JPS6124147A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS6124147A JPS6124147A JP59144067A JP14406784A JPS6124147A JP S6124147 A JPS6124147 A JP S6124147A JP 59144067 A JP59144067 A JP 59144067A JP 14406784 A JP14406784 A JP 14406784A JP S6124147 A JPS6124147 A JP S6124147A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- powdered zinc
- iron
- zinc
- negative electrode
- 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.)
- Granted
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〉
この発明はアルカリ電池に関し、詳しくは、負極中の粉
末亜鉛の表面に水酸化鉄、酸化鉄等の被膜形成を行なう
ことでその低張化ないしは無氷化を図ったアルカリ電池
に関するものである。
末亜鉛の表面に水酸化鉄、酸化鉄等の被膜形成を行なう
ことでその低張化ないしは無氷化を図ったアルカリ電池
に関するものである。
〈従来の技術〉
アルカリ電池は、粉末状あるいは粒状の亜鉛（以下「粉
末亜鉛」という）をＣＭＧ等のゲル化剤とアルカリ電解
液とを用いてゲル状に分散させたもあを負極とし、この
負極をセパレータを介して二酸化マンガンや酸化銀等を
主成分とする正極合剤に対向せしめる構成のものが一般
的である。このような粉末亜鉛を用いているが故に、ア
ルカリ電池ではマンガン乾電池に較べて陰極の亜鉛表面
積が著しく増大し、その数置性能が向上することから、
高負荷連続放電が可能となる長所がある。しかしこの反
面、亜鉛表面積増大分だけ電池内の自己放電が促進し、
亜鉛が不要に浸食されたり、また、その際発生する多量
の水素ガスによって電池内圧が許容値以上に高まって漏
液するため、電池の貯蔵性能が低下するという・欠点が
ある。
末亜鉛」という）をＣＭＧ等のゲル化剤とアルカリ電解
液とを用いてゲル状に分散させたもあを負極とし、この
負極をセパレータを介して二酸化マンガンや酸化銀等を
主成分とする正極合剤に対向せしめる構成のものが一般
的である。このような粉末亜鉛を用いているが故に、ア
ルカリ電池ではマンガン乾電池に較べて陰極の亜鉛表面
積が著しく増大し、その数置性能が向上することから、
高負荷連続放電が可能となる長所がある。しかしこの反
面、亜鉛表面積増大分だけ電池内の自己放電が促進し、
亜鉛が不要に浸食されたり、また、その際発生する多量
の水素ガスによって電池内圧が許容値以上に高まって漏
液するため、電池の貯蔵性能が低下するという・欠点が
ある。
このため、現用のアルカリ電池にあっては、亜鉛を水銀
アマルガム処理することで氷化亜鉛となし、これによっ
て水素過電圧を高めて粉末亜鉛の防蝕化及び水素ガス発
生抑制を図っている。ところが、最近廃棄処分された使
用済ｉｆ池から土壌中に水銀が流出したり、電池の焼去
時に大気中に放出される水銀蒸気によって、土壌や大気
が汚染されるという公害問題がクローズアップされてい
る。このような公害問題に対処ずべく、水銀の代替材料
及び水銀アマルガム法に代わる処理方法、例えば水素過
電圧の高いインジウムやガリウムを添加することによっ
て低氷化あるいは無氷化を図ること、が研究されている
ものの、このような材料や方法によっては負極の水素ガ
ス発生量をアルカリ電池の構造から求まる許容範囲に抑
えることができず、」−分に効果的なものとはいえない
のが現状である。
アマルガム処理することで氷化亜鉛となし、これによっ
て水素過電圧を高めて粉末亜鉛の防蝕化及び水素ガス発
生抑制を図っている。ところが、最近廃棄処分された使
用済ｉｆ池から土壌中に水銀が流出したり、電池の焼去
時に大気中に放出される水銀蒸気によって、土壌や大気
が汚染されるという公害問題がクローズアップされてい
る。このような公害問題に対処ずべく、水銀の代替材料
及び水銀アマルガム法に代わる処理方法、例えば水素過
電圧の高いインジウムやガリウムを添加することによっ
て低氷化あるいは無氷化を図ること、が研究されている
ものの、このような材料や方法によっては負極の水素ガ
ス発生量をアルカリ電池の構造から求まる許容範囲に抑
えることができず、」−分に効果的なものとはいえない
のが現状である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
この発明は、アルカリ電池において、粉末亜鉛の低氷化
ないしは無効果を図った場合には、従来技術では電池内
部の水素ガス発生量を許容範囲内に抑えることができず
、従って、電池の、貯蔵特性が低化してしまうという問
題点を解決し、貯蔵特性を低下することなく負極中の粉
末亜鉛を低氷化ないし無氷化したアルカリ電池を提供す
ることを目的とする。
ないしは無効果を図った場合には、従来技術では電池内
部の水素ガス発生量を許容範囲内に抑えることができず
、従って、電池の、貯蔵特性が低化してしまうという問
題点を解決し、貯蔵特性を低下することなく負極中の粉
末亜鉛を低氷化ないし無氷化したアルカリ電池を提供す
ることを目的とする。
〈問題点を解決づ−るための手段〉
本発明者は、アルカリ電池の負極の粉末亜鉛の低氷化な
いし無氷化について種々の研究を重ねた結果、粉末亜鉛
量に対して３−１０重量％程度の水銀を含む水銀１ｍ度
が高い状態では、その添加は水素過電圧を低めて水素ガ
スの発生増大を招・く有害な鉄が、水銀濃度が低い状態
では逆に水素過電圧を高くする働きをすることを知得し
、本発明を完成するに至ったのである。
いし無氷化について種々の研究を重ねた結果、粉末亜鉛
量に対して３−１０重量％程度の水銀を含む水銀１ｍ度
が高い状態では、その添加は水素過電圧を低めて水素ガ
スの発生増大を招・く有害な鉄が、水銀濃度が低い状態
では逆に水素過電圧を高くする働きをすることを知得し
、本発明を完成するに至ったのである。
即ち、この発明のアルカリ電池は、負極中の粉末亜鉛の
表面に、粉末亜鉛重量に対して１０〜１１００ｐｐの鉄
を付着させたことを要旨とする。゛つまり、粉末亜鉛の
表面に水酸化鉄 （Ｆ ｅ （ＯＨ）Ｚ） 、酸化鉄（Ｆ ｅ、Ｏ，）
等の被膜を形成することで亜鉛粉末の水素過電圧を高め
、これによって低氷化ないし無氷化した粉末亜鉛の防蝕
と水素ガス発生抑制を図ることがこの発明のポイントで
ある。
表面に、粉末亜鉛重量に対して１０〜１１００ｐｐの鉄
を付着させたことを要旨とする。゛つまり、粉末亜鉛の
表面に水酸化鉄 （Ｆ ｅ （ＯＨ）Ｚ） 、酸化鉄（Ｆ ｅ、Ｏ，）
等の被膜を形成することで亜鉛粉末の水素過電圧を高め
、これによって低氷化ないし無氷化した粉末亜鉛の防蝕
と水素ガス発生抑制を図ることがこの発明のポイントで
ある。
〈実施例〉
第１図はこの発明をボタン型アルカリ電池に適用した実
施例を示したもので、１，２はそれぞれニッケルメッキ
を施したスチール製の正極缶、負極缶端子板、３はポリ
プロピレンやポリエチレンなどの合成樹脂からできた環
状のガスケット、４は二酸化マンガンに導電剤と結着剤
とを混ぜてなる正極合剤、５は粒子表面に水酸化鉄ない
し酸化鉄を付着させて、それらの被膜が形成された状態
の粉末亜鉛にカルボキシメチルセルロースとアルカリ電
解液とを混ぜてゲル化させてなる負極、６はポリプロピ
レン不織布などからなるセパレータである。
施例を示したもので、１，２はそれぞれニッケルメッキ
を施したスチール製の正極缶、負極缶端子板、３はポリ
プロピレンやポリエチレンなどの合成樹脂からできた環
状のガスケット、４は二酸化マンガンに導電剤と結着剤
とを混ぜてなる正極合剤、５は粒子表面に水酸化鉄ない
し酸化鉄を付着させて、それらの被膜が形成された状態
の粉末亜鉛にカルボキシメチルセルロースとアルカリ電
解液とを混ぜてゲル化させてなる負極、６はポリプロピ
レン不織布などからなるセパレータである。
負極５の粉末亜鉛に上記のような被膜を形成する方法と
しては、例えば鉄イオンを有する電解液中に粉末亜鉛を
入れておくことで粉末亜鉛表面に水酸化鉄ないし水酸化
鉄を付着させることでこれらの被膜を形成する方法を用
いる。次に、粉末亜鉛に水酸化鉄あるいは酸化鉄を付着
させる量であるが、本発明者の実験によれば、粉末亜鉛
重量に対して鉄−が１０〜１００ｐｐＨｌの範囲が最適
であることがわがつノζ。付着量が１０ｐｐｍより小さ
い、あるいは１ｏｏｐｐ＋ｎより大きい場合には、負極
中の粉末亜鉛の水素過電圧が低くなりすぎ、この結果、
粉末亜鉛の無用な浸食を防げ、ず、また、電池内の水素
ガス発生量を許容範囲内で抑えることができないからで
ある。
しては、例えば鉄イオンを有する電解液中に粉末亜鉛を
入れておくことで粉末亜鉛表面に水酸化鉄ないし水酸化
鉄を付着させることでこれらの被膜を形成する方法を用
いる。次に、粉末亜鉛に水酸化鉄あるいは酸化鉄を付着
させる量であるが、本発明者の実験によれば、粉末亜鉛
重量に対して鉄−が１０〜１００ｐｐＨｌの範囲が最適
であることがわがつノζ。付着量が１０ｐｐｍより小さ
い、あるいは１ｏｏｐｐ＋ｎより大きい場合には、負極
中の粉末亜鉛の水素過電圧が低くなりすぎ、この結果、
粉末亜鉛の無用な浸食を防げ、ず、また、電池内の水素
ガス発生量を許容範囲内で抑えることができないからで
ある。
上記の実験結果を第２図に示す。第２図において、点線
は４１重量％の水酸化カリウムを含んでなるアルカリ電
解液中での５．０重量％の水銀をアマルガムしてなる粉
末亜鉛１ｇ当りの水素ガス発生量を、また、実線は粉末
亜鉛の水化度が１．５重置％である以外は前者と同様な
粉末亜鉛１ｇ当りの水素ガス発生量を、それぞれ粉末亜
鉛に対する鉄の付着量をパラメータとして温度５２±２
℃の条件下で測定した場合の結果をプロットしたもので
ある。この結果から明らかなように、粉末亜鉛の水化度
が１．５％と低い場合、鉄の付着量が１０〜１１００ｐ
ｐの状態では□水素ガス発生量を約３．ＯＮ／（］内と
低く抑えることができることがわかる。
は４１重量％の水酸化カリウムを含んでなるアルカリ電
解液中での５．０重量％の水銀をアマルガムしてなる粉
末亜鉛１ｇ当りの水素ガス発生量を、また、実線は粉末
亜鉛の水化度が１．５重置％である以外は前者と同様な
粉末亜鉛１ｇ当りの水素ガス発生量を、それぞれ粉末亜
鉛に対する鉄の付着量をパラメータとして温度５２±２
℃の条件下で測定した場合の結果をプロットしたもので
ある。この結果から明らかなように、粉末亜鉛の水化度
が１．５％と低い場合、鉄の付着量が１０〜１１００ｐ
ｐの状態では□水素ガス発生量を約３．ＯＮ／（］内と
低く抑えることができることがわかる。
〈発明の効果〉
この発明のアルカリ電池は、負極中の粉末亜鉛の表面に
、粉末亜鉛重量に対して１０〜１１００ｐｐの鉄を付着
させた構成としたから、負極粉末亜鉛の低氷化ないし無
氷化による水素過電圧の低下分を補償し、よって、亜鉛
の防蝕化を図り、また電池内の水素ガス発生量を抑える
ことができ、低氷化ないし無氷化電池の貯蔵性能を向上
さけることができるという優れた効果がある。
、粉末亜鉛重量に対して１０〜１１００ｐｐの鉄を付着
させた構成としたから、負極粉末亜鉛の低氷化ないし無
氷化による水素過電圧の低下分を補償し、よって、亜鉛
の防蝕化を図り、また電池内の水素ガス発生量を抑える
ことができ、低氷化ないし無氷化電池の貯蔵性能を向上
さけることができるという優れた効果がある。
第１図はこの発明の実施例を示した断面図、第２図は負
極中の粉末亜鉛を高氷化あるいは低氷化としたものにお
いて粉末亜鉛表面に付着させる鉄の邑をそれぞれ変えた
場合の水素ガス発生量を示したグラフである。 １・・・正極缶、２・・・負極端子板、４・・・正極合
剤、５・・・負極。 特許出願人 富士電気化学株式会社代 理 人
尾 股 行 離開
荒 木 友之助第１図 第２図 Ｆｅ（ｐｐｍ）
極中の粉末亜鉛を高氷化あるいは低氷化としたものにお
いて粉末亜鉛表面に付着させる鉄の邑をそれぞれ変えた
場合の水素ガス発生量を示したグラフである。 １・・・正極缶、２・・・負極端子板、４・・・正極合
剤、５・・・負極。 特許出願人 富士電気化学株式会社代 理 人
尾 股 行 離開
荒 木 友之助第１図 第２図 Ｆｅ（ｐｐｍ）
Claims (1)
- １、負極中の粉末亜鉛の表面に、粉末亜鉛重量に対して
１０〜１００ｐｐｍ鉄を付着させ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 |
|---|---|---|---|
| JP59144067A JPS6124147A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59144067A JPS6124147A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6124147A true JPS6124147A (ja) | 1986-02-01 |
| JPH0353744B2 JPH0353744B2 (ja) | 1991-08-16 |
Family
ID=15353522
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59144067A Granted JPS6124147A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6124147A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267856A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ電池 |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP59144067A patent/JPS6124147A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02267856A (ja) * | 1989-04-07 | 1990-11-01 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ電池 |
| JPH0732015B2 (ja) * | 1989-04-07 | 1995-04-10 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0353744B2 (ja) | 1991-08-16 |
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