JPS60146456A - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS60146456A JPS60146456A JP59000972A JP97284A JPS60146456A JP S60146456 A JPS60146456 A JP S60146456A JP 59000972 A JP59000972 A JP 59000972A JP 97284 A JP97284 A JP 97284A JP S60146456 A JPS60146456 A JP S60146456A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powder
- alloy
- zinc
- alkaline battery
- active material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
- H01M4/42—Alloys based on zinc
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、低水銀を指向したlll’i鉛アルカリアル
カリ電池用亜鉛負極関する。
カリ電池用亜鉛負極関する。
従来例の構成とその問題点
従来、アルカリ電池、例えば1[極に酸化銀、二酸化マ
ンガン、酸化水銀などを用いるアルカリ電池の負極活物
質には、氷化亜鉛粉末が用いられている。この亜鉛アル
カリ電池は、中性電解液を用いるルクランシェ電池に比
較して電解液による亜鉛粉末の腐食溶解が激しく、それ
に伴う水素ガス発/Jミがあり、所謂、自己消耗が著し
くなる基本的な問題があった。
ンガン、酸化水銀などを用いるアルカリ電池の負極活物
質には、氷化亜鉛粉末が用いられている。この亜鉛アル
カリ電池は、中性電解液を用いるルクランシェ電池に比
較して電解液による亜鉛粉末の腐食溶解が激しく、それ
に伴う水素ガス発/Jミがあり、所謂、自己消耗が著し
くなる基本的な問題があった。
これを防ぐ対策としては、11鉛粉末の水素過電圧を高
く維持させる必要があり、一般的には水銀(Hq )に
よる氷化処理が行われている。
く維持させる必要があり、一般的には水銀(Hq )に
よる氷化処理が行われている。
しかし、l)iに即鉛粉末の表面をH(Jで被覆しても
14期に亘る保存を続けた場合、亜鉛粉末の表面のHg
は、亜鉛の結晶粒界へ拡散浸透して粒子内部へ#動する
。このため当初粒子表面にあったHq濃度は次第に低下
し、表面の水素過電圧が下がり、水素ガス発生を伴って
自己消耗が進む。
14期に亘る保存を続けた場合、亜鉛粉末の表面のHg
は、亜鉛の結晶粒界へ拡散浸透して粒子内部へ#動する
。このため当初粒子表面にあったHq濃度は次第に低下
し、表面の水素過電圧が下がり、水素ガス発生を伴って
自己消耗が進む。
特許この現象は、高温保存を、4&けた場合に促進さね
パ・すい。この現象を抑制するため、従来は、Hgを予
め多く亜鉛粉末の表面に被覆し保持させていた。
パ・すい。この現象を抑制するため、従来は、Hgを予
め多く亜鉛粉末の表面に被覆し保持させていた。
しかしこれは、亜鉛自体の活物質量の減少につながり、
実放電容量が減少するという欠点があった。従って、亜
鉛粉末に加えられるHq量は可能な限り制限することが
望ましい。
実放電容量が減少するという欠点があった。従って、亜
鉛粉末に加えられるHq量は可能な限り制限することが
望ましい。
これは、実放電容量を大きくすることV外に、放電済の
電池を廃棄する場合、負4)ト中のHgによって、環境
を汚染し公害問題を引き起こす危険性が予想されるから
である。この/Cめ、亜鉛粉末の氷化率を低減化する提
案iJ従来から数多く々されている。
電池を廃棄する場合、負4)ト中のHgによって、環境
を汚染し公害問題を引き起こす危険性が予想されるから
である。この/Cめ、亜鉛粉末の氷化率を低減化する提
案iJ従来から数多く々されている。
例えば、特開昭48 7733 、;で示されている如
く、In又はIn化合物を予めHClに溶解させた後、
これを水で希釈し、この溶液により亜鉛粒子を処理して
、粒子表面J: リl1li鉛をIn合金化せしめるな
どの製法が提案さJ]ている。
く、In又はIn化合物を予めHClに溶解させた後、
これを水で希釈し、この溶液により亜鉛粒子を処理して
、粒子表面J: リl1li鉛をIn合金化せしめるな
どの製法が提案さJ]ている。
又、特公昭33 3204 ”i’jで示されている如
く、Inを○、001〜2チ添加した電池用Zn−In
合金も提案されている。
く、Inを○、001〜2チ添加した電池用Zn−In
合金も提案されている。
このようにInをZnの表面に付着せしめるものや、Z
n−Inの合金としたものなどが既に知られている。こ
れらのInの添加効果は、アルカリ中での水素過電圧を
帽き上げることを目的としたものである。しかしIn添
加に、l:る水素過電圧の引き上げ効果はHqに比べて
小さくて亜鉛の結晶粒界へのHgの拡散移動を十分j1
1)制するものでは女い0 発明の目的 本発明は、上記の従来例の欠点を解消腰高容部で低水銀
の亜鉛アルカリ電池を提供することを目r自とする。
n−Inの合金としたものなどが既に知られている。こ
れらのInの添加効果は、アルカリ中での水素過電圧を
帽き上げることを目的としたものである。しかしIn添
加に、l:る水素過電圧の引き上げ効果はHqに比べて
小さくて亜鉛の結晶粒界へのHgの拡散移動を十分j1
1)制するものでは女い0 発明の目的 本発明は、上記の従来例の欠点を解消腰高容部で低水銀
の亜鉛アルカリ電池を提供することを目r自とする。
発明の構成
本発明は、Znを主成分としこれに合金元素としてGa
とTIを添加して合金化(Zn −Ga −T l
)した粉末を氷化して用いるものであり、好ましくは氷
化をfki!式法により、30チ濃度のKOH中で撹拌
させなからHqを滴下して氷化処理し、粉末表面をHq
で被覆させた後、水洗、乾燥させたものである。
とTIを添加して合金化(Zn −Ga −T l
)した粉末を氷化して用いるものであり、好ましくは氷
化をfki!式法により、30チ濃度のKOH中で撹拌
させなからHqを滴下して氷化処理し、粉末表面をHq
で被覆させた後、水洗、乾燥させたものである。
実施例の説明
純度99.99%のZnインゴットをベースにして、G
aとTI を各々○、l!wt%添加したZn −、G
a −T Iの三元合金を作る。この時の合金試作条件
は、黒鉛ルツボを用いて、不活性雰囲気中で予めZnイ
ンゴットを約600℃の電気炉中で加熱溶解して溶湯を
作り、との溶湯に添加元素でおるGa、T/を各々0.
2wt%投入し、十分に攪拌して均一組成とした後、噴
霧法によj’150〜150メツシュの三元合金粉末を
作る。
aとTI を各々○、l!wt%添加したZn −、G
a −T Iの三元合金を作る。この時の合金試作条件
は、黒鉛ルツボを用いて、不活性雰囲気中で予めZnイ
ンゴットを約600℃の電気炉中で加熱溶解して溶湯を
作り、との溶湯に添加元素でおるGa、T/を各々0.
2wt%投入し、十分に攪拌して均一組成とした後、噴
霧法によj’150〜150メツシュの三元合金粉末を
作る。
この場合、必要ならげZnの溶湯の中にGa、TIと同
時にHqを混在せしめた、Zn−Ga−Tl−Hgの四
元合金を作り、これを噴霧法によって粉末にすることも
可能である。
時にHqを混在せしめた、Zn−Ga−Tl−Hgの四
元合金を作り、これを噴霧法によって粉末にすることも
可能である。
この様にして作ったZn合金粉末を用いて、捷ずガス発
生量を測定し評価する方法と、ボタン型電池に適用して
その効果を確認l−だ。
生量を測定し評価する方法と、ボタン型電池に適用して
その効果を確認l−だ。
まず、ガス発生量の測定は、Zn粉末10.りをZnO
を溶解した40係濃度のKOH電解液1orneに入れ
、46℃で3ケ月間放置して発生した全ガス量を調べた
。
を溶解した40係濃度のKOH電解液1orneに入れ
、46℃で3ケ月間放置して発生した全ガス量を調べた
。
一万、電池評価は、ボタン型の酸化銀電池TIS公称
5R44型を試作し、20’Cで500 !−)連続放
電時の放電持続時間をp+r4べた1゜本発明の実施例
を図面を参照し々がら説明する図中、1は正極端子を兼
ねるiE 4’?缶、2は酸化銀とM n 02と黒鉛
とを混合成型した正極合剤、3は正極と密接した微孔性
合成樹脂フィルムよりなるセパレータ、4は合成繊維の
不織布よりガる電解液保持祠、6は氷化亜鉛粉末と合成
糊剤とアルカJ IJ電解液とを混合したゲル状負極体
である。
5R44型を試作し、20’Cで500 !−)連続放
電時の放電持続時間をp+r4べた1゜本発明の実施例
を図面を参照し々がら説明する図中、1は正極端子を兼
ねるiE 4’?缶、2は酸化銀とM n 02と黒鉛
とを混合成型した正極合剤、3は正極と密接した微孔性
合成樹脂フィルムよりなるセパレータ、4は合成繊維の
不織布よりガる電解液保持祠、6は氷化亜鉛粉末と合成
糊剤とアルカJ IJ電解液とを混合したゲル状負極体
である。
6は負極缶で負極端子を兼ねている。7は合成樹脂から
なる絶縁バッキングで、正極缶の目端部を内方に折曲し
て電池全体を締付ると共に密封口したものである。
なる絶縁バッキングで、正極缶の目端部を内方に折曲し
て電池全体を締付ると共に密封口したものである。
発明の効果
本発明の効果について従来例と比較して次表に示す1゜
ガス発生量及び放電時間
ノ
以上の様に本発明によるr A jの亜鉛合金粉末を1
係永化処理したものtl′、従来から適用されている氷
化率10係の亜鉛粉「C」と同等の特性が得られた。又
汞化率1チのZn−I−1g系の「DJでは、粉末表面
のHqj7’、が少なく保存中にHqが110鉛の結晶
粒界に拡散浸透1〜て行く/こめに、粒子表面のBq滑
が減少し、水素過電圧が低下してガス発生が促進される
。
係永化処理したものtl′、従来から適用されている氷
化率10係の亜鉛粉「C」と同等の特性が得られた。又
汞化率1チのZn−I−1g系の「DJでは、粉末表面
のHqj7’、が少なく保存中にHqが110鉛の結晶
粒界に拡散浸透1〜て行く/こめに、粒子表面のBq滑
が減少し、水素過電圧が低下してガス発生が促進される
。
又、Zn−ln−Hg系の「B」でし1、Hqは1%で
あるが、Inを添加しているためにZn結晶粒界へのB
qの拡散移動が抑制され、亜鉛粉末表面のHqは高温保
存後でも比較的均一に残っており、その効果がある程度
表われている。なおIn単独の添加ではHgの拡散移動
を完全に抑えることができず、自己消耗が進むことが考
えられる。
あるが、Inを添加しているためにZn結晶粒界へのB
qの拡散移動が抑制され、亜鉛粉末表面のHqは高温保
存後でも比較的均一に残っており、その効果がある程度
表われている。なおIn単独の添加ではHgの拡散移動
を完全に抑えることができず、自己消耗が進むことが考
えられる。
本発明のrA」は、有効添加元素としてGa、Tdの三
者を同時に添加し合金化せしめることにより、氷化処理
後のH(Jを如何に1111鉛粉末の表面に安定保持さ
せる効果がすぐれていることがわかる。
者を同時に添加し合金化せしめることにより、氷化処理
後のH(Jを如何に1111鉛粉末の表面に安定保持さ
せる効果がすぐれていることがわかる。
この合金はアルカリ電解液に安定であり、Hqを最小限
に抑えることを可能ならしめたもので、従来の氷化亜鉛
の約犀のHq量に低減でき、しかも高官[11の亜鉛ア
ルカリ電池を提供することが可能である。
に抑えることを可能ならしめたもので、従来の氷化亜鉛
の約犀のHq量に低減でき、しかも高官[11の亜鉛ア
ルカリ電池を提供することが可能である。
なお、前記の実施例ではボタン型酸化銀電池を例に説明
したが亜鉛を負極活物質とするアルカIJ −次電、1
ljLへ広く適用きれるものである。
したが亜鉛を負極活物質とするアルカIJ −次電、1
ljLへ広く適用きれるものである。
又、本発明の有効添加元素としてGa、Tlを各々、0
.2%添加した場合について説明したが、こf]より多
くても電池特性には余り有効でなかった。
.2%添加した場合について説明したが、こf]より多
くても電池特性には余り有効でなかった。
図は本発明の実施例におけるボタン型酸化銀電池の半断
面図である。 1・・・・・・正極缶、2・・・・・・正極合剤、3・
・セパレータ、4・・・・電解液保持材、6・・・・
・ゲル亜鉛9極、6・・・・・・負極端子、7・・・・
ガスケット、8・・・・・・正極集電リング。
面図である。 1・・・・・・正極缶、2・・・・・・正極合剤、3・
・セパレータ、4・・・・電解液保持材、6・・・・
・ゲル亜鉛9極、6・・・・・・負極端子、7・・・・
ガスケット、8・・・・・・正極集電リング。
Claims (2)
- (1)亜鉛を主成分とし有効添加元素としてGaとTt
とを添加した合金を水化して負極活物質に用いたことを
特徴とする11ト鉛アルカリ電池。 - (2)合金粉末を湿式法によりI−I qで氷化処理し
た特許請求の範囲第1項記+1あのili鉛アルカリ電
池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59000972A JPS60146456A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59000972A JPS60146456A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60146456A true JPS60146456A (ja) | 1985-08-02 |
Family
ID=11488533
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59000972A Pending JPS60146456A (ja) | 1984-01-06 | 1984-01-06 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60146456A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6284410B1 (en) | 1997-08-01 | 2001-09-04 | Duracell Inc. | Zinc electrode particle form |
-
1984
- 1984-01-06 JP JP59000972A patent/JPS60146456A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6284410B1 (en) | 1997-08-01 | 2001-09-04 | Duracell Inc. | Zinc electrode particle form |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0172255B1 (en) | Zinc alkaline battery | |
EP0185497A1 (en) | Zinc-alkaline battery | |
JPH056791B2 (ja) | ||
JP3215448B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JP3215446B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JP3215447B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS60146456A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH04237952A (ja) | アルカリ乾電池用無汞化亜鉛合金粉末の製造方法 | |
JPH0317181B2 (ja) | ||
JPH0719604B2 (ja) | アルカリ電池の製造方法 | |
JPS60146455A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS60163367A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS59121780A (ja) | 電池 | |
JP2737233B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS59175557A (ja) | アルカリ電池 | |
JPS6158164A (ja) | 水銀無添加アルカリ電池の負極用亜鉛合金粉末およびその製造方法 | |
JPH0317182B2 (ja) | ||
JPS6188451A (ja) | マンガン乾電池 | |
JP2798680B2 (ja) | アルカリ電池 | |
JP2563106B2 (ja) | アルカリ電池 | |
JPH06223829A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH03230476A (ja) | アルカリ電池用負極活物質 | |
JPS60146454A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS5966054A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH0620688A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 |