JPH0766801B2 - 化学電池用の缶状または平板状亜鉛合金陰極 - Google Patents
化学電池用の缶状または平板状亜鉛合金陰極Info
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は化学電池用の缶状または平板状亜鉛合金陰極、
更に特別には該陰極が作られている亜鉛合金の組成物に
関する。
更に特別には該陰極が作られている亜鉛合金の組成物に
関する。
電池缶用の既知の亜鉛合金は、亜鉛と不可避の不純物の
他に、鉛の0.2−0.3％およびカドミウムの0.05−0.07％
（亜鉛とは、熱的または電気化学的に精製した亜鉛を意
味し、％は重量％を意味する。以下同様。）を含有す
る。
他に、鉛の0.2−0.3％およびカドミウムの0.05−0.07％
（亜鉛とは、熱的または電気化学的に精製した亜鉛を意
味し、％は重量％を意味する。以下同様。）を含有す
る。
この既知の合金は、毒元素であるカドミウムを含有する
という欠点をもつ。さらに、この合金は高い鉛の含有量
を有し、その毒性はカドミウムより低いというものの、
これにも環境に対してある程度の危険性がある。
という欠点をもつ。さらに、この合金は高い鉛の含有量
を有し、その毒性はカドミウムより低いというものの、
これにも環境に対してある程度の危険性がある。
他の既知の鉛を含有する電池缶用の亜鉛合金は、亜鉛と
不純物の他に、0.4ないし0.8％の鉛を含有する。この合
金は確かにカドミウムを含有しないものの、カドミウム
を含有する合金より機械的強度が低く、更にその鉛含有
量はカドミウムを含有する後者より高い。
不純物の他に、0.4ないし0.8％の鉛を含有する。この合
金は確かにカドミウムを含有しないものの、カドミウム
を含有する合金より機械的強度が低く、更にその鉛含有
量はカドミウムを含有する後者より高い。
本発明の目的は、化学電池用の缶状または平板状亜鉛合
金陰極を提供しようとするものであって、この陰極はカ
ドミウムを含有せず、鉛を含まないか殆ど含んでいない
というものの、依然として充分な機械的強度を有し、耐
蝕性がある。
金陰極を提供しようとするものであって、この陰極はカ
ドミウムを含有せず、鉛を含まないか殆ど含んでいない
というものの、依然として充分な機械的強度を有し、耐
蝕性がある。
本発明の合金は、カドミウムを含有せず、そして ａ）0.05％未満の鉛、 ｂ）0.005−１％のマンガン、そして、 ｃ）０％または0.01−0.02％のインジウムを含有し、そ
の残量は亜鉛と不可避の不純物であることを特徴とす
る。
の残量は亜鉛と不可避の不純物であることを特徴とす
る。
本発明の合金の残りの成分は、亜鉛と不可避の不純物；
または亜鉛、不可避の不純物およびInの0.01−0.02％お
よび／またはBiの0.01−0.03％のような他の元素の少量
のいずれかである。
または亜鉛、不可避の不純物およびInの0.01−0.02％お
よび／またはBiの0.01−0.03％のような他の元素の少量
のいずれかである。
不可避の不純物とは、亜鉛中と、合金を得るために亜鉛
を添加する元素の中に存在する不純物である。従って、
上記で使用した表現「本発明の合金はカドミウムを含有
しない。」という表現は、下記のように理解されなけれ
ばならない：本発明の合金は、結局の所、不可避の不純
物ではない限りカドミウムを含有しない。
を添加する元素の中に存在する不純物である。従って、
上記で使用した表現「本発明の合金はカドミウムを含有
しない。」という表現は、下記のように理解されなけれ
ばならない：本発明の合金は、結局の所、不可避の不純
物ではない限りカドミウムを含有しない。
本発明の合金の鉛含有量に関連して、以前考えられてい
たのに反して、困難なしに加工できるためには、0.005
−１％のMnを含有する亜鉛合金は驚くべきことにPbの0.
05％以上を含有すべきではないということを発見者は見
出した。
たのに反して、困難なしに加工できるためには、0.005
−１％のMnを含有する亜鉛合金は驚くべきことにPbの0.
05％以上を含有すべきではないということを発見者は見
出した。
その結果、鉛は環境に危険なので、本発明の合金の鉛の
含有量は0.05％未満であるべきである。
含有量は0.05％未満であるべきである。
斯くして、勿論例えば亜鉛において鉛が不可避の不純物
として存在しない限りは、この合金は鉛を含有していな
くてもよい。
として存在しない限りは、この合金は鉛を含有していな
くてもよい。
マンガン含有量は少なくとも0.005％であるべきであろ
う；もしそうでないと機械的強度と耐蝕性がまたもや不
十分になる。マンガンの含有量は１％を超えるべきでな
い；というのはマンガンの高い含有量では、Zn−Mnの金
属間化合物が形成され、合金を圧延した時亀裂を生じる
原因になる。マンガンの含有量は好ましくは0.01−0.1
％である。
う；もしそうでないと機械的強度と耐蝕性がまたもや不
十分になる。マンガンの含有量は１％を超えるべきでな
い；というのはマンガンの高い含有量では、Zn−Mnの金
属間化合物が形成され、合金を圧延した時亀裂を生じる
原因になる。マンガンの含有量は好ましくは0.01−0.1
％である。
0.01−0.02％のInを添加すると、亜鉛合金陰極の耐蝕性
を強化できると言える。
を強化できると言える。
実施例１ 下記の比較実験の記載は、困難を伴わずに加工できるよ
うに、Mn0.05％を含有する亜鉛合金は0.05％以上の鉛を
含有してはならないことを証明している。
うに、Mn0.05％を含有する亜鉛合金は0.05％以上の鉛を
含有してはならないことを証明している。
熱的に精製した亜鉛（１）から出発して、９種の合金を
製造した。その組成は下記の通りである： （２）Zn−０％Pb−0.05％Mn （３）Zn−0.05％Pb−０％Mn （４）Zn−0.05％Pb−0.05％Mn （５）Zn−0.10％Pb−０％Mn （６）Zn−0.10％Pb−0.05％Mn （７）Zn−0.15％Pb−０％Mn （８）Zn−0.15％Pb−0.05％Mn （９）Zn−0.20％Pb−０％Mn （10）Zn−0.20％Pb−0.05％Mn 熱的に精製した亜鉛（１）と９種の合金（２）−（10）
を伝統的方法に従って、工業的装置で缶に加工した：即
ち鋳造した材料をストリップに入れて圧延した、その際
６角形の金属片が打ち出された；そしてこの金属片を缶
状物に押し出した。
製造した。その組成は下記の通りである： （２）Zn−０％Pb−0.05％Mn （３）Zn−0.05％Pb−０％Mn （４）Zn−0.05％Pb−0.05％Mn （５）Zn−0.10％Pb−０％Mn （６）Zn−0.10％Pb−0.05％Mn （７）Zn−0.15％Pb−０％Mn （８）Zn−0.15％Pb−0.05％Mn （９）Zn−0.20％Pb−０％Mn （10）Zn−0.20％Pb−0.05％Mn 熱的に精製した亜鉛（１）と９種の合金（２）−（10）
を伝統的方法に従って、工業的装置で缶に加工した：即
ち鋳造した材料をストリップに入れて圧延した、その際
６角形の金属片が打ち出された；そしてこの金属片を缶
状物に押し出した。
缶壁から押し出し方向に切り出した試験片について引張
強さ（単位:MPa）を測定した。引張速度は、1cm/minで
あった。
強さ（単位:MPa）を測定した。引張速度は、1cm/minで
あった。
缶壁から押し出し方向に切り出した試験片について、折
込み係数も測定した。この折込み係数は、7MPaの荷重
で、１秒間１回の打撃で折れる迄の打撃数である。
込み係数も測定した。この折込み係数は、7MPaの荷重
で、１秒間１回の打撃で折れる迄の打撃数である。
これらの測定の結果を表１に纏めた。
これらの結果から、引張強度、延長率および折り曲げ係
数等がそして斯くして加工性も、マンガンを含有する場
合の合金の鉛の含有量の減少によっては殆ど影響されな
いか、または影響されないということが判る。
数等がそして斯くして加工性も、マンガンを含有する場
合の合金の鉛の含有量の減少によっては殆ど影響されな
いか、または影響されないということが判る。
これは２相のZn−Pb合金の場合に実際にあり、この場合
は強度の減少が観察される。
は強度の減少が観察される。
実施例２ この実験例は、本発明の化学電池用の陰極の機械的強度
と耐蝕性が、カドミウムと、鉛の0.05％以上を含有する
既知の合金から製造された陰極のそれらに実質的に等し
いことを証明している。
と耐蝕性が、カドミウムと、鉛の0.05％以上を含有する
既知の合金から製造された陰極のそれらに実質的に等し
いことを証明している。
熱的に精製した亜鉛から出発して２種類の合金が製造さ
れた。それらの組成を下記した。
れた。それらの組成を下記した。
（11）Zn−0.025％Pb−0.05％Mn （12）Zn−0.25％Pb−0.06％Cd 実施例１に記載したのと同じ方法で、これらの合金は缶
状物に加工され、それらの強度が測定された。その結果
を表２に纏めた。
状物に加工され、それらの強度が測定された。その結果
を表２に纏めた。
耐蝕性を測定するために、ZnCl2の工業的電解に使用し
た。
た。
最初の試験では、各々の合金の５個の缶を、45℃に保っ
た電解液に14日間浸漬した。
た電解液に14日間浸漬した。
第２の試験では、各々の合金の５個の缶を、今度は室温
に保持してある電解液中に65日間浸漬した。缶を浸漬し
た後、缶を顕微鏡的に調査した。腐食による凹みに対す
る耐蝕性に関しては、両方の合金（11）と（12）は全く
同格であることが確認された。
に保持してある電解液中に65日間浸漬した。缶を浸漬し
た後、缶を顕微鏡的に調査した。腐食による凹みに対す
る耐蝕性に関しては、両方の合金（11）と（12）は全く
同格であることが確認された。
合金（２）と（11）は、本発明の合金である。
本発明の他の典型的な例は下記の組成を有する。
Zn−0.025％Pb−0.05％Mn、 Zn−0.01％Mn、 Zn−0.1％Mn、 Zn−0.015％Pb−0.01％Mn、 Zn−0.025％Pb−0.01％Mn、 Zn−0.035％Pb−0.01％Mn、 Zn−0.015％Pb−0.1％Mn、 Zn−0.025％Pb−0.1％Mn、 Zn−0.035％Pb−0.1％Mn、 Zn−0.015％Pb−0.05％Mn、 Zn−0.035％Pb−0.05％Mn。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 バエルト フランク ギルベルト ゲー. ゲー ベルギー国、ベー‐3583 オーヴァペル ト，ファブリークストラート 76 (56)参考文献 特開 昭63−16553（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】カドミウムを含有せず、そして ａ）0.05％未満の鉛、 ｂ）0.005−１％のマンガン、そして、 ｃ）０％または0.01−0.02％のインジウムを含有し、そ
の残量は亜鉛と不可避の不純物であることを特徴とす
る、化学電池用の缶状または平板状の亜鉛合金陰極。 - 【請求項２】0.01−0.1％のマンガンを含有することを
特徴とする請求項１記載の陰極。 - 【請求項３】鉛を含有しないことを特徴とする請求項１
または２記載の陰極。
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|---|---|---|---|
| BE8901130A BE1003388A3 (nl) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | Zinklegeringen van hulzen van elektrochemische batterijen. |
| BE8901130 | 1989-10-20 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03140430A JPH03140430A (ja) | 1991-06-14 |
| JPH0766801B2 true JPH0766801B2 (ja) | 1995-07-19 |
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ID=3884364
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2281698A Expired - Lifetime JPH0766801B2 (ja) | 1989-10-20 | 1990-10-19 | 化学電池用の缶状または平板状亜鉛合金陰極 |
Country Status (11)
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| JPS5431784B2 (ja) * | 1973-05-31 | 1979-10-09 | ||
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