JPH0665747A - アルカリ電池用負極容器 - Google Patents
アルカリ電池用負極容器Info
- Publication number
- JPH0665747A JPH0665747A JP4223808A JP22380892A JPH0665747A JP H0665747 A JPH0665747 A JP H0665747A JP 4223808 A JP4223808 A JP 4223808A JP 22380892 A JP22380892 A JP 22380892A JP H0665747 A JPH0665747 A JP H0665747A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- electrode container
- alkaline battery
- container
- copper layer
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Chemically Coating (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】完全無水銀であっても、水素ガスの発生を抑制
でき、安定した特性を有するアルカリ電池用の負極容器
を提供する。 【構成】内面に銅層を有する負極容器の銅層上に、めっ
き法によって、インジウム、錫、鉛、銀及び金、並びに
これらの合金から選ばれた金属層を形成してなるアルカ
リ電池用負極容器。
でき、安定した特性を有するアルカリ電池用の負極容器
を提供する。 【構成】内面に銅層を有する負極容器の銅層上に、めっ
き法によって、インジウム、錫、鉛、銀及び金、並びに
これらの合金から選ばれた金属層を形成してなるアルカ
リ電池用負極容器。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ電池用負極容
器に関する。
器に関する。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】正極に酸化錫、酸化水銀、
二酸化マンガン等を用い、負極に亜鉛、電解液にアルカ
リ水溶液を用いる、いわゆるアルカリ電池においては、
アルカリ電解液によって、負極の亜鉛が腐食されて水素
ガスが発生し、ふくれや電池の破裂を起こすことがあ
り、また自己放電が大きくなるという欠点もある。特
に、自由体積の小さい小型のボタン電池などでは、この
問題は重要である。
二酸化マンガン等を用い、負極に亜鉛、電解液にアルカ
リ水溶液を用いる、いわゆるアルカリ電池においては、
アルカリ電解液によって、負極の亜鉛が腐食されて水素
ガスが発生し、ふくれや電池の破裂を起こすことがあ
り、また自己放電が大きくなるという欠点もある。特
に、自由体積の小さい小型のボタン電池などでは、この
問題は重要である。
【０００３】この対策としては、負極亜鉛の水素過電圧
を高く維持することが有効であり、そのためにこれまで
は、亜鉛に水銀を添加し、汞化処理する方法が採られて
きた。その汞化率は、一般に亜鉛に対して、７〜１０％
のものが使用されている。近年、水銀の公害性の問題か
ら、水銀量の減少の要求が高くなり、汞化率を低下させ
るために負極亜鉛と異種金属との合金化などの検討が進
められ、更に負極容器の銅層を合金化することなどが試
みられている。
を高く維持することが有効であり、そのためにこれまで
は、亜鉛に水銀を添加し、汞化処理する方法が採られて
きた。その汞化率は、一般に亜鉛に対して、７〜１０％
のものが使用されている。近年、水銀の公害性の問題か
ら、水銀量の減少の要求が高くなり、汞化率を低下させ
るために負極亜鉛と異種金属との合金化などの検討が進
められ、更に負極容器の銅層を合金化することなどが試
みられている。
【０００４】しかしながら、完全無水銀で、水素ガス発
生の問題を解決し、しかも良好な特性を有する電池が得
られるには至っていない。
生の問題を解決し、しかも良好な特性を有する電池が得
られるには至っていない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記した如
き問題点に鑑みて、陰極亜鉛を汞化させることなく、完
全無水銀であっても、水素ガスの発生を抑制し得るアル
カリ電池を見出すべく鋭意研究を重ねてきた。その結
果、負極容器の銅層に、特定の金属によるめっき層を形
成する場合には、陰極亜鉛が完全無水銀の場合にも、水
素ガスの発生を完全に抑制することができ、自己放電や
ふくれの問題を解決できることを見出し、ここに本発明
を解決するに至った。
き問題点に鑑みて、陰極亜鉛を汞化させることなく、完
全無水銀であっても、水素ガスの発生を抑制し得るアル
カリ電池を見出すべく鋭意研究を重ねてきた。その結
果、負極容器の銅層に、特定の金属によるめっき層を形
成する場合には、陰極亜鉛が完全無水銀の場合にも、水
素ガスの発生を完全に抑制することができ、自己放電や
ふくれの問題を解決できることを見出し、ここに本発明
を解決するに至った。
【０００６】すなわち、本発明は、内面に銅層を有する
負極容器の銅層上に、めっき法によって、インジウム、
錫、鉛、銀、金、及びこれらの合金から選ばれた金属層
を形成してなるアルカリ電池用負極容器に係る。
負極容器の銅層上に、めっき法によって、インジウム、
錫、鉛、銀、金、及びこれらの合金から選ばれた金属層
を形成してなるアルカリ電池用負極容器に係る。
【０００７】本発明では、対象となるアルカリ電池は、
亜鉛を負極物質の主成分とするものである。アルカリ電
池の形状は、特に限定的ではなく、偏平形、円筒形等各
種のものに適用できるが、特に小型のボタン形電池に有
効である。
亜鉛を負極物質の主成分とするものである。アルカリ電
池の形状は、特に限定的ではなく、偏平形、円筒形等各
種のものに適用できるが、特に小型のボタン形電池に有
効である。
【０００８】本発明の負極容器は、内面、即ち負極物質
との接触面に銅層を有するものであればよく、その構造
は特に限定的ではないが、例えば、外側より、ニッケル
−ステンレス鋼−銅の三層構造からなる負極容器を用い
ることができる。
との接触面に銅層を有するものであればよく、その構造
は特に限定的ではないが、例えば、外側より、ニッケル
−ステンレス鋼−銅の三層構造からなる負極容器を用い
ることができる。
【０００９】本発明では、銅層上にインジウム、錫、
鉛、銀、金、及びこれらの合金から選ばれた金属層を形
成することが必要である。この金属層は、めっき法によ
って形成すればよく、電気めっき法、無電解めっき法等
が適用できる。めっき液組成、めっき条件などは、特に
限定的ではなく、公知のめっき液を用いて、常法に従っ
てめっきを行なえばよい。合金の種類としては、具体的
には、錫−鉛合金、インジウム−錫合金等を例示でき
る。
鉛、銀、金、及びこれらの合金から選ばれた金属層を形
成することが必要である。この金属層は、めっき法によ
って形成すればよく、電気めっき法、無電解めっき法等
が適用できる。めっき液組成、めっき条件などは、特に
限定的ではなく、公知のめっき液を用いて、常法に従っ
てめっきを行なえばよい。合金の種類としては、具体的
には、錫−鉛合金、インジウム−錫合金等を例示でき
る。
【００１０】本発明においては、特に置換めっき法によ
って、上記した金属層を形成することが好ましい。置換
めっき法によって金属層を形成する場合には、銅層上に
のみ簡単にめっき皮膜を形成することができ、しかも適
度な厚さの皮膜が形成されるとめっきの析出が自然に停
止するので、適度な膜厚を有する皮膜を簡単に形成でき
る。また、金属塩濃度、温度などを調整することによっ
て、容易に適度な析出速度とすることができ、作業性が
非常に良好である。そして、この様な置換めっき法によ
って金属層を形成した負極容器を用いることによって、
負極物質が完全無水銀であっても、水素ガスの発生の問
題が生じることなく、安定な電極反応が可能となる。
って、上記した金属層を形成することが好ましい。置換
めっき法によって金属層を形成する場合には、銅層上に
のみ簡単にめっき皮膜を形成することができ、しかも適
度な厚さの皮膜が形成されるとめっきの析出が自然に停
止するので、適度な膜厚を有する皮膜を簡単に形成でき
る。また、金属塩濃度、温度などを調整することによっ
て、容易に適度な析出速度とすることができ、作業性が
非常に良好である。そして、この様な置換めっき法によ
って金属層を形成した負極容器を用いることによって、
負極物質が完全無水銀であっても、水素ガスの発生の問
題が生じることなく、安定な電極反応が可能となる。
【００１１】本発明では、置換めっき浴としては、特に
組成は限定的ではなく、公知のものを用いればよい。本
発明で使用可能な置換めっき液の浴組成及びめっき条件
の一例を挙げれば次の通りである。
組成は限定的ではなく、公知のものを用いればよい。本
発明で使用可能な置換めっき液の浴組成及びめっき条件
の一例を挙げれば次の通りである。
【００１２】置換インジウムめっき液 硫酸インジウム ２０〜７０ｇ／ｌ チオ尿素 ５０〜２５０ｇ／ｌ ｐＨ ０．１〜４ 温度 ４０〜７０℃ 置換錫めっき液 塩化第１錫 １０〜５０ｇ／ｌ チオ尿素 ３０〜１５０ｇ／ｌ ｐＨ ２〜０．１以下 温度 ２０〜８０℃ 置換はんだめっき液 塩化第１錫 ３０〜７０ｇ／ｌ 酢酸鉛 ２５〜６５ｇ／ｌ チオ尿素 ４０〜１５０ｇ／ｌ ｐＨ ２〜０．１以下 温度 ２０〜７０℃ 置換銀めっき液 シアン化銀 １０〜５０ｇ／ｌ シアン化ナトリウム ７〜３５ｇ／ｌ エチレンジアミン ２〜１０ｇ／ｌ ｐＨ １３〜１４ 温度 ２０〜５０℃ 置換鉛めっき液 酢酸鉛 ２０〜７０ｇ／ｌ チオ尿素 ３０〜１５０ｇ／ｌ ｐＨ ２〜０．１以下 温度 ２０〜７０℃ 本発明では、負極用容器の銅層上に形成する金属層の厚
さは、特に限定的ではないが、通常０．０５〜５μｍ程
度とすればよく、好ましくは０．０５〜０．５μｍ程度
とする。この様な厚さの金属層を形成することによっ
て、亜鉛を主成分とする負極物質を用いる場合にも、水
素ガスの発生の問題が生じることなく、安定な電極反応
が可能となる。めっき皮膜が薄すぎる場合には、水素ガ
スの発生を抑制する効果が十分ではなく、一方めっき皮
膜が厚すぎる場合には、水素ガスの発生は完全に抑制さ
れるが、電池構成時に亜鉛の反応を抑えるようになり、
負極利用率の低下をきたして逆効果となるので好ましく
ない。
さは、特に限定的ではないが、通常０．０５〜５μｍ程
度とすればよく、好ましくは０．０５〜０．５μｍ程度
とする。この様な厚さの金属層を形成することによっ
て、亜鉛を主成分とする負極物質を用いる場合にも、水
素ガスの発生の問題が生じることなく、安定な電極反応
が可能となる。めっき皮膜が薄すぎる場合には、水素ガ
スの発生を抑制する効果が十分ではなく、一方めっき皮
膜が厚すぎる場合には、水素ガスの発生は完全に抑制さ
れるが、電池構成時に亜鉛の反応を抑えるようになり、
負極利用率の低下をきたして逆効果となるので好ましく
ない。
【００１３】本発明のアルカリ電池用負極容器を用い
て、電池を構成する場合には、負極物質としては、亜鉛
を主成分とする負極物質であって、水銀を全く含有しな
いものが使用できるが、これに限定されるものではな
く、水銀を含有する汞化亜鉛も使用可能である。また、
正極用容器、正極物質、電解液等は、特に限定的ではな
く、従来と同様のものを使用できる。
て、電池を構成する場合には、負極物質としては、亜鉛
を主成分とする負極物質であって、水銀を全く含有しな
いものが使用できるが、これに限定されるものではな
く、水銀を含有する汞化亜鉛も使用可能である。また、
正極用容器、正極物質、電解液等は、特に限定的ではな
く、従来と同様のものを使用できる。
【００１４】
【発明の効果】本発明のアルカリ電池用負極容器によれ
ば、水銀を全く含有しない亜鉛を負極物質として使用す
る場合にも、水素ガスの発生が完全に抑制されて、ふく
れや漏液の問題が解決される。よって、安定した特性を
有する無水銀のアルカリ電池を得ることが可能となり、
小型のボタン電池などにも有効に利用できる。
ば、水銀を全く含有しない亜鉛を負極物質として使用す
る場合にも、水素ガスの発生が完全に抑制されて、ふく
れや漏液の問題が解決される。よって、安定した特性を
有する無水銀のアルカリ電池を得ることが可能となり、
小型のボタン電池などにも有効に利用できる。
【００１５】
【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説
明する。
明する。
【００１６】実施例１ 外側よりニッケル−ステンレス鋼−銅の三層クラッド板
からなる負極容器の銅層に、硫酸インジウム５０ｇ／ｌ
及びチオ尿素１００ｇ／ｌを含有するｐＨ１．５の置換
インジウムめっき液を用いて、浴温６０℃で１０分間置
換めっきを行ない、０．０５μｍのインジウム層を形成
した。
からなる負極容器の銅層に、硫酸インジウム５０ｇ／ｌ
及びチオ尿素１００ｇ／ｌを含有するｐＨ１．５の置換
インジウムめっき液を用いて、浴温６０℃で１０分間置
換めっきを行ない、０．０５μｍのインジウム層を形成
した。
【００１７】この負極容器１を用いて、図１に示す構造
のボタン電池を作成した。該電池において、正極容器３
内に二酸化マンガンと黒鉛の混合物を加圧成型した正極
物質４を正極リング５と共に加圧密着させたものを正極
とした。負極活物質２としては亜鉛を用い、電解液に
は、１０ＭのＫＯＨにＺｎＯを溶解したものを用いた。
この電池を５０℃で保存して、電池５０個中の膨れの発
生した数を調べた。比較として、負極容器内面に置換め
っきを行なわず、負極活物質として、汞化亜鉛を用いた
従来の電池についても同様の保存試験を行なった。結果
を表１に示す。
のボタン電池を作成した。該電池において、正極容器３
内に二酸化マンガンと黒鉛の混合物を加圧成型した正極
物質４を正極リング５と共に加圧密着させたものを正極
とした。負極活物質２としては亜鉛を用い、電解液に
は、１０ＭのＫＯＨにＺｎＯを溶解したものを用いた。
この電池を５０℃で保存して、電池５０個中の膨れの発
生した数を調べた。比較として、負極容器内面に置換め
っきを行なわず、負極活物質として、汞化亜鉛を用いた
従来の電池についても同様の保存試験を行なった。結果
を表１に示す。
【００１８】 表１ 膨れ発生数（５０個中） 保存日数 ２０ ４０ ５０ ８０ １００ 本発明品 ０ ０ ０ ０ ０ 従来品 １ ２ ４ ４ ４ 以上の結果より、本発明の負極容器を用いて形成される
アルカリ電池は、水銀を全く含有しない場合にも、水素
ガスの発生が完全に抑制されて、ふくれの発生が無いこ
とが判る。
アルカリ電池は、水銀を全く含有しない場合にも、水素
ガスの発生が完全に抑制されて、ふくれの発生が無いこ
とが判る。
【図１】本発明の負極容器を用いたアルカリ電池の断面
図である。
図である。
【符号の説明】 １ 負極容器 ２ 負極活物質 ３ 正極容器 ４ 正極物質 ５ 正極リング ６ 封口リング ７ セパレーター ８ 含液材
Claims (2)
- 【請求項１】内面に銅層を有する負極容器の銅層上に、
めっき法によって、インジウム、錫、鉛、銀及び金、並
びにこれらの合金から選ばれた金属層を形成してなるア
ルカリ電池用負極容器。 - 【請求項２】置換めっき法によって、負極容器の銅層上
に金属層を形成してなる請求項１に記載のアルカリ電池
用負極容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4223808A JPH0665747A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | アルカリ電池用負極容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4223808A JPH0665747A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | アルカリ電池用負極容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0665747A true JPH0665747A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=16804048
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4223808A Pending JPH0665747A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | アルカリ電池用負極容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665747A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06338327A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Toshiba Battery Co Ltd | 負極集電体及びそれを用いたボタン形アルカリ電池 |
| JPH0757717A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | 金属材料板、該金属材料板からなる電池の負極端子板および該端子板の製造方法 |
| WO2007145175A1 (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Panasonic Corporation | 接点部品用または電池部品用材料と、それを用いた電池 |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP4223808A patent/JPH0665747A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06338327A (ja) * | 1993-05-27 | 1994-12-06 | Toshiba Battery Co Ltd | 負極集電体及びそれを用いたボタン形アルカリ電池 |
| JPH0757717A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | 金属材料板、該金属材料板からなる電池の負極端子板および該端子板の製造方法 |
| WO2007145175A1 (ja) * | 2006-06-12 | 2007-12-21 | Panasonic Corporation | 接点部品用または電池部品用材料と、それを用いた電池 |
| US8568917B2 (en) | 2006-06-12 | 2013-10-29 | Panasonic Corporation | Material for contact components or battery components, and battery using the same |
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