JPH0620689A - マンガン乾電池 - Google Patents
マンガン乾電池Info
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- JPH0620689A JPH0620689A JP4211938A JP21193892A JPH0620689A JP H0620689 A JPH0620689 A JP H0620689A JP 4211938 A JP4211938 A JP 4211938A JP 21193892 A JP21193892 A JP 21193892A JP H0620689 A JPH0620689 A JP H0620689A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Abstract
まれる環境に有害な鉛、カドミウムを除去することを目
的とする。しかしこの除去により、製缶に必要な機械的
強度、電池性能に必要な耐食性に問題が発生した。この
ため本発明はマグネシウムを添加した亜鉛合金を用い
て、上記問題を解決して本発明をなした。 【構成】 本発明は亜鉛合金からなる負極缶(1)に電
解液を含浸したセパレータ(2)を介して二酸化マンガ
ンを主とする正極合剤(3)を収納した発電要素(4)
を有するマンガン乾電池である。本発明は上記亜鉛合金
が、マグネシウム0.0003〜0.005重量%含有
していることを特徴とするマンガン乾電池である。さら
に、本発明は上記発電要素(4)内に有機系インヒビタ
ーを添加したり、上記セパレータ(2)中に、鉛、カド
ミウムを除いて亜鉛よりもイオン化傾向が低い貴な金属
の化合物を添加したマンガン乾電池である。
Description
物質と負極缶を兼ねた亜鉛合金の改良に関するものであ
る。
負極活物質と金属容器とを兼ねる負極缶として、古くか
ら用いられてきた。製缶加工の際に必要な延伸性や機械
的強度を付与し、また、負極缶の内容物である電解液に
対する耐食性を保持するために、マンガン乾電池の負極
缶に用いる従来の亜鉛合金には、0.1〜0.8重量%
の鉛と、0.02〜0.06重量%のカドミウムが含ま
れていた。
微量ではあるが、近年、電池の消費量が多くなるにつ
れ、廃棄される量も増加する傾向にあり、環境保護の立
場から何らかの処置をとる必要がある。その対策として
マンガン乾電池の負極缶に、鉛及びカドミウムを含有し
ない亜鉛合金の使用が強く望まれている。
池の負極缶材料として評価した場合、従来から用いられ
ている亜鉛合金から、単に鉛及びカドミウムを除いて調
製した合金は、鉛及びカドミウム含有亜鉛合金と比較し
て、機械的強度がかなり低く、乾電池製造工程で傷や曲
がり、へこみなどの変形を生じて、内部短絡などの原因
となった。加えて電解液に対する耐食性も劣り、乾電池
貯蔵中に自己消耗を起こし易くなった。
合金は、軟く機械的強度が低いため製造工程で起こる問
題点と、耐食性が鉛、カドミウム亜鉛合金よりも劣るた
め電解液中での自己消耗が早い問題点とがあった。
を重ねた結果、亜鉛にマグネシウムを特定量配合した亜
鉛合金を用いたり、さらに電池内に有機系インヒビタ
ー、あるいは亜鉛よりイオン化傾向の低い貴な金属のど
ちらか一方あるいは両方を備えることにより、問題点を
解決できることを見出し、本発明をなすに至った。
なる負極缶(1)に、電解液を含浸したセパレータ
(2)を介して二酸化マンガンを主とする正極合剤
(3)を収納した発電要素(4)を有するマンガン乾電
池において、該亜鉛合金が、マグネシウム0.0003
〜0.005重量%含有していることを特徴とするマン
ガン乾電池である。なお、亜鉛には精錬の過程で不可避
的にppm単位の銅、鉄、鉛、カドミウムなどの不純物
を含有するが、本発明はそれらの不純物の存在には関与
しない。
電要素(4)内に含有させたり、あるいはセパレータ
(2)中に、鉛、カドミウムを除いて亜鉛よりもイオン
化傾向が低い貴な金属の化合物を添加したマンガン乾電
池である。
ウムは、該合金に延伸性、衝撃押出性を与えるものであ
る。本発明におけるマグネシウムの含有量は、0.00
03〜0.005重量%である。0.0003重量%未
満では亜鉛合金は軟くなり、工程中で傷や変形を受け易
くなる。また、0.005重量%を超えると脆くなり、
圧延加工とインパクト加工が困難となる。つまり機械的
強度が上昇しすぎる。機械的強度として必要なのは、各
種の製缶加工及び乾電池製造工程に耐える程度であっ
て、ビッカース硬度で表わすことができる。
を含有、あるいはセパレータ中に亜鉛よりもイオン化傾
向が低い貴な金属(鉛、カドミウムを除く)の化合物を
添加のどちらか、あるいは両方を備えたことを特徴とす
るマンガン乾電池は、電解液に対して耐食性を有し、乾
電池貯蔵中の自己消耗を抑えるものである。
ミウムを含有することなく、従来の鉛及びカドミウム含
有亜鉛合金以上の機械的強度及び優れた耐食性を有する
マンガン乾電池を提供することができる。本発明のマン
ガン乾電池は環境保全上に有用なマンガン乾電池であ
る。
細に説明する。熱精錬した純席99.99重量%以上の
亜鉛地金を用い、これにマグネシウムを配合して、表1
に示すような本発明の組成による3種の合金試料(実施
例1〜3)を調整した。また、比較のために、鉛及びカ
ドミウムを配合した従来品を用意し(比較例11)、ま
た同様に表2に示す本発明の組成範囲外の3種の試料
(比較例12〜14)を調整した。
(B),(C)の試験によって評価を行なった。なお、
nは各実施例及び比較例の組成ごとの試料数である。 (A)硬度(n=30) 厚さ0.42mm〜0.47mmのR20型マンガン乾
電池用負極缶(1)を作成し、マイクロビッカース硬度
計(MV)を用いて、その側面の硬度を測定した。この
結果表1、表2のように、実施例1〜3は、鉛、カドミ
ウムを含有した比較例11と同じ程度の硬度が得られ
た。マグネシウムが0.0001重量%以下の比較例1
2,13は硬度が低すぎ、0.01重量%の比較例14
は硬すぎである。
負極缶(1)の大量試作を行い、セパレータ(2)を介
して正極合剤(3)を収納した発電要素(4)を用い
て、R20型マンガン乾電池を作製した。作製後、乾電
池の金属外装部を取り外し、負極缶(1)を検査して、
傷、曲がり、へこみなどの外観不良率を求めた。この結
果は表1、表2に示したように、外観不良率では、本発
明の実施例1〜3は鉛、カドミウムを含有した比較例1
1と同程度もしくはそれより少なく、マグネシウムが
0.0001重量%以下の比較例12,13は外観不良
率が高く、マグネシウム0.01重量%の比較例14は
より高い。
秤量した後、通常の工程順序に従って乾電池を作製す
る。作製する電池は、有機系インヒビターを電池内部の
発電要素(4)に含有する乾電池と、セパレータ(3)
中に亜鉛よりもイオン化傾向が低い貴な金属(鉛、カド
ミウムを除く)の化合物を添加した乾電池、また、その
両方を備えた乾電池と、どちらも備えていない乾電池の
ように、1合金組成に上記の4種類乾電池をを作製し
た。
外装部を外して負極缶(1)を取り出し、洗浄、乾燥後
秤量する。この値から重量減少率を求め、腐食減量とし
た。この結果を表3に示した。表3より有機系インヒビ
ター、またはイオン化傾向の低い金属を添加すると、よ
り腐食減量が少なくなることが判る。
び外観不良率については、マグネシウムの含有量が増加
するほど良好になる。表3より腐食減量は、電池内部に
含有される有機系インヒビター、または亜鉛よりイオン
化傾向が低い貴な金属化合物のセパレータ中への添加、
あるいはその両方により、低下する傾向がみられる。
総合すると、マグネシウムを0.0003〜0.005
重量%含有する亜鉛合金を用い、電池内部に有機系イン
ヒビターを含有させること、または亜鉛よりイオン化傾
向が低い貴な金属化合物をセパレータ中への添加するこ
と、あるいはその両方により、鉛、カドミウム含有した
従来のマンガン乾電池と同様な特性の鉛、カドミウムを
含有しないマンガン乾電池が得られることがわかった。
の断面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 亜鉛合金からなる負極缶に、電解液を含
浸したセパレータを介して二酸化マンガンを主とする正
極合剤を収納した発電要素を有するマンガン乾電池にお
いて、 該亜鉛合金が、マグネシウム0.0003〜0.005
重量%含有していることを特徴とするマンガン乾電池。 - 【請求項2】 該発電要素内に、有機系インヒビターを
含有していることを特徴とする請求項1記載のマンガン
乾電池。 - 【請求項3】 該セパレータ中に、鉛、カドミウムを除
いて亜鉛よりイオン化傾向が低い貴な金属の化合物を添
加したことを特徴とする請求項1または請求項2記載の
マンガン乾電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21193892A JP3651852B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | マンガン乾電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21193892A JP3651852B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | マンガン乾電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0620689A true JPH0620689A (ja) | 1994-01-28 |
JP3651852B2 JP3651852B2 (ja) | 2005-05-25 |
Family
ID=16614175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21193892A Expired - Fee Related JP3651852B2 (ja) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | マンガン乾電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3651852B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5645961A (en) * | 1994-04-27 | 1997-07-08 | Fdk Corporation | Zinc anode can of a battery, method of manufacture thereof, and manganese dry battery using such zinc can prepared by such method |
WO2006001269A1 (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-05 | Matsushiza Electric Industrial Co., Ltd. | マンガン乾電池 |
US7874346B2 (en) * | 2004-10-15 | 2011-01-25 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Method for producing manganese dry cell negative electrode zinc material |
-
1992
- 1992-07-01 JP JP21193892A patent/JP3651852B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5645961A (en) * | 1994-04-27 | 1997-07-08 | Fdk Corporation | Zinc anode can of a battery, method of manufacture thereof, and manganese dry battery using such zinc can prepared by such method |
WO2006001269A1 (ja) * | 2004-06-28 | 2006-01-05 | Matsushiza Electric Industrial Co., Ltd. | マンガン乾電池 |
US7874346B2 (en) * | 2004-10-15 | 2011-01-25 | Toshiba Battery Co., Ltd. | Method for producing manganese dry cell negative electrode zinc material |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3651852B2 (ja) | 2005-05-25 |
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