(57)【要約】【課題】  微細な亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を含有するゲル状負極を有し、且つ生産性に優れたアルカリ電池を提供する。【解決手段】  アルカリ電解液とゲル化剤を含有するゲル状電解液中に亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を分散させてなるゲル状負極を有するアルカリ電池であって、上記亜鉛粒子または上記亜鉛合金粒子は、粒径が７５μｍ以下の粒子を３０質量％以上含有しており、且つ上記ゲル状負極において、上記亜鉛粒子または亜鉛合金粒子の占める割合が６０〜７０質量％であり、上記ゲル化剤として、平均粒径が４０〜１００μｍで且つ球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーと、該架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマー以外のゲル化剤を少なくとも１種含有していることを特徴とするアルカリ電池である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ電解液とゲル化剤を含有するゲル状電解液中に亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を分散させてなるゲル状負極を有するアルカリ電池であって、
上記亜鉛粒子または上記亜鉛合金粒子は、粒径が７５μｍ以下の粒子を３０質量％以上含有しており、
上記ゲル状負極において、上記亜鉛粒子または亜鉛合金粒子の占める割合が６０〜７０質量％であり、
上記ゲル化剤として、平均粒径が４０〜１００μｍで且つ球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーと、該架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマー以外のゲル化剤を少なくとも１種含有していることを特徴とするアルカリ電池。
【請求項２】
上記ゲル状電解液中における上記架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーの含有量が０．５〜２質量％であり、
上記ゲル状電解液中における上記架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマー以外のゲル化剤の含有量が０．１〜１．８質量％であり、且つ
上記ゲル状電解液中における上記架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーの含有量と、該架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマー以外のゲル化剤の含有量の総和が、１．５〜３質量％である請求項１に記載のアルカリ電池。
【請求項３】
上記球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーは、粒径が３０μｍ以下のものの割合が３０質量％以下である請求項１または２に記載のアルカリ電池。
【請求項４】
上記球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーは、粒径が１２０μｍ以上のものの割合が３０質量％以下である請求項１〜３のいずれかに記載のアルカリ電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゲル状負極を有するアルカリ電池に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、高出力・重負荷放電が要求される機器の電源として、アルカリ電池が頻繁に用いられるようになっており、重負荷放電特性の向上が求められている。
【０００３】
アルカリ電池では、通常、活物質である粉末状の亜鉛や粉末状の亜鉛合金を含有するゲル状電極が負極に用いられているが、アルカリ電池の重負荷特性の向上を達成するために、この亜鉛や亜鉛合金の粒子径を小さくする検討がなされている（特許文献１）。これは、亜鉛や亜鉛合金の粒子径を小さくして比表面積を大きくすることにより、その反応性を高めて、重負荷放電特性の向上を図っているのである。
【０００４】
この他、アルカリ電池の重負荷放電特性を高める技術として、ゲル状負極に用いるゲル化剤として、特定の架橋ポリアクリル酸やその塩類と、それ以外のゲル化剤を組み合わせて用いる技術も提案されている（特許文献２）。
【０００５】
【特許文献１】特表２００１−５１２２８４号公報
【特許文献２】特開２００１−３０７７４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示されているような微細な亜鉛粒子や亜鉛合金粒子を用いる技術は、負極の反応性を非常に高め得るため、アルカリ電池の重負荷放電特性を向上させる方法として、特に有効である。しかし、このような微細な亜鉛粒子や亜鉛合金粒子を有するゲル状負極では、従来程度の粒子径の亜鉛粒子や亜鉛合金粒子を有するゲル状負極に比べて、その流動性が大きく低下することが本発明者らの検討により明らかとなった。ゲル状負極の流動性が低下すると、ゲル状負極の生産性、延いてはアルカリ電池の生産性が損なわれてしまい、ゲル状負極の流動性が極めて低下するような場合には、アルカリ電池の生産自体が不可能になることもある。特許文献１に開示の技術は、上記の点に未だ改善の余地を残している。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、微細な亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を含有するゲル状負極を有し、且つ生産性に優れたアルカリ電池を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成し得た本発明のアルカリ電池は、アルカリ電解液とゲル化剤を含有するゲル状電解液中に亜鉛粒子または亜鉛合金粒子を分散させてなるゲル状負極を有しており、上記亜鉛粒子または上記亜鉛合金粒子は、粒径が７５μｍ以下の粒子を３０質量％以上含有しており、上記ゲル状負極において、上記亜鉛粒子または亜鉛合金粒子の占める割合が６０〜７０質量％であり、上記ゲル化剤として、平均粒径が４０〜１００μｍで且つ球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーと、該架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマー以外のゲル化剤を少なくとも１種含有していることを特徴とするものである。
【０００９】
従来からアルカリ電池のゲル状負極には、ゲル化剤として無定形のポリアクリル酸類などが一般的に用いられているが、これらのゲル化剤は、アルカリ電解液中に分散させることで、アルカリ電解液中の水分を取り込んで膨潤し、顆粒ゲルとなる。こうして形成された顆粒ゲルを含有するゲル状電解液に、亜鉛粒子や亜鉛合金粒子（以下、纏めて「亜鉛系粒子」という）を分散させて構成したゲル状負極を有する電池では、振動や衝撃が加わった際の亜鉛系粒子の負極内での偏在が、顆粒ゲルによって抑制される。また、上記顆粒ゲルは、亜鉛系粒子同士の接触を減らし、亜鉛系粒子間での摩擦を抑えて、ゲル状負極の流動性を向上させる役割も果たしている。
【００１０】
ところが、本発明者らの検討によると、上記のような従来から汎用されているゲル化剤は、アルカリ電解液中において膨潤した際に、平均粒径が５００〜２０００μｍ程度の顆粒ゲルとなることが判明した。このような粗大な顆粒ゲルでは、亜鉛系粒子が非常に微細な場合には、亜鉛系粒子同士の接触を抑えることができないため、亜鉛系粒子間での摩擦によって、ゲル状負極の流動性が低下してしまうものと考えられる。
【００１１】
そこで、本発明では、ゲル状負極に係るゲル化剤として、アルカリ電解液中で上記のような粗大な顆粒ゲルとなり難い特定の平均粒径を有する球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーと、該吸水性ポリマー以外のゲル化剤を併用することにより、ゲル状負極内における亜鉛系粒子同士の接触を抑えて、ゲル状負極の流動性の低下を防止している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明のアルカリ電池に係るゲル状負極は、微細な亜鉛系粒子を含有しつつ、その流動性が優れていることから、生産性が良好である。よって、本発明のアルカリ電池も、生産性が良好である。また、本発明のアルカリ電池では、ゲル状負極に係る亜鉛系粒子が微細であることから、優れた放電特性（重負荷放電特性）を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のアルカリ電池の構成を詳細に説明する。
【００１４】
本発明のアルカリ電池に係る負極は、アルカリ電解液とゲル化剤を含有するゲル状電解液中に、亜鉛系粒子を分散させてなるゲル状負極である。
【００１５】
亜鉛系粒子に係る亜鉛は、負極活物質として作用するものである。なお、亜鉛系粒子とアルカリ電解液との反応による水素ガス発生を抑制する観点からは、亜鉛系粒子が、インジウム、ビスマス、アルミニウム、カルシウム、またはストロンチウムなどの元素を合金成分として含有する亜鉛合金粒子であることが好ましい。亜鉛合金粒子に係る亜鉛合金中のこれら元素の含有量としては、例えば、インジウム：５０〜５００ｐｐｍ、ビスマス：５０〜５００ｐｐｍ、アルミニウム：３〜１００ｐｐｍ、カルシウム：３〜１００ｐｐｍ、ストロンチウム：３〜１００ｐｐｍであることが好ましい。亜鉛合金は、これらの元素の１種のみを含有していてもよく、２種以上を含有していても構わない（その場合、亜鉛合金の残部は、例えば、亜鉛および不可避不純物である）。
【００１６】
亜鉛系粒子は、粒径が７５μｍ以下の粒子を、３０質量％以上、好ましくは５０質量％以上含有している。このように微細な形態の亜鉛系粒子を用いることにより、アルカリ電池の放電特性（特に重負荷放電特性）を向上させることができる。ここで、本発明でいう亜鉛系粒子の粒径は、篩いによる分級によって求められる粒径を意味している。すなわち、上記の「粒径が７５μｍ以下の粒子」とは、開き目の一辺が７５μｍの標準篩いを通過し得る粒子であることを意味している。よって、本発明に係る亜鉛系粒子は、開き目の一辺が７５μｍの標準篩いを通過し得る粒子の割合が３０質量％以上（好ましくは５０質量％以上）となるように調製すればよい。なお、負極が有する亜鉛系粒子の最大径は、４００〜５００μｍ程度であることが好ましく、また、最小径は、１０μｍ程度であることが好ましい。
【００１７】
また、亜鉛系粒子として、上記の亜鉛合金粒子を用いる以外にも、負極からの水素ガスの発生量を低減するためには、例えば、水酸化インジウムなどのインジウム化合物を０．１〜０．５質量％程度添加したり、水酸化ビスマスなどのビスマス化合物を１００〜５００ｐｐｍ（質量基準）程度添加したりすることが好ましい。また、負極に使用する電解液、正極に使用する電解液、または電池内に直接注入する電解液の、少なくとも一種に、水酸化インジウムなどのインジウム化合物や、水酸化ビスマスなどのビスマス化合物を、１００〜５０００ｐｐｍ（質量基準）の濃度で溶解させることも、負極からの水素ガスの発生量を低減する観点から好ましい。
【００１８】
ゲル状負極において、亜鉛系粒子の占める割合は、６０質量％以上であって、７０質量％以下、好ましくは６７質量％以下である。ゲル状負極における亜鉛系粒子の割合が多すぎると、ゲル状負極における固形分の割合が多くなりすぎて、ゲル状負極の流動性が低下する。また、ゲル状負極における亜鉛系粒子の割合が少なすぎると、負極活物質量が少なくなりすぎて、電池容量が低下する。
【００１９】
本発明に係るゲル化剤としては、上記の通り、平均粒径が４０〜１００μｍで且つ球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーと、該架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマー以外のゲル化剤が併用される。
【００２０】
上記架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーは、平均粒径が４０〜１００μｍで、且つその形状が球状であることを要する。架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーの平均粒径が上記範囲外であるか、球状でない場合には、ゲル状負極において、亜鉛系粒子同士の接触を抑制する効果が発現されず、ゲル状負極の流動性の低下を招いてしまう。
【００２１】
なお、本発明において「球状」とは、真球のみを意味するものではなく、鶏卵状、かぼちゃ状、液滴状など、真球から多少ずれた形状のものも含む概念である。ここで、架橋ポリアクリル酸またはその塩類型ポリマーの平均粒径は、光学顕微鏡などを用いて求めることができ、例えば任意の粒子５０個の粒径を調べ、その平均値を平均粒径とすればよい。
【００２２】
また、上記球状のポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーは、上記の平均粒径を有するものであるが、その粒度分布はできる限り狭い方が好ましい。ゲル状負極の流動性の点では、上記球状のポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーにおいて、粒径が３０μｍ以下のものの割合が、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。また、同じく粒径が１２０μｍ以上のものの割合は、３０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以下であることがより好ましい。特に、負極の亜鉛粒子または亜鉛合金粒子に、７５μｍ以下の粒子を５０質量％以上含む場合には、ゲル状負極の流動性を確保することがより難しくなるため、球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーの流動分布を上記のように調整して用いることが望ましい。粒度分布の調整は、所定の開き目を有する標準篩いを用いて分級することにより容易に行うことができる。
【００２３】
なお、上記球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマーには、架橋ポリアクリル酸の他、架橋ポリアクリル酸ソーダ、架橋ポリアクリル酸アンモニウムなどの塩類型吸水性ポリマーが含まれる。
【００２４】
上記球状の架橋ポリアクリル酸またはその塩類型吸水性ポリマー（以下、「球状の架橋ポリアクリル酸など」という場合がある）は、主鎖であるポリアクリル酸またはその塩同士が架橋された構造を有している。このような球状の架橋ポリアクリル酸などは、例えば、主鎖となるポリアクリル酸またはその塩（ソーダ塩、アンモニウム塩など）を溶解させた水溶液（Ａ）と、架橋構造を形成するための架橋剤を溶解させた有機溶媒溶液（Ｂ）とを調製し、有機溶媒溶液（Ｂ）中に水溶液（Ａ）を分散させた懸濁液としつつ架橋反応を進めることにより、合成することができる。
【００２５】
上記球状の架橋ポリアクリル酸などの架橋構造形成に用い得る架橋剤としては、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコールなどの多価アルコール類；エチレンジアミンなどの多価アミン類、またはこれらの塩（無機塩または有機塩）；エチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレングリコールジグリシジルエーテルなどの多価エポキシ化合物；２，４−トリレンジイソシアネートなどの多価イソシアネート類；などが挙げられる。
【００２６】
また、有機溶媒溶液（Ｂ）に使用し得る有機溶媒としては、例えば、ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタンなどの脂肪族炭化水素類；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサンなどの脂環式炭化水素類；ベンゼン、エチルベンゼン、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類などが挙げられる。
【００２７】
上記救助の架橋ポリアクリル酸などの合成に際しては、例えば、上記の有機溶媒溶液（Ｂ）を撹拌しながら、この中に上記の水溶液（Ａ）を添加する方法などが採用できる。合成の際の温度は特に制限は無いが、例えば、室温以上で有機溶媒溶液（Ｂ）に用いた溶媒の沸点以下の温度が好ましい。合成の際の反応時間は、例えば、１〜４８時間程度が好適である。水溶液（Ａ）と有機溶媒溶液（Ｂ）の配合比は、特に制限は無く、合成される架橋ポリアクリル酸などが、４０〜１００μｍの平均粒径で且つ球状の形態をとり得るように、配合比を適宜調整すればよい。
【００２８】
ゲル状電解液における上記球状の架橋ポリアクリル酸などの含有量は、例えば、０．５質量％以上、より好ましくは０．８質量％以上であって、２．０質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下であることが望ましい。ゲル状電解液における上記球状の架橋ポリアクリル酸などの含有量が少なすぎると、ゲル状負極における亜鉛系粒子の均一分散状態を保持できなくなることがあり、電池に衝撃が加わったときに負極内で亜鉛系粒子の偏在が生じて電池特性が劣化することがある。また、ゲル状電解液における上記球状の架橋ポリアクリル酸などの含有量が多すぎると、ゲル状電解液において、ゲル化剤に保持されていないフリーな水分の量が不十分となることがあるため、放電の際の負極での反応が十分に進行し難くなり、電池特性が損なわれることがある。
【００２９】
なお、ゲル化剤として、上記球状の架橋ポリアクリル酸などのみを用いたゲル状負極では、亜鉛系粒子を均一に分散させ、更にこれを保持することが困難となる。よって、ゲル状負極中でのアルカリ電解液の粘度をある程度高めて、亜鉛系粒子の均一分散性とその保持性を向上させる観点から、本発明の電池に係るゲル状負極では、ゲル化剤として、上記球状の架橋ポリアクリル酸などと共に、該球状の架橋ポリアクリル酸など以外のゲル化剤を併用する。このようなゲル化剤としては、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類またはその塩類（アルカリ塩など）；従来公知の無定形のポリアクリル酸、例えば、架橋分岐型ポリアクリル酸またはその塩類（ソーダ塩、アンモニウム塩など）；などが挙げられる。これらのゲル化剤は１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。中でも、架橋分岐型ポリアクリル酸またはその塩類が好ましい。
【００３０】
ゲル状電解液における上記球状の架橋ポリアクリル酸など以外のゲル化剤の含有量は、例えば、０．１質量％以上、より好ましくは０．５質量％以上であって、１．８質量％以下、より好ましくは１．５質量％以下であることが望ましい。ゲル状電解液における上記球状の架橋ポリアクリル酸など以外のゲル化剤の含有量が少なすぎると、ゲル状負極の粘性が低下し、電解液がゲルから分離して、電池特性が損なわれることがある。また、ゲル状電解液における上記球状の架橋ポリアクリル酸など以外のゲル化剤の含有量が多すぎると、ゲル化剤に保持されていないフリーな水分の量が不十分となり、電池特性が損なわれることがある。
【００３１】
更に、ゲル状電解液における上記球状の架橋ポリアクリル酸などの含有量と、該球状の架橋ポリアクリル酸など以外のゲル化剤の含有量の総和が、例えば、１．５質量％以上、より好ましくは１．７質量％以上であって、３．０質量％以下、より好ましくは２．５質量％以下であることが望ましい。ゲル状電解液におけるゲル化剤の含有量の総和が少なすぎると、ゲル状負極の粘性が低下し、電解液がゲルから分離して、電池特性が損なわれることがある。また、ゲル状電解液におけるゲル化剤の含有量の総和が多すぎると、ゲル化剤に保持されていないフリーな水分の量が不十分となり、電池特性が損なわれることがある。
【００３２】
ゲル状負極に用いるアルカリ電解液としては、特に制限は無く、従来公知のゲル状負極を有するアルカリ電池に使用されているアルカリ電解液と同様のもの（例えば、水酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどのアルカリ金属の水酸化物の水溶液）が使用できる。そのアルカリ濃度も特に制限は無く、従来公知のアルカリ電池と同程度とすればよい。
【００３３】
また、本発明のアルカリ電池では、上述のゲル状負極を有していればよく、その他の構成については、特に制限は無く、従来公知のアルカリ電池で採用されている各構成を用いることができる。
【実施例】
【００３４】
以下、実施例に基づいて本発明を詳細に述べる。ただし、下記実施例は本発明を制限するものではなく、前・後記の趣旨を逸脱しない範囲で変更実施をすることは、全て本発明の技術的範囲に包含される。
【００３５】
実施例１
平均粒径が６０μｍで、３０μｍ以下の粒子の割合が４質量％、１２０μｍ以上の粒子の割合が６質量％である球状の架橋ポリアクリル酸ソーダと、架橋分岐型ポリアクリル酸をゲル化剤に用い、アルカリ電解液に、酸化亜鉛を飽和させた３０質量％水酸化カリウム水溶液を用いて、ゲル状電解液を調製した。ゲル状電解液の調製は、アルカリ電解液１００ｇ中に、上記球状の架橋ポリアクリル酸ソーダ０．８ｇ、および上記架橋分岐型ポリアクリル酸０．８５ｇを添加し、ホモジナイザーで混合することにより行った。
【００３６】
調製したゲル状電解液を万能混練釜に投入し、ガス抑制剤であるビスマス酸化物１２．５ｍｇとインジウム酸化物４１．６ｍｇを添加し、撹拌した。ここに、ガスアトマイズ法により作製し、７５μｍ以下の粒径のものを７５質量％含有する亜鉛粒子（ただし、平均粒径は１２５μｍであり、最大粒径は４２５μｍ）を加え、撹拌を行ってゲル状負極を得た。なお。亜鉛粒子は、ゲル状負極に占める割合が６５．５質量％となるように添加した。ゲル状負極の調製は複数回行い、後記の流動性評価と、アルカリ電池作製に使用できるだけの量を確保した。
【００３７】
上記のゲル状負極を用いた以外は、従来と同様の構成で図１に示す構造の単３形円筒形アルカリ電池（ＬＲ６）を作製した。すなわち、図１は、実施例１で作製した円筒形アルカリ電池の構造を示す部分縦断面図である。図１の電池では、正極１は端子付きの正極缶２内に挿入されており、この正極１の内側にはセパレータ３を介して上記のゲル状負極４が充填されている。そして、５は負極集電体、６は封口体、７は金属ワッシャ、８は樹脂ワッシャ、９は絶縁キャップ、１０は負極端子板、１１は樹脂外装体である。
【００３８】
正極は、以下のようにして作製した。二酸化マンガン（平均粒径３５μｍ）１００質量部と、黒鉛６．７質量部を加えて撹拌混合し、得られた混合物に電解液（酸化亜鉛を飽和させた３５質量％水酸化カリウム水溶液）を添加し、更に撹拌混合を行って粉末状の正極合剤を調製した。得られた正極合剤粉末を造粒した後、分級により成形して顆粒状正極合剤を得た。その顆粒状正極合剤を正極缶内で加圧成形して、円筒形の正極とした。
【００３９】
次に、ビニロンとレーヨンを主体とし、厚みが１００μｍの不織布で構成されている公知のアルカリ電池用セパレータを筒形に巻いて上記の円筒形正極の内部に接触するように収納した。その後、アルカリ電解液として、３０質量％水酸化カリウム水溶液と２質量％酸化亜鉛水溶液の混合溶液を、セパレータの繊維の隙間に完全に染み渡るように注入した。その後、この円筒形セパレータの内側に、上記のゲル状負極を充填し、負極集電体、封口体、金属ワッシャ、樹脂ワッシャ、絶縁キャップ、負極端子板、および樹脂外装体を、図１に示すように配置して正極缶の開口端部を封口し、図１に示す構造の円筒形アルカリ電池とした。
【００４０】
実施例２
７５μｍ以下の粒子の割合が１００質量％である亜鉛粒子を用いてゲル状負極を調製した他は、実施例１と同様にして円筒形アルカリ電池を作製した。
【００４１】
実施例３
ゲル状負極中に占める亜鉛粒子の割合を６４質量％に変更してゲル状負極を調製した他は、実施例１と同様にして円筒形アルカリ電池を作製した。
【００４２】
比較例１
上記球状の架橋ポリアクリル酸ソーダに代えて、無定形の架橋ポリアクリル酸を用いてゲル状負極を調整した他は、実施例１と同様にして円筒形アルカリ電池を作製した。
【００４３】
実施例１〜３および比較例１で調製したゲル状負極について、下記の流動性評価を行うと共に、実施例１〜３および比較例１で作製したアルカリ電池について、下記の放電特性評価を行った。
【００４４】
＜ゲル状負極の流動性評価＞
吐出口の直径が１５ｍｍであるテフロン（登録商標）製の筒状容器を用意し、この吐出口を閉じた状態で、ゲル状負極を５００ｇ投入した。その後、吐出口を開き、１２０秒間に自重落下するゲル状負極の質量を量り取ることで、その流動性を評価した。結果を図２のグラフに示す。なお、図２では、横軸に筒状容器の吐出口を開いてからの経過時間を、縦軸に、吐出口を開いてからのゲル状負極の落下質量を示している。
【００４５】
図２は、ゲル状負極の流動性評価試験の結果を示すグラフであり、図２から分かるように、特定の平均粒径を有する球状の架橋ポリアクリル酸などと、該球状の架橋ポリアクリル酸など以外のゲル化剤である上記の架橋分岐型ポリアクリル酸をゲル化剤として用いたゲル状負極であって、且つ該ゲル状負極中に亜鉛粒子が特定割合で含有されている実施例１〜３におけるゲル状負極では、筒形容器の吐出口の開口から時間が経過するに従って落下が進んでおり、良好な流動性を有している。これに対し、ゲル化剤として、上記球状の架橋ポリアクリル酸などの代わりに、無定形の架橋ポリアクリル酸を、上記の架橋分岐型ポリアクリル酸と併用した比較例１におけるゲル状負極では、筒形容器の吐出口から落下せず、流動性が劣るため、電池の量産工程で問題が生じることが判明した。
【００４６】
なお、円筒形アルカリ電池の作製は行わなかったものの、実施例１で用いた球状の架橋ポリアクリル酸ソーダを分級することにより、平均粒径が４０μｍ未満となる球状のポリアクリル酸ソーダ、または平均粒径が１００μｍを超える球状のポリアクリル酸ソーダを用意し、これを用いたゲル状負極に関する検討を行ったが、平均粒径が本発明の範囲から外れるために、上記比較例１におけるゲル状負極と同様に、流動性に問題を生じる結果となった。
【００４７】
更に、実施例１のゲル状負極について、亜鉛粒子の割合を７３質量％に変更してゲル状負極を調製したが、亜鉛粒子の割合が本発明の範囲から外れるために、やはり流動性に問題を生じる結果となった。
【００４８】
＜アルカリ電池の放電特性評価＞
実施例１〜３および比較例１のアルカリ電池を、１Ａで放電させ、電池電圧が１Ｖに低下するまでの放電時間を測定して、放電特性の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４９】
【表１】
2006331767.tif 000003
【００５０】
表１から分かるように、球状のポリアクリル酸ソーダを用いた実施例１および３のアルカリ電池は、従来のゲル化剤を用いた比較例１と同等の放電特性が得られており、また、負極の亜鉛粒子の粒径をより小さくした実施例２のアルカリ電池では、より優れた放電特性を実現することができた。
【００５１】
以上に示す通り、本発明により、電池の放電特性を低下させることなく、負極の亜鉛粒子または亜鉛合金粒子の微粒子化における生産性低下の問題を解決することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明のアルカリ電池の一例（実施例で作製したアルカリ電池）の構造を示す部分縦断面図である。
【図２】実施例および比較例におけるゲル状負極の流動性評価結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
１    正極
３    セパレータ
４    ゲル状負極
【図１】
2006331767.tif 000004
【図２】
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