KR20130119449A - 알칼리 집전체 애노드 - Google Patents

알칼리 집전체 애노드 Download PDF

Info

Publication number
KR20130119449A
KR20130119449A KR1020137015303A KR20137015303A KR20130119449A KR 20130119449 A KR20130119449 A KR 20130119449A KR 1020137015303 A KR1020137015303 A KR 1020137015303A KR 20137015303 A KR20137015303 A KR 20137015303A KR 20130119449 A KR20130119449 A KR 20130119449A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
tin
less
alloy
copper
impurities
Prior art date
Application number
KR1020137015303A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101783686B1 (ko
Inventor
칼 믹로위스키
존 맥코드
조셉 사라진
로브 비어스테커
Original Assignee
루바타 아플레톤 엘엘씨
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 루바타 아플레톤 엘엘씨 filed Critical 루바타 아플레톤 엘엘씨
Publication of KR20130119449A publication Critical patent/KR20130119449A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101783686B1 publication Critical patent/KR101783686B1/ko

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C1/00Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02Making non-ferrous alloys by melting
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/02Alloys based on copper with tin as the next major constituent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C9/00Alloys based on copper
    • C22C9/04Alloys based on copper with zinc as the next major constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24Alkaline accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/661Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662Alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/571Methods or arrangements for affording protection against corrosion; Selection of materials therefor
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Primary Cells (AREA)

Abstract

알칼리 배터리는 캐소드, 알칼리 전해액, 및 구리계 애노드를 포함하며, 상기 애노드는, 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시킨다. 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시키는 배터리 애노드용 합금은, 중량%로, 0.01% 내지 9.0%의 주석, 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함한다. 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시키는 배터리 애노드용 합금은, 중량%로, 1.0% 내지 40%의 아연, 약 0.01% 내지 5.0%의 주석, 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함한다.

Description

알칼리 집전체 애노드 {ALKALINE COLLECTOR ANODE}
관련 특허원들에 대한 상호참조
본 특허원은 2010년 11월 17일자로 출원된 미국 가특허원 제61/414,704호에 대한 우선권의 이익을 주장한다.
기술분야
본 발명은 일반적으로 배터리에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는, 캐소드, 집전 애노드, 및 알칼리 전해액을 포함하는 알칼리 배터리에 관한 것이다. 추가로 본 발명은 애노드에 유용한 구리계 합금에 관한 것이다.
배터리는 통상적으로 애노드, 캐소드, 및 전해액을 포함한다. 알칼리 전해액을 갖는 배터리는 수소 개싱(gassing)되기 쉬운 것으로 공지되어 있다. 수소 기체는 집전 애노드 물질의 부식에 의해 발생될 수 있다. 과도한 개싱은, 셀을 벤팅(venting)시켜 상기 알칼리 전해액을 누출시킬 수 있기 때문에, 과도한 개싱은 바람직하지 않으며, 이는 저장 및/또는 사용 동안 상기 배터리의 저장 수명 및 안전성을 감소시킨다. 개싱을 감소시키기 위해, 보호 코팅 또는 도금이 상기 애노드에 적용될 수 있다. 그러나, 이러한 가공은 비용이 들며, 바람직하게는 보호 코팅 또는 도금의 도입 없이 전극 개싱을 추가로 감소시키는 것이 필요하다.
구리계 애노드를 사용하는 배터리의 수소 개싱을 감소시키기 위해, 상기 구리계 애노드는 주석 또는 주석과 유사하며 코팅 또는 도금에 적합한 기타 원소들로 도금될 수 있다. 그러나, 상기 도금 층은 통상적으로 두께가 5㎛ 미만이고 핀홀, 도금되지 않은 표면 및 크랙과 같은 결함들이 발생하기 쉽다. 이어서 이들 결함으로부터 수소가 발생하여 상기 도금이 효과적이지 않게 된다. 따라서, 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 감소시키는 애노드 물질에 대한 필요가 존재한다.
하나의 양태에서, 본 발명은 캐소드, 알칼리 전해액, 및 구리계 애노드를 포함하는 알칼리 배터리를 제공하며, 상기 애노드는, 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동(brass)을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시킨다.
또 다른 양태에서, 본 발명은, 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시키는, 배터리 애노드용 합금을 제공하며, 상기 합금은 0.01% 내지 9.0%의 주석, 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의(balance) 구리를 중량%로 포함한다.
추가의 양태에서, 본 발명은, 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시키는, 배터리 애노드용 합금을 제공하며, 상기 합금은 1.0% 내지 40%의 아연, 0.01% 내지 5.0%의 주석, 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 중량%로 포함한다.
본 발명의 기타 측면들은 이어지는 상세한 기재사항을 고려함으로써 명확해질 것이다.
본 발명의 임의의 양태들이 상세하게 설명되기 전에, 본 발명은, 이의 적용에 있어서, 하기 기재사항에서 제시하는 구성에 대한 상세 설명 및 요소(component)들의 배열에 한정되지 않는다. 본 발명은 기타 양태들이 실현되게 하거나 또는 각종 방식들로 수행되게 할 수 있다.
몇 가지 양태에서, 주석(tin)을 언급하는 본 명세서에 기재된 조성물들은 또한 인듐과 같은 유사한 원소들을 주석을 위한 대체물로서 전체적으로 또는 부분적으로 내포하고 포함한다.
본 발명의 측면들은 캐소드, 구리계 애노드, 및 수소 개싱을 감소시키는 알칼리 전해액을 포함하는 배터리에 관한 것이다. 몇 가지 양태에서, 상기 캐소드는 이산화망간, 산화니켈, 산화은, 등으로 만들어질 수 있다. 상기 알칼리 전해액은 염화암모늄 또는 수산화칼륨과 같은 당해 분야에 일반적으로 공지된 용액들로부터 제조될 수 있다. 몇 가지 양태에서, 상기 배터리는 재충전 가능하다.
몇 가지 양태에서, 상기 애노드는 0.01% 내지 9.0%의 주석, 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 갖는 구리계 합금으로 제조되며, 이들은 모두 중량%로 표현되고; 별도의 언급이 없는 한, 본 출원에 나타낸 모든 퍼센티지는 중량 퍼센트("중량%")로 표현된다. 기타 양태에서, 상기 애노드는, 중량%로, 0.01% 내지 9.0%의 주석, 0.001% 내지 0.500%의 인, 0.5% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 갖는 구리계 합금으로 제조된다. 또한 기타 양태에서, 상기 애노드는, 중량%로, 4.2% 내지 5.8%의 주석, 1% 이하의 인, 0.1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 갖는 구리계 합금으로 제조되며; 또한 기타 양태에서, 상기 구리계 합금은 5.8% 이하의 주석, 5.5% 이하의 주석, 5.2% 이하의 주석, 4.9% 이하의 주석, 4.6% 이하의 주석, 4.3% 이하의 주석, 4.0% 이하의 주석, 3.7% 이하의 주석, 3.4% 이하의 주석, 3.1% 이하의 주석, 2.9% 이하의 주석, 2.6% 이하의 주석, 2.3% 이하의 주석, 2.0% 이하의 주석, 1.7% 이하의 주석, 1.4% 이하의 주석, 1.1% 이하의 주석, 0.8% 이하의 주석, 0.5% 이하의 주석, 또는 0.2% 이하의 주석을 갖고; 또한 기타 양태에서, 상기 구리계 합금은 적어도 0.01%의 주석, 적어도 0.1%의 주석, 적어도 0.3%의 주석, 적어도 0.5%의 주석, 적어도 0.6%의 주석, 적어도 0.7%의 주석, 적어도 0.8%의 주석, 적어도 0.9%의 주석, 적어도 1.0%의 주석, 적어도 1.2%의 주석, 적어도 1.5%의 주석, 적어도 1.8%의 주석, 적어도 2.0%의 주석, 적어도 2.1%의 주석, 적어도 2.4%의 주석, 적어도 2.5%의 주석, 적어도 2.7%의 주석, 적어도 3.0%의 주석, 적어도 3.3%의 주석, 적어도 3.5%의 주석, 적어도 3.6%의 주석, 적어도 3.7%의 주석, 적어도 3.8%의 주석, 적어도 3.9%의 주석, 적어도 4.0%의 주석, 또는 적어도 4.1%의 주석을 갖는다. 기재된 합금들 중의 부수적인 원소들 및 불순물들은 알루미늄, 안티몬, 비소, 칼슘, 철, 리튬, 망간, 규소, 은, 티탄, 아연, 지르코늄, 또는 이들의 혼합물을 포함할 수 있고, 본 명세서에 기재된 합금들 중에 총 1% 이하, 0.9% 이하, 0.8% 이하, 0.7% 이하, 0.6% 이하, 0.5% 이하, 0.4% 이하, 0.3% 이하, 0.2% 이하, 0.1% 이하, 0.05% 이하, 0.01% 이하, 또는 0.001% 이하의 양으로 존재할 수 있다. 캐스팅(casting)을 위한 상기 합금의 유동성을 포함하는 상기 합금의 특성을 개선시키기 위해, 기재된 합금들 중에 인을 첨가하는 것이 도움이 될 수 있다.
기타 양태에서, 상기 애노드는, 중량%로, 1.0% 내지 40%의 아연, 0.01% 내지 5.0%의 주석, 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는 구리계 합금으로 제조된다. 또한 기타 양태에서, 상기 애노드는, 중량%로, 1.0% 내지 40%의 아연, 0.05% 내지 3.0%의 주석, 0.001% 내지 0.100%의 인, 0.5% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는 구리계 합금으로 제조된다. 또한 기타 양태에서, 상기 구리계 합금은 40.0% 이하의 아연, 39.0% 이하의 아연, 38.0% 이하의 아연, 37.0% 이하의 아연, 36.0% 이하의 아연, 35.0% 이하의 아연, 34.0% 이하의 아연, 33.0% 이하의 아연, 32.0% 이하의 아연, 31.0% 이하의 아연, 또는 30.0% 이하의 아연을 갖고; 또한 기타 양태에서, 상기 구리계 합금은 적어도 1.0%의 아연, 적어도 5.0%의 아연, 적어도 10.0%의 아연, 적어도 15.0%의 아연, 적어도 20.0%의 아연, 적어도 22.0%의 아연, 적어도 24.0%의 아연, 적어도 26.0%의 아연, 적어도 28.0%의 아연, 적어도 30.0%의 아연, 적어도 31.0%의 아연, 적어도 32.0%의 아연, 적어도 33.0%의 아연, 적어도 34.0%의 아연, 적어도 35.0%의 아연, 적어도 36.0%의 아연, 적어도 37.0%의 아연, 적어도 38.0%의 아연, 또는 적어도 39.0% 아연을 갖는다. 이는, 중량%로, 20% 내지 40%의 아연, 0.5%의 주석, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 갖는 구리계 합금을 포함한다. 추가의 양태에서, 상기 애노드는, 중량%로, 7.1% 내지 10.7%의 아연, 0.3% 내지 0.7%의 주석, 0.001% 내지 0.100%의 인, 0.1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는 구리계 합금으로 제조된다.
위에 기재된 합금들은 보호 코팅 또는 도금 없이 배터리 애노드 재료로서 사용될 수 있다. 260 황동의 공칭 조성은 대략 30%의 아연, 및 0.07% 이하의 납, 0.05% 이하의 철, 및 잔량의 구리이며; Si-청동의 공칭 조성은 대략 1.8%의 규소, 1.5% 이하의 아연, 0.8% 이하의 철, 0.7% 이하의 망간, 0.05% 이하의 납, 및 잔량의 구리이다. 도금된 조건에서의 이들 합금과 비교하여, 위에 기재된 합금들의 도금되지 않은 애노드들은 집전 애노드에서의 개싱을 절반 이하로 감소시킬 수 있다. 또한 위에 기재된 합금들은 일반적으로 성형 가능하고, 스팟 용접 및 맞대기 용접(butt welding)과 같은 당해 분야에 공지된 용접 기술에 요구되는 저항을 입증한다. 추가로, 위에 기재된 합금들은 최종 형태로의 후속 가공을 허용하는 양호한 연성을 입증하며, 매끄러운 표면으로 제조될 수 있고, 전류를 전달할 수 있다.
위에 기재된 배터리의 애노드는 당해 분야의 숙련가들에게 공지된 통상의 가공 기술에 의해 제조될 수 있다. 몇 가지 양태에서, 상기 합금들은 네트에 가까운(near-net) 형상의 애노드로 캐스팅될 수 있다. 기타 양태에서, 상기 애노드는 단조, 와이어 드로잉, 또는 스트립 제작에 의해 제조될 수 있다. 각종 예시에서, 본 명세서에 기재된 합금들, 인용된 조성물들의 각각의 구성요소는 바람직하게는 상기 공칭 값의 +/- 10 퍼센트의 범위로 변수를 포함한다.
실시예
아래의 기재사항은 본 발명의 특정 예이다. 이들 예에서, 합금 용융물은 공업적으로 인정되는 최상의 관례에 따라 연속으로 캐스팅되고 롤링되고 어닐링되고 와이어 형태로 인발된다. 상기 와이어는 당해 분야에 공지된 쉐이빙(shaving) 또는 스캘핑(scalping) 공정에 의해 오염물이 제거된다. 개싱의 감소는 깨끗하고 오염되지 않은 표면에 좌우된다. 쉐이빙 또는 스캘핑은 공정 과정에서 형성되거나 침착된 표면 재료와 오염물들을 제거하여 깨끗하고 밝고 균일한 베이스 재료를 남겨두는 기계적인 공정이다. 표면 제조와 결부된 합금 선택으로 인해, 평균 수소 방출이 감소되고 기체 방출의 표준 편차가 감소될 수 있다. 쉐이빙 또는 스캘핑한 후에, 개싱을 측정하는 기타 방법들이 또한 사용될 수 있지만, 당해 분야에 공지된 바와 같이, 페트리 디쉬법을 사용하여, 신속한 측정을 동반한 공개적으로 기록된 기체 측정 방법들에 의해, 상기 합금들에 대한 수소 개싱이 측정되었다. 추가로, 반대 예들(합금 C26000 및 C65100)이 또한 비교를 위해 제조되고 시험되었다.
실시예 1: 합금 A
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 0.5% 내지 0.8%의 Sn; 0.01% 내지 0.05%의 P; 0.05% 이하의 Fe; 0.05% 이하의 Pb; 및 잔량의 Cu. 합금 A로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 감소된 기체 형성을, 즉 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 32%를 나타내었다.
실시예 2: 합금 B
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 2.5% 내지 3.8%의 Sn; 0.03% 내지 0.30%의 P; 0.30% 이하의 Zn; 0.10% 이하의 Fe; 0.05% 이하의 Pb; 및 잔량의 Cu. 합금 B로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 감소된 기체 형성을, 예를 들면 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 36% 이하를 나타내었다.
실시예 3: 합금 C
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 4.2% 내지 5.8%의 Sn; 0.03% 내지 0.35%의 P; 0.30% 이하의 Zn; 0.10% 이하의 Fe; 0.05% 이하의 Pb; 및 잔량의 Cu. 합금 C로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 감소된 기체 형성을, 즉 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 48%를 나타내었다.
실시예 4: 합금 D
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 7.1% 내지 10.7%의 Zn; 0.3% 내지 0.7%의 Sn; 0.10% 이하의 Pb; 0.05% 이하의 Fe; 및 잔량의 Cu. 합금 D로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 감소된 기체 형성을, 즉 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 48%를 나타내었다.
실시예 5: 합금 E
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 28.3% 내지 31.5%의 Zn; 0.38% 내지 0.60%의 Sn; 0.02% 내지 0.05%의 P; 0.05% 이하의 Pb; 0.05% 이하의 Fe; 및 잔량의 Cu. 합금 E로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 감소된 기체 형성을, 즉 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 23% 내지 24%를 나타내었다.
실시예 5: 합금 F
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 16.4% 내지 19.8%의 Zn; 0.20% 내지 0.50%의 Sn; 0.05% 이하의 Pb; 0.05% 이하의 Fe; 및 잔량의 Cu. 합금 F로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 감소된 기체 형성을, 즉 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 23% 내지 49%를 나타내었다.
실시예 6: 합금 C26000
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 29% 내지 30%의 Zn; 0.0025% 이하의 Pb; 0.0025% 이하의 Fe; 및 잔량의 Cu. 합금 C26000는 반대 예이다. 합금 C26000로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 증가된 기체 형성을, 즉 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 1,393%를 나타내었다.
실시예 7: 합금 C65100
다음의 구성요소를 모두 중량%로 포함하는 용융물을 제조하였다: 1.5% 내지 1.9% Si; 0.0025% 이하의 Pb; 0.5% 이하의 Zn; 0.7% 이하의 Mn; 및 잔량의 Cu. 합금 C65100은 반대 예이다. 합금 C65100로 만들어진 상기 도금되지 않은 애노드는 유사하게 시험된 주석 도금된 260 황동의 기체 형성에 비해 증가된 기체 형성을, 즉 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성의 236%를 나타내었다.
상기 기재사항이 이의 요지 또는 중심 특징들을 벗어나지 않고도 기타 특정한 형태들을 구현화할 수 있음이 이해된다. 따라서, 측면들 및 양태들의 기재사항은 예시적이며 한정적이지 않은 것으로서 간주되어야 한다. 특정한 양태들이 예시되고 기재되는 한편, 본 발명의 요지를 현저하게 벗어나지 않고도 기타 변형태들이 생성될 수 있다.

Claims (19)

  1. 캐소드;
    알칼리 전해액; 및
    보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱(gassing)을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시키는, 구리계 애노드
    를 포함하는 알칼리 배터리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 0.01% 내지 9.0%의 주석, 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  3. 제2항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 0.5% 내지 0.8%의 주석, 0.01% 내지 0.05%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  4. 제2항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 2.5% 내지 3.8%의 주석, 0.03% 내지 0.30%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  5. 제2항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 4.2% 내지 5.8%의 주석, 0.03% 내지 0.35%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 1.0% 내지 40%의 아연; 0.01% 내지 5.0%의 주석; 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 7.1% 내지 10.7%의 아연; 0.3% 내지 0.7%의 주석; 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  8. 제6항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 28.3% 내지 31.5%의 아연; 0.02% 내지 0.05%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  9. 제6항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 16.4% 내지 19.8%의 아연; 0.2% 내지 0.5%의 주석, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  10. 제6항에 있어서, 상기 애노드가, 중량%로, 20% 내지 40%의 아연, 0.5%의 주석, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 알칼리 배터리.
  11. 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시키는 배터리 애노드용 합금으로서, 중량%로,
    0.01% 내지 9.0%의 주석;
    1% 이하의 인;
    1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들; 및
    잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  12. 제11항에 있어서, 상기 합금이, 중량%로, 0.5% 내지 0.8%의 주석, 0.01% 내지 0.05%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  13. 제11항에 있어서, 상기 합금이, 중량%로, 2.5% 내지 3.8%의 주석, 0.03% 내지 0.30%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  14. 제11항에 있어서, 상기 합금이, 중량%로, 4.2% 내지 5.8%의 주석, 0.03% 내지 0.35%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  15. 보호 코팅 또는 도금 없이 수소 개싱을 주석 도금된 260 황동을 사용하여 관찰된 기체 생성량의 50% 미만으로 감소시키는 배터리 애노드용 합금으로서, 중량%로,
    1.0% 내지 40%의 아연;
    0.01% 내지 5.0%의 주석;
    1% 이하의 인;
    1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들; 및
    잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  16. 제15항에 있어서, 상기 합금이, 중량%로, 7.1% 내지 10.7%의 아연; 0.3% 내지 0.7%의 주석; 1% 이하의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  17. 제15항에 있어서, 상기 합금이, 중량%로, 28.3% 내지 31.5%의 아연; 0.02% 내지 0.05%의 인, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  18. 제15항에 있어서, 상기 합금이, 중량%로, 16.4% 내지 19.8%의 아연; 0.2% 내지 0.5%의 주석, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 합금.
  19. 제15항에 있어서, 상기 합금이, 중량%로, 20% 내지 40%의 아연, 0.5%의 주석, 1% 이하의 부수적인 원소들 및 불순물들, 및 잔량의 구리를 포함하는, 합금.
KR1020137015303A 2010-11-17 2011-11-09 알칼리 집전체 애노드 KR101783686B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41470410P 2010-11-17 2010-11-17
US61/414,704 2010-11-17
PCT/US2011/059871 WO2012067903A2 (en) 2010-11-17 2011-11-09 Alkaline collector anode

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130119449A true KR20130119449A (ko) 2013-10-31
KR101783686B1 KR101783686B1 (ko) 2017-10-10

Family

ID=46048066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137015303A KR101783686B1 (ko) 2010-11-17 2011-11-09 알칼리 집전체 애노드

Country Status (9)

Country Link
US (1) US9601767B2 (ko)
EP (1) EP2641292B1 (ko)
KR (1) KR101783686B1 (ko)
CN (1) CN103370828B (ko)
ES (1) ES2738900T3 (ko)
HK (1) HK1186844A1 (ko)
PL (1) PL2641292T3 (ko)
TW (1) TWI536650B (ko)
WO (1) WO2012067903A2 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5867482B2 (ja) 2013-11-08 2016-02-24 日本電気株式会社 情報処理装置、情報処理方法、プログラム、計算処理装置、計算処理方法
CN114196852A (zh) * 2021-12-27 2022-03-18 封安钰 改进型锡磷青铜合金制作工艺

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB988868A (en) 1960-11-28 1965-04-14 Kiichiro Ando Alkaline dry cell
US4207391A (en) 1978-07-25 1980-06-10 El-Chem Corporation Rechargeable electrical storage battery with zinc anode and aqueous alkaline electrolyte
JPS6199644A (ja) 1984-10-19 1986-05-17 Hitachi Metals Ltd リ−ドフレ−ム用銅合金
US4632890A (en) 1985-06-28 1986-12-30 Duracell Inc. Anode metal treatment and use of said anode in cell
US4822562A (en) 1985-11-13 1989-04-18 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Copper alloy excellent in migration resistance
US4791036A (en) * 1986-10-28 1988-12-13 Duracell Inc. Anode conductor for alkaline cells
JPS6459769A (en) * 1987-08-31 1989-03-07 Alkali Dry Battery Eng Lab Negative current collector for zinc-alkaline battery
US4992343A (en) * 1989-08-17 1991-02-12 Eveready Battery Company, Inc. Lead-containing anode current collector for alkaline cells
US5112705A (en) 1989-08-17 1992-05-12 Eveready Battery Company, Inc. Coated anode current collector for alkaline cells
CA2002348A1 (en) 1989-11-06 1991-05-06 Klaus Tomantschger Zinc anodes for alkaline galvanic cells and cells containing them
JP2702796B2 (ja) 1990-02-23 1998-01-26 旭化成工業株式会社 銀合金導電性ペースト
JPH05311288A (ja) 1991-11-06 1993-11-22 Nikko Kinzoku Kk 応力緩和特性を改善した銅合金
JPH08222193A (ja) * 1995-02-15 1996-08-30 Hitachi Maxell Ltd ボタン形アルカリ電池
JPH08222194A (ja) 1995-02-15 1996-08-30 Hitachi Maxell Ltd ボタン形アルカリ電池
US5882442A (en) 1995-10-20 1999-03-16 Olin Corporation Iron modified phosphor-bronze
US6132528A (en) 1997-04-18 2000-10-17 Olin Corporation Iron modified tin brass
JP3717321B2 (ja) 1998-12-11 2005-11-16 古河電気工業株式会社 半導体リードフレーム用銅合金
JP2002151065A (ja) 2000-11-07 2002-05-24 Sony Corp 負極活物質及び非水電解質電池
US7081235B2 (en) 2001-06-01 2006-07-25 Eveready Battery Company, Inc. Cathode materials for primary batteries
DE10213686A1 (de) 2002-03-27 2003-10-09 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element
JP3726958B2 (ja) 2002-04-11 2005-12-14 ソニー株式会社 電池
JP3999676B2 (ja) 2003-01-22 2007-10-31 Dowaホールディングス株式会社 銅基合金およびその製造方法
AU2004211104C1 (en) 2003-02-13 2009-08-13 Dowa Mining Co., Ltd. Silver oxide powder for alkaline battery and method of producing the same
EP1508625B1 (en) 2003-08-18 2007-02-14 Dowa Holdings Co., Ltd. Copper alloy having excellent corrosion cracking resistance and dezincing resistance, and method for producing same
JP3932047B2 (ja) 2003-12-10 2007-06-20 日立マクセル株式会社 ボタン形アルカリ電池
JP4736345B2 (ja) 2004-04-23 2011-07-27 パナソニック株式会社 アルカリ電池
JP2006032152A (ja) 2004-07-16 2006-02-02 Fdk Energy Co Ltd 筒形アルカリ電池
JP4051686B2 (ja) 2004-09-30 2008-02-27 ソニー株式会社 負極活物質およびそれを用いた電池
US20060210877A1 (en) 2005-03-15 2006-09-21 Rechargable Battery Corporation Flexible pasted anode, primary cell with pasted anode, and method for making same
WO2006118791A1 (en) 2005-04-29 2006-11-09 Eveready Battery Company, Inc. Alkaline cell anode casing
JP4439447B2 (ja) 2005-08-03 2010-03-24 株式会社神戸製鋼所 異形断面銅合金板の製造方法
JP5355865B2 (ja) 2006-06-01 2013-11-27 古河電気工業株式会社 銅合金線材の製造方法および銅合金線材
WO2008041584A1 (fr) 2006-10-02 2008-04-10 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho Plaque en alliage de cuivre pour composants électriques et électroniques
US20080226976A1 (en) 2006-11-01 2008-09-18 Eveready Battery Company, Inc. Alkaline Electrochemical Cell with Reduced Gassing
ATE518267T1 (de) * 2006-12-27 2011-08-15 Eveready Battery Inc Verfahren zur herstellung einer elektrochemische zelle mit einer katalytischen elektrode
JP5454144B2 (ja) 2007-10-10 2014-03-26 Toto株式会社 鋳造性に優れた無鉛快削性黄銅
JP5240897B2 (ja) 2007-12-19 2013-07-17 日立マクセル株式会社 アルカリ電池
JP2009211840A (ja) 2008-02-29 2009-09-17 Seiko Instruments Inc アルカリ電池の製造方法及びアルカリ電池
JP2012506952A (ja) 2008-10-31 2012-03-22 ズントビガー、メッシングベルク、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング、ウント、コンパニー、コマンディトゲゼルシャフト 銅−スズ合金、複合材料およびその使用
CN101649475B (zh) 2009-09-18 2010-12-01 哈尔滨工程大学 一种防止铜锡合金镀层氢鼓泡的电镀方法

Also Published As

Publication number Publication date
HK1186844A1 (zh) 2014-03-21
WO2012067903A2 (en) 2012-05-24
TWI536650B (zh) 2016-06-01
EP2641292A4 (en) 2016-11-02
CN103370828A (zh) 2013-10-23
CN103370828B (zh) 2016-06-08
US20120121984A1 (en) 2012-05-17
US9601767B2 (en) 2017-03-21
EP2641292A2 (en) 2013-09-25
KR101783686B1 (ko) 2017-10-10
WO2012067903A3 (en) 2012-07-19
ES2738900T3 (es) 2020-01-27
TW201230480A (en) 2012-07-16
EP2641292B1 (en) 2019-06-19
PL2641292T3 (pl) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5379928B2 (ja) 電解銅箔、該電解銅箔の製造方法及び該電解銅箔を集電体とするリチウムイオン二次電池
JP6529646B2 (ja) 電解銅箔及びその電解銅箔を用いて得られる表面処理銅箔
JP6394847B1 (ja) 表面処理鋼板
US20120009464A1 (en) Material for metal case of secondary battery using non-aqueous electrolyte, metal case, secondary battery, and producing method of material for metal case
JP6553558B2 (ja) 表面処理銅箔、負極集電体及び非水系二次電池の負極材
US10865491B2 (en) Sn-based alloy plated steel sheet
WO2013157598A1 (ja) 鋼箔及びその製造方法
JP2017059497A (ja) 端子付き電線及びそれを用いたワイヤーハーネス
KR20150068386A (ko) 표면 처리 구리박, 표면 처리 구리박의 제조 방법, 부극 집전체 및 비수계 이차 전지의 부극재
KR101783686B1 (ko) 알칼리 집전체 애노드
JP4133701B2 (ja) 非水電解液電池ケース用Niメッキ鋼板およびこの鋼板を用いた電池ケース
JPH07122246A (ja) 電池ケース用表面処理鋼板および電池ケース
US11981108B2 (en) Ni-plated steel sheet and manufacturing method thereof
JP5130406B1 (ja) Cu−Zn−Sn系銅合金条
JP5571301B2 (ja) 極薄めっき層およびその製造方法
EP0819774B1 (en) Silver-alloyed or silver-titanium-alloyed zinc anode can for manganese dry battery
JPWO2014002997A1 (ja) 電解銅箔とその製造方法、リチウムイオン二次電池の負極電極、およびリチウムイオン二次電池
JP7425298B2 (ja) 電池缶用Niめっき鋼板、及びその製造方法
JPH04110484A (ja) 電解二酸化マンガンの製造方法
JP2013165030A (ja) 非水電解質二次電池ケース用鋼材
JPH09330700A (ja) 鉛蓄電池
Kamenev et al. Protective properties of lead coating with tin sublayer for copper current leads of negative electrodes in lead-acid batteries

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
GRNT Written decision to grant