至最低、。較佳陰 極12含有約4重量％至約10重量％碳粒子，，更佳約5重量％ 至約9重量％碳粒子及最佳約6重量％至約8重量％碳粒子，。 此等重量百分比係對應於電解液未分散於陰極12之百分比I 某些具體例中*陰極12進一步包括黏結劑。此種黏結 劑包括聚乙烯粉末：聚丙烯醯胺類，，卜特蘭朦合劑及氟化 碳樹脂如PVDF及PTFE。,若干具體例中，陰極12包括以商 〇口名可西林（coathylene)HA-1861(Hoescht)出售之黏結劑。 當陰極12包括黏結劑時，黏結劑較佳占陰極12至多約 1重量％ ’、更佳占陰極12约〇·1重量％至約〇 5重量％丨及最 佳占陰極12約0.3重量％ :此等重量百分比係對應於陰極12 不含電解液時之百分比4。 .陽極14可由任一種用於電池陽極之標準鋅材料製成 經常陽極14係由鋅凝膠製成其包括鋅金屬粒子，膠凝劑及 小量添加劑如產氣抑制劑：此外部份電解液係分散於陽極 14 ° 若陽極14之孔隙度過高，，則電池1〇内部鋅含量下降， 因而降低電池1〇之能量容量.。但若陽極14之孔隙度過低‘.， 則電解液分散於陽極14内部之量不足因此若干具體例中· ，陽極14較佳含有每立方厘米陽極容積約2克至約2 45克 鋅粒子：更佳約每立方厘米陽極容積約2」克至約2 35克 鋅粒子及最佳每立方厘米陽極容積約2 15克至约2 3克鋅 粒子。.
----------^! (請先閲讀背面之注意事項#'填寫本頁) 訂 -線 經濟部中央揉準局肩工消费合作社印裝
本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS )八4規格（210X297公釐） 經濟部中夬襟準局貝工消費合作杜印3!1 A7 ___________B7__ 五、發明説明（9 ) 若干具體例中、，陽極14較佳含有约3.7克至約4.25克 鋅粒子，更佳約3.8至約4.15克鋅粒子及最佳約3.9克至約 4.05克鋅粒子'户 其它具體例中，陽極14較佳含有約1.5克至約1.9克鋅 粒子，更佳約1.55至約1.85克鋅粒子及最佳約1.65克至約 1.75克鋅粒子。 若干具體例中，陽極14較佳包含約64重量％至約76重 量％鋅粒子，更佳約66重量％至約74重量％鋅粒子，及最 佳約68重量％至約72重量％鋅粒子。此等重量百分比對應 於電解液分散於陽極14時之百分比，。 可用於陽極14之膠凝劑包括聚丙烯酸類，接枝澱粉材 料，、聚丙烯酸酯類，、聚丙烯酸鹽類，羧甲基纖維素或其組 合。聚丙酸之例有卡玻波（Carbopol)940(B.F· Goodrich)及 波立吉（Polygel)4P(3V) ’及接枝澱粉材料之例為瓦特臘 (Waterlock)A221(穀物加工公司，愛荷華州，慕斯卡丁）。 聚丙烯酸鹽之例為CL15(聯合膝想公司）β若干具體例中·， 陽極14較佳包括約0.2至約1重量％總膠凝劑.，更佳約〇 4重 量％至約0.7重量％總膠凝劑及最佳約0.5重量％至約〇 6重 量％總膠凝劑。此等重量百分比對應於電解液分散於陽極 14時之百分比，。 產氣抑制劑可為無機材料如鉍，，錫，，鉛及銦.^另外產 氣抑制劑可為有機化合物如鱗酸酯類，離子性界面活性劑 或非離子性界面活性劑、》離子性界面活性劑之例揭示於例 如美國專利4,777,100併述於此以供參考ρ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 12 -----------^------IT-------.^I ·ί (請先閲讀背面之注意事項41填寫本頁) A7 ' B7 五、發明説明（1(>) 分散遍布電池10之電解液可為任一種習用於電池之電 解液β典型電解液為氫氧化物水溶液〃氩氧化物水溶液包 括例如氫氧化斜溶液及氫氧化納溶液：若干具髏例中電 解液為含約33至約38重量％氫氧化鉀之氫氧化鉀水溶液。 某些具體例中，，電池10較佳包含約34至約39克電解 液’‘更佳約3.45至約3·65克電解液及最佳約3 5至約3 6克 電解液,。 其匕具艘例中、’電池10較佳包括約1.6至約9克電解 液，更佳約1·65至約1.85克電解液及最佳約i 7至約！ 8克 電解液、。 二氧化錳對電解液之重量比為約22至約29 :鋅粒子 對電解液之重量比為約〇·9至約h25。若干具體例中，二 氧化錳對電解液之重量比為約2 5至約29，鋅粒子對電解 液之重量比為約1.1至約L25。，其它具體例中，二氧化錳 對電解液之重量比為約2.5至約2‘65 :鋅粒子對電解液之 重量比為約0.9至約1.2 ? 經濟部令央揉準局貞工消费合作社褽
電池可為AA或AAA電池；其根據(^光學測試：丨瓦連 續測試，，半瓦連續測試脈衝測試，半瓦rm測試及/或四 分之一瓦πη測試時驗證良好結果？此等測試說明如後。 電池10可為根據I瓦連續測試（容後詳述）具有絕佳性 能之ΑΑ電池 '例如當根據丨瓦連續測試放電至〗伏時，ΑΑ 電池可提供至少約0.6小時.，至少約〇 65小時，至少約ο.? 小時或至少約0_75小時 '當根據}瓦連續測試放電至〇 9伏 時，AA電池可k供至少約0.95小時，至少約1小時，，至少
本紙張尺度適用 twimm ( cns ) A4^m (210x297^) 五、發明説明（11 A7 B7 經濟部中央梯準局員工消費合作杜印製 約1 ·05小時或至少約1.1小時。 電池10可為根據脈衝測試（容後詳述）具有絕佳性能 ΑΑ電池。，例如當根據脈衝測試放電至丨伏時，ΑΑ電池可 提供至少約1.6小時：至少約175小時至少約2小時或至 少約2.15小時 '當根據脈衝測試放電至〇·9伏時，αα電池 可提供至少約2.75小時，至少約3小時：至少約3 25小時 或至少約3.3小時 電池10可為根據半瓦rm測試（容後詳述）具有絕佳性能 之AA電池。.例如當根據半瓦rm測試放電至1伏時：八八電 池可提供圭少約1.5小時，，至少約2小時，至少約2 5小時 或至少約2 · 6 5小時。當根據半瓦r m測試放電至〇 8伏時，A a 電池可提供至少約2.9小時，，至少約3小時，至少約3 25小 時或至少約3.4小時.。 電池10可為根據半瓦rm測試（容後詳述）具有絕佳性能 之AA電池。，例如當根據半瓦rm測試放電至丨.〗伏時，， 電池可提供至少約1.5小時.，至少約2小時，至少約25小 時或至少約2·65小時 '當根據半瓦rm測試放電至〇 8伏畸 ，AA電池可提供至少約2.9小時，至少約3小時至少約3 25 小時或至少約3.4小時。 電池10可為根據半瓦連續測試（容後詳述）具有絕佳性 能之AAA電池 '例如當根據半瓦連續測試放電至1伏時， AAA電池可提供至少約0.65小時：至少約〇 7小時，至少 約0.75小時或至少約〇.8小時。.當根據半瓦連續測試放電 至0.9伏時：AAA電池可提供至少約〇9小時，至少約〇95 之 裝 訂 本紙張尺度適用中國國家揉隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 14
五、發明説明（l2 小時 '至少約1小時或至少約L05小時。 ΑΑΑΓΓ可為根據脈衝測試（容後詳述）具有絕佳性能之 例如當根據脈衝測試放電至ι伏時AM電池 二人約0.35小時，至少約〇 4小時、，至少约〇 45小時 "^ Μ·5小時？當根據脈衝測試放電至G.9伏時.，ΑΑΑ 電池可提供至》約〇·6小時，至少㈣7小時：至少約〇力 小時或至少約0.8小時。 電池10可為根據半瓦阳職（容後詳述）具有絕佳性能 之AAA電池.例如當根據半瓦[酬試放電至1丨伏時，am 電池可提供至少約〇·4小時：至少_45小時至少約〇5 】時或至夕約0.55小時？當根據半瓦加測試放電至〇 9伏 時，-AAA電池可提供至少約0.9小時，.至少約0.95小時.， 至少約1小時或至少約1 〇5小時。 電池10可為根據四分之一瓦rm測試（容後詳述）具有絕 佳性能之AAA電池。.例如當根據四分之一瓦加測試放電 至1 _ 1伏時，.AAA電池可提供至少約2小時，至少約2.1小 時至少約2_2小時或至少約2.3小時。當根據四分之一瓦rm 測試放電至0.9伏時·’ AAA電池可提供至少約3.1小時.，至 少約3.25小時，.至少約3.4小時或至少約3.5小時.。
實例I 以下列成分製備AA電池；•陰極包括約9.487克二氧化 錳（Kerr-McGee, Co.)，，約0.806克非合成未經脹大的石墨 具有平均粒徑約7微米（Brazilian Nacional de Grafite)及約 0.3重量％可西林11八-1681».陽極包括約3.976克鋅粒子·， 本紙張尺度逋用中國國家標隼（CNS > Α4規格（210Χ297公釐） (請先聞讀背面之注意事項一^填寫本頁) 裝. -線 經濟部中央揉隼局員工消費合作社印策 15 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 __________B7 _五、發明説明（13 ) 約50 ppm相對鋅之界面活性劑（RM51〇, Rh〇ne p〇ulence)及 約0.5重量％總膠凝劑（卡玻波94〇及入221)。陰極之孔隙度 為約26%，陽極之孔隙度為約2 173克鋅/立方厘米陽極。 隔紙為兩層構造，各層係由非織材料製成，該非織材料包 括約57重量％PVA(於6毫米為約〇.5丹尼），約3〇重量％嫘縈 織維（於6毫米為約1.5丹尼）及約13重量％1>乂八黏結劑。各 層厚度乾燥時為約5.4密耳及潮濕時為約1〇密耳。各層基 重為約54克/平方米隔紙不含黏結劑：各層大致不含填 料。、電池也包括約3.598克氫氧化鉀（約35.5重量％氫氧化 钟）水;谷液e、EB005(Acheson)薄塗層係設置於電池外壁與 陰極外周邊間 AA電池儲存於約20.lt：至约22.lt溫度歷5曰。八八電 池係根據如下程序儲存/ 各電池以目測檢查是否有滲漏或材料損害並加標示而 使整個測試計畫皆維持可識別電池，。電池方向為其旁侧於 盛裝托盤因此電池彼此未做實體接觸。盛裝托盤製作成可 耐熱及耐受電解質。托盤於周圍條件下儲存1日，，隨後置 於經預熱腔室内。托盤放置成腔室壁與托盤上方下方或晚 鄰各托盤間之間隔至少約5厘米（2吋）。下表1所示24小時 測試順序重複14曰、。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐）
In I- - _ ： !^-- (請先W·讀背¢-之注f項一^寫本页) 訂 -線 B7 网1 " _丨· 1 — 五、發明説明（14 ) 表1 週期編號 時間（小時） 溫度（±2°C) 1 Ο 由28至25 2 4.5 由25至34 3 2,0 由34至43 4 1.0 由43至48 5 1.0 由48至55 6 1.0 由55至48 7 1.0 由48至43 8 3.0 由43至32 9 4.5/24.0(1 曰） 由32至28 托盤由腔室中移出，.目測檢查電池是否滲漏或有材料 損害.。 接著對各個AA電池進行下列測試。各測試係於約20.1 °C至約22.1°C溫度進行。 AA電池係於每分鐘1 〇秒之恆定電流條件下由約1.6伏 之開路電壓放電經歷每日1小時（「cc光學測試」）？ AA電 池經203脈衝後達1伏：及AA電池經443脈衝後達0.8伏,。 經濟部中央梂準局貝工消费合作社印製 AA電池於1瓦由約1.6伏之開路電壓連續放電（「1瓦 連續測試」）：AA電池於約0.75小時後達1伏，及约1 .〇〇小 時後達0.8伏 AA電池以1瓦（3秒脈衝）及0· 1瓦（7秒脈衝）間交替由約 1.6伏之開路電壓連續放電（「脈衝測試」）·。AA電池於約2.16 小時後達1伏，及約3.72小時後達0.8伏 AA電池於〇.5瓦由約1 _6伏之開路電壓放電經歷每小時 15分鐘（「半瓦rm測試」）。，約1 ·87小時後AA電池達1 · 1伏 17 本紙張又度適用中國國家揉準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 經濟部中央橾準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（15 ) ，及約3.34小時後達0.9伏》 \
實例II 製備AAA電池。、陰極12包括約4.155克二氧化錳（Kerr-McGee，Co.) ’、約0.353克非合成未經脹大之石墨具有平均 粒控約 7微米（Brazilian Nacional de Grafite)及約 0.3 重量 ％ 可西林HA-1681陽極14包括約1.668克鋅粒子及約〇·5重 量％總耀凝劑（卡玻波940及Α221)。，陰極孔隙度為約％% , 陽極孔隙度為約2.266克鋅/立方厘米陽極14。隔紙包括兩 層非織材料。.隔紙為兩層結構，各層係由非織材料製成包 括約57重量％PVA黏結劑（於6毫米為約0.5丹尼）：約3〇重 量％纖維素纖維（於6毫米為約ΐ·5丹尼）及約13重量％pvA黏 、··〇劑。-各層厚度於乾燥時為約5.4毫米及潮漁時為約1 〇毫 米' 各層基重為約54克/平方米：隔紙不含黏結劑，各層 大致不含填料t電池也包括約172克氫氧化鉀（約355重量 %)水溶液' EB005薄塗層設置於電池外壁與陰極外周邊間 〇 AAA電池係如實例1所述儲存。各AAA電池係由約i 6 伏之開路電壓放電：測試係於實例丨所述溫度範圍進行。 AAA電池係於半瓦由約1.6伏之開路電壓連續放電（「 半瓦連續測試」）：AAA電池於約0 76小時後達丨伏及約〇 96 小時後達0.8伏。. 使用脈衝測試AAA電池需時約0.55小時到達1伏， 及約0.84小時到達〇 8伏。 使用半瓦rm測試AAA電池需時約0.57小時到達1伏 18 „^------、tr------0 (請先w~讀背&-之注意事項|寫本^·) 經濟部中央標準局負工消费合作社印装 A7 ___B7__ 五、發明説明（16) ，及約1.08小時到達0.8伏 AAA電池係於0.25瓦由約1.6伏之開路電壓放電歷每 小時15分鐘（「四分之一瓦rm測試」）' AAA電池於約2.4 小時後達到1.1伏及約3·65小時後達到0.9伏.。
實例III ΑΑ電池係以下列成分製備：陰極包括約9.11克二氧 化錳（Delta:Tosoh之40 : 60重量混合物）.，約0.810克非合成 未經脹大之石墨具有平均粒徑約7微米（Brazilian Nacional de Grafite)及約0.8重量％二氧化欽（Kronos)·。陽極包括約 3.89克鋅粒子！約0.88重量％總膠凝劑（3¥及(：1^15)及約50 ppm界面活性劑（RM510，Rhone Poulence)。.陰極孔隙度為 約23%，·陽極孔隙度為約2.173克鋅/立方厘米陽極·。隔紙 包括一層非織材料（PA36 A，PDM)，一層PA36C及一層赛 洛芳（厚度1密耳）。，赛洛芳毗鄰陰極.，及非織PA36A層址 鄰陽極。，電池也含約3.62克氩氧化鉀（約35_5重量％氫氧化 鉀）水溶液。EB005(Acheson)薄塗層係設置於電池外壁與 陰極外周邊間。 AA電池係根據實例1所述儲存於約20.1 °C至約22.leC 溫度歷約5日。隨後對各AA電池進行下述測試·。各測試係 於約20.1°C至約22.1°C之溫度進行。、 AA電池根據cc光學測試放電.。AA電池於180脈衝後 達1伏，、及347脈衝後達0.8伏·。 AA電池係根據1瓦連續測試放電。AA電池於約〇·57 小時後達1伏及約0.80小時達0.8伏-。 本紙張尺度適用中國國家梯準（CNS )八4规格（210X297公釐） 19 — ：---„------^------tr------0 (請先M'讀背心之注意事項^^寫本頁) A7 B7 五、發明説明（17 ) AA電池係根據脈衝測試由開路電壓連續放電.。AA電 池於約1.76小時後達1伏及約3.11小時達0.8伏。. AA電池根據半瓦rm測試放電，。AA電池於約1.66小時 後達1.1伏，及於約3.05小時後達0.9伏.。 其它具體例皆屬於申請專利範圍之範圍内.。 元件標號對照 10…電池 12…陰極 14…陽極 16…隔紙 16a-b…層 18…外壁 20…陽極收集器 22…密封件 24···負端蓋 26…絕緣層 I-I I ·1:1 I - II 訂 線 (請先k讀背.之注意事項寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 20 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公嫠）

Claims (1)

  1. ^121899 393795 含 8: -----------D8 '申請專利範圍 L 種電化學電池，·其具有一長抽及至少一垂直該長轴 之短轴，，該電化學電池包含： 一陽極； 一陰極；.及 —隔紙係設置於陽極與陰極間，其中該隔紙包含： 一第一非織且非膜材料其具有纖維長度方向，至 少約60〇/〇第一材料之纖維長度方向係屬於平行電化學 電池之長軸之約10度角範圍内；及 一第二非織且非膜材料係沿第—材料之一面設置 〇 2.如申請專利範圍第！項之電化學電池，其中該隔紙係不 含膜材料》 3·如申請專利範圍第!項之電化學電池，其t該隔紙係不 含黏結劑材料介於第一材料與第二材料間。 4.如申請專利第！項之電化學電池：其中該第一 —材料係交又設置》 5·如申請專利範圍第！項之電化學電池 經
    央 # 準 貝 消 費 合 作 社 印 製 係不含任何填料。 .其中该第一材料 其中該第二材料 6.如申請專利範圍第5項之電化學電池 係不含任何填料。 7.如申請專利範圍第！項之電化學電池，其_該第一 二材料各自具有基重至少約2〇^ &如申請專利範圍第】項之電化學電池，〇該第 二材料各自具有厚度至少約4密耳（mils)。 第 準(CNS ) A4祕( 經濟部_央椟準局貝工消費合作社印I -^i£3795 ll 二 ^_____ D8 、、申靖專^圍 ' ~ --- 9‘如_請專利範圍第！項之電化學電池，其中該第一及第 二材料係由不同之材料薄片製成β· 1〇·如申請專利範圍第i項之電化學電池，_其中該第_材料 包含聚乙烯醇纖維，纖維素纖維及聚乙稀醇黏結劑之 母質。 .如申請專利範圍第1項之電化學電池，其中該第一及第 二材料可吸收相似量之電解液。 如申請專利範圍第丨項之電化學電池；其中該電化學電 池為鹼性電池 U•如申請專利範圍第1項之電化學電池，其中該電化學電 池係選自包括AA電池， AAA電池，AAAA電池·，C電 池及D電池。. 14. 如申請專利範圍第1項之電化學電池，其中該陰極包含 二氧化錳及非合成且未經脹大之石墨粒子其具有平均 粒徑至多約20微米。 15. 如申請專利範圍第丨項之電化學電池，其中該陰極包括 二氧化錳及碳粒子，及其中該陰極具有孔隙度約21% 至約28%。 W·如申請專利範圍第丨項之電化學電池，其中該陽極包含 鋅粒子，及其中該陽極具有孔隙度約2克鋅粒子至約 2.45克鋅粒子/立方厘米陽極容積a 17.如申請專利範圍第1項之電化學電池/其進一步包含電 解液，.其中該陰極包含二氧化錳，及其中二氧化錳對 電解液之重量比為約2.2至約2.9。 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 22 ί'-I^ Ά------ir------^ (請先閲讀背面之注意事項再填窝本育) 經濟部中央榡準局貝工消費合作社印袈
    第 第 第 393795 —--- '申請專利範圍 A如申請專利範圍第!項之電化學電池，其進—一 電解液’其中該陽極包含鋅粒子，及其巾鋅粒子 解液之重量比為約0.9至約125。 19.—種電池隔紙，其包含： —第一非織且非膜材料其係不含任何填料；及 一第二非織且非膜材料係設置沿第一材料之一面 ，其中該電池隔紙不含膜材料。 〇·如申睛專利㈣第19項之電池隔紙，纟_該第二材料 不含任何填料。 —'、 21·:申請專利範圍第19項之電池隔紙 '其中該隔紙不含 黏著材料介於第一材料與第二材料間。 22. 如申凊專利範圍第19項之電池隔紙，其中該第—及 一材料各自具有基重至少約20.。 23. 如申請專利範圍第19項之電池隔紙，其中該第一及 一材料各自具有厚度至少約4密耳.。 认如申請專利範圍第19項之電池隔紙，其中該第—及第 二材料係由不同之材料薄片製成。 A如申請專利範圍第19項之電池隔紙、，其中該第一材料 包含聚乙烯醇纖維；纖維素纖維及聚乙烯醇黏 母質： A如申請專利範圍第19項之電池隔紙，其中該電池隔紙 係接觸電解液？ 27.如申請專利範圍第19項之電池隔紙，其尹該第一及 一材料可吸收類似量之電解液 本紙張尺度適用中國g家梂準（CNS)以胁（2ωχ297公着
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