[发明专利]碱性电池用凝胶化剂及碱性电池

说明书

技术领域

本发明是关于碱性电池用凝胶化剂及碱性电池。更详细说明，是关于使用以碱性电解液和锌粉末为主的碱性电池负极用的凝胶化剂的凝胶状负极碱性电池用凝胶化剂，及使用它的碱性电池。

技术背景

多年来，碱性电池的阴极主要使用高浓度的碱性电解液(高浓度的氢氧化钾水溶液，根据需要含有氧化锌等的)和锌粉末和/或锌合金粉末等混合物，为了防止碱性电解液中的锌粉末等沉降，提出使用将聚(甲基)丙烯酸及其盐类用交联剂形成不溶化的粒子较大的吸水性树脂等作为凝胶化剂。(1.特公平8-28216号公报、2.特公平8-12775号公报、3.特开平10-50303号公报等)。

然而，这些凝胶化剂，对于防止锌粉末沉降、电池漏液、凝胶化剂的轧液、电池生产效率等方面看，还不能充分满意。

发明内容

本发明者们鉴于上述状况，进行了深入的研究，结果惊奇地发现，将拉丝性、粒径等规定在特定范围内的凝胶化剂，对上述各种问题都有所改进，对电池的放电特性和寿命，耐冲击性、作业性等赋予了极好的效果，并至此完成了本发明。

本发明的第1个目的是提供一种对碱性电池的放电持续性和耐冲击性赋予极佳效果的凝胶化剂。

本发明的第2个目的是提供一种碱性电池的凝胶化剂，碱性电解液的轧液优良，也能适宜碱性电解液的高速成填充。

本发明的第3个目的是提供一种有效生产电池的碱性电池的凝胶化剂，电解液填充量的偏差很小，大量生产时也具有均匀的质量。

本发明的第4个目的是提供一种碱性电池的凝胶化剂，在碱性电解液中既使与锌粉末接触也不会产生氢气，不必担心因电池内部压力升高引起电解液流出和电池损坏。

本发明的第5个目的是获得使用这种凝胶化剂的碱性电池。

即，本发明是下述凝胶化剂[1]～[14]及碱性电池[15]。

[1]凝胶化剂：

是利用水溶液聚合法或逆相悬浊聚合法得到的将(甲基)丙烯酸和/或其碱金属盐，作为主构成单体单位的交联聚合物(A)形成的水膨润性凝胶化剂，是具有下述(1)，(2)必要条件的碱性电池用凝胶化剂。

必要条件(1)：将凝胶化剂在浓度40重量％氢氧化钾水溶液中膨润时，使用膨润粒子为300～4000μm粒径的粒子在凝胶化剂中含有50重量％以上。

必要条件(2)：添加3重量％凝胶化剂的浓度40重量％氢氧化钾水溶液的拉丝性为0～20mm。

[2]凝胶化剂：

是除了上述必要条件(1)、(2)外还具有必要条件(3)的碱性电池用凝胶化剂。

必要条件(3)：添加3重量％凝胶化剂的浓度40重量％氢氧化钾水溶液，1天后和60天后40℃下的粘度为50～1000Pa·S。

[3]凝胶化剂：

是除了上述必要条件(1)、(2)或(1)～(3)外还具有必要条件(4)的碱性电池用凝胶化剂。

必要条件(4)：在凝胶化剂中，离子化倾向比锌低的金属含量为0～15PPm。

[4]凝胶化剂：

是在[1]的凝胶化剂中，上述必要条件(1)的膨润粒子粒径为500～2000μm的碱性电池用凝胶化剂。

[5]凝胶化剂：

是在[1]的凝胶化剂中，将该凝胶化剂在浓度10重量％氢氧化钾水溶液中膨润时，该凝胶化剂向该水溶液的可溶性成分量为0～30重量％的碱性电池用凝胶化剂。

[6]凝胶化剂：

是在[1]的凝胶化剂中，上述(A)是使用分子内具有2～10个烯丙基的烯丙基醚型交联剂(b)，交联成平均聚合度5000～1000000聚合物的交联聚合物，(b)的添加量相对于(甲基)丙烯酸和/或其碱金属盐的合计重量为0.05～1.0重量％的碱性电池用凝胶化剂。

[7]凝胶化剂：

是在[6]的凝胶化剂中，该(b)是分子内具有3～10个烯丙基，且分子内具有1～5个羟基的碱性电池用凝胶化剂。

[8]凝胶化剂：

是将利用水溶液聚合法或逆相悬浊聚合法得到的，(甲基)丙烯酸和/或其碱金属为主构成单体单位的平均聚合度为5000～1000000的聚合物，使用分子内具有2～10个烯丙基的烯丙基醚型交联剂(b)进行交联的交联聚合物，(b)的添加量相对于(甲基)丙烯酸和/或其碱金属盐的合计重量为0.05～1.0重量％的交联聚合物(A’)所形成的水膨润性凝胶化剂，是具备下述(1)～(4)必要条件的碱性电池用凝胶化剂。

必要条件(1)：在浓度40重量％氢氧化钾水溶液中，将凝胶化剂进行膨润时，使用膨润粒子粒径为300～4000μm的粒子在凝胶化剂中含50重量％以上。