JPS636985B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS636985B2 JPS636985B2 JP56094239A JP9423981A JPS636985B2 JP S636985 B2 JPS636985 B2 JP S636985B2 JP 56094239 A JP56094239 A JP 56094239A JP 9423981 A JP9423981 A JP 9423981A JP S636985 B2 JPS636985 B2 JP S636985B2
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- JP
- Japan
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- degree
- alkaline
- batteries
- etherification
- battery
- 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
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-
- 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
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
本発明はアルカリマンガン電池、水銀電池、酸
化銀電池などアルカリ電解液を使用するアルカリ
電池において、汞化亜鉛粉末をゲル状電解液に均
一に分散させたゲル状亜鉛負極を用いることによ
り、電池の保存性を向上させることを目的とした
ものである。 図は一般に広く用いられているボタン型アルカ
リマンガン電池の半断面図を示す。正極は粉体総
量の85〜95重量％のγ−二酸化マンガン粉末を主
成分とし、これにリン状黒鉛粉末５〜15重量％を
十分混合した正極合剤１を正極容器２内に正極リ
ング３とともに挿入して圧縮成型する。そして耐
アルカリ性のセパレータ４と電解液含浸材５を合
剤１上に置き、さらにその上に汞化亜鉛粉末とカ
ルボキシメチルセルロースのナトリウム塩などの
ゲル化剤とアルカリ電解液とを混合したゲル状亜
鉛負極６を封口板７に保持させて配置し、ガスケ
ツト８を介して正極容器２の開口縁で封口板７の
周縁を締つけることで電池を構成している。 これまでこの種の電池に用いられていたゲル化
剤、例えばエーテル化度0.8〜1.2、平均分子量
250000〜420000、重合度1200〜1900のカルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩やアルギン酸ソ
ーダなどは電池の保存中にアルカリ電解液により
酸化分解されて粘性が次第に低下し、亜鉛と電解
液との均一な分散が得られなくなる。そのため放
電時亜鉛表面に酸化亜鉛などの不働態化皮膜が形
成され、負極活物質が完全に利用されないことが
ある。 本発明は汞化亜鉛粉末とゲル化剤とアルカリ電
解液とを混合した負極合剤において、ゲル化剤と
してエーテル化度1.5〜1.8、平均分子量130000〜
180000、重合度600〜800のカルボキシメチルセル
ロースのナトリウム塩を用いることにより上記欠
点を除去したものである。 本発明によるゲル化剤の使用量はアルカリ電解
液の３〜６重量％が好ましい。すなわち２重量％
以下ではゲル化剤と汞化亜鉛粉末との比重差よ
り、均一なゲル状態が得られず、一方、６重量％
よりも多くなると、膨潤したゲル化剤同志が結合
して電池の内部抵抗が増大し、放電に際して好ま
しくない。 また、カルボキシメチルセルロースのナトリウ
ム塩のエーテル化度は分子構造上3.0まで理論的
には可能であるが、工業的にはこれまで0.5〜1.2
が限度であつた。 しかし、本発明ではモノークロル酢酸ナトリウ
ムを含むアルカリ浴中でリンターパルプ等の繊維
素を２段階にわたつて溶媒法処理することにより
1.2以上、具体的には1.5〜1.8のエーテル化度をも
つカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を
得ることができた。 またこの際のカルボキシメチルセルロースのナ
トリウム塩の平均分子量は130000〜180000、重合
度は600〜800であつた。 上記実施例により得たエーテル化度1.5〜1.8、
平均分子量130000〜180000（150000）、重合度600
〜800（700）のカルボキシメチルセルロースのナ
トリウム塩を亜鉛負極のゲル化剤に用いたアルカ
リ電池Ａと、上記実施例と電解液に添加するゲル
化剤以外の構成を同じとし、各種エーテル化度、
平均分子量、重合度の異なるカルボキシメチルセ
ルロースのナトリウム塩をゲル化剤に用いた電池
Ｂ〜Ｈのゲル化剤を第１表に示す。
化銀電池などアルカリ電解液を使用するアルカリ
電池において、汞化亜鉛粉末をゲル状電解液に均
一に分散させたゲル状亜鉛負極を用いることによ
り、電池の保存性を向上させることを目的とした
ものである。 図は一般に広く用いられているボタン型アルカ
リマンガン電池の半断面図を示す。正極は粉体総
量の85〜95重量％のγ−二酸化マンガン粉末を主
成分とし、これにリン状黒鉛粉末５〜15重量％を
十分混合した正極合剤１を正極容器２内に正極リ
ング３とともに挿入して圧縮成型する。そして耐
アルカリ性のセパレータ４と電解液含浸材５を合
剤１上に置き、さらにその上に汞化亜鉛粉末とカ
ルボキシメチルセルロースのナトリウム塩などの
ゲル化剤とアルカリ電解液とを混合したゲル状亜
鉛負極６を封口板７に保持させて配置し、ガスケ
ツト８を介して正極容器２の開口縁で封口板７の
周縁を締つけることで電池を構成している。 これまでこの種の電池に用いられていたゲル化
剤、例えばエーテル化度0.8〜1.2、平均分子量
250000〜420000、重合度1200〜1900のカルボキシ
メチルセルロースのナトリウム塩やアルギン酸ソ
ーダなどは電池の保存中にアルカリ電解液により
酸化分解されて粘性が次第に低下し、亜鉛と電解
液との均一な分散が得られなくなる。そのため放
電時亜鉛表面に酸化亜鉛などの不働態化皮膜が形
成され、負極活物質が完全に利用されないことが
ある。 本発明は汞化亜鉛粉末とゲル化剤とアルカリ電
解液とを混合した負極合剤において、ゲル化剤と
してエーテル化度1.5〜1.8、平均分子量130000〜
180000、重合度600〜800のカルボキシメチルセル
ロースのナトリウム塩を用いることにより上記欠
点を除去したものである。 本発明によるゲル化剤の使用量はアルカリ電解
液の３〜６重量％が好ましい。すなわち２重量％
以下ではゲル化剤と汞化亜鉛粉末との比重差よ
り、均一なゲル状態が得られず、一方、６重量％
よりも多くなると、膨潤したゲル化剤同志が結合
して電池の内部抵抗が増大し、放電に際して好ま
しくない。 また、カルボキシメチルセルロースのナトリウ
ム塩のエーテル化度は分子構造上3.0まで理論的
には可能であるが、工業的にはこれまで0.5〜1.2
が限度であつた。 しかし、本発明ではモノークロル酢酸ナトリウ
ムを含むアルカリ浴中でリンターパルプ等の繊維
素を２段階にわたつて溶媒法処理することにより
1.2以上、具体的には1.5〜1.8のエーテル化度をも
つカルボキシメチルセルロースのナトリウム塩を
得ることができた。 またこの際のカルボキシメチルセルロースのナ
トリウム塩の平均分子量は130000〜180000、重合
度は600〜800であつた。 上記実施例により得たエーテル化度1.5〜1.8、
平均分子量130000〜180000（150000）、重合度600
〜800（700）のカルボキシメチルセルロースのナ
トリウム塩を亜鉛負極のゲル化剤に用いたアルカ
リ電池Ａと、上記実施例と電解液に添加するゲル
化剤以外の構成を同じとし、各種エーテル化度、
平均分子量、重合度の異なるカルボキシメチルセ
ルロースのナトリウム塩をゲル化剤に用いた電池
Ｂ〜Ｈのゲル化剤を第１表に示す。
【表】
【表】
なお、エーテル化度は試料を灰化して酸を加
え、過剰の酸をアルカリ液で逆滴定して置換度を
求めた。また重合度は次式〔η〕Ｎ／10−NaCl
＝16.6KmPn（但し〔η〕Ｎ／10−NaClはＮ／10
のNaClを用いたときの極限粘度、Kmは置換度
により決められる定数、Pnは平均重合度）から
求めた。 前記実施例のアルカリ電池Ａと、Ａとエーテル
化度が相違する以外同種のカルボキシメチルセル
ロースをアルカリ電解液に６重量％添加したアル
カリ電池Ｄ，Ｇと、従来のエーテル化度が低く平
均分子量が250000〜420000と高いカルボキシメチ
ルセルロースをアルカリ電解液に4.5重量％添加
したアルカリ電池Ｃ，Ｆと、平均分子量が47000
〜54000と小さいカルボキシメチルセルロースを
７重量％添加した電池Ｂ，Ｅ，Ｈをそれぞれ図に
示す構成でアルカリマンガン電池LR44（直径11.6
mm、高さ5.4mm）に組立て、組立直後と常温１年
間保存後とで負荷抵抗6.8KΩ、終止電圧0.9Vま
で放電した際の容量劣化率もあわせて第１表に示
す。 この結果、平均分子量の低い電池Ｂ，Ｅ，Ｈは
一定粘度を得るためにはゲル化剤の添加量が多く
なり、内部抵抗が増大して組立直後の放電も良く
ない。 また、これまでのゲル化剤として低エーテル化
度、高分子量のカルボキシルメチルセルロースを
用いた電池Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇは保存中にアルカリ性
電解液によりゲル化剤が解重合され、粘性が低く
なり、組立直後より容量が少なくなる。 一方、本発明電池Ａに用いたエーテル化度が
1.5〜1.8と高く、平均分子量130000〜180000と大
きく、重合度も600〜800と高いカルボキシメチル
セルロースのナトリウム塩は保存後においてもア
ルカリ液中で安定であり、均一に亜鉛を分散させ
保存性を向上させている。 前記実施例はボタン型アルカリマンガン電池に
ついて述べたが、本発明によるゲル化剤は水銀電
池、酸化銀電池、空気亜鉛電池およびシリンダー
タイプのアルカリマンガン電池についても適用で
き、同様の効果が得られた。
え、過剰の酸をアルカリ液で逆滴定して置換度を
求めた。また重合度は次式〔η〕Ｎ／10−NaCl
＝16.6KmPn（但し〔η〕Ｎ／10−NaClはＮ／10
のNaClを用いたときの極限粘度、Kmは置換度
により決められる定数、Pnは平均重合度）から
求めた。 前記実施例のアルカリ電池Ａと、Ａとエーテル
化度が相違する以外同種のカルボキシメチルセル
ロースをアルカリ電解液に６重量％添加したアル
カリ電池Ｄ，Ｇと、従来のエーテル化度が低く平
均分子量が250000〜420000と高いカルボキシメチ
ルセルロースをアルカリ電解液に4.5重量％添加
したアルカリ電池Ｃ，Ｆと、平均分子量が47000
〜54000と小さいカルボキシメチルセルロースを
７重量％添加した電池Ｂ，Ｅ，Ｈをそれぞれ図に
示す構成でアルカリマンガン電池LR44（直径11.6
mm、高さ5.4mm）に組立て、組立直後と常温１年
間保存後とで負荷抵抗6.8KΩ、終止電圧0.9Vま
で放電した際の容量劣化率もあわせて第１表に示
す。 この結果、平均分子量の低い電池Ｂ，Ｅ，Ｈは
一定粘度を得るためにはゲル化剤の添加量が多く
なり、内部抵抗が増大して組立直後の放電も良く
ない。 また、これまでのゲル化剤として低エーテル化
度、高分子量のカルボキシルメチルセルロースを
用いた電池Ｃ，Ｄ，Ｆ，Ｇは保存中にアルカリ性
電解液によりゲル化剤が解重合され、粘性が低く
なり、組立直後より容量が少なくなる。 一方、本発明電池Ａに用いたエーテル化度が
1.5〜1.8と高く、平均分子量130000〜180000と大
きく、重合度も600〜800と高いカルボキシメチル
セルロースのナトリウム塩は保存後においてもア
ルカリ液中で安定であり、均一に亜鉛を分散させ
保存性を向上させている。 前記実施例はボタン型アルカリマンガン電池に
ついて述べたが、本発明によるゲル化剤は水銀電
池、酸化銀電池、空気亜鉛電池およびシリンダー
タイプのアルカリマンガン電池についても適用で
き、同様の効果が得られた。
図は本発明の一実施例におけるボタン型アルカ
リマンガン電池の半断面図である。 １……正極合剤、２……正極容器、４……セパ
レータ、５……電解液含浸材、６……ゲル状亜鉛
負極、７……封口板。
リマンガン電池の半断面図である。 １……正極合剤、２……正極容器、４……セパ
レータ、５……電解液含浸材、６……ゲル状亜鉛
負極、７……封口板。
Claims (1)
- １ 正極と、アルカリ電解液と、汞化亜鉛粉末を
ゲル状のアルカリ電解液に混合分散させたゲル状
亜鉛負極を用いた電池において、前記ゲル状のア
ルカリ電解液中に加えたゲル化剤がエーテル化度
1.5〜1.8、平均分子量130000〜180000、重合度
600〜800のカルボキシメチルセルロースのナトリ
ウム塩であることを特徴とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56094239A JPS57208066A (en) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | Alkaline battery |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56094239A JPS57208066A (en) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | Alkaline battery |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57208066A JPS57208066A (en) | 1982-12-21 |
| JPS636985B2 true JPS636985B2 (ja) | 1988-02-15 |
Family
ID=14104750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56094239A Granted JPS57208066A (en) | 1981-06-17 | 1981-06-17 | Alkaline battery |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57208066A (ja) |
-
1981
- 1981-06-17 JP JP56094239A patent/JPS57208066A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57208066A (en) | 1982-12-21 |
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