JPH11176435A - アルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法 - Google Patents
アルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法Info
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- JPH11176435A JPH11176435A JP9340294A JP34029497A JPH11176435A JP H11176435 A JPH11176435 A JP H11176435A JP 9340294 A JP9340294 A JP 9340294A JP 34029497 A JP34029497 A JP 34029497A JP H11176435 A JPH11176435 A JP H11176435A
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- zinc alloy
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電池使用時又は電池保存時の水素ガスの発生
を防止し、電池特性を向上させたアルカリ電池用亜鉛又
は亜鉛合金粉末の製造方法を提供する。 【解決手段】 アトマイズ法により得られた亜鉛又は亜
鉛合金粉末を液体窒素によって冷却処理又は不活性ガス
雰囲気中で加熱処理することを特徴とするアルカリ電池
用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法。
を防止し、電池特性を向上させたアルカリ電池用亜鉛又
は亜鉛合金粉末の製造方法を提供する。 【解決手段】 アトマイズ法により得られた亜鉛又は亜
鉛合金粉末を液体窒素によって冷却処理又は不活性ガス
雰囲気中で加熱処理することを特徴とするアルカリ電池
用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルカリ電池用亜鉛
又は亜鉛合金粉末の製造方法に関し、詳しくは水素ガス
の発生を大幅に抑制することによって電池性能を向上さ
せたアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法に
関する。
又は亜鉛合金粉末の製造方法に関し、詳しくは水素ガス
の発生を大幅に抑制することによって電池性能を向上さ
せたアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】亜鉛又
は亜鉛合金粉末を負極活物質として用いたアルカリ電池
等においては、水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性
電解液を用いるため、電池を密閉しなければならない。
この電池の密閉は電池の小型化を図る際には特に重要で
あるが、同時に電池保存中の亜鉛の腐食により発生する
水素ガスを閉じ込めることになる。従って長期保存中に
電池内部のガス圧が高まり、密閉が完全なほど爆発等の
危険が伴う。
は亜鉛合金粉末を負極活物質として用いたアルカリ電池
等においては、水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性
電解液を用いるため、電池を密閉しなければならない。
この電池の密閉は電池の小型化を図る際には特に重要で
あるが、同時に電池保存中の亜鉛の腐食により発生する
水素ガスを閉じ込めることになる。従って長期保存中に
電池内部のガス圧が高まり、密閉が完全なほど爆発等の
危険が伴う。
【０００３】その対策として、負極活物質である亜鉛の
腐食を防止して、電池内部の水素ガス発生を少なくする
ことが研究され、水銀の水素過電圧を利用した汞化亜鉛
合金粉末を負極活物質として用いることが専ら行われて
いた。しかし、社会的ニーズとして、より低水銀のも
の、あるいは無水銀の電池の開発が強く期待されるよう
になってきた。
腐食を防止して、電池内部の水素ガス発生を少なくする
ことが研究され、水銀の水素過電圧を利用した汞化亜鉛
合金粉末を負極活物質として用いることが専ら行われて
いた。しかし、社会的ニーズとして、より低水銀のも
の、あるいは無水銀の電池の開発が強く期待されるよう
になってきた。
【０００４】そこで、電池内の水銀含有量を低減させる
べく、亜鉛に各種金属元素を添加した亜鉛合金粉末に関
する提案が種々なされている。例えば、亜鉛に鉛を添加
した亜鉛合金粉末、あるいは亜鉛に鉛とインジウムを添
加した亜鉛合金粉末（特開昭５８−１８１２６６号公
報）等がある。
べく、亜鉛に各種金属元素を添加した亜鉛合金粉末に関
する提案が種々なされている。例えば、亜鉛に鉛を添加
した亜鉛合金粉末、あるいは亜鉛に鉛とインジウムを添
加した亜鉛合金粉末（特開昭５８−１８１２６６号公
報）等がある。
【０００５】さらには、亜鉛に特定の各種金属元素を添
加すると共に、亜鉛中の随伴不純物である鉄の含有量を
１ｐｐｍ以下とすることによって、無汞化においても水
素ガス発生量を低減したアルカリ電池用亜鉛合金粉末が
提案されている（特開平４−９０１３０号公報等）。
加すると共に、亜鉛中の随伴不純物である鉄の含有量を
１ｐｐｍ以下とすることによって、無汞化においても水
素ガス発生量を低減したアルカリ電池用亜鉛合金粉末が
提案されている（特開平４−９０１３０号公報等）。
【０００６】しかしながら、このような亜鉛又は亜鉛合
金粉末においても、電池使用時及び電池貯蔵時に、電解
液による亜鉛の腐食に伴って発生する水素ガスによっ
て、電池容器の変形や漏液を生じ、電池寿命を損なうこ
ととなる。
金粉末においても、電池使用時及び電池貯蔵時に、電解
液による亜鉛の腐食に伴って発生する水素ガスによっ
て、電池容器の変形や漏液を生じ、電池寿命を損なうこ
ととなる。
【０００７】従って、本発明の目的は、電池使用時又は
電池保存時の水素ガスの発生を防止し、電池性能を向上
させたアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法
を提供することにある。
電池保存時の水素ガスの発生を防止し、電池性能を向上
させたアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法
を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、この目的
に沿って鋭意研究の結果、アトマイズ法により得られた
亜鉛又は亜鉛合金粉末を冷却処理又は加熱処理すること
によって上記目的が達成されることを知見した。
に沿って鋭意研究の結果、アトマイズ法により得られた
亜鉛又は亜鉛合金粉末を冷却処理又は加熱処理すること
によって上記目的が達成されることを知見した。
【０００９】本発明は、上記知見に基づきなされたもの
で、アトマイズ法により得られた亜鉛又は亜鉛合金粉末
を液体窒素によって冷却処理することを特徴とするアル
カリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法を提供する
ものである。
で、アトマイズ法により得られた亜鉛又は亜鉛合金粉末
を液体窒素によって冷却処理することを特徴とするアル
カリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法を提供する
ものである。
【００１０】また、本発明は、アトマイズ法により得ら
れた亜鉛又は亜鉛合金粉末を不活性ガス雰囲気中で加熱
処理することを特徴とするアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛
合金粉末の製造方法を提供するものである。
れた亜鉛又は亜鉛合金粉末を不活性ガス雰囲気中で加熱
処理することを特徴とするアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛
合金粉末の製造方法を提供するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明においては、アトマイズ法により得られた亜鉛又
は亜鉛合金粉末を用いる。この亜鉛又は亜鉛合金粉末
は、電解法による析離亜鉛や真空蒸留法による亜鉛イン
ゴツトを溶融し、亜鉛溶湯とし、この亜鉛溶湯に所望に
よりアルミニウム、ビスマス、インジウム等の添加元素
を加えて溶解した後、圧縮空気等によりアトマイズし、
粉体化させ、さらに篩別することにより得られる。
本発明においては、アトマイズ法により得られた亜鉛又
は亜鉛合金粉末を用いる。この亜鉛又は亜鉛合金粉末
は、電解法による析離亜鉛や真空蒸留法による亜鉛イン
ゴツトを溶融し、亜鉛溶湯とし、この亜鉛溶湯に所望に
よりアルミニウム、ビスマス、インジウム等の添加元素
を加えて溶解した後、圧縮空気等によりアトマイズし、
粉体化させ、さらに篩別することにより得られる。
【００１２】本発明では、この亜鉛又は亜鉛合金粉末を
冷却処理する。冷却処理は、亜鉛又は亜鉛合金粉末を液
体窒素中に浸漬することによってなされる。浸漬条件
は、液体窒素温度−１９６℃、０．５〜３．０時間であ
る。このように、亜鉛又は亜鉛合金粉末を冷却処理する
ことによって、亜鉛又は亜鉛合金の内部ひずみを減らす
ことができる。
冷却処理する。冷却処理は、亜鉛又は亜鉛合金粉末を液
体窒素中に浸漬することによってなされる。浸漬条件
は、液体窒素温度−１９６℃、０．５〜３．０時間であ
る。このように、亜鉛又は亜鉛合金粉末を冷却処理する
ことによって、亜鉛又は亜鉛合金の内部ひずみを減らす
ことができる。
【００１３】また、本発明においては、亜鉛又は亜鉛合
金粉末を加熱処理する。加熱処理雰囲気は不活性ガス雰
囲気が望ましく、加熱処理温度及び時間は５０〜３００
℃、０．５〜５時間である。このように、亜鉛又は亜鉛
合金粉末を加熱処理することによって、亜鉛及び亜鉛合
金に共通する結晶状態の再結晶化や粒界偏析を制御する
ことができる。
金粉末を加熱処理する。加熱処理雰囲気は不活性ガス雰
囲気が望ましく、加熱処理温度及び時間は５０〜３００
℃、０．５〜５時間である。このように、亜鉛又は亜鉛
合金粉末を加熱処理することによって、亜鉛及び亜鉛合
金に共通する結晶状態の再結晶化や粒界偏析を制御する
ことができる。
【００１４】このようにして得られた亜鉛又は亜鉛合金
粉末を負極活物質として用いたアルカリ電池は、１Ω部
分放電後の水素ガス発生量を低減することができる。
粉末を負極活物質として用いたアルカリ電池は、１Ω部
分放電後の水素ガス発生量を低減することができる。
【００１５】以下、実施例等に基づいて本発明を具体的
に説明する。
に説明する。
【００１６】〔実施例１〕純度９９．９９７％以上であ
る電解析離亜鉛を約５００℃で溶融して亜鉛溶湯とし、
これに添加元素としてビスマスを０．０２５重量％、イ
ンジウムを０．０２５重量％、カルシウムを０．０１４
重量％それぞれ添加して亜鉛合金溶湯を作成した。
る電解析離亜鉛を約５００℃で溶融して亜鉛溶湯とし、
これに添加元素としてビスマスを０．０２５重量％、イ
ンジウムを０．０２５重量％、カルシウムを０．０１４
重量％それぞれ添加して亜鉛合金溶湯を作成した。
【００１７】次に、これを直接圧縮空気（噴出圧５ｋｇ
／ｃｍ2 ）を使って粉体化し、得られた亜鉛合金粉末を
３５〜２００メッシュの粒度に篩い分けした。
／ｃｍ2 ）を使って粉体化し、得られた亜鉛合金粉末を
３５〜２００メッシュの粒度に篩い分けした。
【００１８】次いで、得られた亜鉛合金粉末を冷却処理
した。冷却処理は、亜鉛合金粉末を液体窒素中に浸漬処
理した。液体窒素の温度は−１９６℃であり、浸漬時間
は２時間である。
した。冷却処理は、亜鉛合金粉末を液体窒素中に浸漬処
理した。液体窒素の温度は−１９６℃であり、浸漬時間
は２時間である。
【００１９】ここで、濃度４０％の水酸化カリウム水溶
液に酸化亜鉛を飽和させたものに、ゲル化剤としてカル
ボキシルメチルセルロースとポリアクリル酸ソーダを
１．０％程度を加えて電解液を作成した。
液に酸化亜鉛を飽和させたものに、ゲル化剤としてカル
ボキシルメチルセルロースとポリアクリル酸ソーダを
１．０％程度を加えて電解液を作成した。
【００２０】負極活物質として上記亜鉛合金粉末を用
い、この亜鉛合金粉末３．０ｇを電解液１．５ｇと混合
してゲル状化したものをそのまま負極材とし、図１に示
すアルカリマンガン電池を作成した。
い、この亜鉛合金粉末３．０ｇを電解液１．５ｇと混合
してゲル状化したものをそのまま負極材とし、図１に示
すアルカリマンガン電池を作成した。
【００２１】図１のアルカリマンガン電池は、正極缶
１、正極２、負極（ゲル状化した亜鉛合金粉末）３、セ
パレーター４、封口体５、負極底板６、負極集電体７、
キャップ８、熱収縮性チューブ９、絶縁リング１０、１
１及び外装缶１２で構成されている。
１、正極２、負極（ゲル状化した亜鉛合金粉末）３、セ
パレーター４、封口体５、負極底板６、負極集電体７、
キャップ８、熱収縮性チューブ９、絶縁リング１０、１
１及び外装缶１２で構成されている。
【００２２】このアルカリマンガン電池を１Ω、２５％
部分放電及び１Ω、２００％部分放電させた後、亜鉛合
金粉末の腐食により発生する水素ガス量を測定し、得ら
れた結果を表１に示した。
部分放電及び１Ω、２００％部分放電させた後、亜鉛合
金粉末の腐食により発生する水素ガス量を測定し、得ら
れた結果を表１に示した。
【００２３】〔比較例１〕上記冷却処理を行わなかった
以外は、実施例１と同様にして図１に示すアルカリマン
ガン電池を作成し、１Ω、２５％部分放電及び１Ω、２
００％部分放電させた後、亜鉛合金粉末の腐食により発
生する水素ガス量を測定し、得られた結果を表１に示し
た。
以外は、実施例１と同様にして図１に示すアルカリマン
ガン電池を作成し、１Ω、２５％部分放電及び１Ω、２
００％部分放電させた後、亜鉛合金粉末の腐食により発
生する水素ガス量を測定し、得られた結果を表１に示し
た。
【００２４】〔実施例２〕上記冷却処理に代えて、窒素
ガス雰囲気中、１２５℃、２時間加熱処理を行った以外
は、実施例１と同様にして亜鉛合金粉末を得た。
ガス雰囲気中、１２５℃、２時間加熱処理を行った以外
は、実施例１と同様にして亜鉛合金粉末を得た。
【００２５】この亜鉛合金粉末を用い、実施例１と同様
に図１に示すアルカリマンガン電池を作成し、１Ω、２
５％部分放電及び１Ω、２００％部分放電させた後、亜
鉛合金粉末の腐食により発生する水素ガス量を測定し、
得られた結果を表１に示した。
に図１に示すアルカリマンガン電池を作成し、１Ω、２
５％部分放電及び１Ω、２００％部分放電させた後、亜
鉛合金粉末の腐食により発生する水素ガス量を測定し、
得られた結果を表１に示した。
【００２６】〔実施例３〕上記冷却処理に代えて、窒素
ガス雰囲気中、２００℃、２時間加熱処理を行った以外
は、実施例１と同様にして亜鉛合金粉末を得た。
ガス雰囲気中、２００℃、２時間加熱処理を行った以外
は、実施例１と同様にして亜鉛合金粉末を得た。
【００２７】この亜鉛合金粉末を用い、実施例１と同様
に図１に示すアルカリマンガン電池を作成し、１Ω、２
５％部分放電及び１Ω、２００％部分放電させた後、亜
鉛合金粉末の腐食により発生する水素ガス量を測定し、
得られた結果を表１に示した。
に図１に示すアルカリマンガン電池を作成し、１Ω、２
５％部分放電及び１Ω、２００％部分放電させた後、亜
鉛合金粉末の腐食により発生する水素ガス量を測定し、
得られた結果を表１に示した。
【００２８】
【表１】
【００２９】表１の結果から明らかなように、実施例１
〜３は、比較例１に比較して、１Ω、２００％部分放電
させた後の水素ガス発生量が少ない。
〜３は、比較例１に比較して、１Ω、２００％部分放電
させた後の水素ガス発生量が少ない。
【００３０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアルカリ
電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法によって、水素
ガスの発生を防止することができ、電池特性を向上する
ことができる。
電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法によって、水素
ガスの発生を防止することができ、電池特性を向上する
ことができる。
【図１】図１は、本発明に係るアルカリマンガン電池の
一例を示す側断面図。
一例を示す側断面図。
【符号の説明】 １ 正極缶、 ２ 正極、 ３ 負極（ゲル状化した亜鉛合金粉末）、 ４ セパレーター、 ５ 封口体、 ６ 負極底板、 ７ 負極集電体、 ８ キャップ、 ９ 熱収縮性チューブ、 １０、１１ 絶縁リング １２ 外装缶。
Claims (2)
- 【請求項１】 アトマイズ法により得られた亜鉛又は亜
鉛合金粉末を液体窒素によって冷却処理することを特徴
とするアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方
法。 - 【請求項２】 アトマイズ法により得られた亜鉛又は亜
鉛合金粉末を不活性ガス雰囲気中で加熱処理することを
特徴とするアルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34029497A JP3550007B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | アルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34029497A JP3550007B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | アルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11176435A true JPH11176435A (ja) | 1999-07-02 |
| JP3550007B2 JP3550007B2 (ja) | 2004-08-04 |
Family
ID=18335578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34029497A Expired - Fee Related JP3550007B2 (ja) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | アルカリ電池用亜鉛又は亜鉛合金粉末の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3550007B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001273893A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Dowa Mining Co Ltd | ガス発生量の少ないアルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法 |
| US6746509B2 (en) | 2002-09-11 | 2004-06-08 | Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. | Process for producing zinc or zinc alloy powder for battery |
| CN110640155A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-03 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 提高气雾化法所制备金属粉末球形度的方法 |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP34029497A patent/JP3550007B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001273893A (ja) * | 2000-03-27 | 2001-10-05 | Dowa Mining Co Ltd | ガス発生量の少ないアルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法 |
| JP4639304B2 (ja) * | 2000-03-27 | 2011-02-23 | Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 | ガス発生量の少ないアルカリ電池用亜鉛合金粉末およびその製造方法 |
| US6746509B2 (en) | 2002-09-11 | 2004-06-08 | Mitsui Mining & Smelting Company, Ltd. | Process for producing zinc or zinc alloy powder for battery |
| CN110640155A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-03 | 成都先进金属材料产业技术研究院有限公司 | 提高气雾化法所制备金属粉末球形度的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3550007B2 (ja) | 2004-08-04 |
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