JPS59101770A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS59101770A JPS59101770A JP57212205A JP21220582A JPS59101770A JP S59101770 A JPS59101770 A JP S59101770A JP 57212205 A JP57212205 A JP 57212205A JP 21220582 A JP21220582 A JP 21220582A JP S59101770 A JPS59101770 A JP S59101770A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- mercury
- thallium
- zinc powder
- battery
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- 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
- H01M4/42—Alloys based on zinc
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、負極に氷化亜鉛を、電解液にアルカリ性電解
液を使用するアルカリ電池に関し、特に水化率の高い亜
鉛負極の改良に関する。
液を使用するアルカリ電池に関し、特に水化率の高い亜
鉛負極の改良に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、アルカリマンガン電池、酸化銀電池、水銀電池、
空気電池などの負極に使用される亜鉛は、一般に６〜１
２重量％氷化されている。アルカリ電解液中の亜鉛の放
電は、生成する亜鉛酸イオン（Ｚｎ０２ ）の拡散が
律速になり、不働態化を起こし易いため、亜鉛を粉末状
にして反応表面積を大きくして用している。また亜鉛か
らの水素ガス発生を防ぐため、亜鉛粒子表面の水化が行
なわれている。永化竺は数ミクロン程度の厚みであるが
、表面積の大きな亜鉛粉末であるため、全体の重量％は
前述したように、６〜１２重量％にも及んでいる。水銀
等有害物質の低減は社会的要望′ｔ′あるにかかわらず
、アルカリ溶液全使用する電池では亜鉛から水素発生を
防止することが技術的に極めて困雌なため多量の水銀が
使用されてきた。
空気電池などの負極に使用される亜鉛は、一般に６〜１
２重量％氷化されている。アルカリ電解液中の亜鉛の放
電は、生成する亜鉛酸イオン（Ｚｎ０２ ）の拡散が
律速になり、不働態化を起こし易いため、亜鉛を粉末状
にして反応表面積を大きくして用している。また亜鉛か
らの水素ガス発生を防ぐため、亜鉛粒子表面の水化が行
なわれている。永化竺は数ミクロン程度の厚みであるが
、表面積の大きな亜鉛粉末であるため、全体の重量％は
前述したように、６〜１２重量％にも及んでいる。水銀
等有害物質の低減は社会的要望′ｔ′あるにかかわらず
、アルカリ溶液全使用する電池では亜鉛から水素発生を
防止することが技術的に極めて困雌なため多量の水銀が
使用されてきた。
発明の目的
本発明は、これら従来例における課題の解決を大きく前
進させるもので、従来不可能とされていた６重量％以下
の水化率で、従来の水化率と同じかまたはそれ以下の水
素ガス発生量に抑え、かつ放電性能にすぐれるアルカリ
電池を提供することを目的としたものである。
進させるもので、従来不可能とされていた６重量％以下
の水化率で、従来の水化率と同じかまたはそれ以下の水
素ガス発生量に抑え、かつ放電性能にすぐれるアルカリ
電池を提供することを目的としたものである。
発明の構成
本発明は亜鉛粉末の表面層に極めて薄いタリウム金属を
含む亜鉛−水銀−タリウムの氷化層を形成することを特
徴とする。氷化層厚は水銀原子が約２００〜１０００層
あれば、水素ガス発生を防止することができるが、通常
は時間とともに水銀原子が匝鉛の内部に拡散するため、
多量の水銀層を必要としていた。本発明は水化層に新た
に微量のタリウム金属を用いることにより、亜鉛粒子内
への水銀の拡散速度を低減させ、少量の、例えば６重量
％以下の水銀量で水化層を確保したものである。
含む亜鉛−水銀−タリウムの氷化層を形成することを特
徴とする。氷化層厚は水銀原子が約２００〜１０００層
あれば、水素ガス発生を防止することができるが、通常
は時間とともに水銀原子が匝鉛の内部に拡散するため、
多量の水銀層を必要としていた。本発明は水化層に新た
に微量のタリウム金属を用いることにより、亜鉛粒子内
への水銀の拡散速度を低減させ、少量の、例えば６重量
％以下の水銀量で水化層を確保したものである。
実施例の説明
以下、本発明を実施例により詳述する。本発明は、極め
て薄いタリウムを含む亜鉛−水銀層タリウムの三元合金
からなる氷化層をもつ亜鉛粒子を負極活物質に用いたこ
とを特徴とする。この亜鉛粒子は、硫酸タリウムを溶解
させた水酸化カリウム水溶液に、亜鉛粉末を加えて撹拌
し、次いで氷化剤として酸化水銀を加えて、室温で氷化
を行なうことにより形成される。次いで、アルカリ溶液
と本発明の水化曲鉛とを分離し、水化亜鉛の水洗を繰返
し、乾燥すれば得られる。これにより亜鉛粒子表面に形
成した亜鉛−水銀−タリウムの三元成分からなる水化層
の組成は、タリウム量が亜鉛量の０．２重量％、水銀量
が亜鉛量の１．６重量％となる様に選定した。また、水
酸化カリウム量は、亜鉛粉末が容易に撹拌できる量に設
定した。このようにして得られた本発明の氷化亜鉛粉末
に、従来と同様に一定量の□水酸化カリウム電解液とカ
ルボキシメチルセルロースとを加えて負極の氷化亜鉛ゲ
ルを製作し、これと二酸化マンガン正極とを用いて、従
来と同法により、Ｒｅ型のアルカリマンガン電池を作製
した。
て薄いタリウムを含む亜鉛−水銀層タリウムの三元合金
からなる氷化層をもつ亜鉛粒子を負極活物質に用いたこ
とを特徴とする。この亜鉛粒子は、硫酸タリウムを溶解
させた水酸化カリウム水溶液に、亜鉛粉末を加えて撹拌
し、次いで氷化剤として酸化水銀を加えて、室温で氷化
を行なうことにより形成される。次いで、アルカリ溶液
と本発明の水化曲鉛とを分離し、水化亜鉛の水洗を繰返
し、乾燥すれば得られる。これにより亜鉛粒子表面に形
成した亜鉛−水銀−タリウムの三元成分からなる水化層
の組成は、タリウム量が亜鉛量の０．２重量％、水銀量
が亜鉛量の１．６重量％となる様に選定した。また、水
酸化カリウム量は、亜鉛粉末が容易に撹拌できる量に設
定した。このようにして得られた本発明の氷化亜鉛粉末
に、従来と同様に一定量の□水酸化カリウム電解液とカ
ルボキシメチルセルロースとを加えて負極の氷化亜鉛ゲ
ルを製作し、これと二酸化マンガン正極とを用いて、従
来と同法により、Ｒｅ型のアルカリマンガン電池を作製
した。
前述の実施例による電池を人とし、水岐化カリウム水溶
液に亜鉛粉末を加え、さらに金属水銀を添加して、６０
’Ｃで水化率が９重量％になるように水化した従来法
による水化亜鉛粉末を用いて作製したムと同サイズの電
池をＢとして、その特性を比較した。
液に亜鉛粉末を加え、さらに金属水銀を添加して、６０
’Ｃで水化率が９重量％になるように水化した従来法
による水化亜鉛粉末を用いて作製したムと同サイズの電
池をＢとして、その特性を比較した。
水化量の低減効果を測定する手段のひとつとして負極亜
鉛から発生する水素ガス量の測定がある。
鉛から発生する水素ガス量の測定がある。
通常の電池は、密封化されていて測定検知がむずかしい
ため、電池の一部に孔をあけ、流動パラフィン溶液に電
池を浸漬して４５℃の温度雰囲気に保ち、電池から発生
した水素ガス量を流動パラフィンの入った計量容器で補
集し、その量を求めた。
ため、電池の一部に孔をあけ、流動パラフィン溶液に電
池を浸漬して４５℃の温度雰囲気に保ち、電池から発生
した水素ガス量を流動パラフィンの入った計量容器で補
集し、その量を求めた。
その結果を第１図に示した。また、Ａ、Ｂの電池を２０
±２℃の温度下で１００の負荷を用いて連続放電した結
果を第２図に示した。第１図、第２図から明らかなよう
に、本発明の電池では従来の稀に氷化量を減量させても
、従来品以上の特性が得られている。
±２℃の温度下で１００の負荷を用いて連続放電した結
果を第２図に示した。第１図、第２図から明らかなよう
に、本発明の電池では従来の稀に氷化量を減量させても
、従来品以上の特性が得られている。
発明の効果
このような本発明の氷化亜鉛負極は、アルカリマンガン
電池だけでなく、酸化銀電池、水銀電池。
電池だけでなく、酸化銀電池、水銀電池。
空気亜鉛電池に適用しても同様な結果が得られた。
素ガス発生や、水銀の亜鉛粒子内への拡散を防止する作
用があるからと推定される。またタリウム量は、亜鉛量
の０．８重量％を超えると水銀−タリウム合金彦が分離
する傾向にあり、亜鉛表面の実質的な氷化量が低減して
ガス発生量が増大する。
用があるからと推定される。またタリウム量は、亜鉛量
の０．８重量％を超えると水銀−タリウム合金彦が分離
する傾向にあり、亜鉛表面の実質的な氷化量が低減して
ガス発生量が増大する。
また逆に亜鉛量の０．０６重量％以下では次第に水化層
が亜鉛内に拡散してゆき１ｏ数日後には、ガス発生が増
大することが確認されている。従って好ましいタリウム
添加量は亜鉛量の０．０５〜０．８重量％であり、この
範囲内であれば少量の水銀とともに水化層を形成できる
。
が亜鉛内に拡散してゆき１ｏ数日後には、ガス発生が増
大することが確認されている。従って好ましいタリウム
添加量は亜鉛量の０．０５〜０．８重量％であり、この
範囲内であれば少量の水銀とともに水化層を形成できる
。
第１図は本発明の実施例におけるアルカリマンガン電池
の４５°Ｃにおける保存経過時間と水素ガス発生量との
関係を示す図、第２図は同電池の常温下における１０Ω
負荷での連続放電特性を示す図である。
の４５°Ｃにおける保存経過時間と水素ガス発生量との
関係を示す図、第２図は同電池の常温下における１０Ω
負荷での連続放電特性を示す図である。
Claims (1)
- 表面が、亜鉛−水銀−タリウムの三元合金層で覆われた
亜鉛粉末を使用したことを特徴とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212205A JPS59101770A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57212205A JPS59101770A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59101770A true JPS59101770A (ja) | 1984-06-12 |
Family
ID=16618658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57212205A Pending JPS59101770A (ja) | 1982-12-02 | 1982-12-02 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59101770A (ja) |
-
1982
- 1982-12-02 JP JP57212205A patent/JPS59101770A/ja active Pending
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