JPH0415986B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0415986B2 JPH0415986B2 JP59046440A JP4644084A JPH0415986B2 JP H0415986 B2 JPH0415986 B2 JP H0415986B2 JP 59046440 A JP59046440 A JP 59046440A JP 4644084 A JP4644084 A JP 4644084A JP H0415986 B2 JPH0415986 B2 JP H0415986B2
- Authority
- JP
- Japan
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- zinc
- negative electrode
- alkaline
- active material
- electrode active
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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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
- H01M4/36—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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
- H01M6/12—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、二酸化マンガンを正極活物質と
し、亜鉛を負極活物質とするアルカリ電池に関す
るものである。
し、亜鉛を負極活物質とするアルカリ電池に関す
るものである。
周知のように、一般のアルカリ電池では、粒状
亜鉛を用いて加圧成形、焼結あるいはゲル化など
の手段で負極電極を構成している。このとき、亜
鉛粒子間〓に電解質イオンの拡散を容易にし、ま
た粒子相互の接触によつて電子伝導を高めるよう
に考慮されている。
亜鉛を用いて加圧成形、焼結あるいはゲル化など
の手段で負極電極を構成している。このとき、亜
鉛粒子間〓に電解質イオンの拡散を容易にし、ま
た粒子相互の接触によつて電子伝導を高めるよう
に考慮されている。
また周知のように、負極に用いる亜鉛粒子を水
銀アマルガム化（汞化）することがよく行なわれ
ている。亜鉛粒子の表面を汞化しておくことは、
亜鉛粒子の腐蝕防止、アルカリ液中での水素過電
圧の増大、およびアルカリ液との反応による水素
ガス発生の抑制といつた面で大きな効果が得られ
る。
銀アマルガム化（汞化）することがよく行なわれ
ている。亜鉛粒子の表面を汞化しておくことは、
亜鉛粒子の腐蝕防止、アルカリ液中での水素過電
圧の増大、およびアルカリ液との反応による水素
ガス発生の抑制といつた面で大きな効果が得られ
る。
ところが最近では、公害防止の観点から、電池
の水銀含有量を極力少くすることが社会的に要請
されている。そのために、負極亜鉛の水銀含有率
を低下させたり（汞化度を下げる）全く汞化して
いない亜鉛を負極に用い、電池性能を低下させな
いようにする研究が盛んになされている。現状で
は、インジウムやガリウムなどの金属を負極亜鉛
に添加するなどの処理法が提案されているが、防
蝕、水素過電圧の増大、水素ガス発生の抑制とい
う効果の面で汞化に変り得る性能は得られていな
い。
の水銀含有量を極力少くすることが社会的に要請
されている。そのために、負極亜鉛の水銀含有率
を低下させたり（汞化度を下げる）全く汞化して
いない亜鉛を負極に用い、電池性能を低下させな
いようにする研究が盛んになされている。現状で
は、インジウムやガリウムなどの金属を負極亜鉛
に添加するなどの処理法が提案されているが、防
蝕、水素過電圧の増大、水素ガス発生の抑制とい
う効果の面で汞化に変り得る性能は得られていな
い。
この発明は前述した従来の問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的は、無汞化亜鉛あるいは
低汞化亜鉛（水銀を全く含まないか、あるいは僅
かに含む）で負極を構成しても、負極亜鉛の防
蝕、水素過電圧の増大、水素ガス発生の抑制の面
で大きな効果が得られるように改良されたアルカ
リ電池を提供することにある。
たものであり、その目的は、無汞化亜鉛あるいは
低汞化亜鉛（水銀を全く含まないか、あるいは僅
かに含む）で負極を構成しても、負極亜鉛の防
蝕、水素過電圧の増大、水素ガス発生の抑制の面
で大きな効果が得られるように改良されたアルカ
リ電池を提供することにある。
上記の目的を達成するために、この発明は、二
酸化マンガンを正極活物質とし、汞化度が1.5重
量％以下の汞化亜鉛、あるいは汞化されていない
亜鉛を負極活物質とするアルカリ電池において、
アルカリ電解液に鉄を10〜100ppmの範囲で含ま
せたことを特徴とする。
酸化マンガンを正極活物質とし、汞化度が1.5重
量％以下の汞化亜鉛、あるいは汞化されていない
亜鉛を負極活物質とするアルカリ電池において、
アルカリ電解液に鉄を10〜100ppmの範囲で含ま
せたことを特徴とする。
以下、図面を参照しながらこの発明の好適な実
施例を説明する。
施例を説明する。
この発明によるアルカリ電池は、その形状的構
成については従来のものと全く同じにすることが
できる。この発明が適用されるアルカリ電池の一
例としてボタン型電池の構造を第１図に示してい
る。この電池では、金属製の正極缶１、負極端子
板５とガスケツト６によりボタン型の電池ケース
が構成され、その内部に正極活物質２、セパレー
タ３、負極活物質４を積層した発電要素が装填さ
れている。
成については従来のものと全く同じにすることが
できる。この発明が適用されるアルカリ電池の一
例としてボタン型電池の構造を第１図に示してい
る。この電池では、金属製の正極缶１、負極端子
板５とガスケツト６によりボタン型の電池ケース
が構成され、その内部に正極活物質２、セパレー
タ３、負極活物質４を積層した発電要素が装填さ
れている。
正極活物質２としては二酸化マンガン
（MnO2）が使用され、負極活物質４としては汞
化度が1.5％の低汞化亜鉛が使用されている。な
お、汞化亜鉛におけるHg／（Zn＋Hg）の重量
％を汞化度としている。
（MnO2）が使用され、負極活物質４としては汞
化度が1.5％の低汞化亜鉛が使用されている。な
お、汞化亜鉛におけるHg／（Zn＋Hg）の重量
％を汞化度としている。
セパレータ３はポリプロピレン不織布などから
なり、これにアルカリ電解液が含浸されている。
このアルカリ電解液が本発明の特徴点であり、こ
の実施例では、45％水酸化カリウム（KOH）溶
液中に20ppmの鉄（Fe）を含ませたアルカリ液
を電解液としている。
なり、これにアルカリ電解液が含浸されている。
このアルカリ電解液が本発明の特徴点であり、こ
の実施例では、45％水酸化カリウム（KOH）溶
液中に20ppmの鉄（Fe）を含ませたアルカリ液
を電解液としている。
このように20ppmの鉄をアルカリ電解液に含ま
せることにより、鉄を含まない場合に比べ、負極
亜鉛の防蝕、水素過電圧の増大、水素ガス発生の
抑制の面で大きな効果が得られた。第２図のグラ
フには上記鉄の添加による水素ガス発生の抑制効
果を示している。横軸はKOH電解液に対するFe
の添加量であり、縦軸は水素ガス発生量である
（電池の保存温度は52℃）。
せることにより、鉄を含まない場合に比べ、負極
亜鉛の防蝕、水素過電圧の増大、水素ガス発生の
抑制の面で大きな効果が得られた。第２図のグラ
フには上記鉄の添加による水素ガス発生の抑制効
果を示している。横軸はKOH電解液に対するFe
の添加量であり、縦軸は水素ガス発生量である
（電池の保存温度は52℃）。
同図の実線は、汞化度1.5％の低汞化亜鉛を負
極に用いた場合である。この場合図から明らかな
ように、アルカリ電解液に鉄を全く含まない従来
の電池では、水素ガス発生量は3.5ml／ｇと非常
に多いのに対し、電解液に20ppmの鉄を添加した
この発明の電池では水素ガス発生量は2.3ml／ｇ
と明らかに減少している。また図から明らかなよ
うに、鉄の含有量を10ppm以下にしたり、
100ppm以上とした場合は、水素ガス発生の抑制
効果は殆どなくなる。他の効果についても同様で
ある。
極に用いた場合である。この場合図から明らかな
ように、アルカリ電解液に鉄を全く含まない従来
の電池では、水素ガス発生量は3.5ml／ｇと非常
に多いのに対し、電解液に20ppmの鉄を添加した
この発明の電池では水素ガス発生量は2.3ml／ｇ
と明らかに減少している。また図から明らかなよ
うに、鉄の含有量を10ppm以下にしたり、
100ppm以上とした場合は、水素ガス発生の抑制
効果は殆どなくなる。他の効果についても同様で
ある。
以上述べたこの発明の効果は、負極亜鉛の汞化
度が低い程顕著であり、無汞化亜鉛についても有
効であつた。しかし、汞化度の高い亜鉛について
は有効でない。そのことを第２図の点線の特性が
示している。この点線の特性は、汞化度5.0％の
汞化亜鉛で負極を構成した場合のものである。こ
の場合図のように、アルカリ電解液に鉄を添加す
ると、水素ガス発生量がさらに増えてしまう。
度が低い程顕著であり、無汞化亜鉛についても有
効であつた。しかし、汞化度の高い亜鉛について
は有効でない。そのことを第２図の点線の特性が
示している。この点線の特性は、汞化度5.0％の
汞化亜鉛で負極を構成した場合のものである。こ
の場合図のように、アルカリ電解液に鉄を添加す
ると、水素ガス発生量がさらに増えてしまう。
なお、上記の実施例ではKOHをアルカリ電解
液としたが、この発明はこれに限定されず、
NaOH溶液を電解液とした場合でも、これに10
〜100ppmの鉄を添加することで上記と同様な効
果が得られる。
液としたが、この発明はこれに限定されず、
NaOH溶液を電解液とした場合でも、これに10
〜100ppmの鉄を添加することで上記と同様な効
果が得られる。
以上詳細に説明したように、この発明によれ
ば、負極亜鉛の水銀含有量を極めて少くするかあ
るいは全くゼロにしても、亜鉛粒子の防蝕、水素
過電圧の増大、水素ガス発生の抑制の面で大きな
効果が得られ、水銀含有量が少くても高性能なア
ルカリ電池を実現することができる。
ば、負極亜鉛の水銀含有量を極めて少くするかあ
るいは全くゼロにしても、亜鉛粒子の防蝕、水素
過電圧の増大、水素ガス発生の抑制の面で大きな
効果が得られ、水銀含有量が少くても高性能なア
ルカリ電池を実現することができる。
第１図はこの発明が適用されるアルカリ電池の
構造例を示す断面図、第２図はこの発明の作用効
果を示すための水素ガス発生特性のグラフであ
る。 １……正極缶、２……正極活物質、３……セパ
レータ、４……負極活物質、５……負極端子板、
６……ガスケツト。
構造例を示す断面図、第２図はこの発明の作用効
果を示すための水素ガス発生特性のグラフであ
る。 １……正極缶、２……正極活物質、３……セパ
レータ、４……負極活物質、５……負極端子板、
６……ガスケツト。
Claims (1)
- １ 二酸化マンガンを正極活物質とし、汞化度が
1.5重量％以下の汞化亜鉛、あるいは汞化されて
いない亜鉛を負極活物質とするアルカリ電池にお
いて、アルカリ電解液に鉄を10〜100ppmの範囲
で含ませたことを特徴とするアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046440A JPS60193271A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59046440A JPS60193271A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60193271A JPS60193271A (ja) | 1985-10-01 |
| JPH0415986B2 true JPH0415986B2 (ja) | 1992-03-19 |
Family
ID=12747220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59046440A Granted JPS60193271A (ja) | 1984-03-13 | 1984-03-13 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60193271A (ja) |
-
1984
- 1984-03-13 JP JP59046440A patent/JPS60193271A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60193271A (ja) | 1985-10-01 |
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