JPS58137962A - 密封型乾電池 - Google Patents
密封型乾電池Info
- Publication number
- JPS58137962A JPS58137962A JP2092482A JP2092482A JPS58137962A JP S58137962 A JPS58137962 A JP S58137962A JP 2092482 A JP2092482 A JP 2092482A JP 2092482 A JP2092482 A JP 2092482A JP S58137962 A JPS58137962 A JP S58137962A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive
- dry cell
- active material
- powder
- prepared
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、密封製乾電池の負極の改良に関する奄のであ
る。近年、塩化亜鉛に少量の塩化アンモニウムを加えた
乾電池が、コスト、耐漏液性、及びハイパワーの点で他
の一次電池より使いやすい丸め、多くのＩｌ費が得られ
ている。一方、小型電子横巻の発達に伴い、電池の小型
化−薄型化が進行しており、ボタン型あるいはコイン型
の各種電池がすぐれ九特性を発揮している。
る。近年、塩化亜鉛に少量の塩化アンモニウムを加えた
乾電池が、コスト、耐漏液性、及びハイパワーの点で他
の一次電池より使いやすい丸め、多くのＩｌ費が得られ
ている。一方、小型電子横巻の発達に伴い、電池の小型
化−薄型化が進行しており、ボタン型あるいはコイン型
の各種電池がすぐれ九特性を発揮している。
本発明の目的は、従来の筒形塩化亜鉛系乾電池を密封し
てボタン型乾電池とし、亜鉛板を氷化亜鉛粉末に変更し
て放電特性を向上させることにある。
てボタン型乾電池とし、亜鉛板を氷化亜鉛粉末に変更し
て放電特性を向上させることにある。
従来の塩化亜鉛系乾電池は、２％板を筒型に成形して用
いるか、又は円板に打ち抜いて負極活物質として用いら
れてい友。こζでは、ｚｎ板のＨ。
いるか、又は円板に打ち抜いて負極活物質として用いら
れてい友。こζでは、ｚｎ板のＨ。
ガス発生を防止するために、電解液中にＨｇＣＪｌ水溶
液を添加して、ｚｎ板の表面をアマルガム化することが
一般に行なわれている。しかしながら筒型からボタン型
に作シかえた場合、２％板のアマルガム化のみでは、Ｈ
ｌガスの発生は充分に防止できず、電池組立後に徐々に
電池缶のふくらみが発生することが明らかになった。
液を添加して、ｚｎ板の表面をアマルガム化することが
一般に行なわれている。しかしながら筒型からボタン型
に作シかえた場合、２％板のアマルガム化のみでは、Ｈ
ｌガスの発生は充分に防止できず、電池組立後に徐々に
電池缶のふくらみが発生することが明らかになった。
本発明は、この欠点を解消するものであプ、以下実施例
にもとすいて説明する。
にもとすいて説明する。
第１図に本発明電池の構造を又、第２図に従来の横進を
比較して示す。次に第１図の電池の組立順序を説明する
。１，５はＪＩ日ｘ種規格のチタン材からなる負極缶、
正極缶であり、塩化亜鉛を主成分とする電解液の腐食を
完全に防止すると共に、集電端子の役割を兼ねている。
比較して示す。次に第１図の電池の組立順序を説明する
。１，５はＪＩ日ｘ種規格のチタン材からなる負極缶、
正極缶であり、塩化亜鉛を主成分とする電解液の腐食を
完全に防止すると共に、集電端子の役割を兼ねている。
２− ａは負極活物質で、市販の氷水亜鉛粉末（３０−
１００メツシユ、 Ｈｌ−アマルガム品）Ｋ％ポリアリ
ル酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、エーテル化
フ゛ンプンのうち１種以上を少量添加し、更ＫＺπ（Ｊ
を総ｈｉｔの３％相当添加した後、均一混合して、理−
容：１１６０ｙｘＡＨ相当分を充填した。正極活物質４
は、市販の１−ＭｇＯ，粉末とアセチレン・ブラックを
（イ）対１０ （重量Ｓ）の割合で混合し、δ９４ Ｚ
＠（：ｉｓ ＋ ５ ％ Ｎｋ１４ＣＪ水溶液にＺ％Ｏ
を飽和させた電解液を、正極総重量に対して１０ｆｉを
加えて攪拌造粒した後、５０９／ｌｓｍ”の荷重をかけ
て成形して、直径１（ｌ ｗｘ ｓ厚さ１．２１Ｉｍの
ペレットを作成した。このペレットヲ正極台座７と一緒
に正極缶５に押し付け、正極缶と一体化させた。これを
正極ユニットと呼ぶ。正極ユニットは電解液が蒸発しや
すい状態のため、ただちにセパレータ３を載置し、先に
述べた負極活物質を充填し、ガスケット６を一体化した
負極缶を上部よシ押し込み、正極缶５の開口端を内方Ｋ
かしめて封止を行ない、直径１ ］ 、６６ｗｍ、厚さ
３．Ｏｍの電池を作った。
１００メツシユ、 Ｈｌ−アマルガム品）Ｋ％ポリアリ
ル酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、エーテル化
フ゛ンプンのうち１種以上を少量添加し、更ＫＺπ（Ｊ
を総ｈｉｔの３％相当添加した後、均一混合して、理−
容：１１６０ｙｘＡＨ相当分を充填した。正極活物質４
は、市販の１−ＭｇＯ，粉末とアセチレン・ブラックを
（イ）対１０ （重量Ｓ）の割合で混合し、δ９４ Ｚ
＠（：ｉｓ ＋ ５ ％ Ｎｋ１４ＣＪ水溶液にＺ％Ｏ
を飽和させた電解液を、正極総重量に対して１０ｆｉを
加えて攪拌造粒した後、５０９／ｌｓｍ”の荷重をかけ
て成形して、直径１（ｌ ｗｘ ｓ厚さ１．２１Ｉｍの
ペレットを作成した。このペレットヲ正極台座７と一緒
に正極缶５に押し付け、正極缶と一体化させた。これを
正極ユニットと呼ぶ。正極ユニットは電解液が蒸発しや
すい状態のため、ただちにセパレータ３を載置し、先に
述べた負極活物質を充填し、ガスケット６を一体化した
負極缶を上部よシ押し込み、正極缶５の開口端を内方Ｋ
かしめて封止を行ない、直径１ ］ 、６６ｗｍ、厚さ
３．Ｏｍの電池を作った。
又、従来の電池との比較を行うため、第２図に、示すよ
うに、０．０５ｍの亜鉛板を円板状に打ち抜き、セパレ
ータと接する表面を３１６Ｈ９ｓＣＪ１ｍ水溶液でアマ
ルガム化し、負極缶と接する面に、カーボンを主成分と
する導電性接着剤（商品名、ドータイト、原素化成）を
少量塗布して固定した。尚、接着後ＬＣＲメ−７Ｉｌ−
で亜鉛板と負極缶との接触抵抗を測定したところ１．０
０であシ接触抵抗は全く問題ないレベルであることが確
認された。亜鉛板を使用する場合は水化亜鉛粉末に比べ
て、かさ密度が大きくエネルギー密度が大きく得られる
ので、負極は７０１１ＡＨの理論容量を確保できる。電
解液組成は、先述の総量に、０．５ ’Ｉｋ Ｈｆｆｓ
Ｃｊ！水溶液を０．０３重量％添加したものを用いた。
うに、０．０５ｍの亜鉛板を円板状に打ち抜き、セパレ
ータと接する表面を３１６Ｈ９ｓＣＪ１ｍ水溶液でアマ
ルガム化し、負極缶と接する面に、カーボンを主成分と
する導電性接着剤（商品名、ドータイト、原素化成）を
少量塗布して固定した。尚、接着後ＬＣＲメ−７Ｉｌ−
で亜鉛板と負極缶との接触抵抗を測定したところ１．０
０であシ接触抵抗は全く問題ないレベルであることが確
認された。亜鉛板を使用する場合は水化亜鉛粉末に比べ
て、かさ密度が大きくエネルギー密度が大きく得られる
ので、負極は７０１１ＡＨの理論容量を確保できる。電
解液組成は、先述の総量に、０．５ ’Ｉｋ Ｈｆｆｓ
Ｃｊ！水溶液を０．０３重量％添加したものを用いた。
他の組立方法は本発明電池と全く同様に行なった。この
ようにして得られたボタン型乾電池を６０℃の乾燥雰囲
気下で１０００時間保存した後、寸法変化や電気的特性
を比較調査した。サンプル数は、各点において１１０ケ
の平均値をとシ、第３，４図にプロットした。図中、ム
は本発明電池、Ｂは従来電池を示している。
ようにして得られたボタン型乾電池を６０℃の乾燥雰囲
気下で１０００時間保存した後、寸法変化や電気的特性
を比較調査した。サンプル数は、各点において１１０ケ
の平均値をとシ、第３，４図にプロットした。図中、ム
は本発明電池、Ｂは従来電池を示している。
第３図は、初期の電池総厚（２，９５ｍ ）をゼロとし
た場合、保存時間と総厚の変化量を調べたもので、本発
明電池がふくらみゼロに対して、従来型−池は、５００
〜１０００時間経過中にふくらみが烏激に増加している
。５００時間未満では内圧増加よりも缶強度−が大きい
ため、ふくらみを抑制しているが、７５０時間を越える
と内圧が打ち勝って徐々にふくらみが増加する傾向があ
る。内圧増加の原因として（１）亜鉛板からのガス発生
、（２１導電性接着剤中の不純物と亜鉛板との反応によ
るガス発生、が推定される。そζで、電解液と亜鉛円板
及び水化亜鉛粉末との反応によるガス発生の有無を調べ
るために第５図のようなガスメーター（Ｉ／Ｉｋ大目盛
、３ｃｃ）を用いて比較を行なった。測定は、全表面に
アマルガム化され九亜鉛円及び汞化亜鉛粉末の重量は、
電池１ケ中の量と同勢とし、電解液量は、電池１ケ中の
量の約２０倍量をガスメーター中に注入し、減圧下で脱
ガスし死後、６０℃のウォーターバス中に投入して、一
定時間毎の目盛の増加分を読みとった。第６図にガス発
生量の変化を示す。図中、ムは水化亜鉛粉末、Ｂは亜鉛
円板である。第６図から明らかなように、亜鉛円板の表
面にアマルガム化し、かつ電解液中にＩＩＱｚＣＪｌ液
を゛添加しているに４．かかわらず、高温保存中にガス
発生を生ずる。一方、汞化亜鉛粉末を用いた場合鉱、ガ
ス発生は皆無であシ、抑制効果が著しい。
た場合、保存時間と総厚の変化量を調べたもので、本発
明電池がふくらみゼロに対して、従来型−池は、５００
〜１０００時間経過中にふくらみが烏激に増加している
。５００時間未満では内圧増加よりも缶強度−が大きい
ため、ふくらみを抑制しているが、７５０時間を越える
と内圧が打ち勝って徐々にふくらみが増加する傾向があ
る。内圧増加の原因として（１）亜鉛板からのガス発生
、（２１導電性接着剤中の不純物と亜鉛板との反応によ
るガス発生、が推定される。そζで、電解液と亜鉛円板
及び水化亜鉛粉末との反応によるガス発生の有無を調べ
るために第５図のようなガスメーター（Ｉ／Ｉｋ大目盛
、３ｃｃ）を用いて比較を行なった。測定は、全表面に
アマルガム化され九亜鉛円及び汞化亜鉛粉末の重量は、
電池１ケ中の量と同勢とし、電解液量は、電池１ケ中の
量の約２０倍量をガスメーター中に注入し、減圧下で脱
ガスし死後、６０℃のウォーターバス中に投入して、一
定時間毎の目盛の増加分を読みとった。第６図にガス発
生量の変化を示す。図中、ムは水化亜鉛粉末、Ｂは亜鉛
円板である。第６図から明らかなように、亜鉛円板の表
面にアマルガム化し、かつ電解液中にＩＩＱｚＣＪｌ液
を゛添加しているに４．かかわらず、高温保存中にガス
発生を生ずる。一方、汞化亜鉛粉末を用いた場合鉱、ガ
ス発生は皆無であシ、抑制効果が著しい。
更に、第７図に示すように１永化亜鉛粉末単独の場合と
、水化亜鉛粉末にカルボキシメチルセルロースなど水溶
性高分子粉末を添加した場合とで、ガス発生量の比較を
行なった。
、水化亜鉛粉末にカルボキシメチルセルロースなど水溶
性高分子粉末を添加した場合とで、ガス発生量の比較を
行なった。
この図において、ムは水化亜鉛粉末になにも添加しなか
った場合、Ｂは水溶性高分子粉末のみを添加した場合、
ＣはＺ％Ｏとポリビニルアルコールを添加し九場合、Ｄ
ＩＩｉＺＫＯと水溶性高分子粉末（ＺｓＯとカルボキシ
メチルセルロース、Ｚ％０とポリアクリル酸ソーダ、ｔ
たは２＠０とエーテル化デンプン）とを添加した場合の
特性を示している。とのように１カルボキシメチルセル
ロース、ポリアクリル酸ソーダ又はエーテル化デンプン
のいずれかとｚ霊Ｏを添加した場合、抑制効果が着しい
ことがわかった。
った場合、Ｂは水溶性高分子粉末のみを添加した場合、
ＣはＺ％Ｏとポリビニルアルコールを添加し九場合、Ｄ
ＩＩｉＺＫＯと水溶性高分子粉末（ＺｓＯとカルボキシ
メチルセルロース、Ｚ％０とポリアクリル酸ソーダ、ｔ
たは２＠０とエーテル化デンプン）とを添加した場合の
特性を示している。とのように１カルボキシメチルセル
ロース、ポリアクリル酸ソーダ又はエーテル化デンプン
のいずれかとｚ霊Ｏを添加した場合、抑制効果が着しい
ことがわかった。
この抑制効果の生ずる理由は明らかではないが、高温下
で電解液のＰＲ変化が生ずるが、ｚｎＯの添加によ１１
イオンを十分供給することが出来、更に、水溶性高分子
が、２％の溶解抑制に寄与していることが推察される。
で電解液のＰＲ変化が生ずるが、ｚｎＯの添加によ１１
イオンを十分供給することが出来、更に、水溶性高分子
が、２％の溶解抑制に寄与していることが推察される。
以上、詳細に述べたように、水溶性高分子粉末とＺ％Ｏ
ｔ−添加した汞化亜鉛粉末を負極に用いる ′ことによ
シ、ガス発生を抑制し、容量や寸法の経時変化を抑制し
た電池を製造することが出来るのでその工業的価値は極
めて大きい。
ｔ−添加した汞化亜鉛粉末を負極に用いる ′ことによ
シ、ガス発生を抑制し、容量や寸法の経時変化を抑制し
た電池を製造することが出来るのでその工業的価値は極
めて大きい。
第１，２図はそれぞれ本発明電池及び従来電池の縦断面
図、第３．４図は、電池ふくらみ量、電池容量の比較図
であシ、第５図はガスメータの概念図、第６，７図は同
ガスメータを用いた場合のガス発生抑制効果の比較を示
した図である。 ｌ・・・負極毎 ２ａ・・汞化亜鉛粉末を主とする負極 ２ｈ・・亜鉛円板を主とする負極 ３・・・セパレータ ４・・・正極 ５・・・正極缶 ６・・ｅガスケット ７・・・正極台座 以 上 出願人 株式会社第二精工金 代理人 弁理士最 上 務
図、第３．４図は、電池ふくらみ量、電池容量の比較図
であシ、第５図はガスメータの概念図、第６，７図は同
ガスメータを用いた場合のガス発生抑制効果の比較を示
した図である。 ｌ・・・負極毎 ２ａ・・汞化亜鉛粉末を主とする負極 ２ｈ・・亜鉛円板を主とする負極 ３・・・セパレータ ４・・・正極 ５・・・正極缶 ６・・ｅガスケット ７・・・正極台座 以 上 出願人 株式会社第二精工金 代理人 弁理士最 上 務
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 口）二酸化マンガンを正極活物質とし、塩化亜鉛を電解
液に用いた電池において、負極活物質に汞化亜鉛粉末を
用いる電池において、負極に水溶性高分子粉末と２％０
粉末を添加した密封型乾電池。 １２１水溶性高分子粉末として、エーテル化デンプン、
カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ソーダの
いずれかであることを特徴とする特許請求の範囲第一項
記載の密封型乾電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2092482A JPS58137962A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 密封型乾電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2092482A JPS58137962A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 密封型乾電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58137962A true JPS58137962A (ja) | 1983-08-16 |
Family
ID=12040766
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2092482A Pending JPS58137962A (ja) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | 密封型乾電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58137962A (ja) |
-
1982
- 1982-02-12 JP JP2092482A patent/JPS58137962A/ja active Pending
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