[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；配置在正极与负极之间的分隔件；和正极、负极及分隔件中包含的碱性电解液，负极含有包含锌的负极活性物质和添加剂，添加剂包含含硫环状化合物。

技术领域

本发明涉及碱性干电池的负极的改良。

背景技术

与锰干电池相比，碱性干电池(碱性锰干电池)容量大且能释放大的电流，因此被广泛利用。碱性干电池具备正极、负极、配置在正极与负极之间的分隔件和正极、负极及分隔件包含的碱性电解液。负极含有包含锌的负极活性物质。

然而，将多个碱性干电池串联而使用设备时，这些之中的一个碱性干电池有时被错误地正负逆向连接，并被充电。另外，作为一次电池的碱性干电池有时也被错误地装填在二次电池用的充电器中，并被充电。

碱性干电池因错误使用而被充电时，电池内部会生成氢，电池内压随之上升。氢的生成量变多、电池内压到达规定值时，安全阀工作，电池内部的氢被释放到外部。此时，氢向外部释放并且碱性电解液向外部漏出，漏出到外部的碱性电解液有时会导致设备故障。

为了抑制碱性干电池因错误使用被充电时碱性电解液向外部漏出，专利文献1中提出了在碱性电解液中添加氧化锌的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-156158号公报

发明内容

若碱性干电池的错误使用导致的充电继续进行，则基于电解液中的锌离子的还原而锌的析出在负极推进，电解液中的锌离子减少。电解液中的锌离子减少时，相对于锌的析出反应的电阻大幅增大，负极电位快速降低，会提前到达氢发生电位。其结果，氢生成量增大、通过安全阀的工作，氢向外部释放并且碱性电解液向外部漏出。

本发明的一方面涉及碱性干电池，其具备：正极；负极；配置在前述正极与前述负极之间的分隔件；和前述正极、前述负极及前述分隔件中包含的碱性电解液，前述负极含有包含锌的负极活性物质和添加剂，前述添加剂包含含硫环状化合物。

通过本发明，碱性干电池因错误使用被充电时，可以抑制碱性电解液向电池外部的漏出。

附图说明

图1为以本发明的一个实施方式中的碱性干电池的一部分为截面的主视图。

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；配置在正极与负极之间的分隔件；和正极、负极及分隔件中包含的碱性电解液(以下也简称为电解液。)。负极含有包含锌的负极活性物质和添加剂。添加剂包含含硫环状化合物。

负极通常为含有包含锌的负极活性物质颗粒、添加剂、凝胶化剂及电解液的混合物，整体呈凝胶状。含硫环状化合物例如分散在利用凝胶化剂而呈凝胶状的电解液中即可。

碱性干电池因错误使用而被充电时，负极中，电解液中包含的锌离子(Zn²⁺)被还原，负极活性物质的表面发生锌析出的反应。因此，负极电位被维持在锌离子的还原电位的-1.4V(vs.Hg/HgO)附近。若碱性干电池的充电进一步继续，电解液中的锌离子减少，相对于锌的析出反应的电阻增大，负极电位降低至电解液中的水的分解电位(氢发生电位)的-1.7V(vs.Hg/HgO)以下。需要说明的是，电解液中的锌离子例如以锌络合离子：Zn(OH)₄^2-的形式存在。

另一方面，使负极包含添加剂，从而电解液中的锌离子的量少时，锌的析出反应也被促进，可以推迟负极电位到达的氢发生电位。因此，即使在碱性干电池因错误使用被充电时，电池内部的氢发生和向电池外部的电解液的漏出也被抑制。