JP4726451B2 - アルカリ電池用非膨張黒鉛粉末の製造方法、アルカリ電池用非膨張黒鉛粉末、アルカリ電池用導電炭素材、正極合剤及びアルカリマンガン電池 - Google Patents
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Description
普通の黒鉛粉末は、天然黒鉛又は合成された黒鉛を、ハンマーミルやジェットミル等の粉砕機でランダムに粉砕して得られた嵩低いものである。かかる嵩低い黒鉛粉末は、一般的に粒径が小さくなるほど見掛密度が低くなり、かつ比表面積が大きい特徴を有する。
0.02〜0.08g/cm3であり、比表面積が好ましくは4.0〜8.0m2/gである。かかる非膨張黒鉛粒子は、アルカリマンガン電池の正極において、より一層安定した放電特性を提供する。
所定の粒径等を有する非膨張黒鉛粉末を導電炭素材として用い正極合剤を製造する。この正極合剤を成形しリング状の正極として、アルカリマンガン電池を製造する。
実施例1において、非膨張黒鉛粉末を、平均粒径20μm、見掛密度0.08g/cm3及び比表面積4.2m2/gの非膨張黒鉛粉末5重量%に変える以外は実施例1と同様にして、LR6型のアルカリマンガン電池を製造する。
実施例1において、非膨張黒鉛粉末の割合を2.5重量%に変え、平均粒径10μm、見掛密度0.12g/cm3及び比表面積12.4m2/gの普通の黒鉛粉末3.5重量%を加え、全体として6重量%の導電炭素材と二酸化マンガン94重量%とを均一に混合する以外は実施例1と同様にして、LR6型のアルカリマンガン電池を製造する。
実施例2において、非膨張黒鉛粉末の割合を3.0重量%に変え、平均粒径18μm、見掛密度0.10g/cm3及び比表面積14.3m2/gの膨張黒鉛粉末3.0重量%を加え、全体として6重量%の導電炭素材と二酸化マンガン94重量%とを均一に混合する以外は実施例2と同様にして、LR6型のアルカリマンガン電池を製造する。
実施例1において、非膨張黒鉛粉末を、平均粒径10μm、見掛密度0.12g/cm3及び比表面積12.4m2/gの普通の黒鉛粉末5重量%に変える以外は実施例1と同様にして、LR6型のアルカリマンガン電池を製造する。
実施例1において、非膨張黒鉛粉末を、平均粒径10μm、見掛密度0.06g/cm3及び比表面積18.6m2/gの膨張黒鉛粉末5重量%に変える以外は実施例1と同様にして、LR6型のアルカリマンガン電池を製造する。
比較例1において、普通の黒鉛粉末の割合を2.5重量%に変え、比較例2の膨張黒鉛粉末2.5重量%を加え、全体として5重量%の導電材と二酸化マンガン95重量%とを均一に混合する以外は比較例1と同様にして、LR6型のアルカリマンガン電池を製造する。
(I)開始電圧:約1.6V、負荷抵抗:3.9Ω、連続放電、終止電圧:0.9V
(II)開始電圧:約1.6V、1000mAパルス放電、10分/時間、終止電圧:1.0V
(III)開始電圧:約1.6V、1000mAパルス放電、10秒/分、1時間/日、終止電圧:1.0V
Claims (9)
- 非膨張黒鉛粒子から非膨張黒鉛粉末を得るにあたり、非膨張黒鉛粒子中の積層面を剥離し、粉砕する工程を含み、得られる非膨張黒鉛粉末が、1.0〜40.0μmの平均粒径、0.02〜0.12g/cm3の見掛密度及び2.0〜8.0m2/gの比表面積を有するように、天然又は合成された非膨張黒鉛粒子中の積層面に平行方向の力を加えて積層面を剥がすことを特徴とするアルカリ電池用非膨張黒鉛粉末の製造方法。
- 請求項1記載の方法によって得られることを特徴とするアルカリ電池用非膨張黒鉛粉末。
- 請求項2記載のアルカリ電池用非膨張黒鉛粉末を有効な構成材料として含むことを特徴とする黒鉛粉末からなるアルカリ電池用導電炭素材。
- 二酸化マンガンと導電炭素材とを主構成材料とするアルカリ電池用正極合剤であって、導電炭素材として、非膨張黒鉛粒子中の積層面の剥離及び粉砕によって得られる非膨張黒鉛粉末が用いられており、前記非膨張黒鉛粉末は、天然又は合成された非膨張黒鉛粒子中の積層面に平行方向の力を加えて積層面が剥がされており、ランダムに粉砕された非膨張黒鉛粉末に比べて表面の傷が減少しており、前記非膨張黒鉛粉末が、1.0〜40.0μmの平均粒径、0.02〜0.12g/cm3の見掛密度及び2.0〜8.0m2/gの比表面積を有することを特徴とするアルカリ電池用正極合剤。
- 前記非膨張黒鉛粉末が1.0〜20.0μmの平均粒径を有する請求項4記載の正極合剤。
- 前記導電炭素材が20〜80重量%の前記非膨張黒鉛粉末を有効な構成材料として含む請求項4又は5記載の正極合剤。
- 前記導電炭素材がランダムに粉砕された非膨張黒鉛粉末又は膨張黒鉛粉末を含む請求項6記載の正極合剤。
- 92〜98重量部の二酸化マンガンに対し8〜2重量部の導電炭素材を含む請求項4〜7のいずれか一項記載の正極合剤。
- アルカリマンガン電池であって、正極が二酸化マンガンと導電炭素材とを主構成材料とする正極合剤からなり、導電炭素材として、非膨張黒鉛粒子中の積層面の剥離及び粉砕によって得られる非膨張黒鉛粉末が用いられており、前記非膨張黒鉛粉末は、天然又は合成された非膨張黒鉛粒子中の積層面に平行方向の力を加えて積層面が剥がされており、ランダムに粉砕された非膨張黒鉛粉末に比べて表面の傷が減少しており、前記非膨張黒鉛粉末が、1.0〜40.0μmの平均粒径、0.02〜0.12g/cm3の見掛密度及び2.0〜8.0m2/gの比表面積を有することを特徴とするアルカリマンガン電池。
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