JPS6149373A - アルカリ乾電池用負極活物質 - Google Patents

アルカリ乾電池用負極活物質

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JPS6149373A
JPS6149373A JP59170228A JP17022884A JPS6149373A JP S6149373 A JPS6149373 A JP S6149373A JP 59170228 A JP59170228 A JP 59170228A JP 17022884 A JP17022884 A JP 17022884A JP S6149373 A JPS6149373 A JP S6149373A
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JP
Japan
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zinc powder
negative electrode
active material
dry cell
cadmium
Prior art date
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Pending
Application number
JP59170228A
Other languages
English (en)
Inventor
Ryuzo Takeda
武田　隆造
Shigeru Ooyama
大山　繁
Yukio Ishibashi
石橋　幸雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dowa Holdings Co Ltd
Original Assignee
Dowa Mining Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C30/00—Alloys containing less than 50% by weight of each constituent
    • 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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  • Organic Chemistry (AREA)
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  • Electrochemistry (AREA)
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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）技術分野 本発明は水銀を含有しない合金亜鉛末によるアルカリ乾
゛市池用負極活物質に関するものである。
（ロ）背景技術 従来、時計、カメラ、ラジオ、カセットテープレコーダ
ー、卓上計算機などの携帯用電子機器の電源および各種
測定機などに多用されているアルカリ乾′屯池の「ＩＥ
鉛負極は、アルカリ溶液中での自己腐食に伴なう水歯発
生を抑制するために、４〜１０セｊ１１％の水銀を添／
ＩＩＩ　している。
このように、従来のものは比校的多吊、の水銀を用いる
ために、電池使用後の廃棄等による璋境汚染の虞れかあ
り、また人体に対する有害性もあって、近年社会問題化
しているところである。
このため、水銀を使用しないで済む電池活物質が要求さ
れている。
（ハ）発明の開示 本発明は、ヒ記のような装束を解決するものである。
ＩｆＯち、本発明はアルカリ乾電池用亜鉛負極を製造す
る際に、始めに亜鉛末をアルカリ溶液中に撹拌ｆ、ｒ％
　ノ暫１させ、次いでビスマス、鉛、インジウム。
カドミウム、ガリウムのうち少な（とも３種以上からな
る液状合金を徐々に加えて亜３１１宋表面を被覆９合金
化して成るアルカリ乾電池用の亜鉛負極活物質に関する
ものである。
この場合、上記の液状合く≧はビスマス４０〜５０爪昂
％（液状合金に対し）、鉛１８〜２５壬゛量％、インジ
ウムＬ８〜２５　改ｊハ％、カドミウム６屯吊％以下、
ガリウム８０爪量％以下の範囲内で３種以」−の元素を
組合せて得たもので、この液状合金を「１１）鉛末主計
に対し０，５〜５重亀％の範囲で添加するのが好ましく
０．５重−城％未満では水素発生の抑制効果が不充分で
あり、また５正に％を越えると飽和してしまう。
ここで、ビスマス、鉛、インジウム、カドミウム、ガリ
ウムの組合せから成る液状合金を用いたのは、これらが
全て電気化学的に水素過電圧の高い元素であり、従って
亜鉛の腐食を抑制する効果があるからである。また、上
記の合金は融点が６０°Ｃ以下であり、液体状態で取扱
えるので亜鉛末表面を均一に合金化する際に非常に有利
だからで・ちる・ このようにしてＩＱだ無木化亜３Ｃ１末は、その表層に
おいて、上記の高木ぶ過電圧合金成分と亜鉛との合金化
が充分性なわれ、アルカリ溶液中での１耐腐食性が１Ω
れていると共に、電池を構成した場合の放電特性も従来
の未化亜鉛末を使用した場合とほぼ同等の性能が得られ
る。
従って、本発明の無末化亜鉛末により、人体に有害な水
銀を用いずしてアルカリ乾電池の製造が可能となる。
以下、実施例を詳述する。
（ニ）実施例 ａ）ｔＯ％峙性カリウム溶液１立に亜鉛末（純度Ｈ，，
９９％以上、４０〜２００メツシユ）２５０ｇを加え、
温度７０°Ｃで撹拌しながらビスマス４５％、鉛２３％
、インジウム１９％、カドミウム５％、ガリウム８％か
らなる液状合金を、亜鉛宋重ｈ１に対し１．５％となる
ように徐々に滴下して合金化したのち、撹拌を停止ヒ後
１時間静置し、その後永洗・乾燥して本発明になる試料
（４）を得た。
ｂ）次に、上記ａ）と同じ手順でａ）に示したものと回
−組成の液状合金をそれぞれ亜鉛末改星に対１．．０　
、３％、０．５％、５％、７％に調整した試料（１）（
３）（５）（６）を得た。
Ｃ）なお、比較のためにと記ａ）と同様な手順により、
木発明の液状合金の代りに水銀を亜鉛末に々、ｔして５
９６添加した従来法による采化亜鉛末試′＃［（２）を
作成：した。
このようにして得た試料（１）〜（６）について温度６
０°Ｃの４０％′：ｆ？性カリウム溶府中に浸漬して水
素発生量をＡ１１ｌ定した結果を第１図に示す。
欧に、上記のａ）〜Ｃ）で得た試料（２）（４）（５）
（６）の負極活物質を用い、これに対応してそれぞれｒ
Ｅ　、＄Ｓに二酸化マンガンを使用し栄１型のアルカリ
マンガン乾電池を作成した試作電池（７）〜（１０）に
ついて、２オーＬ１の外部抵抗を負荷としてつないで放
電特性をａｌｌ定した結果を第２図に示す。
第１図から明らかなように、本発明の負極活物質（３）
、（４）、（５）は、水銀を使用していないにもかかわ
らず、従来法の（２）に比較して水素発生量の点で同等
もしくは減少していることが分る。
また第２図から分るように、木発明による負極活物質を
用いたアルカリマンガン乾ｒＱＨ池（８）（９）は、放
電特性の点で従来法による電池（７）とほぼ同等の性能
を有していることが明らかである。
なお、アルカリマンガン乾電池（１０）は液状合金の含
＊量が適正範囲を越えているために、正常な放電特性を
示すことができなかった。
（ホ）発明の効果 以上に説明したように、本発明によるアルカリ乾電池用
負極活物質は亜鉛末と結合した場合に水素過電圧を増大
させるビスマス、鉛、・インジウム、カドミウム、ガリ
ウムなどの組合せからなる液状合金を用いることにより
、アルカリ溶液中における水素発生を抑制して電池保存
中における漏油を極力防Ｉ卜する効果を発揮すると共に
、電池の放電性能も維持できるようにしたものであり、
従来の氷化亜鉛未使用の電池の欠点である人体に対する
有害性および公害問題を解消し得る効果がある。
また、当該活物質の製造も容易であって、水銀を使用す
る従来の氷化処理法に比較して公害対策費が大幅に低減
されるので、コスト面でも有利と公る利点がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る陰極材（試料（１）（３）（４）
！’　５　）（１３）　）　と従来の陰極材（試料（２
））をアルカリ液中に浸漬した場合の水素ガス発生ｔｄ
を示す比較グラフであり　：ｆｔ、２図は本発明に係る
陰極材（試料（４）（５）（［（）　）と従来の陰極材
（試料（２））を用い、それぞれ正極に二酸化マンガン
を使用して単１型のアルカリマンガン屹電池を作成した
試作電池（７）〜（１０）について２オームの外部抵抗
を負荷と１２でつないで放電特性を測定１７た結果を示
す比・咬グラフである。 特　許　出　願　人　同和鉱業株式会社第コ図 第　クシ　図 −乎　ｎう■　♀山　二ＬＥ　詰ン　（自発）昭和５９
年　９月１３日 特許庁長官　志　賀　　　学　殿　　　　　　　　係ｊ
１．１昏件の表示 特許Ｉｔ？＋　５９−１７０２２８号 ２、発明の名称 アルカリ乾電池用負ｊ６Ａ活物質 ３　補正をする者 ・ＩＧ件との関係　　特許出願人 名称同和鋼業株式会社 ４、代理人 住所　東京都千代田区神田淡路町２丁目４番地明細書の
「発明の詳細な説明」の憫 ６、補正の内容 明細書３Ｐ１７〜２０行目の「また、と記の合金Ｃ±・
・・ｆｆｎ　１８〜２５重ｉ：＋Ｃ％９．インジウム１
８〜２５セ右？′３６．カドミウド６重量９６以下の組
成では、それぞれ亜鉛末の表面が合金化する温度で液相
のみとなって有利である。しかし、カリウムは８０重量
％を越えると放電特性が悪化するので、８０重量％以下
が右利である。」 以　　　ヒ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）亜鉛末をアルカリ溶液中に撹拌懸濁せしめ、これ
    にビスマス、鉛、インジウム、カドミウム、ガリウムの
    うちの少なくとも３種を含有する液状合金を添加してな
    ることを特徴とするアルカリ乾電池用負極活物質。
  2. （２）ビスマス４０〜５０重量％、鉛１８〜２５重量％
    、インジウム１８〜２５重量％、カドミウム６重量％以
    下、ガリウム８０重量％以下の範囲の元素のうちの少な
    くとも３種以上の組合せからなる液状合金を亜鉛末重量
    に対し０．５〜５重量％の範囲で含有する特許請求の範
    囲第１項記載のアルカリ乾電池用負極活物質。
JP59170228A 1984-08-15 1984-08-15 アルカリ乾電池用負極活物質 Pending JPS6149373A (ja)

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US06/687,369 US4592974A (en) 1984-08-15 1984-12-28 Active material for negative poles of alkaline dry cells, and method for making said material
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