JPS63279567A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS63279567A JPS63279567A JP11343987A JP11343987A JPS63279567A JP S63279567 A JPS63279567 A JP S63279567A JP 11343987 A JP11343987 A JP 11343987A JP 11343987 A JP11343987 A JP 11343987A JP S63279567 A JPS63279567 A JP S63279567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- stannic oxide
- contained
- alkaline
- discharge
- electrolytic solution
- 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
Links
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 34
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims abstract 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 12
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 8
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 7
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 abstract 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000000414 obstructive effect Effects 0.000 abstract 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- -1 zincate ions Chemical class 0.000 description 3
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 230000002779 inactivation Effects 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000008094 contradictory effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 229910001432 tin ion Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
-
- 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
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (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】
(産業上の利用分野)
この発明は、低水銀化のために、負極活物質に少くとも
Pb、In、AJ2を含む亜鉛合金粉を用いたアルカリ
電池に関する。
Pb、In、AJ2を含む亜鉛合金粉を用いたアルカリ
電池に関する。
(従来の技術)
亜鉛の本化のための水銀は、一種の公害物質であるとこ
ろから、現在では水銀の含有量を低下させるための亜鉛
合金の開発が種々なされている。
ろから、現在では水銀の含有量を低下させるための亜鉛
合金の開発が種々なされている。
そのなかで例えば、Zn −Pb−A、12−In系合
金、Zn −Pb −AJ−Ga−In系合金は、汞化
率が1.5%以下であってもガス発生を抑制する面でか
なりの効果がある。
金、Zn −Pb −AJ−Ga−In系合金は、汞化
率が1.5%以下であってもガス発生を抑制する面でか
なりの効果がある。
(発明が解決しようとする問題点)
しかしながら、ガス発生を抑制することは、逆に放電時
の亜鉛の表面を不活性化することと密接な関係があり、
放電性能の低下を招くことになる。
の亜鉛の表面を不活性化することと密接な関係があり、
放電性能の低下を招くことになる。
すなわち、一般に亜鉛の放電が進むと亜鉛酸イオンが濃
厚となり、亜鉛の表面に酸化被膜が形成されて不動態化
し、電子伝導を阻害される。
厚となり、亜鉛の表面に酸化被膜が形成されて不動態化
し、電子伝導を阻害される。
そして、この酸化被膜は、汞化率が低い程容易に生成し
、しかも前述の合金を用いた場合には、表面の不活性化
によって、より一層生成し易くなる。
、しかも前述の合金を用いた場合には、表面の不活性化
によって、より一層生成し易くなる。
したがって、ガス発生抑止効果を図ることと表面の活性
化を図ることは、低水銀化を達成する上での相反する条
件であって、一方の特性を向上させようとすると、他方
の特性が低下するものとなる。
化を図ることは、低水銀化を達成する上での相反する条
件であって、一方の特性を向上させようとすると、他方
の特性が低下するものとなる。
本発明は、水銀の含有率を著しく低減しつつ、ガス発生
を制御し、酸化被膜の生成を抑止することを課題として
亜鉛合金粉の種類と、電解液であるゲル状アルカリ溶液
に添加される物質、およびその組合わせについて種々検
討および実験を繰り返した。
を制御し、酸化被膜の生成を抑止することを課題として
亜鉛合金粉の種類と、電解液であるゲル状アルカリ溶液
に添加される物質、およびその組合わせについて種々検
討および実験を繰り返した。
その結果、負極活物質として知られている少くともPb
、In、A、2を含む亜鉛合金粉を用い、ゲル状アルカ
リ溶液中に酸化第2スズを含有したものを電解液として
用いた組み合わせが、前述の相反する条件を克服し、放
電特性の向上に関して所定の効果を得ることを確認した
。
、In、A、2を含む亜鉛合金粉を用い、ゲル状アルカ
リ溶液中に酸化第2スズを含有したものを電解液として
用いた組み合わせが、前述の相反する条件を克服し、放
電特性の向上に関して所定の効果を得ることを確認した
。
本発明は以上の知見に基づきなされたもので、その目的
は、ガス発生を防止しつつ、亜鉛表面の酸化被膜の生成
を抑止し、結果として放電特性を向上できるようにした
アルカリ電池を提供するものである。
は、ガス発生を防止しつつ、亜鉛表面の酸化被膜の生成
を抑止し、結果として放電特性を向上できるようにした
アルカリ電池を提供するものである。
(問題点を解決するための手段)
前記目的を達成するため、この発明は、負極活物質とし
て少くともPb、In、AJを含む亜鉛合金粉を用い、
電解液としてゲル状アルカリ溶液を用いたアルカリ電池
において、該アルカリ電解液中に酸化第2スズを含有さ
せたことを要旨とする。
て少くともPb、In、AJを含む亜鉛合金粉を用い、
電解液としてゲル状アルカリ溶液を用いたアルカリ電池
において、該アルカリ電解液中に酸化第2スズを含有さ
せたことを要旨とする。
すなわち、本発明のアルカリ電池は、負極を構成する材
料として、前記組成の亜鉛合金粉からなる負極活物質と
、ゲル状アルカリ電解液との混合物を用い、該ゲル状ア
ルカリ電解液中に酸化第2スズを添加したものである。
料として、前記組成の亜鉛合金粉からなる負極活物質と
、ゲル状アルカリ電解液との混合物を用い、該ゲル状ア
ルカリ電解液中に酸化第2スズを添加したものである。
そして、前記組成の亜鉛合金粉は、本化度1゜5%以下
でのガス発生抑止効果が大きい組成の材料として用いら
れ、亜鉛に対し重量比でpb (o。
でのガス発生抑止効果が大きい組成の材料として用いら
れ、亜鉛に対し重量比でpb (o。
05)%、 In (0,02)%、 AJ (0
,05)%の配合比となっている。
,05)%の配合比となっている。
また、酸化第2スズは、放電の進行による亜鉛酸イオン
の生成に応じた酸化被膜の不動態化現象を阻害する物質
として含有され、その添加量は、亜鉛合金粉に対して0
.5〜260重量%の割合でゲル状アルカリ電解液中に
含有されている。
の生成に応じた酸化被膜の不動態化現象を阻害する物質
として含有され、その添加量は、亜鉛合金粉に対して0
.5〜260重量%の割合でゲル状アルカリ電解液中に
含有されている。
なお、その含有量が0.5%を下回ると酸化被膜生成の
阻害物質としての絶対量が少なく、従来と比べて有意差
が生じない。また、2.0%を越えて添加したとしても
効果の増加が余り期待できない割りには、添加量増大に
伴い、他の含有物質に対する悪影響が予想されるなどの
不都合を生ずる。したがって、その含有量は上記の範囲
内が望ましい。
阻害物質としての絶対量が少なく、従来と比べて有意差
が生じない。また、2.0%を越えて添加したとしても
効果の増加が余り期待できない割りには、添加量増大に
伴い、他の含有物質に対する悪影響が予想されるなどの
不都合を生ずる。したがって、その含有量は上記の範囲
内が望ましい。
(作 用)
酸化第2スズの添加によって、放電性能が向上する。ま
たこのことの作用機序は明らかでないが、アルカリ電解
液中に含まれるスズイオンの存在によって放電中期ない
し終末期における亜鉛酸イオンまたは酸化亜鉛による不
動態被膜の生成が阻害され、表面の活性化状態が持続す
るからであると推定される。
たこのことの作用機序は明らかでないが、アルカリ電解
液中に含まれるスズイオンの存在によって放電中期ない
し終末期における亜鉛酸イオンまたは酸化亜鉛による不
動態被膜の生成が阻害され、表面の活性化状態が持続す
るからであると推定される。
(実 施 例)
以下、実施例によってこの発明の詳細な説明する。
まず、この発明の実施に用いたLR6形電池の構造は、
図に示す一般的構造となっている。
図に示す一般的構造となっている。
図における電池は、正極缶を兼ねた有底円筒型の電池ケ
ース1の上部開口の内周部を負極端子板2の周縁フラン
ジ部に封口ガスケット3を介して絞り加工、カール加工
などによってカシメ付け、電池内部を密封している。
ース1の上部開口の内周部を負極端子板2の周縁フラン
ジ部に封口ガスケット3を介して絞り加工、カール加工
などによってカシメ付け、電池内部を密封している。
電池内部には、上端を前記封口ガスケット3の中心を貫
通して前記負極端子板2に電気的接続した集電棒4と、
該集電棒4の外周を取巻くようにして負fli5、セパ
レータ6、及び二酸化マンガンを主体とする正極合剤7
が同心状に充填され、発電要素を構成している。
通して前記負極端子板2に電気的接続した集電棒4と、
該集電棒4の外周を取巻くようにして負fli5、セパ
レータ6、及び二酸化マンガンを主体とする正極合剤7
が同心状に充填され、発電要素を構成している。
前記負極5はP b(0,05)%、 I n(0,0
2)%、、J(0,05)%を含む采化率1%の亜鉛合
金粉からなる負極活物質と、ZnOを含有したゲル状ア
ルカリ電解液との混合物であり、該ゲル状アルカリ電解
液中には酸化第2スズが含まれている。
2)%、、J(0,05)%を含む采化率1%の亜鉛合
金粉からなる負極活物質と、ZnOを含有したゲル状ア
ルカリ電解液との混合物であり、該ゲル状アルカリ電解
液中には酸化第2スズが含まれている。
そして、酸化第2スズの含有量を亜鉛に対し重量比で0
.2〜5.0%まで変えたサンプル■〜■を作り、それ
ぞれの放電持続時間を測定したところ、以下の表に示す
測定値を得られた。
.2〜5.0%まで変えたサンプル■〜■を作り、それ
ぞれの放電持続時間を測定したところ、以下の表に示す
測定値を得られた。
表
* 試験条f+ : 10 Q!H放’s、 終止電圧
= 0 、9 V温度 20℃、試験数n=5 *従来品は負極活物質として同一の組成の亜鉛合金粉お
よびZnOを含み酸化第2スズ無添加のゲル状アルカリ
電解液を用いたものである。
= 0 、9 V温度 20℃、試験数n=5 *従来品は負極活物質として同一の組成の亜鉛合金粉お
よびZnOを含み酸化第2スズ無添加のゲル状アルカリ
電解液を用いたものである。
以上の表に示す結果から明らかなように、本発明ではア
ルカリ電解液中に酸化第2スズをまったく含まないゲル
状亜鉛負極を用いた従来の電池に比べて有意差が明らか
に生じている。また、酸化第2スズの含有量が0.2%
では効果の達成度合いが小さく、2.0%を上回ったも
のについては反って効果が下回っている。これは前述の
ように1.0〜2.0%で持続時間が同一であり、効果
の増加が期待できないとともに、池の含有物質に対する
悪影響が発現するものと推′定される。
ルカリ電解液中に酸化第2スズをまったく含まないゲル
状亜鉛負極を用いた従来の電池に比べて有意差が明らか
に生じている。また、酸化第2スズの含有量が0.2%
では効果の達成度合いが小さく、2.0%を上回ったも
のについては反って効果が下回っている。これは前述の
ように1.0〜2.0%で持続時間が同一であり、効果
の増加が期待できないとともに、池の含有物質に対する
悪影響が発現するものと推′定される。
したがって、本発明では酸化第2スズの含有量の下限を
0.5%、上限を2.0%とすることで、所期の効果を
得られ、特に1.0〜2.0%の範囲が最良の効果を発
揮する。
0.5%、上限を2.0%とすることで、所期の効果を
得られ、特に1.0〜2.0%の範囲が最良の効果を発
揮する。
なお、前記実施例では亜鉛合金粉として、Zn−Pb−
In−AJについてのみ実験を行ったが、従来より公知
となっているB i、Cd、Ga、Tffl等を加えた
合金粉についても同様な効果を得ることは容易に予想で
きるものである。
In−AJについてのみ実験を行ったが、従来より公知
となっているB i、Cd、Ga、Tffl等を加えた
合金粉についても同様な効果を得ることは容易に予想で
きるものである。
ず効 果)
以上のように、本発明にあっては、ZnO含有ゲル状ア
ルカリ電解液に酸化第2スズを含有させることによって
、放電持続時間を向上できる。
ルカリ電解液に酸化第2スズを含有させることによって
、放電持続時間を向上できる。
したがって、以上の組成の負極を用いた場合には低木化
材料である前述の亜鉛合金粉によるガス発生の抑制効果
とともに、これの欠点であった放電進行時における亜鉛
合金不活性現象を抑制し、放電特性を向上できることに
なり、低木化度化を実現する上で有効である。
材料である前述の亜鉛合金粉によるガス発生の抑制効果
とともに、これの欠点であった放電進行時における亜鉛
合金不活性現象を抑制し、放電特性を向上できることに
なり、低木化度化を実現する上で有効である。
図は本発明に係るアルカリマンガン電池の断面図である
。 1・・・正極缶 2・・・負極端子板3・・・
封口ガスケット 4・・・集電棒5・・・負極
6・・・セパレータ7・・・正極合剤
。 1・・・正極缶 2・・・負極端子板3・・・
封口ガスケット 4・・・集電棒5・・・負極
6・・・セパレータ7・・・正極合剤
Claims (2)
- (1)負極活物質として少くともPb、In、Alを含
む亜鉛合金粉を用い、これをゲル状アルカリ電解液に混
合してなるゲル状亜鉛負極を用いたアルカリ電池におい
て、該ゲル状アルカリ電解液中に酸化第2スズを含有さ
せたことを特徴とするアルカリ電池。 - (2)前記酸化第2スズは亜鉛合金粉に対して0.5〜
2.0重量%の割合で電解液中に含有されていることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載のアルカリ電池
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11343987A JP2563107B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11343987A JP2563107B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | アルカリ電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63279567A true JPS63279567A (ja) | 1988-11-16 |
JP2563107B2 JP2563107B2 (ja) | 1996-12-11 |
Family
ID=14612252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11343987A Expired - Fee Related JP2563107B2 (ja) | 1987-05-12 | 1987-05-12 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2563107B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH076759A (ja) * | 1992-08-04 | 1995-01-10 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池とその製造法およびアルカリ電池を用いた応用製品 |
-
1987
- 1987-05-12 JP JP11343987A patent/JP2563107B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH076759A (ja) * | 1992-08-04 | 1995-01-10 | Seiko Instr Inc | アルカリ電池とその製造法およびアルカリ電池を用いた応用製品 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2563107B2 (ja) | 1996-12-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3215448B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JP3215446B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JP3215447B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH0222984B2 (ja) | ||
JPS63279567A (ja) | アルカリ電池 | |
JP2563108B2 (ja) | アルカリ電池 | |
JPS6240162A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS63281356A (ja) | アルカリ電池 | |
JPH0317181B2 (ja) | ||
JPS6177257A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JP2563106B2 (ja) | アルカリ電池 | |
JP2609609B2 (ja) | アルカリ電池 | |
JPH0317182B2 (ja) | ||
JPH06223829A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH02135666A (ja) | アルカリ電池およびその負極活物質 | |
JPS63279565A (ja) | アルカリ電池 | |
JP3111773B2 (ja) | 水銀無添加アルカリ電池とその製造方法 | |
JPS63279570A (ja) | アルカリ電池 | |
JPH04104465A (ja) | アルカリ電池用負極活物質 | |
JPH0620687A (ja) | アルカリ電池 | |
JPH0290466A (ja) | アルカリ電池およびその負極活物質 | |
JPH06338319A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH0142576B2 (ja) | ||
JPH02129853A (ja) | アルカリ電池およびその負極活物質 | |
JPH01236577A (ja) | アルカリ電池用ゲル状亜鉛負極 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |