JPS62105372A - アルカリ電池用粒状亜鉛合金の製造方法 - Google Patents
アルカリ電池用粒状亜鉛合金の製造方法Info
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- JPS62105372A JPS62105372A JP60246048A JP24604885A JPS62105372A JP S62105372 A JPS62105372 A JP S62105372A JP 60246048 A JP60246048 A JP 60246048A JP 24604885 A JP24604885 A JP 24604885A JP S62105372 A JPS62105372 A JP S62105372A
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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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。
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用粒状亜鉛合金の製造方法に関
するものである。
するものである。
〈従来の技術〉
現在、各種ボタン型アルカリ゛市池、筒型アルカリ電池
等の9恒活物質とじて広く用いられでいる粒状亜鉛は、
練磨99.99 %以−七の高悼度の亜鉛を噴霧法等の
方法により粒状Iこ形成しLJもので、このような粒状
亜鉛をカルホキジメチルセルロース等のゲル化剤とアル
カリ電解液とによりゲル状に分散ざぜて9憧となし、こ
の9憧をセパレータを介して1巖化マンカンX)酸化i
R等を活物質どして含有するilE Iか合剤に対向さ
せIこ千苫成を採っている。
等の9恒活物質とじて広く用いられでいる粒状亜鉛は、
練磨99.99 %以−七の高悼度の亜鉛を噴霧法等の
方法により粒状Iこ形成しLJもので、このような粒状
亜鉛をカルホキジメチルセルロース等のゲル化剤とアル
カリ電解液とによりゲル状に分散ざぜて9憧となし、こ
の9憧をセパレータを介して1巖化マンカンX)酸化i
R等を活物質どして含有するilE Iか合剤に対向さ
せIこ千苫成を採っている。
このような:+L状亜鎗を11j1へて用いてイjる−
1)ルカリ電池の負1かにお(」る杓状’I’b il
、:の自己’(i′i費による腐蝕並びにその際の水素
/xiス発生早(、」、実用上の限界を超えるものであ
り、電池の放電ビ1能。
1)ルカリ電池の負1かにお(」る杓状’I’b il
、:の自己’(i′i費による腐蝕並びにその際の水素
/xiス発生早(、」、実用上の限界を超えるものであ
り、電池の放電ビ1能。
貯蔵性能及び耐漏液性能の著しい低−トの原因1こなる
ため、粒払亜%)の表面を゛粒状jlTi−釘)干?−
nに対して5〜′10小m1%稈1身の水銀−゛C水イ
ヒ込理−することで水素過電圧を高め、粒状曲鎗の化蝕
防止及び水素ガス発生の抑制を図ろハ:去か一般的に用
いられている。
ため、粒払亜%)の表面を゛粒状jlTi−釘)干?−
nに対して5〜′10小m1%稈1身の水銀−゛C水イ
ヒ込理−することで水素過電圧を高め、粒状曲鎗の化蝕
防止及び水素ガス発生の抑制を図ろハ:去か一般的に用
いられている。
〈発明が解決しようとする問題点〉
ところで、アルカリ電池中の水銀の使用量を低減するこ
とは、強い社会的ニーズであり、加えてコストダウンの
上でも大きな効果の得られる要素である。
とは、強い社会的ニーズであり、加えてコストダウンの
上でも大きな効果の得られる要素である。
このため、粒状亜鉛に添加しおるいは付着させた場合に
はその水素過電圧を高める働きのある鉄、カドミウム、
鉛、ビスマス、ガリウム。
はその水素過電圧を高める働きのある鉄、カドミウム、
鉛、ビスマス、ガリウム。
インジウム、タリウム、スズ、マグネシウム。
アルミニウム等の元素を1種または2種以上選び出し、
これらの元素を亜鉛に合金化させて作った粒状亜鉛合金
を用いることにより水素過電圧を上昇させ、もって水素
ガス発生を抑制すること、おるいは、亜鉛粒子の表面積
をできる限り小さくして粒状亜鉛の反応面積を減少させ
て同様に水素ガス発生を抑制する方法等が検討されてい
るものの、貯蔵性能並びに耐漏液性能の面で満足できる
効果が得られないでいるのが現状でおる。
これらの元素を亜鉛に合金化させて作った粒状亜鉛合金
を用いることにより水素過電圧を上昇させ、もって水素
ガス発生を抑制すること、おるいは、亜鉛粒子の表面積
をできる限り小さくして粒状亜鉛の反応面積を減少させ
て同様に水素ガス発生を抑制する方法等が検討されてい
るものの、貯蔵性能並びに耐漏液性能の面で満足できる
効果が得られないでいるのが現状でおる。
このため、本願出願人は、例えば特願昭59−2513
81号に開示したように、粒状亜鉛や粒状亜鉛合金を焼
鈍処理することで粒状亜鉛等の表面の結晶の歪み(粒状
亜鉛等の製造過程で発生する特異的な双晶等:この双晶
等がアルカリ電解液中における粒状亜鉛の腐蝕を促進す
る)を再結晶化させて安定な結晶となし、もって貯蔵性
能や耐漏液性能向上を図ることを提案した。
81号に開示したように、粒状亜鉛や粒状亜鉛合金を焼
鈍処理することで粒状亜鉛等の表面の結晶の歪み(粒状
亜鉛等の製造過程で発生する特異的な双晶等:この双晶
等がアルカリ電解液中における粒状亜鉛の腐蝕を促進す
る)を再結晶化させて安定な結晶となし、もって貯蔵性
能や耐漏液性能向上を図ることを提案した。
ところで、今までは上記焼鈍処理後に行なう粒状亜鉛等
の酸化被膜の除去処理方法として、希塩酸などを用いた
酸処理が用いられている。
の酸化被膜の除去処理方法として、希塩酸などを用いた
酸処理が用いられている。
しかしながら、本発明者の研究によれば、このような酸
処理を用いた場合、後述する理由によって亜鉛粒子表面
が凹凸状となって表面積が大きくなる結果、電池内にお
ける粒状亜鉛の表面積が増大し、貯蔵中におけるガス発
生量が大となるという問題点があることがわかった。
処理を用いた場合、後述する理由によって亜鉛粒子表面
が凹凸状となって表面積が大きくなる結果、電池内にお
ける粒状亜鉛の表面積が増大し、貯蔵中におけるガス発
生量が大となるという問題点があることがわかった。
〈問題点を解決するための手段〉
この発明のアルカリ電池用粒状亜鉛合金の製造方法は、
亜鉛を主成分とし、鉄、カドミウム。
亜鉛を主成分とし、鉄、カドミウム。
鉛、ビスマス、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ
、マグネシウム、アルミニウムの群から選択された1種
または2種以上の元素を含む粒状亜鉛合金を100〜4
20℃で焼鈍処理し、その後アルカリ処理を施すことを
要旨とする。
、マグネシウム、アルミニウムの群から選択された1種
または2種以上の元素を含む粒状亜鉛合金を100〜4
20℃で焼鈍処理し、その後アルカリ処理を施すことを
要旨とする。
上記のような元素を含有させることによって亜鉛の水素
過電圧が上昇し、貯蔵時等におけるカス発生量を抑制す
ることができることは従来の通りで必る。
過電圧が上昇し、貯蔵時等におけるカス発生量を抑制す
ることができることは従来の通りで必る。
また、焼鈍温度を上記範囲としたのは、これが100
℃より低い場合には粒状亜鉛合金の再結晶化か不十分と
なり、一方、420℃を超えると粒状亜鉛合金が溶融凝
集してしまうからである。
℃より低い場合には粒状亜鉛合金の再結晶化か不十分と
なり、一方、420℃を超えると粒状亜鉛合金が溶融凝
集してしまうからである。
尚、焼鈍口)間は焼鈍温度に応じて粒状亜鉛合金の再結
晶化が十分なされる程度とすればよく、例えば5分〜3
時間の範囲内で適宜に設定すればよい。
晶化が十分なされる程度とすればよく、例えば5分〜3
時間の範囲内で適宜に設定すればよい。
また、アルカリ処理の方法としては、KOH等のアルカ
リ溶液中に焼鈍処理後の粒状亜鉛合金を投入し攪拌する
等の手段を用いる。
リ溶液中に焼鈍処理後の粒状亜鉛合金を投入し攪拌する
等の手段を用いる。
尚、本発明を用いることにより粒状亜鉛合金の貯蔵時等
にあけるガス発生量を抑える効果が出ることは後述する
通りであるが、粒状亜鉛合金の水化度をあまりに高くす
ると本発明によるガス発生抑制効果よりも水銀添加によ
るガス発生抑制効果が大きくなって本発明の効果が薄れ
てしまう。従って、本発明は粒状亜鉛合金が低氷化の状
態において特に大きな効果が現われ、本発明者の研究に
よれば水化度が3重量%以下の時が好適であることが知
得されている。
にあけるガス発生量を抑える効果が出ることは後述する
通りであるが、粒状亜鉛合金の水化度をあまりに高くす
ると本発明によるガス発生抑制効果よりも水銀添加によ
るガス発生抑制効果が大きくなって本発明の効果が薄れ
てしまう。従って、本発明は粒状亜鉛合金が低氷化の状
態において特に大きな効果が現われ、本発明者の研究に
よれば水化度が3重量%以下の時が好適であることが知
得されている。
〈作 用〉
焼鈍α理後に酸処理をした場合、酸処理に伴う腐蝕反応
がまず亜鉛合金粒子の粒界浅部で起こり、次いで粒界に
接する粒内に進んでいって粒界近傍の全面が腐蝕される
結果、亜鉛合金粒子表面の凹凸が著しく増大して表面積
が大きくなってしまうことがわかった。
がまず亜鉛合金粒子の粒界浅部で起こり、次いで粒界に
接する粒内に進んでいって粒界近傍の全面が腐蝕される
結果、亜鉛合金粒子表面の凹凸が著しく増大して表面積
が大きくなってしまうことがわかった。
一方、アルカリ処理の場合には、次式の反応が粒界に沿
って集中して起こることが知得されてあり、酸処理のよ
うな亜鉛合金粒子の表面積増大が生じることはない。
って集中して起こることが知得されてあり、酸処理のよ
うな亜鉛合金粒子の表面積増大が生じることはない。
Zn+40H−−Zn (OH)4 − +2E−
2H20+ 2 6 − → 2 0 H−+
H2↑また、亜鉛に含有された有害不純物並びに水
素過電圧を上昇させる動きをする添加元素等は亜鉛合金
粒子の粒界に沿って多く存在することが実験により確認
されているが、アルカリ処理初期においては上記反応は
全ての粒界において起こるのではなく、有害不純物の多
く存在する、換言すれば反応性に富む粒界において主に
起こることがわかっている。このような反応性に富む粒
界においては、インジウム等の水素過電圧を高める働き
をする元素がおっても不純物が基点となって反応が進む
ものと考えられる。
2H20+ 2 6 − → 2 0 H−+
H2↑また、亜鉛に含有された有害不純物並びに水
素過電圧を上昇させる動きをする添加元素等は亜鉛合金
粒子の粒界に沿って多く存在することが実験により確認
されているが、アルカリ処理初期においては上記反応は
全ての粒界において起こるのではなく、有害不純物の多
く存在する、換言すれば反応性に富む粒界において主に
起こることがわかっている。このような反応性に富む粒
界においては、インジウム等の水素過電圧を高める働き
をする元素がおっても不純物が基点となって反応が進む
ものと考えられる。
従って、本発明のようなアルカリ処理をすることによっ
て、反応性に富む粒界を予め反応させ、その粒界に存在
する有害不純物を除去することができ、電池に組込んだ
状態におけるガス発生抑制を図ることができる。
て、反応性に富む粒界を予め反応させ、その粒界に存在
する有害不純物を除去することができ、電池に組込んだ
状態におけるガス発生抑制を図ることができる。
そして、アルカリ処理により有害不純物が除去された後
の粒界にはインジウム等の水素過電圧を上げる動きをす
る斤累か残存し7.、その部分はそれ以−に反応が進ま
ない。また、一連の処理後に粒状亜鉛合金を氷化9ハ理
(7・でやれば、CI害不純物か除かれた部分の粒界は
水銀によって覆われ、水銀による防蝕効宋により貯、成
牛における腐蝕は可及的に抑ν]される、。
の粒界にはインジウム等の水素過電圧を上げる動きをす
る斤累か残存し7.、その部分はそれ以−に反応が進ま
ない。また、一連の処理後に粒状亜鉛合金を氷化9ハ理
(7・でやれば、CI害不純物か除かれた部分の粒界は
水銀によって覆われ、水銀による防蝕効宋により貯、成
牛における腐蝕は可及的に抑ν]される、。
また、アルカリ処理に、1ン)で除去される有害不純物
は主に粒界の浅部(1=存在で−るちのであり、粒界深
部に有害不純物か残存することもあるが、粒界浅部に存
在するインジウム等の添1)目金属、氷化処理による水
銀の鋤ざ等により、電池にり11込んだ場合においで貯
蔵中に粒界深部にまで反応が進むことは可及的に抑えら
れ、長期間の貯蔵に濤けるガス発生を抑制できる。
は主に粒界の浅部(1=存在で−るちのであり、粒界深
部に有害不純物か残存することもあるが、粒界浅部に存
在するインジウム等の添1)目金属、氷化処理による水
銀の鋤ざ等により、電池にり11込んだ場合においで貯
蔵中に粒界深部にまで反応が進むことは可及的に抑えら
れ、長期間の貯蔵に濤けるガス発生を抑制できる。
〈実施例〉
亜鉛を主成分とし、これに第1表に示す2種の元素を夫
々微量含有させ、公知の方法により粒状亜鉛合金を作−
)た。これらのネQ状曲鉛合金を350℃前後で焼鈍処
理(ッだ俊、)開度40重量%のK O+−(溶液中へ
投入し撹拌する。その後水洗により表面を清浄化し乾燥
し、更に水化度1.5重量%(粒状亜鉛合金型■に対す
る重量%)で氷化処理をして本発明に係る粒状亜鉛合金
(本発明品A、B)を得た。
々微量含有させ、公知の方法により粒状亜鉛合金を作−
)た。これらのネQ状曲鉛合金を350℃前後で焼鈍処
理(ッだ俊、)開度40重量%のK O+−(溶液中へ
投入し撹拌する。その後水洗により表面を清浄化し乾燥
し、更に水化度1.5重量%(粒状亜鉛合金型■に対す
る重量%)で氷化処理をして本発明に係る粒状亜鉛合金
(本発明品A、B)を得た。
第1表
註)含有量は亜鉛重量に対する値
一方、比較用として、K O+−1溶液によるアルカリ
処理に代えて8源なH(J2溶液による酸処理をした外
は同様にして粒状亜鉛合金(比較量C,D>を作った。
処理に代えて8源なH(J2溶液による酸処理をした外
は同様にして粒状亜鉛合金(比較量C,D>を作った。
また、従来品として、亜鉛を主成分とし、これに鉛を5
00ppm、インジウムを200ppm夫々含有させ、
爾後、水化度1,5千量%で氷化処理をした粒状亜鉛合
金(従来品F)を作った。
00ppm、インジウムを200ppm夫々含有させ、
爾後、水化度1,5千量%で氷化処理をした粒状亜鉛合
金(従来品F)を作った。
これらの粒状亜鉛合金(粒径50〜150meS11の
もの)を温度50]i12°CのI;境で酸化亜釘)Z
nOを飽和した′9度40干早?ものKOH溶液中に含
浸させた条件における、粒状亜鉛合金の単位重量当りの
1日の水素カス発生子(m、fl(g・day) >を
調査した。結果は第2表に承り−通りである。
もの)を温度50]i12°CのI;境で酸化亜釘)Z
nOを飽和した′9度40干早?ものKOH溶液中に含
浸させた条件における、粒状亜鉛合金の単位重量当りの
1日の水素カス発生子(m、fl(g・day) >を
調査した。結果は第2表に承り−通りである。
第2表
第2表より、従来品トに較へて本ヅ〉明記△、B並びに
比較量C1[)の水素カス発生量か著しく少ないことか
わかる。、これは焼鈍処理の結末、粒状亜鉛合金表面の
結晶のd”みか111情晶化し、で安定な結晶になった
ことに依るものと思4つれる。
比較量C1[)の水素カス発生量か著しく少ないことか
わかる。、これは焼鈍処理の結末、粒状亜鉛合金表面の
結晶のd”みか111情晶化し、で安定な結晶になった
ことに依るものと思4つれる。
また、本発明品A、Bの水素ガス発生t1jは比較品C
,Dに較べて30%以上減少している。この理由として
は、l理に代えてアルカリ処理を用いたことによって、
亜鉛粒子の近傍の亜鉛表面積増大を招くことなく粒界に
存在する不純物を確実に除去できたことに起因するもの
と思われる。
,Dに較べて30%以上減少している。この理由として
は、l理に代えてアルカリ処理を用いたことによって、
亜鉛粒子の近傍の亜鉛表面積増大を招くことなく粒界に
存在する不純物を確実に除去できたことに起因するもの
と思われる。
尚、本発明品A、Bの放電性能についても調査した所、
同様な元素を含有させてなる水化度3重量%の粒状亜鉛
合金と殆んど変わりがないことか知得されている。
同様な元素を含有させてなる水化度3重量%の粒状亜鉛
合金と殆んど変わりがないことか知得されている。
〈発明の効果〉
以上のように構成されるこの発明のアルカリ電池用粒状
亜鉛合金の製造方法によれば、上記のような元素を合金
として含有させることにより水素過電圧を上昇せしめる
効果、焼鈍処理することによる再結晶化によって安定な
結晶となる効果、及び[i理に代えてアルカリ処理を用
いることにより亜鉛粒子の粒界に存在する不純物を確実
に除去できる等の効果の相乗効果によって、放電性能低
下を招くことなく低氷化でも貯蔵時等における水素ガス
発生母が極めて低く、従って負極活物質として用いた場
合にあける電池の耐漏液性向上を図ることのできる粒状
亜鉛合金を作ることができるという効果を奏する。
亜鉛合金の製造方法によれば、上記のような元素を合金
として含有させることにより水素過電圧を上昇せしめる
効果、焼鈍処理することによる再結晶化によって安定な
結晶となる効果、及び[i理に代えてアルカリ処理を用
いることにより亜鉛粒子の粒界に存在する不純物を確実
に除去できる等の効果の相乗効果によって、放電性能低
下を招くことなく低氷化でも貯蔵時等における水素ガス
発生母が極めて低く、従って負極活物質として用いた場
合にあける電池の耐漏液性向上を図ることのできる粒状
亜鉛合金を作ることができるという効果を奏する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、亜鉛を主成分とし、鉄、カドミウム、鉛、ビスマス
、ガリウム、インジウム、タリウム、スズ、マグネシウ
ム、アルミニウムの群から選択された1種または2種以
上の元素を含む粒状亜鉛合金を100〜420℃で焼鈍
処理し、その後アルカリ処理を施すことを特徴とするア
ルカリ電池用粒状亜鉛合金の製造方法。 2、前記アルカリ処理後に3重量%以下の汞化処理をし
たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の製造方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60246048A JPS62105372A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | アルカリ電池用粒状亜鉛合金の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60246048A JPS62105372A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | アルカリ電池用粒状亜鉛合金の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62105372A true JPS62105372A (ja) | 1987-05-15 |
JPH0578905B2 JPH0578905B2 (ja) | 1993-10-29 |
Family
ID=17142689
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60246048A Granted JPS62105372A (ja) | 1985-11-01 | 1985-11-01 | アルカリ電池用粒状亜鉛合金の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62105372A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0299284A2 (fr) * | 1987-07-13 | 1989-01-18 | n.v. UNION MINIERE s.a. | Poudre de zinc pour batteries alcalines |
DE3902650A1 (de) * | 1989-01-30 | 1990-08-02 | Varta Batterie | Galvanisches primaerelement |
JPH04248266A (ja) * | 1991-01-23 | 1992-09-03 | Dowa Mining Co Ltd | ガス発生量の少ないアルカリ電池用亜鉛合金粉末及びその製造方法 |
EP0521508A2 (en) * | 1991-07-03 | 1993-01-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of producing zinc alloy powder for cell and alkaline cell with the zinc alloy powder |
-
1985
- 1985-11-01 JP JP60246048A patent/JPS62105372A/ja active Granted
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0299284A2 (fr) * | 1987-07-13 | 1989-01-18 | n.v. UNION MINIERE s.a. | Poudre de zinc pour batteries alcalines |
DE3902650A1 (de) * | 1989-01-30 | 1990-08-02 | Varta Batterie | Galvanisches primaerelement |
JPH04248266A (ja) * | 1991-01-23 | 1992-09-03 | Dowa Mining Co Ltd | ガス発生量の少ないアルカリ電池用亜鉛合金粉末及びその製造方法 |
EP0521508A2 (en) * | 1991-07-03 | 1993-01-07 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Method of producing zinc alloy powder for cell and alkaline cell with the zinc alloy powder |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0578905B2 (ja) | 1993-10-29 |
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Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |