JPH03201360A - マンガン乾電池用正極合剤の製造方法 - Google Patents
マンガン乾電池用正極合剤の製造方法Info
- Publication number
- JPH03201360A JPH03201360A JP33976989A JP33976989A JPH03201360A JP H03201360 A JPH03201360 A JP H03201360A JP 33976989 A JP33976989 A JP 33976989A JP 33976989 A JP33976989 A JP 33976989A JP H03201360 A JPH03201360 A JP H03201360A
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- JP
- Japan
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- manganese dioxide
- dioxide powder
- electrolyte
- positive electrode
- electrode mixture
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- Pending
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-
- Y02E60/12—
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- 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】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、マンガン乾電池用正極合剤の製造方法に関
するものである。
するものである。
〈従来の技術〉
マンガン乾電池では、二酸化マンガン粉末。
炭素粉末を主成分とする混合粉体に、塩化亜鉛や塩化ア
ンモニウムなどを水に溶解させてなる電解液を加え、こ
れらを混合したのち所定の形状に加圧成形して正極合剤
を作り、この正極合剤を、紙材に糊付を塗布した紙セパ
レータを介して、負極亜鉛ｆｎ内に収納する構成を採っ
ている。
ンモニウムなどを水に溶解させてなる電解液を加え、こ
れらを混合したのち所定の形状に加圧成形して正極合剤
を作り、この正極合剤を、紙材に糊付を塗布した紙セパ
レータを介して、負極亜鉛ｆｎ内に収納する構成を採っ
ている。
上記の正極合剤は、従来は例えば、二酸化マンガン粉末
、炭素粉末及び塩化アンモニウム粉末などの粉体をまず
乾式混合で均一に混ぜた後、必要量の電解液を加えて湿
式混合したものが、−膜内に用いられている。
、炭素粉末及び塩化アンモニウム粉末などの粉体をまず
乾式混合で均一に混ぜた後、必要量の電解液を加えて湿
式混合したものが、−膜内に用いられている。
また二酸化マンガン粉末としては、硫酸マンガン水溶液
の電解により得られるＸ線的にγ形の電解二酸化マンガ
ンが広く用いられており、また、微粉で広い表面積を持
つ化学二酸化マンガン粉末も用いられている。
の電解により得られるＸ線的にγ形の電解二酸化マンガ
ンが広く用いられており、また、微粉で広い表面積を持
つ化学二酸化マンガン粉末も用いられている。
この種のマンガン乾電池においては、水溶液系の電解液
を用いているので、正極合剤における電解液の吸液量な
いし吸液性が重大であり、電池性能への影響は大きい。
を用いているので、正極合剤における電解液の吸液量な
いし吸液性が重大であり、電池性能への影響は大きい。
このため、正極合剤に用いる上記の炭素粉末としては、
表面積の大きい電解波を多量に保持できる性質のアセチ
レンブラックが一般的に用いられている。
表面積の大きい電解波を多量に保持できる性質のアセチ
レンブラックが一般的に用いられている。
〈発明が解決しようとする課題〉
しかしながら、本発明者の研究によれば、次のような問
題があることが判った。
題があることが判った。
即ち、上記の二酸化マンガン粉末の表面には、その粒子
内部にかなり食込んだ細孔（気孔）が７￥往して全体の
表面積は３５ｒｒｒ／ｇ程度とかなり大きいにもｔｆｒ
Ｊらず、上記のように乾式混合→湿式混合という方法を
採った場合、正極合剤に注入された電解液は二酸化マン
ガン粉末等の粒子間に保持されるだけで、二酸化マンガ
ン粉末の粒子表面に（ｒ 「する多数の細孔内にまで入
れることができない。
内部にかなり食込んだ細孔（気孔）が７￥往して全体の
表面積は３５ｒｒｒ／ｇ程度とかなり大きいにもｔｆｒ
Ｊらず、上記のように乾式混合→湿式混合という方法を
採った場合、正極合剤に注入された電解液は二酸化マン
ガン粉末等の粒子間に保持されるだけで、二酸化マンガ
ン粉末の粒子表面に（ｒ 「する多数の細孔内にまで入
れることができない。
そして、この細孔部分にまで電解液が保持されていない
ことから、二酸化マンガン粉末と電解液との接触面積が
小さく制限されてしまい、この結果両者の間の電気化学
的な反応面積が制限され、これがマンガン乾電池の性能
向上を図る際の障害となっている。
ことから、二酸化マンガン粉末と電解液との接触面積が
小さく制限されてしまい、この結果両者の間の電気化学
的な反応面積が制限され、これがマンガン乾電池の性能
向上を図る際の障害となっている。
特に、上記のように表面積の大きいアセチレンブラック
粉末を用い、このアセチレンブラック粉末と二酸化マン
ガン粉末との混合物に電力ダ液を注入した場合は、電解
液のかなりの量がアセチレンブラック側に保持されてし
まうため、この傾向が大きい。
粉末を用い、このアセチレンブラック粉末と二酸化マン
ガン粉末との混合物に電力ダ液を注入した場合は、電解
液のかなりの量がアセチレンブラック側に保持されてし
まうため、この傾向が大きい。
この発明は、二酸化マンガン粉末の粒子表面に在住する
細孔内にまで電解液を保持させることで、二酸化マンガ
ン粉末と電解液との反応面積を増大させ、もって放電性
能を向上させることが可能な、マンガン電池用正極合剤
の製造方法を提供することを目的とする。
細孔内にまで電解液を保持させることで、二酸化マンガ
ン粉末と電解液との反応面積を増大させ、もって放電性
能を向上させることが可能な、マンガン電池用正極合剤
の製造方法を提供することを目的とする。
く課題を解決するための手段〉
この発明のマンガン電池用正極合剤の製造方法は、電解
液中に二酸化マンガン粉末を浸漬し、減圧処理してこの
二酸化マンガン粉末の表面及び細孔内の空気を前記電解
液と置換し、得られた二酸化マンガン粉末と電解液のス
ラリー状混合物を、他の正極合剤構成材料とともに混合
することを要旨とするものである。
液中に二酸化マンガン粉末を浸漬し、減圧処理してこの
二酸化マンガン粉末の表面及び細孔内の空気を前記電解
液と置換し、得られた二酸化マンガン粉末と電解液のス
ラリー状混合物を、他の正極合剤構成材料とともに混合
することを要旨とするものである。
二酸化マンガン粉末としては、例えば、電解二酸化マン
ガン１１１独、あるいはこれと化学二酸化マンガンを混
合したものを用いれば良い。
ガン１１１独、あるいはこれと化学二酸化マンガンを混
合したものを用いれば良い。
上記他の正極合剤構成材料としては、例えばアセチレン
ブラック粉末が挙げられる。また、塩化アンモン系のマ
ンガン乾電池の場合、アセチレンブラックとともに塩化
アンモニウムを加えても良い。また必要に応じて追加の
電解液を添加・混合しても良い。
ブラック粉末が挙げられる。また、塩化アンモン系のマ
ンガン乾電池の場合、アセチレンブラックとともに塩化
アンモニウムを加えても良い。また必要に応じて追加の
電解液を添加・混合しても良い。
一方、減圧処理に用いる電解液は従来と同様な組成のも
の、即ち水に塩化亜鉛、塩化アンモニウム等を適当な割
合で混合してなるものを用いれば良い。
の、即ち水に塩化亜鉛、塩化アンモニウム等を適当な割
合で混合してなるものを用いれば良い。
本発明の威圧処理において、減圧は０〜５０ｍ１１１ｇ
程度の気圧とすれば良い。気圧が５０ｍｍ！Ｉｇより高
い場合には減圧処理による二酸化マンガン粉宋細孔内の
空気と電解液との置換が十分に行われない虞がある。
程度の気圧とすれば良い。気圧が５０ｍｍ！Ｉｇより高
い場合には減圧処理による二酸化マンガン粉宋細孔内の
空気と電解液との置換が十分に行われない虞がある。
また電解波中に二酸化マンガン粉末を浸漬する１ｌｊｒ
間は、減圧の程度（気圧）や処理量にもよるか、２〜１
０分程度とすれば足りる。２分より少ないと二酸化マン
ガン粉末の細孔内の空気と電解液との置換が十分に行わ
れない虞があり、一方減圧処理をＩＯ分程度行えば空気
と電解液との置換がほぼ完了し、それ以上減圧処理を行
っても処理工程を煩雑化させるだけとなる。
間は、減圧の程度（気圧）や処理量にもよるか、２〜１
０分程度とすれば足りる。２分より少ないと二酸化マン
ガン粉末の細孔内の空気と電解液との置換が十分に行わ
れない虞があり、一方減圧処理をＩＯ分程度行えば空気
と電解液との置換がほぼ完了し、それ以上減圧処理を行
っても処理工程を煩雑化させるだけとなる。
く作用〉
上記のように二酸化マンガン粉末を電解液に浸漬した状
態で減圧処理することで、二酸化マンガン粉末の表面及
び細孔内に保持・固定されていた空気が外部に放出され
て電解液と置換される結果、二酸化マンガン粉末と電解
液との接触面積を格段に大きくすることができる。
態で減圧処理することで、二酸化マンガン粉末の表面及
び細孔内に保持・固定されていた空気が外部に放出され
て電解液と置換される結果、二酸化マンガン粉末と電解
液との接触面積を格段に大きくすることができる。
そしてこの減圧処理で得た二酸化マンガン粉末と電解液
とのスラリー状混合物を用いることで、正極合剤におけ
る二酸化マンガン粉末と電解液との反応面積が格段に高
まり、電池の放電性能の向上を図ることができる。
とのスラリー状混合物を用いることで、正極合剤におけ
る二酸化マンガン粉末と電解液との反応面積が格段に高
まり、電池の放電性能の向上を図ることができる。
〈実施例〉
以下に実施例を説明する。
塩化亜鉛４０ｇ並びに塩化アンモニウム５ｇを水１（１
０ｍｌに混合し攪拌してなる電解液５５ｍ１中に、３２
５ｍｅｓｈ以下が９３％以上の電解二酸化マンガン粉末
１００ｇを投入し、電解液中に完全に浸漬させた。 そ
してこの二酸化マンガン粉末を含んだ電解液を、気圧２
Ｏｎ＋ｎ１１ｇの減圧（真空）環境下に３分間置き、第
１図（＾）のように二酸化マンガン粉末１の細孔１ａ内
に含まれる空気を電解液２と置換した。
０ｍｌに混合し攪拌してなる電解液５５ｍ１中に、３２
５ｍｅｓｈ以下が９３％以上の電解二酸化マンガン粉末
１００ｇを投入し、電解液中に完全に浸漬させた。 そ
してこの二酸化マンガン粉末を含んだ電解液を、気圧２
Ｏｎ＋ｎ１１ｇの減圧（真空）環境下に３分間置き、第
１図（＾）のように二酸化マンガン粉末１の細孔１ａ内
に含まれる空気を電解液２と置換した。
そして、以上の減圧処理で得られた二酸化マンガン粉末
と電解液のスラリー状物１５５重量部にアセチレンブラ
ック１５重量部を加え混合した後、筒状に加圧成形して
正極合剤を作った。
と電解液のスラリー状物１５５重量部にアセチレンブラ
ック１５重量部を加え混合した後、筒状に加圧成形して
正極合剤を作った。
そして、第１図（１３）のように、亜鉛缶３の内側に紙
セパレータ４並びに底紙５を介して、上記で作製した正
極合剤６を圧入した。その後は正極合剤６の中央部に炭
素棒７を打込み、また上紙８を入れ、封口ガスケット９
並びに正極端子板１０を亜鉛缶開口部に順次載置し、一
方亜鉛（＋ｉ底部に負極端子板１１を取付け、更に亜鉛
ｆ行外周を熱収縮性樹脂チューブ１２て収縮緊縛し、最
後に外装ｍ１３を装着して、Ｒ６Ｐの筒形マンガン乾電
池（本発明電池）を作製した。
セパレータ４並びに底紙５を介して、上記で作製した正
極合剤６を圧入した。その後は正極合剤６の中央部に炭
素棒７を打込み、また上紙８を入れ、封口ガスケット９
並びに正極端子板１０を亜鉛缶開口部に順次載置し、一
方亜鉛（＋ｉ底部に負極端子板１１を取付け、更に亜鉛
ｆ行外周を熱収縮性樹脂チューブ１２て収縮緊縛し、最
後に外装ｍ１３を装着して、Ｒ６Ｐの筒形マンガン乾電
池（本発明電池）を作製した。
また、上記減圧処理をしない二酸化マンガン粉末を用い
た他は同様にしてＲ６Ｐの筒形マンガン乾電池（比較電
池）を作製した。
た他は同様にしてＲ６Ｐの筒形マンガン乾電池（比較電
池）を作製した。
これら２つの電池につき、温度２０℃において、開路電
圧（Ｖ）、並びに抵抗５Ωで連続放電した時の端子電圧
（Ｖ）の経時変化をそれぞれ調べた。
圧（Ｖ）、並びに抵抗５Ωで連続放電した時の端子電圧
（Ｖ）の経時変化をそれぞれ調べた。
結果は第２図に示した通りで、開路電圧では双方とも同
様であるが、連続放電試験においては大きな差が現れ、
放電終止電圧を０．９■とした場合、比較電池の放電持
続時間が約１０５分であるのに対し、本発明電池の場合
は１２８分であり、従って本発明電池は比較電池に比べ
て１２０％程度の性能向上が図れた。
様であるが、連続放電試験においては大きな差が現れ、
放電終止電圧を０．９■とした場合、比較電池の放電持
続時間が約１０５分であるのに対し、本発明電池の場合
は１２８分であり、従って本発明電池は比較電池に比べ
て１２０％程度の性能向上が図れた。
以上は本発明を筒形のマンガン乾電池に通用した例であ
るが、その他、例えば積層形マンガン乾電池に用いる正
極合剤の製造の際にも同様に適用できることは勿論であ
る。
るが、その他、例えば積層形マンガン乾電池に用いる正
極合剤の製造の際にも同様に適用できることは勿論であ
る。
〈発明の効果〉
以上のようにこの発明によれば、正極合剤における電解
液と二酸化マンガン粉末との接触面積が格段に増大し、
反応面積を高めることができる結果、マンガン乾電池に
おける放電性能の向上を図ることができる。
液と二酸化マンガン粉末との接触面積が格段に増大し、
反応面積を高めることができる結果、マンガン乾電池に
おける放電性能の向上を図ることができる。
第１図（Ａ）は本発明の方法により二酸化マンガン粉末
を減圧処理する状態の説明図、第１図（Ｂ）は本発明電
池の断面図、第２図は実施例における本発明電池と比較
電池との放電特性を示したグラフである。 １・・・二酸化マンガン粉末、２・・・電解液、３・・
・亜鉛ｍ、６・・・正極合剤、７・・・炭素棒。 ＠１ 図（Ａ） 第 図（Ｂ）
を減圧処理する状態の説明図、第１図（Ｂ）は本発明電
池の断面図、第２図は実施例における本発明電池と比較
電池との放電特性を示したグラフである。 １・・・二酸化マンガン粉末、２・・・電解液、３・・
・亜鉛ｍ、６・・・正極合剤、７・・・炭素棒。 ＠１ 図（Ａ） 第 図（Ｂ）
Claims (1)
- １、電解液中に二酸化マンガン粉末を浸漬し、減圧処理
してこの二酸化マンガン粉末の表面及び細孔内の空気を
前記電解液と置換し、得られた二酸化マンガン粉末と電
解液のスラリー状混合物を、他の正極合剤構成材料とと
もに混合することを特徴とするマンガン乾電池用正極合
剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33976989A JPH03201360A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | マンガン乾電池用正極合剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33976989A JPH03201360A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | マンガン乾電池用正極合剤の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03201360A true JPH03201360A (ja) | 1991-09-03 |
Family
ID=18330632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33976989A Pending JPH03201360A (ja) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | マンガン乾電池用正極合剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03201360A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010114674A1 (en) | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Tonen Chemical Corporation | Microporous membranes and methods for making and using such membranes |
| US9502705B2 (en) | 2010-12-22 | 2016-11-22 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous film, methods for making such film, and use for such film as battery separator film |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256363A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池の製造方法 |
-
1989
- 1989-12-27 JP JP33976989A patent/JPH03201360A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62256363A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | Hitachi Maxell Ltd | リチウム電池の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010114674A1 (en) | 2009-03-30 | 2010-10-07 | Tonen Chemical Corporation | Microporous membranes and methods for making and using such membranes |
| US9295950B2 (en) | 2009-03-30 | 2016-03-29 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous membranes, methods for making such membranes, and the use of such membranes as battery separator film |
| US9502705B2 (en) | 2010-12-22 | 2016-11-22 | Toray Battery Separator Film Co., Ltd. | Microporous film, methods for making such film, and use for such film as battery separator film |
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