碱性电池用电解液的胶凝剂制造技术

可以形成脱水的发生少的碱性电池用电解液的凝胶的胶凝剂，其包括含羧基聚合物的粒子，并且pH7下的0.1重量%水溶液的粘度为3,000mPa?s以上。含羧基聚合物的粒子通常通过在溶解α,β-不饱和羧酸类且不溶解含羧基聚合物的粒子的惰性溶剂中，将含有α,β-不饱和羧酸类的聚合性材料、例如含有α,β-不饱和羧酸类和作为交联剂的具有两个以上烯属不饱和基团的化合物的聚合性材料进行聚合而得到，通过调节聚合时α,β-不饱和羧酸类浓度、交联剂浓度和聚合温度的平衡来满足上述粘度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及胶凝剂，特别涉及碱性电池用电解液的胶凝剂。
技术介绍
作为碱性电池的电极、特别是负极，已知有将碱性电解液与锌粉末等电极作用物质一起凝胶化而得的物质，作为用于形成这种电极的通常的胶凝剂，已知有羧甲基纤维素、 天然橡胶等。但是，对于碱性电池用电解液的胶凝剂，不仅要求其在碱性电解液所产生的强碱性条件下能够形成长期稳定的凝胶，而且从实现良好的电池性能的角度考虑，对于该凝胶， 同时要求提高必要的电极作用物质等的分散性、对碱性电池赋予提高在施加来自外部的冲击时保护内部的耐冲击性等各种特性。因此，最近作为易于满足这些需求的胶凝剂，大多使用以α、不饱和羧酸类、尤其是丙烯酸或甲基丙烯酸或它们的盐作为主要构成单体成分的含羧基聚合物的微粉或粒状物(例如，专利文献1、2和3)。然而，对于使用含羧基聚合物的微粉等而形成的凝胶，在常温下长时间保存碱性电池时，容易产生碱性电解液浸出而出现在表面的被称为“脱水(離水)”的现象。该脱水不仅损害碱性电池的性能，也会成为漏液现象、即碱性电解液从碱性电池的外包装壳漏出的现象的原因。另外，上述的含羧基聚合物的微粉等在向碱性电解液中添加时容易产生块状物 (面疙瘩状物)。因此，在碱性电解液凝胶化时，在高速搅拌碱性电解液的同时添加含羧基聚合物的微粉等，由此抑制块状物的生成，但如果利用该方法，则在碱性电解液凝胶化的过程中大量的空气以泡状混入，生成的凝胶变成泡孔交错的状态。对于泡孔交错的状态的凝胶， 正因为混入的空气泡，其体积增大，因而在向碱性电池的外包装壳内填充时，每单位容积的填充率降低，难以提高电池性能。因此，对于泡孔交错的状态的凝胶必须将混入的空气泡除去，但为此即便付出时间和劳力，也非常难以将空气泡有效地除去。专利文献1 日本特开2003-123763号公报专利文献2 日本特开2007-294409号公报专利文献3 日本特开2002-184395号公报。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，对于使用含羧基聚合物的粒子所形成的碱性电池用电解液的凝胶，抑制脱水的发生。本专利技术的另一目的在于，对于使用含羧基聚合物的粒子所形成的碱性电池用电解液的凝胶，抑制脱水的发生，同时使得混入的空气泡能够容易地除去。本专利技术的碱性电池用电解液的胶凝剂包括含羧基聚合物的粒子，并且ρΗ7下的 0. 1重量％水溶液的粘度为3，000 mPa-s以上。使用该胶凝剂所形成的碱性电解液的凝胶的脱水少。本专利技术的碱性电池用电解液的胶凝剂的一个实施方式是pH7下的0. 5重量％水溶液的粘度为40，000 mPa*s以上。该实施方式的碱性电池用电解液的胶凝剂特别优选pH7 下的0. 5重量％水溶液的粘度(A)与pH7下的0. 1%水溶液的粘度(B)之比(A/B)为6 18。 该实施方式的胶凝剂在形成碱性电解液的凝胶时，可以容易地除去混入的空气泡。对于本专利技术的碱性电池用电解液的胶凝剂，含羧基聚合物的粒子通常通过在溶解 α, β-不饱和羧酸类且不溶解含羧基聚合物的粒子的惰性溶剂中将含有α，β-不饱和羧酸类的聚合性材料进行聚合而得到。本专利技术的碱性电池用电极包含对碱性电解液添加电极作用物质和本专利技术的碱性电池用电解液的胶凝剂而得到的凝胶体。该电极可以具备对凝胶体配置的集电体。本专利技术的碱性电池用电极可以使用本专利技术的胶凝剂而形成，所以脱水少。另外，对于使用本专利技术中的特定胶凝剂而形成的电极，由于容易除去在形成时混入的空气泡，所以可以提高密度，可以提高碱性电池的电池特性。本专利技术的碱性电池具备本专利技术的碱性电池用电极。该碱性电池难以产生因脱水导致的电池性能的降低、漏液。另外，在使用本专利技术中特定的碱性电池用电极时，可以提高每单位容积的该电极的填充率，由此可以提高电池特性。本专利技术的其他目的和效果在以下的详细说明中展开。具体实施例方式本专利技术涉及的碱性电池用电解液的胶凝剂包括含羧基聚合物的粒子。其中，含羧基聚合物只要是可以用作碱性电池用电解液、即后述的碱性电解液的胶凝剂对其种类就没有特别限定，但是通常是通过聚合含有α，不饱和羧酸类作为主要单体成分的聚合性材料而制备的物质。作为本专利技术中优选的含羧基聚合物，可以列举通过聚合含有α，β-不饱和羧酸类和作为交联剂的具有两个以上烯属不饱和基团的化合物的聚合性材料(以下有时称为聚合性材料Α)而得到的含有交联型羧基的聚合物、以及通过聚合含有α，β-不饱和羧酸类和烷基的碳原子数为1(Γ30的丙烯酸系烷基酯的聚合性材料(以下有时称为聚合性材料B) 而得到的烷基改性的含羧基聚合物。在上述聚合性材料Α、Β中可以使用的α，β _不饱和羧酸类没有特别限定，例如可以列举丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸、衣康酸和富马酸等的α，β-不饱和羧酸以及丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸肉豆蔻酯、丙烯酸棕榈酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十烷基酯、丙烯酸山嵛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸肉豆蔻酯、甲基丙烯酸棕榈酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸二十烷基酯和甲基丙烯酸山嵛酯等的α，不饱和羧酸烷基酯等。其中，在聚合性材料B中，特别优选使用α，β-不饱和羧酸。在聚合性材料Α、Β中，对于α，β-不饱和羧酸类，可以使用一种，也可以并用两种以上。对于在聚合性材料A中可以使用的具有两个以上烯属不饱和基团的化合物没有特别限定，例如可以列举多元醇的2取代以上的丙烯酸酯类、多元醇的2取代以上的烯丙基醚类、富马酸二烯丙酯、磷酸三烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、四烯丙基氧基乙烷、三烯丙基氰脲酸酯、己二酸二乙烯基酯、巴豆酸乙烯基酯、1，5-己二烯和二乙烯基苯等。其中，作为用于形成丙烯酸酯类和烯丙基醚类的多元醇，例如可以举出乙二醇、丙二醇、聚氧化乙二醇、聚氧化丙二醇、丙三醇、聚甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、蔗糖和山梨糖醇。从少量使用就可以获得能形成增稠性高的凝胶的胶凝剂的观点出发，作为具有两个以上烯属不饱和基团的化合物，特别优选的是使用季戊四醇或蔗糖作为多元醇而成的烯丙基醚类。具有两个以上的烯属不饱和基团的化合物可以并用两种以上。在聚合性材料B中可以使用的烷基的碳原子数为1(Γ30的丙烯酸系烷基酯是指， 丙烯酸或甲基丙烯酸与烷基的碳原子数为1(Γ30的高级醇而成的酯，例如可以举出丙烯酸月桂酯、丙烯酸肉豆蔻酯、丙烯酸棕榈酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十烷基酯、丙烯酸山嵛酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸肉豆蔻酯、甲基丙烯酸棕榈酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸二十烷基酯、甲基丙烯酸山嵛酯和甲基丙烯酸二十四烷基酯等。丙烯酸系烷基酯可以并用两种以上。从可以形成粘度特性优异的碱性电池用电解液的凝胶的角度出发，作为烷基的碳原子数为1(Γ30的丙烯酸系烷基酯，特别优选的是，例如可以举出甲基丙烯酸十八烷基酯、 甲基丙烯酸二十烷基酯、甲基丙烯酸山嵛酯或甲基丙烯酸二十四烷基酯或它们的混合物 (例如，甲基丙烯酸十八烷基酯1(Γ20质量份、甲基丙烯酸二十烷基酯1(Γ20质量份、甲基丙烯酸山嵛酯59 80质量份和甲基丙烯酸二十四烷基酯的含量1质量份以下的混合物，日本油脂株式会社的商品名“义> > 7 — VMA70”)。含羧基聚合物的粒子可以通过在自由基聚合引发剂的存在下，在惰性溶剂中使规定的聚合性材料、例如上述聚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森光裕一郎，吉仲正丰，竹森信一，
申请(专利权)人：住友精化株式会社，
类型：发明
国别省市：