JPS60163367A - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS60163367A JPS60163367A JP59017748A JP1774884A JPS60163367A JP S60163367 A JPS60163367 A JP S60163367A JP 59017748 A JP59017748 A JP 59017748A JP 1774884 A JP1774884 A JP 1774884A JP S60163367 A JPS60163367 A JP S60163367A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alloy
- zinc
- alkaline battery
- battery
- powdered
- 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
- 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、低水銀を指向したアルカリ電池用亜鉛負極の
改良に関する。
改良に関する。
従来例の構成とその問題点
従来、アルカリ電池、例えば正極に酸化銀、二酸化マン
ガン、酸化水銀などを用いるアルカリ電池の負極活物質
には、水化亜鉛粉末が用いられている。
ガン、酸化水銀などを用いるアルカリ電池の負極活物質
には、水化亜鉛粉末が用いられている。
この亜鉛アルカリ電池は、中性電解液を用いるルクラン
シェ電池に比較して電解による亜鉛粉末の腐食溶解が激
しく、それに伴う水素ガス発生があり、いわゆる自己消
耗が著しくなるという基本的な問題があった。
シェ電池に比較して電解による亜鉛粉末の腐食溶解が激
しく、それに伴う水素ガス発生があり、いわゆる自己消
耗が著しくなるという基本的な問題があった。
これを防ぐ対策としては、亜鉛粉末の水素過電圧を高く
維持させる必要があり、一般的には、Ｈｇによる氷化処
理が行われている。
維持させる必要があり、一般的には、Ｈｇによる氷化処
理が行われている。
しかし、単に亜鉛粉末の表面をＨｇで被覆しても長期に
亘る保存を続けた場合、亜鉛粉末の表面のＨｇは、亜鉛
の結晶粒界へ拡散移動する。このた当初粒子表面にあっ
たＨｇ濃度は次第に低下し、表面の水素過電圧が下がり
水素ガス発生を伴って自己消耗が進行していた。
亘る保存を続けた場合、亜鉛粉末の表面のＨｇは、亜鉛
の結晶粒界へ拡散移動する。このた当初粒子表面にあっ
たＨｇ濃度は次第に低下し、表面の水素過電圧が下がり
水素ガス発生を伴って自己消耗が進行していた。
特にこの現象は高温保存を続けた場合に促進され・やす
い。この現象を抑制するだめ、従来は予めＨｇを多量に
亜鉛粉末の表面に被覆し保持させていた。
い。この現象を抑制するだめ、従来は予めＨｇを多量に
亜鉛粉末の表面に被覆し保持させていた。
しかしこの処理により亜鉛自体の活物質量の減少につな
がり、実放電容量が減少する欠点であった。このだめ亜
鉛粉末に加えられるＨｇ量４ゴ可能な限り制限すること
が望ましい。
がり、実放電容量が減少する欠点であった。このだめ亜
鉛粉末に加えられるＨｇ量４ゴ可能な限り制限すること
が望ましい。
これは実放電容量を大きくとること以外に放電済の電池
を廃棄する場合、負極中のＨｇによって環境を汚染し、
公害問題を引き起こす危険性が考えられる。このため、
亜鉛粉末の氷化率を低減化する提案は、従来から数多く
示されている。
を廃棄する場合、負極中のＨｇによって環境を汚染し、
公害問題を引き起こす危険性が考えられる。このため、
亜鉛粉末の氷化率を低減化する提案は、従来から数多く
示されている。
例えば、特開昭４８−７７３３号公報で示されている如
く、Ｉｎ又はＩｎ化合物を予めＨＣｌに溶解させた後、
これを水で稀釈し、この溶液により亜鉛粒子を処理１−
で、粒子表面より亜鉛をＩｎ合金化せしめるなどの製法
が提案されている。
く、Ｉｎ又はＩｎ化合物を予めＨＣｌに溶解させた後、
これを水で稀釈し、この溶液により亜鉛粒子を処理１−
で、粒子表面より亜鉛をＩｎ合金化せしめるなどの製法
が提案されている。
又、特公昭３３−３２０４号公報で示されている如（Ｉ
。を０，００１〜２％添加した電池用のＺｎ−■。合金
も提案されている。
。を０，００１〜２％添加した電池用のＺｎ−■。合金
も提案されている。
これらのＩｎの添加効果は、アルカリ中での水素過電圧
を引き上（げることを目的としたものであるＯ しかしＩｎの添加による水素過電圧の引き上げ効果は）
（ｇに比べて小さく、Ｚｎの結晶粒界へのＨｇの拡散移
動を十分抑制する効果は少なかった。
を引き上（げることを目的としたものであるＯ しかしＩｎの添加による水素過電圧の引き上げ効果は）
（ｇに比べて小さく、Ｚｎの結晶粒界へのＨｇの拡散移
動を十分抑制する効果は少なかった。
発明の目的
本発明は、上記の従来例の欠点を解決し、高容量で低Ｈ
ｇＯ邪鉛アルカリ電池を提供することを目的とする。
ｇＯ邪鉛アルカリ電池を提供することを目的とする。
発明の構成
本発明は、Ｚｎを主成分とし、これにＴＩとＡｇを添加
し、好ましくは同時に添加し−で合金化（Ｚｎ −Ｔｌ
−Ａｇ ）した後、粉末にしたものを用いることを特徴
とし、その氷化は湿式法によ］３ＯΦのＫＯＨ中で攪拌
させなからＩ（ｇを滴下し一氷化処理を行ないＺｎ合金
粉末の表面をＨｇで被覆させた後、水先、乾燥させて作
るのが好ましい。
し、好ましくは同時に添加し−で合金化（Ｚｎ −Ｔｌ
−Ａｇ ）した後、粉末にしたものを用いることを特徴
とし、その氷化は湿式法によ］３ＯΦのＫＯＨ中で攪拌
させなからＩ（ｇを滴下し一氷化処理を行ないＺｎ合金
粉末の表面をＨｇで被覆させた後、水先、乾燥させて作
るのが好ましい。
実施例の説明
以下、本発明の詳細な説明する。
純度９９．９９％のＺｎインゴットをベースにして、Ｔ
７とＡｇを各々０．２重量％添加したＺｎ−Ｔｌ−Ａｇ
の三元合金を作るっ この時の合金試作条件は、黒鉛ルツボを用いて、予めＺ
ｎインゴットを不活性雰囲気に保った電気炉で約５００
℃に加熱溶解して溶湯を作り、これにまずＴ召（融点３
０３℃）を０．２重量％添加し攪拌しだ後Ａｇを０．２
重量％添加して十分攪拌し。
７とＡｇを各々０．２重量％添加したＺｎ−Ｔｌ−Ａｇ
の三元合金を作るっ この時の合金試作条件は、黒鉛ルツボを用いて、予めＺ
ｎインゴットを不活性雰囲気に保った電気炉で約５００
℃に加熱溶解して溶湯を作り、これにまずＴ召（融点３
０３℃）を０．２重量％添加し攪拌しだ後Ａｇを０．２
重量％添加して十分攪拌し。
均一な三元合金を作る（ Ｚｎ−Ｔｌ−Ａｇ ）○この
溶湯を噴霧法により５０〜１５０メツシユの粉末にする
。
溶湯を噴霧法により５０〜１５０メツシユの粉末にする
。
この場合、必要ならば、Ｚｎの溶湯の中にＴｌ。
Ａｇと同時にＨｇを混在せしめたＺｎ−Ｔｌ−Ａｇ−Ｈ
ｇの四元合金を作り、これを噴霧法によって粉末にする
乙とも可能である。
ｇの四元合金を作り、これを噴霧法によって粉末にする
乙とも可能である。
この様にして作っだＺｎ合金粉末を用いて、まずそのガ
ス発生量を測定評価するとともに、ボタン型電池に適用
してその効果を確認した。
ス発生量を測定評価するとともに、ボタン型電池に適用
してその効果を確認した。
まず、ガス発生量の測定は、Ｚｎ粉末１０７をＺｎＯを
溶解した濃度４０％のＫＯＨ電解液１０ｍ１に入れ、４
５°Ｃで３ケ月間放置して発生した全ガス量を調べた。
溶解した濃度４０％のＫＯＨ電解液１０ｍ１に入れ、４
５°Ｃで３ケ月間放置して発生した全ガス量を調べた。
一方、電池評価は、ボタン型酸化銀電池、ＪＩＳ公称５
Ｒ４４を試作し、２ｏ℃で６００Ω負荷で連続放電した
時の放電持続時間を調べた。
Ｒ４４を試作し、２ｏ℃で６００Ω負荷で連続放電した
時の放電持続時間を調べた。
本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図中１は正極端子を兼ねる正極缶、２は酸化銀とＭｎＯ
２と黒鉛とを混合成型した正極合剤、３は正極と密接し
た微孔性合成樹脂フィルムよりなるセパレータ、４は合
成繊維の不織布よりなる電解液保持材、５は氷化亜鉛粉
末と合成糊剤とアルカリ電解液とを混合したゲル状負極
体である。
２と黒鉛とを混合成型した正極合剤、３は正極と密接し
た微孔性合成樹脂フィルムよりなるセパレータ、４は合
成繊維の不織布よりなる電解液保持材、５は氷化亜鉛粉
末と合成糊剤とアルカリ電解液とを混合したゲル状負極
体である。
６は負極缶で、正極缶の封口板と負極端子とを兼ねてい
る。７は合成樹脂からなる絶縁バッキングで、正極缶の
口端部を内方に折曲して電池全体を締付ると共に密封口
したものである。
る。７は合成樹脂からなる絶縁バッキングで、正極缶の
口端部を内方に折曲して電池全体を締付ると共に密封口
したものである。
本発明の効果について従来例と比較して次表に示す０
（以 下 余 白）
表中、本発明による「人」は、Ｚｎ合金粉末を１％汞化
処理したもので、従来から適用されている氷化率１Ｑ％
の亜鉛粉「Ｃ」と同等の特性が得られた。
処理したもので、従来から適用されている氷化率１Ｑ％
の亜鉛粉「Ｃ」と同等の特性が得られた。
一方１氷化率１％のＺｎ−Ｈｇ系の「ＤＪでは、粉末表
面のＨｇ量が少ないために、保存中に表面のＨｇが結晶
粒界に拡散移動するために、粒子表面のＨｇ量が減少し
、水素過電圧が低下してガス発生が促進される。
面のＨｇ量が少ないために、保存中に表面のＨｇが結晶
粒界に拡散移動するために、粒子表面のＨｇ量が減少し
、水素過電圧が低下してガス発生が促進される。
又、Ｚｎ −Ｉｎ −Ｈｇ悴系の「Ｂ］では、Ｈｇは１
％であるが、Ｉｎを添加しているためにＺｎの結晶粒界
へのＨｇの拡散移動が抑制され、Ｚｎ粉末表面のＨｇは
高温保存後でも表面に比較的均一に残っており、その効
果がある程度表われている。
％であるが、Ｉｎを添加しているためにＺｎの結晶粒界
へのＨｇの拡散移動が抑制され、Ｚｎ粉末表面のＨｇは
高温保存後でも表面に比較的均一に残っており、その効
果がある程度表われている。
またＩｎの単独添加では、Ｈｇの拡散移動を完全に抑え
ることができず、自己消耗が進むことがわかる。
ることができず、自己消耗が進むことがわかる。
発明の効果
本発明は、有効添加元素としてＴｊ’、Ａｇの三者を添
加し合金化することＶＣより、氷化処理後の１４ｇを亜
鉛粉末の表面に安定保持させる点で優れていることがわ
かる。
加し合金化することＶＣより、氷化処理後の１４ｇを亜
鉛粉末の表面に安定保持させる点で優れていることがわ
かる。
この合金はアルカリ電解液に安定でちｔｕｇを最少限に
抑えることを可能ならしめたもので従来の水化亜鉛の釣
部のＨｇ量に低減でき、しかも高容量の亜鉛アルカリ電
池を提供することができるものである。
抑えることを可能ならしめたもので従来の水化亜鉛の釣
部のＨｇ量に低減でき、しかも高容量の亜鉛アルカリ電
池を提供することができるものである。
なお、前記実施例では、ボタン型酸化銀電池を例に取り
説明しだが、本発明は亜鉛を負極活物質とするアルカリ
−次電池に広く適用できるものである。
説明しだが、本発明は亜鉛を負極活物質とするアルカリ
−次電池に広く適用できるものである。
又、本発明の有や添加元素としてＴＩ、ｋｇを各々０．
２重量％添加した場合について説明したが。
２重量％添加した場合について説明したが。
これより多く添加しても電池特性には余り有効でなかっ
た。
た。
図は、本発明の一実施例におけるボタン型酸化銀電池の
半載断面図である。 １・・・・−正極缶、２・・・・・正極合剤、３・・・
・・セパレータ、４・・・電解液保持材、５・・・・・
ゲル状亜鉛負極、６ ・−負極缶、７・・・・・・絶縁
バッキング。
半載断面図である。 １・・・・−正極缶、２・・・・・正極合剤、３・・・
・・セパレータ、４・・・電解液保持材、５・・・・・
ゲル状亜鉛負極、６ ・−負極缶、７・・・・・・絶縁
バッキング。
Claims (2)
- （１）亜鉛を主成分とし、有効添加元素としてＴｌとＡ
９を添加した合金を負極活物質に用いたことを特徴とす
る亜鉛アルカリ電池。 - （２） 合金粉末を湿式法によりＨｇで水化処理した特
許請求の範囲第１項記載の亜鉛アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59017748A JPS60163367A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59017748A JPS60163367A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60163367A true JPS60163367A (ja) | 1985-08-26 |
Family
ID=11952362
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59017748A Pending JPS60163367A (ja) | 1984-02-02 | 1984-02-02 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60163367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000036685A1 (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-22 | Electric Fuel Limited | Corrosion resistant high performance electrochemical cell |
-
1984
- 1984-02-02 JP JP59017748A patent/JPS60163367A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000036685A1 (en) * | 1998-12-15 | 2000-06-22 | Electric Fuel Limited | Corrosion resistant high performance electrochemical cell |
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