JP2792100B2 - アルカリ亜鉛電池用亜鉛合金およびそれを用いたアルカリ亜鉛電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛電池用亜鉛合金およびそれを用いたアルカリ亜鉛電池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、亜鉛を負極の主活物質とし、アルカリ水溶
液を電解液とする電池に関し、電池内で発生する水素ガ
スによる電池内圧の上昇を抑制し、貯蔵性に優れたアル
カリ亜鉛電池を提供するものである。
液を電解液とする電池に関し、電池内で発生する水素ガ
スによる電池内圧の上昇を抑制し、貯蔵性に優れたアル
カリ亜鉛電池を提供するものである。
従来の技術 従来よりこの種のアルカリ亜鉛電池は、電池の保存中
あるいは部分放電後において、亜鉛の自己消耗や腐食に
よる水素ガスの発生が見られる為、亜鉛にインジウム，
アルミニウム，鉛を含む合金に1.5重量％程度の水銀を
添加してアマルガム化し、電池内圧の上昇を抑止してい
た。これにより、保存中の電池内圧の上昇を防ぎ、貯蔵
性を確保して電池の性能劣化の少ない実用電池として普
及している。
あるいは部分放電後において、亜鉛の自己消耗や腐食に
よる水素ガスの発生が見られる為、亜鉛にインジウム，
アルミニウム，鉛を含む合金に1.5重量％程度の水銀を
添加してアマルガム化し、電池内圧の上昇を抑止してい
た。これにより、保存中の電池内圧の上昇を防ぎ、貯蔵
性を確保して電池の性能劣化の少ない実用電池として普
及している。
しかしながら、近年の低公害化の社会的ニーズが高ま
る中で、使用する水銀量をより低下させ、さらに水銀を
使用せずに上記の実用性能を確保しなければならず、そ
のための研究開発が従来から行われてきている。しかし
水銀量の低減はある程度可能であっても、本質的な解決
を可能とする手段は見当たらないのが現状であり、水銀
をほとんど使用せずに負極亜鉛の十分な耐食性を確保す
るのは至難と考えられている。
る中で、使用する水銀量をより低下させ、さらに水銀を
使用せずに上記の実用性能を確保しなければならず、そ
のための研究開発が従来から行われてきている。しかし
水銀量の低減はある程度可能であっても、本質的な解決
を可能とする手段は見当たらないのが現状であり、水銀
をほとんど使用せずに負極亜鉛の十分な耐食性を確保す
るのは至難と考えられている。
発明が解決しようとする課題 このような亜鉛にインジウム，アルミニウム，鉛を含
む亜鉛合金に添加する水銀量を1.5重量％より低減し無
汞化亜鉛あるいは0.05重量％（500ppm）汞化の極低汞化
亜鉛を用いて電池を構成すると、電池保存中あるいは部
分的に電池を放電させた後に亜鉛の腐食反応に伴う水素
ガスの発生を助長し、電池内圧の著しい増加がみられ
る。
む亜鉛合金に添加する水銀量を1.5重量％より低減し無
汞化亜鉛あるいは0.05重量％（500ppm）汞化の極低汞化
亜鉛を用いて電池を構成すると、電池保存中あるいは部
分的に電池を放電させた後に亜鉛の腐食反応に伴う水素
ガスの発生を助長し、電池内圧の著しい増加がみられ
る。
水素ガス発生を助長させる原因は、もともと水銀には
亜鉛表面の水素過電圧を高め腐食反応を抑制する作用が
あるが、その水銀の絶対量を極限にまで減少させたこと
に起因すると考えられる。
亜鉛表面の水素過電圧を高め腐食反応を抑制する作用が
あるが、その水銀の絶対量を極限にまで減少させたこと
に起因すると考えられる。
このような電池内での著しい内圧の上昇が生じると、
電解液の漏液につながり、電池の貯蔵性を大きく損な
い、実用性能が確保できなくなるという問題があった。
電解液の漏液につながり、電池の貯蔵性を大きく損な
い、実用性能が確保できなくなるという問題があった。
本発明はこのような問題点を解決するもので、無汞化
あるいは極低汞化亜鉛合金を用いた電池の保存中、ある
いは部分放電後に発生する水素ガスを、低汞化亜鉛合金
をフッ素系界面活性剤と亜鉛合金の腐食抑制剤を含有す
る層を形成することにより抑制し、電池内圧の上昇を抑
え、良好な貯蔵性を有した電池を提供することを目的と
する。
あるいは極低汞化亜鉛合金を用いた電池の保存中、ある
いは部分放電後に発生する水素ガスを、低汞化亜鉛合金
をフッ素系界面活性剤と亜鉛合金の腐食抑制剤を含有す
る層を形成することにより抑制し、電池内圧の上昇を抑
え、良好な貯蔵性を有した電池を提供することを目的と
する。
課題を解決するための手段 この問題を解決するため本発明は、負極の主活物質と
して無汞化あるいは、水銀量500ppmまでの低汞化亜鉛合
金を有するアルカリ亜鉛電池において、前記低汞化亜鉛
合金を、フッ素系界面活性剤及び周期表IIIB族の元素を
含む亜鉛合金の腐食抑制剤で被覆したものである。ここ
でのフッ素系界面活性剤の含有量は、亜鉛合金に対して
0.01〜１重量％とし、また前記亜鉛合金の腐食抑制剤は
0.01〜10重量％であることが好ましい。
して無汞化あるいは、水銀量500ppmまでの低汞化亜鉛合
金を有するアルカリ亜鉛電池において、前記低汞化亜鉛
合金を、フッ素系界面活性剤及び周期表IIIB族の元素を
含む亜鉛合金の腐食抑制剤で被覆したものである。ここ
でのフッ素系界面活性剤の含有量は、亜鉛合金に対して
0.01〜１重量％とし、また前記亜鉛合金の腐食抑制剤は
0.01〜10重量％であることが好ましい。
作用 この構成により、亜鉛合金の表面に被覆されたフッ素
系界面活性剤及び亜鉛合金の腐食抑制剤の相乗的な効果
で発生する水素ガスを減少させることが可能となり、結
果として電池の耐漏液性が向上する。
系界面活性剤及び亜鉛合金の腐食抑制剤の相乗的な効果
で発生する水素ガスを減少させることが可能となり、結
果として電池の耐漏液性が向上する。
本発明で用いるフッ素系界面活性剤及び亜鉛合金の腐
食抑制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。
食抑制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。
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。
る。
アノード反応 Zn＋４OH-→Zn(OH)4 2-＋２e- カソード反応 ２H2O＋２e-→２OH-＋H2 フッ素系界面活性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化イオンの亜鉛負
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。一方、亜鉛の腐食反応は、酸化亜鉛もし
くは水酸化亜鉛などの亜鉛の放電生成物の共存により助
長されることが知られている。ここで用いられる亜鉛合
金の腐食抑制剤の作用機構は明確ではないが、この抑制
剤は、これらの亜鉛の放電生成物に作用し、亜鉛の腐食
を抑えると考えられる。また、亜鉛合金の腐食抑制剤の
このような効果は、フッ素系界面活性剤の共存下で相乗
効果を発揮する。
ると、アノード反応の原因となる水酸化イオンの亜鉛負
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。一方、亜鉛の腐食反応は、酸化亜鉛もし
くは水酸化亜鉛などの亜鉛の放電生成物の共存により助
長されることが知られている。ここで用いられる亜鉛合
金の腐食抑制剤の作用機構は明確ではないが、この抑制
剤は、これらの亜鉛の放電生成物に作用し、亜鉛の腐食
を抑えると考えられる。また、亜鉛合金の腐食抑制剤の
このような効果は、フッ素系界面活性剤の共存下で相乗
効果を発揮する。
上記の如く、本発明の構成を用いれば、フッ素系界面
活性剤と亜鉛合金の腐食抑制剤との組合せによる防食作
用の相乗効果により、保存後や部分放電後の電池内圧の
上昇を軽減し、良好な貯蔵性を有したアルカリ電池を提
供できることとなる。
活性剤と亜鉛合金の腐食抑制剤との組合せによる防食作
用の相乗効果により、保存後や部分放電後の電池内圧の
上昇を軽減し、良好な貯蔵性を有したアルカリ電池を提
供できることとなる。
実施例 無汞化亜鉛合金粉末表面を、フッ素系界面活性剤と亜
鉛合金腐食抑制剤を含む溶液で被覆した亜鉛合金粉（以
下、表面改質亜鉛合金という）の製造法と、その亜鉛合
金粉をゲル状亜鉛負極とし、アルカリマンガン電池に適
用した例について説明する。
鉛合金腐食抑制剤を含む溶液で被覆した亜鉛合金粉（以
下、表面改質亜鉛合金という）の製造法と、その亜鉛合
金粉をゲル状亜鉛負極とし、アルカリマンガン電池に適
用した例について説明する。
第１図は、本実施例で得られた表面改質亜鉛合金粉末
の粒子モデルを表わした断面図である。第１図において
１は亜鉛合金、２はフッ素系界面活性剤を含む被膜、３
は被膜中の亜鉛合金腐食抑制剤である。
の粒子モデルを表わした断面図である。第１図において
１は亜鉛合金、２はフッ素系界面活性剤を含む被膜、３
は被膜中の亜鉛合金腐食抑制剤である。
本実施例における表面改質亜鉛合金粉末は、以下のよ
うにして作成した。作成に当って、日清エンジニアリン
グ（株）社製ディスパーコート（DC−15型）表面改質機
を用いた。この機械は、分散器，混合管，コーティング
管，サイクロンフィルターの四つの主要機部で構成され
ている。まず、インジウム，鉛，アルミニウムを各々0.
05重量％含む亜鉛合金を定量スクリューフィーダーから
分散器へ供給する。分散器で、亜鉛合金を１次粒子まで
分散し、混合管へ噴出する。混合管では、ブロアーから
の気流によって噴出された亜鉛合金と、二つの流体ノズ
ルより噴霧される送液ポンプより送られてきた液体が、
混合される。この時、送液ポンプより送られる液体の組
成は、フッ素系界面活性剤と亜鉛合金の腐食抑制剤を含
み、溶媒としては、本実施例においては、1,4−ジオキ
サンとした。フッ素系界面活性剤には、パーフルオロア
ルキル基とポリオキシエチレン基を両方持つものを用い
た。周期表IIIB族の元素を含む亜鉛合金の腐食抑制剤
（以下IIIB族抑制剤と略称する）にはIn2O3・XH2O（75
％In2O3），Ga2O3，Tl2O，ホウ酸カリウムを用いた。以
下都合上、InはIn2O3・XH2O（75％In2O3）を示し、同様
にGaはGa2O3,TlはTl2O,Bはホウ酸カリウムを表わす。な
お、最終的に得られる表面改質亜鉛合金において、フッ
素系界面活性剤の割合,IIIB族抑制剤の割合などは、送
液ポンプより送られる液体の組成ならびに送液量によっ
て制御することが可能である。混合管で混合された後、
コーティング管に送られ、ここではらせん気流が発生し
ており、この気流によって、粒子は液体にコーティング
される。表面改質された亜鉛合金粒子は、ジャケット構
造採用のコーティング管において、乾燥、冷却される。
その後にサイクロンフィルターにより、捕集される。
うにして作成した。作成に当って、日清エンジニアリン
グ（株）社製ディスパーコート（DC−15型）表面改質機
を用いた。この機械は、分散器，混合管，コーティング
管，サイクロンフィルターの四つの主要機部で構成され
ている。まず、インジウム，鉛，アルミニウムを各々0.
05重量％含む亜鉛合金を定量スクリューフィーダーから
分散器へ供給する。分散器で、亜鉛合金を１次粒子まで
分散し、混合管へ噴出する。混合管では、ブロアーから
の気流によって噴出された亜鉛合金と、二つの流体ノズ
ルより噴霧される送液ポンプより送られてきた液体が、
混合される。この時、送液ポンプより送られる液体の組
成は、フッ素系界面活性剤と亜鉛合金の腐食抑制剤を含
み、溶媒としては、本実施例においては、1,4−ジオキ
サンとした。フッ素系界面活性剤には、パーフルオロア
ルキル基とポリオキシエチレン基を両方持つものを用い
た。周期表IIIB族の元素を含む亜鉛合金の腐食抑制剤
（以下IIIB族抑制剤と略称する）にはIn2O3・XH2O（75
％In2O3），Ga2O3，Tl2O，ホウ酸カリウムを用いた。以
下都合上、InはIn2O3・XH2O（75％In2O3）を示し、同様
にGaはGa2O3,TlはTl2O,Bはホウ酸カリウムを表わす。な
お、最終的に得られる表面改質亜鉛合金において、フッ
素系界面活性剤の割合,IIIB族抑制剤の割合などは、送
液ポンプより送られる液体の組成ならびに送液量によっ
て制御することが可能である。混合管で混合された後、
コーティング管に送られ、ここではらせん気流が発生し
ており、この気流によって、粒子は液体にコーティング
される。表面改質された亜鉛合金粒子は、ジャケット構
造採用のコーティング管において、乾燥、冷却される。
その後にサイクロンフィルターにより、捕集される。
以上のような工程により表面改質亜鉛合金粉を得た。
次に、得られた表面改質亜鉛合金粉をアルカリマンガ
ン電池（LR6）の負極活物質に適用した例について説明
する。
ン電池（LR6）の負極活物質に適用した例について説明
する。
第２図は、本実施例で用いたアルカリマンガン電池、
LR6の構造断面図である。第２図において４は正極合
剤、５は表面改質亜鉛合金粉を用いたゲル負極、６はセ
パレータ、７はゲル負極の集電子である。８は正極キャ
ップ、９は金属ケース、10は電池の外装缶、11はポリエ
チレン製樹脂封口体、12は底板である。ゲル負極は以下
のようにして調整した。まず、40重量％の水酸化カリウ
ム溶液（ZnOを含む）に３重量％のポリアクリル酸ソー
ダと１重量％カルボキシメチルセルロースを加えてゲル
化する。この後にゲル状電解液に対して重量比で２倍の
表面改質亜鉛合金粉を加えて混合した。
LR6の構造断面図である。第２図において４は正極合
剤、５は表面改質亜鉛合金粉を用いたゲル負極、６はセ
パレータ、７はゲル負極の集電子である。８は正極キャ
ップ、９は金属ケース、10は電池の外装缶、11はポリエ
チレン製樹脂封口体、12は底板である。ゲル負極は以下
のようにして調整した。まず、40重量％の水酸化カリウ
ム溶液（ZnOを含む）に３重量％のポリアクリル酸ソー
ダと１重量％カルボキシメチルセルロースを加えてゲル
化する。この後にゲル状電解液に対して重量比で２倍の
表面改質亜鉛合金粉を加えて混合した。
以上のようにして調整したゲル負極を用いたアルカリ
マンガン電池において、腐食抑制効果を調べた。実験方
法は第２図で示したアルカリマンガン電池を試作し、１
Ωの定抵抗放電を22分間行う。その後に電池を分解して
ゲル負極を2g採取し、10日間、60℃の温度下で発生した
水素ガス量を測定した。亜鉛合金の表面に被覆されるII
IB族抑制剤の割合が１重量％，フッ素系界面活性剤の割
合が0.1重量％もしくは無添加（溶媒のみ）として得ら
れた結果を表１に示した。比較のためにフッ素系界面活
性剤のみ被覆したものと、どちらも被覆していないもの
の測定も行った。
マンガン電池において、腐食抑制効果を調べた。実験方
法は第２図で示したアルカリマンガン電池を試作し、１
Ωの定抵抗放電を22分間行う。その後に電池を分解して
ゲル負極を2g採取し、10日間、60℃の温度下で発生した
水素ガス量を測定した。亜鉛合金の表面に被覆されるII
IB族抑制剤の割合が１重量％，フッ素系界面活性剤の割
合が0.1重量％もしくは無添加（溶媒のみ）として得ら
れた結果を表１に示した。比較のためにフッ素系界面活
性剤のみ被覆したものと、どちらも被覆していないもの
の測定も行った。
表１に示したガス発生量は、IIIB族抑制剤もフッ素系
界面活性剤も被覆していない場合を100とした時の指数
で示した。また、表面被覆した効果を明確にするため
に、同様のフッ素界面活性剤と、IIIB族抑制剤をゲル状
電解液に単に添加し混合した場合のガス発生指数も表１
の中に示した。
界面活性剤も被覆していない場合を100とした時の指数
で示した。また、表面被覆した効果を明確にするため
に、同様のフッ素界面活性剤と、IIIB族抑制剤をゲル状
電解液に単に添加し混合した場合のガス発生指数も表１
の中に示した。
表１から明らかなように、表面改質を行った場合、フ
ッ素系界面活性剤とIIIB族抑制剤が共存する場合に限
り、ガス発生量の指数が50以下になる。つまり、どちら
か一方だけでは指数が87程度であったものが共存するこ
とにより相乗効果を発揮し、指数を50以下にすることが
可能である。また、表面に被覆した場合と、単に混合し
た場合では表面に被覆（表面改質）したものの方が効果
があることがわかる。
ッ素系界面活性剤とIIIB族抑制剤が共存する場合に限
り、ガス発生量の指数が50以下になる。つまり、どちら
か一方だけでは指数が87程度であったものが共存するこ
とにより相乗効果を発揮し、指数を50以下にすることが
可能である。また、表面に被覆した場合と、単に混合し
た場合では表面に被覆（表面改質）したものの方が効果
があることがわかる。
次にフッ素系界面活性剤の被覆量について検討した。
実験方法は、ディスパーコートシステムの送液ポンプよ
り送られる液体中のフッ素系界面活性剤の濃度を変化さ
せて亜鉛合金を被覆し、その時のガス発生量と放電性能
を検討した。第１図で示したアルカリマンガン電池を試
作し、ガス発生測定は、１Ω,22分放電後の電池のゲル
負極を2g採取し、10日間、60℃の温度下で発生した水素
ガス量を測定する。また、電池の放電性能に関しては10
Ωの連続放電を行った。亜鉛合金の表面に形成された被
膜中には、IIIB族抑制剤（In）が1.0重量％と、フッ素
系界面活性剤が指定量混入されている。得られた結果を
第３図に示した。第３図において、実験がガス発生量を
示し、破線が10Ω連続放電時の平均電圧を示した。ガス
発生量は、界面活性剤,IIIB族抑制剤ともに被覆してい
ない場合を100とした指数で示した。第３図より明白な
ように、フッ素系界面活性剤の量が増せば（0.05wt％付
近まで）ガス発生量は抑えられ、それを越えるとあまり
変化しなくなる。一方、平均電圧は界面活性剤量の増加
に伴って徐々に低下し、１重量％を越えたあたりから急
激に低下することがわかる。したがってこれら両者の関
係を考え合わせると、フッ素系界面活性剤の量は、0.01
〜1.0重量％であることが好ましい。なおIIIB族抑制剤
としてGa,Tl,Bを用いた場合も、ほぼ同様の濃度領域が
好ましいことが実験より得られた。
実験方法は、ディスパーコートシステムの送液ポンプよ
り送られる液体中のフッ素系界面活性剤の濃度を変化さ
せて亜鉛合金を被覆し、その時のガス発生量と放電性能
を検討した。第１図で示したアルカリマンガン電池を試
作し、ガス発生測定は、１Ω,22分放電後の電池のゲル
負極を2g採取し、10日間、60℃の温度下で発生した水素
ガス量を測定する。また、電池の放電性能に関しては10
Ωの連続放電を行った。亜鉛合金の表面に形成された被
膜中には、IIIB族抑制剤（In）が1.0重量％と、フッ素
系界面活性剤が指定量混入されている。得られた結果を
第３図に示した。第３図において、実験がガス発生量を
示し、破線が10Ω連続放電時の平均電圧を示した。ガス
発生量は、界面活性剤,IIIB族抑制剤ともに被覆してい
ない場合を100とした指数で示した。第３図より明白な
ように、フッ素系界面活性剤の量が増せば（0.05wt％付
近まで）ガス発生量は抑えられ、それを越えるとあまり
変化しなくなる。一方、平均電圧は界面活性剤量の増加
に伴って徐々に低下し、１重量％を越えたあたりから急
激に低下することがわかる。したがってこれら両者の関
係を考え合わせると、フッ素系界面活性剤の量は、0.01
〜1.0重量％であることが好ましい。なおIIIB族抑制剤
としてGa,Tl,Bを用いた場合も、ほぼ同様の濃度領域が
好ましいことが実験より得られた。
次に、IIIB族抑制剤の被覆量の変化に伴うガス発生量
及び放電性能について検討した。実験方法は、第１図で
示したアルカリマンガン電池を試作し、１Ωの定抵抗放
電を22分間行う。その後に電池を分解し、ゲル負極を2g
採取し、10日間、60℃の温度下で発生した水素ガス量を
測定する。また、電池の放電性能に関しては、10Ωの連
続放電を行った。亜鉛合金表面の被膜中には、フッ素系
界面活性剤が0.1重量％と、IIIB族抑制剤（In）が指定
量混入されている。得られた結果を第４図に示した。第
４図において実線がガス発生量を示し、破線が10Ω連続
放電時の平均電圧を示した。ガス発生量は、界面活性
剤，抑制剤ともに被覆されていない場合を100とした指
数である。第４図より明白なように、0.1重量％までIII
B族抑制剤の被覆量が増せばガス発生量は抑えられ、そ
の後は、ほぼ一定となる。一方、平均電圧は抑制剤の被
覆量が増すにつれて徐々に低下し、10重量％を越えると
急激に低下する。これら二つの現象を考え合せると、II
IB族抑制剤の被覆量は0.01〜10重量％が好ましい。な
お、Ga,Tl,Bについてもほぼ同様の被覆量領域が好まし
いことがわかった。
及び放電性能について検討した。実験方法は、第１図で
示したアルカリマンガン電池を試作し、１Ωの定抵抗放
電を22分間行う。その後に電池を分解し、ゲル負極を2g
採取し、10日間、60℃の温度下で発生した水素ガス量を
測定する。また、電池の放電性能に関しては、10Ωの連
続放電を行った。亜鉛合金表面の被膜中には、フッ素系
界面活性剤が0.1重量％と、IIIB族抑制剤（In）が指定
量混入されている。得られた結果を第４図に示した。第
４図において実線がガス発生量を示し、破線が10Ω連続
放電時の平均電圧を示した。ガス発生量は、界面活性
剤，抑制剤ともに被覆されていない場合を100とした指
数である。第４図より明白なように、0.1重量％までIII
B族抑制剤の被覆量が増せばガス発生量は抑えられ、そ
の後は、ほぼ一定となる。一方、平均電圧は抑制剤の被
覆量が増すにつれて徐々に低下し、10重量％を越えると
急激に低下する。これら二つの現象を考え合せると、II
IB族抑制剤の被覆量は0.01〜10重量％が好ましい。な
お、Ga,Tl,Bについてもほぼ同様の被覆量領域が好まし
いことがわかった。
最後にIn,Ga,Tl,B（IIIB族抑制剤）の組合せによる腐
食抑制効果について検討した。実験方法は、第１図に示
したアルカリ電池を試作し、１Ω定抵抗放電を22分間行
う。その後に電池を分解し、ゲル状亜鉛負極を2g採取し
て10日間60℃の温度下で発生した水素ガス量を測定す
る。得られた結果を表２に示した。
食抑制効果について検討した。実験方法は、第１図に示
したアルカリ電池を試作し、１Ω定抵抗放電を22分間行
う。その後に電池を分解し、ゲル状亜鉛負極を2g採取し
て10日間60℃の温度下で発生した水素ガス量を測定す
る。得られた結果を表２に示した。
被覆したIIIB族抑制剤の種類と被覆量及びフッ素系界
面活性剤の被覆量も表中に示した。また、ガス発生量
は、界面活性剤,IIIB族抑制剤とともに被覆していない
場合を100とした時の指数で示した。表より明らかなよ
うに抑制剤を組合せることによってもガス発生は抑制さ
れ、また、組合せ，被覆量を微妙に変化させることによ
って、より抑制される可能性がある。表２において、漏
液個数については、それぞれの種類の電池を各20個試作
し、１Ω定抵抗放電を22分間行なう。放電後60℃の温度
下で２ケ月間保存した後、電池の漏液状態を観察した。
フッ素系界面活性剤,IIIB族抑制剤両者を含まない場合
においては、相当数漏液しているが、本発明による両者
を亜鉛合金の表面に被覆したものは、漏液しないことが
わかる。
面活性剤の被覆量も表中に示した。また、ガス発生量
は、界面活性剤,IIIB族抑制剤とともに被覆していない
場合を100とした時の指数で示した。表より明らかなよ
うに抑制剤を組合せることによってもガス発生は抑制さ
れ、また、組合せ，被覆量を微妙に変化させることによ
って、より抑制される可能性がある。表２において、漏
液個数については、それぞれの種類の電池を各20個試作
し、１Ω定抵抗放電を22分間行なう。放電後60℃の温度
下で２ケ月間保存した後、電池の漏液状態を観察した。
フッ素系界面活性剤,IIIB族抑制剤両者を含まない場合
においては、相当数漏液しているが、本発明による両者
を亜鉛合金の表面に被覆したものは、漏液しないことが
わかる。
このように、フッ素系界面活性剤と周期表IIIB族の元
素を含む亜鉛合金腐食抑制剤を亜鉛合金粉の表面に被覆
したもの用いることにより、無水銀あるいは極低汞化亜
鉛の電池は、ガス発生による電池内の上昇を抑制し、耐
漏液性を向上させることができる。
素を含む亜鉛合金腐食抑制剤を亜鉛合金粉の表面に被覆
したもの用いることにより、無水銀あるいは極低汞化亜
鉛の電池は、ガス発生による電池内の上昇を抑制し、耐
漏液性を向上させることができる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、アルカリ亜鉛電池にお
いて、亜鉛合金表面を、フッ素系界面活性剤及び亜鉛合
金腐食抑制剤で被覆することにより、無汞化亜鉛あるい
は、極低汞化亜鉛を使用しても、電池内圧の上昇を抑制
して耐漏液性が向上するという効果が得られ、貯蔵性の
良好な無公害のアルカリ亜鉛電池を提供することができ
る。
いて、亜鉛合金表面を、フッ素系界面活性剤及び亜鉛合
金腐食抑制剤で被覆することにより、無汞化亜鉛あるい
は、極低汞化亜鉛を使用しても、電池内圧の上昇を抑制
して耐漏液性が向上するという効果が得られ、貯蔵性の
良好な無公害のアルカリ亜鉛電池を提供することができ
る。
第１図は本発明の実施例における表面改質亜鉛合金粉末
の粒子モデルを表わした断面図、第２図は表面改質亜鉛
合金を用いたアルカリマンガン電池の断面図、第３図，
第４図は腐食抑制剤の被覆量とガス発生指数及び放電時
の平均電圧との関係を示す図である。 １……亜鉛合金、２……フッ素系界面活性剤を含む被
膜、３……被膜中の亜鉛合金腐食抑制剤、４……正極合
剤、５……表面改質亜鉛合金粉を用いたゲル負極、６…
…セパレータ。
の粒子モデルを表わした断面図、第２図は表面改質亜鉛
合金を用いたアルカリマンガン電池の断面図、第３図，
第４図は腐食抑制剤の被覆量とガス発生指数及び放電時
の平均電圧との関係を示す図である。 １……亜鉛合金、２……フッ素系界面活性剤を含む被
膜、３……被膜中の亜鉛合金腐食抑制剤、４……正極合
剤、５……表面改質亜鉛合金粉を用いたゲル負極、６…
…セパレータ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末次 佐知子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−100369（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H01M 4/42 H01M 4/24 H01M 4/06
Claims (5)
- 【請求項１】負極の主活物質として無汞化あるいは、水
銀量500ppmまでの低汞化亜鉛合金を有するアルカリ亜鉛
電池において、前記無汞化あるいは低汞化亜鉛合金は、
パーフルオロアルキル基とポリオキシエチレン基を両方
持つフッ素系界面活性剤及び、周期表IIIb族の元素を含
む亜鉛合金の腐食抑制剤で被覆されていることを特徴と
するアルカリ亜鉛電池用亜鉛合金。 - 【請求項２】亜鉛合金の腐食抑制剤は、インジウム、ガ
リウム、タリウム、ホウ素の群の中の少なくとも一つの
酸化物か水酸化物または、そのアルカリ金属塩であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のアルカリ亜
鉛電池用亜鉛合金。 - 【請求項３】フッ素系界面活性剤は、付着総量が亜鉛合
金に対して0.01〜１重量％であることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載のアルカリ亜鉛電池用亜鉛合金。 - 【請求項４】亜鉛合金の腐食抑制剤は、付着総量が亜鉛
合金に対して、0.01〜10重量％であることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のアルカリ亜鉛電池用亜鉛合
金。 - 【請求項５】特許請求の範囲第１項記載のアルカリ亜鉛
電池用亜鉛合金を負極に用いたアルカリ亜鉛電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118932A JP2792100B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | アルカリ亜鉛電池用亜鉛合金およびそれを用いたアルカリ亜鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1118932A JP2792100B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | アルカリ亜鉛電池用亜鉛合金およびそれを用いたアルカリ亜鉛電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02299150A JPH02299150A (ja) | 1990-12-11 |
| JP2792100B2 true JP2792100B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=14748785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1118932A Expired - Lifetime JP2792100B2 (ja) | 1989-05-12 | 1989-05-12 | アルカリ亜鉛電池用亜鉛合金およびそれを用いたアルカリ亜鉛電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2792100B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60100369A (ja) * | 1983-11-02 | 1985-06-04 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ電池用亜鉛合金粉末の製造方法 |
-
1989
- 1989-05-12 JP JP1118932A patent/JP2792100B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02299150A (ja) | 1990-12-11 |
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