JPH04366549A - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、陰極活物質として亜鉛
、電解液としてアルカリ水溶液、陽極活物質として二酸
化マンガン，酸化銀，酸化水銀，酸素，或いは水酸化ニ
ッケル等を用いた亜鉛アルカリ電池に関し、特にゲル状
陰極の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】亜鉛アルカリ乾電池の陰極としては、一
般に所謂ゲル状陰極が用いられている。このゲル状陰極
の具体的な構造は、例えば、粒径約２０〜５０μｍの微
粉末から成る架橋型ポリアクリル酸（日本純薬製，ジュ
ンロンＰＷ１５０）等のゲル化剤によって高粘度化した
ゲル状アルカリ電解液中に、汞化した亜鉛粉末を分散さ
せた構造となっている。このような構造とすれば、電解
液中のイオンの拡散が容易となると共に陰極の表面積が
拡大するので、強放電下においても分極が小さくなる。 また、陰極の取扱いは液体と同様に取り扱えば良いので
、生産時における取扱性が向上する。

【０００３】ところで、上記亜鉛アルカリ電池等では、
電解液中で水素ガス発生を伴う自己放電が生じるが、こ
れを放置すると電池内部圧が高くなるので、これを放置
することはできない。したがって、従来は、電池内に水
銀を添加することにより、上記自己放電反応を抑制して
いた。この場合、亜鉛アルカリ電池の負極には上記の如
く亜鉛粉を用いているので、板状亜鉛を用いるマンガン
電池に比べて陰極亜鉛の表面積が大きくなる。したがっ
て、水銀を多量に使用する必要が生じる。

【０００４】しかしながら、近年、使用済み乾電池中の
水銀による環境汚染が問題となっており、亜鉛アルカリ
電池においても水銀含有量の低減が求められるようにな
ってきた。このような環境問題が生じた時点での陰極亜
鉛の汞化率は５〜１０ｗｔ％であったが、種々の研究に
より、今日では、汞化率を０．６ｗｔ％にまで低減する
ような電池が提案されるに至った。例えば、特開平１−
４２１１４号公報に示されるように、亜鉛中に鉛，アル
ミニウムを含有した亜鉛合金を、インジウム−水銀合金
にて汞化したようなものが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、環境汚
染の問題が大きくクローズアップされた今日では、水銀
を全く含有しない電池が強く期待されている。この場合
、前記亜鉛合金を改良すれば水銀量を更に減少させるこ
とが可能であると考えられるが、完全に無汞化した場合
には、亜鉛の耐蝕性が悪くなって水素ガスの発生を抑制
できなくなると共に、所期の放電特性を得ることができ
ないといった課題が発生する。

【０００６】本発明はかかる現状に鑑みてなされたもの
であり、耐蝕性や放電特性を低下させることなく無汞化
を達成できる亜鉛アルカリ電池を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、亜鉛の粒子表面を平滑化させる金属及び／
又は亜鉛の水素過電圧を高める金属と亜鉛との合金表面
に、インジウムが添加された無汞化亜鉛合金粉末を陰極
活物質として用いたゲル状陰極を備える亜鉛アルカリ電
池において、前記ゲル状陰極中の前記無汞化亜鉛合金粉
末の割合が、６２〜７５ｗｔ％の範囲に規定されている
ことを特徴とする。

【０００８】前記亜鉛の粒子表面を平滑化させる金属及
び／又は亜鉛の水素過電圧を高める金属として、鉛，ア
ルミニウム，ビスマス，及びカルシウムから成る群から
選択される少なくとも１つの金属から成ることを特徴と
する。前記無汞化亜鉛合金粉末に含有される元素の含有
量が、亜鉛に対して、インジウムの添加量を０．０５〜
０．３０ｗｔ％の範囲、鉛の添加量を０．０１〜０．１
０ｗｔ％の範囲、アルミニウムの添加量を０．０１〜０
．０５ｗｔ％の範囲、ビスマスの添加量を０．００５〜
０．０５ｗｔ％の範囲、カルシウムの添加量を０．０１
〜０．０５ｗｔ％の範囲となるように、それぞれ規定さ
れていることを特徴とする。

【０００９】前記無汞化亜鉛合金粉末の嵩比重が、２．
４〜２．９ｇ／ｃｃの範囲内に規定されていることを特
徴とする。前記ゲル状陰極には、顆粒状ゲル化剤を含む
ゲル化剤が含有されており、且つ上記顆粒状ゲル化剤の
粒径が１００〜８５０μｍの架橋型ポリアクリル酸，架
橋型ポリアクリル酸ソーダ，及びグラフト化デンプンか
ら成る群から選択されると共に、その添加量がゲル化剤
の総量に対して３０〜６０ｗｔ％の範囲に規定すること
を特徴とする。

【００１０】

【作用】上記第１発明の構成であれば、以下の作用があ
る。■亜鉛合金粉末が亜鉛の粒子表面を平滑化させる金
属を含んでいるので、反応面積が減少し、水素ガス発生
量を抑制することができる。■亜鉛合金粉末が亜鉛の水
素過電圧を向上させる金属を含んでいるので、水素ガス
発生量を抑制することができる。■亜鉛合金粉末の表面
には、亜鉛合金粉末間の接触を良好に保ち電極内での導
電性を向上させると共に、亜鉛合金粉末の表面における
水素過電圧を高めるインジウムが添加されているので、
この点からも水素ガス発生量を抑制することができる。 ■ゲル状陰極中の無汞化亜鉛合金粉末の割合が６２ｗｔ
％未満であれば、亜鉛粒子間の接触が悪くなるため、電
池の放電中に電圧がふらつくことになる一方、ゲル状陰
極中の無汞化亜鉛合金粉末の割合が７５ｗｔ％を超える
と、ゲル状陰極中の電解液の割合が少なくなって導電性
が低下するため、放電特性が低下する。しかしながら、
上記第１発明の如く、ゲル状陰極中の無汞化亜鉛合金粉
末の割合を６２〜７５ｗｔ％に規定すれば、上記不都合
が解消できるので、放電中の電圧のふらつきを防止しつ
つ、放電特性を向上し、汞化亜鉛合金粉末を用いた電池
と同等の性能を有することになる。

【００１１】また、亜鉛の粒子表面を平滑化させる金属
及び／又は亜鉛の水素過電圧を高める金属として、鉛，
アルミニウム，ビスマス，及びカルシウムから成る群か
ら選択される少なくとも１つの金属から成るのが好まし
い。この場合において、無汞化亜鉛合金粉末に含有され
る金属のうち、インジウム，鉛，ビスマスは亜鉛粉末の
水素過電圧を向上させる。一方、アルミニウム，カルシ
ウムは亜鉛粒子表面を平滑にし、反応面積を減少させる
ことができるので、ガス発生を抑制する効果がある。但
し、これらの金属が許容濃度未満であったり、許容濃度
を超えると、ガス発生を抑制する効果が低下する。した
がって、これらの金属の添加量は、第３発明に示す範囲
であることが望ましい。

【００１２】更に、亜鉛合金粉末の嵩比重が２．４０未
満では、亜鉛粒子の形状が針状に近くなって表面積が大
きくなる結果、水素ガス発生量の抑制効果が少なくなる
。一方、亜鉛合金粉末の嵩比重が２．９０を超えると、
亜鉛粒子の形状が球状に近くなって表面積が小さくなり
過ぎる結果、放電特性が低下する。したがって、亜鉛合
金粉末の嵩比重は、本第４発明に示す如く２．４０以上
２．９０以下であることが望ましい。

【００１３】加えて、顆粒状ゲル化剤の粒径が１００μ
ｍ未満であれば、所期の放電特性が得られなく、また顆
粒状ゲル化剤の粒径が８５０μｍを超えると、ゲル状陰
極とした後の膨潤で粒径が大きくなりすぎるので亜鉛粉
末の充填量が低下して、放電特性が低下する。したがっ
て、顆粒状ゲル化剤の粒径は、本第５発明に示す如く１
００〜８５０μｍの範囲であることが好ましく、またそ
の添加量は、ゲル化剤の総量に対して３０〜６０ｗｔ％
の範囲であるのが望ましい。

【００１４】

【実施例】

（第１実施例）本発明の第１実施例を、図１〜図９に基
づいて、以下に説明する。 〔実施例１〕図１は本発明の亜鉛アルカリ電池の一例で
あるＬＲ６タイプの電池の断面図である。この図１にお
いて１は陽極缶であり、この陽極缶１内には二酸化マン
ガンを主体とする陽極５と、セパレータ６と、無汞化亜
鉛合金粉末を含む陰極７とが配設されている。また、上
記陽極缶１の開口部には封口ガスケット３を介して陰極
端子板２が取り付けられており、この陰極端子板２は集
電棒４を介して上記陰極７と電気的に接続されている。

【００１５】ここで、上記陰極７を以下のようにして作
製した。先ず、０．０５ｗｔ％の鉛及び０．０２ｗｔ％
のアルミニウムを含有した亜鉛粉末と、０．１０ｗｔ％
のインジウムとを回転ドラム中に装填した後、回転ドラ
ム内の温度が１８０℃となるように昇温させつつこれを
回転させ（時間：１ｈｒ）、両者を混合した。このよう
な処理により、インジウムは融点（１５４．６℃）以上
に加熱されるので、亜鉛粒子の表面にインジウムが付着
して亜鉛合金粉末が作成される。この亜鉛合金粉末にお
けるインジウムの割合は０．１０ｗｔ％であり、また、
この亜鉛合金粉末の嵩比重をＪＩＳＺ２５０４規定の器
具にて測定したところ２．６０ｇ／ｃｃであった。尚、
上記処理において、回転ドラム内は窒素雰囲気とした。

【００１６】次に、４０％のＫＯＨ水溶液に酸化亜鉛を
飽和させた電解液を、公知の微粉末架橋型ポリアクリル
酸と顆粒状ゲル化剤（架橋型ポリアクリル酸ソーダであ
って粒径は５００μｍ）とを重量比で１：１の割合で混
合したゲル化剤によってゲル化し、このゲル中に上記亜
鉛合金粉末を６２ｗｔ％の割合で分散させる。これによ
り陰極７が作製される。

【００１７】一方、上記陽極５は、二酸化マンガンに黒
鉛を混合し、これを加圧成型することにより作製した。 このようにして作製した電池を、以下（Ａ１　）電池と
称する。 〔実施例２，３〕ゲル中の亜鉛合金粉末の割合を、６８
ｗｔ％，７５ｗｔ％とする他は、上記実施例１と同様に
して電池を作製した。

【００１８】このようにして作製した電池を、以下それ
ぞれ（Ａ２　）電池，（Ａ３　）電池と称する。 〔比較例１〜４〕ゲル中の亜鉛合金粉末の割合を、６０
ｗｔ％，６１ｗｔ％，７６ｗｔ％，７７ｗｔ％とする他
は、上記実施例１と同様にして電池を作製した。

【００１９】このようにして作製した電池を、以下それ
ぞれ（Ｘ１　）電池〜（Ｘ４　）電池と称する。尚、上
記本発明の（Ａ１　）電池〜（Ａ３　）電池及び比較例
の（Ｘ１　）電池〜（Ｘ４　）電池に用いる亜鉛合金粉
末と顆粒状ゲル化剤との具体的内容について下記表１に
示す。

【００２０】

【表１】

【００２１】〔実験〕上記本発明の（Ａ１　）電池〜（
Ａ３　）電池及び比較例の（Ｘ１　）電池〜（Ｘ４　）
電池の放電特性を調べたので、その結果をそれぞれ図２
〜図８に示す。尚、実験条件は、定抵抗（３．９Ω）で
、電池電圧が０．９Ｖまで放電するという条件である。

【００２２】図２〜図８より明らかなように、比較例の
（Ｘ１　）電池，（Ｘ２　）電池では放電途中で電圧が
ふらつき〔（Ｘ１　）電池では０．５ｈｒ付近、（Ｘ２
　）電池では１．５ｈｒ付近〕、また比較例の（Ｘ３　
）電池，（Ｘ４　）電池では急激に放電持続時間が減少
〔（Ｘ３　）電池では４．８５ｈｒ、（Ｘ４　）電池で
は４．５０ｈｒ〕していることが認められる。これに対
して、本発明の（Ａ１　）電池〜（Ａ３　）電池では、
放電途中における電圧のふらつきは認められず、且つ放
電時間も５．２０ｈｒ以上であって極めて長いことが認
められる。

【００２３】したがって、ゲル状陰極中の亜鉛合金粉末
の割合は、６２〜７５ｗｔ％の範囲であることが好まし
い。次に、亜鉛合金粉末の最適嵩比重、亜鉛合金粉末に
含有される元素の最適含有量、顆粒状ゲル化剤の最適粒
径、顆粒状ゲル化剤の種類、顆粒状ゲル化剤の最適濃度
を調べるべく、下記実験２〜実験６を行った。 〔実験２〕亜鉛合金粉末の嵩比重を変化させる他は、前
記実施例１と同様の電池を多数作製し、これら電池を用
いて放電特性とガス発生量とを調べたので、その結果を
それぞれ図９及び図１０に示す。尚、放電特性の実験条
件は前記実験１と同様の条件であり、ガス発生量は６０
℃で３０日保存した後、水中で各電池を分解し、ガスを
捕集，計量することにより行った。また、比較として、
亜鉛合金粉末の代わりに汞化亜鉛粉末（インジウム０．
０２ｗｔ％，鉛０．０５ｗｔ％，アルミニウム０．０５
ｗｔ％，水銀０．６ｗｔ％）を用い、且つこの亜鉛合金
粉末を微粉末架橋型ポリアクリル酸に分散させる他は、
上記実施例１と同様にして電池を作製し、この電池につ
いて上記と同様の実験を行った。

【００２４】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について下記表２に示す。

【００２５】

【表２】

【００２６】図９より明らかなように、嵩比重が２．９
０ｇ／ｃｃ以下であれば放電持続時間が５．２５ｈｒで
あり、汞化亜鉛粉末を用いた場合（放電持続時間：５．
２５ｈｒ）と同等であることが確認した。一方、嵩比重
が２．４０ｇ／ｃｃ以上であれば、水素ガス発生量は０
．７５ｃｃ／ｃｅｌｌ以下であり、汞化亜鉛粉末を用い
た場合（水素ガス発生量：０．６５ｃｃ／ｃｅｌｌ）と
略同等であることが確認した。

【００２７】したがって、放電特性の面からは亜鉛合金
粉末の嵩比重が２．９０ｇ／ｃｃ以下であることが望ま
しく、水素ガス発生量の面からは亜鉛合金粉末の嵩比重
が２．４０ｇ／ｃｃ以上であることが望ましい。したが
って、両者を考慮すると、亜鉛合金粉末の嵩比重は２．
４０ｇ／ｃｃ以上２．９０ｇ／ｃｃ以下の範囲であるこ
とが望ましい。 〔実験３〕亜鉛合金粉末としてＩｎ−Ｐｂを用いると共
に亜鉛合金粉末に含有されるＩｎの量を変化させる他は
、前記実施例１と同様の電池を多数作製し、これら電池
を用いてガス発生量を調べたので、その結果を図１１に
示す。尚、実験条件は上記実験２と同様の条件である。

【００２８】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について下記表３に示す。

【００２９】

【表３】

【００３０】図１１から明らかなように、Ｉｎの濃度が
０．０５〜０．３０ｗｔ％の範囲であれば、ガス発生量
が約０．９０ｃｃ／ｃｅｌｌ以下であることが認められ
る。したがって、Ｉｎの濃度は０．０５〜０．３０ｗｔ
％の範囲であることが望ましい。 〔実験４〕亜鉛合金粉末としてＩｎ−Ｐｂ及びＩｎ−Ｐ
ｂ−Ａｌを用いると共に亜鉛合金粉末に含有されるＰｂ
の量を変化させる他は、前記実施例１と同様の電池を多
数作製し、これら電池を用いてガス発生量を調べたので
、その結果をそれぞれ図１２及び図１３に示す。尚、実
験条件は上記実験２と同様の条件である。

【００３１】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について、それぞれ下記表４及び表５
に示す。

【００３２】

【表４】

【００３３】

【表５】

【００３４】図１２及び図１３から明らかなように、Ｐ
ｂの濃度が０．０１〜０．１０ｗｔ％の範囲であれば、
ガス発生量が約０．９０ｃｃ／ｃｅｌｌ以下、或いは約
０．８０ｃｃ／ｃｅｌｌ以下であることが認められる。 したがって、Ｐｂの濃度は０．０１〜０．１０ｗｔ％の
範囲であることが望ましい。 〔実験５〕亜鉛合金粉末としてＩｎ−Ａｌ及びＩｎ−Ｐ
ｂ−Ａｌを用いると共に亜鉛合金粉末に含有されるＡｌ
の量を変化させる他は、前記実施例１と同様の電池を多
数作製し、これら電池を用いてガス発生量を調べたので
、その結果をそれぞれ図１４及び図１５に示す。尚、実
験条件は上記実験２と同様の条件である。

【００３５】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について、それぞれ下記表６及び表７
に示す。

【００３６】

【表６】

【００３７】

【表７】

【００３８】図１４及び図１５から明らかなように、Ａ
ｌの濃度が０．０１〜０．０５ｗｔ％の範囲であれば、
ガス発生量が約０．９０ｃｃ／ｃｅｌｌ以下、或いは約
０．８０ｃｃ／ｃｅｌｌ以下であることが認められる。 したがって、Ａｌの濃度は０．０１〜０．０５ｗｔ％の
範囲であることが望ましい。 〔実験６〕亜鉛合金粉末としてＩｎ−Ｂｉ、Ｉｎ−Ｐｂ
−Ｂｉ、及びＩｎ−Ｃａ−Ｂｉを用いると共に亜鉛合金
粉末に含有されるＢｉの量を変化させる他は、前記実施
例１と同様の電池を多数作製し、これら電池を用いてガ
ス発生量を調べたので、その結果をそれぞれ図１６〜図
１８に示す。尚、実験条件は上記実験２と同様の条件で
ある。

【００３９】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について、それぞれ下記表８〜表１０
に示す。

【００４０】

【表８】

【００４１】

【表９】

【００４２】

【表１０】

【００４３】図１６〜図１８から明らかなように、Ｂｉ
の濃度が０．００５〜０．０５ｗｔ％の範囲であれば、
ガス発生量が０．９５ｃｃ／ｃｅｌｌ以下、０．８０ｃ
ｃ／ｃｅｌｌ、或いは０．８０ｃｃ／ｃｅｌｌ以下であ
ることが認められる。したがって、Ｂｉの濃度は０．０
０５〜０．０５ｗｔ％の範囲であることが望ましい。 〔実験７〕亜鉛合金粉末としてＩｎ−Ｃａ、Ｉｎ−Ｐｂ
−Ｃａ、及びＩｎ−Ｂｉ−Ｃａを用いると共に亜鉛合金
粉末に含有されるＣａの量を変化させる他は、前記実施
例１と同様の電池を多数作製し、これら電池を用いてガ
ス発生量を調べたので、その結果をそれぞれ図１９〜図
２１に示す。尚、実験条件は上記実験２と同様の条件で
ある。

【００４４】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について、それぞれ下記表１１〜表１
３に示す。

【００４５】

【表１１】

【００４６】

【表１２】

【００４７】

【表１３】

【００４８】図１９〜図２１から明らかなように、Ｃａ
の濃度が０．０１〜０．０５ｗｔ％の範囲であれば、ガ
ス発生量が０．９５ｃｃ／ｃｅｌｌ以下、０．８０ｃｃ
／ｃｅｌｌ、或いは０．８０ｃｃ／ｃｅｌｌ以下である
ことが認められる。したがって、Ｃａの濃度は０．０１
〜０．０５ｗｔ％の範囲であることが望ましい。 〔実験８〕顆粒状ゲル化剤の粒径及び亜鉛合金粉末の種
類を変える他は、前記実施例１と同じ電池を多数作製し
、これらの電池を用いて放電特性を調べたので、その結
果を表１５〜表１７に示す。

【００４９】尚、具体的な実験方法は、以下の通りであ
る。先ず、顆粒状ゲル化剤として架橋型ポリアクリル酸
ソーダを用い、この架橋型ポリアクリル酸ソーダの粒径
を３２〜５０，５０〜１００，１００〜２５０，２５０
〜５００，５００〜８５０，８５０〜１０００μｍにタ
イラー標準篩によって分け、公知の微粉末ポリアクリル
酸と重量比で１：１の割合で混合してゲル化剤を作成し
た後、各ゲル化剤を用いてＬＲ６タイプの電池を作製す
る。そしてこれらの電池を用いて、前記実験１と同様の
条件で放電させた。尚、比較として、公知の微粉末ポリ
アクリル酸のみでゲル化陰極を作製し、この陰極を用い
た電池を用いて同様の試験を行った。

【００５０】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について下記表１４に示す。

【００５１】

【表１４】

【００５２】

【表１５】

【００５３】

【表１６】

【００５４】

【表１７】

【００５５】表１５〜表１７から明らかなように、粒径
が１００μｍ以上であれば、放電特性が向上しているこ
とが認められる。ただし、粒径が８５０μｍを超えると
、ゲル状陰極とした後の膨潤で粒径が大きくなりすぎる
ので亜鉛粉末の充填量が低下して、放電特性が低下する
。したがって、顆粒状ゲル化剤の粒径は、１００〜８５
０μｍの範囲であることが好ましい。 〔実験９〕顆粒状ゲル化剤として、架橋型ポリアクリル
酸ソーダ、架橋型ポリアクリル酸、グラフト化デンプン
、及びカルボキシルセルロースを用いる他は、前記実施
例１と同様にして電池を作成する。そして、これらの電
池を、６０℃で３０日間保存した後の放電特性を調べた
ので、その結果を表１９〜表２１に示す。尚、放電試験
の実験条件は、前記実験１と同様の条件であり、比較の
ために汞化亜鉛粉末を用いた前記（Ｘ１　）電池につい
ても同様に調べた。

【００５６】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について下記表１８に示す。

【００５７】

【表１８】

【００５８】

【表１９】

【００５９】

【表２０】

【００６０】

【表２１】

【００６１】上記表１９〜表２１から明らかなように、
顆粒状ゲル化剤として架橋型ポリアクリル酸ソーダ、架
橋型ポリアクリル酸、グラフト化デンプンを用いた電池
では、比較電池と略同等であり、保存後の放電特性が優
れていることが認められるのに対して、カルボキシルセ
ルロースを用いた電池では、保存後の放電特性が著しく
低下していることが認められる。

【００６２】これは、カルボキシルセルロースは、６０
℃という高温のアルカリ電解液中で分解してゲル状の状
態を保持できなくなる結果、亜鉛合金粉末が沈降すると
いう理由によるものと考えられる。したがって、顆粒状
ゲル化剤としては、架橋型ポリアクリル酸ソーダ、架橋
型ポリアクリル酸、グラフト化デンプンを用いるのが好
ましい。 〔実験１０〕顆粒状ゲル化剤の濃度を変化させる他は、
前記実施例１と同様の電池を多数作成し、これら電池を
用いて放電特性を調べたので、その結果を図２２〜図２
９に示す。また、架橋型ポリアクリル酸ソーダに代えて
、架橋型ポリアクリル酸、グラフト化デンプンを用いた
電池についても同様に調べたので、その結果を図２２〜
図２９に併せて示す。尚、放電試験の実験条件は、前記
実験１と同様の条件である。

【００６３】電池に用いる亜鉛合金粉末と顆粒状ゲル化
剤との具体的内容について下記表２２に示す。

【００６４】

【表２２】

【００６５】図２２〜図２９から明らかなように、何れ
の顆粒状ゲル化剤及び何れの亜鉛合金粉末であっても、
ゲル化剤濃度の３０〜６０ｗｔ％の範囲で放電持続時間
が長くなっていることが認められる。したがって、顆粒
状ゲル化剤の濃度はゲル化剤濃度の３０〜６０ｗｔ％の
範囲であることが望ましい。 〔その他の事項〕無汞化亜鉛合金粉末の作成方法として
は、上記実施例に示す方法に限定するものではない。例
えば、アルミニウムとインジウムを含んだ無汞化亜鉛合
金粉末であれば、以下のようにして作成する。

【００６６】先ず、アルミニウムを含有した亜鉛粉末を
、所定量のインジウム塩（例えば、硫酸インジウム）が
溶解された水溶液中に投入した後、この水溶液を３０分
間攪拌して、亜鉛粉末の表面にインジウムを付着させる
。次に、このようにして作成した亜鉛合金粉末を純水で
水洗し、更にアセトンで置換した後、４５℃で一昼夜乾
燥させることによって作成する。

【００６７】

【発明の効果】以上の如く本発明によれば、亜鉛粒子間
の接触を良好に保ちつつ、導電性が低下するのを防止で
きるので、放電中の電圧のふらつきを防止しつつ、放電
特性を向上させることができる。この結果、電池の諸特
性を低下させることなく無汞化を達成できるといった優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の亜鉛アルカリ電池の一例であるＬＲ６
タイプの電池の断面図である。

【図２】本発明の（Ａ１　）電池の放電特性を示すグラ
フである。

【図３】本発明の（Ａ２　）電池の放電特性を示すグラ
フである。

【図４】本発明の（Ａ３　）電池の放電特性を示すグラ
フである。

【図５】比較例の（Ｘ１　）電池の放電特性を示すグラ
フである。

【図６】比較例の（Ｘ２　）電池の放電特性を示すグラ
フである。

【図７】比較例の（Ｘ３　）電池の放電特性を示すグラ
フである。

【図８】比較例の（Ｘ４　）電池の放電特性を示すグラ
フである。

【図９】亜鉛合金粉末の嵩比重と放電持続時間との関係
との関係を示すグラフである。

【図１０】亜鉛合金粉末の嵩比重と電池内ガス量との関
係との関係を示すグラフである。

【図１１】インジウム濃度と電池内ガス量との関係を示
すグラフである。

【図１２】鉛濃度と電池内ガス量との関係を示すグラフ
である。

【図１３】鉛濃度と電池内ガス量との関係を示すグラフ
である。

【図１４】アルミニウム濃度と電池内ガス量との関係を
示すグラフである。

【図１５】アルミニウム濃度と電池内ガス量との関係を
示すグラフである。

【図１６】ビスマス濃度と電池内ガス量との関係を示す
グラフである。

【図１７】ビスマス濃度と電池内ガス量との関係を示す
グラフである。

【図１８】ビスマス濃度と電池内ガス量との関係を示す
グラフである。

【図１９】カルシウム濃度と電池内ガス量との関係を示
すグラフである。

【図２０】カルシウム濃度と電池内ガス量との関係を示
すグラフである。

【図２１】カルシウム濃度と電池内ガス量との関係を示
すグラフである。

【図２２】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【図２３】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【図２４】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【図２５】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【図２６】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【図２７】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【図２８】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【図２９】顆粒状ゲル化剤濃度と放電持続時間との関係
を示すグラフである。

【符号の説明】

５　　　　陽極 ６　　　　セパレータ ７　　　　陰極

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　亜鉛の粒子表面を平滑化させる金属及
   び／又は亜鉛の水素過電圧を高める金属と亜鉛との合金
   表面に、インジウムが添加された無汞化亜鉛合金粉末を
   陰極活物質として用いたゲル状陰極を備える亜鉛アルカ
   リ電池において、前記ゲル状陰極中の前記無汞化亜鉛合
   金粉末の割合が、６２〜７５ｗｔ％の範囲に規定されて
   いることを特徴とする亜鉛アルカリ電池。
2. 【請求項２】　　前記亜鉛の粒子表面を平滑化させる金
   属及び／又は亜鉛の水素過電圧を高める金属として、鉛
   ，アルミニウム，ビスマス，及びカルシウムから成る群
   から選択される少なくとも１つの金属から成ることを特
   徴とする請求項１記載の亜鉛アルカリ電池。
3. 【請求項３】　　前記無汞化亜鉛合金粉末に含有される
   元素の含有量が、亜鉛に対して、インジウムの添加量を
   ０．０５〜０．３０ｗｔ％の範囲、鉛の添加量を０．０
   １〜０．１０ｗｔ％の範囲、アルミニウムの添加量を０
   ．０１〜０．０５ｗｔ％の範囲、ビスマスの添加量を０
   ．００５〜０．０５ｗｔ％の範囲、カルシウムの添加量
   を０．０１〜０．０５ｗｔ％の範囲となるように、それ
   ぞれ規定されていることを特徴とする請求項２記載の亜
   鉛アルカリ電池。
4. 【請求項４】　　前記無汞化亜鉛合金粉末の嵩比重が、
   ２．４〜２．９ｇ／ｃｃの範囲内に規定されていること
   を特徴とする請求項１記載の亜鉛アルカリ電池。
5. 【請求項５】　　前記ゲル状陰極には、顆粒状ゲル化剤
   を含むゲル化剤が含有されており、且つ上記顆粒状ゲル
   化剤の粒径が１００〜８５０μｍの架橋型ポリアクリル
   酸，架橋型ポリアクリル酸ソーダ，及びグラフト化デン
   プンから成る群から選択されると共に、その添加量がゲ
   ル化剤の総量に対して３０〜６０ｗｔ％の範囲に規定す
   ることを特徴とする請求項１記載の亜鉛アルカリ電池。