JPH0757731A - アルカリ電池 - Google Patents

アルカリ電池

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JPH0757731A
JPH0757731A JP5225067A JP22506793A JPH0757731A JP H0757731 A JPH0757731 A JP H0757731A JP 5225067 A JP5225067 A JP 5225067A JP 22506793 A JP22506793 A JP 22506793A JP H0757731 A JPH0757731 A JP H0757731A
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JP5225067A
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Naomi Ishihara
直美 石原
Masao Kawaguchi
正夫 川口
Masatomo Oohashi
真智 大橋
Hitoshi Takagishi
仁 高岸
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Toshiba Battery Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は無汞化亜鉛粉粒子の形状が、ほぼ球
状のものをゲル状の負極作用物質に用いることにより、
粒子同士の摩擦を軽減し、流動性を良好にしてゲル充填
機のノズルのつまりを防止することにより、充填量のバ
ラツキを小さくし、電池の放電容量の安定したアルカリ
電池を得ることを目的とする。 【構成】 本発明は、鉛、アルミニウム、インジウム、
ビスマス、ガリウム、カルシウムのうち少なくとも一種
以上含有する無汞化の亜鉛粉粒子を負極作用物質に用い
るアルカリ電池である。本発明は、該亜鉛粉粒子の長直
径/短直径の比が、1.0〜2.0であり、粒度分布
が、40〜150meshであることを特徴としてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池の負極作用
物質の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年になって、亜鉛粉末に鉛、アルミニ
ウム、インジウム、ガリウム、カルシウムのうち少なく
とも一種以上含有する亜鉛粉粒子を使用することによ
り、水銀を添加しなくても、負極作用物質として電池に
組み込むことが可能となってきた。しかしながら汞化亜
鉛の場合は汞化の過程で亜鉛粉粒子の角がとれるが、無
汞化亜鉛の場合は粒子は原粉の針状のままの形状を維持
しており、図2のように、この針状の無汞化亜鉛粉粒子
18を、所定量のポリアクリル酸及び酸化亜鉛を溶解し
た所定濃度のアルカリ水溶液19に混合し、ゲル状とし
たものを負極作用物質13として電池に充填していた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来は
無汞化亜鉛の粒子形状が針状のままであるため、亜鉛粒
子同士の摩擦が大きく流動性が乏しい。このためゲル状
とした負極作用物質を電池に充填する際、充填ノズルの
先端で粒子同士の架橋状態が起こり、ノズルがつまり易
いという不具合が生じた。また、充填された負極作用物
質も重量のバラツキが大きく、結果的に、使用時におい
て放電持続時間のバラツキも大きくなってしまうという
問題点があった。
【0004】本発明は無汞化亜鉛粉粒子の形状がほぼ球
状のものを使用することにより、所定量のポリアクリル
酸及び酸化亜鉛を溶解した所定濃度のアルカリ水溶液に
混合し、ゲル状としたものをゲル充填機で電池に組み込
む際、亜鉛粒子の摩擦が軽減され、流動性も良好とな
り、ノズルの先端でのつまり等の不具合がなく、また放
電持続時間のバラツキも少ない安定した品質のアルカリ
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】このような問題点を解決
するために、本発明は亜鉛粉末に鉛、アルミニウム、イ
ンジウム、ビスマス、ガリウム、カルシウムのうち少な
くとも一種以上含有する無汞化の亜鉛粉粒子の形状がほ
ぼ球状であるものを電池に組み込むものである。詳しく
は、本発明は前記亜鉛粉粒子の長直径/短直径比が1.
0〜2.0であり、かつ粒度分布が40〜150mes
hに分級したものを負極作用物質として用いるアルカリ
電池である。
【0006】
【作用】前述したように、無汞化亜鉛粉粒子の形状がほ
ぼ球状のものを使用することにより、粒子間の摩擦を軽
減することができ、ゲル状とした負極作用物質を、負極
端子を兼ねる封口板に充填する際、充填ノズルの先端で
ゲルがつまるという不具合が起こらなくなった。また充
填された負極作用物質も重量のバラツキが少なく、放電
持続時間のバラツキも小さい安定した品質の電池を供給
することができる。
【0007】また、前記球状亜鉛が、その粒子の長直径
/短直径比1.0〜2.0としたのは、2.0を越える
と、ゲル充填機のノズルの先端でのゲルづまりが完全に
解決されないためであり、粒度分布を40〜150me
shとしたのは、40mesh以下だと、粒子が大きい
ためゲルの重量バラツキにおいて充分な効果が得られ
ず、150mesh以上だと、粒子が細かすぎて粒子同
士の摩擦が大きくなり、ノズルの先端でゲルづまりを起
こすという問題が生じるからである。
【0008】
【実施例】本発明品と比較品とを説明する。亜鉛粉粒子
の長直径/短直径の比が、1.0,2.0,3.0で、
粒度が80〜120meshのものを作成した。それら
をポリアクリル酸および酸化亜鉛を溶解した所定濃度の
アルカリ水溶液に混合し、図1に示すゲル状の負極作用
物質3を作成した。これをゲル充填機を用いて5000
回運転しノズルづまりと、1000回ごとにn=10の
ゲル充填量を測定した。この充填機を用いて同時にSR
1130W型アルカリ電池を試作し放電した。また比較
のため、針状で上記比が5〜7である亜鉛粉粒子18を
用いて図2の負極作用物質13を作成し、同じ実験を行
ない結果を表1に示した。
【0009】SR1130W型アルカリ電池は図3のよ
うに、まず正極ケース2内に正極1を充填し、その上面
にセパレータ5と電解液保持材6を載せる。一方封口板
4の周辺に絶縁パッキン7を嵌合し、封口板4の内部に
ほぼ球状の亜鉛粉粒子8とゲル状電解液9とが混合され
てなる図1の負極作用物質3をゲル充填機により等量充
填する。これら正極体と負極体とを嵌合して組合せ、正
極ケースの上端を内方へ折曲して封口してなっている。
これらのアルカリ電池を放電して容量を測定した。
【0010】
【表1】
【0011】さらに最適な粒度分布を知るために、亜鉛
粒子の長直径/短直径が1.0,2.0のものについ
て、それぞれ粒度分布が、〜40mesh、40〜80
mesh、80〜120mesh、120〜150me
sh、150mesh〜のものについて、同じ実験を行
った。その結果を表2に示す。
【0012】
【表2】
【0013】表1,2のように、亜鉛粒子の長直径/短
直径の比が1.0〜2.0のものを使用すると、ゲル充
填機のノズル先端でのゲルづまりが全く起こらず、また
粒度分布については40〜150meshに分級したも
のを使用することにより、電池の容量バラツキも減らす
ことが可能である。
【0014】
【発明の効果】本発明は無汞化亜鉛粉末の粒子を、長直
径/短直径の比が1.0〜2.0であり、かつ粒度分布
が40〜150meshにすることにより、ゲル充填機
のノズルのつまりを防止し、負極作用物質の充填量を均
一にし、放電容量のバラツキの小さいアルカリ電池を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によりなるほぼ球状亜鉛粉粒子を用いた
ゲル状負極作用物質の拡大図である。
【図2】従来の比較品の針状亜鉛粉粒子を用いたゲル状
負極作用物質の拡大図である。
【図3】本発明のゲル状負極作用物質を用いたアルカリ
電池の断面図である。
【符号の説明】
3 負極作用物質 8 亜鉛粉粒子 9 ゲル状電解液 18 亜鉛粉粒子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高岸 仁 東京都品川区南品川3丁目4番10号 東芝 電池株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉛、アルミニウム、インジウム、ビスマ
    ス、ガリウム、カルシウムのうち少なくとも一種以上含
    有する無汞化の亜鉛粉粒子を負極作用物質に用いるアル
    カリ電池において、該亜鉛粉粒子の長直径/短直径の比
    が、1.0〜2.0であり、かつ粉粒度分布が、40〜
    150meshであることを特徴とするアルカリ電池。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006228503A (ja) * 2005-02-16 2006-08-31 Sony Corp アルカリ電池
JP2007299622A (ja) * 2006-04-28 2007-11-15 Fdk Energy Co Ltd アルカリ電池用亜鉛粉末、負極ゲルおよびアルカリ電池
CN112072164A (zh) * 2020-08-28 2020-12-11 蜂巢能源科技有限公司 固态锂电池及其制备方法

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