JPH0536420A - マンガン乾電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は水銀無添加マンガン乾電池におい
て、貯蔵後、および軽負荷・中負荷放電中に電池の内部
抵抗上昇を抑制し、しかもパルス放電特性の低下の少な
いマンガン乾電池を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は片面もしくは両面に糊層を形成した
セパレータ２を、負極亜鉛缶１の内面に糊層が直接接触
するように収納したマンガン乾電池である。本発明は糊
層中にスズ酸化物、例えば酸化スズＳｎＯを添加してい
ることを特徴とした水銀無添加マンガン乾電池である。
また、酸化スズはセパレータ２に対してスズとして、
０．０１〜０．１ｍｇ／ｃｍ^２塗布されていることが好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は亜鉛の防食と軽負荷・中
負荷放電の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、二酸化マンガン特に天然二酸化マ
ンガンを正活作用物質、亜鉛合金を負極作用物質、塩化
亜鉛を主体とする電解液を用いたマンガン乾電池では、
貯蔵後に内部抵抗が上昇していた。さらに軽負荷・中負
荷で放電を行なった場合、放電中にも電池の内部抵抗が
上昇し、パルス放電特性が悪化するという問題があっ
た。このことは、近年強く望まれている電池の無公害化
のために水銀を添加しない電池では特に顕著となる。こ
のようなパルス特性の悪化は、ポケットベルのような用
途に、非常に不利となった。

【０００３】この問題を解決するために従来は、正極合
剤中の電解液の量を多くしたり、導電材である黒鉛の配
合を増加したりあるいはセパレータの糊材の種類を変更
したりしていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解液
の配合量を増加させることは、電池の漏液数の増加につ
ながり、また導電材を増加させることは、正極合剤中の
二酸化マンガンの配合量を減少させることになり、結果
として放電容量の低下につながる。また糊材を変えた場
合も、貯蔵後及び軽負荷・中負荷放電中の内部抵抗の上
昇が抑制できても、重負荷放電等の特性が低下してしま
う欠点があった。

【０００５】本発明はこのような従来の問題を解決し、
貯蔵後および軽負荷・中負荷放電中の電池の内部抵抗上
昇を抑制し、パルス放電特性の低下が少ない水銀無添加
のマンガン乾電池を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は片面もしくは両
面に糊層を形成したセパレータを、負極亜鉛缶の内面に
糊層が直接接触するように収納したマンガン乾電池にお
いて、該糊層中にスズ酸化物を添加していることを特徴
とするマンガン乾電池である。

【０００７】スズ酸化物としては、酸化スズＳｎＯ、二
酸化スズＳｎＯ_２等が有益である。添加量はセパレータ
に対しスズとして、０．０１〜０．１０ｍｇ／ｃｍ^２塗
布されていることが望ましい。０．０１ｍｇ／ｃｍ^２末
満では、実用的な効果が得られず、０．１０ｍｇ／ｃｍ
^２を越えると、スズ酸化物が抵抗成分となり、放電容量
が低下する。また、本発明は水銀無添加マンガン乾電池
に特に有効である。

【０００８】

【作用】本発明のマンガン乾電池における作用機構は、
以下のように推察される。セパレータ上の糊材に添加し
たスズ酸化物は、電解液に序々に溶解してスズイオンと
なり、亜鉛缶表面に金属スズとして析出する。この被膜
が貯蔵中での亜鉛缶の溶解を減少させ、亜鉛イオン増加
による電池の内部抵抗の上昇を抑制する。また、放電中
の亜鉛缶溶解反応が均一となり、放電生成物の均一拡散
を助け、亜鉛缶近傍の亜鉛イオン蓄積による内部抵抗の
上昇を抑制する。

【０００９】

【実施例】本発明の実施例を説明する。図１において、
１は負極亜鉛缶で水銀を添加していない。亜鉛缶１の内
部には片面もしくは両面に澱粉、合成糊料等よりなる糊
層が形成されたセパレータ２を、糊層が亜鉛缶１に接触
するように収納している。その内側には炭素棒４を中央
に埋設した正極合剤３が充填されている。この正極合剤
３は、二酸化マンガンとアセチレンブラックあるいは黒
鉛等の導電剤と、塩化亜鉛あるいは塩化アンモニウムの
電解液等とを混合した成形体からなっている。

【００１０】５はプラスチック封口体で、中央の透孔に
炭素棒４を挿入している。６は炭素棒４の頂部に嵌着し
た金属製の正極端子板、７は亜鉛缶１の外底部に当接し
た金属製の負極端子板である。９は亜鉛缶外周壁を被包
している熱収縮性で柔軟性の架橋ポリオレフィンチュー
ブ、８は金属外装缶で、上下端部を内方へ折曲して電池
全体を封口している。

【００１１】実施例１〜３ 本発明の水銀無添加マンガン電池に使用したセパレータ
２は、ポリビニルアルコール、澱粉、界面活性剤の水溶
液からなる糊材ペーストに二酸化スズＳｎＯ_２を添加
し、良く攪拌して、ＳｎＯ_２を均一に分散させる。この
ときのＳｎＯ_２の添加量は、スズとしてクラフト紙上
に、０．０１、０．０５、０．１ｍｇ／ｃｍ^２となるよ
うに３種類調製する。これらの糊材ペーストをクラフト
紙材に塗布して乾燥させ、セパレータ２とする。これら
を用いてＲ２０（単１）型の水銀無添加マンガン電池を
３種類作成した。

【００１２】比較例１〜３ 糊材ペーストへのＳｎＯ_２添加量を、０．００５、０．
２ｍｇ／ｃｍ^２及び無添加としたこと以外実施例と同様
な操作を行ない、Ｒ２０型マンガン乾電池を３種類作成
した。 比較例４ ＳｎＯ_２無添加で、正極合剤中に水銀を添加したこと以
外実施例と同様な操作で、Ｒ２０型マンガン乾電池を作
成した。

【００１３】実施例及び比較例の乾電池を４５℃で３カ
月間貯蔵し、各々の乾電池３００Ωの連続放電を行な
い、０．９Ｖまでの放電持続時間とそのときの内部抵抗
を測定した。測定はそれぞれ１０個づつ行ない、その平
均値を求めた。その結果を表１に示す。

【００１４】

【表１】

【００１５】また、同様に４５℃で３月間貯蔵した各々
の乾電池について、３００Ωの連続放電中に、１日１回
４Ω５秒のパルス放電を行ない、それぞれの０．９Ｖま
での放電持続時間を測定した。測定はそれぞれ１０個づ
つ行ない、その平均値を求めた。その結果を表２に示
す。

【００１６】

【表２】

【００１７】そして、ここでは試験結果を示していない
が貯蔵せずに放電した場合は、実施例と比較例で顕著な
差は現われない。しかし貯蔵後では、表１、表２に示し
たように、本発明の効果が明らかである。また、ここで
はＳｎＯ_２を用いた実施例を示したが、ＳｎＯを用いた
場合も、同様の効果が得られることを確認している。な
お、本発明は積層乾電池にも応用できる。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明のように、本発明によれば貯
蔵後及び軽負荷・中負荷放電中の電池の内部抵抗の上昇
を抑制し、パルス放電特性の低下が少ない水銀無添加の
マンガン乾電池を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例におけるマンガン乾電池の断面
図である。

【符号の説明】

１…亜鉛缶 ２…セパレータ ３…正極合剤 ４…炭素棒

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 片面もしくは両面に糊層を形成したセパ
   レータを、負極亜鉛缶の内面に糊層が直接接触するよう
   に収納したマンガン乾電池において、該糊層中にスズ酸
   化物を添加していることを特徴とするマンガン乾電池。
2. 【請求項２】 該スズ酸化物が、セパレータに対してス
   ズとして、０．０１〜０．１０ｍｇ／ｃｍ^２塗布されて
   いることを特徴とする請求項１記載のマンガン乾電池。