JP2737231B2 - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、負極活物質として亜鉛，電解液としてアル
カリ水溶液，正極活物質として二酸化マンガン，酸化
銀，酸化水銀，酸素，水酸化ニッケル等を用いる亜鉛ア
ルカリ電池の亜鉛負極の汞化に用いる水銀量の低減に有
効な手段を提供するものである。
カリ水溶液，正極活物質として二酸化マンガン，酸化
銀，酸化水銀，酸素，水酸化ニッケル等を用いる亜鉛ア
ルカリ電池の亜鉛負極の汞化に用いる水銀量の低減に有
効な手段を提供するものである。
従来の技術 亜鉛負極の電解液の腐食を抑制するため、従来から、
７〜10重量％程度の水銀を亜鉛に添加する方法が工業的
に採られて来た。しかし、近年、低公害化のため、水銀
含有量の低減化の社会的ニーズが高まり、少量の水銀の
使用で十分な耐食性を確保するため、種々の耐食性亜鉛
合金が開発、又は提案されている。例えば、亜鉛中にイ
ンジウム，鉛，ガリウム，アルミニウムなどを添加した
耐食性亜鉛合金粉末が有力なものとされ、インジウムと
鉛を添加した亜鉛合金がすでに実用化され、さらに耐食
性を向上させた、インジウム，鉛に加えて、アルミニウ
ム、必要に応じてガリウムを添加した亜鉛合金も実用化
されている。これらの耐食性亜鉛合金を用いた場合、汞
化率（負極亜鉛中の水銀の重量百分率）を減少させても
耐食性が確保でき、インジウムと鉛を添加した亜鉛合金
の場合で汞化率３％、さらにこれを改良した上記のイン
ジウム，鉛に加えて、アルミニウム，必要に応じてガリ
ウムを添加した亜鉛合金では汞化率1.5％程度でも純亜
鉛の場合の汞化率７〜10％に相当する耐食性が得られ
る。汞化率を低減させる方法として耐食性亜鉛合金を用
いることが有効なことは上述の例に見られる通りである
が、他の有効な方法として、防食剤の添加が考えられ、
電池内の水銀含有量を極限にまで減少させる技術として
耐食性亜鉛合金と防食剤の併用は不可欠と考えられる。
７〜10重量％程度の水銀を亜鉛に添加する方法が工業的
に採られて来た。しかし、近年、低公害化のため、水銀
含有量の低減化の社会的ニーズが高まり、少量の水銀の
使用で十分な耐食性を確保するため、種々の耐食性亜鉛
合金が開発、又は提案されている。例えば、亜鉛中にイ
ンジウム，鉛，ガリウム，アルミニウムなどを添加した
耐食性亜鉛合金粉末が有力なものとされ、インジウムと
鉛を添加した亜鉛合金がすでに実用化され、さらに耐食
性を向上させた、インジウム，鉛に加えて、アルミニウ
ム、必要に応じてガリウムを添加した亜鉛合金も実用化
されている。これらの耐食性亜鉛合金を用いた場合、汞
化率（負極亜鉛中の水銀の重量百分率）を減少させても
耐食性が確保でき、インジウムと鉛を添加した亜鉛合金
の場合で汞化率３％、さらにこれを改良した上記のイン
ジウム，鉛に加えて、アルミニウム，必要に応じてガリ
ウムを添加した亜鉛合金では汞化率1.5％程度でも純亜
鉛の場合の汞化率７〜10％に相当する耐食性が得られ
る。汞化率を低減させる方法として耐食性亜鉛合金を用
いることが有効なことは上述の例に見られる通りである
が、他の有効な方法として、防食剤の添加が考えられ、
電池内の水銀含有量を極限にまで減少させる技術として
耐食性亜鉛合金と防食剤の併用は不可欠と考えられる。
従来、アルカリ性水溶液の電解液中での亜鉛負極の防
食のため、エチレングリコール等のグリコール類，メル
カプトカルボン酸，アミノナフタリンスルホン酸，アゾ
ナフタリン類，カルバゾール，シアンヒドリン,2−メル
カプトベンゾチアゾール等のチアゾール誘導体，ベンゾ
トリアゾールスはその誘導体など枚挙にいとまのない種
々の防食剤の適用が提案されている。これらの防食剤は
電解液中に少量を添加するのが一般的な適用法である。
然し、何れの防食剤も顕著な防食効果が認められず、汞
化率を低減させるための有効な手段になっていないのが
現状である。
食のため、エチレングリコール等のグリコール類，メル
カプトカルボン酸，アミノナフタリンスルホン酸，アゾ
ナフタリン類，カルバゾール，シアンヒドリン,2−メル
カプトベンゾチアゾール等のチアゾール誘導体，ベンゾ
トリアゾールスはその誘導体など枚挙にいとまのない種
々の防食剤の適用が提案されている。これらの防食剤は
電解液中に少量を添加するのが一般的な適用法である。
然し、何れの防食剤も顕著な防食効果が認められず、汞
化率を低減させるための有効な手段になっていないのが
現状である。
発明が解決しようとする課題 亜鉛負極の防食が不十分な場合は電池の貯蔵中に亜鉛
の消耗とともに水素ガスが発生し、電池内圧が上昇して
電解液の漏出，電池の変形の原因となり、著しい場合は
電池の破裂の原因となる。しかも、亜鉛の腐食は電池の
容量低下など貯蔵後の電池性能の劣化をもたらす原因と
もなる。本発明は上記の諸問題の発生を防止するに十分
な亜鉛負極の耐食性を汞化率を極力低減化した状態で確
保することを目的とする。その方法として、従来から提
案されている前述の各種防食剤以上に防食効果が大き
く、耐アルカリ性で、しかも放電性能にも悪影響のない
防食剤を新たに探索して低汞化率の亜鉛負極を備えた電
池に適用し、実用的な電池の諸特性を損うことなく、水
銀含有率の小さい低公害の亜鉛アルカリ電池を提供する
ものである。
の消耗とともに水素ガスが発生し、電池内圧が上昇して
電解液の漏出，電池の変形の原因となり、著しい場合は
電池の破裂の原因となる。しかも、亜鉛の腐食は電池の
容量低下など貯蔵後の電池性能の劣化をもたらす原因と
もなる。本発明は上記の諸問題の発生を防止するに十分
な亜鉛負極の耐食性を汞化率を極力低減化した状態で確
保することを目的とする。その方法として、従来から提
案されている前述の各種防食剤以上に防食効果が大き
く、耐アルカリ性で、しかも放電性能にも悪影響のない
防食剤を新たに探索して低汞化率の亜鉛負極を備えた電
池に適用し、実用的な電池の諸特性を損うことなく、水
銀含有率の小さい低公害の亜鉛アルカリ電池を提供する
ものである。
課題を解決するための手段 本発明は電解液に水酸化カリウム，水酸化ナトリウム
などを主成分とするアルカリ水溶液，負極活物質に亜
鉛、又は亜鉛合金，正極活物質に二酸化マンガン，酸化
銀，酸素，オキシ水酸化ニッケル，酸化水銀などを用い
るいわゆる亜鉛アルカリ電池の負極の腐食を抑制する防
食剤としてパーフルオロアルキルアルコールＨCF2 n
CH2OHを用いるものである。
などを主成分とするアルカリ水溶液，負極活物質に亜
鉛、又は亜鉛合金，正極活物質に二酸化マンガン，酸化
銀，酸素，オキシ水酸化ニッケル，酸化水銀などを用い
るいわゆる亜鉛アルカリ電池の負極の腐食を抑制する防
食剤としてパーフルオロアルキルアルコールＨCF2 n
CH2OHを用いるものである。
これらの防食剤の適用方法は、電解液中への添加，セ
パレータ，保液材の双方又は一方への含浸，負極活物質
表面への付着，ゲルアルカリ電解液への混合などの方法
を採ることができる。また、上記防食剤はフッ化炭素基
の炭素数が２〜16のものが好ましい。また、負極活物質
には純亜鉛、又は亜鉛合金を用いるが、特に、大幅な汞
化率の低減を実現するには耐食性亜鉛合金と上記防食剤
を併用するのが効果的である。例えば、インジウム，鉛
を添加した亜鉛合金、或いはこれにガリウムを添加した
亜鉛合金と併用すると0.2％の汞化率でも負極の耐食性
が十分な電池が得られ、さらに上記の亜鉛合金の添加元
素に加え、アルミニウム，ストロンチウム，カルシウ
ム，マグネシウム，バリウム，ニッケル，ビスマスのう
ち少なくとも一種を含有する亜鉛合金を併用すると0.05
％の汞化率でも負極の耐食性が確保できる。
パレータ，保液材の双方又は一方への含浸，負極活物質
表面への付着，ゲルアルカリ電解液への混合などの方法
を採ることができる。また、上記防食剤はフッ化炭素基
の炭素数が２〜16のものが好ましい。また、負極活物質
には純亜鉛、又は亜鉛合金を用いるが、特に、大幅な汞
化率の低減を実現するには耐食性亜鉛合金と上記防食剤
を併用するのが効果的である。例えば、インジウム，鉛
を添加した亜鉛合金、或いはこれにガリウムを添加した
亜鉛合金と併用すると0.2％の汞化率でも負極の耐食性
が十分な電池が得られ、さらに上記の亜鉛合金の添加元
素に加え、アルミニウム，ストロンチウム，カルシウ
ム，マグネシウム，バリウム，ニッケル，ビスマスのう
ち少なくとも一種を含有する亜鉛合金を併用すると0.05
％の汞化率でも負極の耐食性が確保できる。
作用 本発明で用いる防食剤の作用機構は不明確であるが、
下記のように推察される。
下記のように推察される。
本発明の防食剤はほぼ直線形の分子構造で、一方の端
に極性基として水酸基を、逆の端に疎水基を有してお
り、電解液中に添加すると溶解又は分散して極性基が負
極の亜鉛又は亜鉛合金表面に吸着するものと考えられ
る。亜鉛のアルカリ電解液中での腐食反応は次式で示さ
れるが、防食剤が負極表面に吸着し被膜を形成すると、 アノード反応の原因となる水酸イオンの亜鉛負極への接
近が妨害され、またカソード反応に必要な水分子が亜鉛
負極表面近傍に存在できなくなり亜鉛の腐食が抑えられ
る。防食剤が少量で亜鉛負極表面を完全に覆っていない
状態でも、添加した防食剤の亜鉛負極表面の吸着部分で
の亜鉛の腐食反応が抑制され、亜鉛負極の総腐食量が減
少する。また防食剤はセパレータおよび／または保液材
への含浸，負極活物質表面への付着，ゲルアルカリ電解
液への混合などの方法で添加しても、電池構成後に防食
剤が電解液中に溶解あるいは分散し、上記と同様に亜鉛
負極表面に吸着し、亜鉛の腐食が抑制される。以上の如
く本発明に用いる防食剤は亜鉛の腐食反応に関する表面
を覆うため防食効果が得られたものと考えられる。ま
た、特開昭58-18266号で開示されたインジウムと鉛を含
有する亜鉛合金、あるいは特開昭60-175368,特開昭61-7
7267,特開昭61-181068,開昭61-203563,特願昭61-150307
等で発明者等が開示したインジウムと鉛を含有し、さら
にガリウム，アルミニウム，ストロンチウム，カルシウ
ム，マグネシウム，バリウム，ニッケル，ビスマスの群
より選ばれた一種以上を含有する亜鉛合金はいずれも耐
食性が優れているが汞化率を0.2％程度まで低下させる
と充分な耐食性が確保できない。しかしながら上記防食
剤を併用すると両者の防食作用が併合され、場合によっ
ては0.05％の汞化率でも負極の耐食性が確保される。
に極性基として水酸基を、逆の端に疎水基を有してお
り、電解液中に添加すると溶解又は分散して極性基が負
極の亜鉛又は亜鉛合金表面に吸着するものと考えられ
る。亜鉛のアルカリ電解液中での腐食反応は次式で示さ
れるが、防食剤が負極表面に吸着し被膜を形成すると、 アノード反応の原因となる水酸イオンの亜鉛負極への接
近が妨害され、またカソード反応に必要な水分子が亜鉛
負極表面近傍に存在できなくなり亜鉛の腐食が抑えられ
る。防食剤が少量で亜鉛負極表面を完全に覆っていない
状態でも、添加した防食剤の亜鉛負極表面の吸着部分で
の亜鉛の腐食反応が抑制され、亜鉛負極の総腐食量が減
少する。また防食剤はセパレータおよび／または保液材
への含浸，負極活物質表面への付着，ゲルアルカリ電解
液への混合などの方法で添加しても、電池構成後に防食
剤が電解液中に溶解あるいは分散し、上記と同様に亜鉛
負極表面に吸着し、亜鉛の腐食が抑制される。以上の如
く本発明に用いる防食剤は亜鉛の腐食反応に関する表面
を覆うため防食効果が得られたものと考えられる。ま
た、特開昭58-18266号で開示されたインジウムと鉛を含
有する亜鉛合金、あるいは特開昭60-175368,特開昭61-7
7267,特開昭61-181068,開昭61-203563,特願昭61-150307
等で発明者等が開示したインジウムと鉛を含有し、さら
にガリウム，アルミニウム，ストロンチウム，カルシウ
ム，マグネシウム，バリウム，ニッケル，ビスマスの群
より選ばれた一種以上を含有する亜鉛合金はいずれも耐
食性が優れているが汞化率を0.2％程度まで低下させる
と充分な耐食性が確保できない。しかしながら上記防食
剤を併用すると両者の防食作用が併合され、場合によっ
ては0.05％の汞化率でも負極の耐食性が確保される。
上記の如く本発明は亜鉛負極の耐食性向上に有効な防
食剤、さらに耐食性亜鉛合金との併用を実験的に検討
し、低汞化率で実用性の高い亜鉛アルカリ電池を完成し
たものである。
食剤、さらに耐食性亜鉛合金との併用を実験的に検討
し、低汞化率で実用性の高い亜鉛アルカリ電池を完成し
たものである。
以下実施例により詳細に説明する。
実施例 実施例１ まず、本発明の防食剤のアルカリ溶液中での亜鉛に対
する腐食抑制効果を調べた。実験方法は40重量％の水酸
化カリウム水溶液に酸化亜鉛を溶解した電解液に本発明
の防食剤、又は従来例の防食剤をほぼ飽和量まで溶解さ
せて5mlを採り、その液中に汞化亜鉛粉を10g投入し、45
℃の温度下で20日間で発生した水素ガス量を測定した。
汞化亜鉛粉の汞化率は1.0％で、粒径は35〜150メッシュ
とした。得られた測定結果を第１表に示した。
する腐食抑制効果を調べた。実験方法は40重量％の水酸
化カリウム水溶液に酸化亜鉛を溶解した電解液に本発明
の防食剤、又は従来例の防食剤をほぼ飽和量まで溶解さ
せて5mlを採り、その液中に汞化亜鉛粉を10g投入し、45
℃の温度下で20日間で発生した水素ガス量を測定した。
汞化亜鉛粉の汞化率は1.0％で、粒径は35〜150メッシュ
とした。得られた測定結果を第１表に示した。
第１表から明白なように、本発明の防食剤を用いたN
o.1〜５の群は、従来から提案されている防食剤を用い
たNo.6〜７の群や、防食剤を添加していないNo.9より水
素ガスの発生量が少なく、本発明の防食剤の効果が大き
いことが判る。また本発明の防食剤はフッ化炭素基の炭
素数が２〜16の範囲でいずれも防食効果が大きい。
o.1〜５の群は、従来から提案されている防食剤を用い
たNo.6〜７の群や、防食剤を添加していないNo.9より水
素ガスの発生量が少なく、本発明の防食剤の効果が大き
いことが判る。また本発明の防食剤はフッ化炭素基の炭
素数が２〜16の範囲でいずれも防食効果が大きい。
実施例２ 次に、実施例１で得られた結果に基づき、代表的な防
食剤を選び、負極活物質である亜鉛又は亜鉛合金の汞化
率低減に対する効果を第１図に示すボタン形酸化銀電池
を試作して比較検討した。第１図において、１はステン
レス鋼製の封口板で、その内面に銅メッキが施されてい
る。２は水酸化カリウムの40重量％水溶液に酸化亜鉛を
飽和させた電解液（防食剤を添加する場合は第２表に示
した防食剤を飽和量溶解させた電解液）をカルボキシメ
チルセルロースによりゲル化し、このゲル中に汞化亜鉛
又は汞化亜鉛合金の50〜150メッシュの粉末を分散させ
た亜鉛負極である。３はセルロース系の保液材、４は多
孔性ポリプロピレン製のセパレータ、５は酸化銀に黒鉛
を混合して加圧成形した正極、６は鉄にニッケルメッキ
を施した正極リング、７はニッケルメッキを施したステ
ンレス鋼製の正極缶である。８はポリプロピレン製のガ
スケットで、正極缶７の折り曲げにより正極缶７と封口
板１との間に圧縮されている。試作した電池は直径11.6
mm,総高5.4mmである。試作した電池の60℃で１カ月間貯
蔵した後の放電性能と電池総高の変化、及び目視判定で
漏液が観察された電池の個数を第２表に示す。放電性能
は、20℃において510Ωで0.9Vを終止電圧として放電し
た時の放電持続時間で表わした。
食剤を選び、負極活物質である亜鉛又は亜鉛合金の汞化
率低減に対する効果を第１図に示すボタン形酸化銀電池
を試作して比較検討した。第１図において、１はステン
レス鋼製の封口板で、その内面に銅メッキが施されてい
る。２は水酸化カリウムの40重量％水溶液に酸化亜鉛を
飽和させた電解液（防食剤を添加する場合は第２表に示
した防食剤を飽和量溶解させた電解液）をカルボキシメ
チルセルロースによりゲル化し、このゲル中に汞化亜鉛
又は汞化亜鉛合金の50〜150メッシュの粉末を分散させ
た亜鉛負極である。３はセルロース系の保液材、４は多
孔性ポリプロピレン製のセパレータ、５は酸化銀に黒鉛
を混合して加圧成形した正極、６は鉄にニッケルメッキ
を施した正極リング、７はニッケルメッキを施したステ
ンレス鋼製の正極缶である。８はポリプロピレン製のガ
スケットで、正極缶７の折り曲げにより正極缶７と封口
板１との間に圧縮されている。試作した電池は直径11.6
mm,総高5.4mmである。試作した電池の60℃で１カ月間貯
蔵した後の放電性能と電池総高の変化、及び目視判定で
漏液が観察された電池の個数を第２表に示す。放電性能
は、20℃において510Ωで0.9Vを終止電圧として放電し
た時の放電持続時間で表わした。
正常なボタン電池では通常、電池を封口後、各電池構
成要素間の応力の関係が安定化するまでは経時的に電池
総高が若干減少するが、負極亜鉛の腐食に伴う水素ガス
の発生が多い電池では電池内圧の上昇により電池総高が
増大する傾向が強くなる。従って、貯蔵期間中の電池総
高の増減により負極亜鉛の耐食性が評価できる。耐食性
が不十分な電池では電池総高が増大するほか、電池内圧
の上昇により漏液し易く、また、腐食による負極亜鉛の
消耗，表面の酸化により放電性能も劣化する。このよう
な観点で、第２表の試作実験結果は次のように評価され
る。先ず、No.1〜３は負極活物質として耐食性が極めて
すぐれ、通常、汞化率1.5％以上なら、防食剤の助けな
しで実用電池の負極として使用することが有望視されて
いる亜鉛合金（Pd,In,Alを含有する亜鉛合金）を0.05％
という極めて低汞化率で電池を構成して防食剤の効果を
比較したものである。
成要素間の応力の関係が安定化するまでは経時的に電池
総高が若干減少するが、負極亜鉛の腐食に伴う水素ガス
の発生が多い電池では電池内圧の上昇により電池総高が
増大する傾向が強くなる。従って、貯蔵期間中の電池総
高の増減により負極亜鉛の耐食性が評価できる。耐食性
が不十分な電池では電池総高が増大するほか、電池内圧
の上昇により漏液し易く、また、腐食による負極亜鉛の
消耗，表面の酸化により放電性能も劣化する。このよう
な観点で、第２表の試作実験結果は次のように評価され
る。先ず、No.1〜３は負極活物質として耐食性が極めて
すぐれ、通常、汞化率1.5％以上なら、防食剤の助けな
しで実用電池の負極として使用することが有望視されて
いる亜鉛合金（Pd,In,Alを含有する亜鉛合金）を0.05％
という極めて低汞化率で電池を構成して防食剤の効果を
比較したものである。
本発明の防食剤を添加したNo.1はNo.2の従来例の防食
剤の添加、又はNo.3の無添加の場合より極めて良好であ
ることを示し、上記の耐食性亜鉛合金と本発明の防食剤
を併用することにより0.05％以上の汞化率で負極の耐食
性を十分に確保でき、極めて低汞化率の亜鉛アルカリ電
池が構成できることを示している。また、No.4〜６は現
在、普及材料としてすでに３％の汞化率で実用化されて
いる亜鉛合金（Pd,Inを含有する亜鉛合金）の汞化率を
0.2％まで減少させて、本発明の防食剤の効果を検討し
たものである。この場合にも、No.4の実施例はNo.5の従
来例又は無添加の場合とで、明白に電池性能に差異が見
られ、上記亜鉛合金と本発明の防食剤を併用すれば0.2
％以上の汞化率で負極の耐食性が十分で実用性能にすぐ
れた低汞化率の亜鉛アルカリ電池が構成できることを示
している。さらに、No.7〜９は通常は７〜10％程度の汞
化率を必要とする純亜鉛粉を負極活物質に用いた場合に
本発明を適用して３％まで汞化率を低減しても十分な実
用性のある電池を構成できることを示している。また、
No.10〜12は防食剤の助けなしでもほぼ負極の耐食性が
確保できる1.5〜３％の汞化率の亜鉛合金を負極に用い
た場合に本発明の効果を念のため確認したものであり、
No.10及びNo.13の実施例の場合は、No.11〜12、及びNo.
14〜15の従来例又は無添加の場合よりさらに特性が向上
しており、高度の耐食性が確保されたことにより品質が
安定化したことを示している。
剤の添加、又はNo.3の無添加の場合より極めて良好であ
ることを示し、上記の耐食性亜鉛合金と本発明の防食剤
を併用することにより0.05％以上の汞化率で負極の耐食
性を十分に確保でき、極めて低汞化率の亜鉛アルカリ電
池が構成できることを示している。また、No.4〜６は現
在、普及材料としてすでに３％の汞化率で実用化されて
いる亜鉛合金（Pd,Inを含有する亜鉛合金）の汞化率を
0.2％まで減少させて、本発明の防食剤の効果を検討し
たものである。この場合にも、No.4の実施例はNo.5の従
来例又は無添加の場合とで、明白に電池性能に差異が見
られ、上記亜鉛合金と本発明の防食剤を併用すれば0.2
％以上の汞化率で負極の耐食性が十分で実用性能にすぐ
れた低汞化率の亜鉛アルカリ電池が構成できることを示
している。さらに、No.7〜９は通常は７〜10％程度の汞
化率を必要とする純亜鉛粉を負極活物質に用いた場合に
本発明を適用して３％まで汞化率を低減しても十分な実
用性のある電池を構成できることを示している。また、
No.10〜12は防食剤の助けなしでもほぼ負極の耐食性が
確保できる1.5〜３％の汞化率の亜鉛合金を負極に用い
た場合に本発明の効果を念のため確認したものであり、
No.10及びNo.13の実施例の場合は、No.11〜12、及びNo.
14〜15の従来例又は無添加の場合よりさらに特性が向上
しており、高度の耐食性が確保されたことにより品質が
安定化したことを示している。
No.16,17はPbとInを含有する亜鉛合金とほぼ同等の腐
食性を有する、Pb,In,Gaを含有する亜鉛合金を汞化率0.
2％として本発明の効果を調べたもので、No.16の実施例
の場合はNo.4のPb,Inを含有した亜鉛合金での実施例と
同様0.2％の汞化率が実現できることを示している。
食性を有する、Pb,In,Gaを含有する亜鉛合金を汞化率0.
2％として本発明の効果を調べたもので、No.16の実施例
の場合はNo.4のPb,Inを含有した亜鉛合金での実施例と
同様0.2％の汞化率が実現できることを示している。
No.18〜19は、Pb,In,Alを含有する耐食性の改良され
た亜鉛合金とほぼ同等の耐食性を有する亜鉛合金とし
て、期待されるPb,In,Al,Niを含有するものについて、
汞化率0.05％で本発明の効果を調べたもので、0.05％と
いう低汞化率でも、Pb,In,Alを含有する亜鉛合金でのN
o.1の実施例と同様に、すぐれた電池特性を示してい
る。以上の場合はいずれも電解液中に防食剤を溶解させ
て本発明の効果を検討した結果であるが、No.20〜23は
防食剤を電解液中に添加する方法以外の本発明の実施例
を示したもので、予め、汞化亜鉛合金に防食剤を付着さ
せたNo.20、予めセパレータもしくは保液材に防食剤を
含浸させたNo.21,22、CMCでゲル化したゲル電解液中に
混合したNo.23の何れもが電解液に防食剤を溶解させた
場合とほぼ等しい効果が認められた。これらの場合、い
ずれも電池構成後に徐々に防食剤が電解液中に溶解して
防食効果を発揮するもので、特に、セパレータもしくは
保液材に防食剤を含浸させた場合には、電解液の浸透が
速くなるので電池構成が容易になり、生産性を高める効
果もある。
た亜鉛合金とほぼ同等の耐食性を有する亜鉛合金とし
て、期待されるPb,In,Al,Niを含有するものについて、
汞化率0.05％で本発明の効果を調べたもので、0.05％と
いう低汞化率でも、Pb,In,Alを含有する亜鉛合金でのN
o.1の実施例と同様に、すぐれた電池特性を示してい
る。以上の場合はいずれも電解液中に防食剤を溶解させ
て本発明の効果を検討した結果であるが、No.20〜23は
防食剤を電解液中に添加する方法以外の本発明の実施例
を示したもので、予め、汞化亜鉛合金に防食剤を付着さ
せたNo.20、予めセパレータもしくは保液材に防食剤を
含浸させたNo.21,22、CMCでゲル化したゲル電解液中に
混合したNo.23の何れもが電解液に防食剤を溶解させた
場合とほぼ等しい効果が認められた。これらの場合、い
ずれも電池構成後に徐々に防食剤が電解液中に溶解して
防食効果を発揮するもので、特に、セパレータもしくは
保液材に防食剤を含浸させた場合には、電解液の浸透が
速くなるので電池構成が容易になり、生産性を高める効
果もある。
また、本発明の防食剤は、汞化処理のない亜鉛，亜鉛
合金及びそれらの粉末にも効果があり、使用期間の短か
い亜鉛アルカリ電池，空気亜鉛電池等の開放型亜鉛アル
カリ電池においては水銀を全く使用しないものも可能で
ある。
合金及びそれらの粉末にも効果があり、使用期間の短か
い亜鉛アルカリ電池，空気亜鉛電池等の開放型亜鉛アル
カリ電池においては水銀を全く使用しないものも可能で
ある。
また、実施例には示していないが、In,Pbを含有し、
さらにストロンチウム，カルシウム，マグネシウム，ビ
スマスを含有する亜鉛合金でも上記と同様の効果が得ら
れることを確認している。さらに本発明の防食剤は中性
塩の電解液を使用するマンガン乾電池でもほぼ同様の効
果が得られることも確認している。
さらにストロンチウム，カルシウム，マグネシウム，ビ
スマスを含有する亜鉛合金でも上記と同様の効果が得ら
れることを確認している。さらに本発明の防食剤は中性
塩の電解液を使用するマンガン乾電池でもほぼ同様の効
果が得られることも確認している。
剤についても、ほぼ同様の効果が見られ、本発明の防
食剤の適正濃度は約1000ppm以上から飽和濃度以下とす
るのが好ましいことが判った。
食剤の適正濃度は約1000ppm以上から飽和濃度以下とす
るのが好ましいことが判った。
発明の効果 以上のとおり本発明は新規に探索した防食剤の効果に
より亜鉛アルカリ電池の負極の汞化率を大幅に低減する
ことを可能にしたものである。
より亜鉛アルカリ電池の負極の汞化率を大幅に低減する
ことを可能にしたものである。
第１図は本発明の実施例に用いたボタン形酸化銀電池の
一部を断面にした側面図である。 ２……亜鉛負極、４……セパレータ、５……酸化銀正
極。
一部を断面にした側面図である。 ２……亜鉛負極、４……セパレータ、５……酸化銀正
極。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−27063（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−174066（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−267856（ＪＰ，Ａ)
Claims (8)
- 【請求項１】負極活物質の防食剤として、パーフルオロ
アルキルアルコールＨCF2 nCH2OHを用いた亜鉛アル
カリ電池。 - 【請求項２】防食剤のフッ化炭素基の炭素数が２〜16で
ある特許請求の範囲第１項記載の亜鉛アルカリ電池。 - 【請求項３】防食剤を電解液中に溶解させた特許請求の
範囲第１項又は第２項記載の亜鉛アルカリ電池。 - 【請求項４】防食剤を予めセパレータ，電解液保持材の
双方又は一方に含浸させた特許請求の範囲第１項又は第
２項記載の亜鉛アルカリ電池。 - 【請求項５】防食剤を予め負極活物質の表面に付着させ
た特許請求の範囲第１項又は第２項記載の亜鉛アルカリ
電池。 - 【請求項６】防食剤を水溶性高分子でゲル化させたゲル
状アルカリ電解液に混合させた特許請求の範囲第１項又
は第２項記載の亜鉛アルカリ電池。 - 【請求項７】必須添加元素としてインジウム，鉛を、任
意の添加元素としてガリウムを含有する亜鉛合金を負極
活物質に用い、負極活物質の汞化率が３〜0.2％である
特許請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載の亜
鉛アルカリ電池。 - 【請求項８】必須添加元素としてインジウム，鉛を含有
し、さらにアルミニウム，ストロンチウム，カルシウ
ム，マグネシウム，バリウム，ニッケル，ビスマスの群
より選ばれた一種以上を含有する亜鉛合金を負極活物質
に用い、負極活物質の汞化率が1.5〜0.05％である特許
請求の範囲第１項から第６項のいずれかに記載の亜鉛ア
ルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092402A JP2737231B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1092402A JP2737231B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02270263A JPH02270263A (ja) | 1990-11-05 |
| JP2737231B2 true JP2737231B2 (ja) | 1998-04-08 |
Family
ID=14053423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1092402A Expired - Lifetime JP2737231B2 (ja) | 1989-04-12 | 1989-04-12 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2737231B2 (ja) |
-
1989
- 1989-04-12 JP JP1092402A patent/JP2737231B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02270263A (ja) | 1990-11-05 |
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