JPH07335227A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPH07335227A JPH07335227A JP6127749A JP12774994A JPH07335227A JP H07335227 A JPH07335227 A JP H07335227A JP 6127749 A JP6127749 A JP 6127749A JP 12774994 A JP12774994 A JP 12774994A JP H07335227 A JPH07335227 A JP H07335227A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- potassium hydroxide
- concentration
- negative electrode
- alkaline
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Primary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ電解液を用いるアルカリ電池におい
て、電池を構成した後の電池中の電解液のアルカリ濃度
を規制することによって、電池の保存特性の劣化を改良
し、安定した保存特性と放電特性を有するアルカリ電池
を提供するものである。 【構成】 無汞化亜鉛を活物質とする負極４と、二酸化
マンガンを活物質とする正極と、水酸化カリウムを主体
とするアルカリ水溶液からなる電解液とを有し、電池を
構成した後の電池中の電解液における水酸化カリウムと
水の重量濃度％比が、３６．０：６４．０から４２．
０：５８．０である。
て、電池を構成した後の電池中の電解液のアルカリ濃度
を規制することによって、電池の保存特性の劣化を改良
し、安定した保存特性と放電特性を有するアルカリ電池
を提供するものである。 【構成】 無汞化亜鉛を活物質とする負極４と、二酸化
マンガンを活物質とする正極と、水酸化カリウムを主体
とするアルカリ水溶液からなる電解液とを有し、電池を
構成した後の電池中の電解液における水酸化カリウムと
水の重量濃度％比が、３６．０：６４．０から４２．
０：５８．０である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池に関するも
ので、詳しくは水酸化カリウムを主体とするアルカリ電
解液の改良に関するものである。
ので、詳しくは水酸化カリウムを主体とするアルカリ電
解液の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ電池の重要な特性の一つである
保存特性を確保するために、各種の条件を考慮して、今
日では一般的にアルカリ電池製造時のアルカリ電解液と
して３０〜４０重量％の水酸化カリウム水溶液が用いら
れている。（例えば特公平３−６６７８１号公報）
保存特性を確保するために、各種の条件を考慮して、今
日では一般的にアルカリ電池製造時のアルカリ電解液と
して３０〜４０重量％の水酸化カリウム水溶液が用いら
れている。（例えば特公平３−６６７８１号公報）
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】アルカリ電池の負極活
物質である亜鉛は、保存によりその表面が酸化され不動
態化するため、電池を保存した後の放電特性が低下して
しまう。このため亜鉛の不動態化を抑制し電池の保存特
性を確保するために、一般的には製造時のアルカリ電解
液として３０〜４０重量％の水酸化カリウム水溶液と、
亜鉛表面を水銀でアマルガム化した汞化亜鉛粉末が用い
られていた。しかしながら昨今、環境保全運動が高まる
なかで、電池の負極である亜鉛粉末に含まれる水銀を無
くすることが必要であった。亜鉛の不動態化を抑制する
作用を持つ水銀を亜鉛粉末から取り除くと、亜鉛粉末が
不動態化を起こし、電池の保存特性が劣化する現象が生
じた。
物質である亜鉛は、保存によりその表面が酸化され不動
態化するため、電池を保存した後の放電特性が低下して
しまう。このため亜鉛の不動態化を抑制し電池の保存特
性を確保するために、一般的には製造時のアルカリ電解
液として３０〜４０重量％の水酸化カリウム水溶液と、
亜鉛表面を水銀でアマルガム化した汞化亜鉛粉末が用い
られていた。しかしながら昨今、環境保全運動が高まる
なかで、電池の負極である亜鉛粉末に含まれる水銀を無
くすることが必要であった。亜鉛の不動態化を抑制する
作用を持つ水銀を亜鉛粉末から取り除くと、亜鉛粉末が
不動態化を起こし、電池の保存特性が劣化する現象が生
じた。
【０００４】本発明は、電池を構成した後の電池中のア
ルカリ電解液である水酸化カリウム水溶液の濃度を規制
することによって、保存後にも優れた放電特性を有する
アルカリ電池を提供することを目的とする。
ルカリ電解液である水酸化カリウム水溶液の濃度を規制
することによって、保存後にも優れた放電特性を有する
アルカリ電池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、無汞化亜鉛を
活物質とする負極と、二酸化マンガンを活物質とする正
極と、水酸化カリウムを主体とするアルカリ水溶液から
なる電解液とを有し、電池を構成した後の電池中の電解
液における水酸化カリウムと水の重量濃度％比が、３
６．０：６４．０から４２．０：５８．０とするもので
ある。
活物質とする負極と、二酸化マンガンを活物質とする正
極と、水酸化カリウムを主体とするアルカリ水溶液から
なる電解液とを有し、電池を構成した後の電池中の電解
液における水酸化カリウムと水の重量濃度％比が、３
６．０：６４．０から４２．０：５８．０とするもので
ある。
【０００６】
【作用】本発明は電池を構成した後の電池中のアルカリ
電解液である水酸化カリウム濃度を規制することによっ
て、電池を保存した後の放電特性の劣化を改良するもの
である。
電解液である水酸化カリウム濃度を規制することによっ
て、電池を保存した後の放電特性の劣化を改良するもの
である。
【０００７】優れた放電特性を得るためには、比電導度
の高いアルカリ電解液を用いることが重要である。電解
液として水酸化カリウム水溶液を用いた場合では、その
アルカリ濃度が約３０重量％のときに最も高い比電導度
を示し、それ以上のアルカリ濃度でも、それ以下のアル
カリ濃度でも比電導度は低くなる。従って、アルカリ電
池に用いる水酸化カリウム水溶液濃度は、その比電導度
が最も高くなるアルカリ濃度である約３０重量％にする
ことが放電特性上最適である。一方、電池の保存特性を
確保するためには、亜鉛の不動態化を抑制することが必
要である。それには、最も高い比電導度を持つアルカリ
濃度よりさらに高いアルカリ濃度にすることにより亜鉛
の不動態化を抑制することが必要である。この様に放電
特性と保存特性のそれぞれに最適な水酸化カリウム水溶
液濃度は異なり両特性を満たすことが重要である。
の高いアルカリ電解液を用いることが重要である。電解
液として水酸化カリウム水溶液を用いた場合では、その
アルカリ濃度が約３０重量％のときに最も高い比電導度
を示し、それ以上のアルカリ濃度でも、それ以下のアル
カリ濃度でも比電導度は低くなる。従って、アルカリ電
池に用いる水酸化カリウム水溶液濃度は、その比電導度
が最も高くなるアルカリ濃度である約３０重量％にする
ことが放電特性上最適である。一方、電池の保存特性を
確保するためには、亜鉛の不動態化を抑制することが必
要である。それには、最も高い比電導度を持つアルカリ
濃度よりさらに高いアルカリ濃度にすることにより亜鉛
の不動態化を抑制することが必要である。この様に放電
特性と保存特性のそれぞれに最適な水酸化カリウム水溶
液濃度は異なり両特性を満たすことが重要である。
【０００８】また、アルカリ電解液は、正極活物質であ
る二酸化マンガンやゲル化剤であるポリアクリル酸など
により、イオン吸着および中和されることでアルカリ濃
度が低下する。たとえば、（表１）に示すように、
る二酸化マンガンやゲル化剤であるポリアクリル酸など
により、イオン吸着および中和されることでアルカリ濃
度が低下する。たとえば、（表１）に示すように、
【０００９】
【表１】
【００１０】一定量の水酸化カリウム水溶液に電解二酸
化マンガンを添加した後の水溶液の水酸化カリウム濃度
を分析すると、電解二酸化マンガン添加量が多い程、水
酸化カリウム濃度の低下が大きいことが分かる。これ
は、電池を構成した後の水酸化カリウム水溶液濃度が低
濃度側に変化することを示すものであり、電池を構成し
た後の電池中のアルカリ電解液濃度は、電池を構成する
時の電解液量と二酸化マンガンやゲル化剤等の電解液濃
度を低下させる物質の量によって決定されることが分か
る。このため、電池を構成する前の電解液濃度を規制す
るよりも、構成後のアルカリ濃度を規制する方がより電
池の特性を確保するうえでも有効であることが分かる。
化マンガンを添加した後の水溶液の水酸化カリウム濃度
を分析すると、電解二酸化マンガン添加量が多い程、水
酸化カリウム濃度の低下が大きいことが分かる。これ
は、電池を構成した後の水酸化カリウム水溶液濃度が低
濃度側に変化することを示すものであり、電池を構成し
た後の電池中のアルカリ電解液濃度は、電池を構成する
時の電解液量と二酸化マンガンやゲル化剤等の電解液濃
度を低下させる物質の量によって決定されることが分か
る。このため、電池を構成する前の電解液濃度を規制す
るよりも、構成後のアルカリ濃度を規制する方がより電
池の特性を確保するうえでも有効であることが分かる。
【００１１】従来から一般的に製造時のアルカリ電解液
として、３０〜４０重量％の水酸化カリウム水溶液が用
いられているが、上述したように電池を構成した後の水
酸化カリウム濃度は低下するため、そのアルカリ濃度の
上限は３６．０重量％未満である。負極亜鉛として水銀
を添加した汞化亜鉛粉末を用いていた場合では、製造時
のアルカリ電解液として３０〜４０重量％の水酸化カリ
ウム水溶液を用いても、亜鉛粉末の不動態化を水銀が抑
制するため、十分な保存特性を確保することが出来てい
たが、無汞化亜鉛では保存特性が劣化してしまう。この
ため、電池を構成した後のアルカリ電解液濃度を鋭意検
討の結果、その水酸化カリウム濃度が３６．０重量％以
上であると、亜鉛粉末の不動態化が抑制され優れた保存
特性を有することが分かった。
として、３０〜４０重量％の水酸化カリウム水溶液が用
いられているが、上述したように電池を構成した後の水
酸化カリウム濃度は低下するため、そのアルカリ濃度の
上限は３６．０重量％未満である。負極亜鉛として水銀
を添加した汞化亜鉛粉末を用いていた場合では、製造時
のアルカリ電解液として３０〜４０重量％の水酸化カリ
ウム水溶液を用いても、亜鉛粉末の不動態化を水銀が抑
制するため、十分な保存特性を確保することが出来てい
たが、無汞化亜鉛では保存特性が劣化してしまう。この
ため、電池を構成した後のアルカリ電解液濃度を鋭意検
討の結果、その水酸化カリウム濃度が３６．０重量％以
上であると、亜鉛粉末の不動態化が抑制され優れた保存
特性を有することが分かった。
【００１２】一方、水酸化カリウム濃度を４２．０重量
％より高くすると、電解液の比電導度が低くなり、アル
カリ電池の特長であるカメラ、ストロボ放電特性が低下
するため好ましくない。
％より高くすると、電解液の比電導度が低くなり、アル
カリ電池の特長であるカメラ、ストロボ放電特性が低下
するため好ましくない。
【００１３】
【実施例】図１は本発明の実施例に用いた円筒形アルカ
リ電池ＬＲ６の半断面図である。
リ電池ＬＲ６の半断面図である。
【００１４】金属ケース１に二酸化マンガンと黒鉛材か
らなる正極合剤２を入れセパレータ３を挿入した後、ゲ
ル状負極４をセパレータ３内に注入する。樹脂封口体５
と底板７を一体とした負極集電体６をゲル状負極に差し
こみ素電池を形成する。
らなる正極合剤２を入れセパレータ３を挿入した後、ゲ
ル状負極４をセパレータ３内に注入する。樹脂封口体５
と底板７を一体とした負極集電体６をゲル状負極に差し
こみ素電池を形成する。
【００１５】電解液に酸化亜鉛を添加した水酸化カリウ
ム水溶液を用いて、電池を構成した後の電池中の水酸化
カリウム電解液濃度を３２．０，３４．０，３６．０，
３８．０，４０．０，４２．０，４４．０重量％まで変
化させた単３形アルカリ電池を作成し、初度と６０℃１
ケ月保存電池において３．９Ω連続放電試験（終止電圧
０．９Ｖ）を行った。この試験結果を（表２）に示し
た。
ム水溶液を用いて、電池を構成した後の電池中の水酸化
カリウム電解液濃度を３２．０，３４．０，３６．０，
３８．０，４０．０，４２．０，４４．０重量％まで変
化させた単３形アルカリ電池を作成し、初度と６０℃１
ケ月保存電池において３．９Ω連続放電試験（終止電圧
０．９Ｖ）を行った。この試験結果を（表２）に示し
た。
【００１６】
【表２】
【００１７】このように電池を構成した後のアルカリ濃
度が３６．０重量％以上であれば保存特性が優れること
が分った。
度が３６．０重量％以上であれば保存特性が優れること
が分った。
【００１８】次に上記で作成された単３形アルカリ電池
を初度と６０℃１ケ月保存電池において１．８Ω（１５
秒ＯＮ／４５秒ＯＦＦ）間欠放電試験（終止電圧０．９
Ｖ）を行った。この試験結果を（表３）に示した。
を初度と６０℃１ケ月保存電池において１．８Ω（１５
秒ＯＮ／４５秒ＯＦＦ）間欠放電試験（終止電圧０．９
Ｖ）を行った。この試験結果を（表３）に示した。
【００１９】
【表３】
【００２０】この結果より、電池を構成した後のアルカ
リ濃度が４２．０重量％以下であれば、保存特性が優れ
た３６．０重量％とほぼ同等の放電性能が得られること
が分かった。
リ濃度が４２．０重量％以下であれば、保存特性が優れ
た３６．０重量％とほぼ同等の放電性能が得られること
が分かった。
【００２１】このように、電池を構成した後の電池中の
水酸化カリウム濃度を３６．０重量％から４２．０重量
％にすることで、優れた保存特性を確保することができ
る。電解液はその電解液組成が水酸化カリウムを主体と
したものであって、ナトリウム、リチウム等のアルカリ
金属イオンや酸化亜鉛等を添加することにより亜鉛イオ
ンを含んでいても、上述した同様の保存特性に優れる効
果が得られることが分かった。
水酸化カリウム濃度を３６．０重量％から４２．０重量
％にすることで、優れた保存特性を確保することができ
る。電解液はその電解液組成が水酸化カリウムを主体と
したものであって、ナトリウム、リチウム等のアルカリ
金属イオンや酸化亜鉛等を添加することにより亜鉛イオ
ンを含んでいても、上述した同様の保存特性に優れる効
果が得られることが分かった。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように、本発明を用いること
により電池の保存特性の劣化を改良し、安定した保存特
性と放電特性を有するアルカリ電池を提供することがで
きる。
により電池の保存特性の劣化を改良し、安定した保存特
性と放電特性を有するアルカリ電池を提供することがで
きる。
【図１】本発明の実施例における単３型アルカリ電池Ｌ
Ｒ６の縦断面図
Ｒ６の縦断面図
１ 金属ケース ２ 正極合剤 ３ セパレータ ４ 負極 ５ 樹脂封口体 ６ 負極集電体 ７ 底板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浅岡 準一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】無汞化亜鉛を活物質とする負極と、二酸化
マンガンを活物質とする正極と、水酸化カリウムを主体
とするアルカリ水溶液からなる電解液とを有し、電池を
構成した後の電池中の電解液における水酸化カリウムと
水の重量濃度％比が、３６．０：６４．０から４２．
０：５８．０であるアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127749A JPH07335227A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6127749A JPH07335227A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07335227A true JPH07335227A (ja) | 1995-12-22 |
Family
ID=14967741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6127749A Pending JPH07335227A (ja) | 1994-06-09 | 1994-06-09 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07335227A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003536230A (ja) * | 2000-06-19 | 2003-12-02 | エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド | アルカリ電気化学電池 |
| US7510801B2 (en) | 2002-07-12 | 2009-03-31 | Hitachi Maxell, Ltd. | Alkaline battery and method for producing the same |
-
1994
- 1994-06-09 JP JP6127749A patent/JPH07335227A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003536230A (ja) * | 2000-06-19 | 2003-12-02 | エヴァレディー バッテリー カンパニー インコーポレイテッド | アルカリ電気化学電池 |
| US7510801B2 (en) | 2002-07-12 | 2009-03-31 | Hitachi Maxell, Ltd. | Alkaline battery and method for producing the same |
| US7767336B2 (en) | 2002-07-12 | 2010-08-03 | Hitachi Maxell, Ltd. | Alkaline battery and method for producing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0758491B1 (en) | Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture | |
| JP3462877B2 (ja) | 亜鉛アノードを用いた電気化学電池 | |
| KR100310810B1 (ko) | 이산화망간캐쏘드를갖는일차전기화학전지용첨가물 | |
| DE60007138T2 (de) | Alkalische zelle mit verbesserte anode | |
| JP3215447B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JP3631016B2 (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池 | |
| JP4222488B2 (ja) | アルカリ電池 | |
| US2814664A (en) | Electric current producing cell | |
| US4250234A (en) | Divalent silver oxide cell | |
| JP2009043547A (ja) | 電池用電解二酸化マンガン、正極合剤およびアルカリ電池 | |
| JP2004502279A (ja) | 硫黄を含むアノードを有する電気化学的電池 | |
| JP2517936B2 (ja) | 空気亜鉛電池 | |
| JP2002117859A (ja) | アルカリ電池 | |
| JPH0770315B2 (ja) | 非水電解液電池 | |
| JPS59186256A (ja) | アルカリ電池用亜鉛負極 | |
| JP2000340237A (ja) | アルカリ電池 | |
| JP2000036318A (ja) | アルカリ電池 | |
| JPH02236972A (ja) | ポリアニリン電池 | |
| JPH06223829A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH0724215B2 (ja) | 乾電池 | |
| JPH0620687A (ja) | アルカリ電池 | |
| JP2005353434A (ja) | アルカリ電池 | |
| JPS5832359A (ja) | アルカリ亜鉛二次電池 | |
| JPH0317182B2 (ja) | ||
| JPH06338319A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 |