JPS6154152A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS6154152A JPS6154152A JP59175906A JP17590684A JPS6154152A JP S6154152 A JPS6154152 A JP S6154152A JP 59175906 A JP59175906 A JP 59175906A JP 17590684 A JP17590684 A JP 17590684A JP S6154152 A JPS6154152 A JP S6154152A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- negative electrode
- copper layer
- cell
- active material
- electrode active
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/171—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (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
本発明は、アルカリ電池の負極容器に関するものである
。
。
従来技術
正極に、酸化銀、酸化水銀、二酸化マンガン、等を用い
、負極に亜鉛、電解液にアルカリを用いるアルカリ電池
においては、電解液によって負極側の腐食が激しく、そ
れに伴う水素ガスの発生により自己放電が大きくなるこ
とがあった。又、電池のハレソなどが起こる。
、負極に亜鉛、電解液にアルカリを用いるアルカリ電池
においては、電解液によって負極側の腐食が激しく、そ
れに伴う水素ガスの発生により自己放電が大きくなるこ
とがあった。又、電池のハレソなどが起こる。
この対策としては、水素過電圧を高く維持させることが
心安であり、従来から水銀による氷化が行なわれた。こ
の際の氷化率は、水素ガスの発生を押えるために現在の
技術では７〜１５％が一般的である。
心安であり、従来から水銀による氷化が行なわれた。こ
の際の氷化率は、水素ガスの発生を押えるために現在の
技術では７〜１５％が一般的である。
ところが、最近にな−）て水銀の汚染問題がクローズア
ップされてきた。これに対応して、亜鉛の水化にトく企
１：げるため負極亜鉛と他の金属との合金化などの検討
が進められ、その氷化率も３〜６％に下げることが可能
となったが、水銀Ｇ：を減らすことによ−で、水化亜鉛
粉末がアルカリ電解液の存在のもとで、負極容器の内面
金属である銅などに接触し銅表面が水化されるが、この
氷化速度は、負極水化量、水化亜鉛粉末および電解液と
の接触面積、負極容器内面の表面状態などによって異り
、物月目的な歪、酸化腐食、汚れ、異物の付着等を完全
に防ぐことができず、その部分は水化が進みにくく、水
化までに時間を要し、その間、水素過電圧の低い部分か
ら水素ガスの発生が見られる。
ップされてきた。これに対応して、亜鉛の水化にトく企
１：げるため負極亜鉛と他の金属との合金化などの検討
が進められ、その氷化率も３〜６％に下げることが可能
となったが、水銀Ｇ：を減らすことによ−で、水化亜鉛
粉末がアルカリ電解液の存在のもとで、負極容器の内面
金属である銅などに接触し銅表面が水化されるが、この
氷化速度は、負極水化量、水化亜鉛粉末および電解液と
の接触面積、負極容器内面の表面状態などによって異り
、物月目的な歪、酸化腐食、汚れ、異物の付着等を完全
に防ぐことができず、その部分は水化が進みにくく、水
化までに時間を要し、その間、水素過電圧の低い部分か
ら水素ガスの発生が見られる。
発明が解決すべき問題点
そのため、電池の密封後、水素ガスの発生が続き、電池
のふくれや漏液の原因となる。特に小型ボタン電池のよ
うに電池内の自由体積が小さいものでは、前記の問題は
大きい。
のふくれや漏液の原因となる。特に小型ボタン電池のよ
うに電池内の自由体積が小さいものでは、前記の問題は
大きい。
更に、最近の傾向としてより小型のボタン電池が開発さ
れており、この場合、負極内面積当りの水銀量が少なく
なり、電池のフクレや漏液がより一層加速されることに
なる。
れており、この場合、負極内面積当りの水銀量が少なく
なり、電池のフクレや漏液がより一層加速されることに
なる。
本発明は前記の諸問題を解決し、安定した電池を提供す
ることにある。
ることにある。
問題点を解決するための手段
本発明は、負極容器内面に水素過電圧を高く維持させる
だめの異種金属を塗着した負極容器を用いたアルカリ電
池である。
だめの異種金属を塗着した負極容器を用いたアルカリ電
池である。
作用
このようにすることで負極部からの水素ガス発生全抑制
することができる。
することができる。
実施例
以下本発明の実施例をアルカリボタン電池（ＬＲａａタ
イプ、直径１１．６門、高さ６．４朋）を例に説明する
。図は、前記ボタン電池の断面図であり、図中１は正極
ケース、２は二酸化マンガンと黒鉛との混合物を加圧成
型した正極合剤であり、正極リング３と共にケース１に
加圧密着させたものである。４は本発明の％像とする負
極封口板で、外側よりニッケルーステンレス鋼−銅層よ
りなる三層クラット板で、更に銅層の表面には水素過電
圧を高く維持させるだめの金属、例えばＩｎ、Ｃｄ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ、Ｔ／、Ａｇ、Ｃａ、Ａｇ、Ｂｉなどの少なく
とも一種を塗着している。
イプ、直径１１．６門、高さ６．４朋）を例に説明する
。図は、前記ボタン電池の断面図であり、図中１は正極
ケース、２は二酸化マンガンと黒鉛との混合物を加圧成
型した正極合剤であり、正極リング３と共にケース１に
加圧密着させたものである。４は本発明の％像とする負
極封口板で、外側よりニッケルーステンレス鋼−銅層よ
りなる三層クラット板で、更に銅層の表面には水素過電
圧を高く維持させるだめの金属、例えばＩｎ、Ｃｄ、Ｐ
ｂ、Ｓｎ、Ｔ／、Ａｇ、Ｃａ、Ａｇ、Ｂｉなどの少なく
とも一種を塗着している。
その塗Ｘ′１方法としてはメッキ、蒸着などが用いられ
る。これらの方法により一層ち密に、かつ均一に塗着で
きるという長所がある。ここでは蒸着法を月１いｌこ。
る。これらの方法により一層ち密に、かつ均一に塗着で
きるという長所がある。ここでは蒸着法を月１いｌこ。
又、その塗着量としては、単位面積当り０．０６〜１８
９が望ましい。塗着量が０．０６ダ／ ｃｒｔ？以下の
場合、水素ガスの発生全完全に抑制できない。又、１ｍ
ｇ以上になると水素ガス発生は完全に抑制できるものの
、電池を構成した時にこれらの物質が亜鉛の反応を押え
る作用をするために、負極利用率の低下をきたし、逆効
果となる。従って０．０６〜１ ｍｇが最も好ましく、
本実施例ではｏ、ｔｓｍｆ／ａｌとした。なお２ｇ！以
上併用の場合は合せて０．０５〜１グ／ｄを塗着する。
９が望ましい。塗着量が０．０６ダ／ ｃｒｔ？以下の
場合、水素ガスの発生全完全に抑制できない。又、１ｍ
ｇ以上になると水素ガス発生は完全に抑制できるものの
、電池を構成した時にこれらの物質が亜鉛の反応を押え
る作用をするために、負極利用率の低下をきたし、逆効
果となる。従って０．０６〜１ ｍｇが最も好ましく、
本実施例ではｏ、ｔｓｍｆ／ａｌとした。なお２ｇ！以
上併用の場合は合せて０．０５〜１グ／ｄを塗着する。
６は、ナイロンよりなる封口リングで４とカップリング
して負極容器を構成している。この容器内に０．５〜６
％水化された負極活物質である亜鉛６とアルカリ電解液
を収納する。従来の銅層のみの場合は水素ガス発生を押
えるために水化率は少なくとも５％以上を必要としてい
た。しかし、本発明の封口板を使用することによって、
０６％の氷化率で完全に水素発生を抑制することが可能
となった。負極容器内面に汚れがち１ても、又少ない水
銀量であっても水素ガス発生は認められない。
して負極容器を構成している。この容器内に０．５〜６
％水化された負極活物質である亜鉛６とアルカリ電解液
を収納する。従来の銅層のみの場合は水素ガス発生を押
えるために水化率は少なくとも５％以上を必要としてい
た。しかし、本発明の封口板を使用することによって、
０６％の氷化率で完全に水素発生を抑制することが可能
となった。負極容器内面に汚れがち１ても、又少ない水
銀量であっても水素ガス発生は認められない。
これは、水素ガス発生を氷化によって抑えるのではなく
、塗着した金属によって抑制させるためである。水化を
０にすると逆に塗着金層の効果はなくなる。その理由は
明らかでないが、何らかの相乗効果が生τ［れたものと
思われる。ここでは氷化率１．６％の亜鉛を用いた。
、塗着した金属によって抑制させるためである。水化を
０にすると逆に塗着金層の効果はなくなる。その理由は
明らかでないが、何らかの相乗効果が生τ［れたものと
思われる。ここでは氷化率１．６％の亜鉛を用いた。
け）シ１．セパレータ、８は含液材である。
なお、電解液には１０ＭのＫＯＨにＺｎＯを溶解したも
のを用いた。
のを用いた。
次に本発明の構成（Ａ）と、従来の構成ＣＢ） につ
いて評価した。
いて評価した。
使用した水銀量は、ＣＢ）を１とすると（Ａ）は０．１
５で約＋に低下させた。
５で約＋に低下させた。
次に６０°Ｃで保存した時の電池のふくれ数を調べた。
ｎ ＝ ５０
その結果、本発明の構成は、水銀量が少ないにもかかわ
らず、全く問題はなか１だ。一方、従来の構成では、初
期からフクレが確認された。この原因としては、封口板
銅層の汚れ、キズなどが考えられ、分解して調べると、
その銅層の１部に黒変色があり、その部分が十分氷化さ
れなかったものである。
らず、全く問題はなか１だ。一方、従来の構成では、初
期からフクレが確認された。この原因としては、封口板
銅層の汚れ、キズなどが考えられ、分解して調べると、
その銅層の１部に黒変色があり、その部分が十分氷化さ
れなかったものである。
又、漏液試験においても次の結果が得られた。
条件Ｔ４５℃、ＲＨ９０％
ｎ＝２０
本発明（Ａ）では２０００時間の経過でも全く漏液は認
められなかった。一方従来構成〔Ｂ〕では５００時間後
で２０コ中２コの漏液が確認された。
められなかった。一方従来構成〔Ｂ〕では５００時間後
で２０コ中２コの漏液が確認された。
これを分解して調べると、分解時に内圧の上昇があり、
電解液がふき出してきて明らかにガス発生があった。更
に、負極容器中の亜鉛を取り除いて封口板内面を調べる
と前述と同じ様に黒変色が認めらシシｌζ。これは、封
口板銅層で汚れ、キズなどの原因によって水化が十分に
進まなく水素ガスの発生があったと思われる。
電解液がふき出してきて明らかにガス発生があった。更
に、負極容器中の亜鉛を取り除いて封口板内面を調べる
と前述と同じ様に黒変色が認めらシシｌζ。これは、封
口板銅層で汚れ、キズなどの原因によって水化が十分に
進まなく水素ガスの発生があったと思われる。
本発明では銅層表面に金属を塗着することによって前述
のフクレや漏液は全く見られなか、た。
のフクレや漏液は全く見られなか、た。
本究明では、更に小さな電池や封口板内面積に対して絶
対水銀量の少ない電池ではより効果が大きい。
対水銀量の少ない電池ではより効果が大きい。
発明の効果
以上の様に、負極封口板内面銅層に、水素過電圧を高く
維持させる金属を塗着することによって、ガス発生によ
るフクレや漏液を防止することができ、安定した特性の
電池が可能となる。
維持させる金属を塗着することによって、ガス発生によ
るフクレや漏液を防止することができ、安定した特性の
電池が可能となる。
図は本発明のボタン型アルカリ電池の断面図である。
１・・・・・・正極ケース、２・・・・・・正極合剤、
３・・・・・・正極リング、４・・・・・・封口板、６
・・・・・・封口リング、６・・・・・・負極活物質、
７・・・・・・セパレータ、８・・・・・・含液材Ｏ
３・・・・・・正極リング、４・・・・・・封口板、６
・・・・・・封口リング、６・・・・・・負極活物質、
７・・・・・・セパレータ、８・・・・・・含液材Ｏ
Claims (2)
- （１）負極容器内面が銅層よりなる封口板を備え、前記
銅層表面に、水素過電圧を高く維持させる金属を少なく
とも１種類を塗着し、その負極容器中に負極活物質であ
る亜鉛と電解液を充填してなるアルカリ電池。 - （２）銅層表面に、Ｉｎ、Ｃｄ、Ｐｂ、Ｓｎ、Ｔｌ、Ａ
ｌ、Ｃａ、Ａｇ、Ｂｉからなる群の少なくとも１種類を
塗着した特許請求の範囲第１項記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175906A JPS6154152A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59175906A JPS6154152A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6154152A true JPS6154152A (ja) | 1986-03-18 |
Family
ID=16004301
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59175906A Pending JPS6154152A (ja) | 1984-08-24 | 1984-08-24 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6154152A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762986A (en) * | 1986-03-10 | 1988-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focussing system including in-focus position prediction means |
| JPH0757717A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | 金属材料板、該金属材料板からなる電池の負極端子板および該端子板の製造方法 |
-
1984
- 1984-08-24 JP JP59175906A patent/JPS6154152A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762986A (en) * | 1986-03-10 | 1988-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Automatic focussing system including in-focus position prediction means |
| JPH0757717A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | 金属材料板、該金属材料板からなる電池の負極端子板および該端子板の製造方法 |
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