JPS61253339A - 電池電極用亜鉛合金 - Google Patents
電池電極用亜鉛合金Info
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- JPS61253339A JPS61253339A JP60093549A JP9354985A JPS61253339A JP S61253339 A JPS61253339 A JP S61253339A JP 60093549 A JP60093549 A JP 60093549A JP 9354985 A JP9354985 A JP 9354985A JP S61253339 A JPS61253339 A JP S61253339A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gallium
- zinc alloy
- zinc
- amount
- 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.)
- Granted
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-
- 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
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- 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】
〔産業上の利用分解〕
本発明はガリウム−インジウム−鉛−アルミニウムー亜
鉛系の合金からなる電池電極用の亜鉛合金に関する。
鉛系の合金からなる電池電極用の亜鉛合金に関する。
電池用電極として用いられる亜鉛または亜鉛合金は電池
使用時および貯蔵時における局部腐食やそれによって発
生する水素ガスによる電池容器の変形や容器からの漏液
がないことが必要条件となっている。
使用時および貯蔵時における局部腐食やそれによって発
生する水素ガスによる電池容器の変形や容器からの漏液
がないことが必要条件となっている。
亜鉛は水素過電圧が比較的高く、かつ価格が安いことか
ら従来好んで電極材料として用いられてきたが、亜鉛の
みでは水素ガスの発生を実用的に支障のない程度にまで
抑制することは困難で通常亜鉛を氷化することにヱリ実
用に供されている。
ら従来好んで電極材料として用いられてきたが、亜鉛の
みでは水素ガスの発生を実用的に支障のない程度にまで
抑制することは困難で通常亜鉛を氷化することにヱリ実
用に供されている。
しかし近年公害面あるいは作業衛生上の配慮から水銀を
低減あるいは不要とする低氷化あるいは無氷化の電極用
亜鉛合金に対する要望が高まってきている。
低減あるいは不要とする低氷化あるいは無氷化の電極用
亜鉛合金に対する要望が高まってきている。
本発明者らは、かかる状況に対処するべ（氷化亜鉛の氷
化量を減じ、あるいは無くすることについて調査検討し
、こ−に新しい亜鉛系の電池電極用材料を提供しようと
するものである。
化量を減じ、あるいは無くすることについて調査検討し
、こ−に新しい亜鉛系の電池電極用材料を提供しようと
するものである。
本発明者らは、先に水銀に代わる元素としてガリウムお
工びインジウムに注目し、ガリウム−亜鉛合金（特開昭
５８−２６４５５）およびガリウム−インジウム−亜鉛
合金（特開昭５８−２６４５６）を提案したが、さらに
これらの合金において鉛の添加がその性能を損なうこと
な（比較的高価なガリウムおよびインジウム特にはイン
ジウムの量を減じ得ることの効果を見出し、ガリウム−
インジウム−鉛−亜鉛合金を提案した。（特願昭５８−
２２０７３２ ）。
工びインジウムに注目し、ガリウム−亜鉛合金（特開昭
５８−２６４５５）およびガリウム−インジウム−亜鉛
合金（特開昭５８−２６４５６）を提案したが、さらに
これらの合金において鉛の添加がその性能を損なうこと
な（比較的高価なガリウムおよびインジウム特にはイン
ジウムの量を減じ得ることの効果を見出し、ガリウム−
インジウム−鉛−亜鉛合金を提案した。（特願昭５８−
２２０７３２ ）。
本発明者らは、またさらに既存合金の成伊比率の検討を
も含めより市場性のある電極用亜鉛合金を求めた結果、
ガリウム−インジウム−鉛−亜鉛合金においてアルミニ
ウムを添加することによりガリウムの添加量を減じ得る
こと、従って低廉で実用的な電池電極用の亜鉛合金が得
られることを知見したものである。すなわち本発明はガ
リウム０、００１ないし０．５ ％ 、インジウム０．
００１ないし０．５％、鉛０．０１ないし０−５ ％お
よびアルミニウム０、００１ないし０．１％を含み、残
が実質的な亜鉛からなる亜鉛合金である。
も含めより市場性のある電極用亜鉛合金を求めた結果、
ガリウム−インジウム−鉛−亜鉛合金においてアルミニ
ウムを添加することによりガリウムの添加量を減じ得る
こと、従って低廉で実用的な電池電極用の亜鉛合金が得
られることを知見したものである。すなわち本発明はガ
リウム０、００１ないし０．５ ％ 、インジウム０．
００１ないし０．５％、鉛０．０１ないし０−５ ％お
よびアルミニウム０、００１ないし０．１％を含み、残
が実質的な亜鉛からなる亜鉛合金である。
電池電極用亜鉛合金粉末は窒素等不活性ガス雰囲気のも
とてのガス噴射法で製するのを好適とする。これはその
球状化による表面積の低減をも含め、酸化物の生成を最
小とするものと考えられるが、電池電解液中でのガス発
生率を低減せしめる効果を有するものである。さらに亜
鉛合金粉末はたとえば４８ないし１５０メツシユに粒度
調整され必要に上り水化されて用途に供される。現在標
準的に電池電極用として用いられる電気亜鉛粉の氷化量
は６ないし１０９６程度の氷化が施されたものであるが
、要望されている低木化品は３９６あるいは１．５％と
いうようなレベルの氷化量である。
とてのガス噴射法で製するのを好適とする。これはその
球状化による表面積の低減をも含め、酸化物の生成を最
小とするものと考えられるが、電池電解液中でのガス発
生率を低減せしめる効果を有するものである。さらに亜
鉛合金粉末はたとえば４８ないし１５０メツシユに粒度
調整され必要に上り水化されて用途に供される。現在標
準的に電池電極用として用いられる電気亜鉛粉の氷化量
は６ないし１０９６程度の氷化が施されたものであるが
、要望されている低木化品は３９６あるいは１．５％と
いうようなレベルの氷化量である。
亜鉛粉の氷化は酸あるいは水酸化アルカリを含む液中で
所定量の水銀と混合攪拌することによって好適に行われ
る。
所定量の水銀と混合攪拌することによって好適に行われ
る。
現行氷化量の電池性能における低ガス発生率を損なうこ
となく、あるいは同レベルにとどめながら氷化量を低減
せしめるためにζは前記の不活性雰囲気下での粉末製造
に加えて亜鉛に対する水銀代替元素の添加が必要である
。本発明者らは前記したようにガリウム−インジウムの
両元素の同時添加により水銀の代替効果が得られること
を知見し。
となく、あるいは同レベルにとどめながら氷化量を低減
せしめるためにζは前記の不活性雰囲気下での粉末製造
に加えて亜鉛に対する水銀代替元素の添加が必要である
。本発明者らは前記したようにガリウム−インジウムの
両元素の同時添加により水銀の代替効果が得られること
を知見し。
ガリウム−インジウム−亜鉛合金ないし、ガリウム−イ
ンジウム−鉛−亜鉛合金を提案した。しかし、これら合
金では高価なガリウムを使用することが難点であり、そ
のガリウム量の低減についである程度までは鉛の添加に
よって補償されるが。
ンジウム−鉛−亜鉛合金を提案した。しかし、これら合
金では高価なガリウムを使用することが難点であり、そ
のガリウム量の低減についである程度までは鉛の添加に
よって補償されるが。
完全に代替し得るものでないことも知見されるようにな
った。しかして、比較的安価と思われる元素をさらに加
えた多元合金について添加元素間の相乗効果を期待して
調査検討を行った結果１本発明者らは新たな添加元素と
してアルミニウムを見出したものである。
った。しかして、比較的安価と思われる元素をさらに加
えた多元合金について添加元素間の相乗効果を期待して
調査検討を行った結果１本発明者らは新たな添加元素と
してアルミニウムを見出したものである。
成分割合を変えたガリウム−インジウム−鉛−亜鉛合金
比較材およびさらにアルミニウムを添加した本発明に係
る合金による亜鉛合金粉を前記のように窒素ガスによる
不活性雰囲気下で製造し。
比較材およびさらにアルミニウムを添加した本発明に係
る合金による亜鉛合金粉を前記のように窒素ガスによる
不活性雰囲気下で製造し。
無氷化と１．５％氷化の場合のガス発生率を求めた結果
を第１表に示した。
を第１表に示した。
なお、ガス発生率は酸化亜鉛を飽和させた３５秦水酸化
カリウム１０．０ｍ１ｊ ｋｃ １０．０ ｇ秤量した
供試亜鉛合金粉を浸漬し６０Ｃに保った恒温槽中に保持
した場合のガス発生速度で表示した。また。
カリウム１０．０ｍ１ｊ ｋｃ １０．０ ｇ秤量した
供試亜鉛合金粉を浸漬し６０Ｃに保った恒温槽中に保持
した場合のガス発生速度で表示した。また。
氷化は上記亜鉛合金粉末の１００ｇに対し水２０−ｅお
よび水酸化カリウム（ＫＯ）１）６９ｇの割合になるよ
うをζ液を調製し、混合攪拌を行いながら所定量の水銀
を３０分間にわたって滴下させるという常法によって行
った。
よび水酸化カリウム（ＫＯ）１）６９ｇの割合になるよ
うをζ液を調製し、混合攪拌を行いながら所定量の水銀
を３０分間にわたって滴下させるという常法によって行
った。
第１表
表にみられる試料１０ないし１２の比較材の場合におい
てガス発生率は、亜鉛および各添加元素の協同効果によ
るものでガリウム単独の効果によるものではないが、ガ
リウム量の低減に従いガス発生量は大となり、ガリウム
の特殊効果があることが知られる。現行の標準的な６％
水化電気亜鉛粉におけるガス発生率が４，５μｍｇ／ｇ
・日程度であるのに比べれば、これに勝るものはガリウ
ム０．１２％を含む合金の氷化品のみである。実用電池
の保存時のガス発生は電池の構成、特に電解液組成等の
影響も大であり、当然使用上の改良も試みられるべきで
あるが、現状では概ね現行程度レベルのガス発生率を示
す無氷化材料としてはガリウム量をゼロとすることはも
ちろん低減することも難かしい。
てガス発生率は、亜鉛および各添加元素の協同効果によ
るものでガリウム単独の効果によるものではないが、ガ
リウム量の低減に従いガス発生量は大となり、ガリウム
の特殊効果があることが知られる。現行の標準的な６％
水化電気亜鉛粉におけるガス発生率が４，５μｍｇ／ｇ
・日程度であるのに比べれば、これに勝るものはガリウ
ム０．１２％を含む合金の氷化品のみである。実用電池
の保存時のガス発生は電池の構成、特に電解液組成等の
影響も大であり、当然使用上の改良も試みられるべきで
あるが、現状では概ね現行程度レベルのガス発生率を示
す無氷化材料としてはガリウム量をゼロとすることはも
ちろん低減することも難かしい。
さらにこのようなガリウム−インジウム−鉛−亜鉛合金
に対してアルミニウムを添加した材料すなわちインジウ
ム０．０２５％、鉛０．１５９６およびアルミニウム０
．０２９６を含む亜鉛合金においてガリウム添加量を０
． ｏ ｏ ｓないし０．１９６まで変化させた場合に
ついて同様に噴射粒を製造し、そのガス発生量を調査し
た結果が表中の試料工ないし５として示されている。こ
れによれば、前記試料１ｏないし１２の場合と同様ガリ
ウムが低減する）てつれ水化品と無水化量の何れにおい
てもガス発生率が増大する傾向がみられるが９発生量の
絶対値は著しく低減され、１．５９６の低水化量でも現
行６％氷化の電気亜鉛粉の場合を凌いでおり、無水化品
においてもガリウムＯ，ＯＯ１９６以上であれば概ね同
じレベルの材料として利用し得ることを示している。
に対してアルミニウムを添加した材料すなわちインジウ
ム０．０２５％、鉛０．１５９６およびアルミニウム０
．０２９６を含む亜鉛合金においてガリウム添加量を０
． ｏ ｏ ｓないし０．１９６まで変化させた場合に
ついて同様に噴射粒を製造し、そのガス発生量を調査し
た結果が表中の試料工ないし５として示されている。こ
れによれば、前記試料１ｏないし１２の場合と同様ガリ
ウムが低減する）てつれ水化品と無水化量の何れにおい
てもガス発生率が増大する傾向がみられるが９発生量の
絶対値は著しく低減され、１．５９６の低水化量でも現
行６％氷化の電気亜鉛粉の場合を凌いでおり、無水化品
においてもガリウムＯ，ＯＯ１９６以上であれば概ね同
じレベルの材料として利用し得ることを示している。
従って、ガリウム−インジウム−鉛−亜鉛系の合金に対
するアルミニウムの添加によって高価なガリウム量を減
じ得ることが可能であることが知見される。
するアルミニウムの添加によって高価なガリウム量を減
じ得ることが可能であることが知見される。
その他の各成分の配合量を変えて行った本発明合金材に
ついての同様のガス発生量調査の幾つかの結果を同じく
第１表の試料６ないし試料９として示す。すなわち、ア
ルミニウムとガリウム間に十分な補完性があるかどうか
は不明であるが、アルミニウムおよびガリウムにそれぞ
れ多少の成分変動があっても共存による効果はあまり変
らない。
ついての同様のガス発生量調査の幾つかの結果を同じく
第１表の試料６ないし試料９として示す。すなわち、ア
ルミニウムとガリウム間に十分な補完性があるかどうか
は不明であるが、アルミニウムおよびガリウムにそれぞ
れ多少の成分変動があっても共存による効果はあまり変
らない。
本発明合金の有効範囲について言えば、ガリウムは０．
５４以上では高価である点が問題でありその割には効果
が向上しない。ガリウムは他の添加元素との共存下では
微量でも有効であるが０．００１％以下では比較的効果
が小さいので本発明では下限を０．００１４とした。イ
ンジウムについては鉛含有量との関連もあるが０．００
１％以下では効果が少なく逆に０．５５４程度以上にな
ればかえって有害となる。鉛は０．０１９り以下では効
果が少なく、また０、５％以上では弊害がでてくる。ア
ルミニウムについては０． ＯＯ１％以上で効果がみら
れるが、高濃度側では添加量の割シζ効果が変らず０．
１％を上限とした。
５４以上では高価である点が問題でありその割には効果
が向上しない。ガリウムは他の添加元素との共存下では
微量でも有効であるが０．００１％以下では比較的効果
が小さいので本発明では下限を０．００１４とした。イ
ンジウムについては鉛含有量との関連もあるが０．００
１％以下では効果が少なく逆に０．５５４程度以上にな
ればかえって有害となる。鉛は０．０１９り以下では効
果が少なく、また０、５％以上では弊害がでてくる。ア
ルミニウムについては０． ＯＯ１％以上で効果がみら
れるが、高濃度側では添加量の割シζ効果が変らず０．
１％を上限とした。
Claims (1)
- ガリウム０．００１ないし０．５％、インジウム０．０
０１ないし０．５％、鉛０．０１ないし０．５％および
アルミニウム０．００１ないし０．１９６を含み残が実
質的な亜鉛よりなることを特徴とする電池電極用亜鉛合
金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093549A JPS61253339A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 電池電極用亜鉛合金 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60093549A JPS61253339A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 電池電極用亜鉛合金 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61253339A true JPS61253339A (ja) | 1986-11-11 |
| JPH0459374B2 JPH0459374B2 (ja) | 1992-09-22 |
Family
ID=14085338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60093549A Granted JPS61253339A (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 電池電極用亜鉛合金 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61253339A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118036A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用亜鉛合金 |
| JPS63171843A (ja) * | 1987-01-10 | 1988-07-15 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用亜鉛合金およびその製造方法 |
| JPS63171842A (ja) * | 1987-01-10 | 1988-07-15 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用亜鉛合金およびその製造方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5383414B2 (ja) | 2009-03-26 | 2014-01-08 | ユニ・チャーム株式会社 | 体液処理用品およびこれを含む着用物品 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175368A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 亜鉛アルカリ一次電池 |
-
1985
- 1985-05-02 JP JP60093549A patent/JPS61253339A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60175368A (ja) * | 1984-02-20 | 1985-09-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 亜鉛アルカリ一次電池 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63118036A (ja) * | 1986-11-07 | 1988-05-23 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用亜鉛合金 |
| JPS63171843A (ja) * | 1987-01-10 | 1988-07-15 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用亜鉛合金およびその製造方法 |
| JPS63171842A (ja) * | 1987-01-10 | 1988-07-15 | Dowa Mining Co Ltd | 電池用亜鉛合金およびその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0459374B2 (ja) | 1992-09-22 |
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