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      扁平形堿性電池及其制造方法與流程

      文檔序號(hào):12005628閱讀:394來源:國(guó)知局
      扁平形堿性電池及其制造方法與流程
      本發(fā)明涉及耐漏液性優(yōu)異的扁平形堿性電池及其制造方法。

      背景技術(shù):
      近年來,在電子玩具等電子設(shè)備中,作為其電源,鈕扣形、硬幣形等扁平形堿性電池被廣泛應(yīng)用。扁平形堿性電池的正極中,一般使用含有二氧化錳等正極活性物質(zhì)、石墨等導(dǎo)電助劑及含有粘合劑的正極合劑的成型體(例如,顆粒狀的成型體)。另外,扁平形堿性電池采用例如這樣的結(jié)構(gòu):容納正極合劑的成型體的外包裝殼與容納鋅粒子等負(fù)極材料的封口板通過樹脂制密封墊而嵌合,外包裝殼1的開口端部向內(nèi)緊扣,從而使樹脂制密封墊與封口板抵接,由此外包裝殼的開口部封口而使電池內(nèi)部形成密閉結(jié)構(gòu)。并且,為了通過增加正極合劑的導(dǎo)入量而實(shí)現(xiàn)電池的高容量化,有人采用在外包裝殼的內(nèi)側(cè)底面與樹脂制密封墊之間配置有正極合劑的成型體的外周部的所謂底鋪結(jié)構(gòu)。但是,含有較多二氧化錳的正極合劑的成型體,相對(duì)較軟。因此,如果采用上述底鋪結(jié)構(gòu),在與樹脂制密封墊下面抵接的正極合劑的成型體的外周部,由于樹脂制密封墊的壓迫會(huì)產(chǎn)生凹陷。在專利文獻(xiàn)1中已指出,正極合劑的成型體上產(chǎn)生上述這種凹陷的情況下,會(huì)引起電解液的泄漏?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-162100號(hào)公報(bào)(參見[0010]段、圖2等)

      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
      發(fā)明要解決的問題本發(fā)明是鑒于上述情況作出的,其目的是提供耐漏液性優(yōu)異的扁平形堿性電池及其制造方法。解決問題的手段達(dá)到上述目的的本發(fā)明的扁平形堿性電池,其特征是:在外包裝殼的開口部通過密封墊嵌合有封口板并且上述外包裝殼的開口端部向內(nèi)緊扣而形成的密閉空間內(nèi),具有由正極合劑的成型體形成的正極、含有鋅粒子或鋅合金粒子的負(fù)極、隔膜以及堿性電解液;在上述外包裝殼的內(nèi)側(cè)底面與上述樹脂制密封墊之間,配置有上述正極合劑的成型體的外周部;上述正極合劑中二氧化錳的含量為50質(zhì)量%以上;將上述外包裝殼置于下側(cè)時(shí),電池內(nèi)上述正極合劑的成型體的通過上述隔膜與上述樹脂制密封墊接觸的部分中最低的部分,與上述正極合劑的成型體的最高部分之間的高度差為0.35~1.0mm。另外,本發(fā)明的扁平形堿性電池的制造方法,其特征是,是在外包裝殼的開口部通過密封墊嵌合有封口板并且上述外包裝殼的開口端部向內(nèi)緊扣而形成的密閉空間內(nèi),具有由正極合劑的成型體形成的正極、含有鋅粒子或鋅合金粒子的負(fù)極、隔膜以及堿性電解液,上述外包裝殼的內(nèi)側(cè)底面與上述樹脂制密封墊之間配置有上述正極合劑的成型體的外周部的扁平形堿性電池的制造方法;該制造方法具有將二氧化錳和石墨和濃度為45質(zhì)量%以上的堿金屬的氫氧化物的水溶液的混合物加壓處理為片狀物、將該片狀物粉碎而形成含有二氧化錳和石墨和堿金屬的氫氧化物的復(fù)合物的工序,將上述復(fù)合物與銀-鎳復(fù)合氧化物混合而調(diào)制石墨的含量為5~10質(zhì)量%的正極合劑的工序,以及使上述正極合劑成型而形成正極合劑的成型體的工序。另外,在電池行業(yè)中,直徑比高度大的扁平形電池有時(shí)被稱為硬幣形電池,有時(shí)稱為紐扣電池,該硬幣形電池和紐扣電池之間沒有明確的差異,本發(fā)明的扁平形堿性電池,包括硬幣形電池和紐扣電池的任一種。發(fā)明效果通過本發(fā)明,能夠提供耐漏液性優(yōu)異的扁平形堿性電池及其制造方法。附圖說明圖1表示的是本發(fā)明的扁平形堿性電池的一個(gè)例子的示意的側(cè)視圖。圖2表示的是圖1所示扁平形堿性電池的剖視圖。圖3表示的是一般的扁平形堿性電池的一個(gè)例子的示意的主要部分剖視圖。符號(hào)說明1為外包裝殼;2為封口板;3為正極(正極合劑的成型體);4為負(fù)極;5為隔膜;6為樹脂制密封墊。具體實(shí)施方式在圖1和圖2中,示意性地表示了本發(fā)明的扁平形堿性電池的一個(gè)例子。圖1是側(cè)視圖、圖2是剖視圖(縱剖視圖)。本發(fā)明的扁平形堿性電池,例如,如圖1和圖2所示,在填有正極3和隔膜5的外包裝殼1的開口部,填有負(fù)極4的封口板2通過環(huán)狀的樹脂制密封墊6而嵌合,其剖面為L(zhǎng)形,外包裝殼1的開口端部向內(nèi)緊扣,從而樹脂制密封墊6與封口板2抵接,由此外包裝殼1的開口部被封口而使電池內(nèi)部成為密閉結(jié)構(gòu)。即,圖1和圖2所示扁平形堿性電池中,由外包裝殼1、封口板2和樹脂制密封墊6構(gòu)成的電池容器內(nèi)的空間(密閉空間)里,裝填了包含正極3、負(fù)極4以及隔膜5的發(fā)電元件,并且注入了堿性電解液(圖中未標(biāo)示)。并且,外包裝殼1兼為正極端子,封口板2兼為負(fù)極端子。另外,本發(fā)明的扁平形堿性電池,如圖2所示,采用在外包裝殼1的內(nèi)側(cè)底面與樹脂制密封墊6之間配置正極(正極合劑的成型體)3的外周部的所謂底鋪結(jié)構(gòu)。圖3中所示一般的扁平形堿性電池中,采用樹脂制密封墊6一直到達(dá)外包裝殼1的底部的所謂中插結(jié)構(gòu),這樣的電池,其內(nèi)容積中與發(fā)電無關(guān)的樹脂制密封墊6所占容積比例大。與此相對(duì)地,采用圖2所示那樣的底鋪結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的扁平形堿性電池中,電池內(nèi)部正極的充填量(正極活性物質(zhì)的充填量)可以相對(duì)提高,能夠?qū)崿F(xiàn)高容量化。本發(fā)明的扁平形堿性電池中涉及的正極,是由正極合劑的成型體構(gòu)成的,上述正極合劑中二氧化錳的含量為50質(zhì)量%以上。作為扁平形堿性電池的正極活性物質(zhì),除二氧化錳外,常見的有氧化銀,但是因?yàn)槎趸i與氧化銀相比價(jià)格低廉,所以如果使正極合劑中二氧化錳的含量在50質(zhì)量%以上、以二氧化錳作為正極活性物質(zhì)的主體,則可以實(shí)現(xiàn)電池的低成本化,這樣可以提高電池的生產(chǎn)率。正極合劑中二氧化錳的含量,優(yōu)選為70質(zhì)量%以上。然而,如果正極合劑中二氧化錳的含量過多,后述其他成分的含量過少,就有使用這些成分的作用不能充分發(fā)揮的可能。因此,正極合劑中二氧化錳的含量?jī)?yōu)選為97質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為95質(zhì)量%以下。如上所述,二氧化錳的含量增多的正極合劑的成型體,因?yàn)楸容^柔軟,如圖2所示,在外包裝殼1的開口部,通過樹脂制密封墊6嵌合有封口板2,外包裝殼1的開口端部向內(nèi)緊扣而使樹脂制密封墊6抵接于封口板2上進(jìn)行封口時(shí),正極(正極合劑的成型體)3中,通過隔膜5與樹脂制密封墊6接觸的部分在樹脂制密封墊6側(cè)被壓迫而產(chǎn)生凹陷。在專利文獻(xiàn)1中,正極合劑的成型體上產(chǎn)生上述凹陷時(shí),封口板和樹脂制密封墊以及正極合劑的成型體之間的壓縮降低,導(dǎo)致電解液泄漏。但是,本發(fā)明人深入研究的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)控制正極合劑的成型體中上述凹陷的程度,反而能夠高度抑制電解液的泄漏,從而完成了本發(fā)明。本發(fā)明的扁平形堿性電池,將外包裝殼置于下側(cè)時(shí)(即電池被置于如圖1和圖2所示方向時(shí)),電池內(nèi)正極合劑的成型體中通過隔膜與樹脂制密封墊接觸的部分中最低部分,與正極合劑的成型體的最高部分之間的高度差(即圖2中A的長(zhǎng)度。以下稱為“高度差A(yù)”。)為0.35mm以上,優(yōu)選為0.45mm以上。通過使上述高度差A(yù)為上述值,因?yàn)槟軌蛟龃髽渲泼芊鈮|與正極合劑的成型體通過隔膜接觸的部分的面積,可以提高電池容器的封口性,能夠高度抑制電解液泄漏。但是,如果上述高度差A(yù)的值變得過大,正極合劑的成型體向負(fù)極側(cè)凸起,導(dǎo)致壓迫負(fù)極,或者樹脂制密封墊的受力容易不均勻,從而有損害耐漏液性的可能。因此,上述高度差A(yù)為1.0mm以下、優(yōu)選為0.70mm以下。正極合劑的成型體中上述高度差,可以通過調(diào)整正極合劑的成型體的柔軟性并且調(diào)整封口后對(duì)正極合劑的成型體所施加的應(yīng)力而控制。具體地,正極合劑的成型體中,要想將上述高度差調(diào)整至上述值,除了使正極合劑中二氧化錳的含量為上述值、以后述組成的物質(zhì)作為正極合劑(正極合劑的成型體)外,還可以調(diào)整為了封口而使外包裝殼的開口端部向內(nèi)緊扣的力。正極合劑優(yōu)選含有作為導(dǎo)電助劑的石墨。正極合劑中石墨的含量,優(yōu)選為1質(zhì)量%以上,較優(yōu)選為3質(zhì)量%以上。其中,正極合劑中石墨的含量更優(yōu)選為5質(zhì)量%以上,這種情況下,能夠構(gòu)成重負(fù)荷放電特性更優(yōu)異的扁平形堿性電池。但是,如果正極合劑中的石墨的量變得過多,例如作為正極活性物質(zhì)的二氧化錳的含量過少的話,有可能引起電池的容量降低。因此,正極合劑中石墨的含量?jī)?yōu)選為10質(zhì)量%以下。正極合劑優(yōu)選含有含銀-鎳化合物。銀-鎳復(fù)合氧化物在正極合劑(正極合劑的成型體)中,除了能夠起到作為導(dǎo)電助劑的功能外,也有提高正極合劑的成型體的強(qiáng)度的作用。因此,通過使正極合劑中含有銀-鎳復(fù)合氧化物,能夠提高正極合劑的成型體的生產(chǎn)率,進(jìn)而提高扁平形堿性電池的生產(chǎn)率。而且,銀-鎳復(fù)合氧化物具有吸收氫氣的功能。例如,如下所述,對(duì)于作為扁平形堿性電池的負(fù)極使用的鋅粒子等,盡管從減輕環(huán)境負(fù)擔(dān)的觀點(diǎn),優(yōu)選使用無汞型的物質(zhì),但是使用無汞型的鋅粒子等的電池,內(nèi)部容易產(chǎn)生氫氣,這有可能成為電池膨脹的原因。但是,使用含有銀-鎳復(fù)合氧化物的正極合劑的成型體的扁平形堿性電池中,即使在使用無汞型的鋅粒子等的情況下,由于內(nèi)部產(chǎn)生的氫氣被銀-鎳復(fù)合氧化物吸收,也可以很好地抑制由這些氫氣引起的電池的膨脹的發(fā)生。作為銀-鎳復(fù)合氧化物,可以列舉AgNiO2和由通式AgXNiYO2表示的、X/Y比1大且為1.9以下的物質(zhì)。其中,優(yōu)選由通式AgXNiYO2表示的、X/Y為比1大且為1.9以下的物質(zhì)。上述通式表示的銀-鎳復(fù)合氧化物與作為銀-鎳復(fù)合氧化物廣泛使用的AgNiO2相比,Ag在晶體中的含量是過剩的。因此,與使用AgNiO2的情況相比,能夠提高正極的導(dǎo)電性和成型性。由通式AgXNiYO2表示的、X/Y為比1大且為1.9以下的銀-鎳復(fù)合氧化物,例如,可以通過將無機(jī)酸的Ag鹽和無機(jī)酸的Ni鹽在氧化性的堿水溶液中反應(yīng)來制造。具體地,例如,將無機(jī)酸的Ag鹽和無機(jī)酸的Ni鹽與堿金屬的氫氧化物在水中進(jìn)行中和反應(yīng),在該中和反應(yīng)前、該中和反應(yīng)過程中、或該中和反應(yīng)后,向反應(yīng)液中添加氧化劑進(jìn)行氧化處理。關(guān)于氧化劑的添加,在上述中和反應(yīng)前、中和反應(yīng)過程中、或中和反應(yīng)后,優(yōu)選進(jìn)行多次。作為無機(jī)酸的Ag鹽,可以列舉氯化銀、硝酸銀、硫酸銀、磷酸銀等。另外,作為無機(jī)酸的Ni鹽,可以列舉氯化鎳、硝酸鎳、硫酸鎳、磷酸鎳等。另外,作為堿金屬的氫氧化物,可以列舉氫氧化鉀、氫氧化鈉等。還有,作為氧化劑,可以列舉KMnO4、K2S2O8、NaOCl、Na2S2O8、H2O2、臭氧等。在上述中和反應(yīng)中,優(yōu)選反應(yīng)液中的堿度較高,例如,相對(duì)于無機(jī)酸的Ag鹽中的Ag的摩爾量與無機(jī)酸的Ni鹽中的Ni的摩爾量的總量,優(yōu)選堿金屬的氫氧化物的摩爾量為5倍左右。另外,氧化劑的使用量,相對(duì)于氧化即金屬離子的價(jià)數(shù)變化,優(yōu)選為等量以上,更優(yōu)選為2倍量左右。中和反應(yīng)和氧化處理時(shí)的溫度,例如,優(yōu)選為室溫至100℃之間(更優(yōu)選為30~50℃)。另外,中和反應(yīng)和氧化處理,優(yōu)選一邊攪拌反應(yīng)液一邊進(jìn)行。氧化處理后,將生成的反應(yīng)沉淀物從反應(yīng)液中分離,將回收的反應(yīng)沉淀物水洗、干燥,根據(jù)需要進(jìn)行粉碎等,得到上述通式表示的銀-鎳復(fù)合氧化物。本發(fā)明的扁平形堿性電池涉及的正極合劑中,銀-鎳復(fù)合氧化物的含量,從通過使用該物質(zhì)確保良好的上述效果的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為3質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為4質(zhì)量%以上。但是,正極合劑中的銀-鎳復(fù)合氧化物的量變得過多時(shí),例如正極合劑的流動(dòng)性降低,有可能使連續(xù)生產(chǎn)正極合劑的成型體時(shí)的生產(chǎn)率降低,或者引起正極合劑的成本增加。因此,正極合劑中銀-鎳復(fù)合氧化物的含量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為4質(zhì)量%以下。正極合劑中,作為正極活性物質(zhì),也可以與二氧化錳一起使用氧化銀(氧化一價(jià)銀、氧化二價(jià)銀等)。正極合劑中使用的氧化銀,例如,可以是一般流通的直徑為0.1~5μm的細(xì)粉末狀物質(zhì),但更優(yōu)選將這種細(xì)粉末的氧化銀造粒得到的顆粒狀物質(zhì)。使用顆粒狀的氧化銀時(shí),因?yàn)榕c在細(xì)粉末的狀態(tài)下使用相比能夠降低電阻,所以扁平形堿性電池的負(fù)荷特性能夠更加提高。作為顆粒狀氧化銀的粒徑,優(yōu)選為50μm以上,更優(yōu)選為75μm以上;另外,優(yōu)選為500μm以下,更優(yōu)選為300μm以下。還有,顆粒狀氧化銀的堆積密度,優(yōu)選為1.5g/cm3以上,更優(yōu)選為1.8g/cm3以上;優(yōu)選為3.5g/cm3以下,更優(yōu)選為2.6g/cm3以下。如果是這種形態(tài)的氧化銀,因?yàn)榕c粉末狀的物質(zhì)相比流動(dòng)性好、稱量性及成型性提高、電阻降低而反應(yīng)性提高,所以是負(fù)荷特性更優(yōu)異的物質(zhì),此外,制成的正極(進(jìn)而扁平形堿性電池)各自的特性穩(wěn)定化。本說明書中所說顆粒狀氧化銀的粒徑是使用霍尼韋爾(Honeywell)公司制造的微軌道粒度分布分析儀“9320-X100”通過激光散射,測(cè)定粒子個(gè)數(shù)n和各粒子的直徑d而計(jì)算出的數(shù)均粒徑。另外,本說明書中所說顆粒狀氧化銀的堆積密度,是根據(jù)JISR1628中規(guī)定的堆積密度測(cè)定方法,將預(yù)定量的顆粒狀氧化銀放入容器中,用堆積密度測(cè)定裝置求得的值。另外,銀-鎳復(fù)合氧化物、氧化銀還可以作為正極合劑的成型體的成型劑發(fā)揮作用。在通常的扁平形堿性電池的正極合劑的成型體(以二氧化錳作為正極活性物質(zhì)的正極合劑的成型體)中,為了提高成型體的成型性,一般使用粘合劑;而在本發(fā)明涉及的正極合劑中含有銀-鎳復(fù)合氧化物、氧化銀的情況下,例如,即使不使用粘合劑,正極合劑的成型體的形狀也可以穩(wěn)定化。使用氧化銀的情況下,正極合劑中氧化銀的含量,從通過使用氧化銀良好地確保上述各種效果的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為12質(zhì)量%以上。但是,正極合劑中氧化銀的量過多的話,正極的生產(chǎn)成本增加,電池的生產(chǎn)率降低。因此,正極合劑中氧化銀的含量,優(yōu)選為20質(zhì)量%以下。正極合劑中,根據(jù)需要,也可以含有粘合劑。作為粘合劑的具體例子,可以列舉羧甲基纖維素、甲基纖維素、聚丙烯酸鹽、聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯等。但是,上述復(fù)合體中粘合劑的含量,例如,優(yōu)選為0.1~4.0質(zhì)量%。正極合劑優(yōu)選含有含二氧化錳和石墨和堿金屬的氫氧化物的復(fù)合體、與銀-鎳復(fù)合氧化物。例如,為了提高扁平形堿性電池的重負(fù)荷放電特性,使正極合劑中石墨的含量為5質(zhì)量%以上時(shí),正極合劑的流動(dòng)性降低,例如難以使加料斗將粉末狀的正極合劑連續(xù)導(dǎo)入成型機(jī)中,正極合劑的成型體的連續(xù)制造變得困難,有可能引起上述成型體的生產(chǎn)率、進(jìn)而扁平形堿性電池的生產(chǎn)率降低。然而,如果是含有上述復(fù)合物的正極合劑,由于即使石墨的含量增多,也可以維持高的流動(dòng)性,例如,能夠使得使用加料斗將粉末狀的正極合劑連續(xù)地導(dǎo)入成型機(jī),因此能夠提高正極合劑的成型體的生產(chǎn)率、進(jìn)而扁平形堿性電池的生產(chǎn)率,同時(shí)實(shí)現(xiàn)電池的重負(fù)荷放電特性的提高。另外,通過使用含有二氧化錳和石墨和堿金屬的氫氧化物的復(fù)合物,正極合劑的成型體內(nèi)的石墨的分散性的提高成為可能;并且,因?yàn)檎龢O合劑的成型體內(nèi)部含有堿金屬的氫氧化物,使電池內(nèi)部正極合劑的成型體內(nèi)的堿性電解液的保持量增大,通過這些作用提高扁平形堿性電池的重負(fù)荷放電特性。此外,即使如上所述提高體積大的石墨的含量,也可以抑制正極合劑的成型體的尺寸的增大,所以沒有必要為了維持正極合劑的成型體的尺寸而減少正極合劑中的正極活性物質(zhì)量,從而也可以抑制容量降低。構(gòu)成本發(fā)明的扁平形堿性電池涉及的正極合劑的上述復(fù)合物,例如,可以通過將二氧化錳和石墨和堿金屬的氫氧化物的水溶液混合、將該混合物加壓處理為片狀物、將該片狀物粉碎得到。關(guān)于制造上述復(fù)合物時(shí)使用的堿金屬的氫氧化物的水溶液,優(yōu)選使用該堿金屬的氫氧化物的濃度為45質(zhì)量%以上的物質(zhì)。通過使用這種高濃度的堿金屬的氫氧化物的水溶液,能夠提高形成復(fù)合物時(shí)各成分的粘結(jié)性,可以形成更高強(qiáng)度的復(fù)合物。另外,使用上述的那種高濃度的堿金屬的氫氧化物的水溶液制造的復(fù)合物的話,能夠進(jìn)一步提高正極合劑的成型體中堿性電解液的保持性,所以能夠形成重負(fù)荷放電特性更優(yōu)異的扁平形堿性電池。制造上述復(fù)合物時(shí)使用的堿金屬的氫氧化物的水溶液,更優(yōu)選為氫氧化鉀水溶液。因此,上述復(fù)合物含有的堿金屬的氫氧化物也更優(yōu)選為氫氧化鉀。其中,堿金屬的氫氧化物的水溶液,例如為氫氧化鉀時(shí),因?yàn)槭覝叵碌娘柡蜐舛燃s為50質(zhì)量%,在使用比此更高濃度的水溶液的情況下,期望在制造上述復(fù)合物時(shí)進(jìn)行溫度控制。通常,高濃度的堿金屬的氫氧化物的水溶液的調(diào)制,為了提高溶解性,在加熱條件下進(jìn)行,制備超過室溫下的飽和濃度的高濃度的水溶液;在使用該溶液制造上述復(fù)合物的情況下,上述復(fù)合物的各組成成分的混合也優(yōu)選在水溶液沒有達(dá)到飽和濃度的溫度條件下實(shí)施。具體地,堿金屬的氫氧化物的水溶液的調(diào)制、以及使用該水溶液的上述復(fù)合物的各組成成分的混合,優(yōu)選在35℃以上實(shí)施,且優(yōu)選在70℃以下實(shí)施。但是,堿金屬的氫氧化物的水溶液中堿金屬的氫氧化物的濃度過高的話,即使加熱至上述的那種溫度,也難以實(shí)現(xiàn)充分的溶解。因此,堿金屬的氫氧化物的水溶液中堿金屬的氫氧化物的濃度,優(yōu)選為65質(zhì)量%以下。其中,制作上述復(fù)合物時(shí)使用的堿金屬的氫氧化物的水溶液,其含有成分可以與扁平形堿性電池的堿性電解液相同。具體地,例如,制作上述復(fù)合物時(shí)使用的堿金屬的氫氧化物的水溶液,也可以含有氧化鋅等。對(duì)于制作上述復(fù)合物時(shí)涉及的各組成成分的混合方法沒有特殊限制,例如,可以使用已知的間歇型的混合機(jī)(混煉機(jī))等。另外,對(duì)于將各組成成分的混合物加壓處理為片狀物的方法也沒有特殊限制,例如,可以使用輥壓機(jī)等。上述片狀物的粉碎物優(yōu)選進(jìn)行分級(jí),由此可以得到所需的粒度分布的復(fù)合物。上述復(fù)合物中,石墨的含量?jī)?yōu)選為6質(zhì)量%以上,并且優(yōu)選為8.5質(zhì)量%以下。通過使上述復(fù)合物中石墨的含量為上述值,容易將正極合劑中石墨的含量調(diào)整至可提高電池的重負(fù)荷放電特性的先前描述的值。另外,在制造上述復(fù)合物時(shí),關(guān)于堿金屬的氫氧化物的水溶液的添加量,在供于制造復(fù)合物的全部材料(二氧化錳、石墨和堿金屬的氫氧化物的水溶液,還有根據(jù)需要的后述的粘合劑等。對(duì)于制造上述復(fù)合物時(shí)堿金屬的氫氧化物的水溶液的添加量,以下相同)中,優(yōu)選為3質(zhì)量%以上,這樣,例如可以使上述復(fù)合物的粘結(jié)性進(jìn)一步提高。但是,在制造上述復(fù)合物時(shí)使用的堿金屬的氫氧化物的水溶液的量過多時(shí),制造復(fù)合物時(shí)使用的全部材料中水分變多,復(fù)合物的制造有可能變得困難。因此,制造上述復(fù)合物時(shí),堿金屬的氫氧化物的水溶液的添加量在供于制造復(fù)合物的全部材料中優(yōu)選為12質(zhì)量%以下。上述復(fù)合物中,根據(jù)需要還可以含有粘合劑。粘合劑可以使用作為正極合劑用的粘合劑而先前所列舉的各種粘合劑。上述復(fù)合物中粘合劑的含量,例如,優(yōu)選為0.1~4質(zhì)量%。其中,上述復(fù)合物中二氧化錳的含量,優(yōu)選為30~95質(zhì)量%。將上述復(fù)合物與銀-鎳復(fù)合氧化物等混合而調(diào)制正極合劑,將其根據(jù)常規(guī)方法加壓成型,可以制造正極合劑的成型體。本發(fā)明的扁平形堿性電池涉及的負(fù)極是含有鋅粒子或鋅合金粒子(以下有將兩者統(tǒng)稱為“鋅系粒子”的情況)的物質(zhì),這些粒子中的鋅作為活性物質(zhì)發(fā)揮作用。作為鋅合金粒子中的合金成分,可以列舉例如汞(例如,含量為1~5質(zhì)量%)、銦(例如,含量為50~500質(zhì)量ppm)、鉍(例如,含量為50~500質(zhì)量ppm)等(剩余部分為鋅和不可避免的雜質(zhì))。負(fù)極含有的鋅系粒子是單獨(dú)一種也可以,含有兩種以上也可以。作為鋅系粒子,例如,可以列舉全粉末中粒徑為100~200μm的粉末的比例為50體積%以上、較優(yōu)選為90體積%以上的物質(zhì)。其中,此處所說鋅等粉末中粒徑為100~200μm的粉末的體積比例,是用與上述的“顆粒狀氧化銀”的粒徑測(cè)定方法相同的測(cè)定方法及測(cè)定裝置測(cè)得的。負(fù)極中使用的鋅系粒子,具有上述的形態(tài)也可以,但從進(jìn)一步提高電池的負(fù)荷特性的觀點(diǎn)考慮,例如,在全部粒子中,可通過200目篩孔的物質(zhì)的比例優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為75質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為90質(zhì)量%以上,特別優(yōu)選為95質(zhì)量%以上。這樣,在負(fù)極所具有的鋅系粒子小的情況下,因?yàn)槟軌蛟龃笳麄€(gè)負(fù)極的比表面積,可以有效地促進(jìn)負(fù)極處的反應(yīng),電池的負(fù)荷特性(特別是重負(fù)荷特性)變得良好。從通過使負(fù)極所具有的鋅系粒子的尺寸變小,而使負(fù)極處的反應(yīng)效率更高的觀點(diǎn)考慮,進(jìn)一步地,負(fù)極中含有的鋅系粒子中,可通過330目篩孔的物質(zhì)的比例優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為50質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為75質(zhì)量%以上;另外,可通過440目篩孔的物質(zhì)的比例優(yōu)選為20質(zhì)量%以上,更優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選為50質(zhì)量%以上。然而,負(fù)極中含有的鋅系粒子的尺寸太小的話,操作性降低,所以例如期望負(fù)極中含有的鋅系粒子的最小尺寸約為1μm。另外,鋅系粒子更優(yōu)選為不含汞的物質(zhì)、不含鉛的物質(zhì)。使用這種鋅系粒子的電池的話,即使用于例如經(jīng)口吞下、觀察體內(nèi)一定時(shí)間后排出體外而取出類型的內(nèi)窺鏡相機(jī)的電源用途的情況等,在人體內(nèi)電池內(nèi)部的鋅等泄漏的情況下,也可以將對(duì)人體的不良影響降到最低,另外,還可以減少由電池的廢棄產(chǎn)生的環(huán)境污染。負(fù)極中,例如,可以適用除了上述的鋅系粒子外,還含有根據(jù)需要添加的凝膠化劑(聚丙烯酸鈉、羧甲基纖維素等)、在其中加入堿性電解液而構(gòu)成的負(fù)極劑(凝膠狀負(fù)極)。負(fù)極中凝膠化劑的量,例如,優(yōu)選為0.5~1.5質(zhì)量%。另外,負(fù)極還可以是實(shí)質(zhì)上不含有上述那種凝膠化劑的非凝膠狀的負(fù)極(其中,非凝膠狀負(fù)極的情況下,只要存在于鋅系粒子附近的堿性電解液不增稠就沒關(guān)系,所以所謂“實(shí)質(zhì)上不含有凝膠化劑”是指也可以含有對(duì)堿性電解液的粘度沒有影響的程度)。在凝膠狀負(fù)極的情況下,鋅系粒子的附近,因?yàn)閴A性電解液與凝膠化劑一起存在,由于凝膠化劑的作用該堿性電解液增稠,使得堿性電解液的移動(dòng)、進(jìn)而堿性電解液中離子的移動(dòng)被抑制。因此,負(fù)極處的反應(yīng)速度被抑制,可以認(rèn)為這是妨礙電池的重負(fù)荷特性提高的因素。與此相對(duì)地,使負(fù)極為非凝膠狀,使存在于鋅粒子附近的堿性電解液的粘度不增大而保持堿性電解液中的離子的高的移動(dòng)速度,可以提高負(fù)極處的反應(yīng)速度、實(shí)現(xiàn)重負(fù)荷特性的提高。本發(fā)明的扁平形堿性電池中涉及的堿性電解液,使用與制造正極合劑涉及的上述復(fù)合物時(shí)所用的相同的堿金屬的氫氧化物(氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰等)的水溶液。其中,堿性電解液也與制造上述復(fù)合物時(shí)使用的物質(zhì)同樣地,優(yōu)選為氫氧化鉀的水溶液。關(guān)于堿性電解液的濃度,例如,為氫氧化鉀的水溶液的情況下,期望氫氧化鉀為20質(zhì)量%以上、較優(yōu)選為30質(zhì)量%以上,40質(zhì)量%以下、較優(yōu)選為38質(zhì)量%以下;通過將水溶液的濃度調(diào)整至該值,可以作為導(dǎo)電性優(yōu)異的電解液。堿性電解液中,除了上述的各成分,在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi),也可以根據(jù)需要添加公知的各種添加劑。例如,為了防止負(fù)極中使用的鋅系粒子的腐蝕(氧化),也可以添加氧化鋅等。對(duì)于本發(fā)明的扁平形堿性電池中的隔膜沒有特殊的限制,例如,可以使用以維尼龍和人造絲為主體的無紡布、維尼龍·人造絲無紡布(維尼龍·人造絲混抄紙)、聚酰胺無紡布、聚烯烴·人造絲無紡布、維尼龍紙、維尼龍·棉絨漿紙、維尼龍·絲光漿紙等。另外,也可以將親水處理后的微孔性聚烯烴薄膜(微孔性聚乙烯薄膜、微孔性聚丙烯薄膜等)和玻璃紙薄膜和維尼龍·人造絲混抄紙這樣的吸液層(電解液保持層)堆疊的物質(zhì)作為隔膜。本發(fā)明的扁平形堿性電池,可以適用于與傳統(tǒng)已知的扁平形堿性電池(以二氧化錳、氧化銀作為正極活性物質(zhì)的扁平形電池)相同的用途。實(shí)施例下面,基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明詳細(xì)說明。但是,下述實(shí)施例并不是對(duì)本發(fā)明的限制。實(shí)施例1<正極的制造>使用電解二氧化錳和石墨和PTFE粉末和氫氧化鉀水溶液(氫氧化鉀濃度為56質(zhì)量%、并且含有氧化鋅2.9質(zhì)量%的水溶液)的87.6:6.7:0.2:5.5(質(zhì)量比)的混合物,使用開放輥進(jìn)行加壓處理。將所得片狀物用輥式破碎機(jī)粉碎,得到含有二氧化錳和石墨和PTFE和氫氧化鉀的復(fù)合物。將上述復(fù)合物95.5質(zhì)量%與銀-鎳復(fù)合氧化物(由AgNiO2表示)4.5質(zhì)量%混合而作為正極合劑,將該正極合劑以充填密度3.5g/cm3加壓成型為直徑10.88mm、高度1.85mm的圓板狀,由此制得正極合劑的成型體。負(fù)極使用可通過60目篩孔的粒子的比例為100質(zhì)量%、平均粒徑為150μm、且不含汞的鋅粒子160mg。堿性電解液使用溶解有5質(zhì)量%氧化鋅的36質(zhì)量%的氫氧化鉀水溶液。另外,正極殼使用SUS319J1(鉻含量23質(zhì)量%)制造。此外,負(fù)極端子板用銅-不銹鋼-鎳包覆板來制造。還有,隔膜使用湯淺薄膜系統(tǒng)株式會(huì)社的“YG9132”。該隔膜是厚度為20μm的玻璃紙薄膜和厚度為30μm的接枝膜層疊而形成的物質(zhì),該接枝膜由具有在聚乙烯主鏈上接枝共聚有丙烯酸的結(jié)構(gòu)的接枝共聚體構(gòu)成。另外,作為電解液保持層,使用厚度為200μm的維尼龍-人造絲混抄紙。隔膜及電解液保持層是沖切成直徑11.25mm的圓形而使用。使用上述的正極合劑的成型體、負(fù)極、堿性電解液、外包裝殼、封口板、隔膜及電解液保持層,進(jìn)而使用尼龍66制的環(huán)狀密封墊,以圖2所示結(jié)構(gòu),制造外徑11mm、厚度5.2mm的扁平形堿性電池。這里,該扁平形堿性電池中上述高度差A(yù)為0.35mm。實(shí)施例2在對(duì)于外包裝殼的開口部使用封口板及環(huán)狀密封墊封口時(shí),通過使外包裝殼的開口端部的緊扣強(qiáng)度加大、使封口板的壓力增強(qiáng),從而將上述高度差A(yù)調(diào)整至0.45mm,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而得到扁平形堿性電池。實(shí)施例3在對(duì)于外包裝殼的開口部使用封口板及環(huán)狀密封墊封口時(shí),通過使外包裝殼的開口端部的緊扣強(qiáng)度加大、使封口板的壓力增強(qiáng),從而將上述高度差A(yù)調(diào)整至0.70mm,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而得到扁平形堿性電池。實(shí)施例4在對(duì)于外包裝殼的開口部使用封口板及環(huán)狀密封墊封口時(shí),通過使外包裝殼的開口端部的緊扣強(qiáng)度加大、使封口板的壓力增強(qiáng),從而將上述高度差A(yù)調(diào)整至0.75mm,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而得到扁平形堿性電池。實(shí)施例5在對(duì)于外包裝殼的開口部使用封口板及環(huán)狀密封墊封口時(shí),通過使外包裝殼的開口端部的緊扣強(qiáng)度加大、使封口板的壓力增強(qiáng),從而將上述高度差A(yù)調(diào)整至1.0mm,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而得到扁平形堿性電池。比較例1在對(duì)于外包裝殼的開口部使用封口板及環(huán)狀密封墊封口時(shí),通過使外包裝殼的開口端部的緊扣強(qiáng)度減小、使封口板的壓力減弱,從而將上述高度差A(yù)調(diào)整至0.30mm,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而得到扁平形堿性電池。比較例2在對(duì)于外包裝殼的開口部使用封口板及環(huán)狀密封墊封口時(shí),通過使外包裝殼的開口端部的緊扣強(qiáng)度加大、使封口板的壓力增強(qiáng),從而將上述高度差A(yù)調(diào)整至1.1mm,除此以外,與實(shí)施例1同樣地操作而得到扁平形堿性電池。對(duì)于實(shí)施例及比較例的電池,用以下方法進(jìn)行耐漏液性評(píng)估。將實(shí)施例和比較例的電池各20個(gè),在60℃、相對(duì)濕度90%的環(huán)境下保存、檢查從保存開始第20天和第40天時(shí)發(fā)生漏液的個(gè)數(shù)。其結(jié)果表示在表1中。表1如表1所示,上述高度差A(yù)合適的實(shí)施例1~5的扁平形堿性電池,從保存開始經(jīng)過20天也不發(fā)生漏液,與上述高度差A(yù)不合適的比較例1、2的電池相比較,具備高的耐漏液性。另外,上述高度差A(yù)更合適的實(shí)施例2、3的電池,從保存開始即使經(jīng)過40天也不發(fā)生漏液,具有非常高的耐漏液性。
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