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世界でのこの技術分類の技術分布

技術 電池電極用亜鉛合金の製造方法

出願人 発明者
出願日 2006年3月6日 (8年5ヶ月経過) 出願番号 2006-060235
公開日 2007年9月20日 (6年11ヶ月経過) 公開番号 2007-242308
登録日 - 登録番号 -
特許期限 2026年3月6日 (残11年7ヶ月) 状態 未査定
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以下の情報は公開日時点(2007年9月20日)のものです。

課題

本発明は、亜鉛負極材料製造する際に、鋳造によって製造される電池用負極材料板材金属組織を安定化し、加工性改善することができ、これによって実用的な連続鋳造法を採用した亜鉛負極材料の製造方法を実現することを目的としている。

解決手段

本発明は、電池用電極負極材料を鋳造により製造するにあたり、溶融した負極作用物質に超音波を加えて鋳造することを特徴とする。このように超音波を加えながら鋳造することにより、亜鉛合金初晶成長を抑制することができ、金属組織の微細化が可能となり、合金の加工性を格段に向上させることが達成される。また本発明により鋳造された電極を使用することでマンガン乾電池の重要な品質である漏液特性の改善につながる。

この項目の情報は公開日時点(2007年9月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

背景

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従来、マンガン乾電池負極活物質材料である亜鉛には、亜鉛板加工性及び防食性付与を目的として、通常鉛が0.1〜0.7質量添加されており、亜鉛に展延性を付与し、圧延加工時の亜鉛板周辺部の割れ防止や、製缶時の割れ防止の役割を果たしている。また添加された鉛は、亜鉛が電池に負極として使用された際に、電解液腐食性の不純物に対して亜鉛に耐蝕性を付与して自己放電による劣化も防止している。このように、鉛は負極亜鉛に加工性と防食性の両方の効果を付与する有効な金属添加元素であり、これらの顕著な効果から、マンガン乾電池の負極亜鉛から鉛を除去することは、極めて困難であると言われてきた。しかしながら、鉛は環境汚染物質一つであることから、鉛を添加せずに加工性と耐食性改善した負極亜鉛材料の提供が望まれており、開発が進められている。

負極亜鉛材料から、鉛を削減する方法として、純亜鉛にビスマスを添加することで、良好な耐蝕性および圧延及び製の加工性が比較的良好であることが知られている(特許文献1参照)。

また、従来から、マンガン乾電池用負極亜鉛合金の一般的な製造方法として、鋳型を用いた鋳造方式連続鋳造方式が知られている。

鋳型を用いた鋳造方式は、溶融した亜鉛合金を鋳型に流し込み冷却し、インゴットとし、その後、圧延機にかけて、所定の厚さに圧延し、所定の厚さに圧延した亜鉛板をプレス機によって、円形、または、六角形等の多角形打ち抜き、マンガン乾電池負極亜鉛缶材料製造する方法で行われている。この方法によれば、負極亜鉛材料の製造は比較的容易であるが、鋳造過程で冷却が徐々に進むため、亜鉛に粗大結晶成長し、圧延時に亜鉛板の周辺にひび割れが生じてしまい、収率が大幅に悪化し、不良品混入する可能性がある。また、この方法は、現行鉛添加亜鉛合金の連続鋳造方法と比較して生産性が格段に低く、コスト的に不利であった。

また、亜鉛合金の連続鋳造圧延製造方式では、連続的鋳造する際に帯状つながった成形体取り出すときに折れてしまったり、圧延機へ導入するときに亜鉛板の両側面にひび割れが生ずるなど、鉛添加の現行亜鉛合金に比べて、連続鋳造圧延できる条件範囲が狭く、連続的製造条件最適化するのは極めて困難であり、実用的ではなかった。

さらに、これまで使用されている鉛添加したマンガン電池用亜鉛合金の場合においても、鋳造、圧延後に得られた電池用電極板インパクト成形して電池用缶加工する際に、金属組織内の結晶の滑りが影響し、製缶後の亜鉛缶に亀裂を生じさせることがあり、電池として重要な品質である漏液特性を悪化させることから、改善が望まれている。 特開平7−45272号公報

概要

本発明は、亜鉛負極材料を製造する際に、鋳造によって製造される電池用負極材料板材の金属組織を安定化し、加工性を改善することができ、これによって実用的な連続鋳造法を採用した亜鉛負極材料の製造方法を実現することを目的としている。 本発明は、電池用電極用負極材料を鋳造により製造するにあたり、溶融した負極作用物質に超音波を加えて鋳造することを特徴とする。このように超音波を加えながら鋳造することにより、亜鉛合金初晶の成長を抑制することができ、金属組織の微細化が可能となり、合金の加工性を格段に向上させることが達成される。また本発明により鋳造された電極を使用することでマンガン乾電池の重要な品質である漏液特性の改善につながる。

目的

さらに、これまで使用されている鉛添加したマンガン電池用亜鉛合金の場合においても、鋳造、圧延後に得られた電池用電極板をインパクト成形して電池用缶に加工する際に、金属組織内の結晶の滑りが影響し、製缶後の亜鉛缶に亀裂を生じさせることがあり、電池として重要な品質である漏液特性を悪化させることから、改善が望まれている

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項

以下の情報は公開日時点(2007年9月20日)のものです。

請求項1

電池用電極負極材料鋳造により製造するにあたり、溶融した負極作用物質に超音波を加えて鋳造することを特徴とする電池電極用負極材料の製造方法

請求項2

前記負極作用物質が、400℃以上500℃以下の温度範囲において前記超音波を印加することを特徴とする請求項1に記載の電池電極用負極材料の製造方法。

請求項3

前記超音波印加する手段の一部が、亜鉛金属溶融手段と、該溶融亜鉛を鋳造する鋳造型との間の溶融亜鉛溶湯中に浸漬されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電池電極用負極材料の製造方法。

請求項4

前記鋳造が、回転可能な円盤状ディスク外周に形成された溝部に溶融亜鉛溶湯を供給することによって行われることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の電池電極用負極材料の製造方法。

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