JPH0287464A - Alkaline battery and negative electrode active substance thereof - Google Patents
Alkaline battery and negative electrode active substance thereofInfo
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- JPH0287464A JPH0287464A JP23892888A JP23892888A JPH0287464A JP H0287464 A JPH0287464 A JP H0287464A JP 23892888 A JP23892888 A JP 23892888A JP 23892888 A JP23892888 A JP 23892888A JP H0287464 A JPH0287464 A JP H0287464A
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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一般式(1)
式(IIl[) RCOOHで表される脂肪酸がエス
テル結合したものであり、x、y、zはそれぞれ0以上
の整数を示し、x、y、zは同一または異なってもよい
]で表されるポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テルを該亜鉛合金粉末100重量部に対して0.001
−1.0mff1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、しが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. ) Formula (IIl [) is an ester bonded fatty acid represented by RCOOH, x, y, and z each represent an integer of 0 or more, and x, y, and z may be the same or different] 0.001 parts by weight of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester per 100 parts by weight of the zinc alloy powder.
The present invention 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 part of -1.0mff.
[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氷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 the 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か
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(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 extremely low mercury content of 0.2% by weight or less, the effect of mercury described in item (3) cannot be fully exerted. is considered to deteriorate.
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ソルビタン脂肪酸エ
ステルを特定量添加することにより、ポリオキシエチレ
ンソルビタン脂肪酸エステル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 Problem] As a result of intensive research in line with this objective, the present inventors identified polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester for use in negative electrode active materials made of zinc alloy powder or electrolytes made of alkaline aqueous solutions, etc. The present inventors have discovered that by adding a certain amount of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, it is possible to obtain an alkaline battery in which hydrogen gas generation is significantly suppressed and discharge performance is improved compared to a battery without the addition of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester.
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
.001〜1.01二部のポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステル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 □zinc alloy powder,
0 parts by weight of the zinc alloy powder.
.. The alkaline battery has a negative electrode material to which two parts of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester are added.
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氷化亜鉛合金粉末、
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
量の水銀で湿式氷化して得られる汞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, frozen 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. Zinc alloy powder obtained by wet freezing with a desired amount of mercury in an alkaline solution may also be used, in which case the mercury content in the 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ソ
ルビタン脂肪酸エステルは一般式(1)%式%)
で表される化合物である。この化合物は、一般式(n)
で表されるポリオキシエチレンソルビタンに一般式(m
) RCOOHで表される脂肪酸がエステル結合し
たものであり、x、y、zはそれぞれ0以上の整数を示
し、x、y、zは同一または異なってもよい。本発明に
おける前記脂肪酸1)の炭素数の好ましい範囲は10〜
20であり、具体的には好ましいものとしでは、カプリ
ン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデシル酸、ミリ
スチン酸、ペンタデシル酸、バルミチン酸、ヘプタデシ
ル酸、ステアリン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、オレ
イン酸等の高級脂肪酸が挙げられ、特に好ましくはオレ
イン酸である。なお、本発明において用いられるポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステルは、前記一般式
(1)で表されるポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステルのうちのいずれか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。Further, the polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester used in the present invention is a compound represented by the general formula (1). This compound is a polyoxyethylene sorbitan represented by the general formula (n) and the general formula (m
) A fatty acid represented by RCOOH is ester bonded, and x, y, and z each represent an integer of 0 or more, and x, y, and z may be the same or different. The preferable range of the carbon number of the fatty acid 1) in the present invention is 10 to
20, and specifically preferred ones include capric acid, undecylic acid, lauric acid, tridecylic acid, myristic acid, pentadecylic acid, valmitic acid, heptadecylic acid, stearic acid, nonadecanoic acid, arachidic acid, oleic acid, etc. Higher fatty acids are mentioned, and oleic acid is particularly preferred. The polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester used in the present invention may be any one of the polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters represented by the general formula (1), or two types of polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters.
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ソルビタン脂肪酸エステルを
添加する。添加する方法としては、亜鉛合金粉末にポリ
オキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを被覆させ、
これを負極活物質として用いるか、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ソルビタン脂肪酸エステルを
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ソルビタン脂肪酸エステ
ル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 sorbitan fatty acid ester described above. The method of addition is to coat zinc alloy powder with polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester,
Examples include a method of using this as a negative electrode active material, or adding it to an electrolytic solution such as an aqueous potassium hydroxide solution or an aqueous sodium hydroxide solution or a gelling agent, but in the present invention, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester After mixing the zinc alloy powder in a solvent such as toluene that has been added with It is most preferable to use it from the viewpoint of suppressing hydrogen gas generation and improving discharge performance.
なお、本発明にあっては、上記のポリオキシエチレンソ
ルビタン脂肪酸エステル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氷化する
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ソルビタン脂肪酸エステルと水銀
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。In addition, in the present invention, the zinc alloy powder on which the coating layer of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester is formed on the surface is frozen by the same method as the method for freezing the zinc alloy powder described above, A coating layer containing a mixture of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and mercury may be formed on the surface of the zinc alloy powder.
また、上述のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル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。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 sorbitan fatty acid ester is formed on the surface.
ここで負極材中に添加するポリオキシエチレンソルビタ
ン脂肪酸エステルの添加量は、上記亜鉛合金粉末100
重量部に対して0.001〜1.0重量部である。ポリ
オキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルの添加量が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
.0重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ソルビタン脂肪酸
エステルのコーティング層中、電解液中等に存在するポ
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルがバリヤー
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。Here, the amount of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester added to the negative electrode material is 100% of the above zinc alloy powder.
The amount is 0.001 to 1.0 parts by weight. Added amount of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester is 0
.. If it is less than 0.001 parts by weight, the effects of the present invention, such as improving the corrosion resistance of zinc and preventing hydrogen gas generation, cannot be obtained;
.. If the amount exceeds 0 parts by weight, during discharge, the polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester present in the electrolyte, etc. in the coating layer of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester formed on the surface of the zinc alloy powder acts as a barrier, and the zinc Good discharge performance cannot be obtained because the dissolution reaction is inhibited.
これらポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルに
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ソルビタン脂肪酸
エステル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 sorbitan fatty acid esters have not been fully elucidated, it is presumed that during storage of the battery, polyoxyethylene sorbitan fatty acid esters adsorb to the surface of zinc alloy powder and act as an inhibitor. It is effective in improving the corrosion resistance of zinc alloy powder, suppresses the generation of hydrogen gas that accompanies corrosion of zinc, and also eliminates the negative effects of inhibiting electrical contact between zinc alloy powder particles due to hydrogen gas bubbles that were previously observed during discharge. It is thought that the discharge performance is improved by suppressing the discharge.
[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で
亜鉛合金を作成し、これを高圧アルゴンガス(噴出圧5
Kg/ crA )を使って粉体化した。この粉体を5
0〜150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, excluding mercury. This is then heated with high pressure argon gas (ejection pressure 5
Kg/crA). This powder is 5
Zinc alloy powder was obtained by sieving to a particle size range of 0 to 150 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表に示す水化亜鉛合金・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 the hydrated zinc alloy/powder shown in Table 1 was subjected to freezing treatment. I got it.
次に、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(
日本油脂■製、商品8二ノニオン0T−221、組成:
ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート)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
エチレンソルビタン脂肪酸エステルのコーティング層を
形成させ、負極活物質とした。Next, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (
Manufactured by NOF■, product 82 Nonion 0T-221, composition:
The above glazed zinc alloy powder was added to the toluene solvent in which polyoxyethylene sorbitan monooleate (polyoxyethylene sorbitan monooleate) was added and dissolved, and the toluene was dried and volatilized while mixing, and the surface of the glazed zinc alloy powder was coated with the powder shown in Table 1. A coating layer of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester in the proportion shown was formed to form 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、θ%程度加えて電
解液を作成した。Further, an electrolytic solution was prepared by adding carboxymethyl cellulose and sodium polyacrylate as a gelling agent to a 40% potassium hydroxide aqueous solution saturated with zinc oxide at about 1.theta.%.
上記で得られた負極活物質3.Og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。Negative electrode active material obtained above 3. Og and electrolyte 1.8
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10.11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 10, 11 outer can 12 It is configured.
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
間を測定し、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル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 a final voltage of 0.9 V was measured under the discharge conditions of 0.0C and expressed as an index with the measured value of Comparative Example 1 using a conventional negative electrode material not containing polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester as 100. 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(d/ g−day )を測定し、その結果をポリオ
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステルを含まない従来
の負極材を用いた比較例1の7TIJ定値を1.0とし
た指数で第1表に併記した。In addition, the gas generation rate (d/g-day) was measured for 20 days at 60°C using the above negative electrode material, and the results were compared to Comparative Example 1 using a conventional negative electrode material that does not contain polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester. It is also listed in Table 1 as an index with the constant value of 7TIJ 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
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(日本油脂
■製、商品名:ノニオン0T−22L組成:ポリオキシ
エチレンソルビタンモノオレエート)を用いて第1表に
示す割合のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸工各チ
ル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氷化処理
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ΔIIJ定を行ない、それぞれの結果を第1表に併記
した。Example 6 Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (manufactured by NOF ■) was applied to the surface of the same unfrozen zinc alloy powder as in Example 2 in the same manner as in Example 2 without being subjected to ice treatment. Name: Nonion 0T-22L Composition: Polyoxyethylene sorbitan monooleate) was used to form a coating layer of polyoxyethylene sorbitan fatty acid in the proportion shown in Table 1.
The discharge duration and gas generation rate were determined in the same manner as in Example 2, except that the negative electrode active material was obtained by applying ice treatment to the ratio shown in Table 1 in the same manner as in Example 2. ΔIIJ was determined and the results are also listed in Table 1.
実施例7
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
リオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(日本油脂
■製、商品名:ノニオン0T−221,組成:ポリオキ
シエチレンソルビタンモノオレエート)を用いて第1表
に示す割合のポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エス
テル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n1定を行ない、それぞれの結果を第1
表に併記した。Example 7 Polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (manufactured by Nippon Oil & Fats Corporation, commercial product Name: Nonion 0T-221, Composition: Polyoxyethylene sorbitan monooleate) was used to form a coating layer of polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester in the proportions shown in Table 1. The discharge duration and gas generation were determined in the same manner as in Example 2, except that 3.0 mg of mercury was added to 1.8 g of the same electrolyte as in Example 2, mixed to form a gel, and used as the negative electrode material. Perform the n1 constant of the ratio and apply each result to the first
Also listed in the table.
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
キシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(日本油脂■製
、商品8二ノニオン0T−221、組成:ポリオキシエ
チレンソルビタンモノオレエート)を3.On+g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 To 1.8 g of the same electrolyte as in Example 2, 3.0 g of the same frozen zinc alloy powder as in Example 2 and polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (manufactured by NOF ■, product 82) were added. 3. Nonion 0T-221, composition: polyoxyethylene sorbitan monooleate). The discharge duration and gas generation rate were measured in the same manner as in Example 2, except that On+g was added and mixed to form a gel, and the negative electrode material was used. 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ソルビタ
ン脂肪酸エステル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ソ
ルビタン脂肪酸エステルを負極材に添加しなかった比較
例1〜2に比べて、負極活物質である氷化亜鉛合金粉末
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。As shown in Table 1, Example 1 using a negative electrode material in which the negative electrode active material was a glazed zinc alloy powder coated with polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester containing 0.1% by weight of mercury. -4 shows that compared to Comparative Examples 1 and 2 in which polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester was not added to the negative electrode material, the hydrogen gas generation rate was lower regardless of the difference in the composition of the glazed zinc alloy powder that is the negative electrode active material. Moreover, alkaline batteries 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ソルビタン脂肪
酸エステル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
ソルビタン脂肪酸エステル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 used a negative electrode material in which the negative electrode active material was a frozen zinc alloy powder with a mercury content of 1.0% by weight coated with polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester. In this case as well, compared to Comparative Example 3 in which polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester was not added to the negative electrode material, the discharge performance of the alkaline battery incorporating this negative electrode material was improved and the hydrogen gas generation rate was significantly reduced.
さらに、実施例6はポリオキシエチレンソルビタン脂肪
酸エステルを未水化の亜鉛合金粉末の表面に被覆した後
に汞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 used a negative electrode material in which the surface of unhydrated zinc alloy powder was coated with polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester and then subjected to a hydration treatment. In this case, the hydrogen gas generation rate was significantly reduced, and alkaline batteries incorporating this negative electrode material had excellent discharge performance.
実施例7はポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステ
ルを未氷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。Example 7 uses polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester coated on the surface of unfrozen zinc alloy powder as the negative electrode active material, and uses a negative electrode material obtained by adding and mixing together with mercury into the electrolyte. However, 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ソルビタン脂肪酸エステ
ル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 sorbitan fatty acid ester is added and mixed into an alkaline aqueous solution as an electrolytic solution, but this also has the effect of suppressing hydrogen gas generation. Moreover, 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ソルビ
タン脂肪酸エステル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
エチレンソルビタン脂肪酸エステル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 sorbitan fatty acid ester is added, when the mercury content is lowered than before, the mercury Even when using an ultra-low mercury content of 0.2% by weight or less of the zinc alloy powder used, hydrogen gas generation within the battery is significantly suppressed.
Moreover, battery performance is improved. Furthermore, since the mercury content can be lowered than before, it also meets social needs. In particular, 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 sorbitan fatty acid ester.
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:
4:セパレータ−
6二負極底板、
8:キャップ1
正極、 3:負極、
5:封口体、
7:負極集電体、
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: 4: separator 6 two negative electrode bottom plates, 8: cap 1 positive electrode, 3: negative electrode, 5: sealing body, 7: negative electrode current collector, 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
シエチレンソルビタン脂肪酸エステルを添加した負極材
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ソルビタン脂肪酸エス
テル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 sorbitan fatty acid ester 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 sorbitan fatty acid ester coated on the surface of the zinc alloy powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23892888A JPH0287464A (en) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | Alkaline battery and negative electrode active substance thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23892888A JPH0287464A (en) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | Alkaline battery and negative electrode active substance thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287464A true JPH0287464A (en) | 1990-03-28 |
Family
ID=17037359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23892888A Pending JPH0287464A (en) | 1988-09-26 | 1988-09-26 | Alkaline battery and negative electrode active substance thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0287464A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002103826A3 (en) * | 2001-06-15 | 2004-02-26 | Evionyx Inc | Zinc anode for electrochemical cells |
| JP2021031678A (en) * | 2019-08-13 | 2021-03-01 | ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company | Conductive composites |
-
1988
- 1988-09-26 JP JP23892888A patent/JPH0287464A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002103826A3 (en) * | 2001-06-15 | 2004-02-26 | Evionyx Inc | Zinc anode for electrochemical cells |
| JP2021031678A (en) * | 2019-08-13 | 2021-03-01 | ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company | Conductive composites |
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