JP2003173779A - Battery negative electrode and alkaline battery - Google Patents
Battery negative electrode and alkaline batteryInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 重負荷領域における放電特性を向上させるこ
とができるアルカリ電池を提供することを目的とする。
【解決手段】 電池1は、正極3、負極5、およびセパ
レータ4を備えたアルカリ電池である。この負極5は、
粒状亜鉛、アルカリ水溶液、およびゲル化剤を含んでい
る。このゲル化剤は、膨潤後の平均粒径(D)が1.6
mm≦D≦1.9mmの範囲にあり、かつ、膨潤後の体
積比率(R)が5.5%≦R≦12.0%の範囲にあ
る。また、こりゲル化剤は、高吸水性ポリマーからな
る。この高吸水性ポリマーは、架橋型ポリアクリル酸ま
たは架橋型ポリアクリル酸塩からなる。
(57) [Problem] To provide an alkaline battery capable of improving discharge characteristics in a heavy load region. A battery 1 is an alkaline battery including a positive electrode 3, a negative electrode 5, and a separator 4. This negative electrode 5
Contains particulate zinc, aqueous alkaline solution, and gelling agent. This gelling agent has an average particle size (D) after swelling of 1.6.
mm ≦ D ≦ 1.9 mm, and the volume ratio (R) after swelling is 5.5% ≦ R ≦ 12.0%. The gelling agent is made of a superabsorbent polymer. This superabsorbent polymer is composed of a crosslinked polyacrylic acid or a crosslinked polyacrylate.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電池用負極に関す
る。また、本発明は、この電池用負極を用いるアルカリ
電池に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a negative electrode for a battery. The present invention also relates to an alkaline battery using this negative electrode for a battery.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の携帯型電子機器の発達に伴い、電
源である電池には、より大きな電流が取り出せ、かつ、
より長時間使用できるものが要望されてきている。そこ
で、負荷の重い放電を可能にするために電池内部の抵抗
を低下させることに注力されてきた。2. Description of the Related Art With the recent development of portable electronic devices, a battery as a power source can draw a larger current, and
What can be used for a longer period of time has been demanded. Therefore, efforts have been made to reduce the internal resistance of the battery in order to enable heavy load discharge.
【0003】例えば電池缶の内側に導電塗料を塗布する
ことにより、正極と電池缶との密着性をあげて接触抵抗
を低下させたり、セパレータにおいてもイオン伝導性の
良いもの、電気伝導性が良いものを選択してきた。For example, by applying a conductive coating material to the inside of a battery can, the adhesion between the positive electrode and the battery can is increased to reduce the contact resistance, and the separator has good ionic conductivity and good electrical conductivity. I have chosen one.
【0004】また、負極においても亜鉛配合比を変更し
て内部抵抗を低下する手段や、亜鉛表面を改質して亜鉛
と電解液との接触面積を増加させる手段が試みられてき
た。Also in the negative electrode, attempts have been made to change the zinc blending ratio to reduce the internal resistance and to modify the zinc surface to increase the contact area between zinc and the electrolytic solution.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、亜鉛比率を上
昇させると亜鉛に対する電解液比率が下がることから放
電特性が低下する。特に現在求められている重負荷領域
についてはその現象が顕著に現れている。However, if the ratio of zinc is increased, the ratio of the electrolytic solution to zinc is decreased and the discharge characteristics are deteriorated. Especially in the heavy load region which is currently demanded, the phenomenon is remarkable.
【0006】また、亜鉛表面を改質して電解液との表面
積を増加させる場合、重負荷放電特性には効果があるも
のの電池の保存中に亜鉛の腐食が進みガス発生が起こ
る。この結果、耐漏液特性が低下するために実用化には
至っていないという問題がある。In addition, when the surface of zinc is modified to increase the surface area with the electrolytic solution, although it is effective for heavy load discharge characteristics, zinc is corroded during storage of the battery and gas is generated. As a result, there is a problem that it has not been put to practical use because the liquid leakage resistance is deteriorated.
【0007】本発明は、このような課題に鑑みてなされ
たものであり、重負荷領域における放電特性を向上させ
ることができる電池用負極、およびこの電池用負極を用
いるアルカリ電池を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a negative electrode for a battery capable of improving discharge characteristics in a heavy load region, and an alkaline battery using the negative electrode for the battery. To aim.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明の電池用負極は、
アルカリ電池に用いる負極であって、粒状亜鉛、アルカ
リ水溶液、およびゲル化剤を含む電池用負極において、
前記ゲル化剤は、膨潤後の平均粒径(D)が1.6mm
≦D≦1.9mmの範囲にあり、かつ前記ゲル化剤は、
膨潤後の体積比率(R)が5.5%≦R≦12.0%の
範囲にあるものである。The battery negative electrode of the present invention comprises:
A negative electrode for use in an alkaline battery, comprising a granular zinc, an alkaline aqueous solution, and a battery negative electrode containing a gelling agent,
The gelling agent has an average particle size (D) of 1.6 mm after swelling.
≦ D ≦ 1.9 mm, and the gelling agent is
The volume ratio (R) after swelling is in the range of 5.5% ≦ R ≦ 12.0%.
【0009】ここで、アルカリ水溶液に対する膨潤前の
ゲル化剤の質量比率(GE)が、2.5≦GE≦4.0
の範囲にあることが好ましい。また、ゲル化剤は、高吸
水性ポリマーからなることが好ましい。また、高吸水性
ポリマーは、架橋型ポリアクリル酸または架橋型ポリア
クリル酸塩からなることが好ましい。また、架橋型ポリ
アクリル酸塩は、ナトリウム塩であることが好ましい。Here, the mass ratio (GE) of the gelling agent before swelling to the alkaline aqueous solution is 2.5 ≦ GE ≦ 4.0.
It is preferably in the range of. Further, the gelling agent preferably comprises a super absorbent polymer. Further, the super absorbent polymer preferably comprises crosslinked polyacrylic acid or crosslinked polyacrylic acid salt. Further, the cross-linked polyacrylic acid salt is preferably a sodium salt.
【0010】また、本発明のアルカリ電池は、正極、負
極、およびセパレータを備え、前記負極が、粒状亜鉛、
アルカリ水溶液、およびゲル化剤を含む、アルカリ電池
において、前記ゲル化剤は、膨潤後の平均粒径(D)が
1.6mm≦D≦1.9mmの範囲にあり、かつ前記ゲ
ル化剤は、膨潤後の体積比率(R)が5.5%≦R≦1
2.0%の範囲にあるものである。Further, the alkaline battery of the present invention comprises a positive electrode, a negative electrode, and a separator, and the negative electrode is granular zinc,
In an alkaline battery containing an alkaline aqueous solution and a gelling agent, the gelling agent has an average particle size (D) after swelling in a range of 1.6 mm ≦ D ≦ 1.9 mm, and the gelling agent is , The volume ratio (R) after swelling is 5.5% ≦ R ≦ 1
It is in the range of 2.0%.
【0011】ここで、アルカリ水溶液に対する膨潤前の
ゲル化剤の質量比率(GE)が、2.5≦GE≦4.0
の範囲にあることが好ましい。また、ゲル化剤は、高吸
水性ポリマーからなることが好ましい。また、高吸水性
ポリマーは、架橋型ポリアクリル酸または架橋型ポリア
クリル酸塩からなることが好ましい。また、架橋型ポリ
アクリル酸塩は、ナトリウム塩であることが好ましい。Here, the mass ratio (GE) of the gelling agent before swelling to the alkaline aqueous solution is 2.5 ≦ GE ≦ 4.0.
It is preferably in the range of. Further, the gelling agent preferably comprises a super absorbent polymer. Further, the super absorbent polymer preferably comprises crosslinked polyacrylic acid or crosslinked polyacrylic acid salt. Further, the cross-linked polyacrylic acid salt is preferably a sodium salt.
【0012】本発明の電池用負極およびアルカリ電池に
よれば、膨潤後のゲル化剤の平均粒径(D)を1.6m
m≦D≦1.9mmの範囲にし、かつ膨潤後のゲル化剤
の体積比率(R)を5.5%≦R≦12.0%の範囲に
すると、局部的に亜鉛が密な部分と電解液を保持してい
る部分ができるために、亜鉛のネットワークを確保で
き、また亜鉛粉と電解液との接触面積を充分に確保でき
る。According to the battery negative electrode and the alkaline battery of the present invention, the average particle diameter (D) of the gelling agent after swelling is 1.6 m.
When the volume ratio (R) of the gelling agent after swelling is within the range of m ≦ D ≦ 1.9 mm and within the range of 5.5% ≦ R ≦ 12.0%, the zinc is locally dense. Since the portion holding the electrolytic solution is formed, the zinc network can be secured, and the contact area between the zinc powder and the electrolytic solution can be sufficiently secured.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。まず、アルカリ電池に用いる電池用負極に
ついて説明する。この電池用負極は、粒状亜鉛、アルカ
リ水溶液、およびゲル化剤を含むものである。以下に、
この粒状亜鉛、アルカリ水溶液、およびゲル化剤につい
て説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below. First, the battery negative electrode used in the alkaline battery will be described. This battery negative electrode contains granular zinc, an alkaline aqueous solution, and a gelling agent. less than,
The granular zinc, alkaline aqueous solution, and gelling agent will be described.
【0014】最初に、粒状亜鉛について説明する。粒状
亜鉛は、亜鉛金属の微粒子から成るものである。ここ
で、粒状亜鉛の平均粒径は150〜300μmの範囲に
あることが好ましい。平均粒径がこの範囲内にあると、
亜鉛の腐食による影響を受けにくく、また負荷の重い放
電が可能になるという利点があるからである。First, the granular zinc will be described. Granular zinc is composed of fine particles of zinc metal. Here, the average particle size of the granular zinc is preferably in the range of 150 to 300 μm. If the average particle size is within this range,
This is because it has the advantages that it is unlikely to be affected by the corrosion of zinc and that discharge with a heavy load becomes possible.
【0015】また、粒状亜鉛の粒径分布は50〜450
μmの範囲にあることが好ましい。粒径分布がこの範囲
内にあると、亜鉛の腐食による影響を受けにくく、また
負荷の重い放電が可能になるという利点があるからであ
る。The particle size distribution of the granular zinc is 50 to 450.
It is preferably in the range of μm. This is because when the particle size distribution is within this range, there is an advantage that it is unlikely to be affected by zinc corrosion and that a heavy load discharge becomes possible.
【0016】また、粒状亜鉛の体積比率は23〜31%
の範囲にあることが好ましい。体積比率がこの範囲内に
あると、亜鉛のネットワークが良好で且つ重負荷放電に
必要な電解液を確保する事が可能になるという利点があ
るからである。The volume ratio of granular zinc is 23 to 31%.
It is preferably in the range of. This is because when the volume ratio is within this range, there is an advantage that the zinc network is good and it becomes possible to secure the electrolytic solution necessary for heavy load discharge.
【0017】ここで、粒状亜鉛の体積比率とは、粒状亜
鉛、アルカリ水溶液、およびゲル化剤等の負極構成成分
より作製したゲル状の負極の体積に対する、粒状亜鉛の
体積をパーセント表示した値である。Here, the volume ratio of the granular zinc is a value in which the volume of the granular zinc is expressed as a percentage of the volume of the gelled negative electrode prepared from the negative electrode constituents such as the granular zinc, the alkaline aqueous solution, and the gelling agent. is there.
【0018】つぎに、負極の構成成分であるアルカリ水
溶液について説明する。アルカリ水溶液としては、水酸
化カリウム水溶液を用いることができる。水酸化カリウ
ム水溶液の濃度は、30〜45質量%の範囲にあること
が好ましい。濃度がこの範囲内にあると、重負荷放電特
性に必要な電解液の導電性を確保する事ができるという
利点があるからである。Next, the alkaline aqueous solution which is a constituent of the negative electrode will be described. A potassium hydroxide aqueous solution can be used as the alkaline aqueous solution. The concentration of the aqueous potassium hydroxide solution is preferably in the range of 30 to 45% by mass. This is because when the concentration is within this range, there is an advantage that the conductivity of the electrolytic solution required for heavy load discharge characteristics can be secured.
【0019】なお、アルカリ水溶液は、上述の水酸化カ
リウム水溶液に限定されるわけではない。このほか、水
酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶液等を採用
することができる。The alkaline aqueous solution is not limited to the above-mentioned potassium hydroxide aqueous solution. In addition, an aqueous solution of sodium hydroxide, an aqueous solution of lithium hydroxide or the like can be adopted.
【0020】つぎに、負極のもう一つの構成成分である
ゲル化剤について説明する。ゲル化剤としては、高吸水
性ポリマーを用いることができる。Next, the gelling agent which is another constituent of the negative electrode will be described. A super absorbent polymer can be used as the gelling agent.
【0021】ここで、高吸収性ポリマーについて説明す
る。まず、高吸収性ポリマーの材質について説明する。
高吸収性ポリマーの材質は、架橋型ポリアクリル酸また
は架橋型ポリアクリル酸塩であることが好ましい。ま
た、架橋型ポリアクリル酸塩は、ナトリウム塩であるこ
とが好ましい。なお、「架橋型」とは、架橋によりポリ
マーが3次元の網目構造になっていることをいう。The superabsorbent polymer will be described below. First, the material of the superabsorbent polymer will be described.
The material of the superabsorbent polymer is preferably crosslinked polyacrylic acid or crosslinked polyacrylate. Further, the cross-linked polyacrylic acid salt is preferably a sodium salt. The term "crosslinked" means that the polymer has a three-dimensional network structure due to crosslinking.
【0022】高吸収性ポリマーの材質は、上述の架橋型
ポリアクリル酸または架橋型ポリアクリル酸塩に限定さ
れるわけではない。高吸収性ポリマーの材質は、電解液
の保液性に優れるとともにイオン伝導性が良好で電気抵
抗が低く、アルカリ電解液に対して安定であるものが採
用できる。具体的には、デンプン−グラフト共重合体
系、ポリビニルアルコール系、ポリビニルアルコール−
ポリアクリル酸塩系、ポリアクリルアミド系、イソブチ
レン−マレイン酸共重合体系、セルロース系などのポリ
マーを採用することができる。The material of the superabsorbent polymer is not limited to the above-mentioned crosslinked polyacrylic acid or crosslinked polyacrylate. As the material of the superabsorbent polymer, one having excellent liquid retaining property of the electrolytic solution, good ionic conductivity, low electric resistance, and stable to the alkaline electrolytic solution can be adopted. Specifically, starch-graft copolymer system, polyvinyl alcohol system, polyvinyl alcohol-
Polymers such as polyacrylic acid salt-based, polyacrylamide-based, isobutylene-maleic acid copolymer-based, and cellulose-based polymers can be adopted.
【0023】また、架橋型ポリアクリル酸塩は、上述の
ナトリウム塩に限定されるわけではない。架橋型ポリア
クリル酸塩としては、このほか、カリウム塩、リチウム
塩などを採用することができる。Further, the cross-linked polyacrylic acid salt is not limited to the above-mentioned sodium salt. As the cross-linked polyacrylic acid salt, potassium salt, lithium salt and the like can be adopted.
【0024】また、負極構成成分を混合して作製された
ゲル状の負極中に存在する、アルカリ水溶液を吸収して
いるゲル化剤(以下、「膨潤後のゲル化剤」という)の
平均粒径(D)は1.6〜1.9mmの範囲にあること
が好ましい。平均粒径(D)がこの範囲内にあると、適
度に負極中に分散すると亜鉛粉同士のネットワークを良
好に保ちつつ潤沢な電解液を供給する事ができるという
利点があるからである。The average particle size of the gelling agent (hereinafter referred to as "gelling agent after swelling") that is present in the gelled negative electrode prepared by mixing the constituents of the negative electrode and is absorbing the alkaline aqueous solution. The diameter (D) is preferably in the range of 1.6 to 1.9 mm. This is because when the average particle diameter (D) is within this range, there is an advantage that a proper electrolyte can be supplied while maintaining a good network of zinc powders when properly dispersed in the negative electrode.
【0025】また、膨潤後のゲル化剤の粒径分布は0.
6〜2.8mmの範囲にあることが好ましい。粒径分布
がこの範囲内にあると、適度に負極中に分散すると亜鉛
粉同士のネットワークを良好に保ちつつ潤沢な電解液を
供給する事ができるという利点があるからである。The particle size distribution of the gelling agent after swelling is 0.
It is preferably in the range of 6 to 2.8 mm. This is because when the particle size distribution is within this range, it is possible to supply a sufficient electrolytic solution while maintaining a good network of zinc powders when properly dispersed in the negative electrode.
【0026】なお、膨潤後のゲル化剤の粒径は以下の方
法により測定した。電解液200gにゲル化剤1gを加
えて撹拌した後、3日間放置する。この後ゲル化剤を取
り出してスケール付の顕微鏡にて粒径を測定した。The particle size of the gelling agent after swelling was measured by the following method. After adding 1 g of the gelling agent to 200 g of the electrolytic solution and stirring, the mixture is left for 3 days. After this, the gelling agent was taken out and the particle size was measured with a microscope equipped with a scale.
【0027】つぎに、高吸水性ポリマーの電解液吸液量
は、25〜65g/gの範囲にあることが好ましい。電
解液吸液量がこの範囲内にあると、適度にゲル化剤が亜
鉛粉と接触して重負荷放電反応をさまたげる事がないと
いう利点があるからである。なお、電解液吸液量とは、
単位質量の高吸水性ポリマーが吸収できる電解液の最大
限の質量をいう。Next, the electrolyte absorption amount of the superabsorbent polymer is preferably in the range of 25 to 65 g / g. This is because when the electrolyte absorption amount is within this range, there is an advantage that the gelling agent does not appropriately contact the zinc powder and interfere with the heavy load discharge reaction. The amount of electrolyte absorbed is
The maximum mass of an electrolyte solution that can be absorbed by a unit mass of superabsorbent polymer.
【0028】また、アルカリ水溶液に対する、原料のゲ
ル化剤(以下、「膨潤前のゲル化剤」という)の質量比
率(GE)は、2.5〜4.0の範囲にあることが好ま
しい。質量比率がこの範囲内にあると、適度にゲル化剤
が亜鉛粉と接触して必要量の電解液を亜鉛粉に供給する
ことが出来るという利点があるからである。The mass ratio (GE) of the starting gelling agent (hereinafter referred to as "gelling agent before swelling") to the alkaline aqueous solution is preferably in the range of 2.5 to 4.0. This is because when the mass ratio is within this range, there is an advantage that the gelling agent can appropriately contact the zinc powder and supply a necessary amount of the electrolytic solution to the zinc powder.
【0029】また、膨潤後のゲル化剤の体積比率(R)
は5.5〜12.0%の範囲にあることが好ましい。体
積比率(R)がこの範囲内にあると、亜鉛粉同士のネッ
トワークを良好に保ち、さらに反応に必要な電解液をす
みやかに供給する事ができるという利点があるからであ
る。The volume ratio (R) of the gelling agent after swelling
Is preferably in the range of 5.5 to 12.0%. This is because when the volume ratio (R) is within this range, there is an advantage that the network of zinc powders can be kept good and the electrolytic solution necessary for the reaction can be promptly supplied.
【0030】ここで、膨潤後のゲル化剤の体積比率
(R)とは、粒状亜鉛、アルカリ水溶液、およびゲル化
剤等の負極構成成分より作製したゲル状の負極の体積に
対する、膨潤後のゲル化剤の体積をパーセント表示した
値である。Here, the volume ratio (R) of the gelling agent after swelling means the volume ratio (R) of the gelling negative electrode prepared from negative electrode constituents such as granular zinc, an aqueous alkaline solution, and a gelling agent after swelling. It is a value in which the volume of the gelling agent is expressed in percentage.
【0031】つぎに、上述した電池用負極を用いるアル
カリ電池について説明する。図1は、アルカリ電池の一
構成例として、アルカリマンガン電池を示す断面図であ
る。すなわち、この電池1は、二酸化マンガンを正極活
物質とする正極と、亜鉛を負極活物質とする負極とを有
する電池である。Next, an alkaline battery using the above-mentioned battery negative electrode will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an alkaline manganese battery as one configuration example of the alkaline battery. That is, this battery 1 is a battery having a positive electrode using manganese dioxide as a positive electrode active material and a negative electrode using zinc as a negative electrode active material.
【0032】具体的には、この電池1は、電池缶2と、
正極3と、セパレータ4と、負極5と、封口部材6と、
ワッシャー7と、負極端子板8と、集電ピン9とを備え
ている。Specifically, the battery 1 includes a battery can 2 and
A positive electrode 3, a separator 4, a negative electrode 5, a sealing member 6,
The washer 7, the negative electrode terminal plate 8, and the collector pin 9 are provided.
【0033】ここで、電池缶2は、開口部を有する有底
円筒状の金属製の缶である。電池缶2は、例えば鉄にニ
ッケルめっきが施されており、電池の外部正極端子とな
る。Here, the battery can 2 is a bottomed cylindrical metal can having an opening. The battery can 2 is, for example, iron plated with nickel and serves as an external positive electrode terminal of the battery.
【0034】正極3は、中空円筒状をしており、正極活
物質である二酸化マンガンと、導電剤である黒鉛粉末
と、電解液である水酸化カリウム水溶液とからなる正極
合剤を中空円筒状に成形した正極ペレット3a,3b,
3cが電池缶2の内部に積層されている。The positive electrode 3 has a hollow cylindrical shape, and contains a positive electrode mixture composed of manganese dioxide, which is a positive electrode active material, graphite powder, which is a conductive agent, and aqueous potassium hydroxide solution, which is an electrolytic solution, in a hollow cylindrical shape. Formed into positive electrode pellets 3a, 3b,
3 c is laminated inside the battery can 2.
【0035】セパレータ4は、薄い肉厚を有する円筒状
であり、一方の端部は閉じられており、他の端部は開口
部を有している。セパレータ4は、正極3の内側に接す
るように配される。The separator 4 is in the shape of a cylinder having a thin wall thickness, one end is closed, and the other end has an opening. The separator 4 is arranged so as to contact the inside of the positive electrode 3.
【0036】負極5は、上述したように、負極活物質と
なる粒状亜鉛と、水酸化カリウム水溶液を使用した電解
液と、負極5をゲル状として粒状亜鉛と電解液を均一に
分散させておくためのゲル化剤等からなる。この負極5
は、有底円筒状のセパレータ4の内部に注入されてい
る。As described above, the negative electrode 5 has granular zinc as a negative electrode active material, an electrolytic solution using an aqueous solution of potassium hydroxide, and the negative electrode 5 is gelled to uniformly disperse the granular zinc and the electrolytic solution. It consists of a gelling agent and the like. This negative electrode 5
Are injected into the bottomed cylindrical separator 4.
【0037】そして、正極3と、負極5が充填されたセ
パレータ4とが内部に収納された電池缶2の開口部は、
封口部材6がこの開口部を封口するために嵌合されてい
る。封口部材6はプラスチック材からなり、更に封口部
材6を覆うようにワッシャー7と負極端子板8とが取り
付けられている。Then, the opening of the battery can 2 in which the positive electrode 3 and the separator 4 filled with the negative electrode 5 are housed is
A sealing member 6 is fitted to seal this opening. The sealing member 6 is made of a plastic material, and a washer 7 and a negative electrode terminal plate 8 are attached so as to cover the sealing member 6.
【0038】さらに、上記ワッシャー7が取り付けられ
た封口部材6の貫通孔には、上方から黄銅製の集電ピン
9が圧入されている。これにより、負極の集電は、負極
端子板8に溶接された釘状の集電ピン9が封口部材6の
中央部に形成された貫通孔に圧入されて、負極に達する
ことで確保されている。また、正極の集電は、正極3と
電池缶2とが接続されることで確保される。そして、電
池缶2の外周面は、図示しない外装ラベルによって覆わ
れており、電池缶2の下部に正極端子が位置している。Further, a brass current collecting pin 9 is press-fitted into the through hole of the sealing member 6 to which the washer 7 is attached from above. Thereby, the current collection of the negative electrode is ensured by the nail-shaped current collection pin 9 welded to the negative electrode terminal plate 8 being pressed into the through hole formed in the central portion of the sealing member 6 and reaching the negative electrode. There is. The positive electrode current collection is ensured by connecting the positive electrode 3 and the battery can 2. The outer peripheral surface of the battery can 2 is covered with an exterior label (not shown), and the positive electrode terminal is located below the battery can 2.
【0039】一般に、ゲル状負極において亜鉛組成を減
少させて電解液組成を増加させる場合、ゲル状負極内の
亜鉛組成が減少し亜鉛同士のネットワークが弱まる。そ
の結果電池の内部抵抗が上昇し、放電特性が低下するこ
とが知られている。また、ゲル状負極中のゲル化剤体積
が低いと電解液と粒状亜鉛の分離が起こる。その結果電
解液と亜鉛粉との接触面積が減少し、放電特性が低下す
る。Generally, in the gelled negative electrode, when the zinc composition is decreased to increase the electrolytic solution composition, the zinc composition in the gelled negative electrode is decreased and the zinc-zinc network is weakened. As a result, it is known that the internal resistance of the battery rises and the discharge characteristics deteriorate. Further, when the gelling agent volume in the gelled negative electrode is low, the electrolytic solution and the granular zinc are separated. As a result, the contact area between the electrolytic solution and the zinc powder decreases, and the discharge characteristics deteriorate.
【0040】そこで、膨潤後のゲル化剤の平均粒径
(D)が1.6mm≦D≦1.9mmの範囲にあり、か
つこのゲル化剤の負極中に占める体積比率(R)が5.
5%≦R≦12.0%のゲル状負極を用いることで適度
に電解液を保持し、また局部的に亜鉛が密な部分と電解
液を保持している部分ができるために亜鉛のネットワー
クを確保でき、また粒状亜鉛と電解液との接触面積を充
分に確保できる。この結果、内部抵抗の低い電池を作製
することができ、重負荷領域における放電特性を向上さ
せることができるTherefore, the average particle size (D) of the gelling agent after swelling is in the range of 1.6 mm≤D≤1.9 mm, and the volume ratio (R) of this gelling agent in the negative electrode is 5%. .
By using a gelled negative electrode with 5% ≤ R ≤ 12.0%, an electrolyte solution is appropriately retained, and a zinc dense local portion and a portion retaining the electrolyte solution are formed. And the contact area between the granular zinc and the electrolytic solution can be sufficiently secured. As a result, a battery having a low internal resistance can be manufactured, and discharge characteristics in a heavy load region can be improved.
【0041】なお、本実施の形態ではアルカリマンガン
電池について説明したが、本発明は同じアルカリ電池系
であるニッケルカドミウム電池や空気亜鉛電池、ニッケ
ル亜鉛電池、ニッケル水素電池、酸化銀電池にも適用で
きる。Although the alkaline manganese battery has been described in the present embodiment, the present invention can be applied to the same alkaline battery system such as nickel cadmium battery, air zinc battery, nickel zinc battery, nickel hydrogen battery and silver oxide battery. .
【0042】また、本実施の形態では、一次電池である
アルカリマンガン電池について説明したが、この一次電
池に限定されるわけではなく、このほか二次電池につい
ても、本発明が適用できる。In the present embodiment, the alkaline manganese battery which is the primary battery has been described, but the present invention is not limited to this primary battery, and the present invention can be applied to other secondary batteries.
【0043】また、本実施の形態では、円筒形のアルカ
リマンガン電池について説明したが、この円筒形電池に
限定されるわけではなく、このほか扁平形など他の形状
の電池についても、本発明が適用できることはもちろん
である。また、電池サイズは特に限定されるものではな
い。In the present embodiment, a cylindrical alkaline manganese battery has been described, but the present invention is not limited to this cylindrical battery, and the present invention can be applied to other flat batteries such as flat batteries. Of course, it can be applied. Moreover, the battery size is not particularly limited.
【0044】また、本発明は上述の実施の形態に限らず
本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採
り得ることはもちろんである。Further, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and it goes without saying that various other configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
【0045】[0045]
【実施例】つぎに、本発明にかかる実施例について具体
的に説明する。ただし、本発明はこれら実施例に限定さ
れるものではないことはもちろんである。EXAMPLES Next, examples of the present invention will be specifically described. However, it goes without saying that the present invention is not limited to these examples.
【0046】最初に、サンプル電池の作製方法について
説明する。以下に単三形アルカリマンガン電池につい
て、従来例、実施例、および比較例の電池を作製した。First, a method of manufacturing the sample battery will be described. For AA alkaline manganese batteries, batteries of Conventional Example, Example, and Comparative Example were prepared below.
【0047】〔従来例〕従来例の電池は、図1に示すよ
うに、下端部が閉塞されており、上端部に開口部を有す
る円筒形の電池缶2内に二酸化マンガン、黒鉛粉末、お
よび水酸化カリウム水溶液(濃度:40質量%)からな
る正極合剤を中空円筒状に成形した正極ペレット3a,
3b,3cを積層した正極3が配置されている。Conventional Example As shown in FIG. 1, the conventional battery has a closed lower end and a cylindrical battery can 2 having an opening at the upper end, in which manganese dioxide, graphite powder, and A positive electrode pellet 3a obtained by molding a positive electrode mixture composed of an aqueous potassium hydroxide solution (concentration: 40% by mass) into a hollow cylindrical shape,
A positive electrode 3 in which 3b and 3c are stacked is arranged.
【0048】つぎに、ゲル状の負極5を作製した。この
ゲル状の負極5の原料は以下のとおりである。すなわ
ち、粒状亜鉛(平均粒径:200μm、粒径分布:75
〜425μm)、水酸化カリウム水溶液(濃度:40質
量%)、およびゲル化剤(架橋型ポリアクリル酸ナトリ
ウム、電解液吸液量:30g/g)等である。ここで、
アルカリ水溶液に対する膨潤前のゲル化剤の質量比率
(GE)は、2.3である。Next, a gelled negative electrode 5 was prepared. The raw materials for the gelled negative electrode 5 are as follows. That is, granular zinc (average particle size: 200 μm, particle size distribution: 75
˜425 μm), an aqueous potassium hydroxide solution (concentration: 40% by mass), a gelling agent (crosslinked sodium polyacrylate, electrolyte solution absorption amount: 30 g / g) and the like. here,
The mass ratio (GE) of the gelling agent before swelling to the alkaline aqueous solution is 2.3.
【0049】ゲル状の負極5は、正極3の内側に不織布
からなるセパレータ4を介して、内蔵される。ここで、
ゲル状の負極5における、粒状亜鉛の体積比率は26%
である。また、ゲル状の負極5における、ゲル化剤の膨
潤後の平均粒径(D)は1.35mmであり、粒径分布
は0.9〜1.8mmであり、体積比率(R)は4.8
%である。The gelled negative electrode 5 is incorporated inside the positive electrode 3 via the separator 4 made of a non-woven fabric. here,
The volume ratio of granular zinc in the gelled negative electrode 5 is 26%.
Is. Further, in the gelled negative electrode 5, the average particle size (D) of the gelling agent after swelling is 1.35 mm, the particle size distribution is 0.9 to 1.8 mm, and the volume ratio (R) is 4. .8
%.
【0050】また、電池缶2の円筒外周面は図示しない
外装ラベルによって覆われており、電池缶2の下部に正
極端子が位置している。電池缶2の開口部には封口体が
嵌合されている。封口体は負極端子板8、封口部材6、
ワッシャー7から成り、封口部材6はプラスチック材で
作られ、さらに封口部材6を覆うようにワッシャー7と
負極端子板8が取り付けられている。更に、上記補強部
材が嵌合された封口部材6の貫通孔には上方から黄銅製
の集電ピン9が圧入されている。The outer peripheral surface of the cylinder of the battery can 2 is covered with an exterior label (not shown), and the positive electrode terminal is located below the battery can 2. A sealing body is fitted in the opening of the battery can 2. The sealing body is the negative electrode terminal plate 8, the sealing member 6,
The sealing member 6 is made of a plastic material, and the washer 7 and the negative electrode terminal plate 8 are attached so as to cover the sealing member 6. Further, a brass current collecting pin 9 is press-fitted into the through hole of the sealing member 6 into which the reinforcing member is fitted from above.
【0051】〔実施例1〕実施例1の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.6mmであり、粒径分布は1.0〜2.0
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は5.5%であ
る。また、膨潤前のゲル化剤の質量比率(GE)は2.
5である。その他は従来例と同様である。Example 1 In the battery of Example 1,
The average particle size (D) of the gelling agent after swelling in the gelled negative electrode was 1.6 mm, and the particle size distribution was 1.0 to 2.0.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 5.5%. The mass ratio (GE) of the gelling agent before swelling is 2.
It is 5. Others are the same as the conventional example.
【0052】〔実施例2〕実施例2の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.6mmであり、粒径分布は1.0〜2.0
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は12%であ
る。また、ゲル化剤の質量比率(GE)は4.0であ
る。その他は従来例と同様である。Example 2 In the battery of Example 2,
The average particle size (D) of the gelling agent after swelling in the gelled negative electrode was 1.6 mm, and the particle size distribution was 1.0 to 2.0.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 12%. Further, the mass ratio (GE) of the gelling agent is 4.0. Others are the same as the conventional example.
【0053】〔実施例3〕実施例3の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.9mmであり、粒径分布は1.0〜2.5
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は5.5%であ
る。また、ゲル化剤の質量比率(GE)は2.5であ
る。その他は従来例と同様である。Example 3 In the battery of Example 3,
The average particle size (D) after swelling of the gelling agent in the gelled negative electrode was 1.9 mm, and the particle size distribution was 1.0 to 2.5.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 5.5%. Further, the mass ratio (GE) of the gelling agent is 2.5. Others are the same as the conventional example.
【0054】〔実施例4〕実施例4の電池においては、
ゲル化剤として架橋型ポリアクリル酸(電解液吸液量:
34g/g)を用いた。また、ゲル状の負極5におけ
る、ゲル化剤の膨潤後の平均粒径(D)は1.9mmで
あり、粒径分布は0.6〜2.8mmであり、体積比率
(R)は12%である。また、ゲル化剤の質量比率(G
E)は4.0である。その他は従来例と同様である。Example 4 In the battery of Example 4,
Cross-linked polyacrylic acid as gelling agent (electrolyte solution absorption:
34 g / g) was used. In the gelled negative electrode 5, the average particle size (D) of the gelling agent after swelling was 1.9 mm, the particle size distribution was 0.6 to 2.8 mm, and the volume ratio (R) was 12. %. Further, the mass ratio of the gelling agent (G
E) is 4.0. Others are the same as the conventional example.
【0055】〔比較例1〕比較例1の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.1mmであり、粒径分布は0.6〜1.5
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は5.5%であ
る。また、ゲル化剤の質量比率(GE)は2.5であ
る。その他は従来例と同様である。Comparative Example 1 In the battery of Comparative Example 1,
The average particle size (D) of the gelling agent after swelling in the gelled negative electrode was 1.1 mm, and the particle size distribution was 0.6 to 1.5.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 5.5%. Further, the mass ratio (GE) of the gelling agent is 2.5. Others are the same as the conventional example.
【0056】〔比較例2〕比較例2の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.1mmであり、粒径分布は0.6〜1.5
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は12%であ
る。また、ゲル化剤の質量比率(GE)は4.0であ
る。その他は従来例と同様である。Comparative Example 2 In the battery of Comparative Example 2,
The average particle size (D) of the gelling agent after swelling in the gelled negative electrode was 1.1 mm, and the particle size distribution was 0.6 to 1.5.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 12%. Further, the mass ratio (GE) of the gelling agent is 4.0. Others are the same as the conventional example.
【0057】〔比較例3〕比較例3の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は2.2mmであり、粒径分布は1.7〜2.8
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は5.5%であ
る。また、ゲル剤の質量比率(GE)は2.5である。
その他は従来例と同様である。Comparative Example 3 In the battery of Comparative Example 3,
The average particle size (D) of the gelling agent in the gelled negative electrode after swelling was 2.2 mm, and the particle size distribution was 1.7 to 2.8.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 5.5%. Further, the mass ratio (GE) of the gel agent is 2.5.
Others are the same as the conventional example.
【0058】〔比較例4〕比較例4の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は2.2mmであり、粒径分布は1.7〜2.8
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は12%であ
る。また、ゲル剤の質量比率(GE)は4.0である。
その他は従来例と同様である。Comparative Example 4 In the battery of Comparative Example 4,
The average particle size (D) of the gelling agent in the gelled negative electrode after swelling was 2.2 mm, and the particle size distribution was 1.7 to 2.8.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 12%. Further, the mass ratio (GE) of the gel agent is 4.0.
Others are the same as the conventional example.
【0059】〔比較例5〕比較例5の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.6mmであり、粒径分布は1.0〜2.0
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は3%である。
また、ゲル化剤の質量比率(GE)は1.8である。そ
の他は従来例と同様である。Comparative Example 5 In the battery of Comparative Example 5,
The average particle size (D) of the gelling agent after swelling in the gelled negative electrode was 1.6 mm, and the particle size distribution was 1.0 to 2.0.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 3%.
The mass ratio (GE) of the gelling agent is 1.8. Others are the same as the conventional example.
【0060】〔比較例6〕比較例6の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.9mmであり、粒径分布は1.0〜2.5
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は3%である。
また、ゲル化剤の質量比率(GE)は1.8である。そ
の他は従来例と同様である。[Comparative Example 6] In the battery of Comparative Example 6,
The average particle size (D) after swelling of the gelling agent in the gelled negative electrode was 1.9 mm, and the particle size distribution was 1.0 to 2.5.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 3%.
The mass ratio (GE) of the gelling agent is 1.8. Others are the same as the conventional example.
【0061】〔比較例7〕比較例7の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は1.6mmであり、粒径分布は1.0〜2.0
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は15%であ
る。また、ゲル化剤の質量比率(GE)は4.4であ
る。その他は従来例と同様である。[Comparative Example 7] In the battery of Comparative Example 7,
The average particle size (D) of the gelling agent after swelling in the gelled negative electrode was 1.6 mm, and the particle size distribution was 1.0 to 2.0.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 15%. The mass ratio (GE) of the gelling agent is 4.4. Others are the same as the conventional example.
【0062】〔比較例8〕比較例8の電池においては、
ゲル状負極内におけるゲル化剤の膨潤後の平均粒径
(D)は2.2mmであり、粒径分布は1.7〜2.8
mmであり、ゲル化剤の体積比率(R)は15%であ
る。また、ゲル化剤の質量比率(GE)は4.4であ
る。その他は従来例と同様である。Comparative Example 8 In the battery of Comparative Example 8,
The average particle size (D) of the gelling agent in the gelled negative electrode after swelling was 2.2 mm, and the particle size distribution was 1.7 to 2.8.
mm, and the volume ratio (R) of the gelling agent is 15%. The mass ratio (GE) of the gelling agent is 4.4. Others are the same as the conventional example.
【0063】つぎに、上述の方法にて作製された電池に
ついてその電池特性を評価した。まず、作製直後の電池
について1500mW連続放電を行い、その放電時間を
測定した。ここで、終止電圧は1.0Vとした。つぎ
に、作製直後の電池についてその内部抵抗を測定し評価
した。これらの結果は表1に示すとおりである。Next, the battery characteristics of the battery manufactured by the above method were evaluated. First, 1500 mW continuous discharge was performed on the battery immediately after production, and the discharge time was measured. Here, the final voltage was 1.0V. Next, the internal resistance of the battery immediately after fabrication was measured and evaluated. The results are shown in Table 1.
【0064】[0064]
【表1】 [Table 1]
【0065】表1から1500mW放電において効果が
有るものは実施例1〜4である。実施例1〜4の電池の
内部抵抗は0.070〜0.076Ωと他のものよりも
低い。これは局部的に亜鉛が密な部分と電解液を保持し
ている部分が有るために亜鉛のネットワークが確保でき
るためであると考えられる。Tables 1 to 1 show that Examples 1 to 4 are effective in discharging 1500 mW. The internal resistance of the batteries of Examples 1 to 4 is 0.070 to 0.076 Ω, which is lower than the others. It is considered that this is because the zinc network can be secured because there is a locally dense zinc portion and a portion that holds the electrolytic solution.
【0066】また、実施例1〜4の電池は1500mW
の重負荷放電において放電時間が20〜22分と他の電
池に比較して優位性が認められる。これは、ゲル状負極
中のゲル化剤体積を制御しているため、亜鉛同士のネッ
トワークを妨げずに粒状亜鉛と電解液との接触面積を確
保できるためと考えられる。The batteries of Examples 1 to 4 were 1500 mW.
The discharge time in heavy load discharge of 20 to 22 minutes is superior to other batteries. It is considered that this is because the volume of the gelling agent in the gelled negative electrode is controlled, so that the contact area between the granular zinc and the electrolytic solution can be secured without hindering the network between zincs.
【0067】比較例1,2をみると、内部抵抗は0.0
85〜0.092Ωと実施例1〜4に比較して大きな値
を示している。これは、膨潤後のゲル化剤の体積比率は
最適な範囲内にあるが平均粒径が1.1mmと小さいた
めに、亜鉛のネットワークの確保が困難になるためと考
えられる。Looking at Comparative Examples 1 and 2, the internal resistance was 0.0
85 to 0.092Ω, which is a large value as compared with Examples 1 to 4. It is considered that this is because the volume ratio of the gelling agent after swelling is within the optimum range, but the average particle size is as small as 1.1 mm, which makes it difficult to secure the zinc network.
【0068】また、比較例1,2は実施例1〜4に比較
して、放電時間が11〜13分と短い。これは、平均粒
径が1.1mmと小さいため、亜鉛のネットワークの確
保が困難になり内部抵抗が上昇しているため、また内部
抵抗が高いと負荷の重い放電の特性が低下するためであ
ると考えられる。Further, in Comparative Examples 1 and 2, the discharge time is shorter by 11 to 13 minutes as compared with Examples 1 to 4. This is because the average particle size is as small as 1.1 mm, which makes it difficult to secure a zinc network and raises the internal resistance. Also, when the internal resistance is high, the characteristics of heavy load discharge deteriorate. it is conceivable that.
【0069】つぎに、比較例3,4をみると、内部抵抗
は0.075〜0.080Ωと実施例1〜4に比較して
若干大きな値を示している。Next, looking at Comparative Examples 3 and 4, the internal resistance is 0.075 to 0.080 Ω, which is a slightly larger value than those of Examples 1 to 4.
【0070】また、比較例3.4は実施例1〜4に比較
して、放電時間が12〜16分と短い。これは、電解液
を亜鉛粉が分離してしまっているので外部負荷の要求に
応じた反応ができなかったためであると考えられる。Further, in Comparative Example 3.4, the discharge time was as short as 12 to 16 minutes as compared with Examples 1 to 4. It is considered that this is because the zinc powder had been separated from the electrolytic solution, and the reaction could not be performed according to the request of the external load.
【0071】つぎに、比較例5,6をみると、内部抵抗
は0.075〜0.078Ωと実施例1〜4に比較して
同程度の値を示している。これは、膨潤後のゲル化剤の
体積比率が3%と小さいために、粒状亜鉛と電解液とが
分離し、粒状亜鉛同士の接触が確保できるためであると
考えられる。Next, looking at Comparative Examples 5 and 6, the internal resistance is 0.075 to 0.078 Ω, which is about the same value as in Examples 1 to 4. It is considered that this is because the volume ratio of the gelling agent after swelling is as small as 3%, so that the granular zinc and the electrolytic solution are separated from each other and the contact between the granular zinc particles can be secured.
【0072】しかし、比較例5,6は実施例1〜4に比
較して、放電時間が13〜15分と短い。これは、ゲル
状負極中のゲル化剤の体積比率が小さいために粒状亜鉛
と電解液との接触面積が小さいことから、電解液が外部
負荷の要求に対して供給されないためと考えられる。However, in Comparative Examples 5 and 6, the discharge time is as short as 13 to 15 minutes as compared with Examples 1 to 4. It is considered that this is because the contact area between the granular zinc and the electrolytic solution is small due to the small volume ratio of the gelling agent in the gelled negative electrode, so that the electrolytic solution is not supplied in response to the demand for external load.
【0073】つぎに、比較例7,8をみると、内部抵抗
は0.097〜0.100Ωと実施例1〜4に比較して
大きな値を示している。これは、膨潤後のゲル化剤の平
均粒径は最適な範囲内にあるが体積比率が15%と大き
いために、粒状亜鉛のネットワークの形成が妨げられる
からであると考えられる。Next, looking at Comparative Examples 7 and 8, the internal resistance is 0.097 to 0.100 Ω, which is a large value as compared with Examples 1 to 4. This is considered to be because the average particle size of the gelling agent after swelling is within the optimum range but the volume ratio is as large as 15%, which hinders the formation of a network of granular zinc.
【0074】また、比較例7,8は実施例1〜4に比較
して、放電時間が11〜16分と短い。これは、ゲル化
剤の体積比率が大きいために、電解液がゲル化剤に多く
吸収されてしまい、放電反応時における電解液の供給が
妨げられるためであると考えられる。Further, in Comparative Examples 7 and 8, the discharge time was shorter by 11 to 16 minutes than in Examples 1 to 4. It is considered that this is because the gelling agent has a large volume ratio, so that the gelling agent absorbs a large amount of the electrolytic solution, which hinders the supply of the electrolytic solution during the discharge reaction.
【0075】また、従来例は実施例1〜4に比較して、
平均粒径が小さくかつ体積比率が小さいので、内部抵抗
は0.085Ωと大きく、放電時間は13分と短い値を
示している。Further, in the conventional example, as compared with Examples 1 to 4,
Since the average particle diameter is small and the volume ratio is small, the internal resistance is as large as 0.085Ω and the discharge time is as short as 13 minutes.
【0076】なお、上述の従来例、実施例1〜4、及び
比較例1〜8の電池においては、耐漏液特性についての
問題は生じなかった。The batteries of the above-mentioned conventional example, Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 8 did not have a problem regarding the leakage resistance.
【0077】以上のことから、本実施例によれば、膨潤
後のゲル化剤の平均粒径(D)が1.6mm≦D≦1.
9mmの範囲にあり、かつゲル化剤の負極中に占める体
積比率(R)が5.5%≦R≦12.0%のゲル状負極
を用いることによって重負荷領域の放電特性を向上させ
ることができる。また、膨潤前のゲル化剤/電解液の質
量比(GE)は2.5≦GE≦4.0の範囲にあること
が好ましい。From the above, according to this example, the average particle diameter (D) of the gelling agent after swelling was 1.6 mm ≦ D ≦ 1.
Improving the discharge characteristics in the heavy load region by using a gelled negative electrode having a volume ratio (R) of the gelling agent in the negative electrode of 5.5% ≦ R ≦ 12.0% in the range of 9 mm. You can Further, the mass ratio (GE) of gelling agent / electrolyte before swelling is preferably in the range of 2.5 ≦ GE ≦ 4.0.
【0078】[0078]
【発明の効果】本発明は、以下に記載されるような効果
を奏する。膨潤後のゲル化剤の平均粒径(D)を1.6
mm≦D≦1.9mmの範囲にし、かつ膨潤後のゲル化
剤の体積比率(R)を5.5%≦R≦12.0%の範囲
にすることにより、重負荷領域における放電特性を向上
させることができる。The present invention has the following effects. The average particle size (D) of the gelling agent after swelling is 1.6
By setting the volume ratio (R) of the gelling agent after swelling in the range of mm ≦ D ≦ 1.9 mm and the range of 5.5% ≦ R ≦ 12.0%, the discharge characteristics in the heavy load region can be improved. Can be improved.
【図1】負極およびアルカリ電池にかかる発明の実施の
形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the invention relating to a negative electrode and an alkaline battery.
1‥‥電池、2‥‥電池缶、3‥‥正極、4‥‥セパレ
ータ、5‥‥負極、6‥‥封口部材、7‥‥ワッシャ
ー、8‥‥負極端子板、9‥‥集電ピン1 ... Battery, 2 ... Battery can, 3 ... Positive electrode, 4 ... Separator, 5 ... Negative electrode, 6 ... Sealing member, 7 ... Washer, 8 ... Negative electrode terminal plate, 9 ... Current collecting pin
フロントページの続き Fターム(参考) 5H024 AA03 AA14 BB07 BB08 CC02 DD14 DD17 EE09 FF10 GG01 HH01 HH13 5H050 AA02 BA03 BA04 CA05 CB13 DA03 DA14 EA23 FA17 GA10 GA23 HA01 HA05 HA07 Continued front page F term (reference) 5H024 AA03 AA14 BB07 BB08 CC02 DD14 DD17 EE09 FF10 GG01 HH01 HH13 5H050 AA02 BA03 BA04 CA05 CB13 DA03 DA14 EA23 FA17 GA10 GA23 HA01 HA05 HA07
Claims (10)
状亜鉛、アルカリ水溶液、およびゲル化剤を含む電池用
負極において、前記ゲル化剤は、膨潤後の平均粒径
(D)が1.6mm≦D≦1.9mmの範囲にあり、か
つ前記ゲル化剤は、膨潤後の体積比率(R)が5.5%
≦R≦12.0%の範囲にあることを特徴とする電池用
負極。1. A negative electrode for use in an alkaline battery, comprising a granular zinc, an alkaline aqueous solution, and a gelling agent, wherein the gelling agent has an average particle size (D) after swelling of 1.6 mm. ≦ D ≦ 1.9 mm, and the gelling agent has a volume ratio (R) after swelling of 5.5%.
A negative electrode for a battery, which is in the range of ≦ R ≦ 12.0%.
剤の質量比率(GE)が、2.5≦GE≦4.0の範囲
にあることを特徴とする請求項1記載の電池用負極。2. The negative electrode for a battery according to claim 1, wherein the mass ratio (GE) of the gelling agent before swelling to the alkaline aqueous solution is in the range of 2.5 ≦ GE ≦ 4.0.
ことを特徴とする請求項2記載の電池用負極。3. The negative electrode for a battery according to claim 2, wherein the gelling agent is made of a super absorbent polymer.
ル酸または架橋型ポリアクリル酸塩からなることを特徴
とする請求項3記載の電池用負極。4. The negative electrode for a battery according to claim 3, wherein the superabsorbent polymer comprises crosslinked polyacrylic acid or crosslinked polyacrylic acid salt.
塩であることを特徴とする請求項4記載の電池用負極。5. The negative electrode for a battery according to claim 4, wherein the cross-linked polyacrylic acid salt is a sodium salt.
前記負極が、粒状亜鉛、アルカリ水溶液、およびゲル化
剤を含む、アルカリ電池において、前記ゲル化剤は、膨
潤後の平均粒径(D)が1.6mm≦D≦1.9mmの
範囲にあり、かつ前記ゲル化剤は、膨潤後の体積比率
(R)が5.5%≦R≦12.0%の範囲にあることを
特徴とするアルカリ電池。6. A positive electrode, a negative electrode, and a separator are provided,
In an alkaline battery in which the negative electrode contains granular zinc, an alkaline aqueous solution, and a gelling agent, the gelling agent has an average particle diameter (D) after swelling in a range of 1.6 mm ≦ D ≦ 1.9 mm. And the gelling agent has a volume ratio (R) after swelling in a range of 5.5% ≦ R ≦ 12.0%.
剤の質量比率(GE)が、2.5≦GE≦4.0の範囲
にあることを特徴とする請求項6記載のアルカリ電池。7. The alkaline battery according to claim 6, wherein the mass ratio (GE) of the gelling agent before swelling to the alkaline aqueous solution is in the range of 2.5 ≦ GE ≦ 4.0.
ことを特徴とする請求項7記載のアルカリ電池。8. The alkaline battery according to claim 7, wherein the gelling agent comprises a super absorbent polymer.
ル酸または架橋型ポリアクリル酸塩からなることを特徴
とする請求項8記載のアルカリ電池。9. The alkaline battery according to claim 8, wherein the superabsorbent polymer comprises crosslinked polyacrylic acid or crosslinked polyacrylic acid salt.
ム塩であることを特徴とする請求項9記載のアルカリ電
池。10. The alkaline battery according to claim 9, wherein the cross-linked polyacrylic acid salt is a sodium salt.
Priority Applications (1)
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| JP2001370446A JP2003173779A (en) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | Battery negative electrode and alkaline battery |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2001370446A JP2003173779A (en) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | Battery negative electrode and alkaline battery |
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| Publication Number | Publication Date |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006196363A (en) * | 2005-01-14 | 2006-07-27 | Fdk Energy Co Ltd | Constant electric capacity alkaline battery |
| JP2015141888A (en) * | 2014-01-30 | 2015-08-03 | Fdkエナジー株式会社 | alkaline battery |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370446A patent/JP2003173779A/en not_active Abandoned
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