[发明专利]碱性电池

说明书

技术领域

本发明涉及高速率放电性能优良的碱性电池。

背景技术

通常来说，碱性电池的负极使用在锌粉末和碱性电解液的混合物中添加凝胶化剂而成为凝胶状的凝胶状负极。现已知的是锌粉末的粒子形态对碱性电池的放电性能有影响，例如，通过增加锌粉末的微粉量、增大锌粉末的比表面积，高速率放电性能得到改善。(专利文献1)

然而，当增大锌粉末的比表面积时，短路时会产生剧烈的放电反应，由此引起气体或热的产生会成为问题。针对这样的问题，专利文献2、3中记载了通过使锌粉末构成为含有微粉和粗粉两种，从而维持放电性能，同时抑制气体或热的产生的技术。

专利文献1：日本特表2001-512284号公报

专利文献2：日本特开2006-244989号公报

专利文献3：日本特开2004-253276号公报

发明内容

除了由于增大锌粉末的比表面积而引起气体产生等问题以外，本申请的发明人等发现了如下的课题：当增加锌粉末的微粉量来增大比表面积时，如果超出一定的微粉量，则高速率放电性能的改善会停滞，如果进一步增加微粉量，则高速率放电性能降低。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其主要目的在于提供一种即使增大锌粉末的比表面积也能抑制高速率放电性能的降低的碱性电池。

本发明的一个方面的碱性电池是将正极和负极隔着隔膜并收纳于电池外壳内而成的碱性电池，正极包含二氧化锰和碱性电解液，负极由包含锌粉末、凝胶化剂和碱性电解液的凝胶状负极构成，锌粉末中低于200目的微粉的含量为15质量％以上、20～80目的粗粉的含量为10～35质量％的范围，并且锌粉末的比表面积在0.025～0.080m²/g的范围内。

此处，上述锌粉末优选含有80～800ppm范围的Al。另外，上述锌粉末优选含有30～150ppm范围的Bi。

在某个优选实施方式中，上述电池外壳由有底圆筒形构成，电池外壳的开口部被兼作负极端子的封口板封口，电池外壳的底部兼作正极端子；电池外壳的底部具有突起部、以及从电池外壳的壳体部连接到突起部的肩部；隔膜由有底圆筒形构成，电池外壳的肩部与隔膜的底部的间隙为0.5mm以下。此处，优选在电池外壳的壳体部和底部的内表面上形成有石墨涂膜。

根据本发明，通过将低于200目的微粉的含量为15质量％以上、20～80目的粗粉的含量为10～35质量％、并且比表面积在0.025～0.080m²/g的范围内的锌粉末用作负极，能够实现高速率放电性能优良的碱性电池。

附图说明

图1是显示本发明的一个实施方式的碱性电池的结构的半剖视图。

图2是显示锌粉末的比表面积与高速率放电性能的关系的曲线图。

图3是说明本发明的课题的图，(a)是显示被二次加压的正极的填充密度的差别的图，(b)是显示电解液从负极到正极的移动的差别的图，(c)是显示负极高度下降的图。

图4是示意地显示凝胶化剂的结构的图，(a)显示锌粉末的比表面积小的情况下的结构，(b)显示锌粉末的比表面积大的情况下的结构。

图5是将碱性电池的正极端子(突起部)的附近放大显示的部分剖视图。

符号说明

1电池外壳  2正极  3凝胶状负极  4隔膜  5垫圈

6负极端子棒  7负极端子(封口板)  8外包装标签

9封口体  10正极端子(突起部)  11肩部  20碱性电池

具体实施方式

以下基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。此外，本发明并不限定于以下的实施方式。另外，在不脱离实现本发明的效果的范围内，可以作出适当的变更。而且，也可以和其它的实施方式进行组合。

图1是显示本发明的一个实施方式的碱性电池20的结构的半剖视图。正极2和凝胶状负极3隔着隔膜4并被收纳在有底圆筒状的电池外壳1内。正极2含有二氧化锰和碱性电解液，凝胶状负极3含有锌粉末、碱性电解液和凝胶化剂。电池外壳1的开口部被封口体9封口，该封口体是由垫圈5、负极端子棒6和兼作负极端子的封口板7一体化而成的。另外，电池外壳1兼作正极的一部分，电池外壳1的底部上形成有成为正极端子的突起部10。另外，电池外壳1的外周面被外包装标签8所覆盖。

本发明的特征在于构成凝胶状负极3的锌粉末的粒子形态，但在说明本发明之前，首先对想到本发明的来龙去脉进行说明。

本申请的发明人等制作了对锌粉末的比表面积进行改变而得到的碱性电池1～7，并研究了锌粉末的比表面积与高速率放电性能的关系。