JPH02306537A - アルカリ電池用ゲル状負極 - Google Patents
アルカリ電池用ゲル状負極Info
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- JPH02306537A JPH02306537A JP1126709A JP12670989A JPH02306537A JP H02306537 A JPH02306537 A JP H02306537A JP 1126709 A JP1126709 A JP 1126709A JP 12670989 A JP12670989 A JP 12670989A JP H02306537 A JPH02306537 A JP H02306537A
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- Japan
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- negative electrode
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- 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
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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- H01M4/621—Binders
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- 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
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- General Chemical & Material Sciences (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、亜鉛または亜鉛合金粉末を用いたアルカリ
電池用ゲル状亜鉛負極に関し、特に水銀の含有量を低下
ないしは無水銀化した場合における亜鉛の腐蝕およびガ
ス発生の問題の解決を図るようにしたゲル状亜鉛負極に
関する。
電池用ゲル状亜鉛負極に関し、特に水銀の含有量を低下
ないしは無水銀化した場合における亜鉛の腐蝕およびガ
ス発生の問題の解決を図るようにしたゲル状亜鉛負極に
関する。
（従来の技術）
アルカリ電池おいて水素ガス発生を抑制するための水銀
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ゲル状亜鉛負極の開発が種々
なされている。この開発の方向としては、亜鉛にＩｎ、
Ｐｂなどの金属を微量添加した亜鉛合金粉末を作り、こ
の中で特に耐食性の良好な組成の亜鉛合金粉末を亜鉛負
極材料として採用する方向と、これとは別の開発方向と
して界面活性剤を亜鉛または亜鉛合金粉末に添加するこ
とが行われている。
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ゲル状亜鉛負極の開発が種々
なされている。この開発の方向としては、亜鉛にＩｎ、
Ｐｂなどの金属を微量添加した亜鉛合金粉末を作り、こ
の中で特に耐食性の良好な組成の亜鉛合金粉末を亜鉛負
極材料として採用する方向と、これとは別の開発方向と
して界面活性剤を亜鉛または亜鉛合金粉末に添加するこ
とが行われている。
本発明は、後者の界面活性剤を添加することによって低
水銀ないしは無水銀化に伴う亜鉛の腐蝕を防止するもの
である。
水銀ないしは無水銀化に伴う亜鉛の腐蝕を防止するもの
である。
この種の腐蝕防止手段としては、従来、例えば、特開昭
６３−２７６８１号公報、特公昭５３０の３６８３３号
公報、特公昭５２−．７８．１０、号公報等に示すよう
にポリ′オキシアルキルエステル、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、バーフルオロ有機化合物等の界面活
性剤を防蝕剤として用いた技術が開示されている。これ
らの技術の基本的な思想は、亜鉛の表面に強力な吸着層
を形成することで、亜鉛の腐蝕を防止し、またこれによ
って水素ガスの発生を抑制することにある。
６３−２７６８１号公報、特公昭５３０の３６８３３号
公報、特公昭５２−．７８．１０、号公報等に示すよう
にポリ′オキシアルキルエステル、ポリオキシエチレン
アルキルエーテル、バーフルオロ有機化合物等の界面活
性剤を防蝕剤として用いた技術が開示されている。これ
らの技術の基本的な思想は、亜鉛の表面に強力な吸着層
を形成することで、亜鉛の腐蝕を防止し、またこれによ
って水素ガスの発生を抑制することにある。
（課題を解決するための手段）
しかし、実際にはこれらの界面活性剤を添加した場合で
あっても顕著な防蝕効果は認められず、水銀量の低減の
ための有効な手段とはなっていなかった。つまり、これ
らの界面活性剤はいずれも十分な吸着層を亜鉛表面に形
成するには至っていなかった。
あっても顕著な防蝕効果は認められず、水銀量の低減の
ための有効な手段とはなっていなかった。つまり、これ
らの界面活性剤はいずれも十分な吸着層を亜鉛表面に形
成するには至っていなかった。
そこで本発明者らは、上記の界面活性剤に換えて十分に
強力な吸着層を形成することのできる界面活性剤につい
て種々検討した結果、ポリオキシエチレン系アルキルチ
オエーテル型の非イオン界面活性剤を亜鉛またはその合
金粉末に微量添加したところ、水化度１％以下の低汞化
状態における水素ガス発生抑止効果を十分に得ることを
確認した。
強力な吸着層を形成することのできる界面活性剤につい
て種々検討した結果、ポリオキシエチレン系アルキルチ
オエーテル型の非イオン界面活性剤を亜鉛またはその合
金粉末に微量添加したところ、水化度１％以下の低汞化
状態における水素ガス発生抑止効果を十分に得ることを
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
とするところは、亜鉛またはその合金粉末に対する水化
度が１％以下であっても充分にガス抑止効果を得られる
アルカリ電池用ゲル状亜鉛負極を提供するものである。
とするところは、亜鉛またはその合金粉末に対する水化
度が１％以下であっても充分にガス抑止効果を得られる
アルカリ電池用ゲル状亜鉛負極を提供するものである。
（課題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、水化度１％以下
の亜鉛または亜鉛合金粉末をゲル状アルカリ電解液に分
散したアルカリ電池用ゲル状亜鉛負極において、前記ゲ
ル状亜鉛負極に、一般式：％式％ ０５〜Ｃ３ｏのアルキル基、ＥＯ＝ＣＨ，、ＣＨ２Ｏの
略称）で示されるポリオキシエチレン系アルキルチオエ
ーテル型の非イオン界面活性剤を亜鉛に対して１０〜１
００ ｐｐｍの範囲で添加したことを要旨とする。
の亜鉛または亜鉛合金粉末をゲル状アルカリ電解液に分
散したアルカリ電池用ゲル状亜鉛負極において、前記ゲ
ル状亜鉛負極に、一般式：％式％ ０５〜Ｃ３ｏのアルキル基、ＥＯ＝ＣＨ，、ＣＨ２Ｏの
略称）で示されるポリオキシエチレン系アルキルチオエ
ーテル型の非イオン界面活性剤を亜鉛に対して１０〜１
００ ｐｐｍの範囲で添加したことを要旨とする。
すなわち、本発明のゲル状亜鉛負極は、亜鉛またはその
合金粉末の表面に前述するポリオキンエチレン系アルキ
ルチオエーテル型の非イオン界面活性剤が強固に吸着し
、この吸着層により亜鉛の耐食性を向上させ、また放電
性能を低下させることがない。
合金粉末の表面に前述するポリオキンエチレン系アルキ
ルチオエーテル型の非イオン界面活性剤が強固に吸着し
、この吸着層により亜鉛の耐食性を向上させ、また放電
性能を低下させることがない。
本発明で用いられるポリオキシエチレン系アルキルチオ
エーテル型の非イオン界面活性剤は、一般式： Ｒ−８
（ＥＯ） ｎ Ｈで示されるもののうち、ｎ−８〜１５
．Ｒ（アルキル基）の炭素数０５〜Ｃ３ｏの範囲が有効
である。
エーテル型の非イオン界面活性剤は、一般式： Ｒ−８
（ＥＯ） ｎ Ｈで示されるもののうち、ｎ−８〜１５
．Ｒ（アルキル基）の炭素数０５〜Ｃ３ｏの範囲が有効
である。
非イオン界面活性剤のゲル状亜鉛負極に対する添加量は
、ゲル状亜鉛負極中の亜鉛または亜鉛合金粉末に対して
１０〜１００ ｐｐｍの範囲とすることが望ましく、前
記数値を下回った場合には絶対量の不足により亜鉛の耐
食性が低下する。
、ゲル状亜鉛負極中の亜鉛または亜鉛合金粉末に対して
１０〜１００ ｐｐｍの範囲とすることが望ましく、前
記数値を下回った場合には絶対量の不足により亜鉛の耐
食性が低下する。
また、その逆に前記数値を越えた添加量では吸着層の厚
みが厚くなり過ぎて、放電性能の低下を招来する。した
がって、前記数値の範囲内の添加が望ましく、１０〜５
０ ｐｐｍの範囲がより好ましい結果を与える。
みが厚くなり過ぎて、放電性能の低下を招来する。した
がって、前記数値の範囲内の添加が望ましく、１０〜５
０ ｐｐｍの範囲がより好ましい結果を与える。
なお、本発明では、亜鉛単体のほか、亜鉛合金粉末を使
用するが、この亜鉛合金粉末としては、亜鉛にＰｂ、Ｂ
ｊ、ＡＩ 、Ｉｎ、Ｇａ、Ｍｇのうちの１種以上を微量
添加したものを選択すれば良い。
用するが、この亜鉛合金粉末としては、亜鉛にＰｂ、Ｂ
ｊ、ＡＩ 、Ｉｎ、Ｇａ、Ｍｇのうちの１種以上を微量
添加したものを選択すれば良い。
（作 用）
非イオン界面活性剤を微量添加したゲル状亜鉛負極は、
無添加のものに比べて亜鉛の水化度が１％以下でも十分
なガス発生抑止効果を得ることができ、また、添加量を
適宜に調整することで、放電性能に対する悪影響を少な
くすることが確認されている。
無添加のものに比べて亜鉛の水化度が１％以下でも十分
なガス発生抑止効果を得ることができ、また、添加量を
適宜に調整することで、放電性能に対する悪影響を少な
くすることが確認されている。
（発明の効果）
以上の構成によれば、水化度を１％以下に低減したとし
ても亜鉛の腐蝕に対する抑制効果があり、水銀量を効果
的に低減できこしかも放電性能の低下もないので、低水
銀化目標を達成する上で有用である。
ても亜鉛の腐蝕に対する抑制効果があり、水銀量を効果
的に低減できこしかも放電性能の低下もないので、低水
銀化目標を達成する上で有用である。
（実 施 例）
以下実施例につき詳細に説明する。
但し本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
水化度０．１％に設定した以下の組成のゲル状負極亜鉛
を作成し、これに表１のＮｏｌ〜Ｎｏ１２の組成のポリ
オキシエチレン系アルキルチオエーテル型の非イオン界
面活性剤を亜鉛に対して２０ ｐｐｍ添加し、６０℃の
雰囲気下でガス発生試験を実施し、以下の表１のごとき
結果が得られた。
を作成し、これに表１のＮｏｌ〜Ｎｏ１２の組成のポリ
オキシエチレン系アルキルチオエーテル型の非イオン界
面活性剤を亜鉛に対して２０ ｐｐｍ添加し、６０℃の
雰囲気下でガス発生試験を実施し、以下の表１のごとき
結果が得られた。
また比較例としては、同一組成で界面活性剤を無添加と
したもの（Ｎｏ１３）、従来の１．５％Ｈｇを含むゲル
状亜鉛負極を用いたもの（Ｎｏ １４）および従来の界
面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを
用いたもの（Ｎｏ１５）を表１に併記した。また、Ｎｏ
ｌ〜Ｎｏ１２の試料のうち本発明の範囲を逸脱したもの
もある。
したもの（Ｎｏ１３）、従来の１．５％Ｈｇを含むゲル
状亜鉛負極を用いたもの（Ｎｏ １４）および従来の界
面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエーテルを
用いたもの（Ｎｏ１５）を表１に併記した。また、Ｎｏ
ｌ〜Ｎｏ１２の試料のうち本発明の範囲を逸脱したもの
もある。
ゲル状亜鉛負極の組成
４０ｗｔ％ＫＯＨ３８％
ゲル化剤 ２％
０．１％氷化亜鉛合金粉末６０％
合計 １００％
亜鉛合金粉末の血成−５００ｐｐｍ Ｐｂ 、５００ｐ
ｐｍ ＡＩ 、 ２００ｐｐＩｌｌＩｎ 、残部亜鉛
表す る非イオン界面活性剤を用いたものでは、その水銀量が
０．１％と極めて少量であるにも係わらず、従来例の水
銀量１．５％にほぼ匹敵するガス発生の抑制効果を示し
た。
ｐｍ ＡＩ 、 ２００ｐｐＩｌｌＩｎ 、残部亜鉛
表す る非イオン界面活性剤を用いたものでは、その水銀量が
０．１％と極めて少量であるにも係わらず、従来例の水
銀量１．５％にほぼ匹敵するガス発生の抑制効果を示し
た。
次にＣ−９，ｎ−１０の非イオン界面活性剤を代表とし
て用い、これの亜鉛に対する添加量に対する１０Ω連続
放電性能（ＬＲ６，終止電圧０゜９Ｖ）および６０℃に
おけるゲル状負極亜鉛からのガス発生量との関係を調べ
た結果、以下の表２に示す結果を得られた。
て用い、これの亜鉛に対する添加量に対する１０Ω連続
放電性能（ＬＲ６，終止電圧０゜９Ｖ）および６０℃に
おけるゲル状負極亜鉛からのガス発生量との関係を調べ
た結果、以下の表２に示す結果を得られた。
表２
以上の表２に示す結果からも明らかなように、本発明の
範囲を越えた添加量では放電性能が低下することが判明
した。また、このことは界面活性剤の添加量が多すぎた
場合には亜鉛の放電反応が抑制され、かえって放電の阻
害となることを示唆している。
範囲を越えた添加量では放電性能が低下することが判明
した。また、このことは界面活性剤の添加量が多すぎた
場合には亜鉛の放電反応が抑制され、かえって放電の阻
害となることを示唆している。
Claims (1)
- （１）汞化度１％以下の亜鉛または亜鉛合金粉末をゲル
状アルカリ電解液に分散したアルカリ電池用ゲル状亜鉛
負極において、前記ゲル状亜鉛負極に、一般式：ＲＨ−
Ｓ（ＥＯ）＿ｎＨ（但しｎ＝８〜１５、Ｒ−Ｃ＿５〜Ｃ
＿３＿０のアルキル基、ＥＯ＝ＣＨ＿２ＣＨ＿２Ｏの略
称）で示されるポリオキシエチレン系アルキルチオエー
テル型の非イオン界面活性剤を亜鉛に対して１０〜１０
０ｐｐｍの範囲で添加したことを特徴とするアルカリ電
池用ゲル状亜鉛負極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126709A JP2798971B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | アルカリ電池用ゲル状負極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1126709A JP2798971B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | アルカリ電池用ゲル状負極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02306537A true JPH02306537A (ja) | 1990-12-19 |
| JP2798971B2 JP2798971B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=14941918
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1126709A Expired - Fee Related JP2798971B2 (ja) | 1989-05-22 | 1989-05-22 | アルカリ電池用ゲル状負極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2798971B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006302904A (ja) * | 1997-08-01 | 2006-11-02 | Duracell Internatl Inc | 亜鉛系電極の粒子形態 |
-
1989
- 1989-05-22 JP JP1126709A patent/JP2798971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006302904A (ja) * | 1997-08-01 | 2006-11-02 | Duracell Internatl Inc | 亜鉛系電極の粒子形態 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2798971B2 (ja) | 1998-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |