JPH02158058A - 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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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特定の化合物を特定量
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特定の化合物を特定量
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＋＋
Ｉ 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。
Ｉ 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。
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５８−１８１２１３６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５８−１８１２１３６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、下記一般式Ｉおよび／または■で表さ
れる化合物を特定量添加することにより、一般式Ｉおよ
び／または口で表される化合物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、下記一般式Ｉおよび／または■で表さ
れる化合物を特定量添加することにより、一般式Ｉおよ
び／または口で表される化合物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、亜鉛合金粉末と電
解液を有し、一般式 ％式％ ［］ ［式Ｉ ＣＩ＋３ ０ ・・・・・・ ［ＩＩ］ ■中、ｎ、ｎ’ 、ｘ、ｘ’ 、ｙ、ｙ’ はそれぞれ
１以上の整数、Ｒ，Ｒ’ はそれぞれ脂肪族炭化水素か
ら水素原子１個を除いた残りの原子団を示し、それぞれ
同一または異なっても良い］で表される化合物を該亜鉛
合金粉末１００重量部に対してｏ、ｏｏｔ〜１．０重量
部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、一般式 ％式％ ［］ ［式Ｉ ＣＩ＋３ ０ ・・・・・・ ［ＩＩ］ ■中、ｎ、ｎ’ 、ｘ、ｘ’ 、ｙ、ｙ’ はそれぞれ
１以上の整数、Ｒ，Ｒ’ はそれぞれ脂肪族炭化水素か
ら水素原子１個を除いた残りの原子団を示し、それぞれ
同一または異なっても良い］で表される化合物を該亜鉛
合金粉末１００重量部に対してｏ、ｏｏｔ〜１．０重量
部添加した負極材を有するアルカリ電池にある。
以下、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氷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
ｆｆ１ｍ％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氷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
ｆｆ１ｍ％以下であることがさらに望ましい。
また、本発明には一般式
％式％
［
［１１］
で表される化合物が供せられる。
上記一般式１．ＩＩ中、ｎ、ｎ’、ｘ、ｘ’、ｙｙ′は
それぞれ１以上の整数を示し、それぞれ同一または異な
っても良い。なお、ｎ、ｎ’ に関してはそれぞれ１〜
５０が好まシく、特に好ましくは平均が８程度である。
それぞれ１以上の整数を示し、それぞれ同一または異な
っても良い。なお、ｎ、ｎ’ に関してはそれぞれ１〜
５０が好まシく、特に好ましくは平均が８程度である。
また、ｘ、ｘ’ に関してはそれぞれ１〜２０が好まし
く、特に好ましくは２である。さらに、ｙ、ｙ に関【
、ではそれぞれ１〜５０が好ましく、特に好ましくは１
〜５である。
く、特に好ましくは２である。さらに、ｙ、ｙ に関【
、ではそれぞれ１〜５０が好ましく、特に好ましくは１
〜５である。
他方、上記一般式１．ＩＩ中のＲ，Ｒ’はそれぞれ脂肪
族炭化水素から水素原子１個を除いた残りの原子団を示
し、それぞれ同一または異なっても良い。ここでＲ，Ｒ
’で表される原子団の炭素数の好ましい範囲はそれぞれ
１〜２ｏであり、具体的には、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、
ｃｌｓ−９−ヘプタデセニル基、イソプロペニル基等の
脂肪族不飽和炭化水素から水素原子１個を除いた残りの
原子団等が挙げられ、特に好ましくはイソプロペニル基
である。
族炭化水素から水素原子１個を除いた残りの原子団を示
し、それぞれ同一または異なっても良い。ここでＲ，Ｒ
’で表される原子団の炭素数の好ましい範囲はそれぞれ
１〜２ｏであり、具体的には、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、
ｃｌｓ−９−ヘプタデセニル基、イソプロペニル基等の
脂肪族不飽和炭化水素から水素原子１個を除いた残りの
原子団等が挙げられ、特に好ましくはイソプロペニル基
である。
このような化合物の具体例としては、パーフルオロアル
キルエチルオキシエチレンメタクリレート、パーフルオ
ロアルキルエチルオキシプロピレンメタクリレート、パ
ーフルオロアルキルエチルペンタオキシプロピレンメタ
クリレート等が例示される。
キルエチルオキシエチレンメタクリレート、パーフルオ
ロアルキルエチルオキシプロピレンメタクリレート、パ
ーフルオロアルキルエチルペンタオキシプロピレンメタ
クリレート等が例示される。
なお、本発明において用いられる前記一般式Ｉ。
■で表される化合物は、前記一般式Ｉまたは■で表され
る化合物のうちのいずれか１種であっても、あるいは２
種以上の混合物であっても良く、また、一般式Ｉで表さ
れる化合物と一般式■で表される化合物とを混合して用
いても良い。
る化合物のうちのいずれか１種であっても、あるいは２
種以上の混合物であっても良く、また、一般式Ｉで表さ
れる化合物と一般式■で表される化合物とを混合して用
いても良い。
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、
上述の前記一般式Ｉおよび／または■で表される化合物
（以下、特定化合物という）を添加する。添加する方法
としては、亜鉛合金粉末に特定化合物を被覆させ、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
は特定化合物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特定化合物のコーティング層
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、
上述の前記一般式Ｉおよび／または■で表される化合物
（以下、特定化合物という）を添加する。添加する方法
としては、亜鉛合金粉末に特定化合物を被覆させ、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
は特定化合物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特定化合物のコーティング層
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、特定化合物のコーティング層
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氷化して、亜鉛
合金粉末表面に特定化合物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、特定化
合物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。
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氷化して、亜鉛
合金粉末表面に特定化合物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、特定化
合物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特定化合物の添加量は、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。特定化合物の添加量が０．００１重量部
未満では亜鉛の耐食性を改浮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
た特定化合物のコーティング層中、電解液中等に存在す
る特定化合物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。
亜鉛合金粉末１００重量部に対して０．００１〜１．０
重量部である。特定化合物の添加量が０．００１重量部
未満では亜鉛の耐食性を改浮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
た特定化合物のコーティング層中、電解液中等に存在す
る特定化合物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。
これら特定化合物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、電池の保存中は特定化合物が亜鉛
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。
ないが、推定するに、電池の保存中は特定化合物が亜鉛
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］
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”Ｃ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に９ ／ ｃＡ ）を使って粉体化した。この粉体を
５０〜１５０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。
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に９ ／ ｃＡ ）を使って粉体化した。この粉体を
５０〜１５０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、氷化処理を行なって第１表に示す氷化亜鉛合金粉末
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、氷化処理を行なって第１表に示す氷化亜鉛合金粉末
を得た。
次に、パーフルオロアルキルエチルオキシエチレンメタ
クリレート（日本油脂■製、商品名；ＨＲ）Ｉ−５１２
１、構造式； ［式中のｍは平均８である］）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、氷化亜鉛合金粉末の
表面に第１表に示す割合のパーフルオロアルキルエチル
オキシエチレンメタクリレートのコーティング層を形成
させ、負極活物質とした。
クリレート（日本油脂■製、商品名；ＨＲ）Ｉ−５１２
１、構造式； ［式中のｍは平均８である］）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、氷化亜鉛合金粉末の
表面に第１表に示す割合のパーフルオロアルキルエチル
オキシエチレンメタクリレート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 、０９ｆｉ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 、０９ｆｉ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．Ｏｇ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（ゲル状化した氷化亜鉛合金粉末）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（ゲル状化した氷化亜鉛合金粉末）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、パーフルオロアルキルエチルオキシエチレ
ンメタクリレート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、パーフルオロアルキルエチルオキシエチレ
ンメタクリレート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６０℃で２０日間のガス発生
率（７／ ｇ−ｄａｙ ）を測定し、その結果をパーフ
ルオロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレートを
含まない従来の負極材を用いた比較例１の測定値を１．
００とした指数で第１表に示した。
率（７／ ｇ−ｄａｙ ）を測定し、その結果をパーフ
ルオロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレートを
含まない従来の負極材を用いた比較例１の測定値を１．
００とした指数で第１表に示した。
実施例６
実施例２と同様の未氷化の亜鉛合金粉末の表面に、氷化
処理を施さずに実施例２と同様の方法でパーフルオロア
ルキルエチルオキシエチレンメタクリレート（日本油脂
■製、商品名、 ｌ！ｌ？Ｍ−５１２１）を用いて第１
表に示す割合のパーフルオロアルキルエチルオキシエチ
レンメタクリレートのコーティング層を形成させ、さら
に、同じ〈実施例２と同様の方法で第１表に示す割合と
なるように氷化処理を施して負極活物質とした。上記で
得られた負極活物質を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表に示した。
処理を施さずに実施例２と同様の方法でパーフルオロア
ルキルエチルオキシエチレンメタクリレート（日本油脂
■製、商品名、 ｌ！ｌ？Ｍ−５１２１）を用いて第１
表に示す割合のパーフルオロアルキルエチルオキシエチ
レンメタクリレートのコーティング層を形成させ、さら
に、同じ〈実施例２と同様の方法で第１表に示す割合と
なるように氷化処理を施して負極活物質とした。上記で
得られた負極活物質を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表に示した。
実施例７
実施例２と同様の未氷化の亜鉛合金粉末の表面に、氷化
処理を施さずに実施例２と同様の方法でパーフルオロア
ルキルエチルオキシエチレンメタクリレート（日本油脂
■製、商品名； ＨＩ？Ｍ−５１２１）を用いて第１表
に示す割合のパーフルオロアルキルエチルオキシエチレ
ンメタクリレートのコーティング層を形成させて負極活
物質とした。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ｔｐｊ定
を行ない、それぞれの結果を第１表に示した。
処理を施さずに実施例２と同様の方法でパーフルオロア
ルキルエチルオキシエチレンメタクリレート（日本油脂
■製、商品名； ＨＩ？Ｍ−５１２１）を用いて第１表
に示す割合のパーフルオロアルキルエチルオキシエチレ
ンメタクリレートのコーティング層を形成させて負極活
物質とした。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ｔｐｊ定
を行ない、それぞれの結果を第１表に示した。
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とパーフ
ルオロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレート（
日本油脂■製、商品名、 ＩＩＲＭ−５１２１） ３
．ＯＢ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表に示
した。
おけるものと同様の氷化亜鉛合金粉末３．０ｇとパーフ
ルオロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレート（
日本油脂■製、商品名、 ＩＩＲＭ−５１２１） ３
．ＯＢ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表に示
した。
実施例９〜ＩＯ
実施例９においてはパーフルオロアルキルエチルオキシ
プロピレンメタクリレート（日本油脂■製、商品名、
ＩＩＲＭ−５１３１，構造式；１式中のｍ″は平均８で
ある］）をそれぞれパーフルオロアルキルエチルオキシ
エチレンメタクリレートの代わりに用いた以外は実施例
２と同様にして負極活物質を得た。得られた負極活物質
をそれぞれ用いて実施例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表に示した。
プロピレンメタクリレート（日本油脂■製、商品名、
ＩＩＲＭ−５１３１，構造式；１式中のｍ″は平均８で
ある］）をそれぞれパーフルオロアルキルエチルオキシ
エチレンメタクリレートの代わりに用いた以外は実施例
２と同様にして負極活物質を得た。得られた負極活物質
をそれぞれ用いて実施例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表に示した。
ＣＩ＋３ ０ ０１１３
［式中のｍ′は平均８である］）、実施例１Ｇにおいて
はパーフルオロアルキルエチルペンタオキシプロピレン
メタクリレート（日本油脂■製、商品名； ＩＩＲＭ−
５１３５、構造式； ％式％ 第１表に示されるごとく、パーフルオロアルキルエチル
オキシエチレンメタクリレート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、パーフル
オロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレートを負
極材に添加しなかった比較例１〜２に比べて、負極活物
質である汞化亜鉛合金粉末の組成の相違に拘らず、水素
ガス発生率がとしく低減され、しかもこの負極材を１１
１み込んだアルカリ電池は放電性能が優れていた。
はパーフルオロアルキルエチルペンタオキシプロピレン
メタクリレート（日本油脂■製、商品名； ＩＩＲＭ−
５１３５、構造式； ％式％ 第１表に示されるごとく、パーフルオロアルキルエチル
オキシエチレンメタクリレート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、パーフル
オロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレートを負
極材に添加しなかった比較例１〜２に比べて、負極活物
質である汞化亜鉛合金粉末の組成の相違に拘らず、水素
ガス発生率がとしく低減され、しかもこの負極材を１１
１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パーフルオロアルキルエチルオキシ
エチレンメタクリレート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、この場合にもパーフ
ルオロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレートを
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パーフルオロアルキルエチルオキシ
エチレンメタクリレート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、この場合にもパーフ
ルオロアルキルエチルオキシエチレンメタクリレートを
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はパーフルオロアルキルエチルオキシ
エチレンメタクリレート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。
エチレンメタクリレート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はパーフルオロアルキルエチルオキシエチレン
メタクリレート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。
メタクリレート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はパーフルオロアルキルエチルオキシエチレン
メタクリレート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。
メタクリレート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。
さらに、実施例９はバーフルオロアルキルエチルオキン
プロピレンメタクリレート、実施例１０はパーフルオロ
アルキルエチルベンタオキンブロビレンメタクリレート
を水銀の含有割合が０．１重量９６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
ものであるが、これらの場合も比較例１に比べて水素ガ
ス発生率が著しく低減され、これら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。
プロピレンメタクリレート、実施例１０はパーフルオロ
アルキルエチルベンタオキンブロビレンメタクリレート
を水銀の含有割合が０．１重量９６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
ものであるが、これらの場合も比較例１に比べて水素ガ
ス発生率が著しく低減され、これら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。
［発明の効果］
以上説明のごとく、特定量の前記一般式Ｉおよび／また
は■で表される化合物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重量％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ａ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前記一般
式Ｉおよび／または■で表される化合物で被覆した負極
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
。
は■で表される化合物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重量％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ａ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前記一般
式Ｉおよび／または■で表される化合物で被覆した負極
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 ； ４ ： ６ ； ８ ＝ １０゜ 正極、 ３：負極、 ５：封口体、 ７：負極集電体、 ９：熱収縮性樹脂チューブ、 ング、 １２：外装缶。 正極缶、 ２ セパレーター 負極底板、 キャップ、 １１：絶縁す 特許出願人 三井金属鉱業株式会社
図を示す。 １ ； ４ ： ６ ； ８ ＝ １０゜ 正極、 ３：負極、 ５：封口体、 ７：負極集電体、 ９：熱収縮性樹脂チューブ、 ング、 １２：外装缶。 正極缶、 ２ セパレーター 負極底板、 キャップ、 １１：絶縁す 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、亜鉛合金粉末と電解液を有し、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼……［ I ］ および／または ▲数式、化学式、表等があります▼……［II］ ［式 I 、II中、ｎ、ｎ′、ｘ、ｘ′、ｙ、ｙ′はそれ
ぞれ１以上の整数、Ｒ、Ｒ′はそれぞれ脂肪族炭化水素
から水素原子１個を除いた残りの原子団を示し、それぞ
れ同一または異なっても良い］で表される化合物を該亜
鉛合金粉末１００重量部に対して０．００１〜１．０重
量部添加した負極材を有するアルカリ電池。 ２、亜鉛合金粉末の表面に、一般式 ▲数式、化学式、表等があります▼……［ I ］ および／または ▲数式、化学式、表等があります▼……［II］ ［式 I 、II中、ｎ、ｎ′、ｘ、ｘ′、ｙ、ｙ′はそれ
ぞれ１以上の整数、Ｒ、Ｒ′はそれぞれ脂肪族炭化水素
から水素原子１個を除いた残りの原子団を示し、それぞ
れ同一または異なっても良い］で表される化合物を該亜
鉛合金粉末１００重量部に対して０．００１〜１．０重
量部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 |
|---|---|---|---|
| JP31206188A JPH02158058A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP31206188A JPH02158058A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | アルカリ電池およびその負極活物質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02158058A true JPH02158058A (ja) | 1990-06-18 |
Family
ID=18024755
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31206188A Pending JPH02158058A (ja) | 1988-12-12 | 1988-12-12 | アルカリ電池およびその負極活物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02158058A (ja) |
-
1988
- 1988-12-12 JP JP31206188A patent/JPH02158058A/ja active Pending
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