JP3436495B2 - Method for producing zinc alloy powder for alkaline batteries - Google Patents
Method for producing zinc alloy powder for alkaline batteriesInfo
- Publication number
- JP3436495B2 JP3436495B2 JP32896598A JP32896598A JP3436495B2 JP 3436495 B2 JP3436495 B2 JP 3436495B2 JP 32896598 A JP32896598 A JP 32896598A JP 32896598 A JP32896598 A JP 32896598A JP 3436495 B2 JP3436495 B2 JP 3436495B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ppm
- zinc alloy
- alloy powder
- temperature
- adjust
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- 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
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ電池用の
亜鉛合金粉として、負極活物質に用いられる見掛密度を
任意に調整することにより電池性能を向上させたり、電
池製作上、都合の良い容量に一定量充填するためのアル
カリ電池用亜鉛合金粉の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り亜鉛粉及び亜鉛合金粉の見掛密度を調整するには、形
状と粒度を調整する方法があるが、通常アトマイズ法
（エアーアトマイズ）により製造されたものは、粒度が
３５〜２００メッシュ程度でありイモ状の形状をしてい
る。従って、アルカリ電池用の都合のよいイモ状で見掛
密度を調整するには、粒度を調整するしか方法がない。
【０００３】しかしながら、一般に、見掛密度を小さく
すると表面積が大きくなることにより自己放電による水
素ガス発生量が増加する反面、粒子同士の接触面積が増
加して内部抵抗が減ることに起因する放電特性の電池性
能が増加する。一方、見掛密度を大きくすると表面積が
小さくなることにより自己放電による水素ガス発生量が
減少する反面、粒子同士の接触面積が減少して内部抵抗
が増えることに起因する放電特性の電池性能が減少す
る。両者に一長一短があるが今後のアルカリ電池の性能
改善に寄与する要因の一つである。
【０００４】従って、任意に見掛密度を調整する技術が
必要であるが、未だ確立されていない。
【０００５】本発明は、電池性能上に都合の良い見掛密
度に任意に調整することができるアルカリ電池用亜鉛合
金粉の製造方法を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前述した課題を解決する
ための、本発明によるアルカリ電池用亜鉛合金粉の製造
方法は、下記（１）〜（５）のいずれかの条件に亜鉛合
金の熔湯を調整し、圧縮空気によるエアーアトマイズ法
で得られた亜鉛合金粉の粒度分布を３５〜２００メッシ
ュに調整したときの亜鉛合金粉の見掛密度が２．６ｇ／
ｃｃを越え２．９ｇ／ｃｃ以下であることを特徴とす
る。（１）Ａｌを５０ｐｐｍ、Ｂｉを５００ｐｐｍ、Ｉｎを
５００ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５３０〜５６０
℃に調整する。 （２）Ｂｉを１５０ｐｐｍ、Ｉｎを５００ｐｐｍ添加す
ると共に熔湯温度を４６０〜５６０℃に調整する。 （３）Ｂｉを５００ｐｐｍ、Ｉｎを５００ｐｐｍ、Ｐｂ
を５００ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５００〜５６
０℃に調整する。 （４）Ｃａを１５０ｐｐｍ、Ｂｉを２５０ｐｐｍ、Ｉｎ
を２５０ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５００〜５６
０℃に調整する。 （５）Ｂｉを５００ｐｐｍ、Ｉｎを５００ｐｐｍ、Ｍｇ
を１００ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５００〜５６
０℃に調整する。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。
【００１１】本発明にかかるアルカリ電池用亜鉛合金粉
の製造方法は、エアーマトマイズ条件の亜鉛合金熔湯の
温度を亜鉛の融点（４１9.４℃）を超える温度から５６
０℃までで熔湯温度を調整することにより、亜鉛合金粉
の見掛密度を２．２〜２．９ｇ／cm3 の範囲で目的で任
意に調整できるようにしたものである。
【００１２】ここで、上記亜鉛合金熔湯の温度は、亜鉛
の融点（４１9.４℃）を超える温度から５６０℃までで
熔湯温度としているが、より好ましくは４３０℃〜５６
０℃とするのがよい。これは、４３０℃未満では熔湯の
温度が冷えて好適な滴下ができなくなるからであり、一
方５６０℃を超えた場合には、炉の湯漏れを起こす場合
があるからである。
【００１３】ここで、上記見掛密度は、添加金属元素に
より変化するものであり、見掛密度を小さくするものと
して、例えばビスマス（以下、Ｂｉとする），マグネシ
ウム（以下、Ｍｇとする），鉛（以下、Ｐｂとする）等
を、反対に見掛密度を大きくするものとして、例えばア
ルミニウム（以下、Ａｌとする），カルシウム（以下、
Ｃａとする），インジウム（以下、Ｉｎとする）等を例
示することができる。
【００１４】上記添加金属元素を適宜選択すると共に、
上記温度範囲内において亜鉛合金を熔湯することで、後
述する実施例に示すように、目的とするアルカリ電池用
の亜鉛合金粉を、任意の種々の見掛密度に適宜調整する
ことが可能となる。
【００１５】又、上記方法において、亜鉛合金粉の粒度
は特に限定されるものではないが、アルカリ電池用とす
る場合には、３５〜２００メッシュの範囲で粒度調整す
ることがより好ましい。
【００１６】以下に、アルカリ電池用亜鉛合金粉の製造
方法の一例を示す。
【００１７】本発明においては、エアーアトマイズ法に
より製造する。先ず、電解法による析離亜鉛や真空蒸留
法による亜鉛インゴットを熔融して、亜鉛熔湯とする。
次に、この亜鉛熔湯に、Ａｌ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｃａ、Ｍ
ｇ、Ｐｂなどの添加金属元素を一種類以上所定量添加し
て熔解した後、熔湯温度を亜鉛の融点を超える温度から
５６０℃までにして、圧縮空気によりアトマイズして、
粉体化さる。その後、３５〜２００メッシュの粒度に篩
分けすることにより亜鉛合金粉を得る。
【００１８】このようにして得られた亜鉛合金粉は、見
掛密度が2.２〜2.９ｇ／cm3 の範囲に調整することがで
きた。更に見掛密度を上げる方法として、ブレンダーを
用いたミキシングによる方法（特願平８−７３０９号参
照）を用いることにより、より広範囲な見掛密度にする
ことも可能である。
【００１９】
【実施例】以下のように亜鉛熔湯に添加金属元素Ａｌ，
Ｍｇ，Ｂｉ，Ｃａ，Ｐｂ，Ｉｎを加えて亜鉛合金粉３５
〜２００メッシュの見掛密度を測定し、添加金属元素の
及ぼす影響を下記「表１」に示した。次に、亜鉛熔湯に
添加金属元素Ａｌ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｐｂを加
えた各種亜鉛合金熔湯の熔湯温度を４３０〜５６０℃に
して製造した亜鉛合金粉３５〜２００メッシュの見掛密
度を測定し熔湯温度と見掛密度の関係を下記「表２」に
示した。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表２】
【００２２】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、エアーアト
マイズ法において、Ａｌ，Ｃａ，Ｂｉ，Ｉｎ，Ｍｇ，Ｐ
ｂなどの添加金属元素を亜鉛熔湯に加え、所定の温度範
囲とすることで亜鉛合金粉の見掛密度を調整することが
できる。又、亜鉛合金熔湯の熔湯温度を変えることで亜
鉛合金粉の見掛密度を調整することができる。
【００２３】この結果、本発明方法によって得られたア
ルカリ電池用の亜鉛合金粉は、アルカリ電池等の負極活
物質に用いられる見掛密度を任意に調整することができ
るので電池性能の向上を図ることができる。また、電池
製作上においても、好適な容量に一定量充填することが
可能となる。BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention is, for alkaline battery
As zinc alloy powder, or to improve the cell performance by arbitrarily adjusting the apparent density to be used in the negative electrode active material, the cell fabrication, zinc alloy for an alkaline battery for a certain amount filling a good capacity convenient The present invention relates to a method for producing powder. 2. Description of the Related Art Conventionally, to adjust the apparent density of zinc powder and zinc alloy powder, there is a method of adjusting the shape and particle size. Atomized particles have a particle size of about 35 to 200 mesh and have a potato-like shape. Therefore, the only way to adjust the apparent density in a convenient potato form for alkaline batteries is to adjust the particle size. [0003] However, in general, when the apparent density is reduced, the amount of hydrogen gas generated by self-discharge increases due to the increase in surface area, but on the other hand, the discharge characteristics caused by the increase in the contact area between particles and the decrease in internal resistance Battery performance increases. On the other hand, when the apparent density is increased, the amount of hydrogen gas generated by self-discharge decreases due to the decrease in surface area, but the battery performance of the discharge characteristics decreases due to the decrease in the contact area between particles and the increase in internal resistance. I do. Although both have advantages and disadvantages, they are one of the factors that will contribute to improving the performance of alkaline batteries in the future. Therefore, a technique for arbitrarily adjusting the apparent density is required, but has not been established yet. [0005] The present invention aims to provide a method for producing a zinc alloy powder for alkaline batteries, which can be adjusted arbitrarily convenient apparent density on cell performance. Means for Solving the Problems The above-mentioned problems are solved.
Of zinc alloy powder for alkaline battery according to the present invention for
The method is based on the following conditions (1) to (5).
Adjust the molten gold, apparent density of the zinc alloy powder when adjusting the particle size distribution of the obtained zinc alloy powder in an air atomizing method from 35 to 200 mesh with compressed air 2.6 g /
cc and 2.9 g / cc or less. (1) Al 50 ppm, Bi 500 ppm, In
Add 500 ppm and adjust the melt temperature to 530-560
Adjust to ° C. (2) Add 150 ppm of Bi and 500 ppm of In
At the same time, the temperature of the molten metal is adjusted to 460-560 ° C. (3) Bi 500 ppm, In 500 ppm, Pb
And the melt temperature is adjusted to 500-56.
Adjust to 0 ° C. (4) Ca 150 ppm, Bi 250 ppm, In
And the molten metal temperature is adjusted to 500-56.
Adjust to 0 ° C. (5) Bi 500 ppm, In 500 ppm, Mg
And the melt temperature is adjusted to 500-56.
Adjust to 0 ° C. [0010] Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto. [0011] the production method of the present invention in such an alkaline battery zinc alloy powder, the temperature of the zinc alloy molten air Mato Mize condition from a temperature in excess of zinc melting point (419.4 ° C.) 56
By adjusting the molten temperature up to 0 ° C., it is obtained by can be adjusted arbitrarily in order in the range of apparent density of 2.2~2.9g / cm 3 of zinc alloy powder. [0012] Here, the temperature of the upper Kia lead alloy molten is, although the molten metal temperature from the temperature above the zinc melting point (419.4 ° C.) to 560 ° C., more preferably 430 ° C. ~ 56
The temperature is preferably set to 0 ° C. This is because if the temperature is lower than 430 ° C., the temperature of the molten metal becomes too low to allow a suitable dropping, whereas if it exceeds 560 ° C., the furnace may leak. Here, the apparent density varies depending on the added metal element, and the apparent density can be reduced by, for example, bismuth (hereinafter referred to as Bi), magnesium (hereinafter referred to as Mg), On the contrary, lead (hereinafter, referred to as Pb) or the like which increases the apparent density is, for example, aluminum (hereinafter, referred to as Al), calcium (hereinafter, referred to as Pb).
Ca), indium (hereinafter referred to as In), and the like. The above-mentioned additive metal element is appropriately selected, and
By molten liquid zinc alloy Te the temperature range odor, as shown in the examples below, for an alkaline battery of interest
The zinc alloy powder, it is possible to appropriately adjust any of a variety of apparent density. [0015] Further, in the above method, it is not particularly limited particle size of zinc alloy powder, in the case of the alkaline battery is more preferred to particle size adjusted in the range of 35 to 200 mesh. [0016] Hereinafter, an example of a method for manufacturing a zinc alloy powder for alkaline batteries. In the present invention, it is manufactured by an air atomizing method. First, zinc deposited by electrolysis or zinc ingot by vacuum distillation is melted to form a molten zinc.
Next, Al, Bi, In, Ca, M
g, after adding at least one kind of additional metal elements such as Pb in a predetermined amount and melting, the temperature of the molten metal is increased from a temperature exceeding the melting point of zinc to 560 ° C., and atomized with compressed air.
Powdered. Then, obtain a rear lead alloy powder by the sieving to a particle size of 35-200 mesh. [0018] Thus zinc alloy powder thus obtained could be apparent density is adjusted to a range of 2.2~2.9g / cm 3. As a method for further increasing the apparent density, it is possible to increase the apparent density over a wider range by using a method by mixing using a blender (see Japanese Patent Application No. 8-7309). EXAMPLES As shown below, the additive metal element Al,
Mg, Bi, Ca, Pb, In and zinc alloy powder 35
The apparent density of ~ 200 mesh was measured, and the effect of the added metal element is shown in Table 1 below. Next, a zinc alloy powder of 35 to 200 mesh produced at a temperature of 430 to 560 ° C. of various zinc alloy melts obtained by adding the additive metal elements Al, Ca, Bi, In, Mg and Pb to the zinc melt. The apparent density was measured, and the relationship between the molten metal temperature and the apparent density is shown in Table 2 below. [Table 1] [Table 2] As described in detail above, in the air atomization method, Al, Ca, Bi, In, Mg, P
The apparent density of the zinc alloy powder can be adjusted by adding an additional metal element such as b to the zinc melt and setting the temperature within a predetermined temperature range. Further, it is possible to adjust the apparent density of nitrous <br/> lead alloy powder by changing the molten temperature of the zinc alloy molten metal. [0023] The results, zinc alloy powder for alkaline batteries obtained by the method of the present invention, improvement of the cell performance since it is possible to arbitrarily adjust the apparent density used in the negative electrode active material such as an alkaline battery Can be planned. In addition, it becomes possible to fill a suitable amount to a certain amount in battery production.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−161356（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−138861（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−178451（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 4/42 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-7-161356 (JP, A) JP-A-3-138861 (JP, A) JP-A-63-178451 (JP, A) (58) Survey Field (Int.Cl. 7 , DB name) H01M 4/42
Claims (1)
亜鉛合金の熔湯を調整し、圧縮空気によるエアーアトマ
イズ法で得られた亜鉛合金粉の粒度分布を３５〜２００
メッシュに調整したときの亜鉛合金粉の見掛密度が２．
６ｇ／ｃｃを越え２．９ｇ／ｃｃ以下であることを特徴
とするアルカリ電池用亜鉛合金粉の製造方法。（１）Ａｌを５０ｐｐｍ、Ｂｉを５００ｐｐｍ、Ｉｎを
５００ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５３０〜５６０
℃に調整する。 （２）Ｂｉを１５０ｐｐｍ、Ｉｎを５００ｐｐｍ添加す
ると共に熔湯温度を４６０〜５６０℃に調整する。 （３）Ｂｉを５００ｐｐｍ、Ｉｎを５００ｐｐｍ、Ｐｂ
を５００ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５００〜５６
０℃に調整する。 （４）Ｃａを１５０ｐｐｍ、Ｂｉを２５０ｐｐｍ、Ｉｎ
を２５０ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５００〜５６
０℃に調整する。 （５）Ｂｉを５００ｐｐｍ、Ｉｎを５００ｐｐｍ、Ｍｇ
を１００ｐｐｍ添加すると共に熔湯温度を５００〜５６
０℃に調整する。 (57) [Claims] [Claim 1] Under any of the following conditions (1) to (5):
The zinc alloy melt was adjusted, and the particle size distribution of the zinc alloy powder obtained by the air atomization method using compressed air was 35 to 200.
1. The apparent density of the zinc alloy powder when adjusted to a mesh is 2.
A method for producing a zinc alloy powder for an alkaline battery, which is more than 6 g / cc and not more than 2.9 g / cc. (1) Al 50 ppm, Bi 500 ppm, In
Add 500 ppm and adjust the melt temperature to 530-560
Adjust to ° C. (2) Add 150 ppm of Bi and 500 ppm of In
At the same time, the temperature of the molten metal is adjusted to 460-560 ° C. (3) Bi 500 ppm, In 500 ppm, Pb
And the melt temperature is adjusted to 500-56.
Adjust to 0 ° C. (4) Ca 150 ppm, Bi 250 ppm, In
And the molten metal temperature is adjusted to 500-56.
Adjust to 0 ° C. (5) Bi 500 ppm, In 500 ppm, Mg
And the melt temperature is adjusted to 500-56.
Adjust to 0 ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32896598A JP3436495B2 (en) | 1998-11-17 | 1998-11-19 | Method for producing zinc alloy powder for alkaline batteries |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32646098 | 1998-11-17 | ||
| JP10-326460 | 1998-11-17 | ||
| JP32896598A JP3436495B2 (en) | 1998-11-17 | 1998-11-19 | Method for producing zinc alloy powder for alkaline batteries |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000215888A JP2000215888A (en) | 2000-08-04 |
| JP3436495B2 true JP3436495B2 (en) | 2003-08-11 |
Family
ID=26572191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32896598A Expired - Fee Related JP3436495B2 (en) | 1998-11-17 | 1998-11-19 | Method for producing zinc alloy powder for alkaline batteries |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3436495B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9246167B2 (en) | 2013-01-10 | 2016-01-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for forming zinc alloy powder for use in alkaline battery |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3932047B2 (en) * | 2003-12-10 | 2007-06-20 | 日立マクセル株式会社 | Button-type alkaline battery |
| US7556888B2 (en) * | 2004-02-13 | 2009-07-07 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell |
-
1998
- 1998-11-19 JP JP32896598A patent/JP3436495B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9246167B2 (en) | 2013-01-10 | 2016-01-26 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Method for forming zinc alloy powder for use in alkaline battery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000215888A (en) | 2000-08-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8980428B2 (en) | Porous silicon particles and complex porous silicon particles, and method for producing both | |
| JP3846661B2 (en) | Lithium secondary battery | |
| JP3432873B2 (en) | Hydrogen storage alloy for alkaline storage batteries | |
| EP2706596A2 (en) | Negative electrode material for lithium ion batteries | |
| AU2003226708A1 (en) | Zinc powder or zinc alloy powder for alkaline batteries | |
| JP3436495B2 (en) | Method for producing zinc alloy powder for alkaline batteries | |
| US4368167A (en) | Method of making an electrode | |
| JP3541090B2 (en) | Positive active material for alkaline storage battery and method for producing the same | |
| US6652676B1 (en) | Zinc alloy containing a bismuth-indium intermetallic compound for use in alkaline batteries | |
| JPWO1999034025A1 (en) | Hydrogen storage alloy, method for manufacturing hydrogen storage alloy, hydrogen storage alloy electrode, method for manufacturing hydrogen storage alloy electrode, and battery | |
| JP3603013B2 (en) | Hydrogen storage alloy and nickel hydrogen secondary battery | |
| CA2506295C (en) | Zinc powder or zinc alloy powder with inhomogeneous bulk density for alkaline batteries | |
| JP3532797B2 (en) | Zinc alloy powder and alkaline battery using the same | |
| JP2985553B2 (en) | Hydrogen storage alloy powder and method for producing the same | |
| JP3490800B2 (en) | Hydrogen storage alloy electrode, method for producing the same, and metal hydride storage battery | |
| JP3024402B2 (en) | Manufacturing method of hydrogen storage alloy | |
| JP2000192177A (en) | Hydrogen storage alloy and nickel hydrogen secondary battery | |
| JP3695815B2 (en) | Method for producing hydrogen storage alloy electrode | |
| JP3272012B2 (en) | Hydrogen storage alloy | |
| JP3434961B6 (en) | Method for producing zinc alloy powder for alkaline batteries | |
| JP2000129379A (en) | Hydrogen storage alloy | |
| JP3816138B6 (en) | Metal oxide-metal hydride alkaline battery and method for producing hydrogen storage alloy negative electrode for the battery | |
| JPH0666143B2 (en) | Heating agent for thermal batteries | |
| JPH0620683A (en) | Hydrogen storage alloy electrode | |
| JP2001107112A (en) | Method for producing hydrogen storage alloy powder |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030520 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |