JPS636749A - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS636749A JPS636749A JP61150309A JP15030986A JPS636749A JP S636749 A JPS636749 A JP S636749A JP 61150309 A JP61150309 A JP 61150309A JP 15030986 A JP15030986 A JP 15030986A JP S636749 A JPS636749 A JP S636749A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- zinc alloy
- battery
- weight
- negative electrode
- 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
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 23
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title abstract description 21
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title abstract description 20
- 229910001297 Zn alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 32
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims abstract description 5
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 229910052714 tellurium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N tellurium atom Chemical compound [Te] PORWMNRCUJJQNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 18
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 18
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 17
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 abstract description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 14
- NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N silver oxide Chemical compound [O-2].[Ag+].[Ag+] NDVLTYZPCACLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 14
- 229910001923 silver oxide Inorganic materials 0.000 abstract description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 2
- 238000005267 amalgamation Methods 0.000 abstract 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 abstract 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 13
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 13
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 12
- 230000036571 hydration Effects 0.000 description 8
- 238000006703 hydration reaction Methods 0.000 description 8
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 4
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000002301 combined effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 2
- BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N thallium Chemical compound [Tl] BKVIYDNLLOSFOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 2
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 2
- 229910000497 Amalgam Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 1
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 1
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005536 corrosion prevention Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K indium(iii) chloride Chemical compound Cl[In](Cl)Cl PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 230000010534 mechanism of action Effects 0.000 description 1
- 229910000474 mercury oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N mercury(ii) oxide Chemical compound [Hg]=O UKWHYYKOEPRTIC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 235000011118 potassium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- ZULTYUIALNTCSA-UHFFFAOYSA-N zinc hydride Chemical compound [ZnH2] ZULTYUIALNTCSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000051 zinc hydride 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
- 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
-
- 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)
- 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
本発明は、負極活物質として亜鉛、電解液としてアルカ
リ電解液、正極活物質として二酸化マンガン、酸化銀、
酸化水銀、酸素、水酸化ニッケル等を用いる亜鉛アルカ
リ電池の負極の改良に関するものである。
リ電解液、正極活物質として二酸化マンガン、酸化銀、
酸化水銀、酸素、水酸化ニッケル等を用いる亜鉛アルカ
リ電池の負極の改良に関するものである。
従来の技術
従来、この種の亜鉛アルカリ電池の共通した問題点とし
て、保存中の負極亜鉛の電解液による腐食が挙げられる
。従来、亜鉛に6〜10重量%重量%水銀を添加した氷
化亜鉛粉末を用いて水素過電圧を高め、実用的に問題の
ない程度に腐食を抑制することが工業的な手法として採
用されている。
て、保存中の負極亜鉛の電解液による腐食が挙げられる
。従来、亜鉛に6〜10重量%重量%水銀を添加した氷
化亜鉛粉末を用いて水素過電圧を高め、実用的に問題の
ない程度に腐食を抑制することが工業的な手法として採
用されている。
しかし近年、低公害化のため、電池内の含有水銀を低減
させることが社会的なニーズとして高1す、種々の研究
がなされている。例えば、亜鉛中に鉛。
させることが社会的なニーズとして高1す、種々の研究
がなされている。例えば、亜鉛中に鉛。
カドミウム、インジウム、ガリウムなどを添加した合金
粉末を用いて耐食性を向上させ、氷化率を低減させる方
法が提案されている。これらの腐食抑制効果は、添加元
素の単体の効果以外に複数の添加元素による複合効果も
大きく、インジウムと鉛あるいはこれらにガリウムを添
加したもの、さらにはガリウムと鉛を添加した亜鉛合金
などが従来、有望な系として提案されている。
粉末を用いて耐食性を向上させ、氷化率を低減させる方
法が提案されている。これらの腐食抑制効果は、添加元
素の単体の効果以外に複数の添加元素による複合効果も
大きく、インジウムと鉛あるいはこれらにガリウムを添
加したもの、さらにはガリウムと鉛を添加した亜鉛合金
などが従来、有望な系として提案されている。
また、鉛、カドミウムにガリウムと銀を添加した亜鉛合
金(特開昭51−78062号公報)。
金(特開昭51−78062号公報)。
ガリウムおよびタリウムにアルミニウムを添加した亜鉛
合金(特開昭61−78061号公報)。
合金(特開昭61−78061号公報)。
アルミニウムと鉛に銀、ガリウム、タリウム、カドミウ
ムの一種または二種以上を添加した亜鉛合金(特開昭6
1−78059号公報)等がある。
ムの一種または二種以上を添加した亜鉛合金(特開昭6
1−78059号公報)等がある。
発明が解決しようとする問題点
上記の提案の亜鉛合金はいずれもある程度の耐食性は期
待でき、水化率の低減もある程度見込めるものの、これ
らの元素の組み合わせの効果については現状では未だ十
分でなく、有効な組み合わせによる合金組成を解明する
ことは、なお今後の課題である。
待でき、水化率の低減もある程度見込めるものの、これ
らの元素の組み合わせの効果については現状では未だ十
分でなく、有効な組み合わせによる合金組成を解明する
ことは、なお今後の課題である。
本発明はこのような問題点を解決するもので、負極亜鉛
の耐蝕性を劣化させることなく、水化率を低減させ、低
公害で放電性能、貯蔵性能、耐漏液性などの総合性能の
すぐれた亜鉛アルカリ電池を提供することを目的とする
ものである。
の耐蝕性を劣化させることなく、水化率を低減させ、低
公害で放電性能、貯蔵性能、耐漏液性などの総合性能の
すぐれた亜鉛アルカリ電池を提供することを目的とする
ものである。
問題点を解決するための手段
本発明は、インジウム(I n )を0.001〜0.
6重量%、鉛(pb)、カドミウム(Cd ) 、ビス
マス(Bi)、テルル(Te)のうち−種以上をo、0
1〜0.6重量%、アルミニウム(An、カルシウム(
Ca ) 、マグネシウム(Mq )のうち−種以上を
0.01〜0.3重量%、バリウム(Ba )を0.O
o1〜0.5重量%含有する亜鉛合金を負極活物質に用
いたものであり、これにより亜鉛アルカリ電池の含有水
銀の低減化を実現したものである。
6重量%、鉛(pb)、カドミウム(Cd ) 、ビス
マス(Bi)、テルル(Te)のうち−種以上をo、0
1〜0.6重量%、アルミニウム(An、カルシウム(
Ca ) 、マグネシウム(Mq )のうち−種以上を
0.01〜0.3重量%、バリウム(Ba )を0.O
o1〜0.5重量%含有する亜鉛合金を負極活物質に用
いたものであり、これにより亜鉛アルカリ電池の含有水
銀の低減化を実現したものである。
作 用
本発明の亜鉛合金における各添加元素の作用機構は不明
確であるが、防食に関する相乗効果は次のように推察さ
れる。
確であるが、防食に関する相乗効果は次のように推察さ
れる。
まず、Inは水素過電圧を高める作用と、水銀との親和
性が大きいだめ、水化のために添加した水銀を亜鉛合金
の表面や粒界に固定し、少量の水銀の添加で亜鉛合金の
表面や粒界の水銀濃度を高く維持する作用により大きな
防食効果があるものと考えられる。また、Pb、Cdな
どは亜鉛合金の結晶粒界の近傍に偏析し易く、亜鉛合金
を表面から水化した場合に、表面層の水銀が粒界を通じ
て亜鉛合金内部に拡散するのを抑制し、表面の水銀濃度
を高く維持することに寄与するものと考えられる。さら
にAd、Ca、Mqの添加効果は粉体化して負極に用い
る亜鉛合金粉の表面積を減少させて亜鉛合金の腐食を抑
制することにある。
性が大きいだめ、水化のために添加した水銀を亜鉛合金
の表面や粒界に固定し、少量の水銀の添加で亜鉛合金の
表面や粒界の水銀濃度を高く維持する作用により大きな
防食効果があるものと考えられる。また、Pb、Cdな
どは亜鉛合金の結晶粒界の近傍に偏析し易く、亜鉛合金
を表面から水化した場合に、表面層の水銀が粒界を通じ
て亜鉛合金内部に拡散するのを抑制し、表面の水銀濃度
を高く維持することに寄与するものと考えられる。さら
にAd、Ca、Mqの添加効果は粉体化して負極に用い
る亜鉛合金粉の表面積を減少させて亜鉛合金の腐食を抑
制することにある。
即ち、通常負極に用いる亜鉛合金粉は溶融状態の亜鉛合
金を高圧のガスで噴霧固化することによって作られるア
トマイズ粉であシ、通常の亜鉛又は亜鉛合金のアトマイ
ズ粉の表面は凝固時に生じる微細な、皺で覆われている
。しかし・、Al、Ca。
金を高圧のガスで噴霧固化することによって作られるア
トマイズ粉であシ、通常の亜鉛又は亜鉛合金のアトマイ
ズ粉の表面は凝固時に生じる微細な、皺で覆われている
。しかし・、Al、Ca。
Mqを添加するとその皺が減少し、粒子の表面を平滑化
することができ、電解液との接触により腐食反応を行う
表面積を減少させ耐食性を増すことができる。また、B
aは水銀との親和性が大きいので、Inの防食作用と類
似の作用効果が期待され、Inの作用を補う役割を果す
ものと推定される。以上のとお9本発明に用いる亜鉛合
金は、少量の水銀で永化することにより亜鉛合金の表面
の水銀濃度を高く維持するために各元素が特有の作用で
補完し合って複合的な防食効果が得られたものと考えら
れる。
することができ、電解液との接触により腐食反応を行う
表面積を減少させ耐食性を増すことができる。また、B
aは水銀との親和性が大きいので、Inの防食作用と類
似の作用効果が期待され、Inの作用を補う役割を果す
ものと推定される。以上のとお9本発明に用いる亜鉛合
金は、少量の水銀で永化することにより亜鉛合金の表面
の水銀濃度を高く維持するために各元素が特有の作用で
補完し合って複合的な防食効果が得られたものと考えら
れる。
本発明はこの亜鉛合金中の添加元素の組合せと、その含
有量を実験的に検討し、低水化率で、十分な耐食性と放
電性能を兼ね備えた低公害で実用性の高い亜鉛アルカリ
電池を実現するに有効な手段を完成したものである。
有量を実験的に検討し、低水化率で、十分な耐食性と放
電性能を兼ね備えた低公害で実用性の高い亜鉛アルカリ
電池を実現するに有効な手段を完成したものである。
以下、実施例により本発明の詳細な説明する。
実施例
純度99.997%の亜鉛地金に、次表に示す各種の元
素を添加した各種の亜鉛合金を作成し、約 −50
0’Cで溶融して圧縮空気により噴射して粉体化し、6
0〜150メツシユの粒度範囲にふるい分けした。次い
で、か性カリの10重量%水溶液中に上記粉体を投入し
、攪拌しながら所定量の水銀を滴下して永化した。その
後水洗し、アセトンで置換して乾燥し、氷化亜鉛合金粉
を作成した。
素を添加した各種の亜鉛合金を作成し、約 −50
0’Cで溶融して圧縮空気により噴射して粉体化し、6
0〜150メツシユの粒度範囲にふるい分けした。次い
で、か性カリの10重量%水溶液中に上記粉体を投入し
、攪拌しながら所定量の水銀を滴下して永化した。その
後水洗し、アセトンで置換して乾燥し、氷化亜鉛合金粉
を作成した。
さらに本発明の実施例以外の氷化亜鉛粉、又は氷化亜鉛
合金粉についても比較例として同様の方法で作成した。
合金粉についても比較例として同様の方法で作成した。
これらの汞化粉末を用い、図に示すボタン形酸化銀電池
を裏作した。図において、1はステンレス鋼製の封口板
で、その内面には銅メツキ1′が施されている。2はか
性カリの40重量%水溶液に酸化亜鉛を飽和させた電解
液をカルボキシメチルセルロースによりゲル化し、この
ゲル中に汞化亜鉛合金粉末を分散させた亜鉛負極である
。3はセルロース系の保液材、4は多孔性のポリプロピ
レン製セパレータ、5は酸化銀に黒鉛を混合して加圧成
形した正極、6は鉄にニッケルメッキを施した正極リン
グ、7は内外面にニッケルメッキを施したステンレス鋼
製の正極缶である。8はポリプロピレン製のガスケット
で、正極缶7の開口部の折り曲げにより正極缶7と封口
板1との間に圧縮されている。試作した電池は直径11
.6m、高さ6.4胴で、負極の氷化粉末の重量を19
3■に統一し、水銀の添加量(水化率)は亜鉛合金粉に
対しいずれも0.6重士チとした。
を裏作した。図において、1はステンレス鋼製の封口板
で、その内面には銅メツキ1′が施されている。2はか
性カリの40重量%水溶液に酸化亜鉛を飽和させた電解
液をカルボキシメチルセルロースによりゲル化し、この
ゲル中に汞化亜鉛合金粉末を分散させた亜鉛負極である
。3はセルロース系の保液材、4は多孔性のポリプロピ
レン製セパレータ、5は酸化銀に黒鉛を混合して加圧成
形した正極、6は鉄にニッケルメッキを施した正極リン
グ、7は内外面にニッケルメッキを施したステンレス鋼
製の正極缶である。8はポリプロピレン製のガスケット
で、正極缶7の開口部の折り曲げにより正極缶7と封口
板1との間に圧縮されている。試作した電池は直径11
.6m、高さ6.4胴で、負極の氷化粉末の重量を19
3■に統一し、水銀の添加量(水化率)は亜鉛合金粉に
対しいずれも0.6重士チとした。
試作した電池の亜鉛合金の組成と、60℃で1力月保存
した後の放電性能と電池総高の変化、及び目視判定での
漏液電池の個数を次表に示す。放電性能は、20℃にお
いてε1oΩ負荷で0.9vを終止電圧として放電した
時の放電持続時間で表わした。
した後の放電性能と電池総高の変化、及び目視判定での
漏液電池の個数を次表に示す。放電性能は、20℃にお
いてε1oΩ負荷で0.9vを終止電圧として放電した
時の放電持続時間で表わした。
この表において、電池総高の変化は電池封口後、各電池
構成要素間への応力の関係が安定化するまでの期間は経
時的に電池総高が減少するのが通例である。しかし亜鉛
負極の腐食に伴う水素ガス発生の多い電池では上記の電
池総高の減少に対抗する電池内圧の上昇により、電池総
高を増大させる傾向が強くなる。従って、貯蔵による電
池総高の増減により亜鉛負極の耐食性を評価することが
できる。また、耐食性が不十分な電池では電池総高が増
大するほか、電池内圧の上昇により、耐漏液性が劣化す
るとともに、腐食による亜鉛の消耗。
構成要素間への応力の関係が安定化するまでの期間は経
時的に電池総高が減少するのが通例である。しかし亜鉛
負極の腐食に伴う水素ガス発生の多い電池では上記の電
池総高の減少に対抗する電池内圧の上昇により、電池総
高を増大させる傾向が強くなる。従って、貯蔵による電
池総高の増減により亜鉛負極の耐食性を評価することが
できる。また、耐食性が不十分な電池では電池総高が増
大するほか、電池内圧の上昇により、耐漏液性が劣化す
るとともに、腐食による亜鉛の消耗。
亜鉛表面の酸化膜の形成、水素ガスの内圧による放電反
応の阻害等により放電性能が著しく劣化することになり
、耐漏液性、放電持続時間とも、亜鉛負極の耐食性に大
きく依存する。
応の阻害等により放電性能が著しく劣化することになり
、耐漏液性、放電持続時間とも、亜鉛負極の耐食性に大
きく依存する。
この表に見られるように、Inを単独で添加した煮1よ
シも、Inに加えてpb又はCd又はBi又はToを併
存させた&2〜5の方が耐食性が良く、さらに、A2〜
6の添加元素に加えて、Al又はMq又はCaを併存さ
せたA6〜11が一層良好である。しかしこれらはいづ
れも0.5重量%という低水化率では、実用的に満足す
べき特性が得られておらず、耐食性が十分とは云えない
。InとPb、Cd、Bi、Teの一種以上、Ad 、
Ca 。
シも、Inに加えてpb又はCd又はBi又はToを併
存させた&2〜5の方が耐食性が良く、さらに、A2〜
6の添加元素に加えて、Al又はMq又はCaを併存さ
せたA6〜11が一層良好である。しかしこれらはいづ
れも0.5重量%という低水化率では、実用的に満足す
べき特性が得られておらず、耐食性が十分とは云えない
。InとPb、Cd、Bi、Teの一種以上、Ad 、
Ca 。
Mqの一種以上を併存させ、さらにBaを併存させた&
12〜39のうち、各添加元素の含有量が適切なもので
は従来例より一層すぐれた特性を示しており、これはB
aと他元素との複合効果によるもので、例えば、A6と
厘14、扁7と墓32、A8と扁31の対比により明ら
かである。また各元素の適切な含有量は従来例と対比し
て、Inが0.001〜0.5重量%、Pb、Cd、B
i、Tej:り選ばれた一種以上の元素の和が0.01
〜0.6重量%、Al 、Ca 、Mgより選ばれた一
種以上の元素の和が0.001〜0.3重量%、Baが
o、Oo1〜0.5重量%の範囲で各々含有されている
場合である。また。
12〜39のうち、各添加元素の含有量が適切なもので
は従来例より一層すぐれた特性を示しており、これはB
aと他元素との複合効果によるもので、例えば、A6と
厘14、扁7と墓32、A8と扁31の対比により明ら
かである。また各元素の適切な含有量は従来例と対比し
て、Inが0.001〜0.5重量%、Pb、Cd、B
i、Tej:り選ばれた一種以上の元素の和が0.01
〜0.6重量%、Al 、Ca 、Mgより選ばれた一
種以上の元素の和が0.001〜0.3重量%、Baが
o、Oo1〜0.5重量%の範囲で各々含有されている
場合である。また。
各添加元素の含有量が上記より過剰、又は不足の場合(
厘12,16,17,21.25,30゜33.36)
は、従来例と大差ないか、逆効果の特性値を示している
。
厘12,16,17,21.25,30゜33.36)
は、従来例と大差ないか、逆効果の特性値を示している
。
以上の如く、本発明はIn、Baを必須添加元素とし、
さらに、Pb、Cd、To、Biのうち一種以上、Ag
、Ca、Mgのうち一種以上を必須添加元素として各々
の適切な量を含有させた亜鉛合金を負極に用いることに
より、低水化率で、放電性能、貯蔵性能、耐漏液性など
、実用性能のすぐれた低公害の亜鉛アルカリ電池を完成
したものである。
さらに、Pb、Cd、To、Biのうち一種以上、Ag
、Ca、Mgのうち一種以上を必須添加元素として各々
の適切な量を含有させた亜鉛合金を負極に用いることに
より、低水化率で、放電性能、貯蔵性能、耐漏液性など
、実用性能のすぐれた低公害の亜鉛アルカリ電池を完成
したものである。
なお上記の実施例では必須添加物を含有させた場合につ
いて述べたが、Ga、Sr、Te、Sn。
いて述べたが、Ga、Sr、Te、Sn。
Ag、I、i 、Na 、に、Rb、Cu、To、Ta
、St 。
、St 。
Tiのいずれかを、前表の扁14の合金にさらに0.0
01〜0.1多重量%含有させた場合にも、Ji14の
場合とほぼ同等の性能が得られた。このことから、上記
の非必須添加元素を限度内で添加した場合も、本発明と
本質的・に変らない作用効果が得られる。
01〜0.1多重量%含有させた場合にも、Ji14の
場合とほぼ同等の性能が得られた。このことから、上記
の非必須添加元素を限度内で添加した場合も、本発明と
本質的・に変らない作用効果が得られる。
又実施例において、添加元素を添加する方法として、溶
融亜鉛地金中に添加する方法を採ったが、アマルガム化
し易いInやBaを添加する場合には、予め添加元素を
溶解させて、氷化と同時に添加する方法を採ることもで
きる。また、亜鉛よりイオン化傾向の小さいInを添加
する場合、例えば塩化インジウムなどの溶液中において
Znとの置換反応で、亜鉛合金の表面に析出させて合金
化することもでき、いづれの方法を採っても、本発明と
同様の効果を得ることができ、本発明の実施態様に包含
される。
融亜鉛地金中に添加する方法を採ったが、アマルガム化
し易いInやBaを添加する場合には、予め添加元素を
溶解させて、氷化と同時に添加する方法を採ることもで
きる。また、亜鉛よりイオン化傾向の小さいInを添加
する場合、例えば塩化インジウムなどの溶液中において
Znとの置換反応で、亜鉛合金の表面に析出させて合金
化することもでき、いづれの方法を採っても、本発明と
同様の効果を得ることができ、本発明の実施態様に包含
される。
また、実施例においては、0.5重量%の水化亜鉛負極
を用いた電池について説明したが、極めて厳密な貯蔵性
能や耐漏液性を要求される場合は3重量多水度を上限と
し、0.5重量%以上の水化率を適用するのが適切な場
合があり、逆に、排気装置を備えた空気電池や、水素吸
収機構を備えた密閉形の亜鉛アルカリ電池などにおいて
は水素ガスの発生許容量は比較的多いので、0.5重量
%未満の水化率、場合によっては無氷化のまま実施する
こともできる。
を用いた電池について説明したが、極めて厳密な貯蔵性
能や耐漏液性を要求される場合は3重量多水度を上限と
し、0.5重量%以上の水化率を適用するのが適切な場
合があり、逆に、排気装置を備えた空気電池や、水素吸
収機構を備えた密閉形の亜鉛アルカリ電池などにおいて
は水素ガスの発生許容量は比較的多いので、0.5重量
%未満の水化率、場合によっては無氷化のまま実施する
こともできる。
発明の効果
以上のように本発明は、負極亜鉛の水化率を低減でき、
低公害の亜鉛アルカリ電池を得るに極めて効果的である
。
低公害の亜鉛アルカリ電池を得るに極めて効果的である
。
図は本発明の実施例に用いたボタン形酸化銀電池の一部
を断面にした側面図である。 2・・・・・・亜鉛負極、4・・・・・・セパレータ、
5・・・・・・酸化銀正極。 、代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名2
−−一亜鉛負務 +−−−−1パレータ 5−一一酸化級正極
を断面にした側面図である。 2・・・・・・亜鉛負極、4・・・・・・セパレータ、
5・・・・・・酸化銀正極。 、代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名2
−−一亜鉛負務 +−−−−1パレータ 5−一一酸化級正極
Claims (1)
- インジウムを0.001〜0.5重量%、鉛、カドミウ
ム、ビスマス、テルルのうち一種以上を0.01〜0.
5重量%、アルミニウム、カルシウム、マグネシウムの
うち一種以上を0.001〜0.3重量%、バリウムを
0.001〜0.6重量%含有する亜鉛合金を負極活物
質に用いた亜鉛アルカリ電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61150309A JPS636749A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61150309A JPS636749A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS636749A true JPS636749A (ja) | 1988-01-12 |
Family
ID=15494192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61150309A Pending JPS636749A (ja) | 1986-06-26 | 1986-06-26 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS636749A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5240793A (en) * | 1988-12-07 | 1993-08-31 | Grillo-Werke Ag | Alkaline batteries containing a zinc powder with indium and bismuth |
US5761588A (en) * | 1995-02-02 | 1998-06-02 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus with member for regulating an amount of developer on a developer transporting member |
CN115566132A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-03 | 湖南大学 | 一种银铋双功能电极及其制备方法和应用 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62123654A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 亜鉛アルカリ電池 |
-
1986
- 1986-06-26 JP JP61150309A patent/JPS636749A/ja active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62123654A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Mitsui Mining & Smelting Co Ltd | 亜鉛アルカリ電池 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5240793A (en) * | 1988-12-07 | 1993-08-31 | Grillo-Werke Ag | Alkaline batteries containing a zinc powder with indium and bismuth |
US5761588A (en) * | 1995-02-02 | 1998-06-02 | Minolta Co., Ltd. | Image forming apparatus with member for regulating an amount of developer on a developer transporting member |
CN115566132A (zh) * | 2022-10-24 | 2023-01-03 | 湖南大学 | 一种银铋双功能电极及其制备方法和应用 |
CN115566132B (zh) * | 2022-10-24 | 2024-05-14 | 湖南大学 | 一种银铋双功能电极及其制备方法和应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS60175368A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
JPS636749A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS636747A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH0622119B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS63133450A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS6290860A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS6177265A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS60177553A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
JPS6290859A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS60175369A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
JPS63178453A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH0622118B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS61253764A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS6290857A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS6273565A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS63178452A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS6290855A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS60177551A (ja) | 亜鉛アルカリ一次電池 | |
JPS61181064A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS61140066A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPS61203563A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH0365617B2 (ja) | ||
JPS636748A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
JPH0143429B2 (ja) | ||
JPS61181068A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 |