Un espesante para uso en una batería alcalina, donde el espesante incluye:

un polímero reticulado (A) que contiene una unidad de agente reticulante (a) que es hidrolíticamente descomponible; y - un polímero reticulado (B) que contiene una unidad de agente reticulante (b) que no es hidrolíticamente descomponible, donde un monómero constituyente principal del polímero reticulado (A) y el polímero reticulado (B) es un(a) (sal de) ácido (met) acrílico, donde el agente reticulante (a) que es descomponible hidrolíticamente es un - compuesto que tiene una unión éster y/o una unión amida, o un compuesto que puede formar una unión éster y/o una unión amida, donde el agente reticulante (b) que no es descomponible hidrolíticamente es un agente reticulante que tiene de 2 a 10 grupos alilo, en el cual el contenido (% en peso) de la unidad de agente reticulante (a) en el - polímero reticulado (A) es del 0,05 al 3% en peso basado en el peso del polímero reticulado (A), el contenido (% en peso) de la unidad de agente reticulante (b) en el polímero reticulado (B) es del 0,05 al 3% en peso basado en el peso del polímero reticulado (B), y - la polimerización de los polímeros reticulados (A) y (B) se realiza de tal modo que si los polímeros reticulados (A) y (B) se producen bajo condiciones en las que no se utiliza un agente reticulante, el grado de polimerización promedio en número de los polímeros es de 5.000 a 1.000.000; donde dicho espesante proporciona un coeficiente de viscosidad de gel - (N1hN12h) de 0,7 a 0,3, donde el coeficiente de viscosidad de gel (N1h/N12h) es el cociente entre una viscosidad (N1h) de un gel después de dejarlo en reposo durante una hora y una viscosidad (N12h) del gel después de dejarlo en reposo durante 12 horas, donde la viscosidad del gel es una viscosidad de un gel compuesto de 2,0 - partes en peso del espesante, 200 partes en peso de polvo de zinc y 100 partes en peso de una solución acuosa al 37% en peso de hidróxido de potasio, medida a 40°C de acuerdo con JIS K7117-1: 1999

Campo técnico

La presente invención se refiere a un espesante para una batería alcalina, y una batería alcalina. Más específicamente, la presente invención se refiere a un espesante para una batería alcalina que tiene un electrodo negativo en forma de gel, que se utiliza como espesante para utilizar en un electrodo negativo de una batería alcalina, que contiene principalmente una solución electrolítica alcalina y polvo de zinc. Además, la presente invención también se refiere a una batería alcalina en la que se utiliza el presente espesante. Antecedentes de la técnica

Convencionalmente, se ha utilizado principalmente, para un cátodo de una batería alcalina, una mezcla de una solución electrolítica alcalina de alta concentración (una solución acuosa de alta concentración de hidróxido de potasio, que puede contener óxido de zinc o similar, según sea necesario) y polvo de zinc y/o polvo de aleación de zinc, etc. A los efectos de impedir la sedimentación del polvo de zinc o similar en la solución electrolítica alcalina y de aumentar las frecuencias de contacto del zinc, se ha propuesto utilizar como espesante, ácidos poli(met)acrílicos ramificados reticulados y sales de estos, polímero carboxivinilo, celulosa de carboximetilo, y sales de estos, de diámetros diversos (Documentos de patente 1 a 3). [Documento de patente 1] JP 3371532 B [Documento de patente 2] JP 6(1994)-260171 A [Documento de patente 3] JP 2775829 B Divulgación de la invención Problema que la invención se plantea resolver

Tal configuración no es necesariamente satisfactoria con respecto a la característica más importante de las baterías, es decir, la retención a largo plazo de características de descarga (cantidad de descarga y tiempo de descarga), la prevención de variaciones en la cantidad cargada por batería de una solución electrolítica que contenga un espesante al momento de cargarla en las baterías y la resistencia de las baterías a los impactos, etc.

Es un objetivo de la presente invención proporcionar un espesante para una batería alcalina que puede reducir las variaciones en la cantidad cargada de una solución electrolítica por batería al cargarla en baterías alcalinas y que pueda proporcionar una batería alcalina que supere la retención a largo plazo de las características de descarga (cantidad de descarga y tiempo de descarga) y resistencia al impacto. Es también un objeto de la presente invención proporcionar una batería alcalina en la que se utiliza el presente espesante. Medios para resolver el problema

El espesante de la presente invención para uso en una batería alcalina es un

ºº espesante para uso en una batería alcalina, de acuerdo con la reivindicación 1 que es capaz de proporcionar un coeficiente de viscosidad de gel (N1h/N12h) de 0,7 a 1,3, donde el coeficiente de viscosidad del gel (N1h/N12h) es el coeficiente producto de una viscosidad (N1h) de un gel, después de dejarlo en reposo durante una hora y una viscosidad (N12h) del gel después de dejarlo en reposo durante 12 horas.

ººº Aquí, la viscosidad del gel es una viscosidad de un gel compuesto de 2,0 partes por peso del espesante, 200 partes por peso de polvo de zinc, y 100 partes por peso de 37% en peso de solución acuosa de hidróxido de potasio, medido a 40°C de acuerdo con JIS K7117-1: 1999. Efectos de la invención

ººº En el caso donde se utiliza el espesante de la presente invención en una batería alcalina, se obtienen los siguientes efectos.

(i) Se puede producir una batería que exhibe una retención a largo plazo de la descarga y una resistencia al impacto extremadamente buenas.

(ii) Puesto que una solución electrolítica alcalina obtenida tiene buena

ººº purgabilidad (no es muy pegajosa), es apropiada para el llenado de alta velocidad que se requiere para la reciente producción de baterías a alta velocidad.

(iii) Debido a que al momento de llenar cada batería con la solución electrolítica, hay pequeñas variaciones en la cantidad llenada de solución electrolítica, se pueden producir baterías de calidad uniforme aun en producción masiva.

ººº (iv) La presente invención permite llenar con un gel de electrodo negativo, de forma uniforme, a alta velocidad, incluso una batería de tamaño pequeño, permitiendo producir baterías de calidad uniforme. Breve descripción de los dibujos

[FIG. 1] La FIG. 1 es una vista transversal que ilustra un ejemplo de batería

ººº alcalina de la presente invención. Breve descripción de los números de referencia

1. placa terminal de electrodo positivo

2. cubierta de electrodo positivo

3. agente de electrodo positivo

ººº 4. cubierta exterior

5. separador

6. biela recolectora de carga

7. junta

8. placa terminal de electrodo negativo

ºº 9. electrodo negativo de gel

10. tubo encogible Descripción detallada de la invención

El espesante de la presente invención para uso en una batería alcalina es un espesante para uso en una batería alcalina que tiene un coeficiente de viscosidad en

ººº el gel (N1h/N12h) de 0,7 a 1,3, donde el coeficiente de viscosidad del gel (N1h/N12h) es un coeficiente producto de la viscosidad (N1h) de un gel después de dejarlo en reposo durante una hora y una viscosidad (N12h) de un gel después de dejarlo en reposo durante doce horas. En la presente invención, una viscosidad de gel es la viscosidad de un gel compuesta por 2,0 partes por peso de un espesante, 200 partes

ººº por peso de polvo de zinc y 100 partes por peso de 37% en peso de solución acuosa de hidróxido de potasio, medida a 40°C de acuerdo con JIS K7117-1: 1999 (correspondiente a ISO 2555: 1990).

El coeficiente de viscosidad (N1h/N12h) normalmente es de 0,7 a 1,3, preferentemente de 0,72 a 1,2, más preferentemente de 0,75 a 1,1 y de manera

ººº particularmente preferida de 0,80 a 1,0. En el caso en el que el espesante que tiene un coeficiente de viscosidad en el presente intervalo, se utiliza en una batería alcalina, la viscosidad de un gel de electrodo negativo que contiene el espesante, polvo de zinc y la solución electrolítica alcalina no exhibe esencialmente ninguna variación desde el momento inmediatamente posterior a la formación del gel hasta una etapa posterior de

ººº una operación de carga de gel. Por lo tanto, sin variaciones en la cantidad cargada de gel de electrodo negativo por batería cuando se producen baterías alcalinas, es posible producir baterías que pueden retener características de descarga excelentes durante un tiempo prolongado.

Además, como espesante de la presente invención para uso en una batería

ººº alcalina, se prefiere un espesante del tipo álcali parcialmente hinchado que cumpla con los requisitos (1) y (2) descritos anteriormente, en el cual se utilizan un polímero reticulado (A) y un polímero reticulado (B) en combinación: el polímero reticulado (A) se obtiene mediante la polimerización por solución acuosa o polimerización por suspensión en fase inversa, utilizando un agente reticulante descomponible en un

ººº ambiente alcalino y que contiene un ácido (met)acrílico y/o una sal de metal alcalino

de este, como unidad de monómero constituyente principal; y el polímero reticulado

(B) se obtiene mediante polimerización por solución acuosa o polimerización por suspensión en fase inversa utilizando un agente reticulante del tipo alil éter que tiene de 2 a 10 grupos alilo y contiene un ácido (met) acrílico y/o una sal de metal alcalino

ºº como unidad de monómero constituyente principal:

Requisito (1): una solución acuosa de hidróxido de potasio que tiene una concentración de 37 por ciento por peso (% en peso) a la que se agregan 2,0% en peso del espesante y 200% en peso de polvo de zinc, que tiene una viscosidad de 40 a 300 Pa.s a 40°C después de dejarla en reposo durante un día y una viscosidad en el

ººº mismo intervalo después de dejarla en reposo durante sesenta días. Requisito (2): una solución acuosa de hidróxido de potasio que tiene una concentración de 37% en peso a la que se le agrega 3,0% en peso de un espesante y que tiene una hilabilidad de 0 a 20 mm.

Además, se prefiere también, una batería alcalina que tenga un gel de

ººº electrodo negativo el cual tiene el presente espesante y polvo de zinc.

El espesante de la presente invención para uso en una batería alcalina preferentemente tiene un coeficiente de viscosidad en gel de (N1d/N60d) 0,7 a 1,3, donde el coeficiente...

1. Un espesante para uso en una batería alcalina, donde el espesante incluye:

un polímero reticulado (A) que contiene una unidad de agente reticulante (a) que es hidrolíticamente descomponible; y

ºº un polímero reticulado (B) que contiene una unidad de agente reticulante (b) que no es hidrolíticamente descomponible, donde un monómero constituyente principal del polímero reticulado (A) y el

polímero reticulado (B) es un(a) (sal de) ácido (met) acrílico, donde el agente reticulante (a) que es descomponible hidrolíticamente es un

ººº compuesto que tiene una unión éster y/o una unión amida, o un compuesto que puede formar una unión éster y/o una unión amida, donde el agente reticulante (b) que no es descomponible hidrolíticamente es un

agente reticulante que tiene de 2 a 10 grupos alilo, en el cual el contenido (% en peso) de la unidad de agente reticulante (a) en el

ººº polímero reticulado (A) es del 0,05 al 3% en peso basado en el peso del polímero reticulado (A),

el contenido (% en peso) de la unidad de agente reticulante (b) en el polímero reticulado (B) es del 0,05 al 3% en peso basado en el peso del polímero reticulado (B), y

ººº la polimerización de los polímeros reticulados (A) y (B) se realiza de tal modo que si los polímeros reticulados (A) y (B) se producen bajo condiciones en las que no se utiliza un agente reticulante, el grado de polimerización promedio en número de los polímeros es de 5.000 a 1.000.000;

donde dicho espesante proporciona un coeficiente de viscosidad de gel

ººº (N1hN12h) de 0,7 a 0,3, donde el coeficiente de viscosidad de gel (N1h/N12h) es el cociente entre una viscosidad (N1h) de un gel después de dejarlo en reposo durante una hora y una viscosidad (N12h) del gel después de dejarlo en reposo durante 12 horas,

donde la viscosidad del gel es una viscosidad de un gel compuesto de 2,0

ººº partes en peso del espesante, 200 partes en peso de polvo de zinc y 100 partes en peso de una solución acuosa al 37% en peso de hidróxido de potasio, medida a 40°C de acuerdo con JIS K7117-1: 1999.

2. El espesante de acuerdo con la reivindicación 1, donde el espesante proporciona un coeficiente de viscosidad en gel (N1d/N60d) de 0,7 a 1,3, coeficiente

ººº de viscosidad del gel (N1d/N60d) que es el cociente entre una viscosidad (N1d) del gel

después de dejarlo en reposo durante un día y una viscosidad (N60d) del gel después de estar en reposo durante sesenta días.

3. El espesante de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, donde la viscosidad (N1d) del gel después de dejarlo en reposo durante un día es de 40 a 300 Pa.s.

ºº 4. El espesante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde una solución acuosa de hidróxido de potasio (concentración de hidróxido de potasio: 37% en peso) que contiene un 3,0% en peso del espesante tiene una hilabilidad de 20 mm o menos.

5. El espesante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4,

ººº donde el agente reticulante (a), que es descomponible hidrolíticamente es al menos uno seleccionado del grupo conformado por N,N'-metilenbisacrilamida, di(met)acrilato de trimetilol propano, tri(met)acrilato de trimetilol propano, tri(met)acrilato de pentaeritritol y diglicidil éter de etilenglicol.

6. El espesante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5,

ººº donde el agente reticulante (b) que no es descomponible hidrolíticamente es al menos uno seleccionado del grupo que consiste en dialil éter de alquileno (con 2 a 5 átomos de carbono) glicol, dialil éter de pentaeritritol, trialil éter de trimetilol propano, trialil éter de pentaeritritol, polialiléter de poliglicerol (grado de polimerización: 3 a 13) y trialil éter de sorbitol.

ººº 7. Un método para producir un espesante para uso en una batería alcalina,

cuyo método que comprende las etapas de: mezclar un polímero reticulado (A) y un polímero reticulado (B), donde el polímero reticulado (A) se forma con un(a) (sal de) ácido (met)acrílico como

unidad de monómero constituyente principal y se obtiene mediante polimerización por

ººº solución acuosa o polimerización por suspensión en fase inversa, utilizando un agente reticulante (a) que es descomponible hidrolíticamente donde el agente reticulante (a) que es descomponible hidrolíticamente es un compuesto que tiene una unión éster y/o una unión amida, o un compuesto que puede formar una unión éster y/o una unión amida, y

ººº el polímero reticulado (B) se forma con un(a) (sal de) ácido (met)acrílico como componente principal de una unidad de monómero y se obtiene mediante polimerización por solución acuosa o polimerización por suspensión en fase inversa, utilizando un agente reticulante que no es hidrolíticamente descomponible y tiene de 2 a 10 grupos alilo,

donde el contenido (% en peso) de la unidad de agente reticulante (a) en el

polímero reticulado (A) es del 0,05 al 3% en peso basado en el peso del polímero

reticulado (A),

el contenido (% en peso) de la unidad de agente reticulante (b) en el polímero

ºº reticulado (B) es del 0,05 al 3% en peso basado en el peso del polímero reticulado (B), y

la polimerización de los polímeros reticulados (A) y (B) se realiza de modo tal que si los polímeros reticulados (A) y (B) se producen bajo condiciones en las cuales no se utiliza un agente reticulante, el grado medio de polimerización de los polímeros

ººº es 5.000 a 1.000.000.

8. Una batería alcalina que comprende el espesante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 y polvo de zinc.