JPH02117065A - アルカリ電池およびその負極活物質 - Google Patents
アルカリ電池およびその負極活物質Info
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- JPH02117065A JPH02117065A JP63268140A JP26814088A JPH02117065A JP H02117065 A JPH02117065 A JP H02117065A JP 63268140 A JP63268140 A JP 63268140A JP 26814088 A JP26814088 A JP 26814088A JP H02117065 A JPH02117065 A JP H02117065A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野〕
本発明はアルカリ電池およびその負極活物質に関し、詳
しくは負極活物質として用いられる亜鉛合金粉末または
電解液であるアルカリ水溶液等に一般式 %式%() [式中、Rはアルキル基を示し、R’ 、R’のうちい
ずれか一方はエチレン基、他方は一般式CxH2X(x
は3以上の整数を示す)で表される基をそれぞれ示し、
m、nはそれぞれ1以上の整数を示し、s、nは同一ま
たは異なってもよいコで表されるポリオキシエチレンポ
リオキシアルキレンアルキル、エーテルを該亜鉛合金粉
末100重量部に対して0.001〜1.0重量部添加
することにより、水素ガス発生量が著しく抑制され、し
かも電池性能が向上されたアルカリ電池およびその負極
活物質に関する。
しくは負極活物質として用いられる亜鉛合金粉末または
電解液であるアルカリ水溶液等に一般式 %式%() [式中、Rはアルキル基を示し、R’ 、R’のうちい
ずれか一方はエチレン基、他方は一般式CxH2X(x
は3以上の整数を示す)で表される基をそれぞれ示し、
m、nはそれぞれ1以上の整数を示し、s、nは同一ま
たは異なってもよいコで表されるポリオキシエチレンポ
リオキシアルキレンアルキル、エーテルを該亜鉛合金粉
末100重量部に対して0.001〜1.0重量部添加
することにより、水素ガス発生量が著しく抑制され、し
かも電池性能が向上されたアルカリ電池およびその負極
活物質に関する。
[従来の技術]
亜鉛を負極活物質として用いたアルカリ電池等において
は、水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性電解液を用
いるため、電池を密閉しなければならない。この電池の
密閉は電池の小型化を図る際には特に重要であるが、同
時に電池保存中の亜鉛の腐食により発生する水素ガスを
閉じ込めることになる。従って長期保存中に電池内部の
ガス圧が高まり、密閉が完全なほど爆発等の危険が伴な
う。
は、水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性電解液を用
いるため、電池を密閉しなければならない。この電池の
密閉は電池の小型化を図る際には特に重要であるが、同
時に電池保存中の亜鉛の腐食により発生する水素ガスを
閉じ込めることになる。従って長期保存中に電池内部の
ガス圧が高まり、密閉が完全なほど爆発等の危険が伴な
う。
その対策として、負極活物質である亜鉛の腐食を防止し
て、電池内部の水素ガス発生を少なくすることが研究さ
れ、水銀の水素過電圧を利用した汞化亜鉛を負極活物質
として用いることが専ら行なわれている。このため、今
日市販されているアルカリ電池の負極活物質は3.0重
量%程度の多量の水銀を含有しており、社会的ニーズと
して、より低水銀のもの、あるいは無水銀の電池の開発
が強く期待されるようになってきた。
て、電池内部の水素ガス発生を少なくすることが研究さ
れ、水銀の水素過電圧を利用した汞化亜鉛を負極活物質
として用いることが専ら行なわれている。このため、今
日市販されているアルカリ電池の負極活物質は3.0重
量%程度の多量の水銀を含有しており、社会的ニーズと
して、より低水銀のもの、あるいは無水銀の電池の開発
が強く期待されるようになってきた。
そこで、電池内の水銀含有量を低減させるべく、亜鉛に
各種金属を添加した亜鉛合金粉末に関する提案が種々な
されている。例えば、亜鉛に鉛を添加した亜鉛合金粉末
、あるいは亜鉛に鉛とインジウムを添加した亜鉛合金粉
末(特開昭58−181268号公報)等がある。また
ガリウム、アルミニウム等を添加した亜鉛合金粉末も提
案されている。
各種金属を添加した亜鉛合金粉末に関する提案が種々な
されている。例えば、亜鉛に鉛を添加した亜鉛合金粉末
、あるいは亜鉛に鉛とインジウムを添加した亜鉛合金粉
末(特開昭58−181268号公報)等がある。また
ガリウム、アルミニウム等を添加した亜鉛合金粉末も提
案されている。
[発明が解決しようとする課題]
このように亜鉛合金粉末を用いることにより、確かに水
銀含有量をある程度低減させても水素ガス発生を抑制さ
せることが可能となったが、一方では水銀含有量を著し
く低減させた際に伴なう放電性能の劣化という課題が顕
在化してきた。即ち、社会的ニーズに対応して亜鉛合金
粉末の水銀含有量を0,1〜0.2重量%程度に低減さ
せると、従来の3.0重量%程度の水銀含有量のものと
比較して水素ガス発生率が4〜5倍程度に増大してしま
うと共に、放電性能が80%程度まで劣化してしまう。
銀含有量をある程度低減させても水素ガス発生を抑制さ
せることが可能となったが、一方では水銀含有量を著し
く低減させた際に伴なう放電性能の劣化という課題が顕
在化してきた。即ち、社会的ニーズに対応して亜鉛合金
粉末の水銀含有量を0,1〜0.2重量%程度に低減さ
せると、従来の3.0重量%程度の水銀含有量のものと
比較して水素ガス発生率が4〜5倍程度に増大してしま
うと共に、放電性能が80%程度まで劣化してしまう。
この原因としては次のことが考えられる。
即ち、電池内における水銀の作用としては以下のことが
考えられる。
考えられる。
(1)亜鉛合金粉末粒子間の電気的接触を助ける。
(2)亜鉛合金粉末粒子表面に不働態化被膜が生成する
のを抑制し、亜鉛の均一溶解に効果がある。
のを抑制し、亜鉛の均一溶解に効果がある。
(3)亜鉛の耐食性を向上させ、亜鉛の腐食に伴なって
生成する水素ガス気泡により亜鉛合金粉末粒子間の電気
的接触が阻害されるのを抑制する。
生成する水素ガス気泡により亜鉛合金粉末粒子間の電気
的接触が阻害されるのを抑制する。
しかるに、亜鉛合金粉末の水銀含有量が0.2重量%以
下という超低水銀量になった場合、特に第(3)項の水
銀の作用が充分に発揮されなくなってくるために放電性
能が劣化すると考えられる。
下という超低水銀量になった場合、特に第(3)項の水
銀の作用が充分に発揮されなくなってくるために放電性
能が劣化すると考えられる。
本発明はかかる現状に鑑み、水銀の含有率を著しく減少
させつつ、水素ガス発生が抑制され、しかも放電性能が
高い水準に維持されたアルカリ電池およびその負極活物
質を提供することを目的とする。
させつつ、水素ガス発生が抑制され、しかも放電性能が
高い水準に維持されたアルカリ電池およびその負極活物
質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]
本発明者らは、この目的に沿って鋭意研究の結果、亜鉛
合金粉末から成る負極活物質またはアルカリ水溶液から
成る電解液等にポリオキシエチレンポリオキシアルキレ
ンアルキルエーテルを特定量添加することにより、ポリ
オキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテル
を無添加のものに比べて著しく水素ガス発生が抑制され
、しかも放電性能が向上されたアルカリ電池が得られる
ことを見出し本発明に到達した。
合金粉末から成る負極活物質またはアルカリ水溶液から
成る電解液等にポリオキシエチレンポリオキシアルキレ
ンアルキルエーテルを特定量添加することにより、ポリ
オキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテル
を無添加のものに比べて著しく水素ガス発生が抑制され
、しかも放電性能が向上されたアルカリ電池が得られる
ことを見出し本発明に到達した。
すなわち、本発明のアルカリ電池は、亜鉛合金粉末、電
解液を有し、該亜鉛合金粉末100重量部に対して0.
001〜1.0重量部のポリオキシエチレンポリオキシ
アルキレンアルキルエーテルを添加した負極材を有する
アルカリ電池にある。
解液を有し、該亜鉛合金粉末100重量部に対して0.
001〜1.0重量部のポリオキシエチレンポリオキシ
アルキレンアルキルエーテルを添加した負極材を有する
アルカリ電池にある。
以下20本発明を更に詳細に説明する。
本発明において、負極活物質として用いられる亜鉛合金
粉末としては、鉛やアルミニウムを始めとしてインジウ
ム、マグネシウム、カルシウム、カドミウム、錫、ガリ
ウム、ニッケル、銀等のうちの少なくとも一種が一定量
含有されたものが例示される。この亜鉛合金粉末の製造
方法としては、例えば亜鉛溶湯中に、所望により鉛、ア
ルミニウム等の添加元素を所定量添加し、撹拌して合金
化させた後、圧縮空気によりアトマイズし、粉体化させ
、さらに篩い分けを行なって整粒して得られた粉末を用
いる。この亜鉛合金粉末中の各添加元素の含有率は、0
.001〜0.5重量%が一般的である。
粉末としては、鉛やアルミニウムを始めとしてインジウ
ム、マグネシウム、カルシウム、カドミウム、錫、ガリ
ウム、ニッケル、銀等のうちの少なくとも一種が一定量
含有されたものが例示される。この亜鉛合金粉末の製造
方法としては、例えば亜鉛溶湯中に、所望により鉛、ア
ルミニウム等の添加元素を所定量添加し、撹拌して合金
化させた後、圧縮空気によりアトマイズし、粉体化させ
、さらに篩い分けを行なって整粒して得られた粉末を用
いる。この亜鉛合金粉末中の各添加元素の含有率は、0
.001〜0.5重量%が一般的である。
本発明においては、上記亜鉛合金粉末の製造の際に所望
量の水銀をさらに添加して得られる汞化亜鉛合金粉末、
上記亜鉛合金粉末を例えばV型ミルまたは回転ドラム等
を用いて所望量の水銀で乾式汞化して得られる氷化亜鉛
合金粉末、もしくは上記亜鉛合金粉末を例えば水酸化カ
リウム、水酸化ナトリウム等の希アルカリ溶液中で所望
量の水銀で湿式汞化して得られる氷化亜鉛合金粉末を用
いてもよく、この場合、氷化亜鉛合金粉末中の水銀含有
率は従来より少ない量、すなわち3.0重量%以下であ
ることが望ましいが、低公害性を考慮すると 1.5重
量%以下であることがさらに望ましい。
量の水銀をさらに添加して得られる汞化亜鉛合金粉末、
上記亜鉛合金粉末を例えばV型ミルまたは回転ドラム等
を用いて所望量の水銀で乾式汞化して得られる氷化亜鉛
合金粉末、もしくは上記亜鉛合金粉末を例えば水酸化カ
リウム、水酸化ナトリウム等の希アルカリ溶液中で所望
量の水銀で湿式汞化して得られる氷化亜鉛合金粉末を用
いてもよく、この場合、氷化亜鉛合金粉末中の水銀含有
率は従来より少ない量、すなわち3.0重量%以下であ
ることが望ましいが、低公害性を考慮すると 1.5重
量%以下であることがさらに望ましい。
また、本発明において用いられるポリオキシエチレンポ
リオキシアルキレンアルキルエーテル6上−殺伐 %式%(1) で表される化合物である。
リオキシアルキレンアルキルエーテル6上−殺伐 %式%(1) で表される化合物である。
上式I中のRは一殺伐c H(yは1以上y 2y
+1 の整数を示す)で表されるアルキル基を示し、Rで表さ
れる基の炭素数(y)の好ましい範囲は1〜20であり
、具体的には好ましいRとしては、メチル基、エチル基
、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘ
プチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシ
ル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペ
ンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オク
タデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等のアルキル
基が挙げられ、特に好ましくは炭素数(x)が10−1
8であるデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデ
シル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシ
ル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基である。また、
本発明においては、Rが一殺伐Cy H2y+l (y
は1以上の整数を示す)で表されるアルキル基のものと
同様の効果を奏するRがcls−9−オクタデセニル基
(オレイル基)のもの等も使用できる。
+1 の整数を示す)で表されるアルキル基を示し、Rで表さ
れる基の炭素数(y)の好ましい範囲は1〜20であり
、具体的には好ましいRとしては、メチル基、エチル基
、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘ
プチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシ
ル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペ
ンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オク
タデシル基、ノナデシル基、エイコシル基等のアルキル
基が挙げられ、特に好ましくは炭素数(x)が10−1
8であるデシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデ
シル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシ
ル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基である。また、
本発明においては、Rが一殺伐Cy H2y+l (y
は1以上の整数を示す)で表されるアルキル基のものと
同様の効果を奏するRがcls−9−オクタデセニル基
(オレイル基)のもの等も使用できる。
また、前記−殺伐I中のR’ 、R’は、いずれか一方
はエチレン基、他方は一殺伐CxH2x (xは3以上
の整数を示す)で表される基をそれぞれ示す。−殺伐C
xH2x(xは3以上の整数を示す)で表される基の炭
素数(X)の好ましい範囲は3〜6であり、具体的に好
ましいものとしてはプロピレン基、トリメチレン基、ブ
チレン基、テトラメチレン基、アミレン基、ペンタメチ
レン基、ヘキシレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられ
る。
はエチレン基、他方は一殺伐CxH2x (xは3以上
の整数を示す)で表される基をそれぞれ示す。−殺伐C
xH2x(xは3以上の整数を示す)で表される基の炭
素数(X)の好ましい範囲は3〜6であり、具体的に好
ましいものとしてはプロピレン基、トリメチレン基、ブ
チレン基、テトラメチレン基、アミレン基、ペンタメチ
レン基、ヘキシレン基、ヘキサメチレン基等が挙げられ
る。
さらに、前記一般式l中のm、nはそれぞれ1以上の整
数を示し、a、nは同一または異なってもよい。m、n
のうち前記エチレン基に対応する方の好ましい範囲は1
〜50であり、前記−殺伐CxH2x(Xは3以上の整
数を示す)で表される基に対応する方の好ましい範囲は
1〜4oである。
数を示し、a、nは同一または異なってもよい。m、n
のうち前記エチレン基に対応する方の好ましい範囲は1
〜50であり、前記−殺伐CxH2x(Xは3以上の整
数を示す)で表される基に対応する方の好ましい範囲は
1〜4oである。
なお、本発明において用いられるポリオキシエチレンポ
リオキシアルキレンアルキルエーテルは、上記−殺伐で
表されるポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアル
キルエーテルのうちのいずれか1種であっても、あるい
は2種以上の混合物であってもよい。
リオキシアルキレンアルキルエーテルは、上記−殺伐で
表されるポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアル
キルエーテルのうちのいずれか1種であっても、あるい
は2種以上の混合物であってもよい。
本発明のアルカリ電池にあっては、前記亜鉛合金粉末と
水酸化カリウム水溶液等の電解液を有する負極材中に、
上述のポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテルを添加する。添加する方法としては、亜鉛合
金粉末にポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアル
キルエーテルを被覆させ、これを負極活物質として用い
るか、あるいは水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウ
ム水溶液等の電解液またはゲル化剤に添加する方法等が
例示されるが、本発明にあってはポリオキシエチレンポ
リオキシアルキレンアルキルエーテルを添加したトルエ
ン等の溶媒中に亜鉛合金粉末を入れて混合した後、溶媒
を乾燥揮発させることによって亜鉛合金粉末表面にポリ
オキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテル
のコーティング層を形成させ、これを負極活物質として
用いることが、水素ガス発生抑制効果、放電性能の向上
効果の点から最も好ましい。
水酸化カリウム水溶液等の電解液を有する負極材中に、
上述のポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテルを添加する。添加する方法としては、亜鉛合
金粉末にポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアル
キルエーテルを被覆させ、これを負極活物質として用い
るか、あるいは水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウ
ム水溶液等の電解液またはゲル化剤に添加する方法等が
例示されるが、本発明にあってはポリオキシエチレンポ
リオキシアルキレンアルキルエーテルを添加したトルエ
ン等の溶媒中に亜鉛合金粉末を入れて混合した後、溶媒
を乾燥揮発させることによって亜鉛合金粉末表面にポリ
オキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテル
のコーティング層を形成させ、これを負極活物質として
用いることが、水素ガス発生抑制効果、放電性能の向上
効果の点から最も好ましい。
なお、本発明にあっては、上記のポリオキシエチレンポ
リオキシアルキレンアルキルエーテルのコーティング層
を表面に形成させた亜鉛合金粉末を、前述の亜鉛合金粉
末を氷化する方法と同様の方法によって汞化して、亜鉛
合金粉末表面にポリオキシエチレンポリオキシアルキレ
ンアルキルエーテルと水銀とが混在した状態のコーティ
ング層を形成させて用いてもよい。また、上述のポリオ
キシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルの
コーティング層を表面に形成させた亜鉛合金粉末と共に
負極材を形成する電解液中に水銀を添加、混合して用い
てもよい。
リオキシアルキレンアルキルエーテルのコーティング層
を表面に形成させた亜鉛合金粉末を、前述の亜鉛合金粉
末を氷化する方法と同様の方法によって汞化して、亜鉛
合金粉末表面にポリオキシエチレンポリオキシアルキレ
ンアルキルエーテルと水銀とが混在した状態のコーティ
ング層を形成させて用いてもよい。また、上述のポリオ
キシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルの
コーティング層を表面に形成させた亜鉛合金粉末と共に
負極材を形成する電解液中に水銀を添加、混合して用い
てもよい。
ここで負極材中に添加するポリオキシエチレンポリオキ
シアルキレンアルキルエーテルの添加量は、上記亜鉛合
金粉末100重量部に対して0.001〜1.0重量部
である。ポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアル
キルエーテルの添加量が0.001重量部未満では亜鉛
の耐食性を改善して水素ガス発生を防止するといった本
発明の効果が得られず、1.0重量部を超えた場合には
放電時に、亜鉛合金粉末表面上に形成させたポリオキシ
エチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルのコー
ティング層中、電解液中等に存在するポリオキシエチレ
ンポリオキシアルキレンアルキルエーテルがバリヤーと
なって亜鉛の溶解反応が阻害される等して良好な放電性
能が得られない。
シアルキレンアルキルエーテルの添加量は、上記亜鉛合
金粉末100重量部に対して0.001〜1.0重量部
である。ポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアル
キルエーテルの添加量が0.001重量部未満では亜鉛
の耐食性を改善して水素ガス発生を防止するといった本
発明の効果が得られず、1.0重量部を超えた場合には
放電時に、亜鉛合金粉末表面上に形成させたポリオキシ
エチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルのコー
ティング層中、電解液中等に存在するポリオキシエチレ
ンポリオキシアルキレンアルキルエーテルがバリヤーと
なって亜鉛の溶解反応が阻害される等して良好な放電性
能が得られない。
これらポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテルによる作用効果は充分に解明されていないが
、推定するに、電池の保存中はポリオキシエチレンポリ
オキシアルキレンアルキルエーテルが亜鉛合金粉末の表
面に吸着してインヒビターとして働くために亜鉛の耐食
性の向上に効果があり、亜鉛の腐食に伴なう水素ガス発
生が抑制され、さらに、放電時において従来見られた水
素ガス気泡による亜鉛合金粉末粒子間の電気的接触の阻
害といった悪影響が抑制される等によって放電性能が向
上するものと考えられる。
ルエーテルによる作用効果は充分に解明されていないが
、推定するに、電池の保存中はポリオキシエチレンポリ
オキシアルキレンアルキルエーテルが亜鉛合金粉末の表
面に吸着してインヒビターとして働くために亜鉛の耐食
性の向上に効果があり、亜鉛の腐食に伴なう水素ガス発
生が抑制され、さらに、放電時において従来見られた水
素ガス気泡による亜鉛合金粉末粒子間の電気的接触の阻
害といった悪影響が抑制される等によって放電性能が向
上するものと考えられる。
[実施例コ
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に
説明する。
説明する。
実施例1〜5および比較例1〜3
純度99.997%以上の亜鉛地金を約500℃で溶融
し、これに水銀を除いた第1表に示す各元素を添加して
亜鉛合金を作成し、これを高圧アルゴンガス(噴出圧5
Kg/cm)を使って粉体化した。この粉体を50〜1
50メツシユの粒度範囲に篩い分けして亜鉛合金粉末を
得た。
し、これに水銀を除いた第1表に示す各元素を添加して
亜鉛合金を作成し、これを高圧アルゴンガス(噴出圧5
Kg/cm)を使って粉体化した。この粉体を50〜1
50メツシユの粒度範囲に篩い分けして亜鉛合金粉末を
得た。
次に水酸化カリウム10%のアルカリ性溶液中にて上記
粉末に第1表に示す含有割合となるように水銀を添加し
て、汞化処理を行なって第1表に示す汞化亜鉛合金粉末
を得た。
粉末に第1表に示す含有割合となるように水銀を添加し
て、汞化処理を行なって第1表に示す汞化亜鉛合金粉末
を得た。
次に、ポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキ
ルエーテル(ライオン株制、商品名:ドパノックス23
H)を添加し、溶解させたトルエン溶媒中に上記の汞化
亜鉛合金粉末を投入し、混合しながらトルエンを乾燥揮
発させ、汞化亜鉛合金粉末の表面に第]、表に示す割合
のポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルのコーティング層を形成させ、負極活物質とした
。
ルエーテル(ライオン株制、商品名:ドパノックス23
H)を添加し、溶解させたトルエン溶媒中に上記の汞化
亜鉛合金粉末を投入し、混合しながらトルエンを乾燥揮
発させ、汞化亜鉛合金粉末の表面に第]、表に示す割合
のポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルのコーティング層を形成させ、負極活物質とした
。
また、濃度40%の水酸化カリウム水溶液に酸化亜鉛を
飽和させたものにゲル化剤としてカルボキシメチルセル
ロースとポリアクリル酸ソーダを1.0%程度加えて電
解液を作成した。
飽和させたものにゲル化剤としてカルボキシメチルセル
ロースとポリアクリル酸ソーダを1.0%程度加えて電
解液を作成した。
上記で得られた負極活物質3.0gおよび電解液1.8
gを混合してゲル状化したものを負極材とした。また、
二酸化マンガンと導電剤を混合して正極材とした。これ
らの負極材と正極材を用いて、第1図に示すアルカリマ
ンガン電池を作成して試験を行なった。
gを混合してゲル状化したものを負極材とした。また、
二酸化マンガンと導電剤を混合して正極材とした。これ
らの負極材と正極材を用いて、第1図に示すアルカリマ
ンガン電池を作成して試験を行なった。
第1図のアルカリマンガン電池は、正極缶1、正極2、
負極(ゲル状化した汞化亜鉛合金粉末)3、セパレータ
ー4、封口体5、負極底板6、負極集電体7、キャップ
8、熱収縮性樹脂チューブ9、絶縁リング10.11、
外装缶12で構成されている。
負極(ゲル状化した汞化亜鉛合金粉末)3、セパレータ
ー4、封口体5、負極底板6、負極集電体7、キャップ
8、熱収縮性樹脂チューブ9、絶縁リング10.11、
外装缶12で構成されている。
このアルカリマンガン電池を用いて放電負荷2Ω、20
℃の放電条件により終止電圧0.9Vまでの放電持続時
間を測定し、ポリオキシエチレンポリオキシアルキレン
アルキルエーテルを含まない従来の負極材を用いた比較
例1の測定値を100とした指数で示した。その結果を
第1表に示した。
℃の放電条件により終止電圧0.9Vまでの放電持続時
間を測定し、ポリオキシエチレンポリオキシアルキレン
アルキルエーテルを含まない従来の負極材を用いた比較
例1の測定値を100とした指数で示した。その結果を
第1表に示した。
また、上記負極材を用いて80℃で20日間のガス発生
率(In1/g−day)を測定し、その結果をポリオ
キンエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルを
含まない従来の負極材を用いた比較例1の測定値を1.
0とした指数で第1表に併記した。
率(In1/g−day)を測定し、その結果をポリオ
キンエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルを
含まない従来の負極材を用いた比較例1の測定値を1.
0とした指数で第1表に併記した。
実施例6
実施例2におけるものと同様の未氷化の亜鉛合金粉末の
表面に、汞化処理を施さずに実施例2と同様の方法でポ
リオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル(ライオン■製、商品名:ドパノックス23H)を用
いて第1表に示す割合のポリオキシエチレンポリオキシ
アルキレンアルキルエーテルのコーティング層を形成さ
せた後に、同じ〈実施例2と同様の方法で第1表に示す
割合となるように汞化処理を施して得られたものを負極
活物質として用いた以外は実施例2と同様の方法で放電
持続時間およびガス発生率の測定を行ない、それぞれの
結果を第1表に併記した。
表面に、汞化処理を施さずに実施例2と同様の方法でポ
リオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル(ライオン■製、商品名:ドパノックス23H)を用
いて第1表に示す割合のポリオキシエチレンポリオキシ
アルキレンアルキルエーテルのコーティング層を形成さ
せた後に、同じ〈実施例2と同様の方法で第1表に示す
割合となるように汞化処理を施して得られたものを負極
活物質として用いた以外は実施例2と同様の方法で放電
持続時間およびガス発生率の測定を行ない、それぞれの
結果を第1表に併記した。
実施例7
実施例2におけるものと同様の未氷化の亜鉛合金粉末の
表面に、汞化処理を施さずに実施例2と同様の方法でポ
リオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル(ライオン■製、商品名:ドパノックス23■)を用
いて第1表に示す割合のポリオキシエチレンポリオキシ
アルキレンアルキルエーテルのコーティング層を形成さ
せて得られた負極活物質3.0gと、水銀3.OBを、
実施例2と同様の電解液1.8gに添加、混合してゲル
状化したものを負極材とした以外は実施例2と同様の方
法で放電持続時間およびガス発生率の測定を行ない、そ
れぞれの結果を第1表に併記した。
表面に、汞化処理を施さずに実施例2と同様の方法でポ
リオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ル(ライオン■製、商品名:ドパノックス23■)を用
いて第1表に示す割合のポリオキシエチレンポリオキシ
アルキレンアルキルエーテルのコーティング層を形成さ
せて得られた負極活物質3.0gと、水銀3.OBを、
実施例2と同様の電解液1.8gに添加、混合してゲル
状化したものを負極材とした以外は実施例2と同様の方
法で放電持続時間およびガス発生率の測定を行ない、そ
れぞれの結果を第1表に併記した。
実施例8
実施例2と同様の電解液1.8gに、同じ〈実施例2に
おけるものと同様の氷化亜鉛合金粉末3.0gとポリオ
キシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテル(
ライオン■製、商品名:ドパノックス23H) 3.
0mgを添加、混合してゲル状化したものを負極材とし
た以外は実施例2と同様の方法で放電持続時間およびガ
ス発生率の測定を行ない、それぞれの結果を第1表に併
記した。
おけるものと同様の氷化亜鉛合金粉末3.0gとポリオ
キシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテル(
ライオン■製、商品名:ドパノックス23H) 3.
0mgを添加、混合してゲル状化したものを負極材とし
た以外は実施例2と同様の方法で放電持続時間およびガ
ス発生率の測定を行ない、それぞれの結果を第1表に併
記した。
第1表に示されるごとく、ポリオキシエチレンポリオキ
シアルキレンアルキルエーテルを水銀の含有割合が0.
1重量%である氷化亜鉛合金粉末に被覆したものを負極
活物質とした負極材を用いた実施例1〜4は、ポリオキ
シエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルを負
極材に添加しなかった比較例1〜2に比べて、負極活物
質である氷化亜鉛合金粉末の組成の相違に拘らず、水素
ガス発生率が著しく低減され、しかもこの負極材を組み
込んだアルカリ電池は放電性能が優れていた。
シアルキレンアルキルエーテルを水銀の含有割合が0.
1重量%である氷化亜鉛合金粉末に被覆したものを負極
活物質とした負極材を用いた実施例1〜4は、ポリオキ
シエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルを負
極材に添加しなかった比較例1〜2に比べて、負極活物
質である氷化亜鉛合金粉末の組成の相違に拘らず、水素
ガス発生率が著しく低減され、しかもこの負極材を組み
込んだアルカリ電池は放電性能が優れていた。
また、実施例5は水銀の含有割合が1.0重量%である
氷化亜鉛合金粉末にポリオキシエチレンポリオキシアル
キレンアルキルエーテルを被覆したものを負極活物質と
した負極材を用いたものであるが、この場合にもポリオ
キシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルを
負極材に添加しなかった比較例3に比べて、この負極材
を組み込んだアルカリ電池の放電性能は向上し、水素ガ
ス発生率が著しく低減された。
氷化亜鉛合金粉末にポリオキシエチレンポリオキシアル
キレンアルキルエーテルを被覆したものを負極活物質と
した負極材を用いたものであるが、この場合にもポリオ
キシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルを
負極材に添加しなかった比較例3に比べて、この負極材
を組み込んだアルカリ電池の放電性能は向上し、水素ガ
ス発生率が著しく低減された。
さらに、実施例6はポリオキシエチレンポリオキシアル
キレンアルキルエーテルを未氷化の亜鉛合金粉末の表面
に被覆した後に氷化処理を施したものを負極活物質とし
た負極材を用いたものであるが、この場合にも水素ガス
発生率が著しく低減され、しかもこの負極材を組み込ん
だアルカリ電池は放電性能が優れていた。
キレンアルキルエーテルを未氷化の亜鉛合金粉末の表面
に被覆した後に氷化処理を施したものを負極活物質とし
た負極材を用いたものであるが、この場合にも水素ガス
発生率が著しく低減され、しかもこの負極材を組み込ん
だアルカリ電池は放電性能が優れていた。
実施例7はポリオキシエチレンポリオキシアルキレンア
ルキルエーテルを未氷化の亜鉛合金粉末の表面に被覆し
たものを負極活物質とし、水銀と共に電解液中に添加、
混合して得られた負極材を用いたものであるが、この場
合においても水素ガス発生率の著しい低減、この負極材
を組み込んだアルカリ電池の放電性能の向上が顕著であ
った。
ルキルエーテルを未氷化の亜鉛合金粉末の表面に被覆し
たものを負極活物質とし、水銀と共に電解液中に添加、
混合して得られた負極材を用いたものであるが、この場
合においても水素ガス発生率の著しい低減、この負極材
を組み込んだアルカリ電池の放電性能の向上が顕著であ
った。
実施例8はポリオキシエチレンポリオキシアルキレンア
ルキルエーテルを電解液であるアルカリ水溶液中に所定
量を添加、混合した負極材を用いたものであるが、この
場合にも水素ガス発生の抑制に効果があり、しかもこの
負極材を組み込んだアルカリ電池における放電性能の向
上にも効果があった。
ルキルエーテルを電解液であるアルカリ水溶液中に所定
量を添加、混合した負極材を用いたものであるが、この
場合にも水素ガス発生の抑制に効果があり、しかもこの
負極材を組み込んだアルカリ電池における放電性能の向
上にも効果があった。
[発明の効果]
以上説明のごとく、特定量のポリオキシエチレンポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルを添加した負極材を有
する本発明のアルカリ電池によれば、水銀の含有割合を
従来より低下させた場合、特に水銀の含有割合を用いる
亜鉛合金粉末の0.2重−%以下という超低水銀量とし
た場合においても、電池内における水素ガス発生が著し
く抑制され、しかも電池性能が向上される。また、水銀
を従来より低含有率にすることができるので社会的ニー
ズにも沿ったものである。特に、亜鉛合金粉末を特定量
のポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルで被覆した負極活物質を用いることによってその
効果は一層顕著である。
キシアルキレンアルキルエーテルを添加した負極材を有
する本発明のアルカリ電池によれば、水銀の含有割合を
従来より低下させた場合、特に水銀の含有割合を用いる
亜鉛合金粉末の0.2重−%以下という超低水銀量とし
た場合においても、電池内における水素ガス発生が著し
く抑制され、しかも電池性能が向上される。また、水銀
を従来より低含有率にすることができるので社会的ニー
ズにも沿ったものである。特に、亜鉛合金粉末を特定量
のポリオキシエチレンポリオキシアルキレンアルキルエ
ーテルで被覆した負極活物質を用いることによってその
効果は一層顕著である。
第1図は本発明に係わるアルカリマンガン電池の側断面
図を示す。 1:正極缶、 2:正極、 3:負極、4:セバレータ
−5:封口体、 6;負極底板、 7:負極集電体、 8:キャップ、 9:熱収縮性樹脂チューブ、10.
11:絶縁リング、 12:外装缶。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社
図を示す。 1:正極缶、 2:正極、 3:負極、4:セバレータ
−5:封口体、 6;負極底板、 7:負極集電体、 8:キャップ、 9:熱収縮性樹脂チューブ、10.
11:絶縁リング、 12:外装缶。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、亜鉛合金粉末、電解液を有し、該亜鉛合金粉末10
0重量部に対して0.001〜1.0重量部のポリオキ
シエチレンポリオキシアルキレンアルキルエーテルを添
加した負極材を有するアルカリ電池。 2、亜鉛合金粉末100重量部に対して0.001〜1
.0重量部のポリオキシエチレンポリオキシアルキレン
アルキルエーテルを該亜鉛合金粉末の表面に被覆して成
るアルカリ電池用負極活物質。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63268140A JPH02117065A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | アルカリ電池およびその負極活物質 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63268140A JPH02117065A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | アルカリ電池およびその負極活物質 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02117065A true JPH02117065A (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=17454450
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63268140A Pending JPH02117065A (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | アルカリ電池およびその負極活物質 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02117065A (ja) |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP63268140A patent/JPH02117065A/ja active Pending
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