JPH097601A - アルカリ電池用正極合剤 - Google Patents
アルカリ電池用正極合剤Info
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- JPH097601A JPH097601A JP14849095A JP14849095A JPH097601A JP H097601 A JPH097601 A JP H097601A JP 14849095 A JP14849095 A JP 14849095A JP 14849095 A JP14849095 A JP 14849095A JP H097601 A JPH097601 A JP H097601A
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Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】アルカリ電池の正極合剤において、成形性と放
電性の両方を満足させること。 【構成】二酸化マンガンを活物質とし、これに導電剤と
してカーボンを混合してなるアルカリ電池用正極合剤に
おいて、カーボンとして膨脹化黒鉛を使用したことによ
り、正極合剤成形時の成形性を向上させ、その結果結着
剤の使用を減らして放電性も向上させることができる。
電性の両方を満足させること。 【構成】二酸化マンガンを活物質とし、これに導電剤と
してカーボンを混合してなるアルカリ電池用正極合剤に
おいて、カーボンとして膨脹化黒鉛を使用したことによ
り、正極合剤成形時の成形性を向上させ、その結果結着
剤の使用を減らして放電性も向上させることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、成形性がよくしかも放
電特性が優れたアルカリ電池用正極合剤に関する。
電特性が優れたアルカリ電池用正極合剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来のアルカリマンガン電池の正極合剤
は、活物質としての電解二酸化マンガンに導電剤として
りん状黒鉛やグラファイトのごときカーボンおよび適宜
な結着剤を混合して顆粒状とし、これをダイ、上下パン
チおよびコアロッド等からなる金型で高圧成形して製造
したものが用いられていた。上記の顆粒状物としては、
圧縮造粒により作った密度の高いものが用いられてい
る。これにより合剤の成形密度が向上し、電池内におけ
る正極活物質量が増大するので、その分放電容量が大き
くなって電池放電性能の向上が図れるという利点があ
る。
は、活物質としての電解二酸化マンガンに導電剤として
りん状黒鉛やグラファイトのごときカーボンおよび適宜
な結着剤を混合して顆粒状とし、これをダイ、上下パン
チおよびコアロッド等からなる金型で高圧成形して製造
したものが用いられていた。上記の顆粒状物としては、
圧縮造粒により作った密度の高いものが用いられてい
る。これにより合剤の成形密度が向上し、電池内におけ
る正極活物質量が増大するので、その分放電容量が大き
くなって電池放電性能の向上が図れるという利点があ
る。
【０００３】このような正極合剤におけるカーボンの役
割は、二酸化マンガン等の正極活物質粒子間の導電性を
高め、また正極合剤と正極缶との導電性を良好にすると
いうことにあり、これにより電池内部抵抗を減少し、短
絡電流を大きくすることができる。ところで、合剤中の
活物質量を増大させるには、導電剤としてのカーボンを
可能な限り減らし、さらに結着剤も少ない程よいという
ことになるが、カーボンを余り減らすと内部抵抗が大き
くなり、電池の基本的性能を満たさなくなる。
割は、二酸化マンガン等の正極活物質粒子間の導電性を
高め、また正極合剤と正極缶との導電性を良好にすると
いうことにあり、これにより電池内部抵抗を減少し、短
絡電流を大きくすることができる。ところで、合剤中の
活物質量を増大させるには、導電剤としてのカーボンを
可能な限り減らし、さらに結着剤も少ない程よいという
ことになるが、カーボンを余り減らすと内部抵抗が大き
くなり、電池の基本的性能を満たさなくなる。
【０００４】上記したようにカーボンとしてはりん状黒
鉛やグラファイトが用いられてきたが、その含有量は二
酸化マンガンとカーボンとの合計量に対して１０重量％
以上とせざるを得なかった。これを改良する方法とし
て、結晶剤としてステアリン酸の金属塩を０．２〜０．
６重量％添加したりまたはテフロンを添加したりしてカ
ーボン含有量を３〜８重量％にまで低下させることも行
われている。
鉛やグラファイトが用いられてきたが、その含有量は二
酸化マンガンとカーボンとの合計量に対して１０重量％
以上とせざるを得なかった。これを改良する方法とし
て、結晶剤としてステアリン酸の金属塩を０．２〜０．
６重量％添加したりまたはテフロンを添加したりしてカ
ーボン含有量を３〜８重量％にまで低下させることも行
われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにカーボン含有量を低下させた場合、金型で高圧成形
するときに正極合剤表面と金型表面との摩擦が増大し、
合剤が割れたり表面剥がれする割合が著しく大きくな
り、合剤成形性が極度に悪化するという問題がある。ま
た、結着剤を微量添加してカーボン含有量の低下を達成
しても、合剤表面または二酸化マンガン表面の撥水性を
阻害し、放電特性を低下させるという問題がある。
うにカーボン含有量を低下させた場合、金型で高圧成形
するときに正極合剤表面と金型表面との摩擦が増大し、
合剤が割れたり表面剥がれする割合が著しく大きくな
り、合剤成形性が極度に悪化するという問題がある。ま
た、結着剤を微量添加してカーボン含有量の低下を達成
しても、合剤表面または二酸化マンガン表面の撥水性を
阻害し、放電特性を低下させるという問題がある。
【０００６】本発明はかかる問題に対処してなされたも
ので、正極合剤表面と金型表面との摩擦抵抗を低下させ
て合剤の金型取り出し時の割れを軽減すると共に、電池
の放電特性も向上させることを目的とするものである。
ので、正極合剤表面と金型表面との摩擦抵抗を低下させ
て合剤の金型取り出し時の割れを軽減すると共に、電池
の放電特性も向上させることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、導電剤とし
てのカーボンの一部または全部に膨脹化黒鉛を用いるこ
とによって達成される。すなわち本発明は、二酸化マン
ガンを活物質とし、これに導電剤としてカーボンを混合
してなるアルカリ電池用正極合剤において、導電剤とし
てのカーボンの一部または全部に膨脹化黒鉛を使用した
ことを特徴とする。
てのカーボンの一部または全部に膨脹化黒鉛を用いるこ
とによって達成される。すなわち本発明は、二酸化マン
ガンを活物質とし、これに導電剤としてカーボンを混合
してなるアルカリ電池用正極合剤において、導電剤とし
てのカーボンの一部または全部に膨脹化黒鉛を使用した
ことを特徴とする。
【０００８】本発明で用いられる膨脹化黒鉛とは、天然
黒鉛の層間内に硫酸または硝酸等を挿入し、急激に加熱
することによって得られたもので、黒鉛の層間が大きく
押し広げられて膨脹した状態となっているものである。
黒鉛の層間内に硫酸または硝酸等を挿入し、急激に加熱
することによって得られたもので、黒鉛の層間が大きく
押し広げられて膨脹した状態となっているものである。
【０００９】
【作用】本発明は、正極合剤中に導電剤として含有させ
る黒鉛の一部または全部を膨脹黒鉛としたことにより、
正極活物質粒子間の潤滑作用と結着作用を高めることが
でき、その結果結着剤の量をかなり減少させるか、場合
によりゼロとさせることができる。したがって、活物質
である二酸化マンガンの量を減少させずに済むので、放
電特性を低下させない。すなわち、本発明の正極合剤は
導電剤として膨脹黒鉛を使用することにより、成形性と
放電性の両方を満足させることができる。
る黒鉛の一部または全部を膨脹黒鉛としたことにより、
正極活物質粒子間の潤滑作用と結着作用を高めることが
でき、その結果結着剤の量をかなり減少させるか、場合
によりゼロとさせることができる。したがって、活物質
である二酸化マンガンの量を減少させずに済むので、放
電特性を低下させない。すなわち、本発明の正極合剤は
導電剤として膨脹黒鉛を使用することにより、成形性と
放電性の両方を満足させることができる。
【００１０】
【実施例】本発明の実施例を図面を参照して説明する。
図３に示すＬＲ６型電池の正極合剤を以下の表１に示す
７通りの配合で作成した。
図３に示すＬＲ６型電池の正極合剤を以下の表１に示す
７通りの配合で作成した。
【００１１】
【表１】
【００１２】上記各配合物を乾式圧縮造粒して顆粒状と
し、これらを図１の（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、ダイ
２、上パンチ３、下パンチ４、コアロッド５を用いて加
圧成形し、（Ａ）に示す正極合剤１を得た。成形した正
極合剤１を複数個図２に示すように正極缶６に挿入し、
次いで図３の電池に仕立てた。図３において、７は正極
端子、８は外装ラベル、９は集電棒、１０は負極作用物
質、１１はセパレータおよび電解液、１２は負極端子で
ある。
し、これらを図１の（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、ダイ
２、上パンチ３、下パンチ４、コアロッド５を用いて加
圧成形し、（Ａ）に示す正極合剤１を得た。成形した正
極合剤１を複数個図２に示すように正極缶６に挿入し、
次いで図３の電池に仕立てた。図３において、７は正極
端子、８は外装ラベル、９は集電棒、１０は負極作用物
質、１１はセパレータおよび電解液、１２は負極端子で
ある。
【００１３】まず、図１に示す方法で加圧成形した際、
ペレット状の合剤を金型から取り出す時のひび割れ、表
面剥離、割れ等の個数を調べた。その発生率を以下の表
２に示す。
ペレット状の合剤を金型から取り出す時のひび割れ、表
面剥離、割れ等の個数を調べた。その発生率を以下の表
２に示す。
【００１４】
【表２】
【００１５】各ロットについて、正常にできたもので電
池（図３）を作成し、１０Ωcovt．（終始電圧０．９
Ｖ）で連続放電させた。各ロットについて５個づつ検査
し、その平均値を出した。結果を以下の表３に示す。
池（図３）を作成し、１０Ωcovt．（終始電圧０．９
Ｖ）で連続放電させた。各ロットについて５個づつ検査
し、その平均値を出した。結果を以下の表３に示す。
【００１６】
【表３】
【００１７】上記の結果から明らかなように、膨脹黒鉛
を使用した正極合剤の場合には、合剤中の黒鉛の量や結
着剤の量を減らして二酸化マンガンの含有％を高め、放
電特性を向上させた場合でも成形性がよいことが分か
る。
を使用した正極合剤の場合には、合剤中の黒鉛の量や結
着剤の量を減らして二酸化マンガンの含有％を高め、放
電特性を向上させた場合でも成形性がよいことが分か
る。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の正極合剤
は、導電剤としてのカーボンとして膨脹黒鉛を使用した
ことにより、合剤成形の際に金型から成形体を取出す時
の、成形体の割れを減少させるという効果がある。した
がって正極合剤成分の結着剤量を減らすことができ、活
物質としての二酸化マンガンの量を減少させる必要もな
くなるので、放電特性も損なわれない。
は、導電剤としてのカーボンとして膨脹黒鉛を使用した
ことにより、合剤成形の際に金型から成形体を取出す時
の、成形体の割れを減少させるという効果がある。した
がって正極合剤成分の結着剤量を減らすことができ、活
物質としての二酸化マンガンの量を減少させる必要もな
くなるので、放電特性も損なわれない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）本発明の実施例で得られた正極合剤成形
体、（Ｂ）〜（Ｄ）本発明の実施例における正極合剤成
形時の工程を順次説明する図。
体、（Ｂ）〜（Ｄ）本発明の実施例における正極合剤成
形時の工程を順次説明する図。
【図２】（Ａ）本発明の実施例において成形した正極合
剤を電池に挿入する工程を説明する図および（Ｂ）成形
した正極合剤が電池に挿入された状態を示す図。
剤を電池に挿入する工程を説明する図および（Ｂ）成形
した正極合剤が電池に挿入された状態を示す図。
【図３】本発明の正極合剤が装填されたアルカリ電池の
構造を説明する図。
構造を説明する図。
１…正極合剤、２…ダイ、３…上パンチ、４…下パン
チ、５…コアロッド、６…正極缶、７…正極端子、８…
外装ラベル、９…集電棒、１０…負極作用物質、１１…
セパレータおよび電解液、１２…負極端子。
チ、５…コアロッド、６…正極缶、７…正極端子、８…
外装ラベル、９…集電棒、１０…負極作用物質、１１…
セパレータおよび電解液、１２…負極端子。
Claims (2)
- 【請求項１】 二酸化マンガンを活物質とし、これに導
電剤としてカーボンを混合してなるアルカリ電池用正極
合剤において、導電剤としてのカーボンの一部または全
部に膨脹化黒鉛を使用したことを特徴とするアルカリ電
池用正極合剤。 - 【請求項２】 カーボンの量が、二酸化マンガンとカー
ボンとの合計量に対して３〜８重量％である請求項１記
載のアルカリ電池用正極合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14849095A JPH097601A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | アルカリ電池用正極合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14849095A JPH097601A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | アルカリ電池用正極合剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH097601A true JPH097601A (ja) | 1997-01-10 |
Family
ID=15453926
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14849095A Pending JPH097601A (ja) | 1995-06-15 | 1995-06-15 | アルカリ電池用正極合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH097601A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001084652A3 (en) * | 2000-05-01 | 2002-07-11 | Gillette Co | Cathode of primary alkaline battery comprising a blend of expanded graphite and non-expanded graphite particles |
| WO2003007406A3 (en) * | 2001-07-11 | 2004-04-08 | Gillette Co | Primary alkaline battery comprising a cathode with graphite particles |
| US9884615B2 (en) | 2009-09-15 | 2018-02-06 | Kpit Technologies Limited | Motor assistance for a hybrid vehicle based on predicted driving range |
-
1995
- 1995-06-15 JP JP14849095A patent/JPH097601A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2001084652A3 (en) * | 2000-05-01 | 2002-07-11 | Gillette Co | Cathode of primary alkaline battery comprising a blend of expanded graphite and non-expanded graphite particles |
| JP2003532988A (ja) * | 2000-05-01 | 2003-11-05 | ザ ジレット カンパニー | 電 池 |
| WO2003007406A3 (en) * | 2001-07-11 | 2004-04-08 | Gillette Co | Primary alkaline battery comprising a cathode with graphite particles |
| US6921610B2 (en) | 2001-07-11 | 2005-07-26 | The Gillette Company | Battery |
| US7132198B2 (en) | 2001-07-11 | 2006-11-07 | The Gillette Company | Battery |
| US9884615B2 (en) | 2009-09-15 | 2018-02-06 | Kpit Technologies Limited | Motor assistance for a hybrid vehicle based on predicted driving range |
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