JPH1040902A - 電 池 - Google Patents

電 池

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JPH1040902A
JPH1040902A JP9099967A JP9996797A JPH1040902A JP H1040902 A JPH1040902 A JP H1040902A JP 9099967 A JP9099967 A JP 9099967A JP 9996797 A JP9996797 A JP 9996797A JP H1040902 A JPH1040902 A JP H1040902A
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calcium
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Horst-Udo Jose
ヨゼ ホルスト−ウード
Hans-Joachim Feistner
ファイストナー ハンス−ヨアヒム
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 水銀を有しない亜鉛末を含有する陽極ゲル、
アルカリ電解液およびセパレータによりそれから分離さ
れた二酸化マンガン含有陰極材料を有する電池を提供す
る。 【解決手段】陰極材料が塩様のカルシウム化合物を固形
で含有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水銀を有しない亜
鉛末を含有する陽極ゲル、アルカリ電解液およびセパレ
ータによりそれから分離された二酸化マンガン含有陰極
材料を有する電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記種類の電池は、アルカリ−マンガン
一次電池として公知である。環境保護の理由から制約さ
れた亜鉛末に対する水銀添加の断念によって、上記種類
の電池の陽極材料は高い腐食を有し、これは高い自己放
電およびそれに伴って生じるガス発生率に現れる。これ
らの不利な効果を避けるために、既に多数の試みがなさ
れた。それで、たとえば亜鉛末として使用される亜鉛
に、金属ビスマス、インジウム、鉛、アルミニウムおよ
びカルシウムが合金化された（ＵＳ−Ａ５２０９９９５
号参照）。さらに、陽極ゲルに水酸化バリウムのような
無機ガス発生抑制剤を添加することは公知である（ＵＳ
−Ａ４４１８１３０号）。さらに、ヨーロッパ特許（Ｅ
Ｐ−Ａ）は、電解液に対するインジウム塩の添加を開示
する。
【０００３】ガス発生率をさらに減少することは、コス
ト上の理由からおよび放電挙動の改善ならびに電池容量
の増加に関して望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
の問題の解決法を提供することであった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によ
り、上記種類の電池の陰極材料が塩様のカルシウム化合
物を固形で含有することによって解決される。
【０００６】本発明対象の他の有利な構成は、従属請求
項に開示されている。
【０００７】本発明によるＣａ（ＯＨ）2および／また
はＣａＳＯ4の添加は、その作用を使用した亜鉛の種類
ないしはその中に含まれている合金成分とは完全に独立
に発揮する。電解液含有陰極材料を使用する場合、従来
ガス発生の増加が確認される。この効果は、工具の高く
なる消耗およびそれと結合した陰極材料中への重金属導
入に帰することができる。本発明による添加によって、
ガス発生は公知レベルに戻される。さらに、本発明によ
る添加により部分放電した電池におけるガス発生を減少
し、電池の放電率が改善されることが判明した。かかる
電池から引出しうる容量は、定電流放電においても間欠
放電においても増加した。
【０００８】
【実施例】本発明を、下記に図１〜６および例につき詳
述する。
【０００９】図１および２は、新しく製造した電池、つ
まり貯蔵時間ＮＯと表示される貯蔵しなかった電池の抵
抗３．９オームで１日に１時間２回（２×１ｈ／ｄ）の
間欠放電における比較例１および実施例１の放電曲線を
示す。
【００１０】図３および４は、７０℃で１カ月の電池貯
蔵時間（ＭＴ１）後の上記したと同じ放電条件下の比較
例１および例１の放電曲線を示す。
【００１１】図５および６には、抵抗２Ωで定電流放電
において得られた比較例３および例３の放電曲線が推定
できる。電池は７０℃で７日貯蔵された（７ＭＴ）。
【００１２】例１：大きさＬＲ１４の実験電池４０個を
次の処方により製造する： 陰極材料：ＭｎＯ2８５００ｇ、黒鉛８５０ｇ、Ｃａ
（ＯＨ）2５０ｇ、電解液（５０％のＫＯＨ）６００ｇ
を含有するペースト。
【００１３】陽極ゲル：亜鉛末６８０．０ｇ、増粘剤
（カルボキシル化セルロース）５．０ｇ、酸化インジウ
ム０．２５ｇ、Ｃａ（ＯＨ）2０．０４ｇ、電解液３１
４．７１ｇ 電解液： ＫＯＨ（５０％）７６０．０ｇ、ＺｎＯ２
０．０ｇ、Ｈ2Ｏ２２０．０ｇ セパレータ：ポリビニルアセテートフリース（ＰＶＡ−
Ｖｌｉｅｓ）からなるハニカムセパレータ 電池１個あたり、陰極材料３２．７ｇ、セパレータ含浸
のための電解液４．０ｇおよび陽極ゲル１６ｇを使用す
る。電池容器として０．２μｍのニッケル被覆および
０．２μｍのコバルト被覆を有する鋼容器を使用する。
【００１４】 比較例１：例１類似に、陰極材料中に水酸
化カルシウムを含有しない実験電池を製造する。
【００１５】表１および２は、例１ないしは比較例１に
より製造した実験電池の放電特性の比較を示す。その都
度、貯蔵しなかった電池（貯蔵時間ＮＯ＝ｆｒｅｓｈ）
および７０℃で１カ月の電池の貯蔵時間＝ＭＴ１後の値
を比較する。その際、表１における実験電池は、抵抗Ｒ
＝６．８Ωで１日に１時間２回（２×１ｈ／ｄ）の間欠
放電を行う。この放電形式は、携帯テープレコーダーに
おける放電条件のモデルである。
【００１６】表２における実験電池の放電は、抵抗３．
９Ωで１日に８時間の放電に対し、４分の放電、１５分
の休止期間の間欠条件下に行った。この放電形式は照明
放電のモデルである。
【００１７】例２ 大きさＬＲ２０の実験電池を次の処方により製造する： 陰極材料：ＭｎＯ2８５００ｇ、黒鉛８５０ｇ、電解液
（５０％のＫＯＨ）６００ｇ 陽極ゲル：亜鉛末６８０．０ｇ、増粘剤（カルボキシル
化セルロース）５．０ｇ、酸化インジウム０．２５ｇ、
Ｃａ（ＯＨ）2０．０４ｇ、電解液（３８％のＫＯＨ＋
ＺｎＯ２％）３１４．７１ｇ セパレータ：ＰＶＡフリースからなるハニカムセパレー
タ 電池１個あたり、陰極材料６９ｇ、セパレータ含浸のた
めの電解液９．０ｇおよび陽極ゲル３７．５ｇを使用す
る。電池容器として、０．２μｍのニッケル被覆および
０．２μｍのコバルト被覆を有する鋼容器を使用する。
【００１８】比較例２ 例２類似に、陰極材料中に水酸化カルシウムを含有しな
い実験電池を製造した。
【００１９】表３は、テープレコーダーによる放電のモ
デルとして、抵抗３．９Ωないしは２．２Ωで１日に１
時間２回（２×１ｈ／ｄ）の間欠放電における放電特性
を示し、その際貯蔵しなかった電池（ＮＯ）を７０℃で
１カ月の貯蔵時間後の電池（ＭＴ１）ならびに４５℃で
３カ月貯蔵した電池（Ｔ３）と比較する。
【００２０】例３ 大きさＬＲ１４の実験電池を次の処方により製造する： 陰極材料：電解液６００ｇ、ＭｎＯ2８５００ｇおよび
黒鉛８５０ｇ、水酸化カルシウム５０ｇを有するペース
ト。
【００２１】陽極ゲル：亜鉛末６８０ｇ、増粘剤５．０
ｇ、酸化インジウム０．２５ｇ、硫酸インジウム０．１
３ｇ、水３．４ｇ、水酸化カルシウム０．１２ｇ、電解
液３１１．１０ｇ． 電解液：ＫＯＨ（５０％）７６０ｇ、ＺｎＯ４０．０
ｇ、水２００．０ｇ。
【００２２】セパレータ：電解液４．０ｇで含浸したハ
ニカム。
【００２３】電池１個あたり、陰極材料３２．１ｇおよ
び陽極ゲル１６ｇを使用する。
【００２４】電池容器として、０．２μｍのニッケル被
覆および０．４μｍのコバルト被覆を有する鋼容器を使
用する。
【００２５】表４は、抵抗２オームで定電流放電におけ
るＮＯ、７ＭＴおよびＭＴ１の貯蔵時間後の実験電池の
放電特性を示す。
【００２６】本発明による添加物の有利な作用は、殊に
間欠放電の場合およびその際とくに貯蔵（７ＭＴ、ＭＴ
１またはＴ３−貯蔵）後に確認された。
【００２７】
【表１】
【００２８】
【表２】
【００２９】
【表３】
【００３０】
【表４】
【図面の簡単な説明】
【図１】新しく製造した電池の抵抗３．９オームで１日
に１時間２回の間欠放電における比較例１の放電曲線
図。
【図２】例１の同上放電曲線図。
【図３】７０℃で１カ月の電池の貯蔵時間後の、上記と
同じ放電条件下の比較例１の放電曲線図。
【図４】例１の同上放電曲線図。
【図５】７０℃で７日貯蔵した電池の抵抗２オームで定
電流放電において得られる比較例３の放電曲線図。
【図６】例３の同上放電曲線図。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水銀を有しない亜鉛末を含有する陽極ゲ
    ル、アルカリ電解液およびセパレータによりそれから分
    離された二酸化マンガン含有陰極材料を有する電池にお
    いて、陰極材料が塩様のカルシウム化合物を固形で含有
    することを特徴とする電池。
  2. 【請求項２】 硫酸カルシウムおよび／または水酸化カ
    ルシウムを５重量％まで含有する事を特徴とする請求項
    １記載の電池。
  3. 【請求項３】 陰極材料が水酸化カルシウム０．３〜
    ０．８重量％を含有することを特徴とする請求項１記載
    の電池。
  4. 【請求項４】 陰極材料が塩様のカルシウム化合物を
    ０．１μｍ〜３０μｍの粒度で含有することを特徴とす
    る請求項１から３までのいずれか１項記載の電池。
  5. 【請求項５】 陽極ゲル中の亜鉛分量に対して水酸化カ
    ルシウム０．００１０〜０．５重量％含有されているこ
    とを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項記載
    の電池。
  6. 【請求項６】 陽極ゲル中に酸化インジウムおよび／ま
    たは硫酸インジウム５０〜５００ｐｐｍが含有されてい
    ることを特徴とする請求項１から５までのいずれか１項
    記載の電池。
JP9099967A 1996-04-20 1997-04-17 電 池 Pending JPH1040902A (ja)

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