JPH0286063A - Alkaline battery and negative electrode active material thereof - Google Patents
Alkaline battery and negative electrode active material thereofInfo
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- JPH0286063A JPH0286063A JP23647388A JP23647388A JPH0286063A JP H0286063 A JPH0286063 A JP H0286063A JP 23647388 A JP23647388 A JP 23647388A JP 23647388 A JP23647388 A JP 23647388A JP H0286063 A JPH0286063 A JP H0286063A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明はアルカリ電池およびその負極活物質に関し、詳
しくは負極活物質として用いられる亜鉛合金粉末または
電解液であるアルカリ水溶液等にRO(CHO) S
o HN(CH2CH20H) 32 4 n
3
[式中、Rはアルキル基を示し、nは0以上の整数を示
す]
で表されるポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフ
ェートトリエタノールアンモニウム塩を該亜鉛合金粉末
100重量部に対してQ、QQl〜1.0重量部添加す
ることにより、水素ガス発生量が著しく抑制され、しか
も電池性能が向上されたアルカリ電池およびその負極活
物質に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an alkaline battery and its negative electrode active material, and more specifically, the present invention relates to an alkaline battery and its negative electrode active material. S
o HN(CH2CH20H) 32 4 n
3 [In the formula, R represents an alkyl group, and n represents an integer of 0 or more] Polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt represented by Q, QQl~ with respect to 100 parts by weight of the zinc alloy powder It relates to an alkaline battery and its negative electrode active material in which the amount of hydrogen gas generated is significantly suppressed and the battery performance is improved by adding 1.0 part by weight.
[従来の技術]
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。[Prior Art] In an alkaline battery using zinc as a negative electrode active material, a strong alkaline electrolyte such as an aqueous potassium hydroxide solution is used, so the battery must be sealed tightly. This sealing of the battery is particularly important when attempting to miniaturize the battery, but it also traps hydrogen gas generated due to corrosion of zinc during battery storage. Therefore, during long-term storage, the gas pressure inside the battery increases, and the more completely the battery is sealed, the greater the risk of explosion.
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水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3.0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。As a countermeasure, research has been conducted to prevent corrosion of zinc, which is an active material for the negative electrode, and to reduce the generation of hydrogen gas inside the battery. It is being done. For this reason, the negative electrode active materials of alkaline batteries commercially available today contain a large amount of mercury, about 3.0% by weight, and there is a social need to develop lower mercury or mercury-free batteries. It has become highly anticipated.
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58−181268号公報)等がある。また
ガリウム、アルミニウム等を添加した亜鉛合金粉末も提
案されている。Therefore, various proposals have been made regarding zinc alloy powders in which various metals are added to zinc in order to reduce the mercury content in batteries. For example, there are zinc alloy powders in which lead is added to zinc, or zinc alloy powders in which lead and indium are added to zinc (Japanese Patent Application Laid-Open No. 181268/1983). Further, zinc alloy powders to which gallium, aluminum, etc. are added have also been proposed.
[発明が解決しようとする課題]
このように亜鉛合金粉末を用いることにより、確かに水
銀含有量をある程度低減させても水素ガス発生を抑制さ
せることが可能となったが、一方では水銀含有量を著し
く低減させた際に伴なう放電性能の劣化という課題が顕
在化してきた。即ち、社会的ニーズに対応して亜鉛合金
粉末の水銀含有量を0.1〜0.2重量%程度に低減さ
せると、従来の3.0重量%程度の水銀含有量のものと
比較して水素ガス発生率が4〜5倍程度に増大してしま
うと共に、放電性能が80%程度まで劣化してしまう。[Problems to be Solved by the Invention] By using zinc alloy powder in this way, it is certainly possible to suppress hydrogen gas generation even if the mercury content is reduced to a certain extent. The problem of deterioration in discharge performance accompanying a significant reduction in In other words, if the mercury content of zinc alloy powder is reduced to about 0.1 to 0.2% by weight in response to social needs, compared to the conventional mercury content of about 3.0% by weight. The hydrogen gas generation rate increases by about 4 to 5 times, and the discharge performance deteriorates to about 80%.
この原因としては次のことが考えられる。The following may be the cause of this.
即ち、電池内における水銀の作用としては以下のことが
考えられる。That is, the following is considered to be the effect of mercury in the battery.
(1)亜鉛合金粉末粒子間の電気的接触を助ける。(1) Helps electrical contact between zinc alloy powder particles.
(2)亜鉛合金粉末粒子表面に不働態化被膜が生成する
のを抑制し、亜鉛の均一溶解に効果がある。(2) It is effective in suppressing the formation of a passivation film on the surface of zinc alloy powder particles and uniformly dissolving zinc.
(3)亜鉛の耐食性を向上させ、亜鉛の腐食に伴なって
生成する水素ガス気泡により亜鉛合金粉末粒子間の電気
的接触が阻害されるのを抑制する。(3) Improve the corrosion resistance of zinc, and suppress electrical contact between zinc alloy powder particles from being inhibited by hydrogen gas bubbles generated as zinc corrodes.
しかるに、亜鉛合金粉末の水銀含有量が0.2重量%以
下という超低水銀量になった場合、特に第(3)項の水
銀の作用が充分に発揮されなくなってくるために放電性
能が劣化すると考えられる。However, when the mercury content of the zinc alloy powder becomes an ultra-low mercury content of 0.2% by weight or less, the effect of mercury in item (3) is no longer fully exerted, resulting in deterioration of discharge performance. It is thought that then.
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、水素ガス発生が抑制され、しかも放電性能が
高い水準に維持されたアルカリ電池およびその負極活物
質を提供することを目的とする。In view of the current situation, it is an object of the present invention to provide an alkaline battery and its negative electrode active material in which the mercury content is significantly reduced, hydrogen gas generation is suppressed, and discharge performance is maintained at a high level. .
[課題を解決するための手段]
本発明者らは、この目的に沿って鋭意研究の結果、亜鉛
合金粉末から成る負極活物質またはアルカリ水溶液から
成る電解液等にポリオキシエチレンアルキルエーテルサ
ルフェートトリエタノールアンモニウム塩を特定量添加
することにより、ポリオキシエチレンアルキルエーテル
サルフェートトリエタノールアンモニウム塩を無添加の
ものに比べて著しく水素ガス発生が抑制され、しかも放
電性能が向上された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。[Means for Solving the Problems] As a result of intensive research in line with this objective, the present inventors have found that polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol is added to a negative electrode active material made of zinc alloy powder or an electrolyte made of an alkaline aqueous solution. By adding a specific amount of ammonium salt, it is possible to obtain an alkaline battery with significantly suppressed hydrogen gas generation and improved discharge performance compared to a battery without the addition of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt. Heading The present invention has been arrived at.
すなわち、本発明のアルカリ電池は、亜鉛合金粉末、電
解液を有し、該亜鉛合金粉末100重量部に対して0.
001〜1.0重量部のポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩を添
加した負極材を有するアルカリ電池にある。That is, the alkaline battery of the present invention includes a zinc alloy powder and an electrolyte, and contains 0.00 parts by weight per 100 parts by weight of the zinc alloy powder.
The alkaline battery has a negative electrode material to which polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt is added in an amount of 0.001 to 1.0 parts by weight.
以下、本発明を更に詳細に説明する。The present invention will be explained in more detail below.
本発明において、負極活物質として用いられる亜鉛合金
粉末としては、鉛やアルミニウムを始めとしてインジウ
ム、マグネシウム、カルシウム、カドミウム、錫、ガリ
ウム、ニッケル、銀等のうちの少なくとも一種が一定量
含有されたものが例示される。この亜鉛合金粉末の製造
方法としては、例えば亜鉛溶湯中に、所望により鉛、ア
ルミニウム等の添加元素を所定量添加し、撹拌して合金
化させた後、圧縮空気によりアトマイズし、粉体化させ
、さらに篩い分けを行なって整粒して得られた粉末を用
いる。この亜鉛合金粉末中の各添加元素の含有率は、0
.001〜0.5重量%が一般的である。In the present invention, the zinc alloy powder used as the negative electrode active material contains a certain amount of at least one of lead, aluminum, indium, magnesium, calcium, cadmium, tin, gallium, nickel, silver, etc. is exemplified. The method for producing this zinc alloy powder includes, for example, adding a predetermined amount of additional elements such as lead and aluminum to molten zinc, stirring to form an alloy, and then atomizing with compressed air to form a powder. The powder obtained by further sieving and sizing is used. The content of each additional element in this zinc alloy powder is 0
.. 0.001 to 0.5% by weight is common.
本発明においては、上記亜鉛合金粉末の製造の際に所望
量の水銀をさらに添加して得られる末化亜鉛合金粉末、
上記亜鉛合金粉末を例えばV型ミルまたは回転ドラム等
を用いて所望量の水銀で乾式汞化して得られる氷化亜鉛
合金粉末、もしくは上記亜鉛合金粉末を例えば水酸化カ
リウム、水酸化ナトリウム等の希アルカリ溶液中で所望
量の水銀で湿式汞化して得られる氷化亜鉛合金粉末を用
いてもよく、この場合、氷化亜鉛合金粉末中の水銀含有
率は従来より少ない量、すなわち3.0重量%以下であ
ることが望ましいが、低公害性を考慮すると 1.5重
量%以下であることがさらに望ましい。In the present invention, powdered zinc alloy powder obtained by further adding a desired amount of mercury during the production of the zinc alloy powder,
The above-mentioned zinc alloy powder is dry-blended with a desired amount of mercury using a V-type mill or a rotating drum, or the above-mentioned zinc alloy powder is mixed with a diluted solution such as potassium hydroxide or sodium hydroxide. A frozen zinc alloy powder obtained by wet oxidation with a desired amount of mercury in an alkaline solution may be used, in which case the mercury content in the frozen zinc alloy powder is lower than conventionally, i.e. 3.0 wt. % or less, and in consideration of low pollution, it is more preferably 1.5% by weight or less.
また、本発明において用いられるポリオキシエチレンア
ルキルエーテルサルフェートトリエタノールアンモニウ
ム塩は一般式
%式%)
で表される化合物であり、上式中Rは一般式CH(mは
1以上の整数を示す)で表され1I211+す
るアルキル基を示し、nは0以上の整数を示す。Further, the polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt used in the present invention is a compound represented by the general formula %), where R is the general formula CH (m represents an integer of 1 or more). represents an alkyl group represented by 1I211+, where n represents an integer of 0 or more.
ここでRで表される基の炭素数(■)の好ましい範囲は
1〜20であり、具体的には好ましいRとしては、メチ
ル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、
ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシ
ル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テト
ラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタ
デシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、エイコシル
基等のアルキル基が挙げられる。また、本発明において
は、Rが一般式CH(、は1以上の整数を示す)ta
2m+1
で表されるアルキル基のものと同様の効果を奏するRが
cis−9−オクタデセニル基(オレイル基)のもの等
も使用できる。なお、本発明において用いられるポリオ
キシエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエタノ
ールアンモニウム塩は、上記一般式で表されるポリオキ
シエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエタノー
ルアンモニウム塩のうちのいずれか1種であっても、あ
るいは2種以上の混合物であってもよい。The preferable range of the carbon number (■) of the group represented by R here is 1 to 20, and specifically preferable R includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group,
Examples of alkyl groups include hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, eicosyl group, etc. It will be done. In addition, in the present invention, R is of the general formula CH (, represents an integer of 1 or more) ta
Also usable are those in which R is a cis-9-octadecenyl group (oleyl group), which exhibits the same effect as the alkyl group represented by 2m+1. The polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt used in the present invention may be any one of the polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salts represented by the above general formula, or two. It may be a mixture of more than one species.
本発明のアルカリ電池にあっては、前記亜鉛合金粉末と
水酸化カリウム水溶液等の電解液を有する負極材中に、
上述のポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェー
トトリエタノールアンモニウム塩を添加する。添加する
方法としては、亜鉛合金粉末にポリオキシエチレンアル
キルエーテルサルフェートトリエタノールアンモニウム
塩を被覆させ、これを負極活物質として用い名が、ある
いは水酸化カリウム水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等
の電解液またはゲル化剤に添加する方法等が例示される
が、本発明にあってはポリオキシエチレンアルキルエー
テルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩を添加
したトルエン等の溶媒中に亜鉛合金粉末を入れて混合し
た後、溶媒を乾燥揮発させることによって亜鉛合金粉末
表面にポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェー
トトリエタノールアンモニウム塩のコーティング層を形
成させ、これを負極活物質として用いることが、水素ガ
ス発生抑制効果、放電性能の向上効果の点から最も好ま
しい。In the alkaline battery of the present invention, in the negative electrode material containing the zinc alloy powder and an electrolyte such as an aqueous potassium hydroxide solution,
Add the polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt described above. The addition method is to coat polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt on zinc alloy powder and use it as a negative electrode active material, or to add it to an electrolytic solution such as potassium hydroxide aqueous solution or sodium hydroxide aqueous solution or gel. For example, a method of adding the zinc alloy powder to a curing agent is exemplified, but in the present invention, the zinc alloy powder is mixed in a solvent such as toluene to which polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt is added, and then the solvent is added. Forming a coating layer of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt on the surface of the zinc alloy powder by drying and volatilizing it and using this as a negative electrode active material has the effect of suppressing hydrogen gas generation and improving discharge performance. most preferred.
なお、本発明にあっては、上記のポリオキシエチレンア
ルキルエーテルサルフェートトリエタノールアンモニウ
ム塩のコーティング層を表面に形成させた亜鉛合金粉末
を、前述の亜鉛合金粉末を汞化する方法と同様の方法に
よって氷化して、亜鉛合金粉末表面にポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルサルフェートトリエタノールアンモ
ニウム塩と水銀とが混在した状態のコーティング層を形
成させて用いてもよい。また、上述のポリオキシエチレ
ンアルキルエーテルサルフェートトリエタノールアンモ
ニウム塩のコーティング層を表面に形成させた亜鉛合金
粉末と共に負極材を形成する電解液中に水銀を添加、混
合して用いてもよい。In the present invention, the zinc alloy powder on which the coating layer of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt is formed is processed by the same method as the method for forming the zinc alloy powder described above. The zinc alloy powder may be used by freezing to form a coating layer containing a mixture of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt and mercury on the surface of the zinc alloy powder. Further, mercury may be added and mixed into the electrolytic solution forming the negative electrode material together with the zinc alloy powder on which the coating layer of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt is formed.
ここで負極材中に添加するポリオキシエチレンアルキル
エーテルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩の
添加量は、上記亜鉛合金粉末lo。Here, the amount of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt added to the negative electrode material is the same as the above zinc alloy powder lo.
重量部に対して0.001 −t、o重量部である。ポ
リオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエ
タノールアンモニウム塩の添加量が0.001重量部未
満では亜鉛の耐食性を改善して水素ガス発生を防止する
といった本発明の効果が得られず、1、Oti量部を超
えた場合には放電時に、亜鉛合金粉末表面上に形成させ
たポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートト
リエタノールアンモニウム塩のコーティング層中、電解
液中等に存在するポリオキシエチレンアルキルエーテル
サルフェートトリエタノールアンモニウム塩がバリヤー
となって亜鉛の溶解反応が阻害される等して良好な放電
性能が得られない。It is 0.001 -t, o parts by weight. If the amount of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt added is less than 0.001 part by weight, the effect of the present invention, which improves the corrosion resistance of zinc and prevents hydrogen gas generation, cannot be obtained. If it exceeds the limit, during discharge, the polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt present in the coating layer of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt formed on the surface of the zinc alloy powder, the electrolyte, etc. becomes a barrier. As a result, the dissolution reaction of zinc is inhibited, and good discharge performance cannot be obtained.
これらポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェー
トトリエタノールアンモニウム塩による作用効果は充分
に解明されていないが、推定するに、電池の保存中はポ
リオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエ
タノールアンモニウム塩が亜鉛合金粉末の表面に吸着し
てインヒビターとして働くために亜鉛の耐食性の向上に
効果があり、亜鉛の腐食に伴なう水素ガス発生が抑制さ
れ、さらに、放電時において従来見られた水素ガス気泡
による亜鉛合金粉末粒子間の電気的接触の阻害といった
悪影響が抑制される等によって放電性能が向上するもの
と考えられる。Although the effects of these polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salts have not been fully elucidated, it is presumed that polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salts are adsorbed on the surface of the zinc alloy powder during battery storage. This is effective in improving the corrosion resistance of zinc as it acts as an inhibitor, suppressing the generation of hydrogen gas that accompanies corrosion of zinc, and furthermore, preventing hydrogen gas from forming between particles of zinc alloy powder due to hydrogen gas bubbles that were previously seen during discharge. It is thought that discharge performance is improved by suppressing adverse effects such as inhibition of electrical contact.
[実施例]
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。[Examples] The present invention will be specifically described below based on Examples and Comparative Examples.
実施例1〜5および比較例1〜3
純度99.997%以上の亜鉛地金を約500℃で溶融
し、これに水銀を除いた第1表に示す各元素を添加して
亜鉛合金を作成し、これを高圧アルゴンガス(噴出圧5
Kg/m)を使って粉体化した。この粉体を50〜15
0メツシユの粒度範囲に篩い分けして亜鉛合金粉末を得
た。Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 Zinc alloys were created by melting zinc ingots with a purity of 99.997% or higher at about 500°C and adding each element shown in Table 1 except for mercury. This is then heated with high pressure argon gas (ejection pressure 5
Kg/m). This powder is 50 to 15
Zinc alloy powder was obtained by sieving to a particle size range of 0 mesh.
次に水酸化カリウム10%のアルカリ性溶液中にて上記
粉末に第1表に示す含有割合となるように水銀を添加し
て、氷化処理を行なって第1表に示す氷化亜鉛合金粉末
を得た。Next, mercury was added to the above powder in an alkaline solution of 10% potassium hydroxide so that the content ratio shown in Table 1 was obtained, and a freezing treatment was performed to obtain the frozen zinc alloy powder shown in Table 1. Obtained.
次に、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフェー
トトリエタノールアンモニウム塩[日本油脂■製、商品
名:バーソフトEFT ]を添加し、溶解させたトルエ
ン溶媒中に上記の氷化亜鉛合金粉末を投入し、混合しな
がらトルエンを乾燥揮発させ、氷化亜鉛合金粉末の表面
に第1表に示す割合のポリオキシエチレンアルキルエー
テルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩のコー
ティング層を形成させ、負極活物質とした。Next, polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt [manufactured by NOF ■, product name: Barsoft EFT] was added, and the above frozen zinc alloy powder was poured into the toluene solvent and mixed. While drying and volatilizing the toluene, a coating layer of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt in the proportions shown in Table 1 was formed on the surface of the frozen zinc alloy powder, thereby forming a negative electrode active material.
また、濃度40%の水酸化カリウム水溶液に酸化亜鉛を
飽和させたものにゲル化剤としてカルボキシメチルセル
ロースとポリアクリル酸ソーダを1.0%程度加えて電
解液を作成した。Further, an electrolytic solution was prepared by adding about 1.0% of carboxymethyl cellulose and sodium polyacrylate as gelling agents to a 40% potassium hydroxide aqueous solution saturated with zinc oxide.
上記で得られた負極活物質3.0gおよび電解液1.8
gを混合してゲル状化したものを負極材とした。また、
二酸化マンガンと導電剤を混合して正極材とした。これ
らの負極材と正極材を用いて、第1図に示すアルカリマ
ンガン電池を作成して試験を行なった。3.0 g of negative electrode active material obtained above and 1.8 g of electrolyte
A negative electrode material was prepared by mixing g and forming a gel. Also,
A positive electrode material was prepared by mixing manganese dioxide and a conductive agent. Using these negative electrode materials and positive electrode materials, an alkaline manganese battery shown in FIG. 1 was prepared and tested.
第1図のアルカリマンガン電池は、正極缶1、正極2、
負極(ゲル状化した氷化亜鉛合金粉末)3、セパレータ
ー4、封口体5、負極底板6、負極集電体7、キャップ
8、熱収縮性樹脂チューブ9、絶縁リングto、 tt
、外装缶12で構成されている。The alkaline manganese battery shown in Figure 1 consists of a positive electrode can 1, a positive electrode 2,
Negative electrode (gelled frozen zinc alloy powder) 3, separator 4, sealing body 5, negative electrode bottom plate 6, negative electrode current collector 7, cap 8, heat-shrinkable resin tube 9, insulating ring to, tt
, and an exterior can 12.
このアルカリマンガン電池を用いて放電負荷2Ω、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n1定し、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサ
ルフェートトリエタノールアンモニウム塩を含まない従
来の負極材を用いた比較例1の測定値を100とした指
数で示した。その結果を第1表に示した。Using this alkaline manganese battery, the discharge load is 2Ω, 20
The discharge duration up to the final voltage of 0.9 V was determined by n1 according to the discharge conditions of °C, and the measured value of Comparative Example 1 using a conventional negative electrode material not containing polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt was set as 100. Shown as an index. The results are shown in Table 1.
また、上記負極材を用いて60℃で20日間のガス発生
率(!!t1/g−day)をIJ定し、その結果をポ
リオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエ
タノールアンモニウム塩を含まない従来の負極材を用い
た比較例1の測定値を1.0とした指数で第1表に併記
した。In addition, we determined the gas generation rate (!!t1/g-day) for 20 days at 60°C using the above negative electrode material, and compared the results with conventional negative electrodes that do not contain polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt. The values are also listed in Table 1 as an index with the measured value of Comparative Example 1 using the material as 1.0.
実施例6
実施例2におけるものと同様の未氷化の亜鉛合金粉末の
表面に、氷化処理を施さずに実施例2と同様の方法でポ
リオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエ
タノールアンモニウム塩〔日本油脂■製、商品名:バー
ソフトEFT ]を用いて第1表に示す割合のポリオキ
シエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエタノー
ルアンモニウム塩のコーティング層を形成させた後に、
同じ〈実施例2と同様の方法で第1表に示す割合となる
ように汞化処理を施して得られたものを負極活物質とし
て用いた以外は実施例2と同様の方法で放電持続時間お
よびガス発生率の測定を行ない、それぞれの結果を第1
表に併記した。Example 6 Polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt [NOF] was applied to the surface of an unfrozen zinc alloy powder similar to that in Example 2 in the same manner as in Example 2 without being subjected to ice treatment. After forming a coating layer of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt in the proportions shown in Table 1 using a
The discharge duration was determined in the same manner as in Example 2, except that the same method as in Example 2 was used as the negative electrode active material, which was obtained by carrying out the oxidation treatment so that the proportions shown in Table 1 were obtained. and gas generation rate, and compare each result to the first
Also listed in the table.
実施例7
実施例2におけるものと同様の未来化の亜鉛合金粉末の
表面に、汞化処理を施さずに実施例2と同様の方法でポ
リオキシエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエ
タノールアンモニウム塩[日本油脂■製、商品名:バー
ソフトEPT ]を用いて第1表に示す割合のポリオキ
シエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエタノー
ルアンモニウム塩のコーティング層を形成させて得られ
た負極活物質3.0gと、水銀3.0mgを、実施例2
と同様の電解液1.8gに添加、混合してゲル状化した
ものを負極材とした以外は実施例2と同様の方法で放電
持続時間およびガス発生率の測定を行ない、それぞれの
結果を第1表に併記した。Example 7 Polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt [NOF■ 3.0 g of a negative electrode active material obtained by forming a coating layer of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt in the proportions shown in Table 1 using Bar Soft EPT, manufactured by MHPS Co., Ltd., and 3.0 g of mercury. 0 mg, Example 2
The discharge duration and gas generation rate were measured in the same manner as in Example 2, except that the negative electrode material was made by adding and mixing 1.8 g of the same electrolytic solution to form a gel. It is also listed in Table 1.
実施例8
実施例2と同様の電解液1.8gに、同じ〈実施例2に
おけるものと同様の氷化亜鉛合金粉末3.0gとポリオ
キシエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエタノ
ールアンモニウム塩[日本油脂■製、商品名:バーソフ
トEFT ] 33.0mを添加、混合してゲル状化
したものを負極材とした以外は実施例2と同様の方法で
放電持続時間およびガス発生率の測定を行ない、それぞ
れの結果を第1表に併記した。Example 8 1.8 g of the same electrolyte as in Example 2 was mixed with 3.0 g of the same frozen zinc alloy powder as in Example 2 and polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt [manufactured by NOF ■]. , trade name: Bar Soft EFT] 33.0m was added and mixed to form a gel, and the negative electrode material was used.The discharge duration and gas generation rate were measured in the same manner as in Example 2, respectively. The results are also listed in Table 1.
第1表に示されるごとく、ポリオキシエチレンアルキル
エーテルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩を
水銀の含有割合が0.1重量%である氷化亜鉛合金粉末
に被覆したものを負極活物質とした負極材を用いた実施
例1〜4は、ポリオキシエチレンアルキルエーテルサル
フェートトリエタノールアンモニウム塩を負極材に添加
しなかった比較例1〜2に比べて、負極活物質である汞
化亜鉛合金粉末の組成の相違に拘らず、水素ガス発生率
が著しく低減され、しがもこの負極材を組み込んだアル
カリ電池は放電性能が優れていた。As shown in Table 1, a negative electrode material is used in which the negative electrode active material is a glazed zinc alloy powder coated with polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt having a mercury content of 0.1% by weight. Compared to Comparative Examples 1 to 2 in which polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt was not added to the negative electrode material, Examples 1 to 4 were different in composition of the zinc chloride alloy powder that was the negative electrode active material. Nevertheless, the hydrogen gas generation rate was significantly reduced, and the alkaline battery incorporating this negative electrode material had excellent discharge performance.
また、実施例5は水銀の含有割合が1.0重量%である
氷化亜鉛合金粉末にポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩を被覆し
たものを負極活物質とした負極材を用いたものであるが
、この場合にもポリオキシエチレンアルキルエーテルサ
ルフェートトリエタノールアンモニウム塩を負極材に添
加しなかった比較例3に比べて、この負極材を組み込ん
だアルカリ電池の放電性能は向上し、水素ガス発生率が
著しく低減された。In addition, Example 5 uses a negative electrode material in which the negative electrode active material is a frozen zinc alloy powder with a mercury content of 1.0% by weight coated with polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt. However, in this case as well, compared to Comparative Example 3 in which polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt was not added to the negative electrode material, the discharge performance of the alkaline battery incorporating this negative electrode material was improved, and hydrogen gas The incidence was significantly reduced.
さらに、実施例6はポリオキシエチレンアルキルエーテ
ルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩を未来化
の亜鉛合金粉末の表面に被覆した後に氷化処理を施した
ものを負極活物質とした負極材を用いたものであるが、
この場合にも水素ガス発生率が著しく低減され、しかも
この負極材を組み込んだアルカリ電池は放電性能が優れ
ていた。Furthermore, Example 6 uses a negative electrode material in which the surface of a futurized zinc alloy powder is coated with polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt and then subjected to ice treatment as a negative electrode active material. but,
In this case as well, the hydrogen gas generation rate was significantly reduced, and the alkaline battery incorporating this negative electrode material had excellent discharge performance.
実施例7はポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフ
ェートトリエタノールアンモニウム塩を未永化の亜鉛合
金粉末の表面に被覆したものを負極活物質とし、水銀と
共に電解液中に添加、混合して得られた負極材を用いた
ものであるが、この場合においても水素ガス発生率の著
しい低減、この負極材を組み込んだアルカリ電池の放電
性能の向上が顕著であった。In Example 7, polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt was coated on the surface of uncured zinc alloy powder as a negative electrode active material, and the negative electrode material obtained by adding and mixing together with mercury into an electrolyte solution was used. Even in this case, the hydrogen gas generation rate was significantly reduced and the discharge performance of the alkaline battery incorporating this negative electrode material was significantly improved.
実施例8はポリオキシエチレンアルキルエーテルサルフ
ェートトリエタノールアンモニウム塩を電解液であるア
ルカリ水溶液中に所定量を添加、混合した負極材を用い
たものであるが、この場合にも水素ガス発生の抑制に効
果があり、しかもこの負極材を組み込んだアルカリ電池
における放電性能の向上にも効果があった。Example 8 uses a negative electrode material in which a predetermined amount of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt is added and mixed into an alkaline aqueous solution as an electrolyte. It was effective, and it was also effective in improving the discharge performance of alkaline batteries incorporating this negative electrode material.
[発明の効果]
以上説明のごとく、特定量のポリオキシエチレンアルキ
ルエーテルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩
を添加した負極材を有する本発明のアルカリ電池によれ
ば、水銀の含有割合を従来より低下させた場合、特に水
銀の含有割合を用いる亜鉛合金粉末の0.2重量%以下
という超低水銀量とした場合においても、電池内におけ
る水素ガス発生が著しく抑制され、しかも電池性能が向
上される。また、水銀を従来より低含有率にすることが
できるので社会的ニーズにも沿ったものである。特に、
亜鉛合金粉末を特定量のポリオキシエチレンアルキルエ
ーテルサルフェートトリエタノールアンモニウム塩で被
覆した負極活物質を用いることによってその効果は一層
顕著である。[Effects of the Invention] As explained above, according to the alkaline battery of the present invention having a negative electrode material to which a specific amount of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt is added, when the mercury content ratio is lowered than before In particular, even when the mercury content is extremely low, such as 0.2% by weight or less of the zinc alloy powder used, hydrogen gas generation within the battery is significantly suppressed, and the battery performance is improved. Furthermore, since the mercury content can be lowered than before, it also meets social needs. especially,
The effect is even more remarkable by using a negative electrode active material in which zinc alloy powder is coated with a specific amount of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt.
第1図は本発明に係わるアルカリマンガン電池の側断面
図を示す。
1:正極缶、 2:正極、 3:負極、4:セバレータ
−5:封口体、
6:負極底板、 7:負極集電体、
8:キャップ、 9:熱収縮性樹脂チューブ、10、
11:絶縁リング、 12:外装缶。
特許出願人 三井金属鉱業株式会社FIG. 1 shows a side sectional view of an alkaline manganese battery according to the present invention. 1: positive electrode can, 2: positive electrode, 3: negative electrode, 4: separator-5: sealing body, 6: negative electrode bottom plate, 7: negative electrode current collector, 8: cap, 9: heat-shrinkable resin tube, 10,
11: Insulation ring, 12: Exterior can. Patent applicant Mitsui Metal Mining Co., Ltd.
Claims (1)
0重量部に対して0.001〜1.0重量部のポリオキ
シエチレンアルキルエーテルサルフェートトリエタノー
ルアンモニウム塩を添加した負極材を有するアルカリ電
池。 2、亜鉛合金粉末100重量部に対して0.001〜1
.0重量部のポリオキシエチレンアルキルエーテルサル
フェートトリエタノールアンモニウム塩を該亜鉛合金粉
末の表面に被覆して成るアルカリ電池用負極活物質。[Claims] 1. Zinc alloy powder and electrolyte, the zinc alloy powder 10
An alkaline battery having a negative electrode material to which 0.001 to 1.0 parts by weight of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt is added. 2. 0.001 to 1 per 100 parts by weight of zinc alloy powder
.. A negative electrode active material for an alkaline battery comprising 0 parts by weight of polyoxyethylene alkyl ether sulfate triethanol ammonium salt coated on the surface of the zinc alloy powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23647388A JPH0286063A (en) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | Alkaline battery and negative electrode active material thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23647388A JPH0286063A (en) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | Alkaline battery and negative electrode active material thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0286063A true JPH0286063A (en) | 1990-03-27 |
Family
ID=17001261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23647388A Pending JPH0286063A (en) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | Alkaline battery and negative electrode active material thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0286063A (en) |
-
1988
- 1988-09-22 JP JP23647388A patent/JPH0286063A/en active Pending
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