TW412882B - Porous battery - Google Patents

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TW412882B
TW412882B TW087121896A TW87121896A TW412882B TW 412882 B TW412882 B TW 412882B TW 087121896 A TW087121896 A TW 087121896A TW 87121896 A TW87121896 A TW 87121896A TW 412882 B TW412882 B TW 412882B
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grams
battery
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Peter B Harris
Douglas J Woodnorth
Barbara Brys
James Cervera
Terry L Hamilton
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Duracell Inc
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412882 A7 B7 五、發明説明( 本發明係關於電池。 電池如驗性電池常用做能源。一般而言鹼性電池有一 陰極,一陽極,一隔紙及一電解液。陰極典型係由二氧化 猛、碳粒子及黏結劑組成。陽極係由包括鋅粒子之凝膠形 成。隔紙通常係設置於陰極與陽極間。分散遍及全電池之 電解液可為氫氧化物溶液。 本發明係關於電池如鹼性電池,其具有陰極其包括二 氧化猛及相對小的非合成未經脹大的石墨粒子。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 ’例如放電速率等於1小時内至少放電該電池之容量(以安 培-小時為單位)。電池有多種產業標準尺寸如AA,AAA ,AAAA,C 或D。 一方面’本發明係關於一種電化學電池其具有一陰極 ’一陽極及一隔紙設置於陽極與陰極間。陰極包括二氧化 猛及陽極包括鋅粒子。陰·,極具有孔隙度約21〇/。至約28〇/〇, 及陽極具有孔隙度由約2克鋅粒子至約2.45克鋅粒子/立方 厘求固體或液體材料所占有之陽極容積。陰極孔隙度為未 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 由固體材料如二氧化錳,碳粒子及黏結劑占有的陰極相對 容積。 另一方面本發明係關於一種電化學電池其具有一陰極 ’一陽極及一隔紙設置於陽極與陰極間。陰極包括二氧化 猛及陽極包括鋅粒子。陰極孔隙度為約26%,及陽極孔隙 度為約2克鋅粒子至約2·45克鋅粒子/立方厘米陽極容積。 又另一方面本發明係關於一種電化學電池其具有一陰 4 - —4---,----3裝-- -/—ν' (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) :線. 私紙掁尺度適用中國國家梯準(CMS ) Α4規格(210Χ297公釐) 412882 A7 -------- -B7 五、發明説明(2 ) ~ ^ 極’一陽極及~隔紙設置於陽極與陰極間。陰極包括二氧 化鐘及陽極包括辞粒子。陰極孔隙度為約2作。至约%%, 及陽極孔隙度為約2.15克鋅粒子至約2.3克辞粒子/立方厘 米陽極容積。 右干具體例中隔紙包括非織非膜材料及第二非織非膜 材料設置沿第—材料表面。此等具體例中,隔紙不含膜層 或黏著層設置於非織非膜材料間。膜材料表示具有平均孔 徑小於約0.5微米之材料,而非膜材料表示平均孔徑至少 約5微求之材料。 某些具體例中,陰極包括非合成未經脹大之石墨粒子 其具有平均粒徑使用Sympatec HELI〇s分析儀測量小於約 20微米。對特定石墨粒子樣本而言,平均粒徑為樣本之半 量容積具有較小粒徑之該粒徑。 「非合成石墨粒子J表示未使用產業或實驗室之石墨 化製程製造的石墨粒子 「未經服大之石墨粒子」表示接受不含產業或實驗室 脹大製程之石墨粒子。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 若干具體例中,電化學電池比較電解液含量具有相對 小量二氧化猛及/或鋅粒子。例如二氧化錳對電解液之重 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。重量比係根據分散遍及陰極、陽極及隔紙之電解 液之量計算。 電池可為ΑΑ或ΑΑΑ電池其根據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 5 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) 412882 A7 B7 五、發明説明( 之一瓦rm測試時驗證良好結果電池。此等測試敘述如後 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 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 附圖為一電池之剖面圖。 詳細說明 較佳電池為鹼性電池,其含有一個由二氧化錳、相對 小的非合成未經脹大之石墨粒子及選擇性黏結劑組成的,陰 極。 參照附圖顯示一電池1 〇其具有一陰極12,一陽極14, 一隔紙16 ’ 一外壁18其接觸陰極12之外部直徑及絕緣層26 。電池10進一步包括一陽極收集器20其可通過密封件22進 入陽極14 °陽極收集器20上端係連接至負端蓋24,其係做 為電池10之負外部端子層26也可由非導電材料如可熱收 縮塑膠製成。此外電解液分散遍布電池1〇。 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,碳粒子及選擇性之黏結劑製成。 若干具體例中,陰極12可為單一材料丸粒。另外陰極 12可由多個陰極丸粒彼此向上堆疊組成。任一種情況下, 陰極丸粒之製造可經由首先混合二氧化錳、石墨粒子及選 擇J·生黏結劑。至於其中使用多於一個丸粒之具體例,混合 物經壓縮形成丸粒。丸粒使用標準方法嵌合入電池1〇内部 。例如一種方法中,一根中心桿置於電池1〇之中央腔穴, 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公着) 6 請 先 聞 之 注 意 項 i 裝 訂 捸 經濟部_央標準局員工消費合作社印製 412882 A7 B7 五、發明説明(4 ) 然後使用衝頭加壓最頂端丸粒。使用此種方法時,壁18内 部可有一或多個直立脊,脊環繞壁18之圓周彼此隔開。此 等脊可輔助維持陰極12於電池10内部定位。 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。夾持環設定定位,擠壓桿通過該環使粉 末密化且形成陰極12。 某些具體例中,一層導電材料可設置於壁18與陰極12 間。該層可設置沿壁18内面,沿陰極12外周面或二者。典 型導電層係由含碳材料製成。此等材料包括LB 1 OOO(Timcal) ,伊可克(Eccocoat)257(W.R. Grace&Co.),伊籌戴 (Electrodag) 109(Acheson Industries, Inc.),伊籌戴 112(Acheson)及EB005(Acheson)。導電層之施用方法例如 揭示於加拿大專利第1,263,697號,併述於此以供參考。 使用一層導電層特別伊籌戴109或EB005介於壁18與 陰極12間可降低於電池ΐσ內部形成陰極12時使用的壓力。 如此當於電池10内部形成陰極12時,陰極12之孔隙度可變 成相當高而未造成丸粒被軋碎或裂開。但若陰極12之孔隙 度過‘低,則分散於陰極12内部之電解液量不足,造成電池 10效率下降。如此某些具體例中,陰極12之孔隙度由約21 % 至約28%,更佳由约25%至約27%及最佳約26%。 當製備陰極12時可使用任何習知用於電池之二氧化錳 形式。二敦化猛之配销商包括Kerr McGee, Co.,Broken Hill Proprietary,Chem Metals, Co. · Tosoh > Delta > Manganese ,三井化學公司及JMC。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) -7 - I--Ti----------訂------1 魯 (請先閱讀背面之注意事項再,^ν寫本頁} ^12882 A7 B7 五 發明説明(5 ) 經濟部中央標準局—工消費合作社印製 某些具體例中,陰極12之二氧化錳含量為約89克至 約9,8克。此等具體例中,陰極12較佳含約9‘3克至約9.8克 二氧化猛’更佳约9.4克至約9.65克二氧化錳,及最佳約9 45 克至约9.6克二氧化猛。 其它具體例中’陰極12較佳包括約4克至約4,3克二氧 化錳’更佳約4.05克至约4.25克二氧化錳及最佳約4.丨克至 約4.2克二氧化錳。 於陰極12包括碳粒子之具體例中,破粒子可為電池陰 極使用之任一種標準碳粒子。粒子大小僅受陰極12之尺寸 所限。粒子可為合成或非合成,且可為經脹大或未經脹大 a若干具體例中’碳粒子為非合成且未經脹大之石墨粒子 。此等具體例中,石墨粒子之平均粒徑小於约2〇微米,更 佳約2微米至約12微米’最佳約5微米至約9微米,如使用 Sympatec HELIOS分析儀測量。非合成且未經脹大之石墨 粒子例如 Brazilian NaciorfSl de Grafite (Itapecirica,MG 巴 西)。 陰極12之碳粒子含量需夠高俾便足夠改善陰極12之導 電率,同時對電池10之能量容量之衝擊減至最低。若干具 體例中’陰極12包括約4重量%至約1〇重量%碳粒子,更 佳約5至約9重量%碳粒子及最佳約6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入陰極12時之重量 百分比。 某些具體例中,陰極12又包含黏結劑。陰極12之黏結 劑之例包括聚乙烯粉末,聚丙烯醯胺類,卜特蘭膠合劑及 請 先 閲 Λ 之 注 項再, 本 頁 裝 訂 私紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(2丨〇X29"7公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 ^12882 A7 _________B7_ 五、發明説明(6 ) , II化碳樹脂如PVDF及PTFE"某些具體例中,陰極12包括 以商品名可西林(coathylene)HA-1681(Hoescht)出售的聚乙 稀黏結劑。 當陰極12包括黏結劑時,黏結劑較佳占陰極12之小於 約1重量% ’更佳占陰極12之約〇‘1至約0.5重量%及最佳占 陰極12之約0_3重量%^此等重量百分比對應於電解液未 分散於陰極12時》 陰極12包括其它添加劑。添加劑之實例揭示於美國專 利5,342,712,併述於此以供參考。若干具體例中,陰極12 較佳包括約0.2至約2重量%二氧化鈦及更佳約〇 8〇/。二氧化 飲。 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。此外部份電解液分散遍及陽極 14 〇 .一 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1 4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2,1克至約2.35克 鋅粒子及最佳每立方厘米陽極容積約2.1 5克至約2.3克鋅 粒子。 若干具體例中’陽極14較佳含有約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 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4規格(210X297公釐) (請先閱讀背面之注$項再"(寫本頁) 裝. 經濟部中央檩準局舅Η消費合作社印策 412882 at _______B7 五、發明説明(7 ) 、 4.05克鋅粒子。 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,更佳约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。 :¾'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(聯合膠體公司)。若干具體例中, 陽極14較佳包括約0.2至约η重量%總膠凝劑,更佳約0.4重 量%至約0.7重量%總膠凝劑及最佳約〇.5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祕,錫,鉛及銦。另外產 氣抑制劑可為有機化合物如罐酸酯類,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。 隔紙16可具有任何習知電池隔紙之設計。某些具體例 中,隔紙16係由兩層非織非膜材料且有一層設置於沿另一 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) -10 - -----Γ1--d裝-- Q (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 鍊· A7 B7 412882 五、發明説明(8 ) 、 層之表面组成。此等具體例中,隔紙較佳不含膜層或黏結 劑介於非織非膜層間。為了縮小隔紙16容積同時提供有效 電池’各層非織非膜材料之基重為約54克/平方米,乾燥 時厚度為約5.4密耳,而濕潤時厚度為約丨〇密耳。一具體 例中’非織非膜材料為聚乙烯醇(PVA)纖維,纖維素纖維 及PVA黏結劑之母質。通常非織非膜材料不含填料如無機 粒子。 其它具體例令,隔紙16包括一層赛洛芳(cell〇phane) 外層及一層非織材料。隔紙16也包括另一層非織材料β赛 洛方層可為础鄰陰極12或陽極14。較佳非織層含有約78至 約82重量%pVA及約丨8至約22重量%嫘縈與微量界面活性 劑。此等非織材料可以商品名PA36得自PDM。 分散遍及電池10之電解液可為任一種習用於電池之電 解液。典型電解液為氩氧化物水溶液。氫氧化物水溶液包 括例如氫氧化鉀溶液及氫*氧化鈉溶液〇若干具體例中,電 解液為含約33至約38重量%氫氧化鉀之氫氧化钾水溶液。 某些具體例中,電池10較佳包含約3_4至約3.9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。 其它具體例中,電池10較佳包括約1.6至約1.9克電解 液’更佳約1.65至約1.85克電解液及最佳約1.7至約1.8克 電解液。 電池可為AA或AAA電池,其根據cc光學測試,1瓦連 續測試’卓瓦連續測試,脈衝測試,半瓦rm測試及/或四 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4规格(210Χ297公釐) ί 1Ί iJI {請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝· •1Τ 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 412882 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明(9 ) 分之一瓦rm測試時驗證良好結果。此等測試說明如後。 電池10可為根據cc光學測試(容後詳述)具有良好性能 之AA電池。例如當根據cc光學測試放電至!伏時,aa電 池可提供至少約150脈衝,至少約175脈衝,至少約185脈 衝或至少約200脈衝。當根據cc光學測試放電至〇. 8伏時, AA電池可提供至少約350脈衝,至少約375脈衝,至少約385 脈衝或至少約400脈衝。 電池10可為根據1瓦連續測試(容後詳述)具有絕佳性 能之AA電池。例如當根據1瓦連續測試放電至1伏時,aa 電池可提供至少約〇_6小時,至少約0.65小時,至少約〇.7 小時或至少約0.75小時。當根據1瓦連續測試放電至〇.8伏 時,AA電池可提供至少約〇·95小時,至少約i小時,至少 约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)具有絕佳性能之 AA電池。例如當根據脈衝測試放電至1伏時,aa電池可 提供至少約1,6小時,至少約1.75小時,至少約2小時或至 少约2.15小時。當根據脈衝測試放電至〇.8伏時,aa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 1伏時,AA 電’也可提供至少約1.5小時,至少約2小時,至少約2 · 5小 時或至少約2.65小時。當根據半瓦rm測試放電至0.9伏時 ’ AA電池可提供至少約2.9小時,至少約3小時,至少約3 25 本紙張尺度適财陶家標準(CNS )以規格(21()><297公幻 12 (諳先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 412882 ^_______五、發明説明(10) A7 B7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 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 此之ΑΑΑ電池。例如當根據半瓦連續測試放電至1伏時, ΑΑΑ電池可提供至少約〇 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’ ΑΑΑ電池可提供至少約0.9小時,至少約0.95 小時’至少約1小時或至少約丨〇5小時。 電池10可為根據脈衝測試(容後詳述)具有絕佳性能之 AAA電池。例如當根據脈衝測試放電至1伏時,aaA電,池 可提供至少約0.35小時,至少約〇.4小時,至少約0.45小時 或至少約0·5小時。當根據脈衝測試放電至0.9伏時,AAA 電池可提供至少約〇.6小時,至少約〇.7小時,至少約〇 75 小時或至少約〇. 8小時β 電池10可為根據半瓦rm測試(容後詳述)具有絕佳性能 之AAA電池。例如當根據.半瓦rrn測試放電至1.1伏時,AAA 電池可提供至少約0.4小時,至少約0.45小時,至少約0.5 小時或至少约〇·55小時。當根據半瓦rm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〗05小時。 電池10可為根據四分之—瓦rm測試(容後詳述)具有絕 佳性此之AAA電池。例如當根據四分之一瓦rrn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 % ’至少約2 ‘ 2小時或至少約2,3小時。當根據四分之一瓦rm 測試放電莖0.9伏時,AAA電池可提供至少約3.1小時,至 本紙張尺度適用中國国家標準(CNS) Α4· (210><297公楚) 13 請 先 聞 之 注 意 事 項 再; I裝 頁 訂 41^882 A7 B7 五、發明説明(η ) Γ 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ΑΑ電池。陰極包括約9.487克二氡化 猛(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HA-1681。陽極包括約3·976克鋅粒子, 約50 ppm相對鋅之界面活性劑(RM51〇, Rh_ p〇uIence)及 約〇.5重量%總膠凝劑(卡玻波940及A221)。陰極之孔隙度 為約26%,陽極之孔隙度為約2·173克鋅/立方厘采陽極。 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。/❶嫘縈 纖維(於6毫米為約1.5丹尼)及約13重量%pVA黏結劑。各 層厚度乾燥時為約5.4密耳及潮濕時為約丨〇密耳。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充氩氧化鉀(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。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 AA電池儲存於約20.lt;至約22_rC溫度歷5日。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 使整個測試計晝皆維持可識別電池。電池方向為其旁側於 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丨日,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毗 14 本紙張尺度it财國國家標準(CNS } A4娜(21〇x297公釐) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 412882 Α7 - ~~—^Β7 五、發明説明(12) 、 鄰各托盤間之間隔至少約5厘米(2叶)。下表丄所示24小時 測試順序重複14日。 表1 週期編 Ί - r*=--___ 呀間(小時) 溫度(±2°C) — 1 9 - 由28至25 3 ~-- 475 ---- 由25至34 7 2.0 由 34ΙΪ3 C ITo^- 由43至48 D Z ' 1.0 由48至55 0 η -- Πτ~ 由55至48 ~ / οΓ ---- To ~~- 由48至43 〇 π --- Vo ~~ 由43至32 y ---J 4-5/24.〇(:l 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電池考方下列測試。各測試係於約2〇1 °C至約22.1°C溫度進行。 AA電池係於每分鐘1〇秒之恨定電流條件下由約16伏 之開路電壓放電經歷每日1小時(rcc光學測試」)。AA電 池經203脈衝後達1伏,及aa電池經443脈衝後達〇.8伏。 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電池於約〇·75小時後達1伏,及約1〇〇小 時後達0.8伏。 ΑΑ電池以1瓦(3秒脈衝)及〇· 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」;)《αα電池於約2.16 小時後達1伏,及约3.72小時後達0,8伏。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210Χ297公釐) -15 I —J ΙΊ I I 訂 I — I ..線 .. ^ . (请先閱讀背面之注意事項再# 寫本筲) 1 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 412882 A7 _______ B7 五、發明説明(13) 《 AA電池於0.5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」)β約丨87小時後AA電池達i.工伏 ,及約3.34小時後達〇.9伏。
實例II 製備AAA電池。陰極u包括約4·;^5克二氧化錳(Kerr_
McGee, Co·)’約〇_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 〇.3 重量% 可西林HA-1681。陽極14包括約1.668克鋅粒子及約0.5重 量%總膠凝劑(卡玻波940及A221)。陰極孔隙度為約26队, 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毫求為約〇·5丹尼),約30重 量%纖維素纖維(於6毫米為約1.5丹尼)及約13重量%pVA黏 結劑。各層厚度於乾燥時為約5.4亳米及潮濕時為約1〇毫 米。各層基重為約54克/肀方米。隔紙不含黏結劑,各層 大致不含填料。電池也包括約1.72克氩氧化鉀(約35·5重量 %)水溶液。ΕΒ005薄塗層設置於電池外壁與陰極外周邊間 〇 AAΑ電池係如實例1所述儲存。各ΑΑΑ電池係由約1.6 伏之開路電壓放電’測試係於實例1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」)β AAA電池於约0.76小時後達1伏及約0,96 小時後達0.8伏。 使用脈衝測試,AAA電本需時約〇.55小時到達1伏, 本紙張尺度適用中國國家榇準(CNS ) A4规格(210X297公釐) -16 - (#先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. -訂- 412882 A7 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 B7五、發明説明(14 ) < 及約0.84小時到達0.8伏。 使用半瓦rm測試,AAA電池需時約0.57小時到達1伏 ,及約1.08小時到達0.8伏。 A A A電池係於0.2 5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ΙΠ AA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%二氧化鈦(Kronos)。陽極包括約 3.89克鋅粒子,約0.88重量%總膠凝劑(3V及CL 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)。賽洛芳毗鄰陰極,及非織PA36A層毗 鄰陽極。電池也含約3.62克氫氧化鉀(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.TC至约22.1°C 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1 80脈衝後 達1伏,及347脈衝後達0·8伏。 —ίΘΙ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂
Ik 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) Α4規格(210X297公釐) _ - 17 - 412882 A7 _B7 五、發明説明(15) ^ AA電池係根據1瓦連續測試放電。AA電池於約0.57 小時後達1伏及約〇.8〇小時達0.8伏。 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小時達〇.8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小時後達〇.9伏。 其它具體例皆涵蓋於申請專利範圍内。 元件標號對照 > 10…電池 12…陰極 14…陽極 16…隔紙 18…外壁 20…雋極收集器 22…密封件 24…負端蓋 .2 6…絕緣層 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝. 訂. 經濟部中央標準局男工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS ) A4规格(210X297公釐) _ 18 -

Claims (1)

  1. 412882 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍
    經濟部-a-央標準局負工消費合作社中製 1. 一種電化學電池,其包含: 一陰極; 一陽極包括鋅粒子;及 一隔紙設置於陰極與陽極間’其中該陰極具有孔 隙度约21%至約28%,及陽極具有孔隙度由約2克鋅粒 子至约2.45克鋅粒子/立方厘米陽極容積。 2·如申請專利範圍第1項之電化學電池,其中該陰極具有 孔隙度由約25%至約27%。 3.如申請專利範圍第2項之電化學電池,其中該陽極具,有 孔隙度由約2.1克鋅粒子至約2.35克鋅粒子/立方厘米陽 極容積。 4·如申請專利範圍第I項之電化學電池,其中該陽極具有 孔隙度由約2.15克鋅粒子至約2 _ 3克鋅粒子/立方厘米陽 極容積。 5. 如申請專利範圍第!項义電化學電池,其中該等碳粒子 為具有平均粒徑小於約20微米之非合成且未經脹大之 石墨粒子。 6. 如申請專利範圍第丨項之電化學電池,其中該電化學電 池為驗性電池。 7. 如申請專利範圍第1項之電化學電池,其中電化學電池 係選自包括AA電池,AAA電池,AAAA電池,C電池 及D電池》 8. 如申請專利範圍第丨項之電化學電池,該隔紙包括一種 非織非膜材料及第二非織非膜材料設置沿第一材料表 本'我張从適用中國國家襟準(CMS ) A4規格(210X297公釐) 19 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) :裝- I I — 經濟部t央棣準局me工消費合作社印製 412882 ll _________ps 六、申請專利範圍 r 面0 9.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,其中該陰極包括二氧化錳及二氧化錳對電解液 之重量比為約2.2至約2.9 〇 10·如申請專利範圍第丨項之電化學電池,其進一步包含電 解液,其中該鋅粒子對電解液之重量比為約〇.9至約 1.25。 U·—種電化學電池,其包含: 一陰極; , 一陽極包括鋅粒子;及 一隔紙設置於陰極與陽極間,其中該陰極具有孔 隙度約26%,及陽極具有孔隙度由約21克鋅粒子至約 2·35克鋅粒子/立方厘米陽極容積。 i2_如申請專利範圍第11項之電化學電池,其中該陽極具 有孔隙度由約2.15克舜子至約2.3克鋅粒子/立方厘米 陽極容積。 13.如申請專利範圍第丨丨項之電化學電池,其中該等碳粒 子為具有平均粒徑小於約2 〇微米之非合成且未經脹大 之石墨粒子。 Μ·如申請專利範園第11項之電化學電池,其t該電化學 電池為驗性電池。 I5.如申請專利範圍第11項之電化學電池,其中電化學電 池係選自包括AA電池,AAA電池,AAAA電池,C電 池及D電池。 本紙張从適用中國國祕(21GX297公釐) 20 ΙΊ —Jy —ύ— /J.Y I I I ϋ 1 (請先聞讀背面之注$項再填寫本X) 訂. 412882 έ88 C8 ________D8 六、申請專利範圍 1 16. 如申請專利範圍第丨〗項之電化學電池,該隔紙包括一 種非織非膜材料及第二非織非膜材料設置沿第一材料 表面。 17. 如申請專利範圍第11項之電化學電池,其進一步包含 電解液,其中該陰極包括二氧化錳及二氧化錳對電解 液之重量比為約2.2至約2.9。 18. 如申請專利範圍第丨丨項之電化學電池,其進一步包含 電解液?其中該鋅粒子對電解液之重量比為約〇·9至約 1.25。 , 19. —種電化學電池,其包含: 一陰極; 一陽極包括鋅粒子;及 一隔紙設置於陰極與陽極間,其中該陰極具有孔 隙度約21%至約28%,及陽極具有孔隙度由約2.15克鋅 粒子至約2.3克鋅粒子了i方厘米陽極容積。 20. 如申請專利範圍第丨9項之電化學電池,其中該陰極具 有孔隙度由約23%至約25°/〇。 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 21 如申請專利範圍第19項之電化學電池,其中該等碳粒 子為具有平均粒徑小於約20微米之非合成且未經脹大 之石墨粒子。 22. 如申清專利範圍第19項之電化學電池,其中該電化學 電池為驗性電池。 23. 如申請專利範圍第19項之電化學電池,其中電化學電 池係選自包括AA電池’ AAA電池,aaAA電池,C電 21 本紙張尺度適用中國國家標準< CMS ) A4規格(210X297公釐) 412882 A8 •·* B8 C8 _______ D8 六、申請專利範圍 、 池及D電池。 24. 如申請專利範園第19項之電化學電池,該隔紙包括_ 種非織非膜材料及第二非織非膜材料設置沿第一材料 表面。 25. 如申請專利範圍第19項之電化學電哋,其進一步包含 電解液,其中該陰極包括二氧化錳及二氧化錳對電解 液之重量比為約2.2至約2.9。 26. 如申請專利範圍第19項之電化學電池,其進一步包含 電解液’其中該鋅粒子對電解液之重量比為約〇 9至,約 1.25。 (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) i· tT_ 經濟部t夬操準局員工消費合作社印製 22 本紙張適用中關家標率(CNS)⑽协(21(}><297公羡)
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