JPH1040904A - マンガン乾電池 - Google Patents
マンガン乾電池Info
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- JPH1040904A JPH1040904A JP8207595A JP20759596A JPH1040904A JP H1040904 A JPH1040904 A JP H1040904A JP 8207595 A JP8207595 A JP 8207595A JP 20759596 A JP20759596 A JP 20759596A JP H1040904 A JPH1040904 A JP H1040904A
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- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/38—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 マンガン乾電池において鉛を含有せず、従来
の鉛を含有した負極亜鉛缶と同等の加工性、機械的強度
と耐食性を有する負極亜鉛缶を構成し、これを用い保存
特性に優れたマンガン乾電池を提供する。 【解決手段】 （１）正極二酸化マンガンと負極亜鉛缶
とセパレータを備えたマンガン乾電池において、銀を
０．００３〜０．５重量％を含有する負極亜鉛缶を使用
したことを特徴とするマンガン乾電池。 （２）正極二酸化マンガンと負極亜鉛缶とセパレータを
備えたマンガン乾電池において、銀を０．００３〜０．
３重量％、チタンを０．０００５〜０．２重量％を含有
する負極亜鉛缶を使用したことを特徴とするマンガン乾
電池。
の鉛を含有した負極亜鉛缶と同等の加工性、機械的強度
と耐食性を有する負極亜鉛缶を構成し、これを用い保存
特性に優れたマンガン乾電池を提供する。 【解決手段】 （１）正極二酸化マンガンと負極亜鉛缶
とセパレータを備えたマンガン乾電池において、銀を
０．００３〜０．５重量％を含有する負極亜鉛缶を使用
したことを特徴とするマンガン乾電池。 （２）正極二酸化マンガンと負極亜鉛缶とセパレータを
備えたマンガン乾電池において、銀を０．００３〜０．
３重量％、チタンを０．０００５〜０．２重量％を含有
する負極亜鉛缶を使用したことを特徴とするマンガン乾
電池。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はマンガン乾電池に関
し、詳しくは水銀、カドミニウム、鉛を含まないマンガ
ン乾電池に関する。
し、詳しくは水銀、カドミニウム、鉛を含まないマンガ
ン乾電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、マンガン乾電池の構成部品である
負極亜鉛缶の製缶時に必要な加工性、機械的強度を高
め、さらに負極亜鉛缶の腐食（電池の自己消耗）を抑制
するために、一般的にマンガン乾電池の負極亜鉛缶を構
成する亜鉛合金には、０．３〜０．５重量％の鉛を添加
している。
負極亜鉛缶の製缶時に必要な加工性、機械的強度を高
め、さらに負極亜鉛缶の腐食（電池の自己消耗）を抑制
するために、一般的にマンガン乾電池の負極亜鉛缶を構
成する亜鉛合金には、０．３〜０．５重量％の鉛を添加
している。
【０００３】この鉛の存在は微量ではあるが、近年その
流通、消費量が増加するにつれ、水銀、カドミニウムと
同様に、使用済み乾電池の廃棄による環境汚染が問題視
されつつあり、鉛の減量、無添加での生産が急務であ
る。
流通、消費量が増加するにつれ、水銀、カドミニウムと
同様に、使用済み乾電池の廃棄による環境汚染が問題視
されつつあり、鉛の減量、無添加での生産が急務であ
る。
【０００４】しかしながら、負極亜鉛合金から単に鉛を
減量もしくは除去した場合、負極亜鉛缶の製缶時に必要
な加工性、機械的強度を著しく損なうばかりでなく、負
極亜鉛缶の腐食が起こりやすくなることが知られてい
る。
減量もしくは除去した場合、負極亜鉛缶の製缶時に必要
な加工性、機械的強度を著しく損なうばかりでなく、負
極亜鉛缶の腐食が起こりやすくなることが知られてい
る。
【０００５】この問題点のうち亜鉛の腐食性に関する問
題点を解決する手段として、亜鉛合金中にマンガン、イ
ンジウム、ビスマス等の金属を添加することは公知の事
実である（特公昭５０−１１５７６号公報、特開昭６１
−１５３９５０号公報、特開昭６３−６７４９号公
報）。
題点を解決する手段として、亜鉛合金中にマンガン、イ
ンジウム、ビスマス等の金属を添加することは公知の事
実である（特公昭５０−１１５７６号公報、特開昭６１
−１５３９５０号公報、特開昭６３−６７４９号公
報）。
【０００６】しかし、インジウム、ビスマス等の金属を
亜鉛中に添加し耐腐食性を付与した場合、従来の鉛を単
独で添加した亜鉛合金により作成した負極亜鉛缶と比べ
ると、その加工性、機械的強度は鉛の添加量の減少と共
に損なわれる傾向にある。
亜鉛中に添加し耐腐食性を付与した場合、従来の鉛を単
独で添加した亜鉛合金により作成した負極亜鉛缶と比べ
ると、その加工性、機械的強度は鉛の添加量の減少と共
に損なわれる傾向にある。
【０００７】この問題を解決する方法として亜鉛合金中
へのチタン添加が報告されている（ＩＬＺＲＯ Ａｌｌ
ｏｙｓ Ｆｏｒ Ｚｉｎｃ Ｄｒｙ Ｃｅｌｌｓ １９
７８Ｓｅｍｉ−Ａｎｎｕａｌ Ｒｅｐｏｒｔ、特開平７
−９４１９４号公報、特開平７−１５３４４９号公
報）。この亜鉛合金へのチタンの添加は、亜鉛缶の加工
性、機械的強度といった特性を改善する働きはあるが、
ある一定量以上の添加にともない亜鉛合金の耐腐食性、
放電性能に関しては悪化させるものである。また、チタ
ンの添加方法により、ピット状腐食の発生原因、あるい
は負極亜鉛缶製缶時の加工不良の原因になり得る。
へのチタン添加が報告されている（ＩＬＺＲＯ Ａｌｌ
ｏｙｓ Ｆｏｒ Ｚｉｎｃ Ｄｒｙ Ｃｅｌｌｓ １９
７８Ｓｅｍｉ−Ａｎｎｕａｌ Ｒｅｐｏｒｔ、特開平７
−９４１９４号公報、特開平７−１５３４４９号公
報）。この亜鉛合金へのチタンの添加は、亜鉛缶の加工
性、機械的強度といった特性を改善する働きはあるが、
ある一定量以上の添加にともない亜鉛合金の耐腐食性、
放電性能に関しては悪化させるものである。また、チタ
ンの添加方法により、ピット状腐食の発生原因、あるい
は負極亜鉛缶製缶時の加工不良の原因になり得る。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決するためになされたもので、マンガン乾電池にお
いて鉛を含有せず、従来の鉛を含有した負極亜鉛缶と同
等の加工性、機械的強度と耐食性を有する負極亜鉛缶を
構成し、これを用い保存特性に優れたマンガン乾電池を
提供することを目的とする。
を解決するためになされたもので、マンガン乾電池にお
いて鉛を含有せず、従来の鉛を含有した負極亜鉛缶と同
等の加工性、機械的強度と耐食性を有する負極亜鉛缶を
構成し、これを用い保存特性に優れたマンガン乾電池を
提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のマンガン乾電池に使用する負極亜鉛缶は、
下記の成分を含有することを特徴とする。
に、本発明のマンガン乾電池に使用する負極亜鉛缶は、
下記の成分を含有することを特徴とする。
【００１０】（１）鉛を含有せずに、銀を０．００３〜
０．５重量％、望ましくは０．０１〜０．２重量％含有
する亜鉛合金を使用する。
０．５重量％、望ましくは０．０１〜０．２重量％含有
する亜鉛合金を使用する。
【００１１】この態様において、銀の含有量が０．００
３重量％未満では機械的強度や耐腐食性に劣り、また
０．５重量％を超えると耐腐食性に劣る。
３重量％未満では機械的強度や耐腐食性に劣り、また
０．５重量％を超えると耐腐食性に劣る。
【００１２】（２）鉛を含有せずに、銀を０．００３〜
０．３重量％、望ましくは０．００５〜０．１重量％お
よびチタンを０．０００５〜０．３重量％、望ましくは
０．００１〜０．１重量％含有する亜鉛合金を使用す
る。
０．３重量％、望ましくは０．００５〜０．１重量％お
よびチタンを０．０００５〜０．３重量％、望ましくは
０．００１〜０．１重量％含有する亜鉛合金を使用す
る。
【００１３】この態様において、銀の含有量が０．００
３重量％未満では機械的強度や耐腐食性に劣り、また
０．３重量％を超えると耐腐食性に劣る。チタンは加工
性や機械的強度を向上させる働きを有する。チタンの含
有量が０．０００５重量％未満では、加工性や機械的強
度を向上させることができず、また０．３重量％を超え
ると機械的強度は向上するものの、耐腐食性が劣ったも
のとなる。
３重量％未満では機械的強度や耐腐食性に劣り、また
０．３重量％を超えると耐腐食性に劣る。チタンは加工
性や機械的強度を向上させる働きを有する。チタンの含
有量が０．０００５重量％未満では、加工性や機械的強
度を向上させることができず、また０．３重量％を超え
ると機械的強度は向上するものの、耐腐食性が劣ったも
のとなる。
【００１４】（３）前記（２）記載の亜鉛合金におい
て、Ｚｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化合物
および金属Ｔｉ相を含まないことにより、負極亜鉛缶の
製缶時における加工性や耐腐食性に良好となる。
て、Ｚｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化合物
および金属Ｔｉ相を含まないことにより、負極亜鉛缶の
製缶時における加工性や耐腐食性に良好となる。
【００１５】（４）前記（２）記載の亜鉛合金の溶製に
おいて、Ｚｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化
合物および金属Ｔｉ相を含まない亜鉛−チタン母合金を
使用することによりチタンを含有させる。
おいて、Ｚｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化
合物および金属Ｔｉ相を含まない亜鉛−チタン母合金を
使用することによりチタンを含有させる。
【００１６】本発明者等は、チタンを含有させる方法と
して、亜鉛−チタン母合金の製造方法を種々検討した結
果、原料となるチタンがスポンジチタンを使用し、添加
量を０．００１〜５重量％とし、溶解温度５００〜７５
０℃および溶製時間を０．５〜６時間とした亜鉛−チタ
ン母合金製造条件で作成することにより、Ｚｎ２Ｔｉ、
ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２および金属Ｔｉ相を含まない亜鉛
−チタン母合金を使用することによってチタンを含有さ
せ得ることを見いだした。
して、亜鉛−チタン母合金の製造方法を種々検討した結
果、原料となるチタンがスポンジチタンを使用し、添加
量を０．００１〜５重量％とし、溶解温度５００〜７５
０℃および溶製時間を０．５〜６時間とした亜鉛−チタ
ン母合金製造条件で作成することにより、Ｚｎ２Ｔｉ、
ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２および金属Ｔｉ相を含まない亜鉛
−チタン母合金を使用することによってチタンを含有さ
せ得ることを見いだした。
【００１７】（５）前記（１）〜（４）に記載の亜鉛合
金にインジウム０．０１５重量％以下、好ましくは０．
００３重量％以下および／またはビスマス０．０１５重
量％以下、好ましくは０．００３重量％以下含有する亜
鉛合金を使用する。
金にインジウム０．０１５重量％以下、好ましくは０．
００３重量％以下および／またはビスマス０．０１５重
量％以下、好ましくは０．００３重量％以下含有する亜
鉛合金を使用する。
【００１８】インジウム、ビスマスの含有量がそれぞれ
０．０１５重量％を超えると加工性や耐腐食性が低下す
る。
０．０１５重量％を超えると加工性や耐腐食性が低下す
る。
【００１９】本発明に係わるマンガン乾電池の一例を示
す半裁断面図を図１に示す。同図において、１は正極合
剤、２はセパレータ、３は負極亜鉛缶、４は絶縁紙、５
はカーボン棒、６は封止板、７は底板、８は外側ジャケ
ット、９は封止部材をそれぞれ示す。
す半裁断面図を図１に示す。同図において、１は正極合
剤、２はセパレータ、３は負極亜鉛缶、４は絶縁紙、５
はカーボン棒、６は封止板、７は底板、８は外側ジャケ
ット、９は封止部材をそれぞれ示す。
【００２０】
【作用】本発明の上記（１）に係る負極亜鉛缶を使用す
ることにより、従来の鉛を含有した負極亜鉛缶と同等の
加工性、機械的強度を得ることができる。さらには、亜
鉛の耐腐食性についても同等の効果が得られる。その理
由は以下のように考えられる。すなわち、亜鉛合金中に
銀を特定範囲含有させることにより、微量であるがゆえ
に亜鉛の耐腐食性を向上することができ、かつ硬さが従
来の鉛を含有した負極亜鉛缶と同等程度得られることで
負極亜鉛缶の加工性、機械的強度が向上することができ
る。
ることにより、従来の鉛を含有した負極亜鉛缶と同等の
加工性、機械的強度を得ることができる。さらには、亜
鉛の耐腐食性についても同等の効果が得られる。その理
由は以下のように考えられる。すなわち、亜鉛合金中に
銀を特定範囲含有させることにより、微量であるがゆえ
に亜鉛の耐腐食性を向上することができ、かつ硬さが従
来の鉛を含有した負極亜鉛缶と同等程度得られることで
負極亜鉛缶の加工性、機械的強度が向上することができ
る。
【００２１】本発明の上記（２）に係る負極亜鉛缶を使
用することにより、同様に銀およびチタンの組み合わせ
で、特定範囲含有させることにより、亜鉛の耐腐食性を
向上させ、また亜鉛粒子が微細化され、より緻密な構造
が得られる。それにより、負極亜鉛缶の加工性、機械的
強度が向上し、さらには亜鉛の耐腐食性も向上すること
ができる。
用することにより、同様に銀およびチタンの組み合わせ
で、特定範囲含有させることにより、亜鉛の耐腐食性を
向上させ、また亜鉛粒子が微細化され、より緻密な構造
が得られる。それにより、負極亜鉛缶の加工性、機械的
強度が向上し、さらには亜鉛の耐腐食性も向上すること
ができる。
【００２２】本発明の上記（３）に係る負極亜鉛缶を使
用することにより、有害なチタン比の高い化合物や金属
チタンは含まれないか、含まれたとしても負極亜鉛缶製
缶時に有害とならない程度の微量で微小量粒子である。
用することにより、有害なチタン比の高い化合物や金属
チタンは含まれないか、含まれたとしても負極亜鉛缶製
缶時に有害とならない程度の微量で微小量粒子である。
【００２３】本発明の上記（４）に係るチタンを含有さ
せることによって、得られた亜鉛−チタン母合金中に
は、有害なチタン比の高い化合物や金属チタンは含まれ
ないか、含まれたとしても負極亜鉛缶製缶時に有害とな
らない程度の微量で微小量粒子である。
せることによって、得られた亜鉛−チタン母合金中に
は、有害なチタン比の高い化合物や金属チタンは含まれ
ないか、含まれたとしても負極亜鉛缶製缶時に有害とな
らない程度の微量で微小量粒子である。
【００２４】特にインジウム含有量が０．０１重量％以
上および／またはビスマスの含有量が０．００１重量％
以上になると、チタンを０．０１重量％以上添加しない
と圧延時に端面に割れが発生する。しかし、通常の亜鉛
−チタン母合金製造条件で作成した母合金中には、有害
となるＺｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２および金属Ｔ
ｉ相を含んでおり、これらが負極亜鉛缶製缶時に有害と
なり穴あき缶が発生する原因となるので、特にＺｎ２Ｔ
ｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化合物および金属Ｔ
ｉ相を含まない亜鉛−チタン母合金を使用する必要性が
ある。
上および／またはビスマスの含有量が０．００１重量％
以上になると、チタンを０．０１重量％以上添加しない
と圧延時に端面に割れが発生する。しかし、通常の亜鉛
−チタン母合金製造条件で作成した母合金中には、有害
となるＺｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２および金属Ｔ
ｉ相を含んでおり、これらが負極亜鉛缶製缶時に有害と
なり穴あき缶が発生する原因となるので、特にＺｎ２Ｔ
ｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化合物および金属Ｔ
ｉ相を含まない亜鉛−チタン母合金を使用する必要性が
ある。
【００２５】また、本発明では上記（５）に示されるよ
うに、インジウムおよび／またはビスマスを適宜添加す
ることにより、より水素ガス発生における抑制効果が顕
著に向上することができる。
うに、インジウムおよび／またはビスマスを適宜添加す
ることにより、より水素ガス発生における抑制効果が顕
著に向上することができる。
【００２６】
【実施例】以下、実施例等に基づいて本発明を具体的に
説明する。
説明する。
【００２７】実施例１〜３４および比較例１〜１０ 純度９９．９９％の亜鉛地銀を約５００℃で溶解し、こ
れに表１〜２に示す各元素を所定量含有した組成の亜鉛
合金溶湯を作成した。
れに表１〜２に示す各元素を所定量含有した組成の亜鉛
合金溶湯を作成した。
【００２８】なお、表２中の比較例１０は、従来から一
般的に使用されている鉛０．４０重量％含有した負極用
亜鉛合金である。
般的に使用されている鉛０．４０重量％含有した負極用
亜鉛合金である。
【００２９】次に、この亜鉛合金溶湯を冷却しながら所
定厚さの板状に圧延した。圧延後、各サンプルの表面観
察をし、圧延性を評価した。その後、各組成の圧延片を
所定の大きさの丸型もしくは六角型の小片にプレスで打
抜いた。そしてこの小片をインパクト成型法を用いたマ
ンガン乾電池用負極亜鉛缶を作成した。
定厚さの板状に圧延した。圧延後、各サンプルの表面観
察をし、圧延性を評価した。その後、各組成の圧延片を
所定の大きさの丸型もしくは六角型の小片にプレスで打
抜いた。そしてこの小片をインパクト成型法を用いたマ
ンガン乾電池用負極亜鉛缶を作成した。
【００３０】このようにして作成した負極亜鉛缶の機械
的強度を比較するために、以下に示すような測定法を用
い、各成分負極亜鉛缶の機械的強度を測定した。
的強度を比較するために、以下に示すような測定法を用
い、各成分負極亜鉛缶の機械的強度を測定した。
【００３１】すなわち、図２に示すように各成分の負極
亜鉛缶１０をＶ型ブロック１１上に設置し、負極亜鉛缶
の開口部から１０ｍｍの位置に円錐上圧力端子１２を当
て垂直方向に加圧する。この円錐上圧力端子の加圧方向
（垂直方向）の変移量と、円錐上圧力端子の当たる点に
かかる力を記録計で記録した。
亜鉛缶１０をＶ型ブロック１１上に設置し、負極亜鉛缶
の開口部から１０ｍｍの位置に円錐上圧力端子１２を当
て垂直方向に加圧する。この円錐上圧力端子の加圧方向
（垂直方向）の変移量と、円錐上圧力端子の当たる点に
かかる力を記録計で記録した。
【００３２】Ｒ２０（単１）サイズの負極亜鉛缶では変
移量が約４ｍｍでほぼ一定値を示すことがから、４ｍｍ
変位時に測定点にかかる力を、便宜上、負極亜鉛缶の機
械的強度とした。
移量が約４ｍｍでほぼ一定値を示すことがから、４ｍｍ
変位時に測定点にかかる力を、便宜上、負極亜鉛缶の機
械的強度とした。
【００３３】次に、各成分の負極亜鉛缶の耐食性を評価
するために、各成分の負極亜鉛缶を使用して電解液中で
の水素ガス発生試験を行った。なお、ガス発生試験方法
は、電解液として塩化亜鉛３０重量％、塩化アンモニウ
ム１．９重量％以下のものを５ｍｌ用い、一定重量に切
断した負極亜鉛缶を電解液中に浸漬させ、４５℃中でガ
ス発生量を測定した。
するために、各成分の負極亜鉛缶を使用して電解液中で
の水素ガス発生試験を行った。なお、ガス発生試験方法
は、電解液として塩化亜鉛３０重量％、塩化アンモニウ
ム１．９重量％以下のものを５ｍｌ用い、一定重量に切
断した負極亜鉛缶を電解液中に浸漬させ、４５℃中でガ
ス発生量を測定した。
【００３４】各組成の亜鉛合金の圧延性評価、負極亜鉛
缶の機械的強度、ガス発生量を表１〜２に示す。表１〜
２中の圧延性評価の意味は、〇：圧延片の全面良好、
Ｘ：圧延片の画面側部分に亀裂が発生していることをそ
れぞれ示す。
缶の機械的強度、ガス発生量を表１〜２に示す。表１〜
２中の圧延性評価の意味は、〇：圧延片の全面良好、
Ｘ：圧延片の画面側部分に亀裂が発生していることをそ
れぞれ示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【表２】 表１〜２中の銀のみを含有する実施例１〜８の亜鉛合金
においては、機械的強度、水素ガス発生量ともに比較例
８〜１０の亜鉛または亜鉛合金に対して、機械的強度維
持の効果、水素ガス発生抑制効果の大きいことが判る。
においては、機械的強度、水素ガス発生量ともに比較例
８〜１０の亜鉛または亜鉛合金に対して、機械的強度維
持の効果、水素ガス発生抑制効果の大きいことが判る。
【００３７】また、実施例９〜２５の結果から判るよう
に、銀に加えてチタンを含有した亜鉛合金においては、
銀が単体で存在する時に比べさらに強度が増し、機械的
強度を向上させるが、反面水素ガス発生量は、銀が単体
で存在する時に比べ増す傾向を示すために、銀の成分配
合の含有量は上記範囲にあることが必要である。
に、銀に加えてチタンを含有した亜鉛合金においては、
銀が単体で存在する時に比べさらに強度が増し、機械的
強度を向上させるが、反面水素ガス発生量は、銀が単体
で存在する時に比べ増す傾向を示すために、銀の成分配
合の含有量は上記範囲にあることが必要である。
【００３８】なお、各成分元素の含有量が銀単体の場合
は０．００３〜０．５重量％、銀に加えてチタンを含有
した場合は銀を０．００３〜０．３重量％、かつチタン
を０．０００５〜０．３重量％の範囲を逸脱した比較例
１〜５は、従来の鉛を０．４重量％添加した比較例１０
の亜鉛合金を使用した負極缶に比べ水素ガス発生量が大
きくなる。さらには、電池保存時の実用的な放電性能が
維持できないという問題が生じる。
は０．００３〜０．５重量％、銀に加えてチタンを含有
した場合は銀を０．００３〜０．３重量％、かつチタン
を０．０００５〜０．３重量％の範囲を逸脱した比較例
１〜５は、従来の鉛を０．４重量％添加した比較例１０
の亜鉛合金を使用した負極缶に比べ水素ガス発生量が大
きくなる。さらには、電池保存時の実用的な放電性能が
維持できないという問題が生じる。
【００３９】また、実施例２６〜３４の結果から判るよ
うに、適宜にインジウム、ビスマスを含有させることに
より、水素ガス発生抑制効果がより顕著になることが判
る。
うに、適宜にインジウム、ビスマスを含有させることに
より、水素ガス発生抑制効果がより顕著になることが判
る。
【００４０】これらの結果より、各成分元素の含有量は
上記範囲にあることが必要であり、それらにより従来の
鉛を０．３〜０．５重量％含んだ負極缶と同等またはそ
れ以上の加工性、機械的強度保持し、さらに亜鉛の腐食
防止という点でも同等またはそれ以上の特性を有するも
のである。
上記範囲にあることが必要であり、それらにより従来の
鉛を０．３〜０．５重量％含んだ負極缶と同等またはそ
れ以上の加工性、機械的強度保持し、さらに亜鉛の腐食
防止という点でも同等またはそれ以上の特性を有するも
のである。
【００４１】実験例 亜鉛−チタン母合金製造においてＺｎ２Ｔｉ、ＺｎＴ
ｉ、ＺｎＴｉ２および金属Ｔｉ相を含まない亜鉛−チタ
ン母合金による製缶性の比較を実施した。
ｉ、ＺｎＴｉ２および金属Ｔｉ相を含まない亜鉛−チタ
ン母合金による製缶性の比較を実施した。
【００４２】製造方法は、原料となるチタンには、スポ
ンジチタンを使用し、製造条件としては、添加量０．０
０１〜５重量％、溶解温度５００〜７５０℃および溶製
時間を０．５〜６時間の最適範囲を用いた例を製造法Ａ
とし、比較に用いた例を製造法Ｂとし、製造法を以下に
述べる。
ンジチタンを使用し、製造条件としては、添加量０．０
０１〜５重量％、溶解温度５００〜７５０℃および溶製
時間を０．５〜６時間の最適範囲を用いた例を製造法Ａ
とし、比較に用いた例を製造法Ｂとし、製造法を以下に
述べる。
【００４３】［製造法Ａ］ＪＩＳ Ｈ ２１０７規定に
よる電気亜鉛（９９．９９％）地金組成の亜鉛を３０番
の黒鉛坩堝中で電気炉を用いて６５０℃にて溶解し、
２．０％濃度になるようにスポンジチタンを添加する。
添加後、４時間の溶製時間後にΦ１０Ｘ５００ｍｍのイ
ンゴットケース鋳込みそれをチタン母合金とした。
よる電気亜鉛（９９．９９％）地金組成の亜鉛を３０番
の黒鉛坩堝中で電気炉を用いて６５０℃にて溶解し、
２．０％濃度になるようにスポンジチタンを添加する。
添加後、４時間の溶製時間後にΦ１０Ｘ５００ｍｍのイ
ンゴットケース鋳込みそれをチタン母合金とした。
【００４４】［製造法Ｂ］ＪＩＳ Ｈ ２１０７規定に
よる電気亜鉛（９９．９９％）地金組成の亜鉛を３０番
の黒鉛坩堝中で電気炉を用いて７５０℃にて溶解し、
２．０％濃度になるように板状またはボタン状チタンを
添加する。添加後、２４時間の溶製時間後にΦ１０Ｘ５
００ｍｍのインゴットケース鋳込みそれをチタン母合金
とした。
よる電気亜鉛（９９．９９％）地金組成の亜鉛を３０番
の黒鉛坩堝中で電気炉を用いて７５０℃にて溶解し、
２．０％濃度になるように板状またはボタン状チタンを
添加する。添加後、２４時間の溶製時間後にΦ１０Ｘ５
００ｍｍのインゴットケース鋳込みそれをチタン母合金
とした。
【００４５】この製造法ＡおよびＢを用いて調製した亜
鉛−チタン母合金を、実施例１０、１７、２２、２６、
２９、３４に適用して単１および単３における製缶率を
表３に示す。
鉛−チタン母合金を、実施例１０、１７、２２、２６、
２９、３４に適用して単１および単３における製缶率を
表３に示す。
【００４６】
【表３】 この表３に示されるように、製造法Ａは製造法Ｂに比較
して優れた製造法であることが判る。
して優れた製造法であることが判る。
【００４７】これは製造法Ｂでは、Ｚｎ２Ｔｉ、ＺｎＴ
ｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化合物および金属Ｔｉ相は硬く
緻密な組織を形成しているために、負極亜鉛缶製缶時に
他の部分と同一の伸びを示さないために、同部に割れ等
が生じる。特に、単３のようにストレスを多くかける場
合は表３の結果からもわかるように、顕著に発生する。
ｉ、ＺｎＴｉ２の金属間化合物および金属Ｔｉ相は硬く
緻密な組織を形成しているために、負極亜鉛缶製缶時に
他の部分と同一の伸びを示さないために、同部に割れ等
が生じる。特に、単３のようにストレスを多くかける場
合は表３の結果からもわかるように、顕著に発生する。
【００４８】
【発明の効果】以上のように本発明に係る亜鉛負極缶
は、マンガン乾電池の構成部品として用いることによ
り、従来の負極缶の材料である鉛を含有した亜鉛合金を
使用して作成した負極缶と同等またはそれ以上の機械的
強度（電池製造時に必要な）が得られ、さらに電池保存
時の防食効果も従来の負極缶と比べ、同等もしくはそれ
以上のレベルで維持し得る。このため環境汚染の危険性
の少ない有用なマンガン乾電池を提供できるものであ
る。
は、マンガン乾電池の構成部品として用いることによ
り、従来の負極缶の材料である鉛を含有した亜鉛合金を
使用して作成した負極缶と同等またはそれ以上の機械的
強度（電池製造時に必要な）が得られ、さらに電池保存
時の防食効果も従来の負極缶と比べ、同等もしくはそれ
以上のレベルで維持し得る。このため環境汚染の危険性
の少ない有用なマンガン乾電池を提供できるものであ
る。
【図１】 本発明における円筒型マンガン乾電池の構成
例の一例を示す半裁断面図である。
例の一例を示す半裁断面図である。
【図２】 本発明の実施例に用いた負極亜鉛缶の機械的
強度測定法を示す斜視図である。
強度測定法を示す斜視図である。
１：正極合剤、２：セパレータ、３：負極亜鉛缶、４：
絶縁紙、５：カーボン棒、６：封止板、７：底板、８：
外側ジャケット、９：封止部材、１０：負極亜鉛缶、１
１：Ｖ型ブロック、１２：円錐上圧力端子。
絶縁紙、５：カーボン棒、６：封止板、７：底板、８：
外側ジャケット、９：封止部材、１０：負極亜鉛缶、１
１：Ｖ型ブロック、１２：円錐上圧力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 久保田 耕平 埼玉県上尾市原市1333の２三井金属鉱業株 式会社総合研究所内 (72)発明者 佐藤 光一 埼玉県上尾市原市1333の２三井金属鉱業株 式会社総合研究所内
Claims (5)
- 【請求項１】 正極二酸化マンガンと負極亜鉛缶とセパ
レータを備えたマンガン乾電池において、銀を０．００
３〜０．５重量％を含有する負極亜鉛缶を使用したこと
を特徴とするマンガン乾電池。 - 【請求項２】 正極二酸化マンガンと負極亜鉛缶とセパ
レータを備えたマンガン乾電池において、銀を０．００
３〜０．３重量％、チタンを０．０００５〜０．２重量
％を含有する負極亜鉛缶を使用したことを特徴とするマ
ンガン乾電池。 - 【請求項３】 Ｚｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金
属間化合物および金属Ｔｉ相を含まない負極亜鉛缶を使
用することを特徴とする請求項１および２に記載のマン
ガン乾電池。 - 【請求項４】 Ｚｎ２Ｔｉ、ＺｎＴｉ、ＺｎＴｉ２の金
属間化合物および金属Ｔｉ相を含まない亜鉛−チタン母
合金を使用することによりチタンを含有させる請求項２
に記載のマンガン乾電池。 - 【請求項５】 さらにインジウムを０．０１５重量％以
下および／またはビスマスを０．０１５重量％以下含有
する負極亜鉛缶を使用した請求項１〜４のいずれかに記
載のマンガン乾電池。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207595A JPH1040904A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | マンガン乾電池 |
| MYPI97002809A MY120700A (en) | 1996-07-19 | 1997-06-23 | Silver-alloyed or silver-titanium-alloyed zinc anode can for manganese dry battery |
| EP97304825A EP0819774B1 (en) | 1996-07-19 | 1997-07-02 | Silver-alloyed or silver-titanium-alloyed zinc anode can for manganese dry battery |
| DE69706617T DE69706617T2 (de) | 1996-07-19 | 1997-07-02 | Anodenbecher aus Ag-Zn oder Ag-Zn-Ti Legierung für Mangantrockenbatterie |
| CA002210110A CA2210110C (en) | 1996-07-19 | 1997-07-10 | Manganese dry battery |
| PE1997000631A PE81798A1 (es) | 1996-07-19 | 1997-07-15 | Pila seca de manganeso |
| PL97321176A PL321176A1 (en) | 1996-07-19 | 1997-07-17 | Dry manganese battery |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207595A JPH1040904A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | マンガン乾電池 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1040904A true JPH1040904A (ja) | 1998-02-13 |
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ID=16542383
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8207595A Pending JPH1040904A (ja) | 1996-07-19 | 1996-07-19 | マンガン乾電池 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JPH1040904A (ja) |
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| ID (1) | ID17656A (ja) |
| MY (1) | MY120700A (ja) |
| PE (1) | PE81798A1 (ja) |
| PL (1) | PL321176A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020162591A1 (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | マクセルホールディングス株式会社 | 水系電解液電池用負極およびシート状電池 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1715535A4 (en) * | 2003-12-25 | 2007-10-17 | Toshiba Battery | METHOD FOR PRODUCING AN ANODISTS FOR A BATTERY AND MANGAN DRY BATTERY WITH SUCH AN ANTENNA TANK FOR ONE BATTERY |
| CN110481129B (zh) * | 2019-09-03 | 2024-06-21 | 华北理工大学 | 一种复合金属材料及制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| DE3902650A1 (de) * | 1989-01-30 | 1990-08-02 | Varta Batterie | Galvanisches primaerelement |
| JPH04198441A (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-17 | Toshiba Battery Co Ltd | マンガン乾電池用亜鉛合金 |
| JPH04362150A (ja) * | 1991-06-06 | 1992-12-15 | Toshiba Battery Co Ltd | マンガン乾電池用亜鉛合金 |
| JP3265673B2 (ja) * | 1993-01-29 | 2002-03-11 | 松下電器産業株式会社 | マンガン乾電池 |
| CN1037619C (zh) * | 1993-05-26 | 1998-03-04 | 东南大学 | 纯锌和锌合金熔液用抗氧化添加剂 |
| JPH0794194A (ja) * | 1993-09-28 | 1995-04-07 | Toshiba Battery Co Ltd | マンガン乾電池 |
| JP2918434B2 (ja) * | 1993-11-30 | 1999-07-12 | 富士電気化学株式会社 | 電池の負極亜鉛缶 |
| US5595836A (en) * | 1994-06-14 | 1997-01-21 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manganese dry battery |
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-
1997
- 1997-06-23 MY MYPI97002809A patent/MY120700A/en unknown
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- 1997-07-02 EP EP97304825A patent/EP0819774B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1997-07-17 PL PL97321176A patent/PL321176A1/xx unknown
- 1997-07-18 CN CN97114714A patent/CN1114962C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-18 ID IDP972496A patent/ID17656A/id unknown
- 1997-07-19 KR KR1019970033836A patent/KR100284622B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-21 BR BR9704037A patent/BR9704037A/pt not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020162591A1 (ja) * | 2019-02-08 | 2020-08-13 | マクセルホールディングス株式会社 | 水系電解液電池用負極およびシート状電池 |
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| DE69706617D1 (de) | 2001-10-18 |
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