JPS587770A - アルカリ電池の製造法 - Google Patents
アルカリ電池の製造法Info
- Publication number
- JPS587770A JPS587770A JP56106784A JP10678481A JPS587770A JP S587770 A JPS587770 A JP S587770A JP 56106784 A JP56106784 A JP 56106784A JP 10678481 A JP10678481 A JP 10678481A JP S587770 A JPS587770 A JP S587770A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- aqueous solution
- positive electrode
- battery
- humidity
- concentration
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (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、電解液にアルカリ水溶液を用いる電池の製造
法に関するもので、安定した濃度のアルカリ水溶液を電
池内に供給し、電池性能を安定化させることを目的とす
るものである。
法に関するもので、安定した濃度のアルカリ水溶液を電
池内に供給し、電池性能を安定化させることを目的とす
るものである。
電解液にアルカリ水溶液を用いる電池系として、アルカ
リマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池。
リマンガン電池、水銀電池、酸化銀電池。
過酸化銀電池等がある。これらの電池の電解液とＬ て
はＫＯＨ，ＮａＯＨあるいはＫＯＨとＮａ０Ｈ（Ｄ混合
物が使用され、濃度においても各電池によシ異なる。こ
の種の電池は、製造日等により電池性能のバラツキがあ
る。例えば、内部抵抗、放電特性である。
はＫＯＨ，ＮａＯＨあるいはＫＯＨとＮａ０Ｈ（Ｄ混合
物が使用され、濃度においても各電池によシ異なる。こ
の種の電池は、製造日等により電池性能のバラツキがあ
る。例えば、内部抵抗、放電特性である。
アルカリ電池の製造工程の中で、正極及び負極に電解液
を注液してから放置する工程がある。一般に正極は、正
極活物質と導電剤あるいは潤滑剤の混合物を圧縮成形し
たものが用いられ、電池内で成形するか、予備成形品を
ケース内で本成形する方法が採られ、いずれもケースに
一体に結合される。そしてこの正極体へ電解液を注液し
てからの放置時間は、圧縮成形した活物質問の隙間部へ
浸透するまでの時間であり、約３０分間程である。
を注液してから放置する工程がある。一般に正極は、正
極活物質と導電剤あるいは潤滑剤の混合物を圧縮成形し
たものが用いられ、電池内で成形するか、予備成形品を
ケース内で本成形する方法が採られ、いずれもケースに
一体に結合される。そしてこの正極体へ電解液を注液し
てからの放置時間は、圧縮成形した活物質問の隙間部へ
浸透するまでの時間であり、約３０分間程である。
また、負極は、負極活物質と造粘剤を混合したものが一
般的に用いられる。この負−へ電解液を注液してからの
放置時間は、造粘剤が電解液を吸収し、ゲル化されるま
での時間であり、約６分間程度である。
般的に用いられる。この負−へ電解液を注液してからの
放置時間は、造粘剤が電解液を吸収し、ゲル化されるま
での時間であり、約６分間程度である。
従来、これら正極及び負極への注液放置工程は、室内に
放置されているだけで、湿度管理はされていない。従っ
て外部の条件、例えば雨の日、。季節等により室内の温
度及び湿度等が変化する。湿度の場合冬は２０〜３０％
であり、夏は６０〜６０チ程度であり、雨の場合は、上
記湿度より約２０チ大きくなる。
放置されているだけで、湿度管理はされていない。従っ
て外部の条件、例えば雨の日、。季節等により室内の温
度及び湿度等が変化する。湿度の場合冬は２０〜３０％
であり、夏は６０〜６０チ程度であり、雨の場合は、上
記湿度より約２０チ大きくなる。
本発明者らは、前記のようなアルカリ電池の性能のバラ
ツキの原因として製造時の湿度に注目して検討したとこ
ろ、正極に注液してから封口するまでの雰囲気の湿度に
より、正極に注液された電解液の濃度が著しく変化する
ことを見出した。
ツキの原因として製造時の湿度に注目して検討したとこ
ろ、正極に注液してから封口するまでの雰囲気の湿度に
より、正極に注液された電解液の濃度が著しく変化する
ことを見出した。
本発明は上記に鑑み、アルカリ電池の製造工程において
、少なくとも正極へ注液してから封口するまでの工程を
、その温度におけるアルカリ水溶液の平衡蒸気圧の雰囲
気に保つことにより、所定濃度の電解液を電池内へ供給
し、安定した性能を有するアルカリ電池を提供するもの
である。
、少なくとも正極へ注液してから封口するまでの工程を
、その温度におけるアルカリ水溶液の平衡蒸気圧の雰囲
気に保つことにより、所定濃度の電解液を電池内へ供給
し、安定した性能を有するアルカリ電池を提供するもの
である。
以下、本発明を実施例により説明する。
第１図は直径１１．６ｍ、高さ３．０ｍのボタン型酸化
銀電池の正極部を示す。１は正極端子を兼ねる電池ケー
ス、２は酸化銀と黒鉛の混合物からなる正極、３は正極
リングであり、正極２はリング３とともケース１と一体
に成形されている。
銀電池の正極部を示す。１は正極端子を兼ねる電池ケー
ス、２は酸化銀と黒鉛の混合物からなる正極、３は正極
リングであり、正極２はリング３とともケース１と一体
に成形されている。
量％、３０重量％、４０重量％のＮａａＨ水溶液。
１６μ℃を第１図の４の如く注液し、温度２０℃、相対
湿度２６％に保ったドライボックス内に放置して、正極
の重量変化を測定した。
湿度２６％に保ったドライボックス内に放置して、正極
の重量変化を測定した。
配電量変化をＮａＯＨ濃度に換算すると第３図に示すよ
うになる。
うになる。
次に上記と同様にしてドライボックス内の相対湿度を４
６％、７０％の雰囲気にして実験した。
６％、７０％の雰囲気にして実験した。
この場合は、実際に電池を製造する条件を想定し、正極
の注液工程約３０分放置と同一にする意味で、各相対湿
度の保存時間 ３０分後の濃度変化を求めた。その結果
を第４図に示した。
の注液工程約３０分放置と同一にする意味で、各相対湿
度の保存時間 ３０分後の濃度変化を求めた。その結果
を第４図に示した。
以上の結果より、あ・なり速い速度でアルカリ水溶液中
への水分の吸収あるいは放出が起こり濃度変化すること
がわかる。例えば、第４図の４０重量％ＮａＯＨ水溶液
を用いた場合、相対湿度雰囲気を２６％にすると、水分
の吸収により３０分放置後に３．６重量％の濃度変化が
あり、３６．５ 重量％のＮａＯＨ水溶液に変化し、
また、７０％の相対湿度雰囲気においては、３３重量％
のＮａＯＨ水溶液に変化していることがわかる。従って
、実際に電池を製造する際にも正極への注液時のアルカ
リ水溶液濃度に対し、上記濃度変化が起こった状態にお
いて組み立てられていることになる。
への水分の吸収あるいは放出が起こり濃度変化すること
がわかる。例えば、第４図の４０重量％ＮａＯＨ水溶液
を用いた場合、相対湿度雰囲気を２６％にすると、水分
の吸収により３０分放置後に３．６重量％の濃度変化が
あり、３６．５ 重量％のＮａＯＨ水溶液に変化し、
また、７０％の相対湿度雰囲気においては、３３重量％
のＮａＯＨ水溶液に変化していることがわかる。従って
、実際に電池を製造する際にも正極への注液時のアルカ
リ水溶液濃度に対し、上記濃度変化が起こった状態にお
いて組み立てられていることになる。
次に実際に電池系での影響について実験した内容を詳述
する。
する。
上記の試験結果から、各種ＮａＯＨ濃度の溶液について
放置相対湿度の差により、注液時の濃度と３０分経過後
の濃度で差が見られることがわかった。゛そこで、初期
濃度が３０重量％のＮａＯＨ水溶液音用いて、放置相対
湿度２５％ 、 ４ｒｓ’ｌｒ 。
放置相対湿度の差により、注液時の濃度と３０分経過後
の濃度で差が見られることがわかった。゛そこで、初期
濃度が３０重量％のＮａＯＨ水溶液音用いて、放置相対
湿度２５％ 、 ４ｒｓ’ｌｒ 。
７０チの３種類の湿度条件下で電池を組み立てた。
電池は、第６図に示す構造のもので、正極２として酸化
銀に黒鉛を６重量％混合し、圧縮成形したものを用いた
。また、負極６は、水化亜鉛粉末にカルボキシメチルセ
ルロースを３重量％混合したものを用い、封口リングσ
を装着した封口板７に充填した。電池サイズは、直径１
１．６＋ｏ＋、厚みφ ３、Ｏｒｍｓである。
銀に黒鉛を６重量％混合し、圧縮成形したものを用いた
。また、負極６は、水化亜鉛粉末にカルボキシメチルセ
ルロースを３重量％混合したものを用い、封口リングσ
を装着した封口板７に充填した。電池サイズは、直径１
１．６＋ｏ＋、厚みφ ３、Ｏｒｍｓである。
組み立て方法は、まず第１図に示すように、正極２の表
面に３０重量％のＮａＯＨ水溶液ｆ１５１ｔｆｌ注液す
る。この時正極を温度２０℃で、所定の相対湿度にした
ドライボックス内で３０分間放置した後に、正極表面部
に残っている電解液を吸引し、セパレータ８及び含液材
９を挿入し、次に正極と同じ温度および湿度条件で負極
に電解液ｆ ４０ ｔＪ注液し、６分後に正・負極の組
立体をカップリングした。上記のようにして組み立て丘
電池の電圧と内部抵抗を第１表に示す。
面に３０重量％のＮａＯＨ水溶液ｆ１５１ｔｆｌ注液す
る。この時正極を温度２０℃で、所定の相対湿度にした
ドライボックス内で３０分間放置した後に、正極表面部
に残っている電解液を吸引し、セパレータ８及び含液材
９を挿入し、次に正極と同じ温度および湿度条件で負極
に電解液ｆ ４０ ｔＪ注液し、６分後に正・負極の組
立体をカップリングした。上記のようにして組み立て丘
電池の電圧と内部抵抗を第１表に示す。
第１表
次に上記電池について１ｓＫΩの負荷抵抗によベ、、／
る放電試験をしたときの終止電圧１．Ｏｖまでの放電時
間の比較を第２表に示す。
間の比較を第２表に示す。
第２表
以上の結果から、同一電解液を使用して組み立てた電池
においても、組み立て時の湿度雰囲気により電池性能の
バラツキが生じることがわかる。
においても、組み立て時の湿度雰囲気により電池性能の
バラツキが生じることがわかる。
従って、組み立て時の湿度の影響を受けないように一定
の湿度条件で一定の組み立て時間にすれば良いわけであ
るが、製造工程の途中ヤトラブル等が生じた場合、時間
的な管理が難しくなる。また、注液状態の表面積の差に
よっても異なってくる。
の湿度条件で一定の組み立て時間にすれば良いわけであ
るが、製造工程の途中ヤトラブル等が生じた場合、時間
的な管理が難しくなる。また、注液状態の表面積の差に
よっても異なってくる。
上記の第３図よりかなシ速い速度でＮａＯＨ濃度の変化
が起こることを確認したが、数時間後にはどのＮａＯＨ
溶液も叫１−Ｙなった。その時の各湿度雰囲気で安定し
た溶液の濃度の関係を第６図に示す。
が起こることを確認したが、数時間後にはどのＮａＯＨ
溶液も叫１−Ｙなった。その時の各湿度雰囲気で安定し
た溶液の濃度の関係を第６図に示す。
第６図より７ｏ％の相対湿度雰囲気においては、６モル
／ＱのＮａＯＨ水溶液と平衡状態になり、４６−の相対
湿度で１０モル／２のＮａＯＨ水溶液、２６チの相対湿
度で１４モル／ＱのＮａＯＨ水溶液とそれぞれ平衡状態
となる。
／ＱのＮａＯＨ水溶液と平衡状態になり、４６−の相対
湿度で１０モル／２のＮａＯＨ水溶液、２６チの相対湿
度で１４モル／ＱのＮａＯＨ水溶液とそれぞれ平衡状態
となる。
上記相対湿度雰囲気とＮａＯＨ水溶液との平衡関係は、
ある温度条件におけるＮａＯＨ水溶液の水の分圧（Ｐｌ
）と雰囲気の水の分圧（Ｐ２）が等しい（Ｐ１＝Ｐ２）
時に成り立ち、同温度の水の蒸気圧（Ｐ３）に対する２
２０割合が相対湿度（Ｒ１Ｈ＝１ｏＯＰ２／Ｐ３）とな
る。２０℃における各濃度のＮａＯＨ水溶液と平衡する
雰囲気相対湿度の関係は第７図のようになっており、（
、化学便覧）、この計算値と実験で得られた関係図第６
図がほぼ一致することがわかる。
ある温度条件におけるＮａＯＨ水溶液の水の分圧（Ｐｌ
）と雰囲気の水の分圧（Ｐ２）が等しい（Ｐ１＝Ｐ２）
時に成り立ち、同温度の水の蒸気圧（Ｐ３）に対する２
２０割合が相対湿度（Ｒ１Ｈ＝１ｏＯＰ２／Ｐ３）とな
る。２０℃における各濃度のＮａＯＨ水溶液と平衡する
雰囲気相対湿度の関係は第７図のようになっており、（
、化学便覧）、この計算値と実験で得られた関係図第６
図がほぼ一致することがわかる。
従って、使用するＮａＯＨ水溶液の平衡蒸気圧で電池を
組み立てることにより、注液時と組み立て後のＮａＯＨ
水溶液の濃度変化がなくなり、年間を通９１２、じて一
定の電解液条件で電池を組み立てることが □
１（１−７ 、上側ではＮ ａ ＯＨ水溶液について説明したが、Ｋ
ＯＨ水溶液についても同じ結果であった。２０℃におい
て、各濃度のＫＯＨ水溶液と平衡する雰囲気相対湿度の
計算値を第８図に示す。電池製造工程の設定湿度に関し
ては、その温度に対応して第７．８図から求められる。
組み立てることにより、注液時と組み立て後のＮａＯＨ
水溶液の濃度変化がなくなり、年間を通９１２、じて一
定の電解液条件で電池を組み立てることが □
１（１−７ 、上側ではＮ ａ ＯＨ水溶液について説明したが、Ｋ
ＯＨ水溶液についても同じ結果であった。２０℃におい
て、各濃度のＫＯＨ水溶液と平衡する雰囲気相対湿度の
計算値を第８図に示す。電池製造工程の設定湿度に関し
ては、その温度に対応して第７．８図から求められる。
また、この設定湿度の幅は±１０％程度以内であれば、
電池性能に影響を与えない。
電池性能に影響を与えない。
以上のように、本発明によれば、常に一定品質のアルカ
リ電池を得ることができる。
リ電池を得ることができる。
第１図はボタン型電池の正極側組立体の縦断面図、第２
図は各種濃度のＮａＯＨ水溶液を注液した正極を一定雰
囲気下で放置したときの重量変化を示す図、第３図は同
じく注液された溶液の濃度変化を示す図、第４図は同じ
く一定時間放置したときの初期濃度と相碕湿度および濃
度変化の関係を系す図、第６図は実施例の酸化銀電池の
一部を断面にした側面図、第６図はＮａＯＨ水溶液を所
定湿度下で放置したときの湿度を安定化する濃度との１
゜ 関係を示す図、第７図および第８図はそれぞれＮａＯＨ
水溶液およびＫＯＨ水溶液の濃度と同溶液と平衡する湿
度との関係を示す図である。 ２０・・・拳正極、６…０・負極、８・・・拳・・セノ
くレータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 方スｌ［特開（ｈ閏２ 第 ４ 図 枚！特閘（ｈは） 斗１ｊ １９１１Ｊａ、ＯＨう農ノ１【幅ン第５図 第６図 ＮｃＬＯＨ’４４ Ｍ （Ｔ：ｒｒＪ＋！＠７図 ＮのＯＨうオ」刀ｒ（モル／ｌ）
図は各種濃度のＮａＯＨ水溶液を注液した正極を一定雰
囲気下で放置したときの重量変化を示す図、第３図は同
じく注液された溶液の濃度変化を示す図、第４図は同じ
く一定時間放置したときの初期濃度と相碕湿度および濃
度変化の関係を系す図、第６図は実施例の酸化銀電池の
一部を断面にした側面図、第６図はＮａＯＨ水溶液を所
定湿度下で放置したときの湿度を安定化する濃度との１
゜ 関係を示す図、第７図および第８図はそれぞれＮａＯＨ
水溶液およびＫＯＨ水溶液の濃度と同溶液と平衡する湿
度との関係を示す図である。 ２０・・・拳正極、６…０・負極、８・・・拳・・セノ
くレータ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 方スｌ［特開（ｈ閏２ 第 ４ 図 枚！特閘（ｈは） 斗１ｊ １９１１Ｊａ、ＯＨう農ノ１【幅ン第５図 第６図 ＮｃＬＯＨ’４４ Ｍ （Ｔ：ｒｒＪ＋！＠７図 ＮのＯＨうオ」刀ｒ（モル／ｌ）
Claims (1)
- 電解液にアルカリ水溶液を用い、少なくとも正極に電解
液を注液してから封口するまでの工程を、その温度にお
けるアルカリ水溶液の平衡蒸気圧の雰囲気に保つことを
特徴とするアルカリ電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106784A JPS587770A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | アルカリ電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56106784A JPS587770A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | アルカリ電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS587770A true JPS587770A (ja) | 1983-01-17 |
Family
ID=14442520
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56106784A Pending JPS587770A (ja) | 1981-07-07 | 1981-07-07 | アルカリ電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587770A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201560A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | スキップ式搬送装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142934A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-12 | Fuji Electrochemical Co Ltd | Arukaridenchi |
-
1981
- 1981-07-07 JP JP56106784A patent/JPS587770A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5142934A (ja) * | 1974-10-09 | 1976-04-12 | Fuji Electrochemical Co Ltd | Arukaridenchi |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008201560A (ja) * | 2007-02-22 | 2008-09-04 | Nippon Steel Engineering Co Ltd | スキップ式搬送装置 |
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