JPH0366781B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0366781B2 JPH0366781B2 JP57159506A JP15950682A JPH0366781B2 JP H0366781 B2 JPH0366781 B2 JP H0366781B2 JP 57159506 A JP57159506 A JP 57159506A JP 15950682 A JP15950682 A JP 15950682A JP H0366781 B2 JPH0366781 B2 JP H0366781B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkaline
- active material
- cathode active
- alkali
- concentration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明はアルカリ電池、特にアルカリ電解液
と耐アルカリ性のゲル化剤とによりゲル状化され
た陰極活物質を用いてなるものに関する。
と耐アルカリ性のゲル化剤とによりゲル状化され
た陰極活物質を用いてなるものに関する。
アルカリ電池は、例えば亜鉛等を主剤とする陰
極活物質とセパレータと陽極とによつて構成され
るが、その陰極活物質は、アルカリ電解液と耐ア
ルカリ性のゲル化剤とによりゲル状化された状態
で使用されるのが普通である。これにより、例え
ば陰極中の電解液が外部へ漏液したりすることが
防止されるようになる。従つて、陰極活物質は十
分にゲル化されることが望まれる。この陰極活物
質のゲル化度を高めるためには、該陰極活物質中
に注液されるアルカリ電解液のアルカリ濃度を高
めるか、あるいはゲル化剤の使用量を多くすれば
良いことが従来において知られていた。ゲル化剤
には耐アルカリ性のもの（例えばカルボキシメチ
ルセルロースのナトリウム塩：Na−CMC）が使
用される。
極活物質とセパレータと陽極とによつて構成され
るが、その陰極活物質は、アルカリ電解液と耐ア
ルカリ性のゲル化剤とによりゲル状化された状態
で使用されるのが普通である。これにより、例え
ば陰極中の電解液が外部へ漏液したりすることが
防止されるようになる。従つて、陰極活物質は十
分にゲル化されることが望まれる。この陰極活物
質のゲル化度を高めるためには、該陰極活物質中
に注液されるアルカリ電解液のアルカリ濃度を高
めるか、あるいはゲル化剤の使用量を多くすれば
良いことが従来において知られていた。ゲル化剤
には耐アルカリ性のもの（例えばカルボキシメチ
ルセルロースのナトリウム塩：Na−CMC）が使
用される。
ところで、アルカリ電池に用いられるアルカリ
電解液は、そのアルカリ濃度がある値よりも高く
なるとその比電導度が低下してくる。例えば、水
酸化カリウム水溶液の場合は、そのアルカリ濃度
が約36重量％のときに最も高い比電導度が得られ
る。それ以下のアルカリ濃度でも、あるいはそれ
以下のアルカリ濃度でも比電導度は低下してく
る。従つて、アルカリ電池に用いられるアルカリ
電解液は、その比電導度が最も高くなるようにそ
のアルカリ濃度を定めることが放電特性上最適で
ある。しかし、このように比電導度を最も高くで
きるアルカリ濃度付近では、陰極活物質中の耐ア
ルカリ性のゲル化剤（例えばNa−CMC）が十分
にゲル化することができず、このために電池組立
後に陰極中の電解液が外部へ逃げ出し、電池ケー
スのシール界面をクリープして漏液を生じさせる
ようになる。つまり、放電特性上最適なアルカリ
濃度と陰極活物質をゲル状化するための最適なア
ルカリ濃度とは、互いに両立し得ないものであつ
た。ここで、ゲル化剤の使用量を増やすことも考
えられるが、しかし上述したように、そのゲル化
剤のゲル化度はアルカリ電解液のアルカリ濃度に
依存するものであるから、ゲル化剤の使用量を増
やすだけでは十分な効果が得られない。そこで、
従来においては、放電特性を犠牲にしてゲル化度
を高めるか、あるいはその反対にするかのいずれ
かを選択せざるを得なかつた。つまり、放電性能
を向上させようとすれば耐漏液性能が低下し、反
対に耐漏液性能を向上させようとすれば放電性能
が低下してしまうという背反があつたのである。
電解液は、そのアルカリ濃度がある値よりも高く
なるとその比電導度が低下してくる。例えば、水
酸化カリウム水溶液の場合は、そのアルカリ濃度
が約36重量％のときに最も高い比電導度が得られ
る。それ以下のアルカリ濃度でも、あるいはそれ
以下のアルカリ濃度でも比電導度は低下してく
る。従つて、アルカリ電池に用いられるアルカリ
電解液は、その比電導度が最も高くなるようにそ
のアルカリ濃度を定めることが放電特性上最適で
ある。しかし、このように比電導度を最も高くで
きるアルカリ濃度付近では、陰極活物質中の耐ア
ルカリ性のゲル化剤（例えばNa−CMC）が十分
にゲル化することができず、このために電池組立
後に陰極中の電解液が外部へ逃げ出し、電池ケー
スのシール界面をクリープして漏液を生じさせる
ようになる。つまり、放電特性上最適なアルカリ
濃度と陰極活物質をゲル状化するための最適なア
ルカリ濃度とは、互いに両立し得ないものであつ
た。ここで、ゲル化剤の使用量を増やすことも考
えられるが、しかし上述したように、そのゲル化
剤のゲル化度はアルカリ電解液のアルカリ濃度に
依存するものであるから、ゲル化剤の使用量を増
やすだけでは十分な効果が得られない。そこで、
従来においては、放電特性を犠牲にしてゲル化度
を高めるか、あるいはその反対にするかのいずれ
かを選択せざるを得なかつた。つまり、放電性能
を向上させようとすれば耐漏液性能が低下し、反
対に耐漏液性能を向上させようとすれば放電性能
が低下してしまうという背反があつたのである。
この発明は以上のような従来の問題に鑑みてな
されたもので、その目的とするところは、電池の
構造的な構成には何等手を加えることなく、きわ
めて簡単な付加的構成だけでもつて、従来におい
ては両立させるのが困難であつた放電性能の向上
と耐漏液性能の向上を同時に達成できるようにし
たアルカリ電池を提供することにある。
されたもので、その目的とするところは、電池の
構造的な構成には何等手を加えることなく、きわ
めて簡単な付加的構成だけでもつて、従来におい
ては両立させるのが困難であつた放電性能の向上
と耐漏液性能の向上を同時に達成できるようにし
たアルカリ電池を提供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、ア
ルカリ濃度が30〜40重量％の水酸化カリウム水溶
液からなるアルカリ電解液とカルボキシメチルセ
ルロースのナトリウム塩（Na−CMC）からなる
耐アルカリ性のゲル化剤とによりゲル状化された
陰極活物質を用いてなるアルカリ電池であつて、
上記アルカリ電解液中にクロム酸塩をあらかじめ
溶解したことを特徴とする。
ルカリ濃度が30〜40重量％の水酸化カリウム水溶
液からなるアルカリ電解液とカルボキシメチルセ
ルロースのナトリウム塩（Na−CMC）からなる
耐アルカリ性のゲル化剤とによりゲル状化された
陰極活物質を用いてなるアルカリ電池であつて、
上記アルカリ電解液中にクロム酸塩をあらかじめ
溶解したことを特徴とする。
以下、この発明の実施例について説明する。
実施例
アルカリ濃度が36重量％の水酸化カリウム水溶
液中にクロム酸カリ（K2CrO4）を0.2〜3.0重量％
溶解し、これをアルカリ電解液として、耐アルカ
リ性のゲル化剤（Na−CMC）とともに用いて粒
状亜鉛からなる陰極活物質をゲル状化させた。こ
のようにしてゲル状化された陰極活物質を用いて
ボタン型の密閉式アルカリ電池（LR44タイプ）
を組立てた。
液中にクロム酸カリ（K2CrO4）を0.2〜3.0重量％
溶解し、これをアルカリ電解液として、耐アルカ
リ性のゲル化剤（Na−CMC）とともに用いて粒
状亜鉛からなる陰極活物質をゲル状化させた。こ
のようにしてゲル状化された陰極活物質を用いて
ボタン型の密閉式アルカリ電池（LR44タイプ）
を組立てた。
比較例
上記の実施例と同じアルカリ濃度（36重量％）
をそのまま耐アルカリ性ゲル化剤（上記実施例の
ものと同じ）とともに用いて粒状亜鉛を主剤とす
る陰極活物質をゲル状化した。そして、このゲル
状化された陰極活物質を用いてボタン型密閉式ア
ルカリ電池（上記実施例のものと同タイプのも
の）を組立てた。
をそのまま耐アルカリ性ゲル化剤（上記実施例の
ものと同じ）とともに用いて粒状亜鉛を主剤とす
る陰極活物質をゲル状化した。そして、このゲル
状化された陰極活物質を用いてボタン型密閉式ア
ルカリ電池（上記実施例のものと同タイプのも
の）を組立てた。
ここで、上記実施例のアルカリ電池および上記
比較例のアルカリ電池をそれぞれ100個ずつ用い
て耐漏液性能の試験を行なつたところ、次のよう
な試験結果を得た。漏液発生個数（ｎ＝100） 初 度 90日保存後 実施例の電池 ０ ０ 比較例の電池 ０ ９ なお、保存条件は60℃、90％RHとした。
比較例のアルカリ電池をそれぞれ100個ずつ用い
て耐漏液性能の試験を行なつたところ、次のよう
な試験結果を得た。漏液発生個数（ｎ＝100） 初 度 90日保存後 実施例の電池 ０ ０ 比較例の電池 ０ ９ なお、保存条件は60℃、90％RHとした。
上記実施例のアルカリ電池および上記比較例の
アルカリ電池は、いずれもそのアルカリ電解液の
アルカリ濃度を最も高い比電導度が得られる濃度
（36重量％）に設定したが、上記実施例のアルカ
リ電池は、そのようなアルカリ濃度のアルカリ電
解液を用いても、上記比較例のアルカリ電池に比
べると大幅に優れた耐漏液性能を示すことができ
た。
アルカリ電池は、いずれもそのアルカリ電解液の
アルカリ濃度を最も高い比電導度が得られる濃度
（36重量％）に設定したが、上記実施例のアルカ
リ電池は、そのようなアルカリ濃度のアルカリ電
解液を用いても、上記比較例のアルカリ電池に比
べると大幅に優れた耐漏液性能を示すことができ
た。
なお、耐漏液性能の試験と平行して放電性能の
試験も併せて行なつたが、初度における放電性
能、特に短絡電流値については両者に差を見出す
ことができなかつた。
試験も併せて行なつたが、初度における放電性
能、特に短絡電流値については両者に差を見出す
ことができなかつた。
以上のように、この発明によるアルカリ電池で
は、陰極活物質中に含ませられるアルカリ電解液
中にあらかじめクロム酸塩を溶解させるだけとい
うきわめて簡単な付加的構成を与えるだけでもつ
て、最も比電導度の高いアルカリ濃度でもつて十
分な耐漏液性能を得ることができるようになつて
いる。これは、そのようなアルカリ濃度において
も陰極活物質のゲル化度を十分に高めることがで
きるからに他ならない。従つて、この発明は、ア
ルカリ電解液の比電導度を最も高くできる範囲の
アルカリ濃度、具体的には30〜40重量％のアルカ
リ濃度のアルカリ電解液を用いる場合に最も有効
なものとなる。
は、陰極活物質中に含ませられるアルカリ電解液
中にあらかじめクロム酸塩を溶解させるだけとい
うきわめて簡単な付加的構成を与えるだけでもつ
て、最も比電導度の高いアルカリ濃度でもつて十
分な耐漏液性能を得ることができるようになつて
いる。これは、そのようなアルカリ濃度において
も陰極活物質のゲル化度を十分に高めることがで
きるからに他ならない。従つて、この発明は、ア
ルカリ電解液の比電導度を最も高くできる範囲の
アルカリ濃度、具体的には30〜40重量％のアルカ
リ濃度のアルカリ電解液を用いる場合に最も有効
なものとなる。
ところで、上記クロム酸塩は、陰極活物質中に
含ませられるアルカリ電解液中にあらかじめ十分
に溶解させておくことが必要である。もし、その
クロム酸塩が結晶のまま陰極活物質中に混入する
と、ゲル化がその結晶の周囲のみに集中的に進行
し、この結果その結晶をゲル化剤が覆つてしま
い、それ以上のゲル化の進行を妨げるようにな
る。また、クロム酸塩としては、上述したクロム
酸カリに限定されないことはもちろんであり、例
えばクロム酸カルシウムを使用することもでき
る。
含ませられるアルカリ電解液中にあらかじめ十分
に溶解させておくことが必要である。もし、その
クロム酸塩が結晶のまま陰極活物質中に混入する
と、ゲル化がその結晶の周囲のみに集中的に進行
し、この結果その結晶をゲル化剤が覆つてしま
い、それ以上のゲル化の進行を妨げるようにな
る。また、クロム酸塩としては、上述したクロム
酸カリに限定されないことはもちろんであり、例
えばクロム酸カルシウムを使用することもでき
る。
以上のように、この発明によるアルカリ電池
は、その構造的な構成には何らの変更を加える必
要もなく、きわめて簡単な付加的構成を与えるだ
けでもつて、従来においては両立がきわめて困難
であつた放電性能の向上と耐漏液性能の向上を同
時に達成することができる。
は、その構造的な構成には何らの変更を加える必
要もなく、きわめて簡単な付加的構成を与えるだ
けでもつて、従来においては両立がきわめて困難
であつた放電性能の向上と耐漏液性能の向上を同
時に達成することができる。
Claims (1)
- １ アルカリ濃度が30〜40重量％の水酸化カリウ
ム水溶液からなるアルカリ電解液と、カルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩（Na−CMC）
からなる耐アルカリ性のゲル化剤とによりゲル状
化された陰極活物質を用いてなるアルカリ電池で
あつて、上記アルカリ電解液中にクロム酸塩をあ
らかじめ溶解したことを特徴とするアルカリ電
池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159506A JPS5951476A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57159506A JPS5951476A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5951476A JPS5951476A (ja) | 1984-03-24 |
| JPH0366781B2 true JPH0366781B2 (ja) | 1991-10-18 |
Family
ID=15695255
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57159506A Granted JPS5951476A (ja) | 1982-09-16 | 1982-09-16 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5951476A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4826489A (ja) * | 1971-08-10 | 1973-04-07 |
-
1982
- 1982-09-16 JP JP57159506A patent/JPS5951476A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5951476A (ja) | 1984-03-24 |
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