JPS6337567A - アルカリ電池 - Google Patents
アルカリ電池Info
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- JPS6337567A JPS6337567A JP61178615A JP17861586A JPS6337567A JP S6337567 A JPS6337567 A JP S6337567A JP 61178615 A JP61178615 A JP 61178615A JP 17861586 A JP17861586 A JP 17861586A JP S6337567 A JPS6337567 A JP S6337567A
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- JP
- Japan
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- negative electrode
- zinc
- current collector
- electrode current
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/75—Wires, rods or strips
-
- 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)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (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）
この発明はアルカリ電池に関するもので、より具体的に
は、アルカリ電池に用いられる負極集電体の材質の改良
にともなう電池の貯蔵性能の改良に関する。
は、アルカリ電池に用いられる負極集電体の材質の改良
にともなう電池の貯蔵性能の改良に関する。
（従来の技術）
従来この種のアルカリ電池は、良く知られているように
、有底円筒形の正極缶内に正極合剤、セパレータ、ゲル
状の負極亜鉛が同軸上に装填されるとともに、正極缶の
開口部が封口ガスケットと負極端子板とで密封され、か
つ、負極亜鉛の中心部に挿入された棒状の負極集電体の
上端が封口ガスケットの中心を貫通して負極端子板の内
面中央に溶接などで接合された構造となっている。
、有底円筒形の正極缶内に正極合剤、セパレータ、ゲル
状の負極亜鉛が同軸上に装填されるとともに、正極缶の
開口部が封口ガスケットと負極端子板とで密封され、か
つ、負極亜鉛の中心部に挿入された棒状の負極集電体の
上端が封口ガスケットの中心を貫通して負極端子板の内
面中央に溶接などで接合された構造となっている。
そして、負極亜鉛の粒子の表面は氷化されており、これ
により亜鉛粒子の腐蝕防止、アルカリ電解液中での水素
過電圧の増大による水素ガス発生の抑制といった面で大
きな効果が得られている。
により亜鉛粒子の腐蝕防止、アルカリ電解液中での水素
過電圧の増大による水素ガス発生の抑制といった面で大
きな効果が得られている。
従って、氷化した粒状亜鉛を用いることで、アルカリ電
池の放電性能及び貯蔵性能が大いに向上した。
池の放電性能及び貯蔵性能が大いに向上した。
また、上記負極集電体としては、銅や真鍮が一般的に用
いられている。そして、これらの金属は氷化されやすく
、これを氷化した負極亜鉛中に挿入すると、負極集電体
側へ水銀が移動し、負極集電体と負極亜鉛との接触面で
の局部電池反応の発生を抑制している。
いられている。そして、これらの金属は氷化されやすく
、これを氷化した負極亜鉛中に挿入すると、負極集電体
側へ水銀が移動し、負極集電体と負極亜鉛との接触面で
の局部電池反応の発生を抑制している。
しかしながら、アルカリ電池の性能向上に大きく寄与し
た負極亜鉛を氷化する技術は、有害物質である水銀を用
いるという問題を内在している。
た負極亜鉛を氷化する技術は、有害物質である水銀を用
いるという問題を内在している。
したがって、電池の水銀含有ｍは極力少ない方が望まし
い。そのため、負極亜鉛中の水銀含有率を低下させ、し
かも、電池の性能を低下させないようにする研究開発が
さかんになされている。
い。そのため、負極亜鉛中の水銀含有率を低下させ、し
かも、電池の性能を低下させないようにする研究開発が
さかんになされている。
しかし、単に負極亜鉛の水化度をさげると、負極集電体
との関係で次のような問題を生ずる。
との関係で次のような問題を生ずる。
（発明が解決しようとする問題点）
すなわち、上記したごとく、氷化した負極亜鉛中に負極
集電体を挿入すると、負極亜鉛表面の水銀が負極集電体
側へ移行し、負極集電体が氷化される。そして、負極集
電体の表面が充分に氷化されることで、水素過電圧が上
昇し、局部電池形成による水素ガスの発生を抑制でき、
亜鉛とのつながりも良好となる。しかし、負極集電体側
へ水銀が移行することにより亜鉛表面の水銀が失われる
ことになる。このことは、負極亜鉛の水化度が高ければ
、負極集電体側へ水銀が移行しても問題はなかったが、
負極亜鉛の水化度を、例えば１％程度以下にさげると従
来のように負極集電体が充分に氷化されず、亜鉛と集電
体間で局部電池を形成して多量の水素ガスを発生するな
どで、電池の貯蔵性能が低下するなどの悪影響が顕著に
なるという新たな問題を生じる。特に、負極亜鉛中に水
銀を添加しない無氷化アルカリ電池ではなおさらである
。
集電体を挿入すると、負極亜鉛表面の水銀が負極集電体
側へ移行し、負極集電体が氷化される。そして、負極集
電体の表面が充分に氷化されることで、水素過電圧が上
昇し、局部電池形成による水素ガスの発生を抑制でき、
亜鉛とのつながりも良好となる。しかし、負極集電体側
へ水銀が移行することにより亜鉛表面の水銀が失われる
ことになる。このことは、負極亜鉛の水化度が高ければ
、負極集電体側へ水銀が移行しても問題はなかったが、
負極亜鉛の水化度を、例えば１％程度以下にさげると従
来のように負極集電体が充分に氷化されず、亜鉛と集電
体間で局部電池を形成して多量の水素ガスを発生するな
どで、電池の貯蔵性能が低下するなどの悪影響が顕著に
なるという新たな問題を生じる。特に、負極亜鉛中に水
銀を添加しない無氷化アルカリ電池ではなおさらである
。
また、負極集電体として銅等を用いた場合には、氷化さ
れるまでにある程度時間を要し、集電体を挿入した初期
においては水素ガスが発生してしまう。従って、耐漏液
性能を向上させるために、負極亜鉛内に負極集電体を挿
入後ある程度水素ガスが発生するまでそのまま放置し、
その後、封口ガスケット等により電池を密封していたの
で、作業が煩雑であるとともに、製造時間が長くなると
いう問題もあった。
れるまでにある程度時間を要し、集電体を挿入した初期
においては水素ガスが発生してしまう。従って、耐漏液
性能を向上させるために、負極亜鉛内に負極集電体を挿
入後ある程度水素ガスが発生するまでそのまま放置し、
その後、封口ガスケット等により電池を密封していたの
で、作業が煩雑であるとともに、製造時間が長くなると
いう問題もあった。
本発明は上記した問題点に鑑みてなされたちので、その
目的とするところは、負極亜鉛と負極集電体との接触面
に生じる局部電池反応による水素ガス発生を抑制し、た
とえ無氷化であっても有効に電池の貯蔵性能を向上する
ことのできるアルカリ電池を提供することにある。
目的とするところは、負極亜鉛と負極集電体との接触面
に生じる局部電池反応による水素ガス発生を抑制し、た
とえ無氷化であっても有効に電池の貯蔵性能を向上する
ことのできるアルカリ電池を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
上記した目的を達成するために、本発明に係るアルカリ
電池では、負極集電体を亜鉛単体あるいはインジウム、
ガリウム、鉛、ビスマスの内の一種以上の元素を少量含
有した亜鉛合金から形成した。
電池では、負極集電体を亜鉛単体あるいはインジウム、
ガリウム、鉛、ビスマスの内の一種以上の元素を少量含
有した亜鉛合金から形成した。
（作 用）
上記のごとく亜鉛若しくは亜鉛を主成分とする合金によ
り負極集電体を形成したために、その負極集電体を負極
亜鉛内に挿入配冒しても、負極集電体と負極亜鉛とはそ
の材質が同じであるので、両者間の接触面での接触電位
差はほぼＯになる。
り負極集電体を形成したために、その負極集電体を負極
亜鉛内に挿入配冒しても、負極集電体と負極亜鉛とはそ
の材質が同じであるので、両者間の接触面での接触電位
差はほぼＯになる。
従って、氷化することなく両者の接触面で局部電池反応
を生じることを防止できる。その結果、無氷化アルカリ
電池としても貯蔵性能にｍＢを及ぼすほど水素ガスが発
生することはない。
を生じることを防止できる。その結果、無氷化アルカリ
電池としても貯蔵性能にｍＢを及ぼすほど水素ガスが発
生することはない。
（実 施 例）
以下、本考案に係るアルカリ電池の好適な実施例につい
て添付図面を参照にして説明する。
て添付図面を参照にして説明する。
図は、本考案に係るアルカリ電池の断面図を示している
。
。
同図に示すように、有底円筒形の正極缶１０内に、二酸
化マンガンとカーボンを混合して成形した円筒状の正極
合剤１２が配設されている。そして、この正極合剤１２
の中央空間内には、その内周面に沿ってポリプロピレン
不織布等を袋状に形成したセパレータ１４が挿入配設さ
れている。さらに、このセパレータ１４の内側空間内は
粒状亜鉛を主体としこれにアルカリ電解液やゲル化剤を
加えて混練したゲル状の負極亜鉛１６が充填されている
。そして、この負極亜鉛１６は水銀が添加されていない
無氷化の粒状亜鉛を用いである。
化マンガンとカーボンを混合して成形した円筒状の正極
合剤１２が配設されている。そして、この正極合剤１２
の中央空間内には、その内周面に沿ってポリプロピレン
不織布等を袋状に形成したセパレータ１４が挿入配設さ
れている。さらに、このセパレータ１４の内側空間内は
粒状亜鉛を主体としこれにアルカリ電解液やゲル化剤を
加えて混練したゲル状の負極亜鉛１６が充填されている
。そして、この負極亜鉛１６は水銀が添加されていない
無氷化の粒状亜鉛を用いである。
また、正極缶１０の上端開口部は、封口ガスケット１８
と負極端子板２０とで密封されている。
と負極端子板２０とで密封されている。
さらに、負極亜鉛１６の中心部には、棒状の負極集電体
２２が挿入配設され、その上方部は封口ガスケット１８
の中心を貫通して負極端子板２０の内面中央部に溶接な
どで接合されている。
２２が挿入配設され、その上方部は封口ガスケット１８
の中心を貫通して負極端子板２０の内面中央部に溶接な
どで接合されている。
ここで、本発明に係るアルカリ電池では、上記した負極
集電体２２を亜鉛単体あるいは、インジウム、ガリウム
、鉛、ビスマスのうち１種以上を少量含有した亜鉛合金
により形成しである。具体的には、亜鉛に含有する元素
は１％以下になるようにするのが望ましい。また、亜鉛
を合金化するのは、亜鉛の腐蝕を抑制するためである。
集電体２２を亜鉛単体あるいは、インジウム、ガリウム
、鉛、ビスマスのうち１種以上を少量含有した亜鉛合金
により形成しである。具体的には、亜鉛に含有する元素
は１％以下になるようにするのが望ましい。また、亜鉛
を合金化するのは、亜鉛の腐蝕を抑制するためである。
次に、本実施例における作用について説明すると、まず
、亜鉛単体を用いて負極集電体２２を形成した場合には
、負極亜鉛１６との接触面における電位差はＯとなるの
で、接触面での局部電池反応を生じることはなく、それ
による水素ガス発生を防止できる。また、亜鉛合金を用
いて負極集電体２２を形成した場合には添加金属が水素
過電圧の高い金属であるのでやはり漏液等の電池の性能
に問題を生じるほど水素ガスを生じるおそれはない。
、亜鉛単体を用いて負極集電体２２を形成した場合には
、負極亜鉛１６との接触面における電位差はＯとなるの
で、接触面での局部電池反応を生じることはなく、それ
による水素ガス発生を防止できる。また、亜鉛合金を用
いて負極集電体２２を形成した場合には添加金属が水素
過電圧の高い金属であるのでやはり漏液等の電池の性能
に問題を生じるほど水素ガスを生じるおそれはない。
次に、ＬＲ６の電池を用い、本発明のアルカリ電池と従
来の真鍮により形成された負極集電体を用いたアルカリ
電池との耐漏液特性並びにガス発生量の比較を行った結
果、以下の表に示すようになった。ここで、ともに、負
極集電体は直径２ ｍ 。
来の真鍮により形成された負極集電体を用いたアルカリ
電池との耐漏液特性並びにガス発生量の比較を行った結
果、以下の表に示すようになった。ここで、ともに、負
極集電体は直径２ ｍ 。
長さ４０履のものを使用し、負極亜鉛の氷化度は０％と
した。そして、耐漏液性能は試料１００個について６０
℃の温度で４０日間放置した後の漏液発生数を測定した
。また、ガス発生量は６０℃の温度で３０日間放置した
後の負極亜鉛１グラム当りの水素ガス発生量を測定した
。
した。そして、耐漏液性能は試料１００個について６０
℃の温度で４０日間放置した後の漏液発生数を測定した
。また、ガス発生量は６０℃の温度で３０日間放置した
後の負極亜鉛１グラム当りの水素ガス発生量を測定した
。
上記衣から明らかなように、本発明のアルカリ電池は耐
漏液性能では従来の真鍮により形成された負極集電体を
そのまま無氷化アルカリ電池に用いたものと比較すると
、ガス発生が減少し耐漏液性能は極めて向上することが
わかる。
漏液性能では従来の真鍮により形成された負極集電体を
そのまま無氷化アルカリ電池に用いたものと比較すると
、ガス発生が減少し耐漏液性能は極めて向上することが
わかる。
なお、上記実施例では、無氷化アルカリ電池について説
明したが、本発明はこれに限らず、低汞化アルカリ電池
にも使用できることはいうまでもない。
明したが、本発明はこれに限らず、低汞化アルカリ電池
にも使用できることはいうまでもない。
（発明の効果）
以上のように、本発明に係るアルカリ電池によれば、負
極集電体を亜鉛単体、あるいは亜鉛を主成分とする亜鉛
合金により形成したことにより、負極亜鉛と負極集電体
の材質が同じとなり、両者の接触部の接触電位差がほぼ
Ｏとなるので接触部における局部電池反応が生じるおそ
れはなく、それによる水素ガス発生を防止することがで
きる。
極集電体を亜鉛単体、あるいは亜鉛を主成分とする亜鉛
合金により形成したことにより、負極亜鉛と負極集電体
の材質が同じとなり、両者の接触部の接触電位差がほぼ
Ｏとなるので接触部における局部電池反応が生じるおそ
れはなく、それによる水素ガス発生を防止することがで
きる。
従って、耐漏液性能が向上し、電池の貯蔵性能を向上す
ることができる。さらには、水素ガス発生を抑制するた
めに用いた水銀の添加量を低減することができ、電池の
貯蔵性能を向上させつつ、低汞化さらには無氷化アルカ
リ電池を製造することができる。さらにまた、水素ガス
発生を防止できるので、製造時に、負極亜鉛内に負極集
電体を挿大した後ある程度水素ガスが発生し終えるまで
封口ガスケット等の装着をまつ必要がないので、製造時
間を短縮することができる。
ることができる。さらには、水素ガス発生を抑制するた
めに用いた水銀の添加量を低減することができ、電池の
貯蔵性能を向上させつつ、低汞化さらには無氷化アルカ
リ電池を製造することができる。さらにまた、水素ガス
発生を防止できるので、製造時に、負極亜鉛内に負極集
電体を挿大した後ある程度水素ガスが発生し終えるまで
封口ガスケット等の装着をまつ必要がないので、製造時
間を短縮することができる。
図は本発明に係るアルカリ電池の一実施例を示す断面図
である。 １０・・・正極缶 １２・・・正極合剤１４・・
・セパレータ １６・・・負極亜鉛２２・・・負極集
電体
である。 １０・・・正極缶 １２・・・正極合剤１４・・
・セパレータ １６・・・負極亜鉛２２・・・負極集
電体
Claims (2)
- （１）筒状の正極缶内に配設する筒状の正極合剤と、該
正極合剤の中央空間内にセパレータを介装して充填され
る負極亜鉛と、該負極亜鉛内に挿入配設される負極集電
体とを有するアルカリ電池において、該負極集電体が亜
鉛単体あるいはインジウム、ガリウム、鉛、ビスマスの
内の一種以上の元素を少量含有した亜鉛から形成された
ことを特徴とするアルカリ電池。 - （２）前記負極亜鉛が無汞化であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のアルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61178615A JPS6337567A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61178615A JPS6337567A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | アルカリ電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6337567A true JPS6337567A (ja) | 1988-02-18 |
Family
ID=16051539
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61178615A Pending JPS6337567A (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6337567A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992343A (en) * | 1989-08-17 | 1991-02-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Lead-containing anode current collector for alkaline cells |
| US5112705A (en) * | 1989-08-17 | 1992-05-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Coated anode current collector for alkaline cells |
| US6906852B1 (en) | 2003-12-31 | 2005-06-14 | Texas Instruments Incorporated | Wavelength discriminated image dithering |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024069B2 (ja) * | 1976-09-21 | 1985-06-11 | 日ノ丸窯業株式会社 | ＭｇＯ−Ａｌ↓２Ｏ↓３質耐火断熱レンガの製造方法 |
| JPS6193558A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-05-12 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ電池 |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61178615A patent/JPS6337567A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6024069B2 (ja) * | 1976-09-21 | 1985-06-11 | 日ノ丸窯業株式会社 | ＭｇＯ−Ａｌ↓２Ｏ↓３質耐火断熱レンガの製造方法 |
| JPS6193558A (ja) * | 1984-09-26 | 1986-05-12 | Toshiba Battery Co Ltd | アルカリ電池 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4992343A (en) * | 1989-08-17 | 1991-02-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Lead-containing anode current collector for alkaline cells |
| US5112705A (en) * | 1989-08-17 | 1992-05-12 | Eveready Battery Company, Inc. | Coated anode current collector for alkaline cells |
| US6906852B1 (en) | 2003-12-31 | 2005-06-14 | Texas Instruments Incorporated | Wavelength discriminated image dithering |
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