JPH0290465A - 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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Classifications
-
- Y02E60/12—
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
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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 ［式中、Ｒ，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ有機ラジカ
ルを示すが、それらのうち少くとも１つはアルキル基で
あり、Ｒ，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なっても
よく、Ｘはハロゲンその他のアニオンを示す］ で表される少くとも１つのアルキル基を有する第４アン
モニウム塩を該亜鉛合金粉末１０（１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 ［式中、Ｒ，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はそれぞれ有機ラジカ
ルを示すが、それらのうち少くとも１つはアルキル基で
あり、Ｒ，、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同一または異なっても
よく、Ｘはハロゲンその他のアニオンを示す］ で表される少くとも１つのアルキル基を有する第４アン
モニウム塩を該亜鉛合金粉末１０（１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氷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（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氷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（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５８−１８１２６６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５８−１８１２６６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
成る電解液等に少くとも１つのアルキル基を有する第４
アンモニウム塩を特定量添加することにより、少くとも
１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を無添加
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
成る電解液等に少くとも１つのアルキル基を有する第４
アンモニウム塩を特定量添加することにより、少くとも
１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を無添加
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．
００Ｌ〜１．０重量部の少くとも１つのアルキル基を有
する第４アンモニウム塩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．
００Ｌ〜１．０重量部の少くとも１つのアルキル基を有
する第４アンモニウム塩を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氷化亜鉛合金粉末、
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
量の水銀で湿式氷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％以下であることかさらに望ましい。
量の水銀をさらに添加して得られる氷化亜鉛合金粉末、
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
量の水銀で湿式氷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％以下であることかさらに望ましい。
また、本発明において用いられる少くとも１つのアルキ
ル基を有する第４アンモニウム塩は一般式 で表される化合物である。上式中Ｒ，，Ｒ２。
ル基を有する第４アンモニウム塩は一般式 で表される化合物である。上式中Ｒ，，Ｒ２。
Ｒ３、Ｒ４はそれぞれアルキル基、アリール基、シクロ
アルキル基、ポリオキシエチレン基、アルキルベンジル
基等の有機ラジカルを示し、Ｒ１Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同
一または異なってもよいが、それらのうち少くとも１つ
はアルキル基である。
アルキル基、ポリオキシエチレン基、アルキルベンジル
基等の有機ラジカルを示し、Ｒ１Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は同
一または異なってもよいが、それらのうち少くとも１つ
はアルキル基である。
本発明におけるアルキル基としては、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、エイコシル基等が挙げら
れるが、好ましくは炭素数が６〜２０であるヘキシル基
、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、エイコシル基であり、
特に好ましくは炭素数が１０〜２０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、ノナデシル基、エイコシル基である
。また、本発明においては、アルキル基と同様の効果を
奏するｃ ｉ ｓ’−９−オクタデセニル基（オレイル
基）等もアルキル基と同様に使用できる。また、上記一
般式中におけるＸ−としては、フッ素（Ｆ−）、塩素（
ＣＪ−）、臭素（Ｂ ｒ−） 、ヨウ素（Ｉ−）、水酸
基（ＯＨ） 、Ｈ８Ｏ４−ＮＯ３−等のアニオンを示す
。
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、エイコシル基等が挙げら
れるが、好ましくは炭素数が６〜２０であるヘキシル基
、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、エイコシル基であり、
特に好ましくは炭素数が１０〜２０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、ノナデシル基、エイコシル基である
。また、本発明においては、アルキル基と同様の効果を
奏するｃ ｉ ｓ’−９−オクタデセニル基（オレイル
基）等もアルキル基と同様に使用できる。また、上記一
般式中におけるＸ−としては、フッ素（Ｆ−）、塩素（
ＣＪ−）、臭素（Ｂ ｒ−） 、ヨウ素（Ｉ−）、水酸
基（ＯＨ） 、Ｈ８Ｏ４−ＮＯ３−等のアニオンを示す
。
なお、本発明において用いられる少くとも１つのアルキ
ル基を有する第４アンモニウム塩は、上記一般式で表さ
れる少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウ
ム塩のうちのいずれか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。
ル基を有する第４アンモニウム塩は、上記一般式で表さ
れる少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウ
ム塩のうちのいずれか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、
上述の少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニ
ウム塩を添加する。添加する方法としては、亜鉛合金粉
末に少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウ
ム塩を被覆させ、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、本発明にあっては少くとも１つのアルキル基を有
する第４アンモニウム塩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少くとも１つのア
ルキル基を有する第４アンモニウム塩のコーティング層
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、
上述の少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニ
ウム塩を添加する。添加する方法としては、亜鉛合金粉
末に少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウ
ム塩を被覆させ、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、本発明にあっては少くとも１つのアルキル基を有
する第４アンモニウム塩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少くとも１つのア
ルキル基を有する第４アンモニウム塩のコーティング層
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、上記の少くとも１つのアルキ
ル基を有する第４アンモニウム塩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
粉末表面に少くとも１つのアルキル基を有する第４アン
モニウム塩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、上述の少くとも１つの
アルキル基を有する第４アンモニウム塩のコーティング
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。
ル基を有する第４アンモニウム塩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
粉末表面に少くとも１つのアルキル基を有する第４アン
モニウム塩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、上述の少くとも１つの
アルキル基を有する第４アンモニウム塩のコーティング
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少くとも１つのアルキル基を
有する第４アンモニウム塩の添加量は、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。少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウ
ム塩の添加量が０．０吋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少くとも１つのアルキ
ル基を有する第４アンモニウム塩のコーティング層中、
電解液中等に存在する少くとも１つのアルキル基を有す
る第４アンモニウム塩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。
有する第４アンモニウム塩の添加量は、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。少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウ
ム塩の添加量が０．０吋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少くとも１つのアルキ
ル基を有する第４アンモニウム塩のコーティング層中、
電解液中等に存在する少くとも１つのアルキル基を有す
る第４アンモニウム塩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。
これら少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニ
ウム塩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、電池の保存中は少くとも１つのアルキル基を
有する第４アンモニウム塩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。
ウム塩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、電池の保存中は少くとも１つのアルキル基を
有する第４アンモニウム塩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５ＫＦｊ ／ ｃｒ／ｒ ）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。
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５ＫＦｊ ／ ｃｒ／ｒ ）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、少くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニ
ウム塩（ライオン■製、商品名：アーモヒブ３１）を添
加し、溶解させたトルエン溶媒中に上記の氷化亜鉛合金
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表に示す割合の少くとも
１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩のコーテ
ィング層を形成させ、負極活物質とした。
ウム塩（ライオン■製、商品名：アーモヒブ３１）を添
加し、溶解させたトルエン溶媒中に上記の氷化亜鉛合金
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表に示す割合の少くとも
１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩のコーテ
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．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、少くとも１つのアルキル基を有する第４ア
ンモニウム塩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、少くとも１つのアルキル基を有する第４ア
ンモニウム塩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Ｃｄ／ ｇ−ｄａｙ ）を測定し、その結果を少くと
も１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を含ま
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Ｃｄ／ ｇ−ｄａｙ ）を測定し、その結果を少くと
も１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を含ま
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、氷化処理を施さずに実施例２と同様の方法で少
くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩（
ライオン■製、商品名：アーモヒブ８１）を用いて第１
表に示す割合の少くとも１つのアルキル基を有する第４
アンモニウム塩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
うに氷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、氷化処理を施さずに実施例２と同様の方法で少
くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩（
ライオン■製、商品名：アーモヒブ８１）を用いて第１
表に示す割合の少くとも１つのアルキル基を有する第４
アンモニウム塩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
うに氷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、氷化処理を施さずに実施例２と同様の方法で少
くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩（
ライオン■製、商品名：アーモヒブ３１）を用いて第１
表に示す割合の少くとも１つのアルキル基を有する第４
アンモニウム塩のコーティング層を形成させて得られた
負極活物質３．Ｏｇと、水銀３．Ｏｎ＋ｇ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、氷化処理を施さずに実施例２と同様の方法で少
くとも１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩（
ライオン■製、商品名：アーモヒブ３１）を用いて第１
表に示す割合の少くとも１つのアルキル基を有する第４
アンモニウム塩のコーティング層を形成させて得られた
負極活物質３．Ｏｇと、水銀３．Ｏｎ＋ｇ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と少くと
も１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩（ライ
オン■製、商品名；アーモヒブ８１）を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と少くと
も１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩（ライ
オン■製、商品名；アーモヒブ８１）を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、少くとも１つ−のアルキル基
を有する第４アンモニウム塩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、少くとも１
つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を負極材に
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。
を有する第４アンモニウム塩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、少くとも１
つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を負極材に
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少くとも１つのアルキル基を有する
第４アンモニウム塩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、この場合にも少くとも１
つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を負極材に
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少くとも１つのアルキル基を有する
第４アンモニウム塩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、この場合にも少くとも１
つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を負極材に
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は少くとも１つのアルキル基を有する
第４アンモニウム塩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。
第４アンモニウム塩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は少くとも１つのアルキル基を有する第４アン
モニウム塩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
。
モニウム塩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は少くとも１つのアルキル基を有する第４アン
モニウム塩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。
モニウム塩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、特定量の少くとも１つのアルキル基
を有する第４アンモニウム塩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
来より低含有率にすることができるので社会的ニズにも
沿ったものである。特に、亜鉛合金粉末を特定量の少く
とも１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩で被
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。
を有する第４アンモニウム塩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
来より低含有率にすることができるので社会的ニズにも
沿ったものである。特に、亜鉛合金粉末を特定量の少く
とも１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩で被
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：セパレータ
−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
、 ｉｆ、：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：セパレータ
−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
、 ｉｆ、：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重量部の少くとも
１つのアルキル基を有する第４アンモニウム塩を添加し
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重量部の少くとも１つのアルキル基を有する第４ア
ンモニウム塩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 |
|---|---|---|---|
| JP24074688A JPH0290465A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP24074688A JPH0290465A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | アルカリ電池およびその負極活物質 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0290465A true JPH0290465A (ja) | 1990-03-29 |
Family
ID=17064090
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24074688A Pending JPH0290465A (ja) | 1988-09-28 | 1988-09-28 | アルカリ電池およびその負極活物質 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0290465A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5351069A (en) * | 1992-01-27 | 1994-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Sublimation type thermal transfer printer and ink sheet used with the same |
| JP2011216218A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Panasonic Corp | アルカリ乾電池 |
-
1988
- 1988-09-28 JP JP24074688A patent/JPH0290465A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5351069A (en) * | 1992-01-27 | 1994-09-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Sublimation type thermal transfer printer and ink sheet used with the same |
| JP2011216218A (ja) * | 2010-03-31 | 2011-10-27 | Panasonic Corp | アルカリ乾電池 |
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