JP2002270164A - 亜鉛合金粉及びこれを用いたアルカリ電池 - Google Patents
亜鉛合金粉及びこれを用いたアルカリ電池Info
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-
- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性に優れ、電池放電特性特にハイレート
放電性能を向上させることができる、アルカリ電池の負
極活物質に用いるのに好適なアルカリ電池用亜鉛合金粉
および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ電池を提供す
る。 【解決手段】Ａｌを０．００１〜０．１重量％、Ｂｉを
０．００１〜０．１重量％、Ｉｎを０．００１〜０．１
重量％含むアルカリ電池用亜鉛合金粉であって、粒度が
３５〜２００ｍｅｓｈを７０〜８０重量％、−２００ｍ
ｅｓｈの微粒粉を２０〜３０重量％含むアルカリ電池用
亜鉛合金粉である。また、前記亜鉛合金粉を負極活物質
に用いてなるアルカリ電池であること
放電性能を向上させることができる、アルカリ電池の負
極活物質に用いるのに好適なアルカリ電池用亜鉛合金粉
および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ電池を提供す
る。 【解決手段】Ａｌを０．００１〜０．１重量％、Ｂｉを
０．００１〜０．１重量％、Ｉｎを０．００１〜０．１
重量％含むアルカリ電池用亜鉛合金粉であって、粒度が
３５〜２００ｍｅｓｈを７０〜８０重量％、−２００ｍ
ｅｓｈの微粒粉を２０〜３０重量％含むアルカリ電池用
亜鉛合金粉である。また、前記亜鉛合金粉を負極活物質
に用いてなるアルカリ電池であること
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ電池用亜
鉛合金粉として、負極活物質に用いられるもので、耐食
性に優れ放電性能を向上させたアルカリ電池用亜鉛合金
粉および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ電池に関す
る。
鉛合金粉として、負極活物質に用いられるもので、耐食
性に優れ放電性能を向上させたアルカリ電池用亜鉛合金
粉および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ電池に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、アルカリ電池用亜鉛合金粉は、亜鉛合金溶湯をアト
マイズ法（エアーアトマイズ）により製造している。こ
うして得られた亜鉛合金粉をアルカリ電池の負極として
電池に充填するが、亜鉛合金粉の微粒粉の比率が高いも
のを負極材として使用することで放電性能は向上する
が、水素ガスの発生量が増え、電池からの電解液漏れ等
の問題が想定され実用化には至っていない。
り、アルカリ電池用亜鉛合金粉は、亜鉛合金溶湯をアト
マイズ法（エアーアトマイズ）により製造している。こ
うして得られた亜鉛合金粉をアルカリ電池の負極として
電池に充填するが、亜鉛合金粉の微粒粉の比率が高いも
のを負極材として使用することで放電性能は向上する
が、水素ガスの発生量が増え、電池からの電解液漏れ等
の問題が想定され実用化には至っていない。
【０００３】また、アルカリ電池の負極活物質である微
量金属添加亜鉛合金粉は、熱処理を行うことで水素ガス
の発生が抑制されることは、例えば特開平３−３５９９
７３号、特開平８−１５１４０７号などに記載されてい
るが、内部抵抗が高くなり、放電特性が低下するという
問題がある。
量金属添加亜鉛合金粉は、熱処理を行うことで水素ガス
の発生が抑制されることは、例えば特開平３−３５９９
７３号、特開平８−１５１４０７号などに記載されてい
るが、内部抵抗が高くなり、放電特性が低下するという
問題がある。
【０００４】本発明は、耐食性に優れ、電池放電特性特
にハイレート放電性能を向上させることのできる、アル
カリ電池の負極活物質に用いるのに好適なアルカリ電池
用亜鉛合金粉および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ
電池を提供することにある。
にハイレート放電性能を向上させることのできる、アル
カリ電池の負極活物質に用いるのに好適なアルカリ電池
用亜鉛合金粉および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ
電池を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明者等は、微量金属添加亜鉛合金粉の水素ガス発
生量及び電池特性を粒度別に調べた結果、微粉を混合し
ても、水素ガス発生量が現行品と同等もしくは低減で
き、内部抵抗も抑制され放電性能が向上することが確認
され、本発明に至った。
に本発明者等は、微量金属添加亜鉛合金粉の水素ガス発
生量及び電池特性を粒度別に調べた結果、微粉を混合し
ても、水素ガス発生量が現行品と同等もしくは低減で
き、内部抵抗も抑制され放電性能が向上することが確認
され、本発明に至った。
【０００６】即ち、[請求項１]の発明は、Ａｌを０．０
０１〜０．１重量％、Ｂｉを０．００１〜０．１重量
％、Ｉｎを０．００１〜０．１重量％含むアルカリ電池
用亜鉛合金粉であって、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを
７０〜８０重量％、−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜
３０重量％含むことを特徴とするアルカリ電池用亜鉛合
金粉である。
０１〜０．１重量％、Ｂｉを０．００１〜０．１重量
％、Ｉｎを０．００１〜０．１重量％含むアルカリ電池
用亜鉛合金粉であって、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを
７０〜８０重量％、−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜
３０重量％含むことを特徴とするアルカリ電池用亜鉛合
金粉である。
【０００７】[請求項２]の発明は、Ａｌを０．００３〜
０．０５重量％、Ｂｉを０．００８〜０．０１２重量
％、Ｉｎを０．０１〜０．０５重量％含むアルカリ電池
用亜鉛合金粉であって、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを
７０〜８０重量％、−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜
３０重量％含むことを特徴とするアルカリ電池用亜鉛合
金粉である。
０．０５重量％、Ｂｉを０．００８〜０．０１２重量
％、Ｉｎを０．０１〜０．０５重量％含むアルカリ電池
用亜鉛合金粉であって、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを
７０〜８０重量％、−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜
３０重量％含むことを特徴とするアルカリ電池用亜鉛合
金粉である。
【０００８】[請求項３]の発明は、Ａｌを０．０２〜
０．０４重量％、Ｂｉを０．００８〜０．０１２重量
％、Ｉｎを０．０２〜０．０４重量％含むアルカリ電池
用亜鉛合金粉であって、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを
７０〜８０重量％、−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜
３０重量％含むことを特徴とするアルカリ電池用亜鉛合
金粉である。
０．０４重量％、Ｂｉを０．００８〜０．０１２重量
％、Ｉｎを０．０２〜０．０４重量％含むアルカリ電池
用亜鉛合金粉であって、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを
７０〜８０重量％、−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜
３０重量％含むことを特徴とするアルカリ電池用亜鉛合
金粉である。
【０００９】[請求項４]の発明は、請求項１〜３の亜鉛
合金粉を負極活物質に用いてなることを特徴とするアル
カリ電池である。
合金粉を負極活物質に用いてなることを特徴とするアル
カリ電池である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、Ａｌを０．００１〜０．１重量％、Ｂｉを
０．００１〜０．１重量％、Ｉｎを０．００１〜０．１
重量％含むアルカリ電池用亜鉛合金粉であって、粒度が
３５〜２００ｍｅｓｈを７０〜８０重量％、−２００ｍ
ｅｓｈの微粒粉を２０〜３０重量％含むアルカリ電池用
亜鉛合金粉である。
本発明は、Ａｌを０．００１〜０．１重量％、Ｂｉを
０．００１〜０．１重量％、Ｉｎを０．００１〜０．１
重量％含むアルカリ電池用亜鉛合金粉であって、粒度が
３５〜２００ｍｅｓｈを７０〜８０重量％、−２００ｍ
ｅｓｈの微粒粉を２０〜３０重量％含むアルカリ電池用
亜鉛合金粉である。
【００１１】Ａｌ、Ｂｉ、Ｉｎの添加量は０．００１重
量％以下では、添加金属の効果が充分でなく、０．１重
量％以上では、放電容量の低下につながる。また、−２
００ｍｅｓｈの微粒粉が２０重量％以下では、放電性能
の向上が充分でなく、３０重量％以上だと、水素ガス発
生の抑制が充分でない。
量％以下では、添加金属の効果が充分でなく、０．１重
量％以上では、放電容量の低下につながる。また、−２
００ｍｅｓｈの微粒粉が２０重量％以下では、放電性能
の向上が充分でなく、３０重量％以上だと、水素ガス発
生の抑制が充分でない。
【００１２】また、亜鉛合金粉をアルカリ電池に組み込
んで放電特性、ガス発生特性を調べたところ、Al品位は
０．００３〜０．０５重量％で優れた特性が得られ、
０．０２〜０．０４重量％で特に優れた特性が得られ
る。また、In品位についても０．０１〜０．０５重量％
で優れた特性が得られ、０．０２〜０．０４重量％で特
に優れた特性が得られる。この場合も、−２００ｍｅｓ
ｈの微粒粉が２０重量％以下では、放電性能の向上が充
分でなく、３０重量％以上だと、水素ガス発生の抑制が
充分でない。
んで放電特性、ガス発生特性を調べたところ、Al品位は
０．００３〜０．０５重量％で優れた特性が得られ、
０．０２〜０．０４重量％で特に優れた特性が得られ
る。また、In品位についても０．０１〜０．０５重量％
で優れた特性が得られ、０．０２〜０．０４重量％で特
に優れた特性が得られる。この場合も、−２００ｍｅｓ
ｈの微粒粉が２０重量％以下では、放電性能の向上が充
分でなく、３０重量％以上だと、水素ガス発生の抑制が
充分でない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の効果を示す好適な実施例１〜
３６を表１に示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。また、表１の数値に基づき、図１〜６を作成
した。図1は亜鉛合金粉の未放電ガス発生速度を粒度
（−２００ｍｅｓｈ比率）別、Ａｌ添加量別にグラフ化
したものである。Ｂｉは０．０１重量％、Ｉｎは０．０
３重量％とした。
３６を表１に示したが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。また、表１の数値に基づき、図１〜６を作成
した。図1は亜鉛合金粉の未放電ガス発生速度を粒度
（−２００ｍｅｓｈ比率）別、Ａｌ添加量別にグラフ化
したものである。Ｂｉは０．０１重量％、Ｉｎは０．０
３重量％とした。
【００１４】また、亜鉛合金粉の未放電ガス発生速度の
測定は、電解液として濃度４０重量％の水酸化カリウム
水溶液に酸化亜鉛を飽和させたものを５ｍｌ用い、これ
に亜鉛合金粉を１０ｇ浸漬し、４５℃で３日間のガス発
生速度（μｌ／ｇ・ｄａｙ）を測定することによって行
った。図1から、Ａｌ品位は０．０１〜０．０５重量％
で特に効果が大きく、−２００ｍｅｓｈ比率は２０〜３
０重量％ことが分かる。
測定は、電解液として濃度４０重量％の水酸化カリウム
水溶液に酸化亜鉛を飽和させたものを５ｍｌ用い、これ
に亜鉛合金粉を１０ｇ浸漬し、４５℃で３日間のガス発
生速度（μｌ／ｇ・ｄａｙ）を測定することによって行
った。図1から、Ａｌ品位は０．０１〜０．０５重量％
で特に効果が大きく、−２００ｍｅｓｈ比率は２０〜３
０重量％ことが分かる。
【００１５】図2は、亜鉛合金粉を負極としたアルカリ
電池を構成し、このアルカリ電池の放電後ガス発生速度
を表1の比較例１を１００とした相対指数で表し、粒度
（−２００ｍｅｓｈ比率）別、Ａｌ添加量別にグラフ化
したものである。Ｂｉは０．０１重量％、Ｉｎは０．０
３重量％とした。
電池を構成し、このアルカリ電池の放電後ガス発生速度
を表1の比較例１を１００とした相対指数で表し、粒度
（−２００ｍｅｓｈ比率）別、Ａｌ添加量別にグラフ化
したものである。Ｂｉは０．０１重量％、Ｉｎは０．０
３重量％とした。
【００１６】また、アルカリ電池は図７に示すようにＪ
ＩＳ規格ＬＲ６形式とした。
ＩＳ規格ＬＲ６形式とした。
【００１７】図３は、アルカリ電池の放電持続時間を、
表1の比較例１を１００とした相対指数で表し、粒度
（−２００ｍｅｓｈ比率）別、Ａｌ添加量別にグラフ化
したものである。Ｂｉは０．０１重量％、Ｉｎは０．０
３重量％とした。
表1の比較例１を１００とした相対指数で表し、粒度
（−２００ｍｅｓｈ比率）別、Ａｌ添加量別にグラフ化
したものである。Ｂｉは０．０１重量％、Ｉｎは０．０
３重量％とした。
【００１８】また、ＪＩＳ規格ＬＲ６形式としたアルカ
リ電池を２０℃の温度で7日間保存した後、図2での内部
抵抗測定終了後、放電抵抗１Ωで連続放電を行い、終止
電圧０．９Ｖに至るまでの放電持続時間の測定を行っ
た。
リ電池を２０℃の温度で7日間保存した後、図2での内部
抵抗測定終了後、放電抵抗１Ωで連続放電を行い、終止
電圧０．９Ｖに至るまでの放電持続時間の測定を行っ
た。
【００１９】上記の図1〜図3までの結果により、Al品位
は０．００３〜０．０５重量％で優れた特性が得られ、
０．０２〜０．０４重量％で特に優れた特性が得られる
ことが分かる。また、−２００ｍｅｓｈ比率は２０〜３
０重量％が優れていることが分かる。
は０．００３〜０．０５重量％で優れた特性が得られ、
０．０２〜０．０４重量％で特に優れた特性が得られる
ことが分かる。また、−２００ｍｅｓｈ比率は２０〜３
０重量％が優れていることが分かる。
【００２０】図４は亜鉛合金混合粉の未放電ガス発生速
度をＡｌ添加量別、Ｉｎ添加量別に測定したものであ
る。Ｂｉは０．０１重量％とし、粒度は−２００ｍｅｓ
ｈ比率を４０重量％とした。
度をＡｌ添加量別、Ｉｎ添加量別に測定したものであ
る。Ｂｉは０．０１重量％とし、粒度は−２００ｍｅｓ
ｈ比率を４０重量％とした。
【００２１】図５はアルカリ電池の放電後ガス発生量
を、Ａｌ添加量別、Ｉｎ添加量別に測定したものであ
る。合金組成はＢｉを０．０１重量％、粒度は−２００
ｍｅｓｈ比率を４０重量％とした。
を、Ａｌ添加量別、Ｉｎ添加量別に測定したものであ
る。合金組成はＢｉを０．０１重量％、粒度は−２００
ｍｅｓｈ比率を４０重量％とした。
【００２２】アルカリ電池はＪＩＳ規格ＬＲ６形式と
し、２０℃の温度で7日間保存した後、電池テスターに
て内部抵抗の測定を行った。
し、２０℃の温度で7日間保存した後、電池テスターに
て内部抵抗の測定を行った。
【００２３】図６はアルカリ電池の放電持続時間を、Ａ
ｌ添加量別、Ｉｎ添加量別に測定したものである。合金
組成はＢｉを０．０１重量％、粒度は−２００ｍｅｓｈ
比率を４０重量％とした。
ｌ添加量別、Ｉｎ添加量別に測定したものである。合金
組成はＢｉを０．０１重量％、粒度は−２００ｍｅｓｈ
比率を４０重量％とした。
【００２４】アルカリ電池はＪＩＳ規格ＬＲ６形式と
し、２０℃の温度で7日間保存した後、放電抵抗１Ωで
連続放電を行い、終止電圧０．９Ｖに至るまでの放電持
続時間の測定を行った。図４〜６までの結果により、In
品位は０．０１〜０．０５重量％で優れた特性が得ら
れ、０．０２〜０．０４重量％で特に優れた特性が得ら
れることが分かる。
し、２０℃の温度で7日間保存した後、放電抵抗１Ωで
連続放電を行い、終止電圧０．９Ｖに至るまでの放電持
続時間の測定を行った。図４〜６までの結果により、In
品位は０．０１〜０．０５重量％で優れた特性が得ら
れ、０．０２〜０．０４重量％で特に優れた特性が得ら
れることが分かる。
【００２５】
【表1】
【００２６】
【発明の効果】耐食性に優れ、電池放電特性特にハイレ
ート放電性能を向上させることができる、アルカリ電池
の負極活物質に用いるのに好適なアルカリ電池用亜鉛合
金粉および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ電池を提
供できる。また、ガスアトマイズ法において発生する微
粒粉を無駄にすること無く負極材料として用いることが
可能になった。
ート放電性能を向上させることができる、アルカリ電池
の負極活物質に用いるのに好適なアルカリ電池用亜鉛合
金粉および、この亜鉛合金粉を用いたアルカリ電池を提
供できる。また、ガスアトマイズ法において発生する微
粒粉を無駄にすること無く負極材料として用いることが
可能になった。
【図１】亜鉛合金粉のAl品位別、微粉比率別の未放電ガ
ス発生速度を示すグラフである。
ス発生速度を示すグラフである。
【図２】亜鉛合金粉のAl品位別、微粉比率別の放電後ガ
ス発生量を示すグラフである。
ス発生量を示すグラフである。
【図３】亜鉛合金粉のAl品位別、微粉比率別の放電持続
時間を示すグラフである。
時間を示すグラフである。
【図４】亜鉛合金粉のAl品位別、In品位別の未放電ガス
発生速度を示すグラフである。
発生速度を示すグラフである。
【図５】亜鉛合金粉のAl品位別、In品位別の放電後ガス
発生量を示すグラフである。
発生量を示すグラフである。
【図６】亜鉛合金粉のAl品位別、In品位別の放電持続時
間を示すグラフである。
間を示すグラフである。
【図７】本発明で用いたアルカリ電池を例示する断面図
１…正極缶、２…正極、３…セパレーター、４…負極、
５…負極集電子、６…封口キャップ、７…ガスケット、
８…負極端子。
５…負極集電子、６…封口キャップ、７…ガスケット、
８…負極端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4K018 AA40 BB04 BD10 KA38 5H050 AA02 BA04 CB13 FA17 HA01 HA05
Claims (4)
- 【請求項１】 Ａｌを０．００１〜０．１重量％、Ｂｉ
を０．００１〜０．１重量％、Ｉｎを０．００１〜０．
１重量％含むアルカリ電池用亜鉛合金粉であって、粒度
が３５〜２００ｍｅｓｈを７０〜８０重量％、−２００
ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜３０重量％含むことを特徴と
するアルカリ電池用亜鉛合金粉。 - 【請求項２】 Ａｌを０．００３〜０．０５重量％、Ｂ
ｉを０．００８〜０．０１２重量％、Ｉｎを０．０１〜
０．０５重量％含むアルカリ電池用亜鉛合金粉であっ
て、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを７０〜８０重量％、
−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜３０重量％含むこと
を特徴とするアルカリ電池用亜鉛合金粉。 - 【請求項３】 Ａｌを０．０２〜０．０４重量％、Ｂｉ
を０．００８〜０．０１２重量％、Ｉｎを０．０２〜
０．０４重量％含むアルカリ電池用亜鉛合金粉であっ
て、粒度が３５〜２００ｍｅｓｈを７０〜８０重量％、
−２００ｍｅｓｈの微粒粉を２０〜３０重量％含むこと
を特徴とするアルカリ電池用亜鉛合金粉。 - 【請求項４】 請求項１〜３の亜鉛合金粉を負極活物質
に用いてなることを特徴とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001067516A JP2002270164A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 亜鉛合金粉及びこれを用いたアルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001067516A JP2002270164A (ja) | 2001-03-09 | 2001-03-09 | 亜鉛合金粉及びこれを用いたアルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002270164A true JP2002270164A (ja) | 2002-09-20 |
Family
ID=18925850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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