JPH05242895A - Manufacture of zinc alkaline battery - Google Patents

Manufacture of zinc alkaline battery

Info

Publication number
JPH05242895A
JPH05242895A JP3908092A JP3908092A JPH05242895A JP H05242895 A JPH05242895 A JP H05242895A JP 3908092 A JP3908092 A JP 3908092A JP 3908092 A JP3908092 A JP 3908092A JP H05242895 A JPH05242895 A JP H05242895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zinc
zinc alloy
alkaline battery
contained
alloy powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP3908092A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3031037B2 (en
Inventor
Koji Yoshizawa
浩司 芳澤
Akira Miura
晃 三浦
Yoshiaki Nitta
芳明 新田
Sachiko Sugihara
佐知子 杉原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP3908092A priority Critical patent/JP3031037B2/en
Publication of JPH05242895A publication Critical patent/JPH05242895A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3031037B2 publication Critical patent/JP3031037B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y02E60/12

Abstract

PURPOSE:To provide a battery capable of the practical use by compounding an excellent anticorrosive zinc alloy and sulfanilic acid, an oxide of yttrium or gallium and or its hydrate, further a fluorine surface-active agent in demercuration of an alkaline-manganese dioxide battery. CONSTITUTION:In a gele alkaline electrolytic solution, zinc alloy powder containing at least one or more of indium, lead, bismuth, calcium, aluminum, and lithium is used as an active material. A gele negative electrode 2 is used where this electrolytic solution is made to contain sulfanilic acid 0.01 to 0.1wt.%, an oxide of yttrium or gallium, or its hydrate 0.01 to 0.1wt.%, further a fluorine surface active agent 0.001 to 0.1wt.% as an organic inhibitor are compositely contained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、負極活物質として亜
鉛、電解液としてアルカリ水溶液、正極活物質として二
酸化マンガン、酸化銀、酸素等を用いる亜鉛アルカリ電
池の無水銀化技術に関わり、無公害でかつ貯蔵性、放電
性能に優れた亜鉛アルカリ電池の製造法を提供するもの
である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a technique for producing anhydrous silver in a zinc-alkali battery using zinc as a negative electrode active material, an alkaline aqueous solution as an electrolyte, and manganese dioxide, silver oxide, oxygen, etc. as a positive electrode active material, and is pollution-free. And a method for producing a zinc-alkaline battery having excellent storability and discharge performance.

【0002】[0002]

【従来の技術】約10年前から廃電池の水銀による環境
汚染が強く懸念されるようになり、アルカリ乾電池中の
水銀量の低減の研究がなされてきた。その結果、耐食性
亜鉛合金等の開発により、現状ではアルカリ乾電池に含
まれる水銀量は電池重量に対し250ppmに低減され
てきている。ところが、フロン等によるオゾン層破壊の
問題に代表されるように、世界的な工業製品による環境
破壊問題が懸念されている今日、さらにアルカリ乾電池
中の水銀を完全に無くす要望が高まってきている。アル
カリ乾電池の無水銀化技術に関するアプローチは、水銀
を添加したアルカリ乾電池が開発されていた当時からな
され、特許や報文に、亜鉛合金、無機系インヒビター、
有機系インヒビターに関して多くの出願や発表がなされ
ている。
2. Description of the Related Art Since about 10 years ago, there has been a strong concern about environmental pollution due to mercury in waste batteries, and studies have been made to reduce the amount of mercury in alkaline dry batteries. As a result, due to the development of corrosion resistant zinc alloys and the like, the amount of mercury contained in alkaline dry batteries has been reduced to 250 ppm with respect to the battery weight at present. However, as represented by the problem of ozone layer depletion due to CFCs and the like, there is a growing concern over environmental destruction problems caused by industrial products worldwide, and there is a growing demand for complete elimination of mercury in alkaline batteries. The approach to the mercury-free technology for alkaline dry batteries was made from the time when mercury-added alkaline dry batteries were being developed, and patents and reports mentioned zinc alloys, inorganic inhibitors,
Many applications and announcements have been made regarding organic inhibitors.

【0003】例えば、合金添加元素として用いる方法
(特公平1−41576)、無機系インヒビターとして
酸化インジウムおよび水酸化インジウムを用いる方法
(特公昭51−36450、特開昭49−93831、
特開昭49−112125、第56回電化大会講演予稿
集;発表番号3G05;205ページ)、酸化インジウ
ムと酸化カドミウムを添加する方法(特開平1−105
466)などがある。また、二次電池の負極への添加剤
として添加する例(特開昭61−96666、特開昭6
1−101955)もある。
For example, a method of using as an alloying additive element (Japanese Patent Publication No. 1-45766), a method of using indium oxide and indium hydroxide as an inorganic inhibitor (Japanese Patent Publication No. 51-36450, Japanese Patent Publication No. 49-93831,).
JP-A-49-112125, Proceedings of the 56th electrification conference, presentation number 3G05; page 205), a method of adding indium oxide and cadmium oxide (JP-A-1-105)
466) and so on. In addition, examples of addition as an additive to the negative electrode of a secondary battery (JP-A-61-96666, JP-A-SHO-6)
1-101955).

【0004】また、有機系インヒビターとしては、アミ
ン、ジエタノールアミン、オレイン酸、ラウリルエーテ
ルあるいはエチレンオキサイド重合体が提案されてい
る。無機インヒビターと有機系インヒビターの複合添加
の例として、水酸化インジウムとエトキシルフルオロア
ルコール系ポリフッ化化合物を複合添加する提案がされ
ている(特開平2−79367)。
As the organic inhibitor, amine, diethanolamine, oleic acid, lauryl ether or ethylene oxide polymer has been proposed. As an example of the combined addition of an inorganic inhibitor and an organic inhibitor, it has been proposed to add indium hydroxide and an ethoxylfluoroalcohol-based polyfluorinated compound in combination (JP-A-2-79367).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】純亜鉛を無水銀のまま
負極の活物質に用いた電池では、亜鉛の水素発生を伴っ
た腐食反応が激しく起こり、電池内圧が増加して電解液
を外部へ押し出し、耐漏液性の低下という問題がある。
In a battery using pure zinc as the negative electrode active material as it is as anhydrous silver, the corrosion reaction accompanied by hydrogen evolution of zinc occurs violently, and the internal pressure of the battery increases, so that the electrolytic solution is discharged to the outside. There is a problem of extrusion and deterioration of liquid leakage resistance.

【0006】また、部分的に放電した電池では亜鉛負極
の水素ガス発生速度が加速され、耐漏液特性はさらに低
下する。これらは亜鉛表面の水素過電圧を高めることで
腐食反応を抑制していた水銀がなくなったことに起因し
ている。
Further, in a partially discharged battery, the hydrogen gas generation rate of the zinc negative electrode is accelerated, and the leakage resistance property is further deteriorated. These are due to the disappearance of the mercury that suppressed the corrosion reaction by increasing the hydrogen overvoltage on the zinc surface.

【0007】亜鉛負極の低水銀化で耐食性の効果が証明
されているインジウム、アルミニウムおよび鉛を含む耐
食性亜鉛合金でも無水銀のまま電池を構成すれば、部分
放電後の電池の耐漏液性は確保できない。
[0007] Even if a corrosion-resistant zinc alloy containing indium, aluminum, and lead, which has been proved to have a corrosion resistance effect by reducing mercury in the zinc negative electrode, is constructed as a battery with no-silver-free battery, the leakage resistance of the battery after partial discharge is secured. Can not.

【0008】また、純亜鉛粉末を負極の活物質としてゲ
ル負極に通常市販されている酸化インジウムあるいは水
酸化インジウムを添加して構成した電池でも上述の耐食
性合金のみで構成した電池と同様に実用的な耐漏液性は
確保できない。
[0008] Further, a battery constructed by adding commercially available indium oxide or indium hydroxide to a gel negative electrode using pure zinc powder as an active material of the negative electrode is practically the same as the battery constructed only by the above corrosion resistant alloy. The leak resistance cannot be secured.

【0009】また、インジウム、アルミニウム、鉛を含
む耐食性亜鉛合金を負極の活物質としたゲル負極に有機
系インヒビターとして効果のあるアミン系界面活性剤を
添加して電池を構成しても耐漏液性は確保できない。
Further, even if a battery is constructed by adding an amine-based surfactant effective as an organic inhibitor to a gel negative electrode using a corrosion-resistant zinc alloy containing indium, aluminum and lead as an active material of the negative electrode, liquid leakage resistance is obtained. Cannot be secured.

【0010】さらに、純亜鉛粉末を負極活物質としたゲ
ル負極にエトキシルフルオロアルコール系ポリフッ化化
合物を複合添加して構成した電池でも部分放電後の耐漏
液性は確保できない。
Further, even in a battery constructed by adding a complex fluorinated ethoxylfluoroalcohol compound to a gel negative electrode using pure zinc powder as the negative electrode active material, the liquid leakage resistance after partial discharge cannot be ensured.

【0011】以上のように、これまでのシーズはそれぞ
れ腐食抑制効果が完全ではなく、少なくとも密閉形の電
池には実用的なものとはいえない。
As described above, the conventional seeds are not completely effective in suppressing corrosion, and are not practical at least for sealed batteries.

【0012】アルカリ乾電池の無水銀化の実現を可能に
するに当たり、本発明者らは耐食性亜鉛合金、無機系イ
ンヒビター、芳香族アミン、さらに有機インヒビターそ
れぞれの複合において、最高に効果を発揮できる材料お
よびその最適な状態や濃度について検討した。
In order to make it possible to realize the silver-free conversion of alkaline dry batteries, the inventors of the present invention have developed a material and a material which can exert the maximum effect in the combination of a corrosion-resistant zinc alloy, an inorganic inhibitor, an aromatic amine, and an organic inhibitor. The optimum state and concentration were examined.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】これらの課題を解決する
ために本発明は、耐食性亜鉛合金、無機系インヒビタ
ー、芳香族アミン、さらには有機系インヒビターの複合
使用を行うことにしたものである。本発明の構成につい
て説明する。
In order to solve these problems, the present invention intends to carry out the combined use of a corrosion resistant zinc alloy, an inorganic inhibitor, an aromatic amine, and an organic inhibitor. The configuration of the present invention will be described.

【0014】本発明のゲル状負極は、インジウム、鉛、
ビスマス、カルシウム、アルミニウム、およびリチウム
のいずれかが少なくとも1種以上を含む適正な組合せで
適正な量だけ添加した耐食性亜鉛合金粉末と芳香族アミ
ンとして例えばスルファニル酸を適正濃度添加し、無機
系インヒビターとしてイットリウムあるいはガリウムの
酸化物もしくはその水和物を適正な濃度で分散させ、さ
らに有機系インヒビターとして適切な性質をもつ界面活
性剤を適正量添加したゲル状アルカリ電解液とにより構
成される。
The gelled negative electrode of the present invention comprises indium, lead,
Corrosion-resistant zinc alloy powder containing at least one of bismuth, calcium, aluminum, and lithium in a proper combination and a proper amount of aromatic amine such as sulfanilic acid is added as an inorganic inhibitor. It is composed of a gelled alkaline electrolyte in which an oxide of yttrium or gallium or a hydrate thereof is dispersed at an appropriate concentration, and an appropriate amount of a surfactant having an appropriate property as an organic inhibitor is added.

【0015】上記スルファニル酸が、亜鉛合金粉末に対
し0.01〜0.1wt%含有し、同じく無機インヒビ
ターであるイットリウムあるいはガリウムの酸化物もし
くはその水和物が、亜鉛合金粉末に対し0.01〜0.
1wt%含有すると効果が得られるが、さらに有機系イ
ンヒビターとしてフッ素系界面活性剤を亜鉛合金粉末に
対し0.001〜0.1wt%含有すると最も効果的に
なる。
The above-mentioned sulfanilic acid is contained in an amount of 0.01 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder, and yttrium or gallium oxide, which is also an inorganic inhibitor, or its hydrate is contained in an amount of 0.01 to 0.1 with respect to the zinc alloy powder. ~ 0.
The effect is obtained when the content is 1 wt%, but the effect is most effective when the fluorine-based surfactant as an organic inhibitor is contained in an amount of 0.001 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder.

【0016】[0016]

【作用】本発明の耐食性亜鉛合金、芳香族アミン、無機
インヒビター、有機インヒビター材料およびそれらの複
合における組み合わせや組成については、それぞれが複
合効果を最高に発揮できるように鋭意研究した結果、見
出したものである。その作用効果の解明は今のところ不
明確であるが以下のように推察される。
[Function] Regarding the combination and composition of the corrosion-resistant zinc alloy, aromatic amine, inorganic inhibitor, organic inhibitor material of the present invention, and their combination, they have been found as a result of intensive research so as to maximize their combined effect. Is. The elucidation of its action and effect is unclear at present, but it is presumed as follows.

【0017】まず、合金の添加元素、芳香族アミン、無
機インヒビター、有機インヒビターそれぞれの単独での
作用効果は次のようである。合金中の添加元素の内、イ
ンジウム、鉛およびビスマスはそれらの元素自身の水素
過電圧が高く、亜鉛に添加されていてその表面の水素過
電圧を高める作用がある。これらを均一に合金中に添加
すれば、粉末のどの深さにも添加元素が存在するため、
放電により新しい亜鉛表面が現れてもこの効果は保持さ
れる。また、アルミニウム、カルシウムやリチウムは亜
鉛粒子を球形化する作用があり、真の比表面積を少なく
させるため亜鉛粉末の単位重量当たりの腐食量を低下さ
せる。
First, the action and effect of each of the additive element of the alloy, the aromatic amine, the inorganic inhibitor, and the organic inhibitor alone is as follows. Among the additional elements in the alloy, indium, lead and bismuth have a high hydrogen overvoltage of those elements themselves, and are added to zinc, and have the action of increasing the hydrogen overvoltage of the surface. If these are uniformly added to the alloy, the additive element exists at any depth of the powder,
This effect is retained even if a new zinc surface appears due to discharge. Further, aluminum, calcium, and lithium have the effect of making the zinc particles spherical, and reduce the true specific surface area, thus reducing the amount of corrosion per unit weight of the zinc powder.

【0018】芳香族アミンをゲル状アルカリ電解液中に
亜鉛合金と共存状態で分散された場合、アミン基による
イオン吸着作用が促進され、水素発生のカソード反応が
疎外される。特に、放電が深く進行した過放電後には、
亜鉛と酸化亜鉛が共存することでガス発生速度がより高
められるが、芳香族アミンとしてスルファニル酸を添加
すると酸化亜鉛への吸着性がより高められ、過放電時で
の防食効果が発揮される。
When the aromatic amine is dispersed in the gelled alkaline electrolyte in the coexistence state with the zinc alloy, the ion adsorption action by the amine group is promoted and the cathode reaction of hydrogen generation is excluded. In particular, after over-discharging where the discharge deeply progresses,
The coexistence of zinc and zinc oxide increases the gas generation rate, but when sulfanilic acid is added as an aromatic amine, the adsorptivity to zinc oxide is further increased, and the anticorrosion effect at the time of overdischarge is exhibited.

【0019】無機インヒビターとしてのイットリウム、
ガリウムの酸化物あるいはその水和物を粉末としてゲル
状アルカリ電解液中に亜鉛合金と共存状態で分散された
場合、その一部は、イオン化して亜鉛表面に正イオン吸
着し、水素発生のカソード反応を疎外する働きを持つ。
残りの部分は電解液中に残留し、放電による新しい表面
が現れてもその表面に吸着し作用効果を発揮する。
Yttrium as an inorganic inhibitor,
When gallium oxide or its hydrate is dispersed as a powder in a gelled alkaline electrolyte in the coexistence state with a zinc alloy, a part of it is ionized and adsorbed onto the zinc surface as positive ions, generating a hydrogen-generating cathode. It has the function of alienating the reaction.
The remaining part remains in the electrolytic solution, and even if a new surface appears due to discharge, it is adsorbed on the surface and exerts its effect.

【0020】有機インヒビターとしてのフッ素系界面活
性剤は、ゲル状アルカリ電解液中に亜鉛合金と共存する
と、金属石けんの原理で亜鉛合金表面に化学吸着して疎
水性の単分子層を形成し、防食効果を示す。
When a fluorosurfactant as an organic inhibitor coexists with a zinc alloy in a gelled alkaline electrolyte, it chemically adsorbs on the surface of the zinc alloy by the principle of metallic soap to form a hydrophobic monomolecular layer, Shows anticorrosion effect.

【0021】次に、亜鉛合金とスルファニル酸とイット
リウムあるいはガリウムの酸化物もしくはその水和物と
の複合効果について説明する。スルファニル酸、イット
リウムあるいはガリウムは亜鉛合金表面に吸着して作用
するので、吸着過程がスムーズでかつ均一に起こる必要
がある。耐食性のない亜鉛合金の表面では著しい水素ガ
スの発生が起こっているため、上記スルファニル酸、イ
ットリウムあるいはガリウムの吸着が疎外され吸着状態
が不均一となる。しかし、耐食性の良好な亜鉛合金表面
では水素ガス発生が抑制されており、吸着がスムーズ
に、かつ均一に起こるために複合効果が得られる。これ
は部分放電後や過放電後の状態でも同様である。
Next, the combined effect of a zinc alloy, sulfanilic acid, and an oxide of yttrium or gallium or a hydrate thereof will be described. Since sulfanilic acid, yttrium, or gallium act by being adsorbed on the surface of the zinc alloy, the adsorption process needs to occur smoothly and uniformly. Since hydrogen gas is remarkably generated on the surface of a zinc alloy having no corrosion resistance, the adsorption of sulfanilic acid, yttrium or gallium is alienated and the adsorption state becomes non-uniform. However, hydrogen gas generation is suppressed on the surface of a zinc alloy having good corrosion resistance, and adsorption is smoothly and uniformly achieved, so that a composite effect is obtained. This also applies to the state after partial discharge or after overdischarge.

【0022】次に、亜鉛合金とスルファニル酸、イット
リウムあるいはガリウムの酸化物もしくはその水和物お
よびフッ素系界面活性剤との複合効果について説明す
る。
Next, the combined effect of the zinc alloy, the sulfanilic acid, the oxide of yttrium or gallium or its hydrate, and the fluorine-containing surfactant will be described.

【0023】スルファニル酸、イットリウムあるいはガ
リウムの作用機構は先に記した通りであるが、すべてが
初期段階で吸着してしまえば部分放電後や過放電後に作
用するものが減少してしまう。界面活性剤はそれ単独の
防食作用に加え、必要以上のスルファニル酸、イットリ
ウムあるいはガリウムの吸着を抑え、部分放電後や過放
電後に作用し、これらの材料を確保する作用を果たすと
考えられる。
The mechanism of action of sulfanilic acid, yttrium or gallium is as described above, but if all are adsorbed at the initial stage, the number of substances acting after partial discharge or over discharge will be reduced. In addition to its anticorrosion effect, the surfactant is considered to suppress excessive adsorption of sulfanilic acid, yttrium, or gallium, act after partial discharge or overdischarge, and ensure the function of securing these materials.

【0024】[0024]

【実施例】以下、実施例によって、本発明の詳細ならび
に効果を説明する。
The details and effects of the present invention will be described below with reference to examples.

【0025】まず、耐食性亜鉛合金の作成方法、本発明
の製造方法の効果を示すため、実施例に用いたLR6型
アルカリマンガン電池の構造、及び耐漏液性の比較評価
の方法について説明する。
First, the structure of the LR6 type alkaline manganese battery used in the examples and the method for comparative evaluation of the leakage resistance will be described in order to show the method of producing the corrosion resistant zinc alloy and the effect of the manufacturing method of the present invention.

【0026】耐食性亜鉛合金粉末は、純度99.97%
の亜鉛を融解し、圧縮空気で噴霧して粉末化する、いわ
ゆるアトマイズ法で作成し、これをふるいで分級して粒
度範囲45〜150メッシュに調整した。ゲル状負極は
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3wt%含む)に3重量%のア
クリル酸ソーダと1重量%のカルボキシメチルセルロー
スを加えてゲル化する。次いでこのゲル状電解液を攪拌
しながら界面活性剤を所定量投入、攪拌し、2〜3時間
熟成する。次にゲル状電解液に対して重量比で2倍の亜
鉛合金粉末を加えて混合した。図1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。図
1において、1は正極合剤、2は本発明で特徴付けられ
るゲル状負極、3はセパレータ、4はゲル状負極の集電
子である。5は正極端子キャップ、6は金属ケース、7
は電池の外装缶、8はケース6の開口部を閉塞するポリ
エチレン製樹脂封口体、9は負極端子をなす底板であ
る。
The corrosion resistant zinc alloy powder has a purity of 99.97%.
It was prepared by a so-called atomization method, in which zinc was melted and sprayed with compressed air to be pulverized, and this was classified by a sieve to adjust the particle size range to 45 to 150 mesh. The gelled negative electrode was prepared as follows. First, 3 wt% sodium acrylate and 1 wt% carboxymethylcellulose are added to a 40 wt% potassium hydroxide solution (containing 3 wt% ZnO) for gelation. Then, a predetermined amount of a surfactant is added while stirring the gel electrolyte, and the mixture is stirred and aged for 2 to 3 hours. Next, the zinc alloy powder was added and mixed in a weight ratio twice that of the gel electrolyte. FIG. 1 is a structural cross-sectional view of an alkaline manganese battery LR6 used in this example. In FIG. 1, 1 is a positive electrode mixture, 2 is a gelled negative electrode characterized by the present invention, 3 is a separator, and 4 is a gelled negative electrode current collector. 5 is a positive electrode terminal cap, 6 is a metal case, 7
Is a battery outer can, 8 is a polyethylene resin sealing body that closes the opening of the case 6, and 9 is a bottom plate that serves as a negative electrode terminal.

【0027】耐漏液性の比較評価方法は、図1で示した
アルカリマンガン電池を100個ずつ試作し、LR6に
対して最も苛酷な条件である1Aの定電流で理論容量の
深度20%まで部分放電を行い、その後60℃で一定期
間保存し漏液した電池数を漏液個数として評価した。こ
の苛酷な条件下において60℃保存30日で漏液個数が
0であれば実用可能であるが、耐漏液性などの信頼性に
関する性能はできるだけ長期に性能を維持できることが
好ましい。また、耐漏液性を表す一つの指標として、電
池から発生する水素ガスの発生速度を測定した。合金の
みの場合を100としたときの種々のインヒビターが及
ぼす効果を評価した。
The comparative evaluation method of liquid leakage resistance was carried out by making 100 prototypes of the alkaline manganese battery shown in FIG. 1 and making a partial depth up to 20% of the theoretical capacity at a constant current of 1 A, which is the most severe condition for LR6. After discharging, the battery was stored at 60 ° C. for a certain period of time and the number of leaked batteries was evaluated as the number of leaked liquids. Under such harsh conditions, if the number of leaked liquids is 0 after 30 days of storage at 60 ° C., it is practical, but it is preferable that the performance related to reliability such as leak resistance can be maintained as long as possible. In addition, the rate of generation of hydrogen gas generated from the battery was measured as one index showing the leakage resistance. The effect of various inhibitors when the alloy alone was set to 100 was evaluated.

【0028】ここで、亜鉛合金は事前に種々の添加元素
の組成を様々に変化させて検討した結果、インジウムを
はじめとし、鉛、ビスマス、カルシウム、アルミニウム
及びリチウムの群のうち、単独または複合で含有する亜
鉛合金粉末が良好であることがわかっている。それらの
なかで最もよい合金組成を(表1)に示す。
Here, the zinc alloy was studied in advance by variously changing the composition of various additive elements, and as a result, indium and other lead, bismuth, calcium, aluminum, and lithium were used alone or in combination. It has been found that the zinc alloy powder contained is good. The best alloy composition among them is shown in (Table 1).

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】(実施例1)亜鉛合金とスルファニル酸の
適切添加量について説明する。(表2)は、添加量を種
々に変化させて作成した電池の60℃30日保存後の漏
液試験結果とガス発生速度の指数を示す。
(Example 1) The appropriate addition amounts of zinc alloy and sulfanilic acid will be described. Table 2 shows the results of the liquid leakage test and the index of the gas generation rate after storage at 60 ° C. for 30 days in batteries prepared by changing the addition amount in various ways.

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】(表2)より耐食性の優れた亜鉛合金でも
それ単独ではまだ実用的な耐食性は確保できない。ま
た、純亜鉛にスルファニル酸を加えても耐食性は確保で
きない。しかし、耐食性の優れた亜鉛合金にスルファニ
ル酸を適正量0.01〜0.1wt%加えることにより
耐食性はある程度得られる。
Even in the case of a zinc alloy having excellent corrosion resistance as shown in Table 2, practical corrosion resistance cannot be ensured by itself. Further, even if sulfanilic acid is added to pure zinc, the corrosion resistance cannot be secured. However, corrosion resistance can be obtained to some extent by adding an appropriate amount of 0.01 to 0.1 wt% of sulfanilic acid to a zinc alloy having excellent corrosion resistance.

【0033】(実施例2)亜鉛合金とスルファニル酸の
適正添加量0.1wt%を固定し、無機インヒビターと
して酸化イットリウム水和物の適切添加量について説明
する。(表3)は、添加量を種々に変化させて作成した
電池の60℃30日保存後の漏液試験結果とガス発生速
度の指数を示す。
(Example 2) An appropriate addition amount of 0.1 wt% of zinc alloy and sulfanilic acid was fixed, and an appropriate addition amount of yttrium oxide hydrate as an inorganic inhibitor will be described. Table 3 shows the results of the liquid leakage test and the index of the gas generation rate after storage at 60 ° C. for 30 days in batteries prepared by changing the addition amount in various ways.

【0034】[0034]

【表3】 [Table 3]

【0035】(表3)より純亜鉛にスルファニル酸とイ
ットリウム化合物を加えても耐食性は確保できない。耐
食性の優れた亜鉛合金とスルファニル酸の添加で実用的
な耐食性が確保でき、さらに酸化イットリウム水和物を
適正量0.01〜0.1wt%加えることによりガス発
生速度指数もある程度抑えられる。なお、水和物を用い
なくてもほぼ同様の結果が得られる。
From Table 3, it is impossible to ensure corrosion resistance even if sulfanilic acid and an yttrium compound are added to pure zinc. Practical corrosion resistance can be secured by the addition of a zinc alloy having excellent corrosion resistance and sulfanilic acid, and the gas generation rate index can be suppressed to some extent by adding an appropriate amount of yttrium oxide hydrate of 0.01 to 0.1 wt%. Note that almost the same result can be obtained without using the hydrate.

【0036】(実施例3)亜鉛合金とスルファニル酸の
適切添加量0.1wt%を固定し、無機インヒビターと
して酸化ガリウム水和物の適切添加量について説明す
る。(表4)は、添加量を種々に変化させて作成した電
池の60℃30日保存後の漏液試験結果とガス発生速度
の指数を示す。
(Example 3) An appropriate addition amount of gallium oxide hydrate as an inorganic inhibitor will be described while fixing an appropriate addition amount of zinc alloy and sulfanilic acid of 0.1 wt%. Table 4 shows the results of the liquid leakage test and the indexes of the gas generation rate after storage at 60 ° C. for 30 days in the batteries prepared by changing the addition amount in various ways.

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】(表4)より純亜鉛にスルファニル酸とガ
リウム化合物を加えても耐食性は確保できない。耐食性
の優れた亜鉛合金とスルファニル酸の添加で実用的な耐
食性は確保でき、さらに酸化ガリウム水和物を適正量
0.01〜0.1wt%加えることによりガス発生速度
指数もある程度抑えられる。なお、水和物を用いなくて
もほぼ同様の結果が得られる。
From Table 4, it is not possible to secure corrosion resistance even if sulfanilic acid and a gallium compound are added to pure zinc. Practical corrosion resistance can be secured by the addition of a zinc alloy having excellent corrosion resistance and sulfanilic acid, and the gas generation rate index can be suppressed to some extent by adding an appropriate amount of 0.01 to 0.1 wt% gallium oxide hydrate. Note that almost the same result can be obtained without using the hydrate.

【0039】(実施例4)亜鉛合金とスルファニル酸
0.1wt%、無機インヒビターとして酸化ガリウム水
和物を0.1wt%と固定した時、有機インヒビターで
あるフッ素系界面活性剤の適切添加量について説明す
る。(表5)は、添加量を種々に変化させて作成した電
池の60℃30日保存後の漏液試験結果とガス発生速度
の指数を示す。
(Example 4) When a zinc alloy and sulfanilic acid were fixed at 0.1 wt% and gallium oxide hydrate as an inorganic inhibitor was fixed at 0.1 wt%, an appropriate amount of an organic inhibitor, a fluorine-based surfactant, was added. explain. Table 5 shows the results of the liquid leakage test and the index of gas generation rate after storage at 60 ° C. for 30 days in batteries prepared by changing the addition amount in various ways.

【0040】[0040]

【表5】 [Table 5]

【0041】(表5)より純亜鉛にスルファニル酸、ガ
リウム化合物、フッ素系界面活性剤を複合しても耐食性
は確保できない。耐食性の優れた亜鉛合金にスルファニ
ル酸を適正量0.1wt%添加し、酸化ガリウム水和物
を適正量0.1wt%加えることで実用的な耐食性は確
保でき、さらに有機インヒビターとしてフッ素系界面活
性剤を適正量0.001〜0.1wt%加えることによ
り、ガス発生速度指数もより軽減され、実用に耐え得る
負極処方が成り立つ。
From Table 5 above, even if pure zinc is combined with a sulfanilic acid, a gallium compound and a fluorine-containing surfactant, the corrosion resistance cannot be ensured. Practical corrosion resistance can be secured by adding 0.1 wt% of sulfanilic acid and 0.1 wt% of gallium oxide hydrate to zinc alloy with excellent corrosion resistance. By adding an appropriate amount of the agent in an amount of 0.001 to 0.1 wt%, the gas generation rate index is further reduced, and a negative electrode formulation that can withstand practical use is established.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば亜鉛アル
カリ電池においてゲル状アルカリ電解液中に適正な組成
を有する亜鉛合金とスルファニル酸の適正量添加によっ
て実用に耐えうる負極処方が得られるが、イットリウム
あるいはガリウムの酸化物もしくはその水和物を適正量
添加し、さらにフッ素系界面活性剤を適正量添加するこ
とによってガス発生速度をさらに軽減するという予想以
上の複合効果が得られ、貯蔵性の良好な無公害の亜鉛ア
ルカリ電池を提供することができる。
As described above, according to the present invention, in a zinc alkaline battery, a zinc alloy having a proper composition and a proper amount of sulfanilic acid are added to a gel alkaline electrolyte to obtain a negative electrode formulation which can be practically used. However, by adding an appropriate amount of yttrium or gallium oxide or its hydrate, and further adding an appropriate amount of a fluorine-based surfactant, the gas generation rate is further reduced. It is possible to provide a pollution-free zinc-alkaline battery having good properties.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例におけるアルカリマンガン電池
の断面図
FIG. 1 is a sectional view of an alkaline manganese battery in an example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 正極合剤 2 ゲル状負極 3 セパレータ 1 Positive Electrode Mixture 2 Gel Negative Electrode 3 Separator

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉原 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Sachiko Sugihara 1006, Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】亜鉛合金粉末をゲル状アルカリ電解液に混
合分散したゲル状負極の調整において、インジウム、
鉛、ビスマス、カルシウム、アルミニウムおよびリチウ
ムの群のうち少なくとも1種以上を含み、水銀を含まな
い亜鉛合金を活物質として使用し、前記アルカリ電解液
中に芳香族アミンを含有させることを特徴とする亜鉛ア
ルカリ電池の製造法。
1. In preparing a gelled negative electrode prepared by mixing and dispersing zinc alloy powder in a gelled alkaline electrolyte, indium,
A zinc alloy containing at least one selected from the group consisting of lead, bismuth, calcium, aluminum and lithium and containing no mercury is used as an active material, and an aromatic amine is contained in the alkaline electrolyte. Manufacturing method of zinc alkaline battery.
【請求項2】上記芳香族アミンがスルファニル酸であ
り、前記亜鉛合金粉末に対して0.01〜0.1wt%
含有させることを特徴とする請求項1記載の亜鉛アルカ
リ電池の製造法。
2. The aromatic amine is sulfanilic acid, which is 0.01 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder.
The method for producing a zinc alkaline battery according to claim 1, wherein the zinc alkaline battery is contained.
【請求項3】亜鉛合金粉末をゲル状アルカリ電解液に混
合分散したゲル状負極の調整において、インジウム、
鉛、ビスマス、カルシウム、アルミニウムおよびリチウ
ムの群のうち少なくとも1種以上を含み、水銀を含まな
い亜鉛合金を活物質として使用し、前記アルカリ電解液
中に芳香族アミンを含有させ、さらにイットリウム、ガ
リウムのいずれか1種の酸化物もしくはその水和物を含
有することを特徴とする亜鉛アルカリ電池の製造法。
3. In the preparation of a gelled negative electrode obtained by mixing and dispersing zinc alloy powder in a gelled alkaline electrolyte, indium,
A zinc alloy containing at least one selected from the group consisting of lead, bismuth, calcium, aluminum and lithium and containing no mercury is used as an active material, an aromatic amine is contained in the alkaline electrolyte, and yttrium and gallium are further added. A method for producing a zinc alkaline battery, which comprises any one of the oxides or hydrates thereof.
【請求項4】上記芳香族アミンがスルファニル酸であ
り、前記亜鉛合金粉末に対して0.01〜0.1wt%
含有させることを特徴とする請求項3記載の亜鉛アルカ
リ電池の製造法。
4. The aromatic amine is sulfanilic acid, and is 0.01 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder.
The method for producing a zinc alkaline battery according to claim 3, wherein the zinc alkaline battery is contained.
【請求項5】上記イットリウム、ガリウムのいずれか1
種の酸化物もしくはその水和物は、前記亜鉛合金粉末に
対し0.01〜0.1wt%含有させることを特徴とす
る請求項3記載の亜鉛アルカリ電池の製造法。
5. One of the above yttrium and gallium.
The method for producing a zinc alkaline battery according to claim 3, wherein the seed oxide or its hydrate is contained in an amount of 0.01 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder.
【請求項6】亜鉛合金粉末をゲル状アルカリ電解液に混
合分散したゲル状負極の調整において、インジウム、
鉛、ビスマス、カルシウム、アルミニウムおよびリチウ
ムの群のうち少なくとも1種以上を含み、水銀を含まな
い亜鉛合金を活物質として使用し、前記アルカリ電解液
中に芳香族アミンを含有させ、イットリウム、ガリウム
のいずれか1種の酸化物もしくはその水和物を含有さ
せ、さらにフッ素系界面活性剤を含有することを特徴と
する亜鉛アルカリ電池の製造法。
6. A method for preparing a gelled negative electrode in which a zinc alloy powder is mixed and dispersed in a gelled alkaline electrolyte, indium,
A zinc alloy containing at least one selected from the group consisting of lead, bismuth, calcium, aluminum and lithium and containing no mercury is used as an active material, an aromatic amine is contained in the alkaline electrolyte, and yttrium and gallium A method for producing a zinc alkaline battery, which comprises containing any one kind of oxide or a hydrate thereof and further containing a fluorine-based surfactant.
【請求項7】上記芳香族アミンがスルファニル酸であ
り、前記亜鉛合金粉末に対して0.01〜0.1wt%
含有させることを特徴とする請求項6記載の亜鉛アルカ
リ電池の製造法。
7. The aromatic amine is sulfanilic acid, which is 0.01 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder.
The method for producing a zinc alkaline battery according to claim 6, wherein the zinc alkaline battery is contained.
【請求項8】上記イットリウム、ガリウムのいずれか1
種の酸化物もしくはその水和物は、前記亜鉛合金粉末に
対し0.01〜0.1wt%含有させることを特徴とす
る請求項6記載の亜鉛アルカリ電池の製造法。
8. One of the above yttrium and gallium.
The method for producing a zinc alkaline battery according to claim 6, wherein the seed oxide or its hydrate is contained in an amount of 0.01 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder.
【請求項9】上記フッ素系界面活性剤は、前記亜鉛合金
粉末に対して0.001〜0.1wt%含有させること
を特徴とする請求項6記載の亜鉛アルカリ電池の製造
法。
9. The method for producing a zinc alkaline battery according to claim 6, wherein the fluorine-based surfactant is contained in an amount of 0.001 to 0.1 wt% with respect to the zinc alloy powder.
JP3908092A 1992-02-26 1992-02-26 Manufacturing method of zinc alkaline battery Expired - Fee Related JP3031037B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3908092A JP3031037B2 (en) 1992-02-26 1992-02-26 Manufacturing method of zinc alkaline battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3908092A JP3031037B2 (en) 1992-02-26 1992-02-26 Manufacturing method of zinc alkaline battery

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05242895A true JPH05242895A (en) 1993-09-21
JP3031037B2 JP3031037B2 (en) 2000-04-10

Family

ID=12543127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3908092A Expired - Fee Related JP3031037B2 (en) 1992-02-26 1992-02-26 Manufacturing method of zinc alkaline battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3031037B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004900A (en) * 2004-05-20 2006-01-05 Sony Corp Alkaline dry battery

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004900A (en) * 2004-05-20 2006-01-05 Sony Corp Alkaline dry battery

Also Published As

Publication number Publication date
JP3031037B2 (en) 2000-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950002957B1 (en) Alkaline batteries
JP3111634B2 (en) Manufacturing method of zinc alkaline battery
JP3018715B2 (en) Manufacturing method of zinc alkaline battery
JP5172181B2 (en) Zinc alkaline battery
JP3031037B2 (en) Manufacturing method of zinc alkaline battery
JP2754865B2 (en) Manufacturing method of zinc alkaline battery
JP2808822B2 (en) Manufacturing method of zinc alkaline battery
JP2754864B2 (en) Manufacturing method of zinc alkaline battery
JP3006269B2 (en) Zinc alkaline battery
JP2808823B2 (en) Manufacturing method of zinc alkaline battery
JP2007273406A (en) Alkaline battery
JPH05211060A (en) Manufacture of zinc alkaline battery
JPH05151975A (en) Alkaline zinc battery
JPH06223840A (en) Zinc alkaline battery
JPH06223839A (en) Zinc alkaline battery
JPH0521056A (en) Manufacture of zinc alkaline battery
JPH0697611B2 (en) Zinc alkaline battery manufacturing method
JPH04138667A (en) Manufacture of zinc alkaline battery
JPH06338319A (en) Zinc-alkaline battery
JPH05166508A (en) Zinc alkaline battery
JPH07105941A (en) Zinc alkaline battery
JPS6180758A (en) Alkali battery
JPH0426061A (en) Manufacture of zinc-alkali battery
JPH05151957A (en) Alkaline battery
JPH07105948A (en) Mercury-free alkaline battery

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees