JPS6177256A - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池Info
- Publication number
- JPS6177256A JPS6177256A JP59196738A JP19673884A JPS6177256A JP S6177256 A JPS6177256 A JP S6177256A JP 59196738 A JP59196738 A JP 59196738A JP 19673884 A JP19673884 A JP 19673884A JP S6177256 A JPS6177256 A JP S6177256A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- active material
- indium
- negative electrode
- zinc alloy
- 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
- H01M4/36—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】
（発明の分野）
本発明は亜鉛アルカリ電池に関し、詳しくは鉛とインジ
ウムと銀を特定範囲で含有した亜鉛合金をそのまま、も
しくは汞化して電池用負極活物質として用いた亜鉛アル
カリ電池に関する。
ウムと銀を特定範囲で含有した亜鉛合金をそのまま、も
しくは汞化して電池用負極活物質として用いた亜鉛アル
カリ電池に関する。
（発明の背景）
亜鉛を負極活物質として用いたアルカリ電池等において
は、水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性電解液を用
いるため、電池を密閉しなければならない。この電池の
密閉は電池の小型化を図る際には特に重要であるが、同
時に電池保存中の亜鉛の腐食により発生する水素ガスを
閉じ込めることになる。゛従って長期保存中に電池内部
のガス圧が高まり、密閉が完全なほど爆発等の危険が伴
なう。
は、水酸化カリウム水溶液等の強アルカリ性電解液を用
いるため、電池を密閉しなければならない。この電池の
密閉は電池の小型化を図る際には特に重要であるが、同
時に電池保存中の亜鉛の腐食により発生する水素ガスを
閉じ込めることになる。゛従って長期保存中に電池内部
のガス圧が高まり、密閉が完全なほど爆発等の危険が伴
なう。
その対策として、負極活物質である亜鉛の腐食を防止し
て、電池内部の水素ガス発生を少なくすることが研究さ
れ、水銀の水素過電圧を利用した汞化亜鉛を負極活物質
として用いることが専ら行なわれている。このため、今
日市販されているアルカリ電池の負極活物質は５〜１０
重量％程度の多量の水銀を含有しており、社会的ニーズ
として、より低水銀のもの、あるいは無水銀の電池の開
発が強く期待されるようになってきた。
て、電池内部の水素ガス発生を少なくすることが研究さ
れ、水銀の水素過電圧を利用した汞化亜鉛を負極活物質
として用いることが専ら行なわれている。このため、今
日市販されているアルカリ電池の負極活物質は５〜１０
重量％程度の多量の水銀を含有しており、社会的ニーズ
として、より低水銀のもの、あるいは無水銀の電池の開
発が強く期待されるようになってきた。
そこで、電池内の水銀含有量を低減させるべく、亜鉛に
各種金属を添加した亜鉛合金粉末に関する提案が種々な
されている。例えば、亜鉛に鉛を添加した亜鉛合金粉末
、あるいは本発明者等による亜鉛に鉛とインジウムを添
加した亜鉛合金粉末（特開昭５８−１８１２６６号公報
）等がある。しかし、これらの亜鉛合金粉末はある程度
のガス発生抑制効果を奏ザるが、まだ十分とは言えない
。例えば亜鉛に鉛とインジウムを添加した亜鉛合金粉末
についてはこれを水銀含有率１重量％程度の低汞化とし
た場合、ガス発生試験の初期においては非常にガス発生
が抑制されているが、長期間となると次第にガス発生速
度（ｍｅ ／ （１・ｄａｙ ）が増大する傾向が見ら
れた。
各種金属を添加した亜鉛合金粉末に関する提案が種々な
されている。例えば、亜鉛に鉛を添加した亜鉛合金粉末
、あるいは本発明者等による亜鉛に鉛とインジウムを添
加した亜鉛合金粉末（特開昭５８−１８１２６６号公報
）等がある。しかし、これらの亜鉛合金粉末はある程度
のガス発生抑制効果を奏ザるが、まだ十分とは言えない
。例えば亜鉛に鉛とインジウムを添加した亜鉛合金粉末
についてはこれを水銀含有率１重量％程度の低汞化とし
た場合、ガス発生試験の初期においては非常にガス発生
が抑制されているが、長期間となると次第にガス発生速
度（ｍｅ ／ （１・ｄａｙ ）が増大する傾向が見ら
れた。
このように、負極活物質である亜鉛合金粉末を低汞化と
しつつ、水素ガス発生量を低減し、しかも電池性能であ
る放電性能を高い水準に維持する電池は未だ得られてい
ない。
しつつ、水素ガス発生量を低減し、しかも電池性能であ
る放電性能を高い水準に維持する電池は未だ得られてい
ない。
（発明の目的）
本発明はかかる現状に鑑み、水銀の含有率を著しく減少
させつつ、水素ガス発生を抑制し、しかも放電性能を高
い水準に維持する負極活物質を用いた亜鉛アルカリ電池
を提供することを目的とする。
させつつ、水素ガス発生を抑制し、しかも放電性能を高
い水準に維持する負極活物質を用いた亜鉛アルカリ電池
を提供することを目的とする。
（発明の経緯）
本発明者らはこの目的に沿って鋭意研究の結果、亜鉛か
らなる負極活物質において、鉛とインジウムと銀とを特
定範囲の量添加することにより、これら添加元素の相乗
的な効果によって、従来の低汞化した亜鉛合金粉末より
も更に水素ガス発生量を低下させ、しかも放電性能に優
れた亜鉛アルカリ電池が得られることを見出し本発明に
到達した。
らなる負極活物質において、鉛とインジウムと銀とを特
定範囲の量添加することにより、これら添加元素の相乗
的な効果によって、従来の低汞化した亜鉛合金粉末より
も更に水素ガス発生量を低下させ、しかも放電性能に優
れた亜鉛アルカリ電池が得られることを見出し本発明に
到達した。
（発明の構成）
すなわち本発明は、鉛を０．０１〜０．５重量％、イン
ジウムを０．０１〜０．５重量％、銀を０．０１〜０．
５重量％含有する亜鉛合金を負極活物質として用いたこ
とを特徴とする亜鉛アルカリ電池にある。
ジウムを０．０１〜０．５重量％、銀を０．０１〜０．
５重量％含有する亜鉛合金を負極活物質として用いたこ
とを特徴とする亜鉛アルカリ電池にある。
本発明において、鉛とインジウムと銀を特定量添加した
亜鉛合金は、そのまま負極活物質として用いるか、亜鉛
合金を汞化した後に負極活物質として用いる。汞化する
場合の水銀含有率は、従来の負極活物質の水銀含有率よ
りも少ない吊、すなわち５．０重量％未満であるが、よ
り汞化率を低くし、低公害性を考慮すると３．０重量％
以下である。
亜鉛合金は、そのまま負極活物質として用いるか、亜鉛
合金を汞化した後に負極活物質として用いる。汞化する
場合の水銀含有率は、従来の負極活物質の水銀含有率よ
りも少ない吊、すなわち５．０重量％未満であるが、よ
り汞化率を低くし、低公害性を考慮すると３．０重量％
以下である。
また、１．０重量％前後またはそれ以下の少量であって
もガス発生を抑制することが可能である。特に、排気機
構を備えた空気電池や水素吸収機構を備えた亜鉛アルカ
リ電池等においては、水素ガスの発生許容量は比較的大
きいので、このような電池に本発明を適用する場合は、
１．０重量％以下の低汞化率または無汞化の亜鉛合金が
負極活物質として好ましく用いられる。
もガス発生を抑制することが可能である。特に、排気機
構を備えた空気電池や水素吸収機構を備えた亜鉛アルカ
リ電池等においては、水素ガスの発生許容量は比較的大
きいので、このような電池に本発明を適用する場合は、
１．０重量％以下の低汞化率または無汞化の亜鉛合金が
負極活物質として好ましく用いられる。
この負極活物質に用いられる亜鉛合金の鉛とインジウム
と銀の含有率はそれぞれ、０．０１〜０．５重量％と少
量で添加効果が発揮される。鉛、インジウムおよび銀の
含有率が０．０１重量％未満では本発明の効果が得られ
ず、０．５重量％を越えると不純物を含有した亜鉛のよ
うに、自己放電が進み、ガス発生抑制および放電性能に
とって良好な結果が得られない。ここに用いられる銀の
作用効果については明らかでないが、従来提案されてい
る亜鉛に鉛とインジウムを添加した亜鉛合金を負極活物
質に用いたものと比較してそのガス発生量は１／２以下
に抑制されることが判明した。
と銀の含有率はそれぞれ、０．０１〜０．５重量％と少
量で添加効果が発揮される。鉛、インジウムおよび銀の
含有率が０．０１重量％未満では本発明の効果が得られ
ず、０．５重量％を越えると不純物を含有した亜鉛のよ
うに、自己放電が進み、ガス発生抑制および放電性能に
とって良好な結果が得られない。ここに用いられる銀の
作用効果については明らかでないが、従来提案されてい
る亜鉛に鉛とインジウムを添加した亜鉛合金を負極活物
質に用いたものと比較してそのガス発生量は１／２以下
に抑制されることが判明した。
このように本発明の亜鉛アルカリ電池は、電解液に苛性
カリ、苛性ソーダ等を主成分とするアルカリ水溶液を用
い、負極活物質に上記した亜鉛合金または汞化した亜鉛
合金、正極活物質に二酸化マンガン、酸化銀、酸素等を
用いることにより得られる。
カリ、苛性ソーダ等を主成分とするアルカリ水溶液を用
い、負極活物質に上記した亜鉛合金または汞化した亜鉛
合金、正極活物質に二酸化マンガン、酸化銀、酸素等を
用いることにより得られる。
（実施例の説明）
以下、実施例および比較例に基づいて本発明を具体的に
説明する。
説明する。
１１九上二１
純度９９，９９７％以上の亜鉛地金を約５００’Ｃで溶
融し、これに第１表に示すごとく鉛とインジウムと銀の
含有率がそれぞれ０．０５重量％となるように添加して
亜鉛合金を作成し、これを高圧アルゴンガス（噴出圧５
ｔＣ’ｊ／ｃ！＞を使って粉体化した。次に水酸化カリ
ウム１０％のアルカリ性溶液中にて上記粉末に１．０重
量％になるＪ：うに水銀を添加して、汞化処理を行ない
亜鉛合金粉末（実施例１）を得た。
融し、これに第１表に示すごとく鉛とインジウムと銀の
含有率がそれぞれ０．０５重量％となるように添加して
亜鉛合金を作成し、これを高圧アルゴンガス（噴出圧５
ｔＣ’ｊ／ｃ！＞を使って粉体化した。次に水酸化カリ
ウム１０％のアルカリ性溶液中にて上記粉末に１．０重
量％になるＪ：うに水銀を添加して、汞化処理を行ない
亜鉛合金粉末（実施例１）を得た。
また、鉛、インジウム、銀の比率を第１表に示すごとく
、それぞれ、 ■：鉛０．５重量％、インジウム０．５重問％、銀０．
５重世％、 ■：鉛０．０１重量％、インジウム０．０１車ｍ％、銀
ｏ、ｏｉ重量％、 の亜鉛合金を作成し、これを前記と同様な方法で粉体化
し、汞化処理を行なって水銀含有率が１．０重量％の亜
鉛合金粉末（実施例２〜３）を得た。
、それぞれ、 ■：鉛０．５重量％、インジウム０．５重問％、銀０．
５重世％、 ■：鉛０．０１重量％、インジウム０．０１車ｍ％、銀
ｏ、ｏｉ重量％、 の亜鉛合金を作成し、これを前記と同様な方法で粉体化
し、汞化処理を行なって水銀含有率が１．０重量％の亜
鉛合金粉末（実施例２〜３）を得た。
このようにして得られた亜鉛合金粉末を使って水素ガス
発生試験を行ない、その結果を第１表に示す。なお、ガ
ス発生試験は、電解液として濃度４０重足％の水酸化カ
リウム水溶液に酸化亜鉛を飽和させたものを５ｍｅを用
い、亜鉛合金粉末を１０ （１を用いて４５℃で５０日
間のガス発生Ｍ（ｍｆｆ／（］’）を測定した。
発生試験を行ない、その結果を第１表に示す。なお、ガ
ス発生試験は、電解液として濃度４０重足％の水酸化カ
リウム水溶液に酸化亜鉛を飽和させたものを５ｍｅを用
い、亜鉛合金粉末を１０ （１を用いて４５℃で５０日
間のガス発生Ｍ（ｍｆｆ／（］’）を測定した。
また、これらの亜鉛合金粉末を負極活物質どして第１図
に示すアルカリマンガン電池を用いて電池性能を評価し
た。第１図のアルカリマンガン電池は、正極缶１、正極
２、セパレーター３、亜鉛合金粉末をカルボキシメヂル
セルロースでゲル化した負極４、負極集電体５、ゴムパ
ツキン６、押さえ板７で描成されている。このアルカリ
マンガン電池を用いて放電負荷４Ω、２０℃の放電条件
により終止電圧０，９Ｖまでの放電持続時間を測定し、
従来の負極活物質を用いた後述する比較例２の測定値を
１００どした指数で示した。結果を第１表に示す。
に示すアルカリマンガン電池を用いて電池性能を評価し
た。第１図のアルカリマンガン電池は、正極缶１、正極
２、セパレーター３、亜鉛合金粉末をカルボキシメヂル
セルロースでゲル化した負極４、負極集電体５、ゴムパ
ツキン６、押さえ板７で描成されている。このアルカリ
マンガン電池を用いて放電負荷４Ω、２０℃の放電条件
により終止電圧０，９Ｖまでの放電持続時間を測定し、
従来の負極活物質を用いた後述する比較例２の測定値を
１００どした指数で示した。結果を第１表に示す。
比較例１〜２
実施例１と同様の方法で亜鉛に１４１を０．０５重ｈ１
％添加した汞化亜鉛合金粉末（比較例１〉と亜鉛に鉛を
０．０５重量％、インジウムを０．０５重量％添加した
汞化亜鉛合金粉末（比較例２）を得た。
％添加した汞化亜鉛合金粉末（比較例１〉と亜鉛に鉛を
０．０５重量％、インジウムを０．０５重量％添加した
汞化亜鉛合金粉末（比較例２）を得た。
これを実施例１と同様の方法で水素ガス発生試験と電池
性能試験を行ない、その結果を第１表に示した。
性能試験を行ない、その結果を第１表に示した。
第１表に示されるごとく、亜鉛に鉛とインジウムと銀を
特定量添加して汞化させた汞化亜鉛合金粉末を負極活物
質に用いた実施例１〜３は、亜鉛に鉛を添加した汞化亜
鉛合金粉末を負極活物質に用いた比較例１や亜鉛に鉛と
インジウムを添加した汞化亜鉛合金粉末を負極活物質に
用いた比較例２に比べて、水素ガス発生抑制効果が大き
く、放電性能も優れていることがわかる。
特定量添加して汞化させた汞化亜鉛合金粉末を負極活物
質に用いた実施例１〜３は、亜鉛に鉛を添加した汞化亜
鉛合金粉末を負極活物質に用いた比較例１や亜鉛に鉛と
インジウムを添加した汞化亜鉛合金粉末を負極活物質に
用いた比較例２に比べて、水素ガス発生抑制効果が大き
く、放電性能も優れていることがわかる。
（発明の効果）
以上説明のごとく、鉛とインジウムと銀を特定範囲で含
有した亜鉛合金をそのまま、もしくは汞化して負極活物
質として用いた本発明の亜鉛アルカリ電池は、水素ガス
発生率を抑制しつつ、電池性能を向上させることが可能
であり、また水銀が低含有率もしくは含有しないことか
ら、社会的ニーズにも沿ったものである。従って、本発
明の亜鉛アルカリ電池は広範な用途に使用可能である。
有した亜鉛合金をそのまま、もしくは汞化して負極活物
質として用いた本発明の亜鉛アルカリ電池は、水素ガス
発生率を抑制しつつ、電池性能を向上させることが可能
であり、また水銀が低含有率もしくは含有しないことか
ら、社会的ニーズにも沿ったものである。従って、本発
明の亜鉛アルカリ電池は広範な用途に使用可能である。
第１図は本発明に係わるアルカリマンガン電池の断面図
を示す。 −１ｎ − １：正極缶、２：正極、３：セパレーター、４：負極、
５：負極集電体、６：ゴムパツキン、７：押さえ板。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社 特許出願人 松下電器産業株式会社 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 第 １ 図
を示す。 −１ｎ − １：正極缶、２：正極、３：セパレーター、４：負極、
５：負極集電体、６：ゴムパツキン、７：押さえ板。 特許出願人 三井金属鉱業株式会社 特許出願人 松下電器産業株式会社 代理人 弁理士 伊 東 辰 雄 代理人 弁理士 伊 東 哲 也 第 １ 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、鉛を０．０１〜０．５重量％、インジウムを０．０
１〜０．５重量％、銀を０．０１〜０．５重量％含有す
る亜鉛合金を負極活物質として用いたことを特徴とする
亜鉛アルカリ電池。 ２、前記亜鉛合金が汞化されている前記特許請求の範囲
第１項記載の亜鉛アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196738A JPS6177256A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196738A JPS6177256A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177256A true JPS6177256A (ja) | 1986-04-19 |
Family
ID=16362775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59196738A Pending JPS6177256A (ja) | 1984-09-21 | 1984-09-21 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6177256A (ja) |
-
1984
- 1984-09-21 JP JP59196738A patent/JPS6177256A/ja active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0371737B2 (ja) | ||
| JPH0421310B2 (ja) | ||
| JPH0371738B2 (ja) | ||
| JPS6177257A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH0375985B2 (ja) | ||
| JPS6177256A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS62123658A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61193362A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61290655A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61153951A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61153952A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61290651A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH0418672B2 (ja) | ||
| JPS6240161A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61290653A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS62123657A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS6177260A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61290652A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH0418673B2 (ja) | ||
| JPS6240157A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS61290657A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS6240159A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH0375983B2 (ja) | ||
| JPS61290650A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS6240160A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 |