[发明专利]碱性干电池

说明书

一种碱性干电池，其具备：正极、负极、配置于正极与负极之间的分隔件和碱性电解液，正极包含二氧化锰，负极包含锌和/或锌合金，碱性电解液包含选自由双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子和氟磺酸阴离子组成的组中的至少1种含磺酰基阴离子。

技术领域

本发明涉及碱性干电池的碱性电解液的改良。

背景技术

与锰干电池相比，碱性干电池(碱性锰干电池)的容量大，能取出大的电流，因此被广泛利用。碱性干电池具备：正极、负极、配置于正极与负极之间的分隔件、及碱性电解液。正极包含二氧化锰作为正极活性物质，负极包含锌和/或锌合金作为负极活性物质。

专利文献1中记载了：包含锌负极、镉负极或锂负极而构成的电池中，能利用仅使用水作为电解液原料的电解液(水系电解液)、使用在水中加了有机溶剂的液体作为电解液原料的电解液。另一方面，还记载了能使用有机溶剂系电解液作为电解液的方案，作为有机溶剂系电解液的电解质，记载了能使用LiPF₆、LiBF₄、LiB(CN)₄、锂双(氟磺酰基)酰亚胺(LiFSI)、锂双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺(LiTFSI)等。需要说明的是，专利文献1涉及可能发生基于树枝状晶体的电极间的短路的二次电池。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-188274号公报

发明内容

在高温(例如60℃)下保存碱性干电池时，负极中促进锌的腐蚀，内阻可能上升。

鉴于上述，本发明的一方面涉及一种碱性干电池，其具备：正极、负极、配置于前述正极与前述负极之间的分隔件、及碱性电解液，前述正极包含二氧化锰，前述负极包含锌和/或锌合金，前述碱性电解液包含选自由双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子和氟磺酸阴离子组成的组中的至少1种含磺酰基阴离子。

根据本发明，在高温(例如60℃)下保存碱性干电池的情况下，也能够抑制内阻的上升。

附图说明

图1为将本发明的一实施方式中的碱性干电池的一部分作为截面的主视图。

具体实施方式

本发明的实施方式的碱性干电池具备：正极、负极、配置于正极与负极之间的分隔件、及碱性电解液(以下，有时简称为电解液)。正极包含二氧化锰作为正极活性物质，负极包含锌和/或锌合金作为负极活性物质。电解液浸渗于正极、负极和分隔件中。

碱性电解液包含水作为溶剂，包含具有阴离子和阳离子的盐作为溶质。盐的至少一部分是作为主要成分的碱性成分，盐的余量的至少一部分是具有含磺酰基阴离子的添加剂成分。即，电解液是包含水、碱性成分和添加剂成分的碱性水溶液。作为碱性成分，例如使用氢氧化钾。电解液中的氢氧化钾的浓度优选30质量％～50质量％。

此处，阴离子包含选自由双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子、双(氟磺酰基)酰亚胺阴离子(以下，也称为FSI阴离子)和氟磺酸阴离子组成的组中的至少1种含磺酰基阴离子。其中，双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子的降低内阻的效果大。

双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子所具有的2个全氟烷基例如具有碳数1～3，2个全氟烷基可以相同也可以不同。作为全氟烷基的具体例，可以为三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基等。

作为双(全氟烷基磺酰基)酰亚胺阴离子的具体例，可以举出双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺阴离子(以下，也称为TFSI阴离子)、双(五氟乙基磺酰基)酰亚胺阴离子(以下，也称为BETI阴离子)、三氟甲基磺酰基五氟乙基磺酰基酰亚胺阴离子等。