JPS5947431B2 - アルカリ電池 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、アルカリ電池の陰極活物質の改良に関するも
のである。

従来、アルカリ電池の陰極活物質は、亜鉛、鉄、カドミ
ウム、ナトリウム、マグネシウム、スズ、鉛などが一般
に用いられているが、これらはいずれも放電特性の安定
度あるいはアルカリ溶液に対する耐食性等の要求から、
水銀との合金すなわちアマルガム化されて用いられてお
り、水銀の添加量は７〜１０Ｗｔ％程度である。

しかし、水銀は蒸気が飛散しやすいため、公害防止の見
地から、できるだけその使用を避けることが望ましいが
、これまで水銀の使用量を少なくするか、あるいは全く
使用しない溶極活物質を用いたアルカリ電池で、従来の
アマルガム化したものと同程度の放電特性および耐食性
を有するものは実用化されていつた。本発明は、以上の
点に鑑み、水銀を使用しな（とも従来の水銀を使用した
アルカリ電池と同等の性能が得られる電池を提供するこ
とを目的とするものである。

本発明者は、幾多の実験により、亜鉛からなる陰極活物
質の表面を、タンタルで被覆することがアルカリ電池に
おいて有効であることを見い出した。

タンタルは、水素過電圧が極めて高く、アルカリ電池に
おいて水銀に匹敵する性能を有するが、アルカリ濃度が
高まると水素の発生は水銀より若干劣る。これは、タン
タルにガリウム、インジウムを添加して合金化すること
により改良された。ガリウムは融点が９９．７８℃と低
く、さらにインジウム以上の他金属との反応性に富んで
いるためと思われる。以下、実施例に基づいて詳細に説
明する。

純度９９．９９９％の塩化タンタルをエチルアルコール
で溶解し、この溶液中に純度９９．９９％、粒度８０〜
１００メッシュの亜鉛粉末を添加して撹判することによ
り、この亜鉛粉末の表面をタンタルで被覆した。

その後蒸留水で洗浄を繰返し、乾燥した。この時亜鉛粉
末の重量は、被覆前よりも４．８ｗｔ％増加していた。
次にこの亜鉛粉末を陰極活物質とし、陰極側電解液とし
て酸化亜鉛を飽和溶解させた水酸化カリウム３０％溶液
を用い、陽極活物質として酸化銀ペレットを用いてアル
カリボタン電池を作成した。

この時の電池サイズは、７．８６φ×３．６ｎｌｎｔで
あり、電池容量は平均で３８ｍＡＨ、開路電圧１．５８
８Ｖを示した。第１図に本発明の電池と、亜鉛アマルガ
ムを陰極活物質とした従来のアルカリ電池の７．５にΩ
定抵抗、２４℃の時の放電特性を示す。第１図において
、ａは本発明電池の初期放電曲線ｂは従来電池の初期放
電曲線を示し、ｅおよびｄはそれぞれ本発明電池および
従来電池を６０℃で４０日間放電後の放電曲線を示す。
第１図から明らかな如く、本発明電池と従来電池との初
期特性には、ほとんど有為差は認められなかつた。次に
、陰極活物質のアルカリ溶液中での重量減少率について
試験した。アルカリ溶液は、酸化亜鉛を飽和溶解した水
酸カリウム３０（！）溶液を使用し、この溶液３０ＣＣ
中に下表に示す陰極活物質をそれぞれ２０９ずつ入れ、
密封して６０℃で２０日間静置したのち、それぞれの重
量を比較測定した。その結果下表に示す。上記の表から
明らかな如く、タンタル合金で被覆した亜鉛からなる陰
極活物質は、タンタルのみを被覆したものに比べて耐食
性が若干向上し、長期間放置しても自己放電が従来電池
に匹敵するものが得られることがわかる。

以上述べた如く、本発明によれば、水銀を使用していな
いにもかかわらず、従来電池と同等の性能を有する電池
が得られるものであり、公害防止の点からもすぐれた効
果を有するものである。

本発明の電池は、従来のアルカリ電池と同じように、時
計、電卓等の小型携帯機器に使用できるものであり、か
つ一次電池に限らず二次電池にも応用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明電池卦よび従来電池の放電特性を示す
図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ タンタル又はタンタルの合金で被覆された亜鉛から
   なる陰極活物質を有することを特徴とするアルカリ電池
   。 ２ 前記タンタルの合金がタンタル、ガリウムおよびイ
   ンジウムからなる合金であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載のアルカリ電池。