JPH08315816A - アルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法 - Google Patents
アルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法Info
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- JPH08315816A JPH08315816A JP7141302A JP14130295A JPH08315816A JP H08315816 A JPH08315816 A JP H08315816A JP 7141302 A JP7141302 A JP 7141302A JP 14130295 A JP14130295 A JP 14130295A JP H08315816 A JPH08315816 A JP H08315816A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 随伴する特定不純物を特別に低減させた亜鉛
合金粉を用いることなく、電池寿命に影響する自己放電
による水素ガス発生を大幅に抑制するアルカリ電池用亜
鉛合金粉末およびその製造方法の提供。 【構成】 添加合金成分のＡｌを最初に、次いでＩｎも
しくはＢｉの順に溶解し、合金成分がＡｌ０．００１〜
０．０１％、Ｉｎ０．０１〜０．０７％、Ｂｉ０．００
１〜０．０２％であり、Ｆｅを０．０００１％を超え
０．００１％以下含有する亜鉛合金粉末を負極活物質と
して用うれば、水素ガス発生を抑制して電池特性を向上
できる。ガス発生量は、亜鉛合金粉末１を所定量投入
し、酸化亜鉛を飽和させた４０％ＫＯＨ溶液２を添加
後、流動パラフィンを満たしてシリコーンゴム栓４で封
じた試験管５を６０℃の恒温槽６に保持し、ガス発生量
をピペット７の目盛りで読んで求められる。
合金粉を用いることなく、電池寿命に影響する自己放電
による水素ガス発生を大幅に抑制するアルカリ電池用亜
鉛合金粉末およびその製造方法の提供。 【構成】 添加合金成分のＡｌを最初に、次いでＩｎも
しくはＢｉの順に溶解し、合金成分がＡｌ０．００１〜
０．０１％、Ｉｎ０．０１〜０．０７％、Ｂｉ０．００
１〜０．０２％であり、Ｆｅを０．０００１％を超え
０．００１％以下含有する亜鉛合金粉末を負極活物質と
して用うれば、水素ガス発生を抑制して電池特性を向上
できる。ガス発生量は、亜鉛合金粉末１を所定量投入
し、酸化亜鉛を飽和させた４０％ＫＯＨ溶液２を添加
後、流動パラフィンを満たしてシリコーンゴム栓４で封
じた試験管５を６０℃の恒温槽６に保持し、ガス発生量
をピペット７の目盛りで読んで求められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルカリ電池の負極活
物質となる亜鉛合金粉末およびその製造方法に関する。
物質となる亜鉛合金粉末およびその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電解液が苛性カリや苛性ソーダのような
アルカリ溶液であるアルカリ電池の負極として使用され
るアルカリ電池用亜鉛合金粉末は、電気亜鉛あるいは蒸
留亜鉛のような工業的に得られる亜鉛を原料とし、少量
の添加金属で合金化した溶湯をアトマイズ法で噴霧して
製造している。亜鉛合金粉末については過去数々の技術
改良が加えられ現在水銀無添加の無汞化粉が用いられて
いる。
アルカリ溶液であるアルカリ電池の負極として使用され
るアルカリ電池用亜鉛合金粉末は、電気亜鉛あるいは蒸
留亜鉛のような工業的に得られる亜鉛を原料とし、少量
の添加金属で合金化した溶湯をアトマイズ法で噴霧して
製造している。亜鉛合金粉末については過去数々の技術
改良が加えられ現在水銀無添加の無汞化粉が用いられて
いる。
【０００３】改良技術については以下の引用例がある。
例えば原料亜鉛中の不可避不純物や製造工程において使
用する器具・器材から微量混入する不純物としてＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｏその他の不純物がある。これらは電池におい
ては亜鉛の腐食を促すものであってガス発生増となるの
で、その対策として特開昭５９−３３７５７では「ガス
発生をまねく不純物が鉄、ニッケル、コバルト等の強磁
性体であり、これらが最も混入しやすい物質であるの
で」とし磁束密度１５，０００ガウス以上の強磁場中で
磁選することにより耐漏液性に優れた電池の製造方法を
開示している。また、特開昭６１−６１３６５には「一
般に２種以上の金属が接すると局部電池をつくり、水溶
液中で接した場合、水の分解を行いガスが発生するとい
う問題点がある。特に鉄、ニッケル等はアルカリ液中で
亜鉛粉と接すると多量のガスが発生し、また鉄、ニッケ
ルは水銀に汞化されないため、水銀汞化した亜鉛粉との
接触でも多量のガスが発生して好ましくない。」との記
載があり集電体を鉛とする改良技術を開示している。
例えば原料亜鉛中の不可避不純物や製造工程において使
用する器具・器材から微量混入する不純物としてＦｅ、
Ｎｉ、Ｃｏその他の不純物がある。これらは電池におい
ては亜鉛の腐食を促すものであってガス発生増となるの
で、その対策として特開昭５９−３３７５７では「ガス
発生をまねく不純物が鉄、ニッケル、コバルト等の強磁
性体であり、これらが最も混入しやすい物質であるの
で」とし磁束密度１５，０００ガウス以上の強磁場中で
磁選することにより耐漏液性に優れた電池の製造方法を
開示している。また、特開昭６１−６１３６５には「一
般に２種以上の金属が接すると局部電池をつくり、水溶
液中で接した場合、水の分解を行いガスが発生するとい
う問題点がある。特に鉄、ニッケル等はアルカリ液中で
亜鉛粉と接すると多量のガスが発生し、また鉄、ニッケ
ルは水銀に汞化されないため、水銀汞化した亜鉛粉との
接触でも多量のガスが発生して好ましくない。」との記
載があり集電体を鉛とする改良技術を開示している。
【０００４】特開昭６１−１１６７５５では使用する亜
鉛粉末（原料が電気亜鉛の場合の不純物含有量はＦｅ：
５〜２０ppm 、Ｃｄ：１〜５ppm 、Ｃｕ：１〜１０ppm
、Ｎｉ：１〜５ppm 、Ｃｏ：０．１〜１ppm 、Ａｇ：
１〜５ppm 等；原料が蒸留（常圧蒸留）亜鉛の場合の亜
鉛粉末の不純物含有量はＦｅ：１００〜３００ppm 、Ｃ
ｄ：５０〜１０００ppm 、Ｃｕ：１０〜１００ppm 、Ｎ
ｉ：１〜３０ppm 、Ｃｏ：１〜１０ppm 、Ａｇ：１〜１
０ppm 等）を単独で陰極活物質として用いた場合には、
電池が無負荷の状態でも該亜鉛粉末が電解質中で水素を
放出して電解質溶液に溶け込んでいく、いわゆる、自己
放電現象が生じ、電池の寿命を著しく減じてしまうこと
から鉄、カドミウム、銅、ニッケル、コバルトおよび銀
の含有量合計を９ppm 以下と特定することで電池特性を
改良している。
鉛粉末（原料が電気亜鉛の場合の不純物含有量はＦｅ：
５〜２０ppm 、Ｃｄ：１〜５ppm 、Ｃｕ：１〜１０ppm
、Ｎｉ：１〜５ppm 、Ｃｏ：０．１〜１ppm 、Ａｇ：
１〜５ppm 等；原料が蒸留（常圧蒸留）亜鉛の場合の亜
鉛粉末の不純物含有量はＦｅ：１００〜３００ppm 、Ｃ
ｄ：５０〜１０００ppm 、Ｃｕ：１０〜１００ppm 、Ｎ
ｉ：１〜３０ppm 、Ｃｏ：１〜１０ppm 、Ａｇ：１〜１
０ppm 等）を単独で陰極活物質として用いた場合には、
電池が無負荷の状態でも該亜鉛粉末が電解質中で水素を
放出して電解質溶液に溶け込んでいく、いわゆる、自己
放電現象が生じ、電池の寿命を著しく減じてしまうこと
から鉄、カドミウム、銅、ニッケル、コバルトおよび銀
の含有量合計を９ppm 以下と特定することで電池特性を
改良している。
【０００５】さらに特開平３−５６６３７では「亜鉛に
含まれる不純物は、亜鉛の腐食を促進し、亜鉛の純度が
９９．９９５％を下回るとき、特に不純物のＮｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、ＳｎおよびＳｂがそれぞれ１重量ppm を超え
るとき、あるいはＦｅが１０ppm を超えるときは、水素
ガス発生量は、影響が無視できない程に増加し、またば
らつきの原因にもなる」として不純物のそれぞれが１pp
m 以下でかつＦｅが１０ppm 以下であって、９９．９９
５以上の高純度亜鉛にＧａなどの特定の添加合金成分を
含有させて耐食性を向上させる改良技術を開示してい
る。特開平３−１５２８７０には「通常アルカリ電池用
亜鉛合金粉末の原料亜鉛中には鉄が１〜３ppm 含有され
ているが、メタル鉄の状態で亜鉛中に固有している場合
は亜鉛の耐食性には何等影響を与えるものではなく、し
かもこのメタル粉が１〜３ppm 中の大部分を占め、残り
のppb オーダーで鉄酸化物が存在しているものと考えら
れる。」とし純度９９．９９７％以上の亜鉛を溶融し、
これに合金元素を添加した溶融亜鉛合金を耐熱フィルタ
ーで濾過して亜鉛中に混在する鉄酸化物を除去する技術
を開示している。
含まれる不純物は、亜鉛の腐食を促進し、亜鉛の純度が
９９．９９５％を下回るとき、特に不純物のＮｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｏ、ＳｎおよびＳｂがそれぞれ１重量ppm を超え
るとき、あるいはＦｅが１０ppm を超えるときは、水素
ガス発生量は、影響が無視できない程に増加し、またば
らつきの原因にもなる」として不純物のそれぞれが１pp
m 以下でかつＦｅが１０ppm 以下であって、９９．９９
５以上の高純度亜鉛にＧａなどの特定の添加合金成分を
含有させて耐食性を向上させる改良技術を開示してい
る。特開平３−１５２８７０には「通常アルカリ電池用
亜鉛合金粉末の原料亜鉛中には鉄が１〜３ppm 含有され
ているが、メタル鉄の状態で亜鉛中に固有している場合
は亜鉛の耐食性には何等影響を与えるものではなく、し
かもこのメタル粉が１〜３ppm 中の大部分を占め、残り
のppb オーダーで鉄酸化物が存在しているものと考えら
れる。」とし純度９９．９９７％以上の亜鉛を溶融し、
これに合金元素を添加した溶融亜鉛合金を耐熱フィルタ
ーで濾過して亜鉛中に混在する鉄酸化物を除去する技術
を開示している。
【０００６】さらに特開平５−１６６５０７では亜鉛中
の随伴不純物として鉄の含有量を１ppm 以下とし、かつ
特定の添加元素を含有させて電池の耐洩液性を向上させ
たアルカリ電池用亜鉛合金粉末を開示している。
の随伴不純物として鉄の含有量を１ppm 以下とし、かつ
特定の添加元素を含有させて電池の耐洩液性を向上させ
たアルカリ電池用亜鉛合金粉末を開示している。
【０００７】すなわち電池用亜鉛合金粉末の改良技術
は、原料として使用する亜鉛の製造上やむをえない随伴
不純物である特定不純物を極力低減させかつ限定して使
用すること、また製造工程中で使用する設備、器具・器
材からの微量不純物混入を防止すること、随伴あるいは
混入した不純物を工程の中で取り除くこと等、にある。
は、原料として使用する亜鉛の製造上やむをえない随伴
不純物である特定不純物を極力低減させかつ限定して使
用すること、また製造工程中で使用する設備、器具・器
材からの微量不純物混入を防止すること、随伴あるいは
混入した不純物を工程の中で取り除くこと等、にある。
【０００８】添加合金成分による電池特性の改良技術は
多数あり、近年環境問題からＨｇ、Ｐｂ、Ｃｄ等は少な
くする傾向にあるがその他の金属の添加効果については
各種の金属種について検討されている。例えばＡｌ、Ｉ
ｎ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｂ等を用いこれらから選択さ
れ、かつ成分量の適量値を実験的に確認して最適組み合
わせを選択することで電池特性を向上させてきた。
多数あり、近年環境問題からＨｇ、Ｐｂ、Ｃｄ等は少な
くする傾向にあるがその他の金属の添加効果については
各種の金属種について検討されている。例えばＡｌ、Ｉ
ｎ、Ｂｉ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｓｂ等を用いこれらから選択さ
れ、かつ成分量の適量値を実験的に確認して最適組み合
わせを選択することで電池特性を向上させてきた。
【０００９】また粉の形状、粒度分布、表面状態等を含
めた性状、物理特性の改良等による電池特性の改善につ
いても、例えば特開平４−２８４３５９では嵩比重を特
定した技術が、また特開平５−２９９０８７では真比重
を特定した改良技術がそれぞれ開示されている。
めた性状、物理特性の改良等による電池特性の改善につ
いても、例えば特開平４−２８４３５９では嵩比重を特
定した技術が、また特開平５−２９９０８７では真比重
を特定した改良技術がそれぞれ開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の技
術にあっては、特定の不純物含有量を規制したり添加金
属を特定するだけでは不十分であり、特に亜鉛の純度が
極めて高いものを用いることや、また工程中で不純物の
混入を防止あるいは除去する措置を講ずることは、工程
管理の手間や設備が増え不良品の発生を増大させ製造コ
ストの上昇の原因ともなりかねない。
術にあっては、特定の不純物含有量を規制したり添加金
属を特定するだけでは不十分であり、特に亜鉛の純度が
極めて高いものを用いることや、また工程中で不純物の
混入を防止あるいは除去する措置を講ずることは、工程
管理の手間や設備が増え不良品の発生を増大させ製造コ
ストの上昇の原因ともなりかねない。
【００１１】つまり特定の不純物を低減することで電池
特性は向上するがコスト増になること、また添加する合
金元素についてもその組み合わせおよび添加量の最適組
み合わせは無数にあるため現在までは技術的に十分満足
される亜鉛粉はできていない。
特性は向上するがコスト増になること、また添加する合
金元素についてもその組み合わせおよび添加量の最適組
み合わせは無数にあるため現在までは技術的に十分満足
される亜鉛粉はできていない。
【００１２】したがって、本発明の目的は随伴する特定
不純物を特別に低減させた亜鉛合金粉を用いることな
く、電池寿命に影響する自己放電による水素ガス発生を
大幅に抑制するアルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその
製造方法を提供することにある。
不純物を特別に低減させた亜鉛合金粉を用いることな
く、電池寿命に影響する自己放電による水素ガス発生を
大幅に抑制するアルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその
製造方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】従来不純物としての鉄の
含有量を極力下げることに努力が払われ、技術的に可能
になってきたが前述のように種々問題が生じているの
で、本発明者らはこの鉄の影響を少なくする手段を鋭意
検討した結果、Ａｌ、Ｉｎ、Ｂｉの所定量を選択し、さ
らにこの成分で合金化する際、Ａｌを最初とし、次いで
ＩｎもしくはＢｉの順に溶解することにより電池とした
場合鉄の影響が低減されることを見いだし本発明に到達
した。
含有量を極力下げることに努力が払われ、技術的に可能
になってきたが前述のように種々問題が生じているの
で、本発明者らはこの鉄の影響を少なくする手段を鋭意
検討した結果、Ａｌ、Ｉｎ、Ｂｉの所定量を選択し、さ
らにこの成分で合金化する際、Ａｌを最初とし、次いで
ＩｎもしくはＢｉの順に溶解することにより電池とした
場合鉄の影響が低減されることを見いだし本発明に到達
した。
【００１４】すなわち合金成分をこの順位で溶解すると
亜鉛粉の不純物として定量される鉄の含有量が０．００
０１重量％を超え、０．００１重量％以下であれば、電
池の負極活物質とした場合その特性は良好な状態を維持
する。本発明の電池用亜鉛合金粉末は上記鉄含有量にさ
らに添加合金元素としてＡｌ、Ｉｎ、Ｂｉで構成され、
詳しくはＡｌ０．００１〜０．０１重量％、Ｉｎ０．０
１〜０．０７重量％、Ｂｉ０．００１〜０．０２重量％
であり、これら成分範囲を逸脱したり、単独で含有させ
てもその効果は得られない。
亜鉛粉の不純物として定量される鉄の含有量が０．００
０１重量％を超え、０．００１重量％以下であれば、電
池の負極活物質とした場合その特性は良好な状態を維持
する。本発明の電池用亜鉛合金粉末は上記鉄含有量にさ
らに添加合金元素としてＡｌ、Ｉｎ、Ｂｉで構成され、
詳しくはＡｌ０．００１〜０．０１重量％、Ｉｎ０．０
１〜０．０７重量％、Ｂｉ０．００１〜０．０２重量％
であり、これら成分範囲を逸脱したり、単独で含有させ
てもその効果は得られない。
【００１５】以上要するに、不純物としての鉄の含有量
が０．０００１重量％を超え０．００１重量％以下であ
り、これに特定元素を加え、かつ添加合金元素の溶解順
を特定することで、これら相乗効果によって前記目的が
達成される。
が０．０００１重量％を超え０．００１重量％以下であ
り、これに特定元素を加え、かつ添加合金元素の溶解順
を特定することで、これら相乗効果によって前記目的が
達成される。
【００１６】したがって本発明は第１に、Ｆｅを０．０
００１重量％を超え、０．００１重量％以下含有し、さ
らにＡｌ、Ｉｎ、Ｂｉの組み合わせた成分が、Ａｌ０．
００１〜０．０１重量％、Ｉｎ０．０１〜０．０７重量
％、Ｂｉ０．００１〜０．０２重量％である合金成分を
形成し、残部が亜鉛および不可避不純物からなることを
特徴とするアルカリ電池用亜鉛合金粉末；第２に、精製
した溶融亜鉛を少量の添加金属で合金化した溶湯をアト
マイズ法で噴霧して粉体とした後、ふるい分けして亜鉛
合金粉末とするアルカリ電池用亜鉛合金粉末の製造方法
において、上記合金化の際、Ａｌを最初に溶解し、次に
ＩｎもしくはＢｉの順に溶解し、これら合金成分がＡｌ
０．００１〜０．０１重量％、Ｉｎ０．０１〜０．０７
重量％およびＢｉ０．００１〜０．０２重量％であり、
かつＦｅを０．０００１重量％を超え０．００１重量％
以下含有する亜鉛合金粉末を負極活物質とすることを特
徴とするアルカリ電池用亜鉛合金粉末の製造方法を提供
するものである。
００１重量％を超え、０．００１重量％以下含有し、さ
らにＡｌ、Ｉｎ、Ｂｉの組み合わせた成分が、Ａｌ０．
００１〜０．０１重量％、Ｉｎ０．０１〜０．０７重量
％、Ｂｉ０．００１〜０．０２重量％である合金成分を
形成し、残部が亜鉛および不可避不純物からなることを
特徴とするアルカリ電池用亜鉛合金粉末；第２に、精製
した溶融亜鉛を少量の添加金属で合金化した溶湯をアト
マイズ法で噴霧して粉体とした後、ふるい分けして亜鉛
合金粉末とするアルカリ電池用亜鉛合金粉末の製造方法
において、上記合金化の際、Ａｌを最初に溶解し、次に
ＩｎもしくはＢｉの順に溶解し、これら合金成分がＡｌ
０．００１〜０．０１重量％、Ｉｎ０．０１〜０．０７
重量％およびＢｉ０．００１〜０．０２重量％であり、
かつＦｅを０．０００１重量％を超え０．００１重量％
以下含有する亜鉛合金粉末を負極活物質とすることを特
徴とするアルカリ電池用亜鉛合金粉末の製造方法を提供
するものである。
【００１７】
【作用】前述のように本発明では通常使用される工業用
精製亜鉛を原料とすることができる。すなわちＦｅの含
有量は特に制限されることはないが０．００１重量％以
下であれはよい。このような亜鉛を溶解し、次にＡｌ、
Ｉｎ、Ｂｉの合金成分を添加して亜鉛合金とする。
精製亜鉛を原料とすることができる。すなわちＦｅの含
有量は特に制限されることはないが０．００１重量％以
下であれはよい。このような亜鉛を溶解し、次にＡｌ、
Ｉｎ、Ｂｉの合金成分を添加して亜鉛合金とする。
【００１８】Ａｌは亜鉛に合金化することにより合金粉
末粒子の表面を平滑化する効果があって反応性に関係す
る表面積を減少させガス発生を抑制する効果がある。Ｉ
ｎは合金粉末表面の水素過電圧を高めて電池として保存
中の腐食によるガス発生を抑制する作用があり、Ｂｉは
同様に放電前のガス発生を抑制する効果があるが放電後
のガス発生を増大する傾向がある。
末粒子の表面を平滑化する効果があって反応性に関係す
る表面積を減少させガス発生を抑制する効果がある。Ｉ
ｎは合金粉末表面の水素過電圧を高めて電池として保存
中の腐食によるガス発生を抑制する作用があり、Ｂｉは
同様に放電前のガス発生を抑制する効果があるが放電後
のガス発生を増大する傾向がある。
【００１９】上記合金化に際しては、Ａｌを最初にし、
ＩｎもしくはＢｉの順に溶解する必要がある。この溶解
の順位を違えてＡｌを後にすると、それを用いた電池特
性が悪くなる。
ＩｎもしくはＢｉの順に溶解する必要がある。この溶解
の順位を違えてＡｌを後にすると、それを用いた電池特
性が悪くなる。
【００２０】この理由はＡｌを亜鉛に添加溶解するとＡ
ｌが酸化しやすいことにより脱酸素剤としても作用し、
それ自身一部酸化して形成した比重の軽いドロスが溶解
した亜鉛の上に浮上する。このＡｌ添加による合金化を
最初に行う際、亜鉛中に溶解しているかもしくは亜鉛中
に混在する微量の鉄や鉄の酸化物は一部はドロスと共に
浮上するがほとんどが亜鉛に溶解する。
ｌが酸化しやすいことにより脱酸素剤としても作用し、
それ自身一部酸化して形成した比重の軽いドロスが溶解
した亜鉛の上に浮上する。このＡｌ添加による合金化を
最初に行う際、亜鉛中に溶解しているかもしくは亜鉛中
に混在する微量の鉄や鉄の酸化物は一部はドロスと共に
浮上するがほとんどが亜鉛に溶解する。
【００２１】このメカニズムについては、微量の鉄がそ
のまま溶解し、微量の鉄はそのまま溶解し微量の鉄酸化
物は一部還元されることで金属鉄となり亜鉛中に溶解す
ることによると推定されるが明確ではない。その後でＩ
ｎもしくはＢｉが添加される。ＢｉやＩｎは亜鉛に溶解
して酸化剤もしくは還元剤として作用することがなく、
どちらを先に溶解しても良い。
のまま溶解し、微量の鉄はそのまま溶解し微量の鉄酸化
物は一部還元されることで金属鉄となり亜鉛中に溶解す
ることによると推定されるが明確ではない。その後でＩ
ｎもしくはＢｉが添加される。ＢｉやＩｎは亜鉛に溶解
して酸化剤もしくは還元剤として作用することがなく、
どちらを先に溶解しても良い。
【００２２】これら合金元素を添加した亜鉛合金溶湯を
得て引き続き通常のアトマイズを行うことにより亜鉛合
金粉末を得ることができる。
得て引き続き通常のアトマイズを行うことにより亜鉛合
金粉末を得ることができる。
【００２３】
【実施例１〜１８】図１は放電前のガス発生速度を求め
るため実施例および比較例に用いたガス発生量測定装置
の側断面図であって、この図を参照して以下説明する。
るため実施例および比較例に用いたガス発生量測定装置
の側断面図であって、この図を参照して以下説明する。
【００２４】通常の純度９９．９９５％以上であり、不
純物であるＦｅの含有量が０．０００１〜０．００１％
の範囲である亜鉛原料を約５００℃で溶解し、これに表
１に示す各元素の所定量を所定順に添加して亜鉛合金溶
湯を作成した。次に通常のアトマイズ法により高圧ガス
を噴射して亜鉛合金粉を作成し、これをふるい分けして
亜鉛合金粉末を得た。得られた亜鉛合金粉末についてＦ
ｅの含有量およびガス発生速度を求めた。
純物であるＦｅの含有量が０．０００１〜０．００１％
の範囲である亜鉛原料を約５００℃で溶解し、これに表
１に示す各元素の所定量を所定順に添加して亜鉛合金溶
湯を作成した。次に通常のアトマイズ法により高圧ガス
を噴射して亜鉛合金粉を作成し、これをふるい分けして
亜鉛合金粉末を得た。得られた亜鉛合金粉末についてＦ
ｅの含有量およびガス発生速度を求めた。
【００２５】ここでガス発生速度については図１に示し
た測定装置により行った。すなわち、亜鉛合金粉末１を
所定量投入し、酸化亜鉛を飽和させた４０％ＫＯＨ溶液
２を添加後、流動パラフィン３を満たしてシリコーンゴ
ム栓４で封じた試験管５を６０℃の恒温槽６に保持し、
ガス発生速度をピペット７の目盛りで読んで求めた。
た測定装置により行った。すなわち、亜鉛合金粉末１を
所定量投入し、酸化亜鉛を飽和させた４０％ＫＯＨ溶液
２を添加後、流動パラフィン３を満たしてシリコーンゴ
ム栓４で封じた試験管５を６０℃の恒温槽６に保持し、
ガス発生速度をピペット７の目盛りで読んで求めた。
【００２６】表１に示されているように鉄の含有量は
０．０００１％から０．００１％程度であってしかも特
定の組成を有し、さらにＡｌを最初に加えて亜鉛合金粉
末とした実施例１〜１８ではいずれもガス発生量が許容
限度である約３０μl/g・day よりも少ない。
０．０００１％から０．００１％程度であってしかも特
定の組成を有し、さらにＡｌを最初に加えて亜鉛合金粉
末とした実施例１〜１８ではいずれもガス発生量が許容
限度である約３０μl/g・day よりも少ない。
【００２７】
【比較例１〜１８】前記実施例に対し、合金成分を添加
することなく鉄の含有量のみ変化させた比較例１〜３で
はいずれもガス発生量が許容限度を上回っている。比較
例４〜１２はＡｌ、Ｂｉ、Ｉｎの単独添加あるいはこれ
らから選んだ２成分を添加したものであるが、Ｆｅの含
有量が０．０００１％から０．００１％のものであって
さらにＡｌを最初に添加したものであっても、そのガス
発生量は許容限度を上回っている。
することなく鉄の含有量のみ変化させた比較例１〜３で
はいずれもガス発生量が許容限度を上回っている。比較
例４〜１２はＡｌ、Ｂｉ、Ｉｎの単独添加あるいはこれ
らから選んだ２成分を添加したものであるが、Ｆｅの含
有量が０．０００１％から０．００１％のものであって
さらにＡｌを最初に添加したものであっても、そのガス
発生量は許容限度を上回っている。
【００２８】比較例１３〜１４はいずれも添加成分のＢ
ｉが範囲外のものであるが、Ｆｅの含有量、添加順位が
所定の範囲あるいは順位であってもガス発生量は許容限
度を上回わり、また比較例１５〜１７は添加成分の投入
順位についてＡｌを後にしたものであり、いずれもガス
発生量は許容限度を上回っている。比較例１８はＦｅの
含有量が１０ppm を超えたものでありガス発生量が許容
限度に達する値になっている。
ｉが範囲外のものであるが、Ｆｅの含有量、添加順位が
所定の範囲あるいは順位であってもガス発生量は許容限
度を上回わり、また比較例１５〜１７は添加成分の投入
順位についてＡｌを後にしたものであり、いずれもガス
発生量は許容限度を上回っている。比較例１８はＦｅの
含有量が１０ppm を超えたものでありガス発生量が許容
限度に達する値になっている。
【００２９】
【表１】
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
れば、亜鉛粉の代表的な不純物である鉄の含有量をppm
オーダーまで特別に低減することなく、特定の範囲
（０．０００１〜０．００１重量％）とし、さらに特定
の添加合金成分Ａｌ、ＩｎおよびＢｉを含有すると共
に、これら合金成分の溶解順位を特定して溶解しアトマ
イズするので、水素ガスの発生を抑制して電池特性を向
上させ得るアルカリ電池用亜鉛粉末が容易に得られる。
れば、亜鉛粉の代表的な不純物である鉄の含有量をppm
オーダーまで特別に低減することなく、特定の範囲
（０．０００１〜０．００１重量％）とし、さらに特定
の添加合金成分Ａｌ、ＩｎおよびＢｉを含有すると共
に、これら合金成分の溶解順位を特定して溶解しアトマ
イズするので、水素ガスの発生を抑制して電池特性を向
上させ得るアルカリ電池用亜鉛粉末が容易に得られる。
【図１】放電前のガス発生速度を求めるため実施例およ
び比較例に用いたガス発生量測定装置の側断面図であ
る。
び比較例に用いたガス発生量測定装置の側断面図であ
る。
１ 亜鉛合金粉末 ２ ４０％ＫＯＨ溶液 ３ 流動パラフィン ４ シリコーンゴム栓 ５ 試験管 ６ 恒温槽 ７ ピペット
Claims (2)
- 【請求項１】 Ｆｅを０．０００１重量％を超え０．０
０１重量％以下含有し、さらにＡｌ、Ｉｎ、Ｂｉの組み
合わせた成分がＡｌ０．００１〜０．０１重量％、Ｉｎ
０．０１〜０．０７重量％、Ｂｉ０．００１〜０．０２
重量％である合金成分を形成し、残部が亜鉛および不可
避不純物からなることを特徴とするアルカリ電池用亜鉛
合金粉末。 - 【請求項２】 精製した溶融亜鉛を少量の添加金属で合
金化した溶湯をアトマイズ法で噴霧して粉体とした後、
ふるい分けして亜鉛合金粉末とするアルカリ電池用亜鉛
合金粉末の製造方法において、上記合金化の際、Ａｌを
最初に溶解し、次にＩｎもしくはＢｉの順に溶解し、こ
れら合金成分がＡｌ０．００１〜０．０１重量％、Ｉｎ
０．０１〜０．０７重量％およびＢｉ０．００１〜０．
００２重量％であり、かつＦｅを０．０００１重量％を
超え０．００１重量％以下含有する亜鉛合金粉末を負極
活物質とすることを特徴とするアルカリ電池用亜鉛合金
粉末の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14130295A JP3343803B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | アルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14130295A JP3343803B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | アルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002198788A Division JP3997292B2 (ja) | 2002-07-08 | 2002-07-08 | アルカリ電池用亜鉛合金粉末 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08315816A true JPH08315816A (ja) | 1996-11-29 |
| JP3343803B2 JP3343803B2 (ja) | 2002-11-11 |
Family
ID=15288732
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14130295A Expired - Lifetime JP3343803B2 (ja) | 1995-05-16 | 1995-05-16 | アルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3343803B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107447143A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-08 | 佛山市三水凤铝铝业有限公司 | 一种中空铝合金型材及其挤压方法 |
-
1995
- 1995-05-16 JP JP14130295A patent/JP3343803B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107447143A (zh) * | 2017-08-10 | 2017-12-08 | 佛山市三水凤铝铝业有限公司 | 一种中空铝合金型材及其挤压方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3343803B2 (ja) | 2002-11-11 |
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