JPS63250063A - 亜鉛アルカリ電池 - Google Patents
亜鉛アルカリ電池Info
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- JPS63250063A JPS63250063A JP62083258A JP8325887A JPS63250063A JP S63250063 A JPS63250063 A JP S63250063A JP 62083258 A JP62083258 A JP 62083258A JP 8325887 A JP8325887 A JP 8325887A JP S63250063 A JPS63250063 A JP S63250063A
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- zinc
- negative electrode
- alkaline battery
- active material
- anticorrosive agent
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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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
-
- 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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
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- 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
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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】
産業上の利用分野
本発明は、負極活物質として亜鉛、電解液としてアルカ
リ水溶液、正極活物質として二酸化マンガン、酸化銀、
酸化水銀、酸素、水酸化ニッケル等を用いる亜鉛アルカ
リ電池の亜鉛負極の氷化に用いる水銀量の低減に有効な
手段を提供するものである。
リ水溶液、正極活物質として二酸化マンガン、酸化銀、
酸化水銀、酸素、水酸化ニッケル等を用いる亜鉛アルカ
リ電池の亜鉛負極の氷化に用いる水銀量の低減に有効な
手段を提供するものである。
従来の技術
亜鉛の電解液中ての腐食を抑制するため、従来から７〜
ＩＯ重量％程度の水銀を亜鉛に添加する方法が工業的に
採られて来た。しかし、近年、低公害化のため、水銀含
有量の低減化の社会的ニーズが高まり、少量の水銀の使
用で十分な耐食性を確保するため、種々の耐食性亜鉛合
金が開発、又は提案されている。例えば、亜鉛中にイン
ジウム。
ＩＯ重量％程度の水銀を亜鉛に添加する方法が工業的に
採られて来た。しかし、近年、低公害化のため、水銀含
有量の低減化の社会的ニーズが高まり、少量の水銀の使
用で十分な耐食性を確保するため、種々の耐食性亜鉛合
金が開発、又は提案されている。例えば、亜鉛中にイン
ジウム。
鉛、ガリウム、アルミニウム、などを添加した耐食性亜
鉛合金粉末が有力なものとされ、インジウムと鉛を添加
した亜鉛合金がすでに実用化され、さらに耐食性を向丑
させるため、インジウム、鉛に加えて、アルミニウム、
必要に応じてガリウムを添加した亜鉛合金が代表的なも
のとして検討されている。これらの耐食性亜鉛合金を用
いた場合、水化率（負極亜鉛中の水銀の重量百分率）を
減少させても耐食性が確保てき、インジウムと鉛を添加
した亜鉛合金の場合で汞化率３％、さらにこれを改良し
た上記のインジウム、鉛に加えてアルミニウム、必要に
応じてガリウムを添加した亜鉛合金では汞化率１．５％
程度でも純亜鉛の場合の水化率７〜１０％に相当する耐
食性が得られる。水化率を低減させる方法として耐食性
亜鉛合金を用いることが有効なことは上述の例に見られ
る通りであるが、他の有効な方法として、防食剤の添加
が考えられ、電池内の水銀含有量を極限にまで減少させ
る技術として耐食性亜鉛合金と防食剤の併用は不可欠と
考えられる。
鉛合金粉末が有力なものとされ、インジウムと鉛を添加
した亜鉛合金がすでに実用化され、さらに耐食性を向丑
させるため、インジウム、鉛に加えて、アルミニウム、
必要に応じてガリウムを添加した亜鉛合金が代表的なも
のとして検討されている。これらの耐食性亜鉛合金を用
いた場合、水化率（負極亜鉛中の水銀の重量百分率）を
減少させても耐食性が確保てき、インジウムと鉛を添加
した亜鉛合金の場合で汞化率３％、さらにこれを改良し
た上記のインジウム、鉛に加えてアルミニウム、必要に
応じてガリウムを添加した亜鉛合金では汞化率１．５％
程度でも純亜鉛の場合の水化率７〜１０％に相当する耐
食性が得られる。水化率を低減させる方法として耐食性
亜鉛合金を用いることが有効なことは上述の例に見られ
る通りであるが、他の有効な方法として、防食剤の添加
が考えられ、電池内の水銀含有量を極限にまで減少させ
る技術として耐食性亜鉛合金と防食剤の併用は不可欠と
考えられる。
従来、アルカリ性水溶液の電解液中での亜鉛負極の防食
のため、エチレングリコール等のグリコール類、メルカ
プトカルボン酸、アミンナフタリンスルホン酸、アゾナ
フタリン類、カルバゾール、シアンヒドリン、２−メル
トカプトベンゾチアゾール等のチアゾール誘導体、ベン
ゾトリアゾール又はその誘導体など枚挙にいとまのない
種々の防食剤の適用が提案されている。これらの防食剤
は電解液中に少量を添加するのが一般的な適用法である
。しかし、何れの防食剤も顕著な防食効果が認められず
、水化率を低減させるための有効な手段になっていない
のが現状である。
のため、エチレングリコール等のグリコール類、メルカ
プトカルボン酸、アミンナフタリンスルホン酸、アゾナ
フタリン類、カルバゾール、シアンヒドリン、２−メル
トカプトベンゾチアゾール等のチアゾール誘導体、ベン
ゾトリアゾール又はその誘導体など枚挙にいとまのない
種々の防食剤の適用が提案されている。これらの防食剤
は電解液中に少量を添加するのが一般的な適用法である
。しかし、何れの防食剤も顕著な防食効果が認められず
、水化率を低減させるための有効な手段になっていない
のが現状である。
発明が解決しようとする問題点
亜鉛負極の防食が不十分な場合は、電池の貯蔵中に亜鉛
の消耗とともに水素カスが発生し、電池内圧が」１昇し
て電解液の漏出、電池の変形の原因となり、著しい場合
は電池の破裂の原因となる。
の消耗とともに水素カスが発生し、電池内圧が」１昇し
て電解液の漏出、電池の変形の原因となり、著しい場合
は電池の破裂の原因となる。
しかも、亜鉛の腐食は電池の容量低下など貯蔵後の電池
性能の劣化をもたらす原因ともなる。
性能の劣化をもたらす原因ともなる。
本発明は上記の諸問題の発生を防止するに十分な亜鉛負
極の耐食性を水化率を極力低減化した状態で確保するこ
とを目的とする。
極の耐食性を水化率を極力低減化した状態で確保するこ
とを目的とする。
その方法として、従来から提案されている前述の各種防
食剤以上に防食効果が大きく、耐アノ１カリ性で、しか
も放電性能にも悪影響のない防食剤を新たに探索して低
水化率の亜鉛負極を備えた電池に適用し、実用的な電池
の緒特性を損うことなく、水銀含有率の小さい低公害の
亜鉛アルカリ電池を提供するものである。
食剤以上に防食効果が大きく、耐アノ１カリ性で、しか
も放電性能にも悪影響のない防食剤を新たに探索して低
水化率の亜鉛負極を備えた電池に適用し、実用的な電池
の緒特性を損うことなく、水銀含有率の小さい低公害の
亜鉛アルカリ電池を提供するものである。
問題点を解決するための手段
本発明は電解液に水酸化カリウム、水酸化ナトリウムな
どを主成分とするアルカリ水溶液、負極活物質に亜鉛又
は亜鉛合金、正極活物質に二酸化マンガン、酸化銀酸素
、オキシ水酸化ニッケル。
どを主成分とするアルカリ水溶液、負極活物質に亜鉛又
は亜鉛合金、正極活物質に二酸化マンガン、酸化銀酸素
、オキシ水酸化ニッケル。
酸化水銀などを用いるいわゆる亜鉛アルカリ電池の負極
の腐食を抑制する防食剤として、アルキルベンゼンホス
ホン酸エステル （Ｒ舎０− Ｐ Ｏ３Ｈ）及びこれをアルカリ金属で中
和した塩類、例えば、 Ｒ−＠−０−ＰＯＫ、Ｒ舎０−Ｐ０３Ｎａなどの群より
選ばれた少くとも一種を用いるものである。
の腐食を抑制する防食剤として、アルキルベンゼンホス
ホン酸エステル （Ｒ舎０− Ｐ Ｏ３Ｈ）及びこれをアルカリ金属で中
和した塩類、例えば、 Ｒ−＠−０−ＰＯＫ、Ｒ舎０−Ｐ０３Ｎａなどの群より
選ばれた少くとも一種を用いるものである。
これらの防食剤の適用方法は、電解液中への添加、セパ
レータ、保液材の双方又は一方への含浸、負極活物質表
面への付着などの方法を採ることができる。また、上記
防食剤はアルキル基（Ｒ，）中の炭素数が６〜３０のも
のが好ましい。
レータ、保液材の双方又は一方への含浸、負極活物質表
面への付着などの方法を採ることができる。また、上記
防食剤はアルキル基（Ｒ，）中の炭素数が６〜３０のも
のが好ましい。
また、負極活物質には純亜鉛、又は亜鉛合金を用いるが
、特に大幅な水化率の低減を実現するには耐食性亜鉛合
金と上記防食剤を併用するのが効果的である。例えば、
インジウム、鉛を添加した亜鉛合金、あるいはこれにガ
リウムを添加した亜鉛合金と併用すると０．２％の汞化
率でも負極の耐−〇 − 食性が十分な電池が得られ、さらに上記の亜鉛合金の添
加元素に加え、アルミニウム、ストロンチウム、カルシ
ウム、マグネシウム、バリウム。
、特に大幅な水化率の低減を実現するには耐食性亜鉛合
金と上記防食剤を併用するのが効果的である。例えば、
インジウム、鉛を添加した亜鉛合金、あるいはこれにガ
リウムを添加した亜鉛合金と併用すると０．２％の汞化
率でも負極の耐−〇 − 食性が十分な電池が得られ、さらに上記の亜鉛合金の添
加元素に加え、アルミニウム、ストロンチウム、カルシ
ウム、マグネシウム、バリウム。
ニッケルのうち少くとも一種を含有する亜鉛合金を併用
すると０．０５％の汞化率でも負極の耐食性が確保でき
る。
すると０．０５％の汞化率でも負極の耐食性が確保でき
る。
作 用
本発明で用いる防食剤の作用機構は不明確であるが、下
記のように推察される。
記のように推察される。
本発明の防食剤はほぼ直線形の分子構造で、一方の端に
極性基としてホスホン酸基を、逆の端に疎水性のアルキ
ル基を有しており、電解液中に添加すると溶解又は分散
して極性基が負極の亜鉛又は亜鉛合金表面に吸着するも
のと考えられる。亜鉛のアルカリ電解液中での腐食反応
は次式で示される。
極性基としてホスホン酸基を、逆の端に疎水性のアルキ
ル基を有しており、電解液中に添加すると溶解又は分散
して極性基が負極の亜鉛又は亜鉛合金表面に吸着するも
のと考えられる。亜鉛のアルカリ電解液中での腐食反応
は次式で示される。
アノード反応
Ｚｎ＋４０Ｈ−Ｚｎ （ＯＨ）４＋２ｅ−カソード反応
２Ｈ，、Ｏ＋２ ｅ−−＋２０８ ＋Ｈ２防食剤が負
極表面に吸着し被膜を形成すると、アノード反応の原因
となる水酸イオンの亜鉛負極への接近が妨害され、また
カソード反応に必要な水分子が亜鉛負極表面近傍に存在
できなくなり、亜鉛の腐食が抑えられる。防食剤が少量
で亜鉛負極表面を完全に覆っていない状態でも、添加し
た腐食剤の亜鉛負極表面の吸着部分での亜鉛の腐食反応
が抑制され、亜鉛負極の総腐食量が減少する。
極表面に吸着し被膜を形成すると、アノード反応の原因
となる水酸イオンの亜鉛負極への接近が妨害され、また
カソード反応に必要な水分子が亜鉛負極表面近傍に存在
できなくなり、亜鉛の腐食が抑えられる。防食剤が少量
で亜鉛負極表面を完全に覆っていない状態でも、添加し
た腐食剤の亜鉛負極表面の吸着部分での亜鉛の腐食反応
が抑制され、亜鉛負極の総腐食量が減少する。
また防食剤はセパレータおよび／または保液材への含浸
、負極活物質表面への付着などの方法で添加しても、電
池構成後に防食剤が電解液中に溶解あるいは分散し、上
記と同様に亜鉛負極表面に吸着し、亜鉛の腐食が抑制さ
れる。以上の如く本発明に用いる防食剤は亜鉛の腐食反
応に関わる表面を覆うため防食効果が得られたものと考
えられる。また、特開昭５８−１８２６６号で開示され
たインジウムと鉛を含有する亜鉛合金、あるいは特開昭
６０−１７５３６８号、特開昭６１−７７２６７号、特
開昭６１−１８１０６８号、特開昭６１−２０３５６３
号等で発明者等が開示したインジウムと鉛を含有し、さ
らにガリウム、アルミニウム、ストロンチウム、カルシ
ウム、マグネシウム、バリウム、ニッケルの群より選ば
れた一種以上を含有する亜鉛合金はいずれも耐食性が優
れているが、汞化率を０．２％程度まで低下させると充
分な耐食性が確保できない。しかしながら上記防食剤を
併用すると両者の防食作用が併合され、場合によっては
０，０５％の汞化率でも負極の耐食性が確保される。
、負極活物質表面への付着などの方法で添加しても、電
池構成後に防食剤が電解液中に溶解あるいは分散し、上
記と同様に亜鉛負極表面に吸着し、亜鉛の腐食が抑制さ
れる。以上の如く本発明に用いる防食剤は亜鉛の腐食反
応に関わる表面を覆うため防食効果が得られたものと考
えられる。また、特開昭５８−１８２６６号で開示され
たインジウムと鉛を含有する亜鉛合金、あるいは特開昭
６０−１７５３６８号、特開昭６１−７７２６７号、特
開昭６１−１８１０６８号、特開昭６１−２０３５６３
号等で発明者等が開示したインジウムと鉛を含有し、さ
らにガリウム、アルミニウム、ストロンチウム、カルシ
ウム、マグネシウム、バリウム、ニッケルの群より選ば
れた一種以上を含有する亜鉛合金はいずれも耐食性が優
れているが、汞化率を０．２％程度まで低下させると充
分な耐食性が確保できない。しかしながら上記防食剤を
併用すると両者の防食作用が併合され、場合によっては
０，０５％の汞化率でも負極の耐食性が確保される。
上記の如く本発明は亜鉛負極の耐食性向上に有効な防食
剤とその分子構造による相違、さらに耐食性亜鉛合金と
の併用を実験的に検討し、低汞化率で実用性の高い亜鉛
アルカリ電池を完成したものである。
剤とその分子構造による相違、さらに耐食性亜鉛合金と
の併用を実験的に検討し、低汞化率で実用性の高い亜鉛
アルカリ電池を完成したものである。
以下実施例により詳細に説明する。
実施例
（実施例１）
まず、本発明の防食剤のアルカリ溶液中での亜鉛に対す
る腐食抑制効果を調べた。実験方法は４０重量％の水酸
化カリウム水溶液に酸化亜鉛を溶解した電解液に本発明
の防食剤、又は従来例の防食剤をほぼ飽和量まで溶解さ
せて５ｍｅを採り、その液中に本化亜鉛粉を１０ｇ投入
し、４５℃の温度下で２０日間で発生した水素ガス量を
測定した。
る腐食抑制効果を調べた。実験方法は４０重量％の水酸
化カリウム水溶液に酸化亜鉛を溶解した電解液に本発明
の防食剤、又は従来例の防食剤をほぼ飽和量まで溶解さ
せて５ｍｅを採り、その液中に本化亜鉛粉を１０ｇ投入
し、４５℃の温度下で２０日間で発生した水素ガス量を
測定した。
本化亜鉛粉の汞化率は１．０％で、粒径は３５〜１５０
メツシユとした。得られた測定結果を第１表に示した。
メツシユとした。得られた測定結果を第１表に示した。
第１表のうち、本発明の防食剤を用いたＮＱ１〜１１の
群は、従来から提案さ、れている防食剤を用いたＮｏ、
１２〜１４の群や、防食剤を添加していない歯１５より
水素ガスの発生量が少く、本発明の防食剤の腐食抑制効
果が大きいことが判る。Ｉｔ！ｌ）、 １〜１１の群の
うち、歯１〜３は防食剤のアルキル基の炭素数を１２、
に統一し、アルカリ金属での中和による防食効果の差異
を検討したものであり、何れの場合も防食効果は大きい
。歯４〜７は 及び隔４〜７を比較して判るようにアルキル基の炭素数
が６〜３０のもの（Ｎｏ、１及びｆｆｉ、５．ｆｆ１６
）が、歯１５の無添加の場合の１／２以下の水素カス発
生量を示し、特に良好である。本発明の他の防食剤につ
いても、同様な炭素数の範囲で防食効果があることは１
１！１８〜１１の実施例の結果から明白である。
群は、従来から提案さ、れている防食剤を用いたＮｏ、
１２〜１４の群や、防食剤を添加していない歯１５より
水素ガスの発生量が少く、本発明の防食剤の腐食抑制効
果が大きいことが判る。Ｉｔ！ｌ）、 １〜１１の群の
うち、歯１〜３は防食剤のアルキル基の炭素数を１２、
に統一し、アルカリ金属での中和による防食効果の差異
を検討したものであり、何れの場合も防食効果は大きい
。歯４〜７は 及び隔４〜７を比較して判るようにアルキル基の炭素数
が６〜３０のもの（Ｎｏ、１及びｆｆｉ、５．ｆｆ１６
）が、歯１５の無添加の場合の１／２以下の水素カス発
生量を示し、特に良好である。本発明の他の防食剤につ
いても、同様な炭素数の範囲で防食効果があることは１
１！１８〜１１の実施例の結果から明白である。
（実施例２）
次に、実施例１て得られた結果に基づき、代表的な防食
剤を選び、負極活物質である亜鉛又は亜鉛合金の汞化率
低減に対する効果を図に示すボタン形酸化銀電池を試作
して比較検討した。図において、１はステンレス鋼製の
封目板で、その内面に鋼メッキが施されている。２は水
酸化カリウムの４０重量％水溶液に酸化亜鉛を飽和させ
た電解液（防食剤を添加する場合は第２表に示した防食
剤を飽和量溶解させた電解液）をカルボキシメチルセル
ロースによりゲル化し、このゲル中に汞化亜鉛又は氷化
亜鉛合金の５０〜１５０メツシユの粉末を分散させた亜
鉛負極である。３はセルロース系の保液材、４は多孔性
ポリプロピレン製のセパレータ、５は酸化銀に黒鉛を混
合して加圧成形した正極、６は鉄にニッケルメッキを施
した正極リング、７はニッケルメッキを施したステンレ
ス鋼製の正極缶である。８はポリプロピレン製のガスケ
ットで、正極缶（７）の折り曲げにより正極缶ａ）と封
目板（１）との間に圧縮されている。試作した電池は直
径１１．６ｎｗｎ、総高５．４画である。
剤を選び、負極活物質である亜鉛又は亜鉛合金の汞化率
低減に対する効果を図に示すボタン形酸化銀電池を試作
して比較検討した。図において、１はステンレス鋼製の
封目板で、その内面に鋼メッキが施されている。２は水
酸化カリウムの４０重量％水溶液に酸化亜鉛を飽和させ
た電解液（防食剤を添加する場合は第２表に示した防食
剤を飽和量溶解させた電解液）をカルボキシメチルセル
ロースによりゲル化し、このゲル中に汞化亜鉛又は氷化
亜鉛合金の５０〜１５０メツシユの粉末を分散させた亜
鉛負極である。３はセルロース系の保液材、４は多孔性
ポリプロピレン製のセパレータ、５は酸化銀に黒鉛を混
合して加圧成形した正極、６は鉄にニッケルメッキを施
した正極リング、７はニッケルメッキを施したステンレ
ス鋼製の正極缶である。８はポリプロピレン製のガスケ
ットで、正極缶（７）の折り曲げにより正極缶ａ）と封
目板（１）との間に圧縮されている。試作した電池は直
径１１．６ｎｗｎ、総高５．４画である。
試作した電池の６０℃で１力月間貯蔵した後の放電性能
と電池総高の変化、及び目視判定で漏液が観察された電
池の個数を第２表に示す。放電性能は、２０℃において
５１０Ωて０．９ｖを終止電圧として放電した時の放電
持続時間で表わした。
と電池総高の変化、及び目視判定で漏液が観察された電
池の個数を第２表に示す。放電性能は、２０℃において
５１０Ωて０．９ｖを終止電圧として放電した時の放電
持続時間で表わした。
正常なボタン電池では通常、電池を封口後、各電池構成
要素間の応力の関係が安定化するまでは経時的に電池総
高が若干減少するが、負極亜鉛の腐食に伴う水素ガスの
発生が多い電池では電池内圧の上昇により電池総高が増
大する傾向が強くなる。従って、貯蔵期間中の電池総高
の増減により負極亜鉛の耐食性が評価できる。耐食性が
不十分な電池では電池総高が増大するほか、電池内圧の
」−昇により漏液し易く、また、腐食による負極亜鉛の
消耗、表面の酸化により放電性能も劣化する。このよう
な観点で、第２表の試作実験結果は次のように評価され
る。まず、ＮＧ１〜６は負極活物質として耐食性が極め
てずぐれ、通常、水化率１．５％以上なら、防食剤の助
けなして実用電池の負極として使用することが有望視さ
れている亜鉛合金（Ｐｂ、Ｉｎ、ＡＩを含有する亜鉛合
金）を０．０５％という極めて低水化率で電池を構成し
て防食剤の効果を比較したものである。これらの結果は
、本発明の防食剤を添加した隔１〜３の場合がＮＱ４〜
６の従来例の防食剤を添加、又は無添加の場合より極め
て良好であることを示し、上記の耐食性亜鉛合金と本発
明の防食剤を併用することにより０．０５％以上の水化
率で負極の耐食性を十分に確保でき、極めて低汞化率の
亜鉛アルカリ電池が構成できることを示している。また
、尚７〜１２は現在、普及材料としてすでに３％の水化
率で実用化されている亜鉛合金（Ｐｂ、Ｉｎを含有する
亜鉛合金〉の水化率を０．２％まで減少させて、本発明
の防食剤の効果を検討したものである。この場合にも、
隅７〜９の実施例はＮＱ１０〜１２の従来例又は無添加
の場合とで、明白に電池性能に差異が見られ、上記亜鉛
合金と本発明の防食剤を併用すれば、０，２％以上の水
化率で負極の耐食性が十分で実用性能にすぐれた低水化
率の亜鉛アルカリ電池が構成できることを示している。
要素間の応力の関係が安定化するまでは経時的に電池総
高が若干減少するが、負極亜鉛の腐食に伴う水素ガスの
発生が多い電池では電池内圧の上昇により電池総高が増
大する傾向が強くなる。従って、貯蔵期間中の電池総高
の増減により負極亜鉛の耐食性が評価できる。耐食性が
不十分な電池では電池総高が増大するほか、電池内圧の
」−昇により漏液し易く、また、腐食による負極亜鉛の
消耗、表面の酸化により放電性能も劣化する。このよう
な観点で、第２表の試作実験結果は次のように評価され
る。まず、ＮＧ１〜６は負極活物質として耐食性が極め
てずぐれ、通常、水化率１．５％以上なら、防食剤の助
けなして実用電池の負極として使用することが有望視さ
れている亜鉛合金（Ｐｂ、Ｉｎ、ＡＩを含有する亜鉛合
金）を０．０５％という極めて低水化率で電池を構成し
て防食剤の効果を比較したものである。これらの結果は
、本発明の防食剤を添加した隔１〜３の場合がＮＱ４〜
６の従来例の防食剤を添加、又は無添加の場合より極め
て良好であることを示し、上記の耐食性亜鉛合金と本発
明の防食剤を併用することにより０．０５％以上の水化
率で負極の耐食性を十分に確保でき、極めて低汞化率の
亜鉛アルカリ電池が構成できることを示している。また
、尚７〜１２は現在、普及材料としてすでに３％の水化
率で実用化されている亜鉛合金（Ｐｂ、Ｉｎを含有する
亜鉛合金〉の水化率を０．２％まで減少させて、本発明
の防食剤の効果を検討したものである。この場合にも、
隅７〜９の実施例はＮＱ１０〜１２の従来例又は無添加
の場合とで、明白に電池性能に差異が見られ、上記亜鉛
合金と本発明の防食剤を併用すれば、０，２％以上の水
化率で負極の耐食性が十分で実用性能にすぐれた低水化
率の亜鉛アルカリ電池が構成できることを示している。
さらに、歯１３〜１８は通常７〜ｌＯ％程度の水化率を
必要とする純亜鉛粉を負極活物質に用いた場合に本発明
を適用して３％まで汞化率を低減しても十分な実用性の
ある電池を構成できることを示している。また、ＭＩ９
〜２６は防食剤の助けなしでも、はぼ負極の耐食性が確
保できる１、５〜３％の水化率の亜鉛合金を負極に用い
た場合に本発明の効果を念のため確認したものであり、
ｒｌｈ１９．２０及び隘２３，２４の実施例の場合は、
虜２１，２２及び、？１！１２５．２６の従来例又は無
添加の場合よりさらに特性が向上しており、高度の耐食
性が確保されたことにより品質が安定化したことを示し
ている。
必要とする純亜鉛粉を負極活物質に用いた場合に本発明
を適用して３％まで汞化率を低減しても十分な実用性の
ある電池を構成できることを示している。また、ＭＩ９
〜２６は防食剤の助けなしでも、はぼ負極の耐食性が確
保できる１、５〜３％の水化率の亜鉛合金を負極に用い
た場合に本発明の効果を念のため確認したものであり、
ｒｌｈ１９．２０及び隘２３，２４の実施例の場合は、
虜２１，２２及び、？１！１２５．２６の従来例又は無
添加の場合よりさらに特性が向上しており、高度の耐食
性が確保されたことにより品質が安定化したことを示し
ている。
ｒｈ２９．３０はＰｂとＩｎを含有する亜鉛合金とほぼ
同等の耐食性を有する、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｇａを含有する亜
鉛合金を汞化率０．２％さして本発明の効果を調べたも
ので、嵐２９の実施例の場合はＮＱ７〜９のＰｂ、Ｉｎ
を含有した亜鉛合金での実施例と同様、０．２％の水化
率が実現できることを示している。
同等の耐食性を有する、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｇａを含有する亜
鉛合金を汞化率０．２％さして本発明の効果を調べたも
ので、嵐２９の実施例の場合はＮＱ７〜９のＰｂ、Ｉｎ
を含有した亜鉛合金での実施例と同様、０．２％の水化
率が実現できることを示している。
Ｎｈ２７〜３８は、Ｐｂ、Ｉｎ、Ａ１を含有する耐食性
の改良された亜鉛合金とほぼ同等の耐食性を有する亜鉛
合金おして、期待されるものについて、汞化率０．０５
％で本発明の効果を調べたもので、いづれの実施例（Ｎ
ｈ２７．２９．３１．３３．３５）も０．０５％という
低水化率でも、Ｐｂ、ｌｎ、ＡＩを含有す一２〇− る亜鉛合金でのｌｌ！１１〜３の実施例と同様に、すぐ
れた電池性能を示している。以上の場合はいづれも電解
液中に防食剤を溶解させて本発明の効果を検討した結果
であるが、Ｎ１３９．４０．４１は防食剤を電解液中に
添加する方法以外の本発明の実施例を示したもので、予
め、氷化亜鉛合金に防食剤を付着させたＮＱ３９、予め
セパレータもしくは保液材に防食剤を含浸させた１ｈ４
０．４１の何れもが電解液に防食剤を溶解させた場合と
ほぼ等しい効果が認められた。これらの場合、いづれも
電池構成後に徐々に防食剤が電解液中に溶解して防食効
果を発揮するもので、特に、セパレータもしくは保液材
に防食剤を含浸させた場合には、電解液の浸透が速くな
るので電池構成が容易になり、生産性を高める効果もあ
る。
の改良された亜鉛合金とほぼ同等の耐食性を有する亜鉛
合金おして、期待されるものについて、汞化率０．０５
％で本発明の効果を調べたもので、いづれの実施例（Ｎ
ｈ２７．２９．３１．３３．３５）も０．０５％という
低水化率でも、Ｐｂ、ｌｎ、ＡＩを含有す一２〇− る亜鉛合金でのｌｌ！１１〜３の実施例と同様に、すぐ
れた電池性能を示している。以上の場合はいづれも電解
液中に防食剤を溶解させて本発明の効果を検討した結果
であるが、Ｎ１３９．４０．４１は防食剤を電解液中に
添加する方法以外の本発明の実施例を示したもので、予
め、氷化亜鉛合金に防食剤を付着させたＮＱ３９、予め
セパレータもしくは保液材に防食剤を含浸させた１ｈ４
０．４１の何れもが電解液に防食剤を溶解させた場合と
ほぼ等しい効果が認められた。これらの場合、いづれも
電池構成後に徐々に防食剤が電解液中に溶解して防食効
果を発揮するもので、特に、セパレータもしくは保液材
に防食剤を含浸させた場合には、電解液の浸透が速くな
るので電池構成が容易になり、生産性を高める効果もあ
る。
発明の効果
本発明は新規に探索した防食剤の効果により亜鉛アルカ
リ電池の負極の汞化率を大幅に低減することを可能にし
たものである。
リ電池の負極の汞化率を大幅に低減することを可能にし
たものである。
−２１＝
図は本発明の実施例に用いたボタン形酸化銀電池の一部
を断面にした側面図である。 ２・・・・・・亜鉛負極、４・・・・・・セパレータ、
５・・・・・・酸化銀正極。
を断面にした側面図である。 ２・・・・・・亜鉛負極、４・・・・・・セパレータ、
５・・・・・・酸化銀正極。
Claims (7)
- （１）負極活物質の防食剤として、アルキルベンゼンホ
スホン酸エステル （▲数式、化学式、表等があります▼）及びこれをアル
カリ金属で中和した塩類の群より選ばれた少くとも一種
を用いた亜鉛アルカリ電池。 - （２）防食剤のアルキル基の炭素数が６〜３０である特
許請求の範囲第１項記載の亜鉛アルカリ電池。 - （３）防食剤を電解液中に溶解させた特許請求の範囲第
１項又は第２項記載の亜鉛アルカリ電池。 - （４）防食剤を予めセパレータ、電解液保持材の双方又
は一方に含浸させた特許請求の範囲第１項又は第２項記
載の亜鉛アルカリ電池。 - （５）防食剤を予め負極活物質の表面に付着させた特許
請求の範囲第１項又は第２項記載の亜鉛アルカリ電池。 - （６）必須添加元素としてインジウム、鉛を、任意の添
加元素としてガリウムを含有する亜鉛合金を負極活物質
に用い、負極活物質の汞化率が３〜０．２重量％である
特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の亜
鉛アルカリ電池。 - （７）必須添加元素としてインジウム、鉛を含有し、さ
らに、アルミニウム、ストロンチウム、カルシウム、マ
グネシウム、バリウム、ニッケル、ガリウムの群より選
ばれた一種以上を含有する亜鉛合金を負極活物質に用い
、負極活物質の汞化率が１．５〜０．０５重量％である
特許請求の範囲第１項から第５項のいずれかに記載の亜
鉛アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083258A JPS63250063A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62083258A JPS63250063A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63250063A true JPS63250063A (ja) | 1988-10-17 |
Family
ID=13797315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62083258A Pending JPS63250063A (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63250063A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007527859A (ja) * | 2003-06-27 | 2007-10-04 | テル アヴィヴ ユニヴァーシティ フューチャー テクノロジー ディヴェロップメント エル．ピー． | グリコーゲンシンターゼキナーゼ−３阻害剤 |
| JP2008034375A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ乾電池 |
| US8088941B2 (en) | 2001-09-14 | 2012-01-03 | Tel Aviv University Future Technology Development L.P. | Glycogen synthase kinase-3 inhibitors |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP62083258A patent/JPS63250063A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8088941B2 (en) | 2001-09-14 | 2012-01-03 | Tel Aviv University Future Technology Development L.P. | Glycogen synthase kinase-3 inhibitors |
| JP2007527859A (ja) * | 2003-06-27 | 2007-10-04 | テル アヴィヴ ユニヴァーシティ フューチャー テクノロジー ディヴェロップメント エル．ピー． | グリコーゲンシンターゼキナーゼ−３阻害剤 |
| JP2008034375A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-02-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | アルカリ乾電池 |
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