JP2008532256A

JP2008532256A - 電池

Info

Publication number: JP2008532256A
Application number: JP2008501023A
Authority: JP
Inventors: ジェイムス、アール．コスタンゾ
Original assignee: ザジレットカンパニー
Priority date: 2005-03-11
Filing date: 2006-03-13
Publication date: 2008-08-14
Also published as: US20060204844A1; BRPI0608851A2; WO2006099257A3; WO2006099257A2; EP1856752A2; CN101138113A

Abstract

電池（１０）および電池（１０）を製造する方法が開示される。幾つかの実施形態では、アルカリ電池（１０）を製造する方法は、カソード（１２）をハウジングの中に設置すること、および電解質溶液をハウジング（１８）の中に設置することを包含し、電解質溶液は約３３重量％未満の水酸化物、および水を有する。

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、本明細書にその全体を参考として組み込まれる２００５年３月１１日に出願された米国仮出願番号６０／６６０，９８１の優先性を主張する。

本発明は電池に関する。

電池、または電気化学電池、例えば一次アルカリ電池は、一般的に使用される電気エネルギー源である。電池は、アノードと典型的に呼ばれる負極と、カソードと典型的に呼ばれる正極を含有する。アノードは、酸化され得る活性物質を含有し、カソードは、還元され得る活性物質を含有または消費する。アノード活物質は、カソード活物質を還元できる。アノード物質とカソード物質との直接反応を防ぐために、アノードとカソードはセパレータにより互いに電気的に絶縁されている。

電池を携帯電話のような機器の電気エネルギー源として使用するとき、アノードおよびカソードに電気的接続がなされて、電子を機器に貫流し、それぞれ酸化および還元反応を生じさせて電力を提供することができる。アノードおよびカソードに接触している電解質は、電極間のセパレータを貫流するイオンを含有して、放電中の電池全体の電荷の均衡を維持する。

１つの態様では、本発明は、アルカリ電池を製造する方法を有する電池を特徴とする。方法は、カソードをハウジングの中に設置すること、および電解質溶液をハウジングの中に設置することを包含し、電解質溶液は約３３重量％未満の水酸化物、および水を有する。

理論に束縛されるものではないが、相対的に低いアルカリ濃度を有する電解質溶液は、電池の性能を強化することができると考えられている。例えば、その相対的により高い水濃度により、電解質溶液は、改善された物質またはイオン輸送を提供する場合がある。良好なイオン輸送は、アノードの早過ぎる不動態化を低減することができ、および電池の耐用年数を延ばすことができる。更に、幾つかの放電状態下で、電池の性能は強化される。この放電状態には、中電流放電（moderate rate）、間欠的放電、例えば音響機器（例えば、ＣＤプレーヤー）および玩具に使用される放電状態を挙げてもよい。中電流放電（moderate rate）、間欠的放電の例には、１時間／日について０．２５Ａの定電流放電（終止電圧０．９Ｖ）、または３．９Ωの定抵抗放電（終止電圧０．８Ｖ）が挙げられる。デジタルカメラの放電状態に類似した大電流放電状態もまた強化され得る。

実施形態は、以下の特徴のうち１以上を包含してもよい。アノードおよび／またはセパレータを濡らすために使用されるプリショット（preshot）電解質溶液は、約２５重量％〜約３３重量％の水酸化物を有する。電解質溶液は、約３０重量％〜約３２重量％の水酸化物を有する。電解質溶液は、亜鉛含有物質またはインジウム含有物質を更に包含する。電解質溶液は、ハウジング中でセパレータに接触している。電解質溶液は、アノードの一部分である。水酸化物は水酸化カリウムであり、カソードは酸化マンガンを包含し、および方法は、亜鉛を含んでなるアノードをハウジングの中に設置することを更に包含する。電池は一次電池である。

別の態様では、本発明は、カソード、電解質溶液を有するアノード、およびカソードとアノードとの間のセパレータを包含するアルカリ電池を特徴とし、その際、電池の最初の放電の前に、電解質溶液は、約３３重量％未満の水酸化物、および水を有する。

実施形態は、以下の特徴のうち１以上を包含してもよい。電解質溶液は、約２５重量％〜約３３重量％の水酸化物を有する。電解質溶液は、約３０重量％〜約３２重量％の水酸化物を有する。電解質溶液は、亜鉛含有物質またはインジウム含有物質を更に包含する。カソードは二酸化マンガンを包含する。アノードは亜鉛を包含する。電池は一次電池である。

他の態様、特徴、および利点は、図面、説明、および請求項から明らかになる。

図を参照すると、電池１０は、カソード１２、アノード１４、セパレータ１６、および円筒状ハウジング１８を包含する。電池１０はまた、電流コレクタ２０、シール２２、および負の金属トップキャップ２４を包含し、これは電池の負端子として機能する。カソード１２はハウジング１８と接触しており、および電池１０の正端子は負端子とは反対側の電池１０の端部に存在する。電解質溶液は、電池１０全体に分散される。示されるように、電池１０は円筒状電池であるが（例えば、単３、単４、単６、単２、または単１電池）、他の実施形態では、電池はプリズム型電池またはボタン型電池のような他の構成で形成されることができる。

カソード１２は、酸化マンガン（例えば、二酸化マンガン）、カソードの導電性を強化するための導電性助剤、電解質溶液、および任意に結合剤を包含する。

二酸化マンガンは、電解合成されたＭｎＯ_２（ＥＭＤ）、または化学合成されたＭｎＯ_２（ＣＭＤ）、またはＥＭＤとＣＭＤのブレンドであることができる。二酸化マンガンの配給業者には、カーマギー社（Kerr McGee, Co.）（トロナＤ（Trona D））、イラケミ社（Erachem, Co.）、トーソー（Tosoh）、デルタ・マンガニーズ（Delta Manganese）、三井化学、およびＪＭＣが挙げられる。幾つかの実施形態では、二酸化マンガンは、本明細書にその全体を参考として組み込まれる米国特許第６，５０９，１１７号（２０００年５月１日出願）に記載されるように、高出力係数を有するＥＭＤである。カソード１２は、約８０重量％〜約９０重量％、例えば約８４重量％〜約９０重量％、約８６重量％〜約９０重量％、または約８８．３重量％の二酸化マンガンを包含してもよい。例えば、カソード１２は、約８０重量％、約８２重量％、約８４重量％、約８６重量％、または約８８重量％以上の二酸化マンガン；および／または約９０重量％、約８９重量％、約８７重量％、約８５重量％、約８３重量％、または約８１重量％以下の二酸化マンガンを包含することができる。

加えて、前述したように、カソード１２は、カソードのバルク導電性を強化することができる１以上の導電性添加剤を包含する。導電性添加剤の例には、天然若しくは非合成グラファイト、耐酸化性天然若しくは非合成グラファイト、合成グラファイト、耐酸化性合成グラファイト、高黒鉛化カーボンブラック、金粉末、酸化コバルト、例えば、オキシ水酸化コバルト、および／またはカーボンナノファイバーが挙げられる。ある実施形態では、グラファイト粒子は、例えば、ブラジル、イタペシリカ（Itapecirica）ＭＧのブラジリアン・ナシオナル・デ・グラファイト（Brazilian Nacional de Grafite）から入手可能な非合成、非膨張のグラファイト粒子である（例えば、グラフマクス（Grafmax）ＦＰ４０）。他の実施形態では、グラファイト粒子は、例えば、スイス、ボディオ（Bodio）のティムカル社（Timcal, Ltd.）から入手可能な合成、非膨張のグラファイト粒子である（例えば、ティムレックス（Timrex）（登録商標）ＫＳ１０、ＫＳ１５、ＫＳ２５）。グラファイト粒子は、膨張グラファイトであることができる（例えば、ティムカル（Timcal）ＢＮＢ９０）。グラファイト粒子は、耐酸化性を有する合成または天然の非膨張グラファイト粒子であることができる。耐酸化性グラファイトは、例えば約２５００℃超過または約３０００℃超過の高温において、不活性大気下で高純度の天然または合成、非膨張グラファイトに処理を施すことによって調製することができる。高純度の合成または天然グラファイトを高い黒鉛化温度で長時間処理することにより、出発原料のグラファイトより結晶化度が高く、平均結晶子サイズが大きく、表面欠陥が少なく、比表面積が小さく、化学的純度が高い（例えば、灰分が低い）グラファイトを製造できると考えられている。幾つかの実施形態では、最大灰分は約０．１重量％未満、例えば、約０．０５重量％未満である。耐酸化性の合成または天然グラファイトは、例えば、スイス、ボディオ（Bodio）のティムカル社（Timcal, Ltd.）から入手可能であり（例えば、ティムレックス（Timrex）（登録商標）ＳＦＧ１０、ＳＦＧ１５、ＳＦＧ４４、ＳＬＰ３０）、またはイリノイ州シカゴのスペリオル・グラファイト社（Superior Graphite Co.）から入手可能である（例えば、２９３９ＡＰＨ−Ｍ）。

導電性添加剤の混合物を使用することができる。例えば、グラファイト粒子（例えば、約１０〜約１００重量％の耐酸化性グラファイトを包含する）とカーボンナノファイバーの混合物を使用することができる。カーボンナノファイバーは、例えば、同一出願人による米国特許出願０９／６５８，０４２（２０００年９月７日出願）および米国特許出願０９／８２９，７０９（２００１年４月１０日出願）に記載されている。別の例として、４０重量％の非膨張グラファイト（ブラジリアン・ナシオナル・デ・グラファイト（Brazilian Nacional de Grafite）、グラフマクス（Grafmax）ＦＰ４０）と６０重量％の膨張グラファイト（ティムカル（Timcal）ＢＮＢ９０）の混合物を使用することができる。カソード１２は、約３〜約８重量％、例えば約４．８重量％の１以上の導電性添加剤を包含することができる。例えば、カソード１２は、約３重量％、約４重量％、約５重量％、約６重量％、または約７重量％以上の導電性添加剤；および／または約８重量％、約７重量％、約６重量％、約５重量％、または約４重量％以下の導電性添加剤を包含することができる。

電解質溶液は、カソード１２全体に、例えば約５〜７（例えば、６．９）重量％で分散される。本明細書に記載の重量％は、カソード１２に電解質溶液が分散された後に測定される。電解質溶液は、アルカリ電池に一般的に使用されるいずれかの電解質溶液であることができる。電解質溶液は、水性（脱イオン水）アルカリ金属水酸化物溶液（例えば、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ）、またはアルカリ金属水酸化物溶液の混合物（例えば、ＫＯＨとＮａＯＨ、ＫＯＨとＬｉＯＨ）などのアルカリ溶液であることができる。水性アルカリ金属水酸化物溶液は、約３１〜約４０重量％のアルカリ金属水酸化物を包含することができる。カソード１２中の水性アルカリ金属水酸化物溶液は、約３１重量％、約３２重量％、約３３重量％、約３４重量％、約３５重量％、約３６重量％、約３７重量％、約３８重量％、または約３９重量％以上；および／または約４０重量％、約３９重量％、約３８重量％、約３７重量％、約３６重量％、約３５重量％、約３４重量％、約３３重量％、または約３２重量％以下のアルカリ金属水酸化物であることができる。

カソード１２の構造一体性を強化するために、任意の結合剤を、二酸化マンガンの量の相応する減少を伴って添加することができる。結合剤の例には、ポリエチレン粉末、ポリアクリルアミド、ポルトランド・セメント、および様々なフルオロカーボン樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）およびポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。ポリエチレン結合剤の例は、コアチレン（Coathylene）ＨＡ−１６８１の商品名で販売されている（ヘキスト（Hoescht）より入手可能）。カソード１２は、例えば、約０．１〜約２重量％の結合剤を包含することができる。カソード１２はまた、その他の任意の添加剤を包含することができる。これらの添加剤の例は、例えば、本明細書に参考として組み込まれる米国特許第５，３４２，７１２号に開示されている。カソード１２は、例えば、約０．２重量％〜約２重量％のＴｉＯ_２を包含してもよい。

アノード１４は、アノード活物質（例えば、亜鉛）、電解質ゲル、および任意に、１以上の添加剤を包含する。

アノード１４は、アルカリ電池のアノードに使用されるいずれかの亜鉛物質を包含することができる。例えば、アノード１４は、亜鉛金属粒子および／または亜鉛合金粒子、ゲル化剤、および微量の添加剤、例えばガス化抑制剤を包含するゲルであることができる。加えて、電解質溶液の一部は、アノード全体に分散される。

亜鉛粒子は、ゲル化亜鉛アノードに使用されるいずれかの亜鉛粒子であることができる。亜鉛粒子の例には、すべて本明細書に参考として組み込まれる米国特許第６，２８４，４１０号、第６，４７２，１０３号、第６，５２１，３７８号、並びに同一出願人による米国特許出願１０／２９，５７５および米国特許出願１０／１１３，０７５に記載されているものが挙げられる。亜鉛系粒子は、例えば平均粒子サイズのより大きい亜鉛粒子と混合された亜鉛微粉を更に包含することができる。亜鉛微紛は、２００メッシュサイズのふるい（または０．０７５ｍｍの正方形の開口部を有するふるい）を通過するほど十分小さい亜鉛系粒子を包含してもよい。亜鉛微紛は、更に３２５メッシュサイズのふるい（または０．０４５ｍｍの正方形の開口部を有するふるい）を通過するほど十分小さい亜鉛系粒子を包含することができる。アノードは、全亜鉛系粒子の少なくとも１０重量％、少なくとも１５重量％、少なくとも３０重量％、または少なくとも８０重量％を亜鉛微粉の形態で包含することができる。亜鉛微粉は非常に少量、例えば、全亜鉛系粒子の少なくとも約５重量％、または少なくとも約１重量％でも、アノードの性能に有益な効果を有することができる。アノードの全亜鉛系粒子は、亜鉛微粉のみから、亜鉛微粉なしから、または亜鉛微粉（例えば、約３５〜約７５重量％）とより大きなサイズの亜鉛粒子との混合物から成ることができる。亜鉛系粒子の混合物は、広範囲の流量要件（drain rate requirements）に対するアノードの性能率（rate capability）に関して良好な全体的性能を提供すると共に、良好な蓄電特性（storage characteristics）を提供することができる。アノード１４は、約５０重量％〜約８０重量％の亜鉛粒子を包含してもよい。例えば、アノード１４は、約５０重量％、約５２重量％、約５４重量％、約５６重量％、約５８重量％、約６０重量％、約６２重量％、約６４重量％、約６６重量％、約６８重量％、約７０重量％、約７２重量％、約７４重量％、約７６重量％、または約７８重量％以上の亜鉛粒子；および／または約８０重量％、約７８重量％、約７６重量％、約７４重量％、約７２重量％、約７０重量％、約６８重量％、約６６重量％、約６４重量％、約６２重量％、約６０重量％、約５８重量％、約５６重量％、約５４重量％、または約５２重量％以下の亜鉛粒子を包含することができる。

アノード１４中の電解質溶液は、ゲルの形態である。アノード１４中の電解質溶液は、アルカリ電池に一般的に使用されるいずれかの電解質溶液であることができる。電解質溶液は、水性（脱イオン水）アルカリ金属水酸化物溶液（例えば、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ）、またはアルカリ金属水酸化物溶液の混合物（例えば、ＫＯＨとＮａＯＨ、ＫＯＨとＬｉＯＨ）などのアルカリ溶液であることができる。水性アルカリ金属水酸化物溶液は、約２５重量％〜約３３重量％、例えば約３１．１５重量％のアルカリ金属水酸化物を包含することができる。水性アルカリ金属水酸化物溶液は、約２５重量％、約２５．５重量％、約２６重量％、約２６．５重量％、約２７重量％、約２７．５重量％、約２８重量％、約２８．５重量％、約２９重量％、約２９．５重量％、約３０重量％、約３０．５重量％、約３１重量％、約３１．５重量％、約３２重量％、または約３２．５重量％以上のアルカリ金属水酸化物；および／または約３３重量％、約３２．５重量％、約３２重量％、約３１．５重量％、約３１重量％、約３０．５重量％、約３０重量％、約２９．５重量％、約２９重量％、約２８．５重量％、約２８重量％、約２７．５重量％、約２７重量％、約２６．５重量％、約２６重量％、または約２５．５重量％以下のアルカリ金属水酸化物を包含することができる。

ゲル化剤の例には、ポリアクリル酸、グラフトスターチ材、ポリアクリル酸の塩、ポリアクリレート、カルボキシメチルセルロース、またはこれらを組み合わせたものが挙げられる。ポリアクリル酸の例は、カーボポール（Carbopol）９４０および９３４（ノベオン（Noveon）より入手可能）並びにポリゲル（Polygel）４Ｐ（３Ｖより入手可能）であり、グラフトスターチ材の例は、ウォーターロック（Waterlock）Ａ２２１（アイオワ州マスカティーン（Muscatine）のグレイン・プロセシング・コーポレーション（Grain Processing Corporation）より入手可能）である。ポリアクリル酸の塩の例は、アルコソルブ（Alcosorb）Ｇ１（チバ・スペシャルティーズ（Ciba Specialties）から入手可能）である。アノードは、例えば０．１重量％〜約２重量％のゲル化剤を包含してもよい。

ガス化抑制剤は、亜鉛との合金に包含されるビスマス、スズ、鉛、およびインジウムなどの無機物質、またはアノードに包含される酢酸インジウム、水酸化インジウム、塩化インジウム、硫酸インジウム、酸化ビスマス、および水酸化バリウムなどの可溶性化合物であることができる。幾つかの実施形態では、電解質溶液はまた、約６重量％までの酸化亜鉛、例えば、約２重量％の酸化亜鉛を包含することができる。ガス化抑制剤は、有機化合物、例えばリン酸エステル、イオン性界面活性剤、または非イオン性界面活性剤であることができる。イオン性界面活性剤の例は、例えば米国特許第４，７７７，１００号に開示されており、これは本明細書に参考として組み込まれる。

アノード１４の例は、ゲル化電解質を形成し、およびゲル化電解質を亜鉛粒子と混ぜ合わせることにより製造することができる。ゲル化電解質は、ゲル質量に基づいて、１．６％のポリアクリル酸ゲル化剤（カーボポール（Carbopol）９４０）および０．２５％のスターチグラフトポリアクリロニトリルゲル化剤（ウォーターロック（Waterlock）Ａ２２１）を電解質溶液とブレンダー中で混ぜ合わせることにより調製することができる。電解質溶液は、３１．１５％のＫＯＨ、２．０％のＺｎＯ、および６６．８５％の脱イオン水を包含することができる。ゲル化電解質は、少なくとも１２時間静置されてもよい。最終アノード中の亜鉛の質量に基づいて、５０ｐｐｍのリン酸エステル界面活性剤（ローディア（Rhodia）からのＲＭ５１０）および１３％Ｉｎｃｌ_３溶液としての１５０ｐｐｍのインジウムがゲル化電解質中にブレンドされることができる。閉じ込められたガスをゲル化電解質から取り除くために、ブレンド容器に真空を適用することができる。その後、真空を停止することができ、および遠心噴霧により製造された強化亜鉛粒子が、ゲル化電解質に加えられて、７２％の亜鉛および２８％のゲル化電解質のスラリーを作り出すことができる。真空を適用することができ、並びに亜鉛および電解質ゲルを、均一な懸濁液が形成されるまでブレンドすることができる。

セパレータ１６は、アルカリ電池セパレータのためのいずれかの設計を有することができる。幾つかの実施形態では、セパレータ１６は、一層が別の層の表面に沿って配置された不織布、非膜材料の２層から形成されることができる。有効な電池を提供しながらセパレータ１６の体積を最小にするため、不織布、非膜材料の各層は、１平方メートル当たり約５４ｇの坪量、乾燥時に約０．１４ｍｍ（５．４ミル）の厚さおよび湿潤時に約０．２５ｍｍ（１０ミル）の厚さを有することができる。これらの実施形態では、セパレータは不織布、非膜層の間に膜材料の層または接着剤の層を包含しなくてもよい。層は、無機粒子のような充填剤を実質的に含まないことができる。幾つかの実施形態では、セパレータは無機粒子を包含することができる。

他の実施形態では、セパレータ１６はセロファンの外層と不織布材の層を包含することができる。セパレータはまた、不織布材の追加の層を包含することができる。セロファン層は、カソード１２に隣接することができる。不織布材は、約７８重量％〜約８２重量％のポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、約１８重量％〜約２２重量％のレーヨン、および微量の界面活性剤を含有することができる。不織布材は、ＰＤＭから、商品名ＰＡ２５ＡおよびＰＡ２５ＡＣとして入手可能である。セロファンの層および不織布材を包含するセパレータの例は、デュララム（Duralam）ＤＴ２２５（ベルギー、アールショット（Aarschot）のデュラセル社（Duracell Inc.））である。セパレータの別の例は、ＰＡ２５Ａの内層、およびＤＴ２２５ＡＣの外層を包含する。

ハウジング１８は、アルカリ電池に一般的に使用されるいずれかの従来のハウジングであることができる。ハウジングは、典型的には、内側の金属壁および熱収縮性プラスチックのような外側の非導電性材料を包含する。任意に、導電性材料の層が、内壁とカソード１２との間に配置され得る。この層は、壁の内側表面に沿って、カソード１２の周囲に沿って、またはその両方において配置されてもよい。この導電性層は、例えば、炭素質材料から形成されることができる。こうした材料には、ＬＢ１０００（ティムカル（Timcal））、エクココート２５７（Eccocoat 257）（Ｗ．Ｒ．グレース社（W.R. Grace & Co.））、エレクトロダグ１０９（Electrodag 109）（アチソン・コロイド社（Acheson Colloids Co.））、エレクトロダグ１１２（Electrodag 112）（アチソン（Acheson））およびＥＢ０００５（アチソン（Acheson））が挙げられる。導電性層の適用方法は、例えば、カナダ特許第１，２６３，６９７号に開示されており、これは本明細書に参考として組み込まれる。

電流コレクタ２０は、黄銅のような好適な金属から製造される。シール２２は、例えば、ナイロンから製造されることができる。

電池１０は、標準技術を使用して組み立てることができる。幾つかの実施形態では、カソードの１以上の環状ペレットが製造され（例えば、圧密による）、そしてハウジング中に設置される。ペレットは、ハウジング中で再圧密されて、ハウジングとの良好な電気的接続を提供することができる。セパレータは次にハウジング中に設置される。セパレータは、ハウジングの中でその場で、またはハウジングの外で形成することができる。アノードを製造するために使用される電解質溶液の量は、「プリショット（preshot）」と呼ばれることもあるが、次に、セパレータを濡らし、セパレータを越えて良好な物質輸送を提供するために加えられる。「プリショット（preshot）」は、０．７５５ｍＬ〜約１．１３３ｍＬ（例えば、約０．９６７ｍＬまたは１．２８ｇ）の電解質溶液であることができる。アノードは次にセパレータの中に分配されることができ、およびハウジングは、例えばハウジングをシールの上に圧着することにより、封止されることができる。

電池１０は、一次電池、または二次若しくは充電式電池であることができる。一次電気化学電池とは、１度だけ、例えば完全に消費されるまで放電され、その後廃棄されることを意味する。一次電池は、再充電されることを意図しない。一次電池は、例えば、デヴィッド・リンデン（David Linden）、電池ハンドブック（Handbook of Batteries）（マグローヒル（McGraw-Hill）、第２版、１９９５年）に記載されている。二次電気化学電池は多数回、例えば５０回を超えて、１００回を超えて、またはそれより多くの回数再充電することができる。場合によっては、二次電池は、多くの層を有するセパレータおよび／または相対的に厚いセパレータなど、相対的に頑丈なセパレータを包含することができる。二次電池はまた、電池の中で生じ得る膨張のような変化に適応するように設計することもできる。二次電池は、例えば、フォーク・アンド・サルキンド（Falk & Salkind）の「アルカリ蓄電池（Alkaline Storage Batteries）」、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社（John Wiley & Sons, Inc.）、１９６９年、米国特許第３４５，１２４号、およびフランス特許第１６４，６８１号に記載されており、これらはすべて本明細書に参考として組み込まれる。

以下の実施例は、説明のためのものであって、限定するためのものではない。

この実施例は、電池を製造する方法を説明する。

カソード、アノード、およびセパレータは次の通りであることができる。カソードは、ＥＭＤ８８．３重量％、非膨張グラファイト（グラフマクス（Grafmax）ＦＰ４０）と膨張グラファイト（ティムカル（Timcal）ＢＮＢ９０）の４０／６０混合物４．８重量％、およびＫＯＨ溶液（３６．１重量％または８．７Ｎ）６．９重量％を包含することができる。ゲル化アノードは、３１．１５重量％のＫＯＨ、２重量％のＺｎＯ、および６６．８５重量％の脱イオン水を含有する電解質溶液を使用して、上記のように形成することができる。カソード：アノードのセルバランスは、１．０２２：１であることができる。セパレータは、ＰＡ２５Ａの内層およびＤＴ２２５ＡＣの外層を有する２層構造であることができる。

カソードの環状ペレットが形成された後、それはハウジング中に設置され、および再圧密されて、ハウジングとの良好な接触を提供することができる。セパレータはハウジングの中に設置されることができる。ゲル化アノードを製造するために使用される０．９６７ｍＬの電解質の「プリショット（preshot）」が次にハウジングの中に加えられてセパレータを濡らすことができる。セパレータに電解質のプリショット（preshot）を吸収させた後、アノードはハウジングの中に分配されることができる。ハウジングは次に、電流コレクタを含有するシールの上にハウジングを圧着することにより封止することができる。

本明細書にて参照されたすべての出版物、参考文献、出願、および特許は、本明細書にその全体を参考として組み込まれる。

他の実施形態は、請求項内にある。

電池の断面図。

Claims

アルカリ電池を製造する方法であって、前記方法が：
カソードをハウジングの中に設置することと、
電解質溶液を前記ハウジングの中に設置することと
を含んでなり、前記電解質溶液が３３重量％未満の水酸化物、および水を含んでなることを特徴とするアルカリ電池を製造する方法。
前記電解質溶液が、約２５重量％〜３３重量％の範囲で前記水酸化物を含んでなる、請求項１に記載のアルカリ電池を製造する方法。
前記電解質溶液が、約３０重量％〜約３２重量％の範囲で水酸化物を含んでなる、請求項１に記載のアルカリ電池を製造する方法。
前記電解質溶液が、亜鉛含有物質またはインジウム含有物質を更に含んでなる、請求項１に記載のアルカリ電池を製造する方法。
前記電解質溶液が、前記ハウジング中でセパレータに接触している、請求項１に記載のアルカリ電池を製造する方法。
前記電解質溶液がアノードの一部分である、請求項１に記載のアルカリ電池を製造する方法。
前記水酸化物が水酸化カリウムであり、前記カソードが酸化マンガンを含んでなり、かつ前記方法が、亜鉛を含むアノードを前記ハウジングの中に設置することを更に含んでなる、請求項１に記載のアルカリ電池を製造する方法。
前記電池が一次電池である、請求項１に記載のアルカリ電池を製造する方法。
カソードと、
電解質溶液を含んでなるアノードと、
前記カソードと前記アノードとの間のセパレータと
を具備してなるアルカリ電池であって、
前記電池の最初の放電の前に、前記電解質溶液が、３３重量％未満の水酸化物、および水を含んでなるアルカリ電池。
前記電解質溶液が、約２５重量％〜３３重量％の範囲で前記水酸化物を含んでなる、請求項９に記載のアルカリ電池。
前記電解質溶液が、約３０重量％〜約３２重量％の範囲で水酸化物を含んでなる、請求項９に記載のアルカリ電池。
前記電解質溶液が、亜鉛含有物質またはインジウム含有物質を更に含んでなる、請求項９に記載のアルカリ電池。
前記カソードが二酸化マンガンを含んでなる、請求項９に記載のアルカリ電池。
前記アノードが亜鉛を含んでなる、請求項９に記載のアルカリ電池。
前記電池が一次電池である、請求項９に記載のアルカリ電池。