JPS60238401A - アルカリ電池用亜鉛粉末及びその製造方法 - Google Patents
アルカリ電池用亜鉛粉末及びその製造方法Info
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- JPS60238401A JPS60238401A JP60082126A JP8212685A JPS60238401A JP S60238401 A JPS60238401 A JP S60238401A JP 60082126 A JP60082126 A JP 60082126A JP 8212685 A JP8212685 A JP 8212685A JP S60238401 A JPS60238401 A JP S60238401A
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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】
本発明は、実質的に均質な粒子よりなる合金粉末を亜鉛
、水銀および可能ならば他の元素より成る均質な溶融浴
液から出発して製造することよシなる。水銀を含有する
アルカリ電池用亜鉛今ベースとする粉末を製造する方法
に関する。
、水銀および可能ならば他の元素より成る均質な溶融浴
液から出発して製造することよシなる。水銀を含有する
アルカリ電池用亜鉛今ベースとする粉末を製造する方法
に関する。
このような方法は、西ドイツ国(DE)特許出願第24
41556号及びヨーロツノく(EP)%許出願第00
89608号に記載されているODE特許出願第244
1356号によれば、水銀を含有するアルカリ電池用の
亜鉛をペースとする(以下、亜鉛基と記す)粉末は亜鉛
、水銀および可能ならば他の元素より成る均質な溶融浴
液をガス流中で微粉末化することによシ製造されるOE
P特許出願第0089608号によれば、このような粉
末は亜鉛および水銀より成る均質な溶融浴液を水中で粒
状化し、そして得られたグラニー−ルを圧潰することに
よシ製造される。よって、双方の場合とも合金粉末が得
られるが、その粒子は溶融浴液のと実質的に同一の組成
を有し、壇たこの合金粉末またはその大きさを分級した
ものがこの方法の最終生成物を形成する。水銀の含有量
により、この合金粉末はアルカリ電池の電解液中での腐
食に対して大変耐え、その水銀含有量が5ないし7重量
係の範囲にあるときにはジウム” (Battery
Material Symposium ) 、 7’
ラッセル1983年版、第1巻に公表されたエム。
41556号及びヨーロツノく(EP)%許出願第00
89608号に記載されているODE特許出願第244
1356号によれば、水銀を含有するアルカリ電池用の
亜鉛をペースとする(以下、亜鉛基と記す)粉末は亜鉛
、水銀および可能ならば他の元素より成る均質な溶融浴
液をガス流中で微粉末化することによシ製造されるOE
P特許出願第0089608号によれば、このような粉
末は亜鉛および水銀より成る均質な溶融浴液を水中で粒
状化し、そして得られたグラニー−ルを圧潰することに
よシ製造される。よって、双方の場合とも合金粉末が得
られるが、その粒子は溶融浴液のと実質的に同一の組成
を有し、壇たこの合金粉末またはその大きさを分級した
ものがこの方法の最終生成物を形成する。水銀の含有量
により、この合金粉末はアルカリ電池の電解液中での腐
食に対して大変耐え、その水銀含有量が5ないし7重量
係の範囲にあるときにはジウム” (Battery
Material Symposium ) 、 7’
ラッセル1983年版、第1巻に公表されたエム。
メエウス(M 、 Meeus )、工A/ 、ボス(
L 、 Vos)オL ヒエA/ 、 i o−サxル
) (L、Groothaert)による”アルカリ乾
電池用亜鉛粉末“(Zincpowder for a
lkaline dry batteries )とい
う論文より明らかでおるOアルカリ乾電池における亜鉛
粉末の腐食は、不利な水素の放出を伴うことが知られて
いる。また、アルカリ電池内の水銀の存在が生態上の問
題を与えることは公知である。
L 、 Vos)オL ヒエA/ 、 i o−サxル
) (L、Groothaert)による”アルカリ乾
電池用亜鉛粉末“(Zincpowder for a
lkaline dry batteries )とい
う論文より明らかでおるOアルカリ乾電池における亜鉛
粉末の腐食は、不利な水素の放出を伴うことが知られて
いる。また、アルカリ電池内の水銀の存在が生態上の問
題を与えることは公知である。
本発明の目的は、上記で定義付けられた方法であって、
上記の公知方法によって生成された粉末よりも少ない水
銀を含有し、かつ前記粉末のようにアルカリ媒体中での
腐食に対して耐える粉末を生成することが可能な方法を
提供することにあるO 本発明によれば、合金粉末は金属水銀および/または水
銀化合物と反応せしめ、これによつイ★4+1i−h;
宜什された合金粉末を生成する0従つて、合金粉末は表
面アマルガメーシ田ンを受けるO 水銀を含まない亜鉛粉末を表面アマルガメーションする
ことによって、水銀を含有するアルカリ電池用亜鉛基粉
末を製造することは既に公知であることに注目すべきで
ある。しかしながら、この方法によって得られる粉末は
、アルカリ媒体中での腐食に対する十分な抵抗力を与え
るためには、上記の公知方法によって得られる粉末より
も多くの水銀を必要とする〇 本発明の方法においては、合金粉末が水銀含有量0,5
ないし4重量%、好ましくは[L5ないし2重量%であ
り、該合金粉末と水銀および/または水銀化合物との反
応によりα5ないし6重量%、好ましくFio、5ない
し2重量%の水銀を該合金粉末に添加し、そして水銀富
化の合金粉末、即ち最終生成物の全水銀含有量が1ない
し7重量%、好ましくは1ないし4重を係となるような
仕方で実施すると有利である。このような仕方で得られ
る粉末は、アルカリ媒体中での腐食に対して良好な抵抗
力を有する。
上記の公知方法によって生成された粉末よりも少ない水
銀を含有し、かつ前記粉末のようにアルカリ媒体中での
腐食に対して耐える粉末を生成することが可能な方法を
提供することにあるO 本発明によれば、合金粉末は金属水銀および/または水
銀化合物と反応せしめ、これによつイ★4+1i−h;
宜什された合金粉末を生成する0従つて、合金粉末は表
面アマルガメーシ田ンを受けるO 水銀を含まない亜鉛粉末を表面アマルガメーションする
ことによって、水銀を含有するアルカリ電池用亜鉛基粉
末を製造することは既に公知であることに注目すべきで
ある。しかしながら、この方法によって得られる粉末は
、アルカリ媒体中での腐食に対する十分な抵抗力を与え
るためには、上記の公知方法によって得られる粉末より
も多くの水銀を必要とする〇 本発明の方法においては、合金粉末が水銀含有量0,5
ないし4重量%、好ましくは[L5ないし2重量%であ
り、該合金粉末と水銀および/または水銀化合物との反
応によりα5ないし6重量%、好ましくFio、5ない
し2重量%の水銀を該合金粉末に添加し、そして水銀富
化の合金粉末、即ち最終生成物の全水銀含有量が1ない
し7重量%、好ましくは1ないし4重を係となるような
仕方で実施すると有利である。このような仕方で得られ
る粉末は、アルカリ媒体中での腐食に対して良好な抵抗
力を有する。
合金粉末を表面アマルガメーションするためには、水銀
を含まない亜鉛粉末を表面アマルガム化するのに既に知
られている方法を使用することができるだけでなく5合
金粉末を水銀蒸気の存在下におくことによりこの粉末が
水銀で富化され得る。
を含まない亜鉛粉末を表面アマルガム化するのに既に知
られている方法を使用することができるだけでなく5合
金粉末を水銀蒸気の存在下におくことによりこの粉末が
水銀で富化され得る。
また本発明は、アルカリ電池用の水銀を含有する亜鉛基
粉末に関する。
粉末に関する。
このような粉末は、前記の西ドイツ国特許出願第244
1556号及びヨーロッパ特許出願第0089608号
によって公知である。この公知の粉末では、粒子は実質
的に均質な組成を有する。
1556号及びヨーロッパ特許出願第0089608号
によって公知である。この公知の粉末では、粒子は実質
的に均質な組成を有する。
仮に十分な量が存在するならば、水銀はアルカリ電池の
電解液中での腐食に対する優れた抵抗力をこの粉末に与
える〇 本発明の目的は、上記で定義付けられた粉末であって、
上記の公知粉末よシも全体として少ない水銀を含有する
けれども、それにも拘らずアルカリ媒体中での腐食に対
して公知粉末と同程度に良好な抵抗力を有するものを提
供することにある。
電解液中での腐食に対する優れた抵抗力をこの粉末に与
える〇 本発明の目的は、上記で定義付けられた粉末であって、
上記の公知粉末よシも全体として少ない水銀を含有する
けれども、それにも拘らずアルカリ媒体中での腐食に対
して公知粉末と同程度に良好な抵抗力を有するものを提
供することにある。
本発明による粉末はその粒子が実質的に均質な水銀分布
を呈する芯部と該芯部より高い水銀含有量を有する外殻
部よシなることを特徴とするものである。
を呈する芯部と該芯部より高い水銀含有量を有する外殻
部よシなることを特徴とするものである。
本発明の粉末において畝粒子の芯部の水銀含有量がα5
ないし4重量%、好ましくはα5ないし2重量%の範囲
にあると有利であり、また全水銀含有量が1ないし7N
it%、好ましくは1ないし4重量%の範囲にあると有
利である〇実施例1 この実施例は本発明の方法によるアルカリ電池用の水銀
を含有する亜鉛基粉末の製造に関するO 水銀1チおよび鉛α05係を含有する亜鉛溶融浴を製造
する@この溶融浴を450℃にて攪拌によって均質圧す
る@この溶融合金を圧縮空気の射出流中に流し、これに
よって合金粉末を生成する。粉末の粒子は均質な溶融浴
の組成と同程度に実質的に均質な組成(Zn残部、 H
g 1 ’A。
ないし4重量%、好ましくはα5ないし2重量%の範囲
にあると有利であり、また全水銀含有量が1ないし7N
it%、好ましくは1ないし4重量%の範囲にあると有
利である〇実施例1 この実施例は本発明の方法によるアルカリ電池用の水銀
を含有する亜鉛基粉末の製造に関するO 水銀1チおよび鉛α05係を含有する亜鉛溶融浴を製造
する@この溶融浴を450℃にて攪拌によって均質圧す
る@この溶融合金を圧縮空気の射出流中に流し、これに
よって合金粉末を生成する。粉末の粒子は均質な溶融浴
の組成と同程度に実質的に均質な組成(Zn残部、 H
g 1 ’A。
PbO,0,5係)を有する〇
この合金粉末を篩分けして、そのうちの500μmを越
える両分を分離し、かつできるだけ、75μm以下の両
分を分離する。この方法では粒径75ないし500μm
の合金粉末が得られるO篩分けされた合金粉末を水銀1
チと室温で回転ドラム中にて混合する。この方法では全
水銀含有量2チを有する水銀富化の合金粉末が得られる
。この粉末の粒子は芯部および外殻部より成る;芯部は
実質的に均質な水銀分布を呈し。
える両分を分離し、かつできるだけ、75μm以下の両
分を分離する。この方法では粒径75ないし500μm
の合金粉末が得られるO篩分けされた合金粉末を水銀1
チと室温で回転ドラム中にて混合する。この方法では全
水銀含有量2チを有する水銀富化の合金粉末が得られる
。この粉末の粒子は芯部および外殻部より成る;芯部は
実質的に均質な水銀分布を呈し。
そして外殻部は芯部より高い水銀含有量を有する。
アルカリ媒体中での腐食に対するこの粉末の抵抗力を調
べた。この目的のために、KOH480f 、 Zn0
60 ’l及び蒸留水460m1よりなる電解液を使用
する。粉末252をこの電解液150m1の中へ入れ、
これを45℃に保ち、そして45時間の間に電解液よシ
放出される水素の量を測定する。ガス生成速度は粉末1
を当勺かつ1日当!+ 2.05μt(マイクロリット
ル)であることがわかる。
べた。この目的のために、KOH480f 、 Zn0
60 ’l及び蒸留水460m1よりなる電解液を使用
する。粉末252をこの電解液150m1の中へ入れ、
これを45℃に保ち、そして45時間の間に電解液よシ
放出される水素の量を測定する。ガス生成速度は粉末1
を当勺かつ1日当!+ 2.05μt(マイクロリット
ル)であることがわかる。
実施例2
この実施例はまた本発明の方法による水銀を有するアル
カリ電池用亜鉛基粉末の製造に関する。
カリ電池用亜鉛基粉末の製造に関する。
実施例1と同一の方法で実施するが、篩分けされた合金
粉末を1%の水銀と混合する代ゎシにそれを2チ水鋏と
混合する0この方法では全水銀含有量5qbを有−する
水銀富化の合金粉末が得られる。
粉末を1%の水銀と混合する代ゎシにそれを2チ水鋏と
混合する0この方法では全水銀含有量5qbを有−する
水銀富化の合金粉末が得られる。
1.88μt/f7日のガス生成速度が見い出された。
実施例3
この実施例は上記の西ドイツ国特許出願第244155
6号にょるアルカIJ を性用の水銀を含有する亜鉛基
粉末の製造に関すゝる。
6号にょるアルカIJ を性用の水銀を含有する亜鉛基
粉末の製造に関すゝる。
実施例2と同一の方法で実施するが、水銀1チを有する
溶融浴を製造する代ゎシに水銀3係を有する溶融浴を製
造し、そして篩分けされた合金粉末は水銀と混合しない
。
溶融浴を製造する代ゎシに水銀3係を有する溶融浴を製
造し、そして篩分けされた合金粉末は水銀と混合しない
。
2.94μt/り7日のガス生成速度が★測された〇実
施例4 この実施例は水銀を含首ない亜鉛粉末を表面アマルガメ
ーションすることからなる。上記の従来方法によるアル
カリを性用の水銀を含有する亜鉛基粉末の製造に関する
。
施例4 この実施例は水銀を含首ない亜鉛粉末を表面アマルガメ
ーションすることからなる。上記の従来方法によるアル
カリを性用の水銀を含有する亜鉛基粉末の製造に関する
。
実施例2と同一の方法で実施するが、水銀の無い溶解塔
を製造し、また篩分けされた粉末を水銀2チと混合する
代わシにそれを3チの水銀と混合する。
を製造し、また篩分けされた粉末を水銀2チと混合する
代わシにそれを3チの水銀と混合する。
4.12μt/f7日のガス生成速度が測定された。
上記の実施例の比較にょル、一部は出発溶融浴によって
かつ一部は表面アマルガメーゾヨンによって水銀を亜鉛
粉末の中に導入すると、水銀はアルカリ媒体での腐食に
対して、全て出発溶融浴によってまたは全て表面アマル
ガメーションによって水銀を粉末の中に導入したときよ
りも一層良好に前記粉末を保護す乏ことがゎがる0従っ
て、出発溶融浴を介して粉末の中に導入された水銀と表
面アマルガメーションを介して粉末の中に導入された水
銀との間には相乗作用がある〇 上記実施例において製造され九粉末が0.05 %鉛を
含有することに注目すべきである。その理由は鉛もまた
亜鉛の腐食を妨げることにある。
かつ一部は表面アマルガメーゾヨンによって水銀を亜鉛
粉末の中に導入すると、水銀はアルカリ媒体での腐食に
対して、全て出発溶融浴によってまたは全て表面アマル
ガメーションによって水銀を粉末の中に導入したときよ
りも一層良好に前記粉末を保護す乏ことがゎがる0従っ
て、出発溶融浴を介して粉末の中に導入された水銀と表
面アマルガメーションを介して粉末の中に導入された水
銀との間には相乗作用がある〇 上記実施例において製造され九粉末が0.05 %鉛を
含有することに注目すべきである。その理由は鉛もまた
亜鉛の腐食を妨げることにある。
しかし、それは水銀よりも小さい程度で腐食を妨げるo
Au、Ag、Cd、In、Tt、HiおよびGaのよ
うな他の元素もまた亜鉛腐食を妨ける。事実、これら各
元素は、亜鉛中に存在すると亜鉛上の水素過電圧を増大
するものであシ、亜鉛の腐食を妨げそして本発明の方法
および粉末に使用することができる。従って、水銀に加
えて、上記元素のうち少くとも一つを当該粉末に導入し
てもよい。この導入は上記実施例のように出発溶融浴を
介して行なうことができるだけでなく、また仮に、1ま
たは2以上の当該元素を含有jする液体水銀を表面アマ
ルガメーションの遂行のために使用するならば、前記の
導入はそのアマルガメーション段階の間において行なう
こともできる。またこれは2通りの方法で行なうことが
できる。その上これは、水銀の富化前または富化後に、
合金粉末を少くとも一つの上記元素を化合物として含む
溶液に接触させることKよシ、即ち水銀が富化されるべ
きまたは水銀が既に富化された1またFi2以上の当該
元素を合金粉末に接合することにより行なうことができ
る″。
Au、Ag、Cd、In、Tt、HiおよびGaのよ
うな他の元素もまた亜鉛腐食を妨ける。事実、これら各
元素は、亜鉛中に存在すると亜鉛上の水素過電圧を増大
するものであシ、亜鉛の腐食を妨げそして本発明の方法
および粉末に使用することができる。従って、水銀に加
えて、上記元素のうち少くとも一つを当該粉末に導入し
てもよい。この導入は上記実施例のように出発溶融浴を
介して行なうことができるだけでなく、また仮に、1ま
たは2以上の当該元素を含有jする液体水銀を表面アマ
ルガメーションの遂行のために使用するならば、前記の
導入はそのアマルガメーション段階の間において行なう
こともできる。またこれは2通りの方法で行なうことが
できる。その上これは、水銀の富化前または富化後に、
合金粉末を少くとも一つの上記元素を化合物として含む
溶液に接触させることKよシ、即ち水銀が富化されるべ
きまたは水銀が既に富化された1またFi2以上の当該
元素を合金粉末に接合することにより行なうことができ
る″。
また上記実施例において篩分けが75−5C1Oμmの
粒子サイズを得るように、多くの電池製造者がそのよう
な粒子サイズを必要とするという単なる理由のためにな
されたことに注目すべきである0しかし、他の電池製造
者は例えば125−500μmや75−420μmのよ
うな他の粒子サイズを要求する。従って、実施例1で述
べた粒子サイズは本発明の方法および粉末を決して制限
するものではない。
粒子サイズを得るように、多くの電池製造者がそのよう
な粒子サイズを必要とするという単なる理由のためにな
されたことに注目すべきである0しかし、他の電池製造
者は例えば125−500μmや75−420μmのよ
うな他の粒子サイズを要求する。従って、実施例1で述
べた粒子サイズは本発明の方法および粉末を決して制限
するものではない。
実施例1においては合金粉末をその表面アマルガメーン
ヨンの前に篩分けする。また表面アマルガメーション前
の篩分けの代わりに篩分けを表面アマルガメーションの
後に行なうこともできる。また篩分は以外の他の粒子サ
イズ分は技術を使用することもできる。その上仮に出発
溶融浴を合金粉末に変換するのに使用する技術によシ直
ちに所望の粒子サイズが与えられるならば上記のサイズ
分けは不必要なものとなる。
ヨンの前に篩分けする。また表面アマルガメーション前
の篩分けの代わりに篩分けを表面アマルガメーションの
後に行なうこともできる。また篩分は以外の他の粒子サ
イズ分は技術を使用することもできる。その上仮に出発
溶融浴を合金粉末に変換するのに使用する技術によシ直
ちに所望の粒子サイズが与えられるならば上記のサイズ
分けは不必要なものとなる。
従って、実施例1でなされた篩分けは本発明の本質と関
係がない。
係がない。
最後に、溶融浴液をガス流中で微粉末化することによっ
て合金粉末を襄造することが好ましいことに注目すべき
である。この方法では実用上の無酸素にありかつ良好な
粒径および良好な組織を示す粉末が得られるからである
。
て合金粉末を襄造することが好ましいことに注目すべき
である。この方法では実用上の無酸素にありかつ良好な
粒径および良好な組織を示す粉末が得られるからである
。
a許出s人 メタルルジ ホボケンーオーバーベルト第
1頁の続き o発 明 者 ルク、アルフォンス、ベルギー国ヨセフ
グローサエル ラーセ 74
1頁の続き o発 明 者 ルク、アルフォンス、ベルギー国ヨセフ
グローサエル ラーセ 74
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 (1)実質的に均質な粒子よりなる合金粉末を亜鉛、水
銀および可能ならば他の元素よシ成る均質な溶融浴液か
ら出発して製造することによ°シ、水銀を含有する亜鉛
ベースの粉末を製造する方法において、合金粉末を金属
水銀および/または水銀化合物と反応させ、これによっ
て水銀が富化された合金粉末を生成することを特徴とす
るアルカリ電池用亜鉛粉末の製造方法〇 (2)水銀含有量α5ないし4重量%の合金粉末を製造
することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法
。 (3)水銀含有量α5ないし2重量%の合金粉末を製造
することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の方法
。 IAl 合全船士を全厘索磐シよγド/オたけ水銀化合
物と、α5ないし5重量%の水銀がそこに添加されるよ
うに反応させることを特徴とする特許請求の範囲第1項
ないし第3項のうちいずれか一項記載の方法〇 1510.5ないし2重量%の水銀が合金粉末に添加さ
れることを特徴とする特許請求の範囲第4項記載の方法
。 (6ン 製造方法は全水銀含有量1ないし7重量%を有
する水銀富化の合金粉末を生成するように実施するもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第
5項のうちいずれか一項記載の方法◇ (7)製造方法は全水銀含有量1ないし4重量%を有す
る水銀富化の合金粉末を生成するように実施するもので
あることを特徴とする特許請求の範囲第6項記載の方法
。 (8)合金粉末はこれを水銀蒸気の存在下に置くことに
より水銀が富化されてなることを特徴とする特許請求の
範囲第1項ないし第7項のうちいずれか一項記載の方法
。 (9)合金粉末はAu 、 Ag 、 Pb 、 Cd
、 In 、Tt、Bj +Gaのうちの少くとも一
元素を含有する液体水銀と反応させることを特徴とする
特許請求の範囲第1項ないし第7項のうちのいずれか一
項記載の方法。 (IQ Au、Ag、Pb、Cd、In、Tt、Bi及
びGaのうちの少くとも一元素が、水銀富化の前または
後のいずれかにおいて、接合によって合金粉末の上に付
着されることを特徴とする特許請求の範囲第1項ないし
第9項のうちのいずれか一項記載の方法。 ae 亜鉛、水銀および可能ならば他の元素から出発し
て実質的に均質な粒子よシなる合金粉末を製造し、該合
金粉末を金属水銀および/または水銀化合物と反応させ
これにより水銀を富化せしめてなることを特徴とする水
銀を含有するアルカリ電池用亜鉛ベース粉末・鰻 亜鉛
粉末の粒子が実質的に均質な水銀分布を呈する芯部と該
芯部よシ高い水銀含有量をUる外殻部より成ることを特
徴とする水銀を含有するアルカリ電池用亜鉛ベース粉末
。 Q3) 粉末粒子の芯部は水銀含有量がα5ないし4M
量優であることを特徴とする特許請求の範囲第12項記
載の粉末。 (14) 芯部は水銀含有量が0.5ないし2重f1%
であることを特徴とする特許請求の範囲第15項記載の
粉末。 1粉 粉末の全水銀含有量が1ないし7jiftlの範
囲にあることを特徴とする特許請求の範囲第12項ない
し第14項のうちのいずれか一項記載の粉末O ae 粉末の全水銀含有量が1ないし4重量係の範囲に
あることを特徴とする特許請求の範囲第15項記載の粉
末〇
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LU85322A LU85322A1 (fr) | 1984-04-17 | 1984-04-17 | Procede pour preparer de la poudre de zinc pour batteries alcalines |
| LU85322 | 1984-04-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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