JPS6032249A - 一次電池負極用亜鉛基合金 - Google Patents
一次電池負極用亜鉛基合金Info
- Publication number
- JPS6032249A JPS6032249A JP58139493A JP13949383A JPS6032249A JP S6032249 A JPS6032249 A JP S6032249A JP 58139493 A JP58139493 A JP 58139493A JP 13949383 A JP13949383 A JP 13949383A JP S6032249 A JPS6032249 A JP S6032249A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- silver
- zinc alloy
- gallium
- indium
- 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】
本発明は、負極用として耐食性および放電利用率にすぐ
れた一次電池負１９ｊ川銀−亜鉛基合金に関する。
れた一次電池負１９ｊ川銀−亜鉛基合金に関する。
従来−次電池においては、電池保存中における高い耐食
性と放電使用中における高い放電利用率を得るために６
〜１０％の水銀を亜鉛粒子表面に被覆ないし合金化させ
たものが負極として使用されてきているが、最近乾電池
すなわち一次電池の需要量の伸びから、このような水銀
を含む使用済み一次電池の廃棄処分が、公害発生の懸念
から問題視されるようになり、低木化ないし無氷化亜鉛
負極の開発が切望されるようになってきている。
性と放電使用中における高い放電利用率を得るために６
〜１０％の水銀を亜鉛粒子表面に被覆ないし合金化させ
たものが負極として使用されてきているが、最近乾電池
すなわち一次電池の需要量の伸びから、このような水銀
を含む使用済み一次電池の廃棄処分が、公害発生の懸念
から問題視されるようになり、低木化ないし無氷化亜鉛
負極の開発が切望されるようになってきている。
しかし、現在負極として使用されている氷化亜鉛は高い
耐食性を有するのみならず、亜鉛の放電利用率９０係以
上を示し、性能の面からはすぐれた一次電池用負極材料
でもある。これまで、無氷化ないし低氷化条件下での代
替拐として、ガリウム、インジウム、鉛、ビスマス、タ
リウム等の元ＭＳ 全添加した亜鉛合金、あるいはそれ
ら元素の塩類水溶液中でそれら元素を亜鉛表面に置換被
着させた亜鉛など、いろいろ試みられており、耐食性に
ついては汞化亜鉛粒ｌζ匹敵する値を有するものが提供
されるようになってきている。しかしながら一方の亜鉛
利用率の点からは問題が残されている。
耐食性を有するのみならず、亜鉛の放電利用率９０係以
上を示し、性能の面からはすぐれた一次電池用負極材料
でもある。これまで、無氷化ないし低氷化条件下での代
替拐として、ガリウム、インジウム、鉛、ビスマス、タ
リウム等の元ＭＳ 全添加した亜鉛合金、あるいはそれ
ら元素の塩類水溶液中でそれら元素を亜鉛表面に置換被
着させた亜鉛など、いろいろ試みられており、耐食性に
ついては汞化亜鉛粒ｌζ匹敵する値を有するものが提供
されるようになってきている。しかしながら一方の亜鉛
利用率の点からは問題が残されている。
従来の単純な無氷化亜鉛の場合では、放電使用の際にみ
られる放電生成物が表面を覆って固着し、逐には電気化
学的不働態とを沙、結果的にＭ鉛の放電利用率はたとえ
ば４０係というようなかなり低いレベルに止まるもので
ある。これ、までのところでは、前記のような高耐食性
亜鉛合金粒あるいは合金被着亜鉛によって若干改善はさ
れており、たとえばガリウム−インジウム−亜鉛合金（
特開昭５８−２６４５６号）では放電利用率がようや＜
８５係程度にまでなっているが、まだ充分に満足される
までには至っていない。
られる放電生成物が表面を覆って固着し、逐には電気化
学的不働態とを沙、結果的にＭ鉛の放電利用率はたとえ
ば４０係というようなかなり低いレベルに止まるもので
ある。これ、までのところでは、前記のような高耐食性
亜鉛合金粒あるいは合金被着亜鉛によって若干改善はさ
れており、たとえばガリウム−インジウム−亜鉛合金（
特開昭５８−２６４５６号）では放電利用率がようや＜
８５係程度にまでなっているが、まだ充分に満足される
までには至っていない。
本発明は、このような−次電池負極用亜鉛合金に関し、
低氷化ないし無氷化状態で高い耐食性と高い放電利用率
を示す一次電池負極用亜鉛合金の提供を目的としたもの
であり、０．０１％以上の銀のほかガリウム、インジウ
ム、鉛、ビスマスおよびタリウムのうち１つまたは２つ
以上の元素を含む亜鉛合金あるいは０．０１％以上の銀
を含む亜鉛合金をさらにガリウム、インジウム、鉛、ビ
スマスおよびタリウムのうちの１つまたは２つ以上の元
素の塩類水溶液で処理し、亜鉛表面を該元素の置換層で
被着せしめた一次電池負極用亜鉛基合金である。
低氷化ないし無氷化状態で高い耐食性と高い放電利用率
を示す一次電池負極用亜鉛合金の提供を目的としたもの
であり、０．０１％以上の銀のほかガリウム、インジウ
ム、鉛、ビスマスおよびタリウムのうち１つまたは２つ
以上の元素を含む亜鉛合金あるいは０．０１％以上の銀
を含む亜鉛合金をさらにガリウム、インジウム、鉛、ビ
スマスおよびタリウムのうちの１つまたは２つ以上の元
素の塩類水溶液で処理し、亜鉛表面を該元素の置換層で
被着せしめた一次電池負極用亜鉛基合金である。
本発明者等は、銀の酸化物が電気伝導度にすぐれている
こと、および銀−亜鉛合金においてイオン化傾向の差に
より亜鉛が優先的に溶解し銀が残留することに着目し、
その電池特性の調査検討を行なったものである。その結
果純亜鉛に銀を０．０１％以上添加した亜鉛合金、特に
は前記ガリウム、インジウム、鉛、ビスマスあ・よびタ
リウムのうちの１つまたは２つ以上の元素を銀０．０１
Ｌｌ）以上と同時に添加し合金化した亜鉛基合金にあ・
いて、添加金属の相乗効果がみられ、耐食性はもちろん
亜鉛の放電特性が著しく改善されることが見出された。
こと、および銀−亜鉛合金においてイオン化傾向の差に
より亜鉛が優先的に溶解し銀が残留することに着目し、
その電池特性の調査検討を行なったものである。その結
果純亜鉛に銀を０．０１％以上添加した亜鉛合金、特に
は前記ガリウム、インジウム、鉛、ビスマスあ・よびタ
リウムのうちの１つまたは２つ以上の元素を銀０．０１
Ｌｌ）以上と同時に添加し合金化した亜鉛基合金にあ・
いて、添加金属の相乗効果がみられ、耐食性はもちろん
亜鉛の放電特性が著しく改善されることが見出された。
すなわち亜鉛利用率は９０係を越え、耐食性と共に氷化
亜鉛と同等以上の効果を有することが見出されたもので
ある。これは電池の放電使用中に生成するいわゆる放電
生成物の被膜中の残留銀が与電経路となり、不働態化を
阻み、活性状態を卸：持するものと考えられ、さらにガ
リウム等耐食性改善金属の効果が相乗的に加算されるも
のと考えられる。また純亜鉛に銀を０．０１％以上添加
した亜鉛合金を前記耐食性改善金属すなわちガリウム、
インジウム、鉛、ビスマスお工びタリウムのうちの１つ
または２つ以上の元素の塩類水溶液たとえば塩化物水溶
液、硫酸塩水溶液あるいはチオ硫酸塩水溶液で処理する
ことにより、これら金属を亜鉛表イ１′１ 面に置換析出すなわち被着させたものについても」ユ記
多元合金の場合と同様無氷化負極材として有効なもので
あることが見出されている。
亜鉛と同等以上の効果を有することが見出されたもので
ある。これは電池の放電使用中に生成するいわゆる放電
生成物の被膜中の残留銀が与電経路となり、不働態化を
阻み、活性状態を卸：持するものと考えられ、さらにガ
リウム等耐食性改善金属の効果が相乗的に加算されるも
のと考えられる。また純亜鉛に銀を０．０１％以上添加
した亜鉛合金を前記耐食性改善金属すなわちガリウム、
インジウム、鉛、ビスマスお工びタリウムのうちの１つ
または２つ以上の元素の塩類水溶液たとえば塩化物水溶
液、硫酸塩水溶液あるいはチオ硫酸塩水溶液で処理する
ことにより、これら金属を亜鉛表イ１′１ 面に置換析出すなわち被着させたものについても」ユ記
多元合金の場合と同様無氷化負極材として有効なもので
あることが見出されている。
本発明における銀添加の効果は著しく、約０．Ｏ１係以
上で有効であり、好ましくは０．１％以上である。銀添
加の上限としては銀が高価であること、また亜鉛含有量
が低下し電池容量が低下すること、さらにまた銀そのも
のの効力を否定するものではないが、相対的な価値判断
から５％以下とする。
上で有効であり、好ましくは０．１％以上である。銀添
加の上限としては銀が高価であること、また亜鉛含有量
が低下し電池容量が低下すること、さらにまた銀そのも
のの効力を否定するものではないが、相対的な価値判断
から５％以下とする。
ガリウム、インジウム、鉛、ビスマスおよびタリウムか
らなる群から選ばれる元素は合金用としてそれぞれ０．
００５％以上が好ましい量である。また塩類水溶液によ
る置換金属被着量はＯ，ＯＯ５〜１．０％の広い範囲で
銀との相乗効果が期待できる。
らなる群から選ばれる元素は合金用としてそれぞれ０．
００５％以上が好ましい量である。また塩類水溶液によ
る置換金属被着量はＯ，ＯＯ５〜１．０％の広い範囲で
銀との相乗効果が期待できる。
なお、本発明は主として無汞化亜鉛合金使用の一次電池
を意図してなされたもので、その面での効果を主張する
ものであるが、低氷化処理により銀ないし前記ガリウム
等耐食性改善金属の節減をなすことを妨げるものではな
い。
を意図してなされたもので、その面での効果を主張する
ものであるが、低氷化処理により銀ないし前記ガリウム
等耐食性改善金属の節減をなすことを妨げるものではな
い。
以下本発明の効果を示す実施例を示す。
実施例１゜
電気亜鉛地金（純分９９．９’７％以上）にガリウム、
インジウム、鉛および銀を配合溶融し空気噴射により粉
化して４０〜１５０メツシユの球状亜鉛合金粒を得た。
インジウム、鉛および銀を配合溶融し空気噴射により粉
化して４０〜１５０メツシユの球状亜鉛合金粒を得た。
その組成はＧａＯ，１％、Ｉｎ０．０２％、ｐｂＯ１１
５％、Ａｇ０．１％およびＺｎ残量である。なお、同時
に上記品と同様粒度のガリウム−インジウム−鉛−亜鉛
合金粒（ＧａＯ，１％、Ｉｎ０．０２％、ＰｂＯ，１５
％およびＺｎ残量）および６．５％水銀により氷化した
純亜鉛粒を調製し、前者を参考品そして后者を対照品と
した。
５％、Ａｇ０．１％およびＺｎ残量である。なお、同時
に上記品と同様粒度のガリウム−インジウム−鉛−亜鉛
合金粒（ＧａＯ，１％、Ｉｎ０．０２％、ＰｂＯ，１５
％およびＺｎ残量）および６．５％水銀により氷化した
純亜鉛粒を調製し、前者を参考品そして后者を対照品と
した。
試料各５ｇをとり、濃度４０係の苛性カリ溶液に酸化亜
鉛を飽和させたもの７ｄを用い温度４５Ｃで１０日間保
持し、水素ガス発生速度を測定した。
鉛を飽和させたもの７ｄを用い温度４５Ｃで１０日間保
持し、水素ガス発生速度を測定した。
その結果、参考合金品０．００１ ｍ／／ ｇ−ｄａｙ
および対照氷化品０．００１４７ｇ−ｄａｙに対し本発
明品も同じく０．００１ ｍ１７ｇ−ｒ３ａｙであり高
い耐食性が銀の添加で損なわれないことが認められた。
および対照氷化品０．００１４７ｇ−ｄａｙに対し本発
明品も同じく０．００１ ｍ１７ｇ−ｒ３ａｙであり高
い耐食性が銀の添加で損なわれないことが認められた。
亜鉛放電利用率はボタン電池型上ルを利用し、試料を４
０％苛性カリ−酸化亜鉛飽和液およびゲル化剤としての
カルボキシルメヂル士ルローズ・ナトリウムを加え混練
してゲルとし、０．２ｇを七ルに詰め対極としてニッケ
ル極を使用し、電解液４０％苛性カリ−酸化亜鉛飽和液
Ｉ Ｑ ｍｌで満し、温度２５Ｃで１０ｍＡ定電流放電
させ、電圧急上昇までの経過時間から放電電気量をめ、
ゲル中試料に含まれる亜鉛分の電気化学当量との比重で
利用率をめた。
０％苛性カリ−酸化亜鉛飽和液およびゲル化剤としての
カルボキシルメヂル士ルローズ・ナトリウムを加え混練
してゲルとし、０．２ｇを七ルに詰め対極としてニッケ
ル極を使用し、電解液４０％苛性カリ−酸化亜鉛飽和液
Ｉ Ｑ ｍｌで満し、温度２５Ｃで１０ｍＡ定電流放電
させ、電圧急上昇までの経過時間から放電電気量をめ、
ゲル中試料に含まれる亜鉛分の電気化学当量との比重で
利用率をめた。
各試料についての結果は、本番町今金品９２％、参考合
金品８５％、そして対照氷化品９２％であり、無氷化亜
鉛合金である本発明品における良好な亜鉛放電利用率が
認められた。
金品８５％、そして対照氷化品９２％であり、無氷化亜
鉛合金である本発明品における良好な亜鉛放電利用率が
認められた。
Claims (2)
- （１）０．０１％以上の銀を含む亜鉛にガリウム、イン
ジウム、鉛、ビスマスおよびタリクみのうち１つまたは
２つ以上の元素を添加したことを特徴とする一次電池負
極用亜鉛基合金。 - （２） ０．０１％以上の銀を含む亜鉛をガリウム、イ
ンジウム、鉛、ビスマスおよびタリウムのうち１つまた
は２つ以上の元素の塩類水溶液で処理し、亜鉛表面を該
元素の置換層で被着したことを特徴とする一次電池負極
用亜鉛基合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58139493A JPS6032249A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 一次電池負極用亜鉛基合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58139493A JPS6032249A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 一次電池負極用亜鉛基合金 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6032249A true JPS6032249A (ja) | 1985-02-19 |
Family
ID=15246545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58139493A Pending JPS6032249A (ja) | 1983-08-01 | 1983-08-01 | 一次電池負極用亜鉛基合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6032249A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5384214A (en) * | 1992-05-25 | 1995-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing of zinc-alkaline batteries |
| US5626988A (en) * | 1994-05-06 | 1997-05-06 | Battery Technologies Inc. | Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture |
| US6284410B1 (en) | 1997-08-01 | 2001-09-04 | Duracell Inc. | Zinc electrode particle form |
-
1983
- 1983-08-01 JP JP58139493A patent/JPS6032249A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5384214A (en) * | 1992-05-25 | 1995-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Manufacturing of zinc-alkaline batteries |
| US5626988A (en) * | 1994-05-06 | 1997-05-06 | Battery Technologies Inc. | Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture |
| US6284410B1 (en) | 1997-08-01 | 2001-09-04 | Duracell Inc. | Zinc electrode particle form |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS60175368A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
| JPH0388271A (ja) | アルカリ性電池用被覆陽極集電装置 | |
| JPH04284358A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS6032249A (ja) | 一次電池負極用亜鉛基合金 | |
| JP2975527B2 (ja) | 無水銀アルカリ電池用亜鉛合金粉末 | |
| JP3617743B2 (ja) | アルカリマンガン電池用負極材およびその製造方法 | |
| CN110380045A (zh) | 一种镁合金阳极材料及其制备方法和应用、镁空气电池 | |
| JPS633942B2 (ja) | ||
| JPH09161781A (ja) | アルカリ電池用負極活物質 | |
| JPS60177553A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
| JPS6290860A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS636749A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS60114548A (ja) | 電極用亜鉛合金 | |
| JPH0142576B2 (ja) | ||
| JPS60146454A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH031456A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS60177552A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
| JPS60163367A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS59101770A (ja) | アルカリ電池 | |
| JPS6290855A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS63178452A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH0143429B2 (ja) | ||
| JPS6290852A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS60175364A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
| JPS61181066A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 |