JPH09180736A - アルカリマンガン電池 - Google Patents
アルカリマンガン電池Info
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- JPH09180736A JPH09180736A JP33913295A JP33913295A JPH09180736A JP H09180736 A JPH09180736 A JP H09180736A JP 33913295 A JP33913295 A JP 33913295A JP 33913295 A JP33913295 A JP 33913295A JP H09180736 A JPH09180736 A JP H09180736A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超高負荷に対する放電特性の優れたアルカリ
マンガン電池を提供する。 【解決手段】 正極活物質としての二酸化マンガンに混
合される導電剤として平均粒径が１０〜２０μｍの黒鉛
を３〜１０重量％の範囲で含有する正極合剤固形分に対
し、４０重量％の正極用水酸化カリウム電解液を含浸さ
せた正極と、酸化亜鉛を４重量％含む４０重量％の負極
用水酸化カリウム電解液に対して負極活物質としての亜
鉛粉末、ゲル化剤、および高吸水性ポリマーを混合した
ゲル状負極とを備えたアルカリマンガン電池であって、
前記正極と前記負極との電気容量比率を１００：１０５
〜１００：１２５の範囲とするとともに、前記正極合剤
固形分と前記正極用水酸化カリウム電解液との体積比率
を１００：２５〜１００：３５の範囲とした。
マンガン電池を提供する。 【解決手段】 正極活物質としての二酸化マンガンに混
合される導電剤として平均粒径が１０〜２０μｍの黒鉛
を３〜１０重量％の範囲で含有する正極合剤固形分に対
し、４０重量％の正極用水酸化カリウム電解液を含浸さ
せた正極と、酸化亜鉛を４重量％含む４０重量％の負極
用水酸化カリウム電解液に対して負極活物質としての亜
鉛粉末、ゲル化剤、および高吸水性ポリマーを混合した
ゲル状負極とを備えたアルカリマンガン電池であって、
前記正極と前記負極との電気容量比率を１００：１０５
〜１００：１２５の範囲とするとともに、前記正極合剤
固形分と前記正極用水酸化カリウム電解液との体積比率
を１００：２５〜１００：３５の範囲とした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリマンガン電
池に関する。
池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルカリマンガン電池にあって
は、図１のＬＲ６形電池の断面図に示すように、電池ケ
ースを兼ねる有底円筒形の正極缶１内に、二酸化マンガ
ン（電解二酸化マンガン：ＥＭＤ）と黒鉛等を混合して
円筒状に成形した２つの正極２，２が同心に積み重ねら
れた状態で装填されている。この正極２，２の中空部内
にはビニロンやパルプ繊維等の不織布からなる筒状のセ
パレータ３が配設され、これには水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）のアルカリ電解液が含浸されている。さらにセパレ
ータ３内にはゲル状負極４が充填されており、この負極
４は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む水酸化カリウム電解液
に対して亜鉛粉末を主体としてゲル化剤および高吸水性
ポリマーを適量混合した構成となっている。
は、図１のＬＲ６形電池の断面図に示すように、電池ケ
ースを兼ねる有底円筒形の正極缶１内に、二酸化マンガ
ン（電解二酸化マンガン：ＥＭＤ）と黒鉛等を混合して
円筒状に成形した２つの正極２，２が同心に積み重ねら
れた状態で装填されている。この正極２，２の中空部内
にはビニロンやパルプ繊維等の不織布からなる筒状のセ
パレータ３が配設され、これには水酸化カリウム（ＫＯ
Ｈ）のアルカリ電解液が含浸されている。さらにセパレ
ータ３内にはゲル状負極４が充填されており、この負極
４は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含む水酸化カリウム電解液
に対して亜鉛粉末を主体としてゲル化剤および高吸水性
ポリマーを適量混合した構成となっている。
【０００３】この負極４の中央には集電棒５が挿入さ
れ、セパレータ３の下端開口部は、ホットメルト樹脂等
からなる絶縁材６によって閉塞され、これによって負極
４と正極缶１の内底面とが互いに絶縁している。そし
て、正極缶１の上端開口部に封口ガスケット７を介して
負極端子板８が嵌合され、正極缶１の開口端縁を内側へ
カール成形することによって密封されている。
れ、セパレータ３の下端開口部は、ホットメルト樹脂等
からなる絶縁材６によって閉塞され、これによって負極
４と正極缶１の内底面とが互いに絶縁している。そし
て、正極缶１の上端開口部に封口ガスケット７を介して
負極端子板８が嵌合され、正極缶１の開口端縁を内側へ
カール成形することによって密封されている。
【０００４】このようなアルカリマンガン電池におい
て、その放電容量を大きくできるものが特公平５−１２
８２４号公報に示されており、同公報に示された電池に
あっては正極の配合比率を工夫することにより放電容量
の増大を図っている。
て、その放電容量を大きくできるものが特公平５−１２
８２４号公報に示されており、同公報に示された電池に
あっては正極の配合比率を工夫することにより放電容量
の増大を図っている。
【０００５】具体的に説明すると、正極としては、活物
質としての二酸化マンガンと導電剤としての黒鉛とを、
重量比で９／１〜３２／１の範囲で混合した合剤が用い
られる。つまり、黒鉛の含有率を正極２の合剤固形分に
対して３〜１０重量％の範囲としている。
質としての二酸化マンガンと導電剤としての黒鉛とを、
重量比で９／１〜３２／１の範囲で混合した合剤が用い
られる。つまり、黒鉛の含有率を正極２の合剤固形分に
対して３〜１０重量％の範囲としている。
【０００６】即ち、黒鉛の含有率を１０％以上にする
と、二酸化マンガンの容量減少が顕著となり、放電容量
の大きな低下を招くので好ましくない。また、黒鉛の含
有率を３％以下にすると正極２中の導電性が低くなりす
ぎるため、内部抵抗の増加、短絡電流の減少が顕著にな
り、やはり好ましくない。
と、二酸化マンガンの容量減少が顕著となり、放電容量
の大きな低下を招くので好ましくない。また、黒鉛の含
有率を３％以下にすると正極２中の導電性が低くなりす
ぎるため、内部抵抗の増加、短絡電流の減少が顕著にな
り、やはり好ましくない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように正極合剤の配合比率を工夫しただけでは、例え
ば１５００ｍＡ程度の極めて大きな放電電流を必要とす
る超高負荷に対しては対応できないといった問題があっ
た。
たように正極合剤の配合比率を工夫しただけでは、例え
ば１５００ｍＡ程度の極めて大きな放電電流を必要とす
る超高負荷に対しては対応できないといった問題があっ
た。
【０００８】例えばノート型パソコン等の超高負荷に対
してその動作電力を供給するための電源としてアルカリ
マンガン電池を用いようとすると、ノート型パソコンの
フロッピーディスク駆動装置の動作時に１５００ｍＡ程
度の極めて大きな放電電流が必要とされる。ところが、
前述したような従来のアルカリマンガン電池にあっては
このような超高負荷に対して満足な放電容量を得ること
ができなかった。
してその動作電力を供給するための電源としてアルカリ
マンガン電池を用いようとすると、ノート型パソコンの
フロッピーディスク駆動装置の動作時に１５００ｍＡ程
度の極めて大きな放電電流が必要とされる。ところが、
前述したような従来のアルカリマンガン電池にあっては
このような超高負荷に対して満足な放電容量を得ること
ができなかった。
【０００９】そこで、前述したような正極合剤の配合比
率を工夫したアルカリマンガン電池に対して改良を施す
ことにより本発明に至ったのであり、その目的は超高負
荷に対する放電特性の優れたアルカリマンガン電池を提
供することにある。
率を工夫したアルカリマンガン電池に対して改良を施す
ことにより本発明に至ったのであり、その目的は超高負
荷に対する放電特性の優れたアルカリマンガン電池を提
供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
請求項１に係る本発明は、正極活物質としての二酸化マ
ンガンに混合される導電剤としての黒鉛を３〜１０重量
％の範囲で含有する正極合剤固形分に対し、正極用水酸
化カリウム電解液を含浸させた正極と、酸化亜鉛を含む
負極用水酸化カリウム電解液に対して負極活物質として
の亜鉛粉末、ゲル化剤、および高吸水性ポリマーを混合
したゲル状負極とを備えたアルカリ電池において、前記
正極と前記負極との電気容量比率を１００：１０５〜１
００：１２５の範囲とした。
請求項１に係る本発明は、正極活物質としての二酸化マ
ンガンに混合される導電剤としての黒鉛を３〜１０重量
％の範囲で含有する正極合剤固形分に対し、正極用水酸
化カリウム電解液を含浸させた正極と、酸化亜鉛を含む
負極用水酸化カリウム電解液に対して負極活物質として
の亜鉛粉末、ゲル化剤、および高吸水性ポリマーを混合
したゲル状負極とを備えたアルカリ電池において、前記
正極と前記負極との電気容量比率を１００：１０５〜１
００：１２５の範囲とした。
【００１１】ここで正極または負極の電気容量とは次に
示す計算式によって定まる理論容量のことである。
示す計算式によって定まる理論容量のことである。
【００１２】〔正極の電気容量：１電子反応として〕 （二酸化マンガンの当量に対する正極に用いた二酸化マ
ンガンの質量の割合）×（９６５００／３６００） 〔負極の電気容量：２電子反応として〕 （亜鉛の当量に対する負極に用いた亜鉛粉末の質量の割
合）×（９６５００／３６００）
ンガンの質量の割合）×（９６５００／３６００） 〔負極の電気容量：２電子反応として〕 （亜鉛の当量に対する負極に用いた亜鉛粉末の質量の割
合）×（９６５００／３６００）
【００１３】また、前記目的を達成するため請求項２に
係る本発明は、前記正極用水酸化カリウム電解液の水酸
化カリウム濃度を４０重量％とするとともに、前記正極
合剤固形分と前記正極用水酸化カリウム電解液との体積
比率を１００：２５〜１００：３５の範囲とした。
係る本発明は、前記正極用水酸化カリウム電解液の水酸
化カリウム濃度を４０重量％とするとともに、前記正極
合剤固形分と前記正極用水酸化カリウム電解液との体積
比率を１００：２５〜１００：３５の範囲とした。
【００１４】さらに、前記目的を達成するため請求項３
に係る本発明は、正極活物質としての二酸化マンガンに
混合される導電剤として平均粒径が１０〜２０μｍの黒
鉛を３〜１０重量％の範囲で含有する正極合剤固形分に
対し、正極用水酸化カリウム電解液を含浸させた正極
と、酸化亜鉛を含む負極用水酸化カリウム電解液に対し
て負極活物質としての亜鉛粉末、ゲル化剤、および高吸
水性ポリマーを混合したゲル状負極とを備えたアルカリ
マンガン電池において、前記正極と前記負極との電気容
量比率を１００：１０５〜１００：１２５の範囲とし、
且つ前記正極用水酸化カリウム電解液の水酸化カリウム
濃度を４０重量％とするとともに、前記正極合剤固形分
と前記正極用水酸化カリウム電解液との体積比率を１０
０：２５〜１００：３５の範囲とした。
に係る本発明は、正極活物質としての二酸化マンガンに
混合される導電剤として平均粒径が１０〜２０μｍの黒
鉛を３〜１０重量％の範囲で含有する正極合剤固形分に
対し、正極用水酸化カリウム電解液を含浸させた正極
と、酸化亜鉛を含む負極用水酸化カリウム電解液に対し
て負極活物質としての亜鉛粉末、ゲル化剤、および高吸
水性ポリマーを混合したゲル状負極とを備えたアルカリ
マンガン電池において、前記正極と前記負極との電気容
量比率を１００：１０５〜１００：１２５の範囲とし、
且つ前記正極用水酸化カリウム電解液の水酸化カリウム
濃度を４０重量％とするとともに、前記正極合剤固形分
と前記正極用水酸化カリウム電解液との体積比率を１０
０：２５〜１００：３５の範囲とした。
【００１５】好ましくは、前記負極用水酸化カリウム電
解液の水酸化カリウム濃度を４０重量％とするととも
に、前記負極用水酸化カリウム電解液に対する前記酸化
亜鉛の濃度を４重量％とする。
解液の水酸化カリウム濃度を４０重量％とするととも
に、前記負極用水酸化カリウム電解液に対する前記酸化
亜鉛の濃度を４重量％とする。
【００１６】前述したような構成の本発明にあっては次
のような作用を奏する。
のような作用を奏する。
【００１７】正極と負極との電気容量比率を１００：１
０５〜１００：１２５の範囲として負極側の電気容量を
大きくすることにより、正極および負極の放電利用率を
向上させ、例えば１５００m Ａ程度の大放電流を必要と
する超高負荷に対してその放電時間を長くすることがで
きる。
０５〜１００：１２５の範囲として負極側の電気容量を
大きくすることにより、正極および負極の放電利用率を
向上させ、例えば１５００m Ａ程度の大放電流を必要と
する超高負荷に対してその放電時間を長くすることがで
きる。
【００１８】前記電気容量比率において負極側が１０５
より小さいと、正極側の二酸化マンガンに対して負極側
の亜鉛粉末の量が少ないため正極および負極の活物質の
放電利用率が低下し、超高負荷に対する放電容量が小さ
くなり好ましくない。また、前記電気容量比率において
負極側が１２５より大きいと、正極側の二酸化マンガン
に対して負極側の亜鉛粉末の量が多すぎるためゲル負極
が電池の所定容積に入りきらず製造困難となり好ましく
ない。
より小さいと、正極側の二酸化マンガンに対して負極側
の亜鉛粉末の量が少ないため正極および負極の活物質の
放電利用率が低下し、超高負荷に対する放電容量が小さ
くなり好ましくない。また、前記電気容量比率において
負極側が１２５より大きいと、正極側の二酸化マンガン
に対して負極側の亜鉛粉末の量が多すぎるためゲル負極
が電池の所定容積に入りきらず製造困難となり好ましく
ない。
【００１９】正極合剤固形分と４０重量％正極用水酸化
カリウム電解液との体積比率を１００：２５〜１００：
３５の範囲とすることにより、正極および負極の放電利
用率を向上させ、例えば１５００ｍＡ程度の大放電流を
必要とする超高負荷に対してその放電時間を長くするこ
とができる。
カリウム電解液との体積比率を１００：２５〜１００：
３５の範囲とすることにより、正極および負極の放電利
用率を向上させ、例えば１５００ｍＡ程度の大放電流を
必要とする超高負荷に対してその放電時間を長くするこ
とができる。
【００２０】前記体積比率において水酸化カリウム電解
液側が２５より小さいと、イオン電導性の低下を生じて
正極合剤の放電利用率が低下するため、超高負荷に対す
る放電容量が小さくなり好ましくない。前記体積比率に
おいて水酸化カリウム電解液側が３５より大きいと、こ
の電解液が多すぎて電池として組み立てると保存条件に
よっては漏液が発生する可能性があり好ましくない。
液側が２５より小さいと、イオン電導性の低下を生じて
正極合剤の放電利用率が低下するため、超高負荷に対す
る放電容量が小さくなり好ましくない。前記体積比率に
おいて水酸化カリウム電解液側が３５より大きいと、こ
の電解液が多すぎて電池として組み立てると保存条件に
よっては漏液が発生する可能性があり好ましくない。
【００２１】負極用水酸化カリウム電解液の水酸化カリ
ウム濃度を４０重量％とするとともに、負極用水酸化カ
リウム電解液に対する前記酸化亜鉛の濃度を４重量％と
すれば、前述したような超高負荷の放電特性をより向上
できる。
ウム濃度を４０重量％とするとともに、負極用水酸化カ
リウム電解液に対する前記酸化亜鉛の濃度を４重量％と
すれば、前述したような超高負荷の放電特性をより向上
できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態にあっては、
正極、負極および電解液を構成する要素は前述した従来
の技術と同様であるが、これら構成要素のうち次の乃
至についてその比率または濃度を特定している。
正極、負極および電解液を構成する要素は前述した従来
の技術と同様であるが、これら構成要素のうち次の乃
至についてその比率または濃度を特定している。
【００２３】電池に対するゲル負極の充填量を調整す
ることにより、正極と負極との電気容量比率を１００：
１０５〜１００：１２５の範囲として負極側の電気容量
を大きくする。
ることにより、正極と負極との電気容量比率を１００：
１０５〜１００：１２５の範囲として負極側の電気容量
を大きくする。
【００２４】正極合剤固形分と４０重量％の正極用水
酸化カリウム電解液との体積比率を１００：２５〜１０
０：３５の範囲とする。
酸化カリウム電解液との体積比率を１００：２５〜１０
０：３５の範囲とする。
【００２５】４０重量％の負極用水酸化カリウム電解
液に対する酸化亜鉛の濃度を４重量％とする。
液に対する酸化亜鉛の濃度を４重量％とする。
【００２６】正極合剤は、電解二酸化マンガン６５．０
重量部に対して粒度分布が１〜２００μｍ、平均粒径
（５０重量％）１８μｍの膨張化黒鉛を３．２５重量部
を加えることにより正極合剤の固形分に対する黒鉛の含
有率を４．７重量％とし、前述した従来の技術と同様
に、３〜１０重量％の範囲内として放電容量の増大を図
った。この正極合剤の成形密度は３．３ｇ／cm3 とし
た。この正極合剤に対して４０重量％の水酸化カリウム
電解液を２．１０重量部含浸させた。
重量部に対して粒度分布が１〜２００μｍ、平均粒径
（５０重量％）１８μｍの膨張化黒鉛を３．２５重量部
を加えることにより正極合剤の固形分に対する黒鉛の含
有率を４．７重量％とし、前述した従来の技術と同様
に、３〜１０重量％の範囲内として放電容量の増大を図
った。この正極合剤の成形密度は３．３ｇ／cm3 とし
た。この正極合剤に対して４０重量％の水酸化カリウム
電解液を２．１０重量部含浸させた。
【００２７】尚、さらに放電容量の増加を図れるように
平均粒径が１０μｍより小さな膨張化黒鉛を用い、二酸
化マンガン比率を高めた正極合剤を試作したが、成形し
た正極合剤の強度が低く、製造困難となった。また、膨
張化黒鉛の平均粒径を変えた本形態の正極合剤と後述す
るゲル負極とを用いたＬＲ６形電池を試作して初度の内
部抵抗を測定した。その結果、膨張化黒鉛の平均粒径が
２０μｍ以下の場合には内部抵抗が０．１オーム以下と
なったのに対して、これが２０μｍを越えると内部抵抗
が例えば０．２オームとなったりして大きくなってしま
い、実用的ではないことが判明した。したがって、膨張
化黒鉛の平均粒径は１０〜２０μｍの範囲であることが
好ましい。
平均粒径が１０μｍより小さな膨張化黒鉛を用い、二酸
化マンガン比率を高めた正極合剤を試作したが、成形し
た正極合剤の強度が低く、製造困難となった。また、膨
張化黒鉛の平均粒径を変えた本形態の正極合剤と後述す
るゲル負極とを用いたＬＲ６形電池を試作して初度の内
部抵抗を測定した。その結果、膨張化黒鉛の平均粒径が
２０μｍ以下の場合には内部抵抗が０．１オーム以下と
なったのに対して、これが２０μｍを越えると内部抵抗
が例えば０．２オームとなったりして大きくなってしま
い、実用的ではないことが判明した。したがって、膨張
化黒鉛の平均粒径は１０〜２０μｍの範囲であることが
好ましい。
【００２８】ゲル負極は、４０重量％の水酸化カリウム
に対して酸化亜鉛を４重量％混合した電解液９２重量部
に対して、２００重量部の亜鉛粉末、ゲル化剤としてポ
リアクリル酸を０．９重量部、高吸水性ポリマーとして
ポリアクリル酸ナトリウムを０．９重量部をそれぞれ混
合することにより構成した。
に対して酸化亜鉛を４重量％混合した電解液９２重量部
に対して、２００重量部の亜鉛粉末、ゲル化剤としてポ
リアクリル酸を０．９重量部、高吸水性ポリマーとして
ポリアクリル酸ナトリウムを０．９重量部をそれぞれ混
合することにより構成した。
【００２９】このような構成のアルカリ電池について、
前記、で示した各比率を変えた前記図１のＬＲ６形
（Ｎｏ．１〜１２）に適用して超高負荷放電試験を行っ
た。このとき各電池は正極について体積、電気容量、成
形密度（３．３ｇ／cm3 ）および黒鉛の含有率（４．７
重量％）を一定とするとともに、前記の通り、負極に
ついて４０重量％の水酸化カリウム電解液に対する酸化
亜鉛の濃度を４重量％とし、２０℃の雰囲気中で放電終
止電圧０．９Ｖで１５００ｍＡの定電流放電時間を測定
した。この試験結果を表１に示す。
前記、で示した各比率を変えた前記図１のＬＲ６形
（Ｎｏ．１〜１２）に適用して超高負荷放電試験を行っ
た。このとき各電池は正極について体積、電気容量、成
形密度（３．３ｇ／cm3 ）および黒鉛の含有率（４．７
重量％）を一定とするとともに、前記の通り、負極に
ついて４０重量％の水酸化カリウム電解液に対する酸化
亜鉛の濃度を４重量％とし、２０℃の雰囲気中で放電終
止電圧０．９Ｖで１５００ｍＡの定電流放電時間を測定
した。この試験結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】 先ず、Ｎｏ．１〜６の電池にあっては正極と負極との電
気容量比率を変えたものであり、Ｎｏ．２〜５の負極側
の比率がそれぞれ１０５、１１４、１２０、１２５のも
のは、Ｎｏ．１の負極側の比率が１００の従来品に比
べ、放電時間が明らかに向上している。これは、正極側
の二酸化マンガンに対して負極側の亜鉛粉末の量が多い
ため正極および負極の活物質の放電利用率が向上し、超
高負荷に対する放電容量が大きくなったためと考えられ
る。Ｎｏ．６の負極側の比率が１３０のものは、正極側
の二酸化マンガンに対して負極側の亜鉛粉末の量が多す
ぎるためゲル負極が電池の所定容積に入りきらず製造困
難となった。
気容量比率を変えたものであり、Ｎｏ．２〜５の負極側
の比率がそれぞれ１０５、１１４、１２０、１２５のも
のは、Ｎｏ．１の負極側の比率が１００の従来品に比
べ、放電時間が明らかに向上している。これは、正極側
の二酸化マンガンに対して負極側の亜鉛粉末の量が多い
ため正極および負極の活物質の放電利用率が向上し、超
高負荷に対する放電容量が大きくなったためと考えられ
る。Ｎｏ．６の負極側の比率が１３０のものは、正極側
の二酸化マンガンに対して負極側の亜鉛粉末の量が多す
ぎるためゲル負極が電池の所定容積に入りきらず製造困
難となった。
【００３１】次に、Ｎｏ．７〜１１の電池にあっては正
極合剤固形分と４０重量％の水酸化カリウム電解液との
体積比率を変えたものであり、Ｎｏ．８〜１０の電解液
側の比率がそれぞれ２５％、３０％、３５％のものは、
Ｎｏ．７の電解液側の比率が２０のものに比し、放電時
間が明らかに向上している。これは正極合剤固形分に対
して水酸化カリウム電解液が多くなることによりイオン
導電性が向上して正極合剤の放電利用率が高くなったた
めと考えられる。Ｎｏ．１１の電解液側の比率が４０％
のものは高温多湿貯蔵試験において不具合が発生したた
め採用できない。具体的には、温度６０℃で湿度９０％
の雰囲気下で２０日間保存したところ漏液が発生した。
なお、Ｎｏ．１１以外の電池についてはこの高温多湿貯
蔵試験において不具合は発生しなかった。
極合剤固形分と４０重量％の水酸化カリウム電解液との
体積比率を変えたものであり、Ｎｏ．８〜１０の電解液
側の比率がそれぞれ２５％、３０％、３５％のものは、
Ｎｏ．７の電解液側の比率が２０のものに比し、放電時
間が明らかに向上している。これは正極合剤固形分に対
して水酸化カリウム電解液が多くなることによりイオン
導電性が向上して正極合剤の放電利用率が高くなったた
めと考えられる。Ｎｏ．１１の電解液側の比率が４０％
のものは高温多湿貯蔵試験において不具合が発生したた
め採用できない。具体的には、温度６０℃で湿度９０％
の雰囲気下で２０日間保存したところ漏液が発生した。
なお、Ｎｏ．１１以外の電池についてはこの高温多湿貯
蔵試験において不具合は発生しなかった。
【００３２】また、Ｎｏ．１２に示すように、正極と負
極との電気容量比率を１００：１２０とするとともに、
正極合剤固形分と４０重量％の水酸化カリウム電解液と
の体積比率を１００：３５とすると、放電時間を２５．
０分と各Ｎｏ．の電池の中で最も大きくすることができ
た。
極との電気容量比率を１００：１２０とするとともに、
正極合剤固形分と４０重量％の水酸化カリウム電解液と
の体積比率を１００：３５とすると、放電時間を２５．
０分と各Ｎｏ．の電池の中で最も大きくすることができ
た。
【００３３】なお、本発明にあっては、正極および負極
に対して用いられる水酸化カリウム電解液の濃度を４０
重量％とすることが最も良く、４０重量％未満では貯蔵
後の放電性能の低下が見られて好ましくない。
に対して用いられる水酸化カリウム電解液の濃度を４０
重量％とすることが最も良く、４０重量％未満では貯蔵
後の放電性能の低下が見られて好ましくない。
【００３４】
【発明の効果】本発明のアルカリ電池にあっては、正極
および負極の放電利用率を向上させることにより、例え
ば１５００ｍＡ程度の大放電流を必要とする超高負荷に
対してその放電時間を長くすることができ、超高負荷放
電特性を向上させることができる。
および負極の放電利用率を向上させることにより、例え
ば１５００ｍＡ程度の大放電流を必要とする超高負荷に
対してその放電時間を長くすることができ、超高負荷放
電特性を向上させることができる。
【図１】従来および本発明によるアルカリマンガン電池
の断面図である。
の断面図である。
１ 正極缶 ２ 正極 ３ セパレータ ４ ゲル状負極 ５ 集電棒 ６ 絶縁材 ７ 封口ガスケット ８ 負極端子板
フロントページの続き (72)発明者 西田 国良 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内 (72)発明者 泉 彰英 東京都港区新橋５丁目36番11号 富士電気 化学株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 正極活物質としての二酸化マンガンに混
合される導電剤としての黒鉛を３〜１０重量％の範囲で
含有する正極合剤固形分に対し、正極用水酸化カリウム
電解液を含浸させた正極（２）と、酸化亜鉛を含む負極
用水酸化カリウム電解液に対して負極活物質としての亜
鉛粉末、ゲル化剤、および高吸水性ポリマーを混合した
ゲル状負極（４）とを備えたアルカリ電池において、該
正極と該負極との電気容量比率を１００：１０５〜１０
０：１２５の範囲としてなることを特徴とするアルカリ
マンガン電池。 - 【請求項２】 正極活物質としての二酸化マンガンに混
合される導電剤としての黒鉛を３〜１０重量％の範囲で
含有する正極合剤固形分に対し、正極用水酸化カリウム
電解液を含浸させた正極（２）と、酸化亜鉛を含む負極
用水酸化カリウム電解液に対して負極活物質としての亜
鉛粉末、ゲル化剤、および高吸水性ポリマーを混合した
ゲル状負極（４）とを備えたアルカリマンガン電池にお
いて、該正極用水酸化カリウム電解液の水酸化カリウム
濃度を４０重量％とするとともに、該正極合剤固形分と
該正極用水酸化カリウム電解液との体積比率を１００：
２５〜１００：３５の範囲としてなることを特徴とする
アルカリマンガン電池。 - 【請求項３】 正極活物質としての二酸化マンガンに混
合される導電剤として平均粒径が１０〜２０μｍの黒鉛
を３〜１０重量％の範囲で含有する正極合剤固形分に対
し、正極用水酸化カリウム電解液を含浸させた正極
（２）と、酸化亜鉛を含む負極用水酸化カリウム電解液
に対して負極活物質としての亜鉛粉末、ゲル化剤、およ
び高吸水性ポリマーを混合したゲル状負極（４）とを備
えたアルカリマンガン電池において、該正極と該負極と
の電気容量比率を１００：１０５〜１００：１２５の範
囲とし、且つ該正極用水酸化カリウム電解液の水酸化カ
リウム濃度を４０重量％とするとともに、該正極合剤固
形分と該正極用水酸化カリウム電解液との体積比率を１
００：２５〜１００：３５の範囲としてなることを特徴
とするアルカリマンガン電池。 - 【請求項４】 前記負極用水酸化カリウム電解液の水酸
化カリウム濃度を４０重量％とするとともに、該負極用
水酸化カリウム電解液に対する前記酸化亜鉛の濃度を４
重量％としてなることを特徴とする請求項３に記載のア
ルカリマンガン電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33913295A JP3022758B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | アルカリマンガン電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33913295A JP3022758B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | アルカリマンガン電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09180736A true JPH09180736A (ja) | 1997-07-11 |
| JP3022758B2 JP3022758B2 (ja) | 2000-03-21 |
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ID=18324553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33913295A Expired - Fee Related JP3022758B2 (ja) | 1995-12-26 | 1995-12-26 | アルカリマンガン電池 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3022758B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000113895A (ja) * | 1998-10-06 | 2000-04-21 | Toshiba Battery Co Ltd | 円筒形アルカリ電池 |
| WO2000030193A1 (en) * | 1998-11-16 | 2000-05-25 | Duracell Inc. | Alkaline cell with improved cathode |
| JP2002500417A (ja) * | 1997-12-31 | 2002-01-08 | デュラセル インコーポレイテッド | 多孔質アルカリ亜鉛／酸化マンガン電池 |
| JP2002500418A (ja) * | 1997-12-31 | 2002-01-08 | デュラセル インコーポレイテッド | 電気化学セルバランス |
| JP2002008668A (ja) * | 2000-06-21 | 2002-01-11 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ電池 |
| JP2006500742A (ja) * | 2002-09-20 | 2006-01-05 | 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 | 電極界面表面積を増大させ、活物質を増加させたバッテリ |
| JP5022526B1 (ja) * | 2011-04-18 | 2012-09-12 | パナソニック株式会社 | アルカリ一次電池 |
| WO2012143984A1 (ja) * | 2011-04-18 | 2012-10-26 | パナソニック株式会社 | アルカリ一次電池 |
| CN116230976A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-06-06 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种锂锰电芯及其制备方法和锂二氧化锰电池 |
-
1995
- 1995-12-26 JP JP33913295A patent/JP3022758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US6207322B1 (en) | 1998-11-16 | 2001-03-27 | Duracell Inc | Alkaline cell with semisolid cathode |
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| CN116230976A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-06-06 | 惠州亿纬锂能股份有限公司 | 一种锂锰电芯及其制备方法和锂二氧化锰电池 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3022758B2 (ja) | 2000-03-21 |
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