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JPH0719601B2 - Zinc alloy for alkaline zinc battery, method for producing the same, and alkaline zinc battery using the same - Google Patents
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JPH0719601B2 - Zinc alloy for alkaline zinc battery, method for producing the same, and alkaline zinc battery using the same - Google Patents

Zinc alloy for alkaline zinc battery, method for producing the same, and alkaline zinc battery using the same

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JPH0719601B2
JPH0719601B2 JP1290186A JP29018689A JPH0719601B2 JP H0719601 B2 JPH0719601 B2 JP H0719601B2 JP 1290186 A JP1290186 A JP 1290186A JP 29018689 A JP29018689 A JP 29018689A JP H0719601 B2 JPH0719601 B2 JP H0719601B2
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alloy
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battery
zinc alloy
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璋 太田
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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、亜鉛を負極の主活物質とし、アルカリ水溶液
を電解液とする電池に関し、電池内で発生する水素ガス
による電池内圧の上昇を抑制し、貯蔵性にすぐれた亜鉛
電池を提供するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a battery using zinc as a main active material of a negative electrode and an alkaline aqueous solution as an electrolytic solution, and suppressing an increase in battery internal pressure due to hydrogen gas generated in the battery. The present invention provides a zinc battery having excellent storability.

従来の技術 従来よりこの種のアルカリ亜鉛電池は、電池の保存中あ
るいは部分放電後において、亜鉛の自己消耗や腐食によ
る水素ガスの発生が見られるため、亜鉛にインジウム,
アルミニウム,鉛を含む合金に1.5重量%程度の水銀を
添加してアマルガム化し、電池内圧の上昇を抑止してき
た。これにより、保存中の電池内圧の上昇を防ぎ、貯蔵
性を確保して電池性能劣化の少ない実用電池として普及
している。
2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of alkaline zinc battery, hydrogen gas is generated due to self-depletion or corrosion of zinc during storage of the battery or after partial discharge.
We have added about 1.5% by weight of mercury to alloys containing aluminum and lead to form an amalgam, which has suppressed the rise in battery internal pressure. As a result, the internal pressure of the battery is prevented from rising during storage, the storability is secured, and the battery is widely used as a practical battery with little deterioration in battery performance.

しかしながら、近年の低公害化の社会的ニーズが高まる
中で、使用する水銀量をより低下させ、更に水銀を使用
せずに上記の実用性能を確保しなければならず、そのた
めの研究開発が従来から行われてきている。しかし水銀
量の低減は、ある程度可能であっても、本質的な解決を
可能とする手段は見当たらないのが現状であり、水銀を
ほとんど使用せずに負極亜鉛の十分な耐食性を確保する
のは至難と考えられている。
However, as social needs for low pollution have increased in recent years, the amount of mercury used must be further reduced, and the above-mentioned practical performance must be secured without using mercury. Has been done since. However, even if it is possible to reduce the amount of mercury to some extent, there is currently no means that enables an essential solution, and it is not possible to secure sufficient corrosion resistance of the negative electrode zinc without using mercury. It is considered extremely difficult.

発明が解決しようとする課題 このような亜鉛にインジウム,アルミニウム,鉛を含む
亜鉛合金に添加する水銀量を1.5重量%より低減し、無
汞化亜鉛あるいは0.04重量%(400ppm)汞化の極低汞化
亜鉛を用いて電池を構成すると、電池保存中あるいは部
分的に電池を放電させた後に亜鉛の腐食反応に伴う水素
発生が増加し、電池内圧の著しい上昇が見られる。水素
発生が増加する原因は、もともと水銀には亜鉛表面の水
素過電圧を高め腐食反応を抑制する作用があるが、その
水銀の絶対量を極限にまで減少させたことに起因するも
のと考えられる。このような電池内での著しい内圧の上
昇が生じると、電解液の漏液につながり、電池の貯蔵性
を大きく損ない、実用性能が確保できなくなるという問
題があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention By reducing the amount of mercury added to a zinc alloy containing indium, aluminum, and lead to zinc to less than 1.5% by weight, it is possible to achieve an extremely low level of unremoved zinc or 0.04% by weight (400 ppm). When a battery is constructed using zinc fluoride, hydrogen generation due to the corrosion reaction of zinc increases during storage of the battery or after the battery is partially discharged, and the internal pressure of the battery increases significantly. It is considered that the cause of the increase in hydrogen generation is originally that mercury has an action of increasing the hydrogen overvoltage on the zinc surface and suppressing the corrosion reaction, but the absolute amount of mercury is reduced to the limit. When such a significant increase in internal pressure occurs in the battery, there is a problem in that the electrolyte leaks, the storage property of the battery is significantly impaired, and practical performance cannot be ensured.

本発明はこのような問題点を解決するもので、無汞化あ
るいは極低汞化亜鉛合金を用いた電池の保存中、あるい
は部分放電後に発生する水素ガスを、低汞化亜鉛合金を
インジウム,ガリウムを含んだ低沸点合金で被覆する
か、または、さらにフッ素系界面活性剤で被覆すること
により抑制し、良好な貯蔵性を有した電池を提供するこ
とを目的とする。
The present invention solves such a problem. Hydrogen gas generated during storage of a battery using an unreduced or extremely low-reduced zinc alloy, or after partial discharge is used as a low-reduced zinc alloy for indium, It is an object of the present invention to provide a battery having good storage properties, which is suppressed by coating with a low boiling point alloy containing gallium or further coating with a fluorine-based surfactant.

課題を解決するための手段 この問題を解決するため本発明は、負極の主活物質とし
て無汞化あるいは、水銀量400ppmまでの低汞化亜鉛合金
を有するアルカリ亜鉛電池において、前記低汞化亜鉛合
金を、ガリウム,インジウムを含んだ低沸点合金で被覆
するか、さらには低沸点合金とフッ素系界面活性剤とで
被覆したものである。被覆は、アルカリ金属水酸化物の
水溶液中に低汞化亜鉛合金とガリウム,インジウムを含
んだを低沸点合金を添加し撹拌することにより亜鉛合金
を被覆するか、または乾式で両者を撹拌することにより
被覆する。ここでのフッ素系界面活性剤の含有量は、亜
鉛合金に対して0.01〜1重量%が好ましい。
Means for Solving the Problem In order to solve this problem, the present invention provides an unreduced or negative mercury as a main active material of a negative electrode, in an alkaline zinc battery having a low-reduction zinc alloy up to 400 ppm of mercury, wherein the low-reduction zinc is used. The alloy is coated with a low boiling point alloy containing gallium or indium, or is further coated with a low boiling point alloy and a fluorine-based surfactant. The coating is performed by adding a low boiling zinc alloy containing low-grade zinc alloy and gallium and indium in an aqueous solution of an alkali metal hydroxide and stirring the mixture to coat the zinc alloy, or by dry-mixing both. To coat. The content of the fluorine-based surfactant here is preferably 0.01 to 1% by weight with respect to the zinc alloy.

作用 この構成により、亜鉛合金の表面に被覆されたガリウ
ム,インジウムを含む低沸点合金あるいはフッ素系界面
活性剤の効果で発生する水素ガスを減少させることが可
能となり、結果として電池の耐漏液性が向上する。
Action With this configuration, it is possible to reduce the hydrogen gas generated by the effect of the low boiling point alloy containing gallium and indium coated on the surface of the zinc alloy or the fluorine-based surfactant, and as a result, the leakage resistance of the battery is improved. improves.

本発明で用いる低沸点合金または、フッ素系界面活性剤
の作用機構は不明確であるが、下記のように推察され
る。
The action mechanism of the low boiling point alloy or the fluorine-based surfactant used in the present invention is unclear, but it is presumed as follows.

亜鉛をアルカリ電解液中で放電すると亜鉛粒子からの亜
鉛酸イオンの溶出や、亜鉛微粒子(固体状)の溶出によ
り粒子表面は荒れてくる。また溶出した亜鉛微粒子が、
放電によってできる酸化亜鉛の電導性を上昇させる。こ
の現象が亜鉛の腐食反応を助長する原因の一つであると
考えられる。亜鉛粒子をガリウム,インジウムを含む低
沸点合金(液体状態)で被覆することにより、表面が液
体状になり亜鉛粒子表面の粗面化を防ぎ、さらに固体状
の亜鉛微粒子の溶出も押さえることができる。また、こ
の低沸点合金はインジウムを含むため亜鉛表面の水素過
電圧の向上も図ることができ亜鉛の腐食反応を抑制す
る。一方、亜鉛のアルカリ電解液中での腐食反応は化学
的には次式で示される。
When zinc is discharged in an alkaline electrolyte, the surface of the particles becomes rough due to elution of zincate ions from zinc particles and elution of zinc fine particles (solid state). In addition, the eluted zinc particles are
Increases the electrical conductivity of zinc oxide formed by discharge. This phenomenon is considered to be one of the causes of promoting the corrosion reaction of zinc. By coating the zinc particles with a low boiling point alloy (liquid state) containing gallium and indium, the surface becomes liquid and the surface of the zinc particles is prevented from being roughened, and the elution of solid zinc fine particles can be suppressed. . Further, since this low boiling point alloy contains indium, the hydrogen overvoltage on the surface of zinc can be improved and the corrosion reaction of zinc can be suppressed. On the other hand, the corrosion reaction of zinc in an alkaline electrolyte is chemically represented by the following equation.

アノード反応 Zn+40H-=Zn(OH)2-+2e- カソード反応 2H2O+2e-=20H-+H2 フッ素系界面活性剤が負極亜鉛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。
Anode reaction Zn + 40H - = Zn (OH ) 2- + 2e - cathodic reaction 2H 2 O + 2e - = 20H - + H 2 When the fluorine-containing surfactant to form adsorbed film on anode zinc surface hydroxyl ions that cause the anode reaction Is prevented from approaching the zinc negative electrode, and water molecules necessary for the cathode reaction cannot exist near the surface of the zinc negative electrode, and corrosion of zinc is suppressed.

上記の如く、本発明の構成を用いれば、ガリウム,イン
ジウムを含む低沸点合金の被膜や、フッ素系界面活性剤
の防食効果により、保存後や部分放電後の電池内圧の上
昇を軽減し、良好な貯蔵性を有したアルカリ電池を提供
できることになる。
As described above, by using the constitution of the present invention, the coating film of a low boiling point alloy containing gallium and indium, and the anticorrosive effect of the fluorine-based surfactant reduce the increase in the internal pressure of the battery after storage and after partial discharge, which is good. It is possible to provide an alkaline battery having excellent storability.

実施例 (実施例1) 無汞化亜鉛合金粒子表面を、インジウム,ガリウムを含
む低沸点合金で被覆した亜鉛合金粉(以下、表面被覆亜
鉛合金という)の製造法と、その亜鉛合金粉を用いてゲ
ル状亜鉛負極とし、アルカリマンガン電池に適用した例
について説明する。
Example (Example 1) A method for producing a zinc alloy powder (hereinafter, referred to as a surface-coated zinc alloy) in which the surface of a smoothed zinc alloy particle is coated with a low boiling point alloy containing indium and gallium, and the zinc alloy powder is used. An example in which a gel zinc negative electrode is applied to an alkaline manganese battery will be described.

第1図は、本実施例で得られた表面被覆亜鉛合金粉末の
粒子モデルを表した断面図である。第1図において1は
亜鉛合金、2はインジウム,ガリウムを含む低沸点合金
の被膜である。
FIG. 1 is a sectional view showing a particle model of the surface-coated zinc alloy powder obtained in this example. In FIG. 1, 1 is a zinc alloy, and 2 is a coating of a low boiling point alloy containing indium and gallium.

本実施例における表面被覆亜鉛合金は、以下のようにし
て作成した。5重量%の水酸化カリウム水溶液1中に
無汞化亜鉛合金(本実施例では、インジウム,鉛,アル
ミニウムを各々500ppm含むものを用いた)を2Kg投入
し、その後にインジウム,ガリウム合金を適量添加し撹
拌する。約1時間アルカリ水溶液中で撹拌した後、蒸溜
水を用いて10回以上ろ過洗浄する。蒸溜水で洗浄した後
アセトンで水分を取り除き、60℃で乾燥させる。以上の
ような工程により表面被覆亜鉛合金を得た。この合金
が、第1図に示したように表面のインジウム、およびガ
リウムの濃度が高くなっていることを確認するために、
合金表面の簡易定量分析を行った。得られた結果を表1
に示した。分析値は粉末表面から約1μmの深さまでに
存在する元素の割合である。簡易定量分析での使用機器
は、明石DS130およびEDAX(エネルギー分散法)を用い
た。
The surface-coated zinc alloy in this example was prepared as follows. 2 kg of unrestricted zinc alloy (in this example, one containing 500 ppm of indium, lead, and aluminum was used) was put into a 5 wt% potassium hydroxide aqueous solution 1, and then an appropriate amount of indium and gallium alloy was added. And stir. After stirring in an alkaline aqueous solution for about 1 hour, it is filtered and washed 10 times or more with distilled water. After washing with distilled water, remove water with acetone and dry at 60 ° C. The surface-coated zinc alloy was obtained by the above steps. In order to confirm that this alloy has a high concentration of indium and gallium on the surface as shown in FIG. 1,
A simple quantitative analysis of the alloy surface was performed. The results obtained are shown in Table 1.
It was shown to. The analytical value is the ratio of the elements present up to a depth of about 1 μm from the powder surface. The instruments used in the simple quantitative analysis were Akashi DS130 and EDAX (energy dispersion method).

資料No.1は被覆する前の無汞化亜鉛合金、No.2,No.3お
よびNo.4は、それぞれガリウム,インジウム合金で、0.
2,0.5および1.5重量%被覆された合金である。この分析
結果から明らかなように、表面被覆合金において、ガリ
ウム,インジウムが、被覆するために投入した全体に対
する割合よりも、表面の割合のほうが高くなっている。
つまり、上記の方法で作成することにより得られた合金
は、低沸点合金が亜鉛内部に全て拡散するのではなく第
1図に示したような表面被覆合金であることがわかっ
た。また、アルカリ水溶液中で被覆するのではなくて、
乾式で被覆した表面被覆合金についても簡易定量分析を
行った結果、同様の結果を得た。
Material No. 1 is a non-coated zinc alloy before coating, No. 2, No. 3 and No. 4 are gallium and indium alloys, respectively.
2, 0.5 and 1.5 wt% coated alloy. As is clear from this analysis result, in the surface coating alloy, the ratio of gallium and indium in the surface is higher than the ratio of gallium and indium to the total amount input for coating.
In other words, it was found that the alloy obtained by the above method was not the low boiling point alloy all diffused inside zinc but the surface coating alloy as shown in FIG. Also, instead of coating in an alkaline aqueous solution,
The same result was obtained as a result of performing a simple quantitative analysis on the surface-coated alloy coated dry.

第2図は、本実施例で用いたアルカリマンガン電池LR6
の構造断面図である。第2図において3は正極合剤、4
は表面被覆合金粉を用いたゲル負極、5はセパレータ、
6はゲル負極の集電子である。7は正極キャップ、8は
金属ケース、9は電池の外装缶、10はポリエチレン製樹
脂封口体、11は底板である。ゲル負極は以下のようにし
て調整した。まず、40重量%の水酸化カリウム溶液(Zn
Oを含む)に3重量%のポリアクリル酸ソーダと1重量
%のカルボキシメチルセルロースを加えてゲル化する。
この後にゲル状電解液に対して重量比で2倍の表面被覆
合金粉を加えて混合した。以上のようにして調整したゲ
ル負極を用いたアルカリマンガン電池において、腐食抑
制効果を調べた。実験方法は第2図で示したアルカリマ
ンガン電池を試作し、1/Aで理論容量の15%放電する。
その後に電池を分解してゲル負極を2g採取し、10日間、
60℃の温度下で発生した水素ガス量を測定した。また比
較として合金のみの場合の水素ガス発生量の測定結果を
表2に示した。なお、水素ガス発生量は、何も被覆され
ていない無汞化亜鉛合金を用いた場合を100とした指数
で示した。表2において、被覆される亜鉛合金が水銀を
400ppm含む場合についても無汞化の場合と同様に実験を
行った結果を示した。ガス発生指数は、水銀を含むもの
については、水銀を400ppm含み、何も被覆されていない
ものを100とした指数で示した。
FIG. 2 shows the alkaline manganese battery LR6 used in this example.
3 is a structural cross-sectional view of FIG. In FIG. 2, 3 is a positive electrode mixture, 4
Is a gel negative electrode using surface-coated alloy powder, 5 is a separator,
Reference numeral 6 is a current collector of the gel negative electrode. Reference numeral 7 is a positive electrode cap, 8 is a metal case, 9 is a battery outer can, 10 is a polyethylene resin sealing body, and 11 is a bottom plate. The gel negative electrode was prepared as follows. First, 40 wt% potassium hydroxide solution (Zn
(Including O), 3% by weight of sodium polyacrylate and 1% by weight of carboxymethyl cellulose are added to gel.
After that, a surface coating alloy powder having a weight ratio twice that of the gel electrolyte was added and mixed. In the alkaline manganese battery using the gel negative electrode prepared as described above, the corrosion inhibition effect was examined. The experimental method is to prototype the alkaline manganese battery shown in Fig. 2 and discharge 15% of the theoretical capacity at 1 / A.
After that, disassemble the battery and collect 2 g of the gel negative electrode for 10 days.
The amount of hydrogen gas generated under the temperature of 60 ° C was measured. As a comparison, Table 2 shows the measurement results of the hydrogen gas generation amount in the case of only the alloy. The amount of hydrogen gas generated was shown as an index with 100 when the uncoated zinc alloy was not coated. In Table 2, the zinc alloy coated is mercury
As for the case of 400 ppm, the results of the same experiment as in the case of unblended are shown. As for the gas generation index, for those containing mercury, 400 ppm of mercury was included, and the index was set to 100 when nothing was coated.

表2から明らかなようにインジウム,ガリウムを含む低
沸点合金で被覆した亜鉛合金は、被覆していないものに
較べ、水素ガス発生を約半分に抑える効果があがること
がわかる。
As is clear from Table 2, the zinc alloy coated with the low boiling point alloy containing indium and gallium has an effect of suppressing the generation of hydrogen gas by about half as compared with the uncoated zinc alloy.

(実施例2) 無汞化亜鉛合金粒子表面を、インジウム,ガリウムを含
む低沸点合金とフッ素系界面活性剤で被覆した亜鉛合金
粉(表面被覆亜鉛合金)の製造法と、その亜鉛合金粉を
ゲル状亜鉛負極とし、アルカリマンガン電池に適用した
例について説明する。
(Example 2) A method for producing a zinc alloy powder (surface-coated zinc alloy) in which the surface of a smoothed zinc alloy particle is coated with a low boiling point alloy containing indium and gallium and a fluorine-based surfactant, and the zinc alloy powder An example in which a gelled zinc negative electrode is applied to an alkaline manganese battery will be described.

第3図は、本実施例で得られた表面被覆亜鉛合金粉末の
粒子モデルを表した断面図である。第3図において12は
亜鉛合金、13はインジウム,ガリウムを含む低沸点合金
の被膜、14はフッ素系界面活性剤を含む被膜である。
FIG. 3 is a sectional view showing a particle model of the surface-coated zinc alloy powder obtained in this example. In FIG. 3, 12 is a zinc alloy, 13 is a coating of a low boiling point alloy containing indium and gallium, and 14 is a coating containing a fluorine-based surfactant.

本実施例における表面被覆亜鉛合金は、以下のようにし
て作成した。5重量%の水酸化カリウム水溶液1中に
無汞化亜鉛合金(本実施例では、インジウム,鉛,アル
ミニウムを各々500ppm含むものを用いた)を2Kg投入
し、その後にインジウム,ガリウム合金を適量添加し撹
拌する。約1時間アルカリ水溶液中で撹拌した後蒸溜水
を用いて10回以上ろ過洗浄する。蒸溜水で洗浄した後ア
セトンで水分を取り除き、60℃で乾燥させる。この後
に、フッ素系界面活性剤を含む溶液に浸漬させ表面に付
着させた後、溶媒をとばし被膜を形成させる。フッ素系
界面活性剤には、パーフルオロアルキル基とポリエチレ
ン基を両方持つものを用いた。以上の工程により得た表
面被覆合金を用いて、実施例1に示したものと同様の方
法でゲル負極を調整し、第2図に示したアルカリマンガ
ン電池を試作した。表面被覆亜鉛合金の腐食抑制効果を
評価する方法は、実施例1で述べた方法と同様に、1/A
で理論容量の15%放電した後電池を分解してゲル負極を
2g採取し、10日間、60℃の温度下で発生した水素ガス量
を測定する方法とした。得られた結果を表3に示した。
The surface-coated zinc alloy in this example was prepared as follows. 2 kg of unrestricted zinc alloy (in this example, one containing 500 ppm of indium, lead, and aluminum was used) was put into a 5 wt% potassium hydroxide aqueous solution 1, and then an appropriate amount of indium and gallium alloy was added. And stir. After stirring in an alkaline aqueous solution for about 1 hour, it is filtered and washed 10 times or more with distilled water. After washing with distilled water, remove water with acetone and dry at 60 ° C. After that, it is dipped in a solution containing a fluorine-based surfactant to be attached to the surface, and then the solvent is removed to form a film. As the fluorine-based surfactant, one having both a perfluoroalkyl group and a polyethylene group was used. Using the surface coating alloy obtained by the above steps, a gel negative electrode was prepared in the same manner as in Example 1, and the alkaline manganese battery shown in FIG. The method for evaluating the corrosion inhibition effect of the surface-coated zinc alloy was 1 / A as in the method described in Example 1.
After discharging 15% of theoretical capacity, disassemble the battery and set the gel negative electrode
A method of measuring 2 g of hydrogen gas generated at a temperature of 60 ° C. for 10 days was used. The results obtained are shown in Table 3.

表3において、水素発生量については被覆していない亜
鉛合金の水素ガス発生量を100としたときの指数で示し
た。この表から明らかなように本実施例で作成した表面
被覆合金は、水素発生を半分以下に抑え耐漏液性にすぐ
れたアルカリ亜鉛電池を提供することができることがわ
かる。
In Table 3, the hydrogen generation amount is shown as an index when the hydrogen gas generation amount of the uncoated zinc alloy is 100. As is clear from this table, the surface-coated alloy prepared in this example can provide an alkaline zinc battery excellent in leakage resistance by suppressing hydrogen generation to less than half.

次に、フッ素系界面活性剤の被覆量について検討した。
実験方法は、フッ素系界面活性剤を含む溶液に合金を浸
漬させる際、溶液中のフッ素系界面活性剤の濃度を変化
させて亜鉛合金を被覆し、その時の水素ガス発生量と放
電性能を検討した。第2図で示したアルカリマンガン電
池を試作し、水素ガス発生測定は、1/Aで15%放電後の
電池のゲル負極を2g採取し、10日間、60℃の温度下で発
生した水素ガス量を測定する。また、電池の放電性能に
関しては10Ωの連続放電を行った。亜鉛合金の表面に形
成された被膜中には、インジウム,ガリウムを含む低沸
点合金が0.5重量%と、フッ素系界面活性剤が指定量混
入されている。得られた結果を第4図に示した。
Next, the coating amount of the fluorine-based surfactant was examined.
The experimental method is to cover the zinc alloy by changing the concentration of the fluorine-based surfactant in the solution when the alloy is immersed in the solution containing the fluorine-based surfactant, and examine the hydrogen gas generation amount and discharge performance at that time. did. The alkaline manganese battery shown in Fig. 2 was prototyped, and the hydrogen gas generation was measured by collecting 2g of the gel negative electrode of the battery after 15% discharge at 1 / A, and generating hydrogen gas at a temperature of 60 ° C for 10 days. Measure the quantity. Regarding the discharge performance of the battery, continuous discharge of 10Ω was performed. The coating film formed on the surface of the zinc alloy contains 0.5% by weight of a low boiling point alloy containing indium and gallium, and a specified amount of a fluorine-based surfactant. The obtained results are shown in FIG.

第4図において、実線がガス発生量を示し、破線が10Ω
連続放電時の平均電圧を示した。水素ガス発生量は、何
も被覆されていない無汞化亜鉛合金の場合を100とした
指数で示した。第4図より明白なように、フッ素系界面
活性剤の量が増せば(0.05重量%付近まで)ガス発生量
は抑えられ、それを越えるとあまり変化しなくなる。一
方、平均電圧は、界面活性剤量の増加に伴って徐々に低
下し、1重量%を越えたあたりから急激に低下すること
がわかる。従ってこれら両者の関係を考え合わせると、
フッ素系界面活性剤の量は、0.01〜1重量%であること
が好ましい。なお、水銀を400ppm含む亜鉛合金を用いた
場合も同様の結果を得た。
In Fig. 4, the solid line shows the amount of gas generated, and the broken line shows 10Ω.
The average voltage during continuous discharge is shown. The amount of hydrogen gas generated is shown as an index with 100 in the case of the uncoated zinc alloy without any coating. As is clear from FIG. 4, when the amount of the fluorine-based surfactant is increased (up to around 0.05% by weight), the gas generation amount is suppressed, and beyond that, it hardly changes. On the other hand, it can be seen that the average voltage gradually decreases with an increase in the amount of the surfactant, and sharply decreases after exceeding 1% by weight. Therefore, considering the relationship between these two,
The amount of the fluorinated surfactant is preferably 0.01 to 1% by weight. Similar results were obtained when a zinc alloy containing 400 ppm of mercury was used.

発明の効果 以上のように、本発明によれば、アルカリ亜鉛電池にお
いて、亜鉛合金表面を、インジウム,ガリウムを含む低
沸点合金で被覆することにより、無汞化亜鉛合金あるい
は、極低汞化亜鉛を使用しても、亜鉛の腐食による電池
内圧の上昇を抑制して耐漏液性が向上するという効果が
得られ、貯蔵性の良好な、無公害のアルカリ亜鉛電池を
提供することができる。
As described above, according to the present invention, in the alkaline zinc battery, by coating the zinc alloy surface with a low boiling point alloy containing indium and gallium, a zinc-free alloy or an extremely low-zinc alloy Even if the above is used, the effect of suppressing the rise in the internal pressure of the battery due to the corrosion of zinc and improving the liquid leakage resistance can be obtained, and it is possible to provide a non-polluting alkaline zinc battery having good storability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の実施例1における表面被覆亜鉛合金粉
末の粒子モデルを表した断面図、第2図は表面被覆亜鉛
合金を用いたアルカリマンガン電池の断面図、第3図は
本発明の実施例2における表面被覆亜鉛合金粉末の粒子
モデルを表した断面図、第4図はフッ素系界面活性剤の
被覆量と水素ガス発生指数および放電時の平均電圧との
関係を示す図である。 1……亜鉛合金、2……インジウム,ガリウムを含む低
沸点合金の被膜、3……正極合剤、4……表面被覆亜鉛
合金粉を用いたゲル負極、5……セパレータ、11……亜
鉛合金、13……インジウム,ガリウムを含む低沸点合金
の被膜、14……フッ素系界面活性剤を含む被膜。
1 is a sectional view showing a particle model of surface-coated zinc alloy powder in Example 1 of the present invention, FIG. 2 is a sectional view of an alkaline manganese battery using a surface-coated zinc alloy, and FIG. 3 is a sectional view of the present invention. FIG. 4 is a cross-sectional view showing a particle model of the surface-coated zinc alloy powder in Example 2, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the coating amount of the fluorine-based surfactant, the hydrogen gas generation index, and the average voltage during discharge. 1 ... Zinc alloy, 2 ... Low boiling point alloy coating containing indium and gallium, 3 ... Positive electrode mixture, 4 ... Gel negative electrode using surface-coated zinc alloy powder, 5 ... Separator, 11 ... Zinc Alloy, 13 ... Low boiling point alloy film containing indium and gallium, 14 ... Film containing fluorine-based surfactant.

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】無汞化あるいは、水銀量400ppmまでの低汞
化亜鉛合金を負極の活物質として有するアルカリ亜鉛電
池において、前記無汞化あるいは低汞化亜鉛合金は、ガ
リウム,インジウムを含んだ低沸点合金で被覆されてい
ることを特徴とするアルカリ亜鉛電池用亜鉛合金。
1. An alkaline zinc battery having a non-selective or low-selective zinc alloy up to 400 ppm of mercury as an active material of a negative electrode, wherein the non-selective or low-selective zinc alloy contains gallium and indium. A zinc alloy for alkaline zinc batteries, which is coated with a low boiling point alloy.
【請求項2】無汞化あるいは、水銀量400ppmまでの低汞
化亜鉛合金の表面を、ガリウム,インジウムを含んだ低
沸点合金とフッ素系界面活性剤で被覆したことを特徴と
するアルカリ亜鉛電池用亜鉛合金。
2. An alkaline zinc battery characterized in that the surface of an unreduced or low-reduction zinc alloy having a mercury content of up to 400 ppm is coated with a low-boiling-point alloy containing gallium and indium and a fluorine-based surfactant. For zinc alloy.
【請求項3】フッ素系界面活性剤は付着総量が亜鉛合金
に対して0.01〜1重量%である特許請求の範囲第2項記
載のアルカリ亜鉛電池用亜鉛合金。
3. The zinc alloy for an alkaline zinc battery according to claim 2, wherein the total amount of the fluorine-based surfactant deposited is 0.01 to 1% by weight based on the zinc alloy.
【請求項4】無汞化あるいは、水銀量400ppmまでの低汞
化亜鉛合金を、アルカリ金属水酸化物の水溶液中に添加
した後、ガリウム,インジウムを含んだ低沸点合金を添
加し撹拌することにより前記亜鉛合金を低沸点合金で被
覆することを特徴とするアルカリ亜鉛電池用亜鉛合金の
製造法。
4. A non-blunting or low-grading zinc alloy with a mercury content of up to 400 ppm is added to an aqueous solution of an alkali metal hydroxide, and then a low-boiling alloy containing gallium and indium is added and stirred. A method for producing a zinc alloy for an alkaline zinc battery, which comprises coating the zinc alloy with a low boiling point alloy according to
【請求項5】無汞化あるいは、水銀量400ppmまでの低汞
化亜鉛合金に、ガリウム,インジウムを含んだ低沸点合
金を添加し、乾式で撹拌することにより前記亜鉛合金を
低沸点合金で被覆することを特徴とするアルカリ亜鉛電
池用亜鉛合金の製造法。
5. A low-boiling alloy containing gallium and indium is added to a non-blunting or low-boiling zinc alloy containing up to 400 ppm of mercury, and the zinc alloy is coated with the low-boiling alloy by dry stirring. A method for producing a zinc alloy for an alkaline zinc battery, comprising:
【請求項6】アルカリ金属水酸化物が、水酸化カリウ
ム,水酸化ナトリウム,水酸化リチウム,水酸化ルビジ
ウム及び水酸化セシウムから成る群より選択したいずれ
かである特許請求の範囲第4項記載のアルカリ亜鉛電池
用亜鉛合金の製造法。
6. The method according to claim 4, wherein the alkali metal hydroxide is any one selected from the group consisting of potassium hydroxide, sodium hydroxide, lithium hydroxide, rubidium hydroxide and cesium hydroxide. Manufacturing method of zinc alloy for alkaline zinc battery.
【請求項7】無汞化あるいは、水銀量400ppmまでの低汞
化亜鉛合金の表面を、ガリウム,インジウムを含んだ低
沸点合金で被覆した負極活物質を備えたことを特徴とす
るアルカリ亜鉛電池。
7. An alkaline zinc battery characterized by comprising a negative electrode active material in which the surface of a non-selective or low-reduction zinc alloy having a mercury content of up to 400 ppm is coated with a low-boiling point alloy containing gallium and indium. .
【請求項8】無汞化あるいは、水銀量400ppmまでの低汞
化亜鉛合金の表面を、ガリウム,インジウムを含んだ低
沸点合金とフッ素系界面活性剤で被覆した亜鉛合金を負
極活物質として備えたことを特徴とするアルカリ亜鉛電
池。
8. A negative electrode active material comprising a zinc-free low-alloying alloy containing up to 400 ppm of mercury and a low-boiling-point alloy containing gallium and indium and a fluorosurfactant coated on the surface of the zinc-free alloy. Alkaline zinc battery characterized by
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