JPS6139454A - アルカリマンガン電池 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明はアルカリマンガン電池に関し、特にその亜鉛
負極の改良に関するものである。

（ロ）従来技術 アルカリマンガン電池の亜鉛負極において、負極活物質
の亜鉛粒子とアルカリ電解液との反応によって水素ガス
が発生し電池内圧が高まり、液洩れが起こったり、電池
寿命が低下するという問題があった。　従来この対策と
して前記亜鉛粒子を多量の水Ｉ！　（亜鉛に対して６〜
１０重量％）でアマルガム化することによって亜鉛粒子
表面における水素発生電位（水素過電圧）を上昇させて
水素ガスの発生を抑制してきた。　しかし使用される水
銀量が多量であるため環境保全の意味から水銀を用いな
いか使用してもごく少量に止めることが要望されている
。　そして亜鉛粒子表面における水素過電圧を引上げる
添加物としては水銀の外にインジウム、鉛、タリウム、
ガリウム及びカドミウムの金属が有効であることが知ら
れている（特公昭３３−６０３６号、特公昭３４−２８
６８号及び特公昭４１−１２８４３号各公報）、シかし
これらの金属は長期間電池を貯蔵した場合にアルカリ電
解液中に溶解して亜鉛粒子表面より離脱しやすく、その
効果の持続性に問題がある。

（ハ）発明の目的 この発明は、上記問題点を改善するため金属タンタルが
アルカリ電解液に溶解しにくいことに着目してなされた
ものであって、環境保全上問題のある水銀を使用しない
か又は使用しても少量しか使用せずに水素ガスの発生を
著しく減少させかつこの効果を長時間保持するすぐれた
アルカリマンガン電池を目的とするものである。

（ニ）発明の構成 この発明は亜鉛粒子の負極活物質からなる負極と、二酸
化マンガンの正極活物質からなる正極を備えるアルカリ
マンガン電池において、亜鉛粒子としてその表面に、タ
ンタル金属のみか、又はタンタル金属とともにインジウ
ム、鉛、タリウム、ガリウム及びカドミウムからなる金
属群から選択される１種以上の金属が付着されている亜
鉛粒子を用いることを特徴とするアルカリマンガン電池
を提供するものである。　また上記亜鉛粒子が水銀でア
マルガム化されている電池もこの発明に含まれる。　こ
の水銀でアマルガム化する場合は亜鉛に対して５重量％
以下の水銀でも水素発生を著しく低下させることができ
る。

この発明に用いられる亜鉛粒子は、次のようにして作製
される。

まず亜鉛粒子にほぼ同重量か２〜３倍の水を入れ十分攪
拌混合する。　これに水溶性のタンタル化合物、例えば
に８Ｔａｓ　０１９　・１６Ｈ２０（六タンタル酸カリ
ウム）　、Ｔａ（ＯＨ）５　（水酸化タンタル）、Ｔａ
Ｆ５（フッ化タンタル）などを、タンタルとして亜鉛に
対してｏ、ｏｏｓ〜１．５重量％になるように水溶液と
して添加して混合し、４０〜８０℃にて乾燥して表面に
タンタルを付着させた亜鉛粒子が得られる。

また亜鉛粒子にタンタル以外の前記金属をも付着させる
場合には、インジウムならば　ＩｎＣ？（塩化インジウ
ム）など、鉛ならばＰｂ（ＮＯａ　）　２（硝酸鉛）な
ど、タリウムならばＴｆＮＯ３（硝酸タリウム）など、
ＧａならばＧａ（ＮＯ３）　３　（硝酸力ゝリウム）な
ど、ＣｄならばＣｄ（ＮＯ３）　２　　（硝酸カドミウ
ム）などの１以上を各金属の合計量が亜鉛に対して０．
０５〜１．５重量％程度になるように水溶液として、前
記タンタルと同時に付着させてもよいし、又はタンタル
を付着させた後に付着させてもよい。

さらにタンタル及び前記の他の金属を表面に付着させた
亜鉛粒子の表面を水銀でアマルガム化する場合は、水酸
化カリウムなどのアルカリ土類金属水銀と接触させるか
又はＨｇＣ１？ｚ　　（昇汞）を用いてイオン置換によ
って、亜鉛に対して約５重量％以下の水銀でアマルガム
化が行われる。

上記のような亜鉛粒子を用いて通常の方法によってこの
発明のアルカリマンガン電池が作製される。

（ホ）実施例 この発明を実施例で説明するがこの発明を限定するもの
ではない。

５０〜３００メツシュ程度の亜鉛粉末約１　ｋｇに純水
を約１．５１を加えてよく攪拌し、これに六タンタル酸
カリウムの水溶液をタンタルが亜鉛に対して０．０５〜
１．５重量％の範囲になるように添加して攪拌混合し、
乾燥した。得られた粉末を水酸化カリウムと酸化亜鉛含
有のアルカリ電解液中に入れ６０℃に保持し２４時間で
発生する水素量を測定した。その結果を第１表に示した
。

第１表 上記の結果からタンタルを添加すれば水素ガス発生が著
しく低下することが分かる。

次に６タンタル酸カリウムに、塩化インジウム、硝酸鉛
、硝酸タリウム、硝酸カリウム、もしくは硝酸カドミウ
ム、又は塩化インジウムと硝酸鉛を添加すること以外、
上記と同様に処世して得た亜鉛粒子について上記と同様
にして水素ガス発生量を測定して第２表に示した。

（以下余白、次頁に続く〕 第２表 第２表から明らかなようにＴａ以外に他の金属を付着さ
せることによって水素ガス発生量を低下させる効果があ
る。

次にＴａを付着させるか又はＴａ５Ｉｎ及びｐｂを付着
させた後に水銀を直接接触させてアマルガム化した亜鉛
粒子について前記と同様にして水素ガス発生量を測定し
て第３表に示した。

第３表 第３表からみて、タンタルに水銀を併用すれば水銀単独
の場合と比べて、水銀量を少なくしても水素ガス発生量
を低下させることが分かる。

上記の結果から、上記のごとき亜鉛粒子を負極活物質と
して用いたアルカリマンガン電池は、水素ガスの発生が
著しく低減することは明らかである。

（へ）発明の効果 この発明によれば水銀を使用しないか又は使用しても少
量しか使用せずに水素ガスの発生が著しく低減されしか
もその効果が長期間持続するアルカリマンガン電池が得
られる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、亜鉛粒子の負極活物質からなる負極と、二酸化マン
   ガンの正極活物質からなる正極を備えるアルカリマンガ
   ン電池において、亜鉛粒子としてその表面に、タンタル
   金属のみか、又はタンタル金属とともにインジウム、鉛
   、タリウム、ガリウム及びカドミウムからなる金属群か
   ら選択される１種以上の金属が付着されている亜鉛粒子
   を用いることを特徴とするアルカリマンガン電池。 ２、前記亜鉛粒子の外表面が水銀でアマルガム化されて
   いる特許請求の範囲第１項記載の電池。