JPS60131770A - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS60131770A JPS60131770A JP58240639A JP24063983A JPS60131770A JP S60131770 A JPS60131770 A JP S60131770A JP 58240639 A JP58240639 A JP 58240639A JP 24063983 A JP24063983 A JP 24063983A JP S60131770 A JPS60131770 A JP S60131770A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- battery
- electrolyte
- alkaline
- dithiocarbamic acid
- 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
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
- H01M10/26—Selection of materials as electrolytes
-
- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Primary Cells (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】
本発明は、アルカリ電解液にジチオカルノ（ミン酸およ
びｌまたはジチオカルノくミン酸化合物を添加して、陰
極活物質である亜鉛の化学的溶解を防止することによっ
て、電池内のガス発生を抑制し、電池性能の改良に関す
るものである。
びｌまたはジチオカルノくミン酸化合物を添加して、陰
極活物質である亜鉛の化学的溶解を防止することによっ
て、電池内のガス発生を抑制し、電池性能の改良に関す
るものである。
従来から亜鉛は、単位重量当りの電気量が大きく、化学
的にも一比較的安定で、加工性に富み。
的にも一比較的安定で、加工性に富み。
安価であるところから、アルカリ電池の陰極活物質とし
て使用されている。しかし、アルカリ電解液の中では亜
鉛は化学的溶解によって電池内竺ガスが蓄積して圧力が
上昇し、電解液の漏出や電池の変形があったり、電池の
性能が保存・中劣化することがある。現在この防止には
、アルカリ電解液に予め亜鉛あるいは酸化亜鉛を溶解し
不生成する亜鉛酸塩を飽和状態に存在させるか、亜鉛を
氷化し、水銀との合金を形成させ。
て使用されている。しかし、アルカリ電解液の中では亜
鉛は化学的溶解によって電池内竺ガスが蓄積して圧力が
上昇し、電解液の漏出や電池の変形があったり、電池の
性能が保存・中劣化することがある。現在この防止には
、アルカリ電解液に予め亜鉛あるいは酸化亜鉛を溶解し
不生成する亜鉛酸塩を飽和状態に存在させるか、亜鉛を
氷化し、水銀との合金を形成させ。
水率過電圧を高めることによりて、亜鉛のアルカリ電解
液に対する化学的溶解を防止して、電池内のガスの発生
や電池の性能劣化を抑制している。
液に対する化学的溶解を防止して、電池内のガスの発生
や電池の性能劣化を抑制している。
更にアルカリ電解液に有機化合物のアミノナフタリンス
ルホン酸、メルカプトカルボン酸を添加して、亜鉛の溶
解・腐蝕を防止する試↑もなされている。
ルホン酸、メルカプトカルボン酸を添加して、亜鉛の溶
解・腐蝕を防止する試↑もなされている。
本発明は、亜鉛酸塩をアルカリ電解液に飽和状態で存在
させた場合と同様に、アルカリ電解液にジチオカルバミ
ン酸を添加することにより亜鉛がアルカリ電解液に溶解
するのを防止し。
させた場合と同様に、アルカリ電解液にジチオカルバミ
ン酸を添加することにより亜鉛がアルカリ電解液に溶解
するのを防止し。
電池内でのガス発生を実質的に防止したものである。
ジチオカルバミン酸は減極剤として用いられる二酸化マ
ンガン、酸化銀、−酸化水銀などの酸イ、アＩＪ （７
）存□。、よア、ツォアあ鼠。１えヵ８，１゜アルカリ
電解液にジチオカルバミン酸が存在していると、亜鉛表
面に吸着されることによシ。
ンガン、酸化銀、−酸化水銀などの酸イ、アＩＪ （７
）存□。、よア、ツォアあ鼠。１えヵ８，１゜アルカリ
電解液にジチオカルバミン酸が存在していると、亜鉛表
面に吸着されることによシ。
電池の放電反応や、電池の長時間保存でも、亜鉛表面に
不働態物質を形成することがなく、アルカリ電解液のイ
オン電導性を低下させるようなことはない。
不働態物質を形成することがなく、アルカリ電解液のイ
オン電導性を低下させるようなことはない。
この原因は恐らく次のように推察される。
ジチオカルバミン酸は遊離の亜鉛イオンと反応して、ジ
チオカルバミン酸亜鉛となシ、アルカリ電解液中に溶解
し、過飽和になると一部沈殿することによシ陰極表面の
不働態化を防止する。
チオカルバミン酸亜鉛となシ、アルカリ電解液中に溶解
し、過飽和になると一部沈殿することによシ陰極表面の
不働態化を防止する。
几２
几２
更にジチオカルバミン酸の硫黄μ子の還元作用により、
′アルカリ電解液中の陰極亜鉛の防蝕を果すものである
。
′アルカリ電解液中の陰極亜鉛の防蝕を果すものである
。
ジチオカルバミン酸は、アルカリ電解液に溶解すること
から、遊離のジチオカルノ（ミン酸およびリチウム塩、
ナトリウム塩、カリウム塩が使用される。具体的には、
Ｎ、Ｎジメチルクチ上の混合物が使用できる。そあ使用
量は、アルカリ電解液中、０．０１〜５重量％が望まし
く。
から、遊離のジチオカルノ（ミン酸およびリチウム塩、
ナトリウム塩、カリウム塩が使用される。具体的には、
Ｎ、Ｎジメチルクチ上の混合物が使用できる。そあ使用
量は、アルカリ電解液中、０．０１〜５重量％が望まし
く。
０．０１重量％以下では効果がな（，０，５重量％以上
では電池の性能に与える影響はないが、電解症濃度やジ
チオ力）ｕ ％ ４ン猷メ溶解度などから、これ以上使
用しても意味がな′い。電解液への添加は２例えば３０
％水酸化カリウム水溶液１００！にＮ’、Ｎジエチルカ
ルバミン酸カリウム４１１加え、かきま場ることによシ
、容易にその目的を達成することが可能となったのであ
る。
では電池の性能に与える影響はないが、電解症濃度やジ
チオ力）ｕ ％ ４ン猷メ溶解度などから、これ以上使
用しても意味がな′い。電解液への添加は２例えば３０
％水酸化カリウム水溶液１００！にＮ’、Ｎジエチルカ
ルバミン酸カリウム４１１加え、かきま場ることによシ
、容易にその目的を達成することが可能となったのであ
る。
以下実施例に従って具体的に′！明する。実施例中部と
あるあは電量部を表わすものメする。
あるあは電量部を表わすものメする。
実施病１ − ′
■亜鉛の腐蝕電流の測定
亜鉛として、試薬特級９９． ｑ ９ｅｓ棒状亜］ｂ
鉛を使用して、１重量％になるようにＮ。
Ｎジ゛エチルジチオカルバミン酸カリウムを溶かした６
０チ水酸化カリウム水溶液中の腐蝕電流を測定した。
・ ■ 電池の放電試験 空気極（活性炭、黒鉛、熱可塑性樹脂の混合物を径１０
鵡、長さ１００１！１１１の丸棒を押出し成形し、６０
０℃焼成し作る。゛）門亜鉛極（試薬特級純度９９．９
％、径７軌。
０チ水酸化カリウム水溶液中の腐蝕電流を測定した。
・ ■ 電池の放電試験 空気極（活性炭、黒鉛、熱可塑性樹脂の混合物を径１０
鵡、長さ１００１！１１１の丸棒を押出し成形し、６０
０℃焼成し作る。゛）門亜鉛極（試薬特級純度９９．９
％、径７軌。
長す１００ ｉｗ、 ） 、およびＮ、Ｎジエチル、ジ
チオカルバミン酸カリ１部を溶かした５０重量％水酸化
クリ水溶液２００部を３００１１１１ ビーカーに入れ
、空気温電池を形成した。次に５ Ｃ１ｉｎＡ 、・の
電流密度で放電して。
チオカルバミン酸カリ１部を溶かした５０重量％水酸化
クリ水溶液２００部を３００１１１１ ビーカーに入れ
、空気温電池を形成した。次に５ Ｃ１ｉｎＡ 、・の
電流密度で放電して。
そめ時間を測定した。
比較例１ ・ ゛
実施例１の■、■に準じて、３０重量％の水酸化カリウ
ム水溶液を使用して■、■の試験を行なった。
ム水溶液を使用して■、■の試験を行なった。
実施例２
■ 亜鉛の溶解量の測定
６０重量％の水酸化カリウム水溶液１００部にＮ、Ｎジ
プチルジチオカルバミン酸ヲ５重量％カルボキシメチル
セルローズを１重量％溶解する。これに１００メツシユ
の粒状亜鉛１０部を添加し４０℃１００時間放置する。
プチルジチオカルバミン酸ヲ５重量％カルボキシメチル
セルローズを１重量％溶解する。これに１００メツシユ
の粒状亜鉛１０部を添加し４０℃１００時間放置する。
放置後水でうすめて濾別、水洗。
乾燥して重量を測定した。
■ 電池の放電特性
二酸化マンガンと黒鉛の混合物を５重量％水酸化カリウ
ム水溶液で湿潤し９円筒状に陽極缶内に形成する。この
成形し九減極剤の中空部分にセパレータを介して下記の
組成に配合したペースト亜鉛極を充填し。
ム水溶液で湿潤し９円筒状に陽極缶内に形成する。この
成形し九減極剤の中空部分にセパレータを介して下記の
組成に配合したペースト亜鉛極を充填し。
常法にしたがうて封口体、導電体を接合した陰極端子管
、外装体を用いて、密閉封口する。
、外装体を用いて、密閉封口する。
試料は３０重量％水酸化カリウム水溶液に１重量係にな
るようにＮエチルＮフェニルジチオカルバミン酸カリウ
ムを加えた電解液と１００メツシユ亜鉛粉末とカルボキ
シメチルセルロースの混練物である。
るようにＮエチルＮフェニルジチオカルバミン酸カリウ
ムを加えた電解液と１００メツシユ亜鉛粉末とカルボキ
シメチルセルロースの混練物である。
比較例２
■ 亜鉛の溶解量の測定
実施例２の■に準じて６０重量％の水酸化カリウム水溶
液１００部と１００メツンユの粒状亜鉛１０部を添加し
、４０℃１００時間放置する。放置後水でうすめて濾別
、。
液１００部と１００メツンユの粒状亜鉛１０部を添加し
、４０℃１００時間放置する。放置後水でうすめて濾別
、。
水洗、乾燥して重量を測定した。
■ 電池の放電特性
実施例２の■に準じて、ＮエチルＮフェニルジチオカル
バミン酸カリウムを加えない電解液を用いて電池を作っ
た。
バミン酸カリウムを加えない電解液を用いて電池を作っ
た。
実施例１及び比較例１で測定した腐蝕電流の曲線を第１
図に示し、実施例１及び比較例１で測定した放電曲線を
第２図に示した。
図に示し、実施例１及び比較例１で測定した放電曲線を
第２図に示した。
又、実施例２及び比較例２で測定した亜鉛粉末の重量減
少量を表−１に示し、実施例２及び比較例２の電池を使
用し、４５℃６力月保存後の１０００ ｍＡで放電した
時の放電曲線を第５図に示した・ 表−１ 以上の説明から分かるようにジチオカルノ（ミン酸およ
びｌまたはジチオカルノ（ミン酸化合物を電解液に添加
することにより１種々の電池特性が向上するものである
。
少量を表−１に示し、実施例２及び比較例２の電池を使
用し、４５℃６力月保存後の１０００ ｍＡで放電した
時の放電曲線を第５図に示した・ 表−１ 以上の説明から分かるようにジチオカルノ（ミン酸およ
びｌまたはジチオカルノ（ミン酸化合物を電解液に添加
することにより１種々の電池特性が向上するものである
。
触電流曲線を示し縦軸は腐蝕電流（μＡ／Ｃｄ ）横軸
は時間（ＩＩ Ｒ） ｔ−′示す。
は時間（ＩＩ Ｒ） ｔ−′示す。
第２図及び第５図は、それぞれ実施例１及び比較例１．
実施例２及び比較例２の電池の放電曲線を示し、縦軸は
電圧（Ｖ）、横軸−は時間〜 （ｌｌ几）を示す。
実施例２及び比較例２の電池の放電曲線を示し、縦軸は
電圧（Ｖ）、横軸−は時間〜 （ｌｌ几）を示す。
■・・・・・・実施例１の高融電流曲線■・・・・・・
比較例１の高融電流曲線■・・・・・・実施例１の放電
曲線 ■・・・・・・比較例１の放電曲線 ■・・・・・・実施例２の放電曲線 ■・・・・・・比較例２の放電曲線 特許出願人 ぺんてる株式会社
比較例１の高融電流曲線■・・・・・・実施例１の放電
曲線 ■・・・・・・比較例１の放電曲線 ■・・・・・・実施例２の放電曲線 ■・・・・・・比較例２の放電曲線 特許出願人 ぺんてる株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 亜鉛を陰極活物質とし、苛性アルカリ水溶液を電解液と
する亜鉛アルカリ電池において、アルカリ電解液に下記
一般式で示されるジチオカルバミン酸およびｌまたはジ
チオカルノ（ミｙｌ！化合物を添加したことを特徴とす
る亜鉛アルカリ電池。 几２ （式中ｔ Ｒ１，几２はメチル基、エチル基會 プロピ
ル基、ブチル基、フェニル基を、Ｘは水素、リチウム、
ナトリウム、カリウム、亜鉛を表わす。）
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240639A JPS60131770A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58240639A JPS60131770A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60131770A true JPS60131770A (ja) | 1985-07-13 |
Family
ID=17062484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58240639A Pending JPS60131770A (ja) | 1983-12-19 | 1983-12-19 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60131770A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08153499A (ja) * | 1994-02-07 | 1996-06-11 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池 |
| WO2022169694A1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-08-11 | Octet Scientific, Inc. | Electrolyte additives for zinc batteries |
-
1983
- 1983-12-19 JP JP58240639A patent/JPS60131770A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08153499A (ja) * | 1994-02-07 | 1996-06-11 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池 |
| WO2022169694A1 (en) * | 2021-02-03 | 2022-08-11 | Octet Scientific, Inc. | Electrolyte additives for zinc batteries |
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