JPS6046780B2 - マンガン乾電池 - Google Patents
マンガン乾電池Info
- Publication number
- JPS6046780B2 JPS6046780B2 JP54171761A JP17176179A JPS6046780B2 JP S6046780 B2 JPS6046780 B2 JP S6046780B2 JP 54171761 A JP54171761 A JP 54171761A JP 17176179 A JP17176179 A JP 17176179A JP S6046780 B2 JPS6046780 B2 JP S6046780B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- manganese dry
- binder
- dry battery
- starch
- soluble resin
- 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.)
- Expired
Links
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
- H01M6/22—Immobilising of electrolyte
-
- 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)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマンガン乾電池に関し、特に陰極亜鉛缶と陽
極合剤体の間に介在させるセパレーターを改良し、放電
性能や保存性能の向上を計ることを目的とするものであ
る。
極合剤体の間に介在させるセパレーターを改良し、放電
性能や保存性能の向上を計ることを目的とするものであ
る。
マンガン乾電池の構成は第１図に示すようになされて
いる。
いる。
即ち、この図において、１は金属キャップ、２は合成樹
脂ワッシャー、３は合成樹脂封口体、４は封口材、５は
炭素棒、６は陽極合剤体、７はセパレーター、８は陰極
亜鉛缶、９は内装チューブ、１０は金属外装缶、１１は
合成樹脂ワッシャー、１２は底板である。 このような
構成のマンガン乾電池にあつてクラフト紙等の繊維状基
体にデンプンとバインダーが塗工されてなる従来のセパ
レーター７はそのバインダーとして一般にポリビニルア
ルコールが用いられている。
脂ワッシャー、３は合成樹脂封口体、４は封口材、５は
炭素棒、６は陽極合剤体、７はセパレーター、８は陰極
亜鉛缶、９は内装チューブ、１０は金属外装缶、１１は
合成樹脂ワッシャー、１２は底板である。 このような
構成のマンガン乾電池にあつてクラフト紙等の繊維状基
体にデンプンとバインダーが塗工されてなる従来のセパ
レーター７はそのバインダーとして一般にポリビニルア
ルコールが用いられている。
このポリビニルアルコールは接着力に優れ、水に対する
溶解性が良い反面、マンガン乾電池の保存中あるいは放
電中に糊層側に亜鉛イオンが生成し、その亜鉛イオンが
増加すると粘度が漸増してゲル状態となり、イオンの拡
散速度が緩慢となつて内部抵抗は増加し、放電性能が低
下する原因となる。さらにポリビニルアルコールはデン
プンとの固形分比率で１０％以上入れないと接着力が保
てないため、その分だけデンプン量が少くなる。デンプ
ン量が少くなると糊層部の保水力が低くなり、高温にて
長期保存した場合、糊層側の水分が不足しがちとなり短
絡電流の低下の割合いが大きく保存性能の低下の原因と
なる。上記欠点を解決するため、亜鉛イオンが増加して
もゲル状態とならず、かつデンプンとの固形分比率が少
なくても接着力のよい材料を鋭意検討した結果、架橋型
アクリル系水溶性樹脂が優れていることを見出した。
溶解性が良い反面、マンガン乾電池の保存中あるいは放
電中に糊層側に亜鉛イオンが生成し、その亜鉛イオンが
増加すると粘度が漸増してゲル状態となり、イオンの拡
散速度が緩慢となつて内部抵抗は増加し、放電性能が低
下する原因となる。さらにポリビニルアルコールはデン
プンとの固形分比率で１０％以上入れないと接着力が保
てないため、その分だけデンプン量が少くなる。デンプ
ン量が少くなると糊層部の保水力が低くなり、高温にて
長期保存した場合、糊層側の水分が不足しがちとなり短
絡電流の低下の割合いが大きく保存性能の低下の原因と
なる。上記欠点を解決するため、亜鉛イオンが増加して
もゲル状態とならず、かつデンプンとの固形分比率が少
なくても接着力のよい材料を鋭意検討した結果、架橋型
アクリル系水溶性樹脂が優れていることを見出した。
この架橋型アクリル系水溶性樹脂は架橋分子内に多くの
解離基側鎖が存在するため、亜鉛イオンが増加すると側
鎖の電気的斥力が弱められる結果粘度低下がおこる。
解離基側鎖が存在するため、亜鉛イオンが増加すると側
鎖の電気的斥力が弱められる結果粘度低下がおこる。
マンガン乾電池に架橋型アクリル系水溶性樹脂を使用し
た場合、この乾電池の保存中あるいは放電中糊層側に亜
鉛イオンが増加してもゲル状態とならず逆に粘度が急激
に低下するためイオンの拡散はスムーズとなり、内部抵
抗は小さく放電性能は向上する。
た場合、この乾電池の保存中あるいは放電中糊層側に亜
鉛イオンが増加してもゲル状態とならず逆に粘度が急激
に低下するためイオンの拡散はスムーズとなり、内部抵
抗は小さく放電性能は向上する。
また、この架橋型アクリル系水溶性樹脂をマンガン乾電
池に使用した場合、デンプンとの固形分比で１０％以下
の使用て充分接着するため、その分だけデンプン量が多
くなる。
池に使用した場合、デンプンとの固形分比で１０％以下
の使用て充分接着するため、その分だけデンプン量が多
くなる。
デンプン量が多くなると当然保水力も向上するため、高
温にて長期保存した場合、糊層側に必要な水分が確保出
来る。その結果短絡電流の低下の割り合いが小さく保存
性能は向上する。以上のとおりセパレーターのバインダ
ーとして架橋型アクリル系水溶性樹脂を用いることによ
り放電性能および保存性能を向上させることが出来る。
温にて長期保存した場合、糊層側に必要な水分が確保出
来る。その結果短絡電流の低下の割り合いが小さく保存
性能は向上する。以上のとおりセパレーターのバインダ
ーとして架橋型アクリル系水溶性樹脂を用いることによ
り放電性能および保存性能を向上させることが出来る。
しかしセパレーターを製造する際に問題が生じた。即ち
、デンプンとバインダーを溶剤（アルコールと水との混
合物）に分散させてクラフト紙，等の繊維状基体に塗工
する際に塗工剤の粘度調整がむずかしいために、塗工量
や塗膜面の状態にむらが生じていた。そのために放電性
能や保存性能にも相当のバラツキを生じていた。このよ
うな状況を解消するために種々検討した結果少量の塩化
．アンモニウムを添加することによつて塗工剤の粘度を
安定させることが出来ることを見出した。第２図は架橋
型アクリル系水溶性樹脂のバインダーに対する塩化アン
モニウムの重量比による粘度をリオンピスコテスターに
より測定した特性図であ−る。この図からも明らかなよ
うに塩化アンモニウムを添加することにより、その粘度
は重量比によつて直線的に変化することが分かる。本発
明は上記知見に基づき生れたもので、セパレーターを用
いるマンガン乾電池において、セパレーターの糊層がデ
ンプンを主成分とし、これにバインダーと中性塩とを加
えた三者の混合体で構成されている糊層においてバイン
ダーが架橋型アクリル系水溶性樹脂を主体とし、中性塩
が塩化アンモニウムであることを特徴とする。
、デンプンとバインダーを溶剤（アルコールと水との混
合物）に分散させてクラフト紙，等の繊維状基体に塗工
する際に塗工剤の粘度調整がむずかしいために、塗工量
や塗膜面の状態にむらが生じていた。そのために放電性
能や保存性能にも相当のバラツキを生じていた。このよ
うな状況を解消するために種々検討した結果少量の塩化
．アンモニウムを添加することによつて塗工剤の粘度を
安定させることが出来ることを見出した。第２図は架橋
型アクリル系水溶性樹脂のバインダーに対する塩化アン
モニウムの重量比による粘度をリオンピスコテスターに
より測定した特性図であ−る。この図からも明らかなよ
うに塩化アンモニウムを添加することにより、その粘度
は重量比によつて直線的に変化することが分かる。本発
明は上記知見に基づき生れたもので、セパレーターを用
いるマンガン乾電池において、セパレーターの糊層がデ
ンプンを主成分とし、これにバインダーと中性塩とを加
えた三者の混合体で構成されている糊層においてバイン
ダーが架橋型アクリル系水溶性樹脂を主体とし、中性塩
が塩化アンモニウムであることを特徴とする。
さらに望ましくは架橋型アクリル系水溶性樹脂をデンプ
ンとの固形分比率で１〜１０％の範囲、また塩化アンモ
ニウムの添加量をバインダーに対す”る重量比で５〜７
０％の範囲とする。
ンとの固形分比率で１〜１０％の範囲、また塩化アンモ
ニウムの添加量をバインダーに対す”る重量比で５〜７
０％の範囲とする。
架橋型アクリル系水溶性樹脂とデンプンとの固形分比率
が１％以下の場合は、クラフト紙等からデンプンが落糊
する現象が発生し機械作業向きのセパレーターの機能を
満足しない。
が１％以下の場合は、クラフト紙等からデンプンが落糊
する現象が発生し機械作業向きのセパレーターの機能を
満足しない。
１０％以上の場合はデンプン量が少くなり上述したとお
り長期保存した場合、糊層側の水分量が不足しがちとな
り保存性能の低下を招く。
り長期保存した場合、糊層側の水分量が不足しがちとな
り保存性能の低下を招く。
塩化アンモニウムの添加量がバインダーに対する重量比
で５％以下の場合は塗工剤の粘度変化が大きく、増粘傾
向を示すため塗工作業ができない。
で５％以下の場合は塗工剤の粘度変化が大きく、増粘傾
向を示すため塗工作業ができない。
７０％以上の場合は逆に粘度が下り過ぎるため塗工作業
ができない。
ができない。
以上の理由により、架橋型アクリル系水溶性樹脂は１〜
１０％の範囲、塩化アンモニウムはバインダーに対する
重量比で５〜７０％の範囲とすると、マンガン乾電池用
セパレーターの品質の安定化及び作業能率の向上並びに
マンガン乾電池の品質向上に寄与する効果大なるもので
ある。
１０％の範囲、塩化アンモニウムはバインダーに対する
重量比で５〜７０％の範囲とすると、マンガン乾電池用
セパレーターの品質の安定化及び作業能率の向上並びに
マンガン乾電池の品質向上に寄与する効果大なるもので
ある。
以下その実施例について説明する。
第１図に示す如き構成のＳＵＭ−１マンガン乾電池で、
従来のマンガン乾電池Ａ（ポリビニルアルコールニデン
プンニ１４：８６）、バインダーに架橋型アクリル系水
溶性樹脂を用い塩化アンモニウムを使用しないマンガン
乾電池Ｂ（架橋型アクリル系水溶性樹脂：デンプンニ５
：９５）、本発明のマンガン乾電池Ｃ（架橋型アクリル
系水溶性樹脂：塩化アンモニウムニデンプンニ５：１：
９４）を作に放電性能および保存性能を比較し、その結
果を第１表および第２表に示した。第１表は製造直後の
放電持続時間であり、この表から本発明のマンガン乾電
池Ｃは、従来のマンガン乾電池Ａおよび塩化アンモニウ
ムを使用しないマンガン乾電池Ｂに比較し持続時間が長
くバラツキも小さく優れていることを示している。
従来のマンガン乾電池Ａ（ポリビニルアルコールニデン
プンニ１４：８６）、バインダーに架橋型アクリル系水
溶性樹脂を用い塩化アンモニウムを使用しないマンガン
乾電池Ｂ（架橋型アクリル系水溶性樹脂：デンプンニ５
：９５）、本発明のマンガン乾電池Ｃ（架橋型アクリル
系水溶性樹脂：塩化アンモニウムニデンプンニ５：１：
９４）を作に放電性能および保存性能を比較し、その結
果を第１表および第２表に示した。第１表は製造直後の
放電持続時間であり、この表から本発明のマンガン乾電
池Ｃは、従来のマンガン乾電池Ａおよび塩化アンモニウ
ムを使用しないマンガン乾電池Ｂに比較し持続時間が長
くバラツキも小さく優れていることを示している。
ここで、第，１表において、Ｎは多数の乾電池について
測定した結果乾電池の電圧が０．９Ｖに低下する迄の平
均時間を示し、またσは統計で用いられるいわゆる標準
偏差値で例えば同表中の種類Ａのマンガン乾電池では２
Ωで連続通電して０．９Ｖに電圧が低下する迄の平均時
間は２９紛であり、２９紛±７分の範囲に全体の７０％
のものが分布し、２９扮±１４分の範囲に全体の９５％
のものが分布している。従つてこの標準偏差値σの値が
小さい程分布の状態がよく平均値を中心とした分布とな
り、望ましい分布となる。第２表は保存性能を示し、そ
の評価は４５゜Ｃ６ケ月後の短絡電流値の劣化を表わし
た。
測定した結果乾電池の電圧が０．９Ｖに低下する迄の平
均時間を示し、またσは統計で用いられるいわゆる標準
偏差値で例えば同表中の種類Ａのマンガン乾電池では２
Ωで連続通電して０．９Ｖに電圧が低下する迄の平均時
間は２９紛であり、２９紛±７分の範囲に全体の７０％
のものが分布し、２９扮±１４分の範囲に全体の９５％
のものが分布している。従つてこの標準偏差値σの値が
小さい程分布の状態がよく平均値を中心とした分布とな
り、望ましい分布となる。第２表は保存性能を示し、そ
の評価は４５゜Ｃ６ケ月後の短絡電流値の劣化を表わし
た。
なお（ ）内の数字は製造直後を１００とした指数であ
る。この表から本発明のマンガン乾電池Ｃは、従来のマ
ンガン乾電池Ａおよび塩化アンモニウムを使用しないマ
ンガン乾電池Ｂに比較し短絡電流値の劣化が少く、バラ
ツキも小さく保存性能が優れていることを示している。
ここで、第２表において、Ｘは多数の乾電池について測
定した結果の電流値の平均値を示し、σは標準偏差値て
あり、平均値Ｘと標準偏差値σとの関係は、第１表の場
合と基本的には同様である。
る。この表から本発明のマンガン乾電池Ｃは、従来のマ
ンガン乾電池Ａおよび塩化アンモニウムを使用しないマ
ンガン乾電池Ｂに比較し短絡電流値の劣化が少く、バラ
ツキも小さく保存性能が優れていることを示している。
ここで、第２表において、Ｘは多数の乾電池について測
定した結果の電流値の平均値を示し、σは標準偏差値て
あり、平均値Ｘと標準偏差値σとの関係は、第１表の場
合と基本的には同様である。
以上説明したとおり本発明はマンガン乾電池用ζセパレ
ーターの糊層がデンプンを主成分とし、これにバインダ
ーと中性塩とを加えた三者の混合体で構成され、バイン
ダーが架橋型アクリル系水溶性樹脂単独もしくはポリビ
ニルアルコールとの混合、中性塩に塩化アンモニウムを
用いることによ′り、セパレーターの製造の安定化およ
び能率の向上、マンガン乾電池の放電性能および保存性
能を大巾に向上させる効果大なるものてある。
ーターの糊層がデンプンを主成分とし、これにバインダ
ーと中性塩とを加えた三者の混合体で構成され、バイン
ダーが架橋型アクリル系水溶性樹脂単独もしくはポリビ
ニルアルコールとの混合、中性塩に塩化アンモニウムを
用いることによ′り、セパレーターの製造の安定化およ
び能率の向上、マンガン乾電池の放電性能および保存性
能を大巾に向上させる効果大なるものてある。
第１図はマンガン乾電池ＳＵＭ−１の構造を示夕す右半
分を断面した正面図、第２図は架橋型アクリル系水溶性
樹脂のバインダーに対する塩化アンモニウムの重量比に
よる粘度持性図である。
分を断面した正面図、第２図は架橋型アクリル系水溶性
樹脂のバインダーに対する塩化アンモニウムの重量比に
よる粘度持性図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 糊層がデンプンを主成分とし、これにバインダーと
中性塩とを加えた三者の混合体で構成されているセパレ
ーターを用いるマンガン乾電池において、上記バインダ
ーが架橋型アクリル系水溶性樹脂を主体として構成され
、かつ中性塩が塩化アンモニウムであることを特徴とす
るマンガン乾電池。 ２ 上記バインダーが架橋型アクリル系水溶性樹脂単独
またはポリビニルアルコールとの混合体であり、かつ上
記架橋型アクリル系水溶性脂を上記デンプンとの固形分
比率で１〜１０％の範囲としたことを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のマンガン乾電池。 ３ 上記塩化アンモニウムの添加量を上記バインダーに
対する重量比で５〜７０％の範囲としたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項または第２項記載のマンガン乾
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54171761A JPS6046780B2 (ja) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | マンガン乾電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54171761A JPS6046780B2 (ja) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | マンガン乾電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5696461A JPS5696461A (en) | 1981-08-04 |
| JPS6046780B2 true JPS6046780B2 (ja) | 1985-10-17 |
Family
ID=15929182
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54171761A Expired JPS6046780B2 (ja) | 1979-12-27 | 1979-12-27 | マンガン乾電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6046780B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6172187A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-14 | 日産自動車株式会社 | ウインドレギユレ−タ装置 |
-
1979
- 1979-12-27 JP JP54171761A patent/JPS6046780B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6172187A (ja) * | 1984-09-18 | 1986-04-14 | 日産自動車株式会社 | ウインドレギユレ−タ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5696461A (en) | 1981-08-04 |
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