JPH07114914A - 亜鉛アルカリ電池の製造法 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池の製造法Info
- Publication number
- JPH07114914A JPH07114914A JP5259654A JP25965493A JPH07114914A JP H07114914 A JPH07114914 A JP H07114914A JP 5259654 A JP5259654 A JP 5259654A JP 25965493 A JP25965493 A JP 25965493A JP H07114914 A JPH07114914 A JP H07114914A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- surfactant
- negative electrode
- zinc
- weight
- alkaline
- 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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- 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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルカリ電池に用いる有機インヒビターの添
加量を低減しても耐漏液特性を低下させずに、強負荷パ
ルス放電特性の向上を図った水銀無添加アルカリ電池の
製造法を提供するものである。 【構成】 水銀無添加の亜鉛合金粉末、ゲル化剤及びア
ルカリ電解液を含むゲル状負極において、予め水で希釈
したポリエチレンオキサイドを親水部に持ち、フッ化ア
ルキル基を親油部に持つ界面活性剤を前期ゲル状負極に
添加する。そして、上記界面活性剤の水溶液濃度を１〜
２重量％として、ゲル負極に含有される界面活性剤の含
有量を亜鉛粉末の重量に対して４〜８ｐｐｍにすると、
防食機能の低下を防止できる。
加量を低減しても耐漏液特性を低下させずに、強負荷パ
ルス放電特性の向上を図った水銀無添加アルカリ電池の
製造法を提供するものである。 【構成】 水銀無添加の亜鉛合金粉末、ゲル化剤及びア
ルカリ電解液を含むゲル状負極において、予め水で希釈
したポリエチレンオキサイドを親水部に持ち、フッ化ア
ルキル基を親油部に持つ界面活性剤を前期ゲル状負極に
添加する。そして、上記界面活性剤の水溶液濃度を１〜
２重量％として、ゲル負極に含有される界面活性剤の含
有量を亜鉛粉末の重量に対して４〜８ｐｐｍにすると、
防食機能の低下を防止できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ電池に関し、詳
しくは亜鉛粉末の腐食防食用の有機インヒビターの添加
量を低減しても、耐漏液特性を低下させずに、強負荷パ
ルス放電特性の向上を図った水銀無添加アルカリ電池の
製造法に関する。
しくは亜鉛粉末の腐食防食用の有機インヒビターの添加
量を低減しても、耐漏液特性を低下させずに、強負荷パ
ルス放電特性の向上を図った水銀無添加アルカリ電池の
製造法に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリ電池の共通した問題点として、
保存中の亜鉛負極の電解液による腐食が挙げられてい
る。従来、亜鉛に５〜１０重量％程度の水銀を添加した
汞化亜鉛粉末を用いて水素過電圧を高め、実用的に問題
のない程度に腐食を抑制することが工業的な手法として
採用されている。一方、世界的に工業製品による環境破
壊問題が懸念される中で、アルカリ電池中の水銀の低減
化、あるいは無水銀化の電池の開発が強く要望されるよ
うになってきた。
保存中の亜鉛負極の電解液による腐食が挙げられてい
る。従来、亜鉛に５〜１０重量％程度の水銀を添加した
汞化亜鉛粉末を用いて水素過電圧を高め、実用的に問題
のない程度に腐食を抑制することが工業的な手法として
採用されている。一方、世界的に工業製品による環境破
壊問題が懸念される中で、アルカリ電池中の水銀の低減
化、あるいは無水銀化の電池の開発が強く要望されるよ
うになってきた。
【０００３】そのような社会的ニーズを背景に、アルカ
リ電池の低水銀化、あるいは無水銀化技術に関するアプ
ローチがなされ、亜鉛合金組成に関する防食技術や防食
効果を高める働きをする無機インヒビターあるいは有機
インヒビターの提案、発表がなされている。（例えば特
開平４−３２２０６０号公報）
リ電池の低水銀化、あるいは無水銀化技術に関するアプ
ローチがなされ、亜鉛合金組成に関する防食技術や防食
効果を高める働きをする無機インヒビターあるいは有機
インヒビターの提案、発表がなされている。（例えば特
開平４−３２２０６０号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機イ
ンヒビターを多量に用いた場合は、強負荷パルス放電を
行った時の初回時の閉路電圧低下が大きく、特定の機器
で作動しないという問題がある。この発明は、無水銀化
した場合でも、ゲル状亜鉛負極における耐食性が長期間
高く、かつ強負荷パルス放電特性の優れたアルカリ電池
を提供することを目的とする。
ンヒビターを多量に用いた場合は、強負荷パルス放電を
行った時の初回時の閉路電圧低下が大きく、特定の機器
で作動しないという問題がある。この発明は、無水銀化
した場合でも、ゲル状亜鉛負極における耐食性が長期間
高く、かつ強負荷パルス放電特性の優れたアルカリ電池
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、水銀無添加の
亜鉛合金粉末、ゲル化剤及びアルカリ電解液を含むゲル
状負極において、予め水で希釈した界面活性剤を前記ゲ
ル負極に添加することを特徴とし、上記界面活性剤は、
ポリエチレンオキサイドを親水部に持ち、フッ化アルキ
ル基を親油部に持つ界面活性剤で、その水溶液濃度が１
〜２重量％であり、ゲル負極に含有される界面活性剤の
含有量が亜鉛粉末の重量に対して４〜８ｐｐｍにするこ
とにより、耐漏液特性を低下させずに、強負荷パルス放
電特性を向上させることができる。
亜鉛合金粉末、ゲル化剤及びアルカリ電解液を含むゲル
状負極において、予め水で希釈した界面活性剤を前記ゲ
ル負極に添加することを特徴とし、上記界面活性剤は、
ポリエチレンオキサイドを親水部に持ち、フッ化アルキ
ル基を親油部に持つ界面活性剤で、その水溶液濃度が１
〜２重量％であり、ゲル負極に含有される界面活性剤の
含有量が亜鉛粉末の重量に対して４〜８ｐｐｍにするこ
とにより、耐漏液特性を低下させずに、強負荷パルス放
電特性を向上させることができる。
【０００６】
【作用】有機インヒビター添加による防食作用は、有機
インヒビターが亜鉛表面に吸着されてその表面を覆うこ
とで、保存中における亜鉛の防食がなされるものと考え
られる。
インヒビターが亜鉛表面に吸着されてその表面を覆うこ
とで、保存中における亜鉛の防食がなされるものと考え
られる。
【０００７】しかし、有機インヒビターは、水には溶解
するが、アルカリ電解液には溶解しにくいという特徴を
有する。したがって、有機インヒビターの添加量が充分
あると、亜鉛粉末の表面を均一に覆うこととなり、長期
にわたって亜鉛粉末の腐食を防止することができるが、
有機インヒビターの添加量が低減すると、均一に分散さ
れず、不均一な混合となるため表面を十分に覆わない亜
鉛粉末ができ、長期にわたって亜鉛粉末の腐食を防止す
ることができないと考えられる。
するが、アルカリ電解液には溶解しにくいという特徴を
有する。したがって、有機インヒビターの添加量が充分
あると、亜鉛粉末の表面を均一に覆うこととなり、長期
にわたって亜鉛粉末の腐食を防止することができるが、
有機インヒビターの添加量が低減すると、均一に分散さ
れず、不均一な混合となるため表面を十分に覆わない亜
鉛粉末ができ、長期にわたって亜鉛粉末の腐食を防止す
ることができないと考えられる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説
明する。
明する。
【０００９】実施例１ ゲル状亜鉛負極は以下のようにして調整した。まず、４
０重量％の水酸化カリウム水溶液（酸化亜鉛を３重量％
含む）に４重量％のゲル化剤を加えてゲル化する。つい
で、このゲル状電解液を攪拌しながらポリエチレンオキ
サイドを親水部に持ち、フッ化アルキル基を親油部に持
つ界面活性剤の水溶液濃度を１０％とし、ゲル負極に含
有される界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して
７．５ｐｐｍ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。なお、ここで用いた界面活性剤は（化
１）に示す構造式であるものを用いたが、（化２）に示
す構造式である界面活性剤であれば同様あるいはそれ以
上の効果が得られる。
０重量％の水酸化カリウム水溶液（酸化亜鉛を３重量％
含む）に４重量％のゲル化剤を加えてゲル化する。つい
で、このゲル状電解液を攪拌しながらポリエチレンオキ
サイドを親水部に持ち、フッ化アルキル基を親油部に持
つ界面活性剤の水溶液濃度を１０％とし、ゲル負極に含
有される界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して
７．５ｐｐｍ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。なお、ここで用いた界面活性剤は（化
１）に示す構造式であるものを用いたが、（化２）に示
す構造式である界面活性剤であれば同様あるいはそれ以
上の効果が得られる。
【００１０】
【化１】
【００１１】
【化２】
【００１２】実施例２ 実施例１と同様のゲル状電解液を攪拌しながら上記界面
活性剤の水溶液濃度を１％とし、ゲル負極に含有される
界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して７．５ｐ
ｐｍ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。
活性剤の水溶液濃度を１％とし、ゲル負極に含有される
界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して７．５ｐ
ｐｍ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。
【００１３】比較例１ 実施例１と同様のゲル状電解液を攪拌しながら、ゲル負
極に含有される上記界面活性剤の含有量が水溶液として
ではなく、界面活性剤単独として亜鉛粉末の重量に対し
て２５ｐｐｍ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。
極に含有される上記界面活性剤の含有量が水溶液として
ではなく、界面活性剤単独として亜鉛粉末の重量に対し
て２５ｐｐｍ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。
【００１４】比較例２ 実施例１と同様のゲル状電解液を攪拌しながら、ゲル負
極に含有される上記界面活性剤の含有量が水溶液として
ではなく、界面活性剤単独として亜鉛粉末の重量に対し
て７．５ｐｐｍ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。
極に含有される上記界面活性剤の含有量が水溶液として
ではなく、界面活性剤単独として亜鉛粉末の重量に対し
て７．５ｐｐｍ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。
【００１５】比較例３ ゲル状亜鉛負極は以下のようにして調整した。まず、４
０重量％の水酸化カリウム水溶液（酸化亜鉛３重量％含
む）に４重量％のゲル化剤を加えてゲル化する。
０重量％の水酸化カリウム水溶液（酸化亜鉛３重量％含
む）に４重量％のゲル化剤を加えてゲル化する。
【００１６】次にゲル状電解液に対して、水銀を０．１
５重量％加えてアマルガム化した亜鉛合金粉末を重量比
で２倍加えて混合した。
５重量％加えてアマルガム化した亜鉛合金粉末を重量比
で２倍加えて混合した。
【００１７】そして、これらのゲル状亜鉛負極を用い
て、アルカリ電池を作成し、電池の耐漏液特性さらに強
負荷パルス特性の評価を行った。図１は本実施例で用い
たアルカリ電池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たゲル状
負極、３はセパレータ、４はゲル状負極の集電体であ
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は金属ケース６の開口部を閉じる樹脂封口
体、９は負極端子をなす底板である。電池の耐漏液特性
は１Ωの定抵抗で終止電圧０．９Ｖまでの放電持続時間
を１００％とした場合に、４００％までの放電を行いそ
の後６０℃で１ケ月貯蔵した後の漏液個数（試験数ｎ＝
１００）を（表１）に示す。また、１Ａで６０ｍｓ−ｏ
ｎ／１ｓ−ｏｆｆのパルス放電を行った時の初回閉路電
圧の最低値を平均閉路電圧（試験数ｎ＝１０）として
（表１）に示す。
て、アルカリ電池を作成し、電池の耐漏液特性さらに強
負荷パルス特性の評価を行った。図１は本実施例で用い
たアルカリ電池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たゲル状
負極、３はセパレータ、４はゲル状負極の集電体であ
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は金属ケース６の開口部を閉じる樹脂封口
体、９は負極端子をなす底板である。電池の耐漏液特性
は１Ωの定抵抗で終止電圧０．９Ｖまでの放電持続時間
を１００％とした場合に、４００％までの放電を行いそ
の後６０℃で１ケ月貯蔵した後の漏液個数（試験数ｎ＝
１００）を（表１）に示す。また、１Ａで６０ｍｓ−ｏ
ｎ／１ｓ−ｏｆｆのパルス放電を行った時の初回閉路電
圧の最低値を平均閉路電圧（試験数ｎ＝１０）として
（表１）に示す。
【００１８】
【表１】
【００１９】（表１）に示す結果より、比較例１、２で
見られるようにゲル負極に含有される上記界面活性剤の
含有量が亜鉛粉末の重量に対して従来の２５ｐｐｍから
７．５ｐｐｍに低減すると、均一に分散されず不均一な
混合となるため、表面を十分に覆わない亜鉛粉末がで
き、パルス放電の平均閉路電圧は上昇するが、漏液が発
生する。そこで、実施例２のように１％界面活性剤水溶
液をゲル負極に添加すると、均一に分散され均一な混合
となるため、漏液せず水銀を０．１５重量％加えた比較
例３の値と同等の実用的な耐漏液特性が確保できる。な
お、上記界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して
８ｐｐｍ以上では、パルス放電の平均閉路電圧は上昇し
ない。一方、４ｐｐｍ以下では、界面活性剤の添加量の
不足により、十分な耐食性をもたせることができないこ
とが知得させている。また、界面活性剤の水溶液濃度が
２％以上では、均一に分散されず、不均一な混合となる
ため、漏液が発生する。一方、１％以下では、電解液の
組成が変わる恐れがある。
見られるようにゲル負極に含有される上記界面活性剤の
含有量が亜鉛粉末の重量に対して従来の２５ｐｐｍから
７．５ｐｐｍに低減すると、均一に分散されず不均一な
混合となるため、表面を十分に覆わない亜鉛粉末がで
き、パルス放電の平均閉路電圧は上昇するが、漏液が発
生する。そこで、実施例２のように１％界面活性剤水溶
液をゲル負極に添加すると、均一に分散され均一な混合
となるため、漏液せず水銀を０．１５重量％加えた比較
例３の値と同等の実用的な耐漏液特性が確保できる。な
お、上記界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して
８ｐｐｍ以上では、パルス放電の平均閉路電圧は上昇し
ない。一方、４ｐｐｍ以下では、界面活性剤の添加量の
不足により、十分な耐食性をもたせることができないこ
とが知得させている。また、界面活性剤の水溶液濃度が
２％以上では、均一に分散されず、不均一な混合となる
ため、漏液が発生する。一方、１％以下では、電解液の
組成が変わる恐れがある。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、ポリエチレンオキサイド
を親水部に持ちフッ化アルキル基を親油部に持つ界面活
性剤の水溶液濃度を１〜２重量％とし、ゲル負極に含有
される界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して４
〜８ｐｐｍにすることにより、強負荷パルス放電特性を
向上でき、耐漏液特性に優れたアルカリ電池を提供する
ことができる。
を親水部に持ちフッ化アルキル基を親油部に持つ界面活
性剤の水溶液濃度を１〜２重量％とし、ゲル負極に含有
される界面活性剤の含有量が亜鉛粉末の重量に対して４
〜８ｐｐｍにすることにより、強負荷パルス放電特性を
向上でき、耐漏液特性に優れたアルカリ電池を提供する
ことができる。
【図１】本実施例で用いたアルカリ電池ＬＲ６の構造断
面図
面図
１ 正極合剤 ２ 負極 ３ セパレータ ４ 負極集電体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 清水 隆士 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】水銀無添加の亜鉛合金粉末、ゲル化剤及び
アルカリ電解液を含むゲル状負極において、予め水で希
釈したポリエチレンオキサイドを親水部に持ち、フッ化
アルキル基を親油部に持つ界面活性剤を前期ゲル負極に
添加する亜鉛アルカリ電池の製造法。 - 【請求項２】上記界面活性剤は、その水溶液濃度が１〜
２重量％であり、ゲル負極に含有される界面活性剤の含
有量が亜鉛粉末の重量に対して４〜８ｐｐｍである請求
項１記載の亜鉛アルカリ電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259654A JPH07114914A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 亜鉛アルカリ電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5259654A JPH07114914A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 亜鉛アルカリ電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07114914A true JPH07114914A (ja) | 1995-05-02 |
Family
ID=17337058
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5259654A Pending JPH07114914A (ja) | 1993-10-18 | 1993-10-18 | 亜鉛アルカリ電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07114914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001052688A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-23 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ電池 |
-
1993
- 1993-10-18 JP JP5259654A patent/JPH07114914A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001052688A (ja) * | 1999-08-11 | 2001-02-23 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ電池 |
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