(57)【要約】  電池、並びに亜鉛、インジウム、ビスマス及びアルミニウムを含む合金を含むアノード、並びにこのような電池及びアノードの製造方法について開示する。
2009536435.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含む合金を含む粒子を含むアノード。
【請求項２】
前記粒子の少なくとも幾つかが、少なくとも約４０ミクロンの直径を有する、請求項１に記載のアノード。
【請求項３】
前記粒子の少なくとも幾つかが、最大約９００ミクロンの直径を有する、請求項１に記載のアノード。
【請求項４】
前記合金が、約１５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含む、請求項１に記載のアノード。
【請求項５】
前記合金が、約１８ｐｐｍ〜約２２ｐｐｍのアルミニウムを含む、請求項１に記載のアノード。
【請求項６】
前記合金が、約６０ｐｐｍ〜約８０ｐｐｍのインジウムを含む、請求項１に記載のアノード。
【請求項７】
前記合金が、約７５ｐｐｍ〜約９５ｐｐｍのビスマスを含む、請求項１に記載のアノード。
【請求項８】
前記合金が、約７０ｐｐｍのインジウム、約８５ｐｐｍのビスマス、及び約２０ｐｐｍのアルミニウムを含む、請求項１に記載のアノード。
【請求項９】
前記粒子の少なくとも約５０重量％が球状であり、各球状粒子が、約１．０〜約２．０のアスペクト比を有し、前記アスペクト比が、前記粒子の最長軸と該最長軸の平均垂直二等分線との比に等しい、請求項１に記載のアノード。
【請求項１０】
前記粒子の少なくとも約７０重量％が球状である、請求項９に記載のアノード。
【請求項１１】
前記粒子の少なくとも約９０重量％が球状である、請求項９に記載のアノード。
【請求項１２】
前記粒子の少なくとも約９５重量％が球状である、請求項９に記載のアノード。
【請求項１３】
前記粒子が、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムから実質的になる合金を含む、請求項１に記載のアノード。
【請求項１４】
前記合金が水銀を実質的に含まない、請求項１に記載のアノード。
【請求項１５】
前記合金が鉛を実質的に含まない、請求項１に記載のアノード。
【請求項１６】
前記合金が鉄を実質的に含まない、請求項１に記載のアノード。
【請求項１７】
前記合金がカドミウムを実質的に含まない、請求項１に記載のアノード。
【請求項１８】
前記合金がタリウムを実質的に含まない、請求項１に記載のアノード。
【請求項１９】
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置されたアノードと、
前記ハウジング内に配置されたカソードと、
アノードとカソードとの間のセパレータとを具備する電池であって、
前記アノードが、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含む合金を含む粒子を含む、電池。
【請求項２０】
溶融合金を遠心力で霧化して粒子をもたらす工程を含む方法であって、
前記溶融合金が、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含む、方法。
【請求項２１】
前記溶融合金が、最大約１．２％の酸素を含む大気中にて遠心力で霧化される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記溶融合金が、最大約１％の酸素を含む大気中にて遠心力で霧化される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記溶融合金が、最大約０．５％の酸素を含む大気中にて遠心力で霧化される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記粒子をアノード中に組み込む工程を更に含む、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池、並びに関連する構成要素及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルカリ電池などの電池は、電気エネルギー源として一般に使用されている。一般に、電池は、負極（アノード）と正極（カソード）とを含有する。アノードは、酸化され得る活性物質（例えば、亜鉛粒子）を含有し、カソードは、還元され得る活性物質（例えば、二酸化マンガン）を含有する。アノードの活性物質は、カソードの活性物質を還元することができる。アノードの活性物質とカソードの活性物質とが直接反応することを防止するために、電極はセパレータによって互いに電気的に絶縁される。
【０００３】
電池を電気エネルギー源として、携帯電話などのデバイス内で使用する場合、電極を電気的に接触させ、電子がデバイスを貫流するのを可能にし、それぞれ酸化反応及び還元反応を生じさせて、電力を提供する。電極に接触している電解質は、電極間のセパレータを貫流するイオンを含有して、放電中の電池全体の電荷の均衡を維持する。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、電池、並びに関連する構成要素及び方法に関する。
【０００５】
一態様においては、本発明は、粒子を含むアノードを特徴とする。粒子の幾らか又はすべてが、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含む合金を含む。
【０００６】
別の態様では、本発明は、ハウジングと、前記ハウジング内に配置されたアノードと、前記ハウジング内に配置されたカソードと、アノードとカソードとの間のセパレータとを含む電池を特徴とする。アノードは粒子を含み、前記粒子の幾らか又はすべてが、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含む合金を含む。
【０００７】
更なる態様では、本発明は、溶融合金を遠心力で霧化して粒子をもたらす工程を含む方法を特徴とする。溶融合金は、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含む。
【０００８】
実施形態は、以下の特徴の１つ以上を含むことができる。
【０００９】
合金は、約１５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍ（例えば、約１８ｐｐｍ〜約２２ｐｐｍ）のアルミニウムを含み得る。合金は、約６０ｐｐｍ〜約８０ｐｐｍ（例えば、約６５ｐｐｍ〜約７５ｐｐｍ）のインジウムを含み得る。合金は、約７５ｐｐｍ〜約９５ｐｐｍ（例えば、約８０ｐｐｍ〜約９０ｐｐｍ）のビスマスを含み得る。幾つかの実施形態では、合金は、約２０ｐｐｍのアルミニウム、約７０ｐｐｍのインジウム、及び／又は約８５ｐｐｍのビスマスを含み得る。
【００１０】
ある実施形態においては、合金は、カルシウムを含み得る。幾つかの実施形態では、合金は、水銀、鉛、鉄、カドミウム、及び／又はタリウムを実質的に含まなくてもよい。ある実施形態においては、合金は、アマルガム化されていない亜鉛を含み得る。幾つかの実施形態では、合金は、アマルガム化亜鉛を実質的に含まなくてもよい。
【００１１】
ある実施形態においては、粒子の幾らか又はすべては、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムから実質的になる合金を含み得る。
【００１２】
粒子の幾らか又はすべては、遠心力霧化により生成されることができる。粒子の幾らか又はすべては、少なくとも約４０ミクロン（例えば、少なくとも約４５ミクロン、少なくとも約８０ミクロン、少なくとも約４００ミクロン）及び／又は最大約９００ミクロン（例えば、最大約４００ミクロン、最大約８０ミクロン、最大約４５ミクロン）の寸法（例えば、直径）を有し得る。
【００１３】
粒子の少なくとも約３０重量％、（例えば、少なくとも約４０重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約８０重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％）は、球状であり得る。各球状粒子は、約１．０〜約２．０のアスペクト比を有することができ、アスペクト比は、粒子の最長軸と該最長軸の平均垂直二等分線との比に等しい。
【００１４】
カソードは、ＭｎＯ２を含み得る。
【００１５】
電解質は、アルカリ性であり得る。
【００１６】
溶融合金は、酸素を含む大気中にて遠心力で霧化されることができる。ある実施形態においては、溶融合金は、最大約１．２％（例えば、最大約１％、最大約０．９％、最大約０．７％、最大約０．５％、最大約０．３％、最大約０．１％）の酸素を含む大気中にて遠心力で霧化されることができる。
【００１７】
この方法は、粒子をアノード中に組み込む工程を含むことができる。
【００１８】
実施形態は、以下の利点を１つ以上含むことができる。
【００１９】
幾つかの実施形態では、合金を（例えば、アノード内に）含む電池は、比較的安全なかつ／又は信頼性のある電源であり得る。例えば、電池は、比較的少量のガス発生を示すことができ、かつ／又はその内容物（例えば、その電解質）の１つ以上が漏れる可能性が比較的低くなり得る。ある実施形態においては、合金は、環境に対する悪影響を及ぼす可能性が比較的低くなり得る。
【００２０】
幾つかの実施形態では、合金を（例えば、アノード内に）含む電池は、比較的良好な電気化学的性能（例えば、放電性能）を示すことができる。ある実施形態においては、合金を含む電池は、比較的良好な電気化学的性能と比較的少ないガス発生との両方を示すことができる。
【００２１】
幾つかの実施形態では、合金を含む粒子は、合金を含まない粒子よりも、（例えば、遠心力霧化を使用して）より容易に形成されることができる。例えば、合金が比較的少量（例えば、最大約２５ｐｐｍ）のアルミニウムを含む実施形態では、遠心力霧化プロセス中に合金と接触し得る酸素の量は、比較的大量のアルミニウムを含む合金の場合よりも、より多くできる。合金が比較的少量のアルミニウムを含む幾つかの実施形態では、比較的大量のアルミニウムを含む合金と比較して、比較的少量の合金を使用して粒子を製造することができる。
【００２２】
ある実施形態においては、合金は、（例えば、より多量のインジウムを含む合金と比較して）比較的安価に形成できる。幾つかの実施形態では、合金を含む電池は、比較的安価に組み立てることができ、かつ／又は合金を含まない電池と比較して、同程度の若しくは向上した電気化学的性能を示すことができる。
【００２３】
ある実施形態においては、合金を含む粒子は、比較的薄い（例えば、最大約４０ミクロンの厚さを有する）セパレータをも含む電池内にて使用することができる。粒子及び比較的薄いセパレータを含む電池は、例えば、比較的薄いセパレータを含むが粒子は含まない電池よりも、電気的短絡を起こし難くなる。比較的薄いセパレータは、その他の電池構成要素のための追加スペースを電池ハウジング内に提供することができる。
【００２４】
本発明の他の態様、特徴、及び利点は、説明、図面、及び請求項中に存在する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
図１を参照すると、電池又は電気化学セル１０は、カソード１２と、アノード１４と、カソード１２とアノード１４との間のセパレータ１６と、電流コレクタ２０とを収容する円筒状ハウジング１８を有する。カソード１２は、カソード活性物質を含み、アノード１４は、アノード活性物質を含む。電池１０は、シール２２及び金属トップキャップ２４（これは、電流コレクタ２０と共に、電池のマイナス端子として機能する）も含む。カソード１２は、ハウジング１８と接触しており、電池１０のプラス端子が、マイナス端子の反対側の電池端部にある。電解質は、電池１０全体に分散されている。
【００２６】
アノード１４は、少なくとも１つの亜鉛合金を含む。亜鉛合金は、亜鉛（Ｚｎ）及び以下の元素の少なくとも１つを含む：インジウム（Ｉｎ）、ビスマス（Ｂｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、カルシウム（Ｃａ）、鉛（Ｐｂ）、ガリウム（Ｇａ）、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、及びスズ（Ｓｎ）。幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、鉄（Ｆｅ）を含み得る。例えば、鉄は不純物として亜鉛内に存在してよい。
【００２７】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、少なくとも約３０ｐｐｍ（例えば、少なくとも約５０ｐｐｍ、少なくとも約７０ｐｐｍ、少なくとも約９０ｐｐｍ、少なくとも約１１０ｐｐｍ、少なくとも約１３０ｐｐｍ、少なくとも約１５０ｐｐｍ、少なくとも約２５０ｐｐｍ、少なくとも約５００ｐｐｍ、少なくとも約７５０ｐｐｍ）、及び／又は最大約１０００ｐｐｍ（例えば、最大約７５０ｐｐｍ、最大約５００ｐｐｍ、最大約２５０ｐｐｍ、最大約１５０ｐｐｍ、最大約１３０ｐｐｍ、最大約１１０ｐｐｍ、最大約９０ｐｐｍ、最大約７０ｐｐｍ、最大約５０ｐｐｍ）のインジウムを含み得る。例えば、ある実施形態においては、亜鉛合金は、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍ（例えば、約６０ｐｐｍ〜約８０ｐｐｍ、約７０ｐｐｍ）のインジウムを含み得る。理論に束縛されるものではないが、インジウムは、亜鉛内に存在し得る不純物（例えば、鉄、ヒ素、モリブデン）のガス発生の可能性を低減することができると考えられている。
【００２８】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、少なくとも約３０ｐｐｍ（例えば、少なくとも約５０ｐｐｍ、少なくとも約７０ｐｐｍ、少なくとも約９０ｐｐｍ、少なくとも約１１０ｐｐｍ、少なくとも約１３０ｐｐｍ、少なくとも約１５０ｐｐｍ、少なくとも約２００ｐｐｍ、少なくとも約３００ｐｐｍ、少なくとも約４００ｐｐｍ）、及び／又は最大約５００ｐｐｍ（例えば、最大約４００ｐｐｍ、最大約３００ｐｐｍ、最大約２００ｐｐｍ、最大約１５０ｐｐｍ、最大約１３０ｐｐｍ、最大約１１０ｐｐｍ、最大約９０ｐｐｍ、最大約７０ｐｐｍ、最大約５０ｐｐｍ）のビスマスを含み得る。例えば、ある実施形態においては、亜鉛合金は、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍ（例えば、約７５ｐｐｍ〜約９５ｐｐｍ、約８５ｐｐｍ）のビスマスを含み得る。理論に束縛されるものではないが、ビスマスは、電池１０などの電池の部分放電中に発生し得るガス発生量を低減することができると考えられている。
【００２９】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、少なくとも約５ｐｐｍ（例えば、少なくとも約１０ｐｐｍ、少なくとも約１５ｐｐｍ、少なくとも約２０ｐｐｍ）、及び／又は最大約２５ｐｐｍ（例えば、最大約２０ｐｐｍ、最大約１５ｐｐｍ、最大約１０ｐｐｍ）のアルミニウムを含み得る。例えば、ある実施形態においては、亜鉛合金は、約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍ（例えば、約１５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍ、約１８ｐｐｍ〜約２２ｐｐｍ、約２０ｐｐｍ）のアルミニウムを含み得る。理論に束縛されるものではないが、アルミニウムは、亜鉛によるガス発生を制限することができる酸化アルミニウム保護被膜を亜鉛上に形成することができると考えられている。
【００３０】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、亜鉛、インジウム、ビスマス、及びアルミニウムを含み得る。例えば、ある実施形態においては、亜鉛合金は、亜鉛、並びに約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのインジウム、約３０ｐｐｍ〜約１５０ｐｐｍのビスマス、及び約５ｐｐｍ〜約２５ｐｐｍのアルミニウムを含み得る。幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、約２０ｐｐｍのアルミニウム、約７０ｐｐｍのインジウム、及び／又は約８５ｐｐｍのビスマスを含み得る。
【００３１】
ある実施形態においては、亜鉛合金は、少なくとも約５０ｐｐｍ、（例えば、少なくとも約７０ｐｐｍ、少なくとも約９０ｐｐｍ）及び／又は最大約１００ｐｐｍ（例えば、最大約９０ｐｐｍ、最大約７０ｐｐｍ）のカルシウムを含み得る。亜鉛合金内のカルシウム量が増加するに伴って、亜鉛合金から形成された粒子が、より滑らかにかつ／又はより球状になり得る。
【００３２】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、約５０ｐｐｍ未満（例えば、約４０ｐｐｍ未満、約３０ｐｐｍ未満、約２０ｐｐｍ未満、約１０ｐｐｍ未満）の鉛を含み得る。
【００３３】
ある実施形態においては、亜鉛合金は、水銀を実質的に含まなくてもよい。例えば、亜鉛合金は、最大約１ｐｐｍの水銀（例えば、最大約０．５ｐｐｍの水銀）を含み得る。幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、アマルガム化されていない亜鉛を含み得る。
【００３４】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、鉛を実質的に含まなくてもよい。例えば、合金は、最大約３０ｐｐｍの鉛（例えば、最大約２０ｐｐｍの鉛、最大約１０ｐｐｍの鉛、最大約５ｐｐｍの鉛）を含み得る。
【００３５】
ある実施形態においては、亜鉛合金は、鉄、カドミウム、及び／又はタリウムを実質的に含まなくてもよい。例えば、亜鉛合金は、最大約５ｐｐｍ（例えば、４ｐｐｍ未満）の鉄、最大約１０ｐｐｍのカドミウム（例えば、最大約５ｐｐｍのカドミウム）、及び／又は最大約１ｐｐｍのタリウム（例えば、最大約０．５ｐｐｍのタリウム）を含み得る。
【００３６】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金は、粒子の形態をとることができる。例えば、ある実施形態においては、アノード１４は、亜鉛合金粒子、１つ以上のゲル化剤、及び／又は少量の添加物、例えば、亜鉛合金粒子とは異なる１つ以上のガス発生阻害剤を含むゲルであり得る。ゲル化剤の例としては、カーボポール（CARBOPOL）（登録商標）Ｃ９４０（ノベオン社（Noveon）から）及びウォーターロック（WATERLOCK）（登録商標）Ａ２２１（グレイン・プロセシング社（Grain Processing Corp.）から）が挙げられる。幾つかの実施形態では、電解質の一部は、アノード１４全体に分散され得る。
【００３７】
アノード１４は、例えば、少なくとも約６０重量％（例えば、少なくとも約６５重量％、少なくとも約６８重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約７２重量％）及び／又は最大約７５重量％（例えば、最大約７２重量％、最大約７０重量％、最大約６８重量％、最大約６５重量％）の亜鉛合金粒子を含み得る。
【００３８】
ある実施形態においては、アノード１４は、少なくとも２つ（例えば、３つ、４つ、５つ）の異なったタイプの亜鉛合金粒子を含み得る。
【００３９】
幾つかの実施形態では、亜鉛合金粒子の幾らか又はすべては、少なくとも約４０ミクロン（例えば、少なくとも約４５ミクロン、少なくとも約７０ミクロン、少なくとも約８０ミクロン、少なくとも約１００ミクロン、少なくとも約２００ミクロン、少なくとも約３００ミクロン、少なくとも約４００ミクロン、少なくとも約５００ミクロン、少なくとも約６００ミクロン、少なくとも約７００ミクロン、少なくとも約８００ミクロン）、及び／又は最大約９００ミクロン（例えば、最大約８００ミクロン、最大約７００ミクロン、最大約６００ミクロン、最大約５００ミクロン、最大約４００ミクロン、最大約３００ミクロン、最大約２００ミクロン、最大約１００ミクロン、最大約８０ミクロン、最大約７０ミクロン、最大約４５ミクロン）の寸法（例えば、直径）を有し得る。例えば、ある実施形態においては、亜鉛合金粒子の幾らか又はすべては、約１２０ミクロン〜約１８０ミクロンの寸法を有し得る。
【００４０】
ある実施形態においては、亜鉛合金粒子は、少なくとも約８０ミクロン（例えば、少なくとも約１００ミクロン、少なくとも約２００ミクロン、少なくとも約３００ミクロン）及び／又は最大約４００ミクロン（例えば、最大約３００ミクロン、最大約２００ミクロン、最大約１００ミクロン）のＤ５０粒径を有し得る（低角度レーザー光散乱分析（ＬＡＬＳ）を使用）。
【００４１】
幾つかの実施形態では、アノード１４内の亜鉛合金粒子の幾らか又はすべては、球状であり得る。ある実施形態においては、アノード１４内の少なくとも約３０重量％（例えば、少なくとも約４０重量％、少なくとも約５０重量％、少なくとも約６０重量％、少なくとも約７０重量％、少なくとも約８０重量％、少なくとも約９０重量％、少なくとも約９５重量％）の亜鉛合金粒子は、球状であり得る。本明細書で使用する時、球状は、亜鉛合金粒子が、約１．０〜約２．０又は約１．０〜約１．５（例えば、約１．０〜約１．２５）のアスペクト比を有することを意味する。亜鉛合金粒子のアスペクト比は、２つの方法によって決定することができる。第１の方法によれば、亜鉛合金粒子のアスペクト比は、その伸張比の逆数（即ち、１／（伸張比））に等しく、ここで、伸張比は、亜鉛合金粒子の測定された直径とその垂直の直径との比のうちで最小のものである。第２の方法によれば、亜鉛合金粒子のアスペクト比は、亜鉛合金粒子の最長軸と該最長軸の垂直二等分線の平均との比に等しい。本測定は、亜鉛合金粒子の２次元画像を使用して行うことができる。
【００４２】
アノード１４が球状亜鉛合金粒子を含む、幾つかの実施形態では、球状亜鉛合金粒子の幾らか又はすべては、約１００ミクロン〜約３００ミクロン（シンパテック社製低角度レーザー光散乱分析を用いて測定）の平均粒径及び約１．４〜約１．８のσを有し得る。ある実施形態においては、球状亜鉛合金粒子の幾らか又はすべては、約５０ｃｍ２／グラム〜約２５０ｃｍ２／グラム（例えば、約１００ｃｍ２／グラム〜約１５０ｃｍ２／グラム）の平均表面積を有し得る。球状亜鉛合金粒子の平均表面積は、Ｂ．Ｅ．Ｔ．分析によって測定することができる。
【００４３】
ある実施形態においては、アノード１４内の亜鉛合金粒子（例えば、球状亜鉛合金粒子）の幾らか又はすべては、遠心力霧化により生成することができる。図２は、炉１１２及び噴霧チャンバ１１４を含む遠心力霧化装置１１０を示す。噴霧チャンバ１１４は、低酸素雰囲気に維持される。ある実施形態においては、噴霧チャンバ１１４は、最大約１．２％の酸素（例えば、最大約１％の酸素、最大約０．９％の酸素、最大約０．７％の酸素、最大約０．５％の酸素、最大約０．３％の酸素、最大約０．１％の酸素）を含む大気中にて維持されてよい。幾つかの実施形態では、噴霧チャンバ１１４は、約０．００１％〜約１．２％の酸素（例えば、約１％〜約１．２％の酸素）を含む大気中にて維持されてよい。チャンバ１１４内のガス残部は、１つ以上の不活性ガス（例えば、アルゴン、ヘリウム、窒素）であり得る。例えば、チャンバは、約０．０１％〜約０．５％の酸素を含有し、ガス残部は窒素であってよい。
【００４４】
カップ１１６は、噴霧チャンバ１１４内に配置されている。カップ１１６は、例えばグラファイトで作製することができ、かつ／又は約５ｃｍ〜約５０ｃｍ（例えば、約１０ｃｍ〜約２０ｃｍ、約１６．５ｃｍ）の直径を有することができる。幾つかの実施形態では、カップ１１６は、約０．１ｃｍ〜約１０ｃｍ（例えば、約２ｃｍ〜約３ｃｍ）の深さを有することができる。モータ１２２（例えば、７．５馬力のモータ）が、シャフト１３３に接続され、それは更に、カップ１１６に接続されている。
【００４５】
とい１１８は、炉１１２をタンディッシュ１２０（噴霧チャンバ１１４の上に位置している）に接続する。
【００４６】
図示されてはいないが、遠心力霧化装置１１０は、モータ１２２とカップ１１６との間に配置されたプーリーシステムなどの他の構成要素を含むことができる。
【００４７】
稼動中、モータ１２２はカップ１１６を駆動し、該カップを回転させる。カップは、約５００ｒｐｍ〜約５０，０００ｒｐｍ（例えば、約６０００ｒｐｍ〜約８５００ｒｐｍ）の回転速度で回転することができる。幾つかの実施形態では、カップは、約５３００ｒｐｍの回転速度で回転することができる。
【００４８】
亜鉛及び合金化成分を炉１１２内に供給し、次にそこで、亜鉛と合金化成分とを溶融させる。溶融合金は、約１ｐｐｍ〜約５，０００ｐｐｍ（溶融金属質量に基づいて）の合金化成分（例えば、アルミニウム、インジウム、ビスマス、カルシウム、ガリウム、リチウム、マグネシウム、鉛、スズ、又はこれらの組み合わせ）を含み得る。幾つかの実施形態では、合金化成分は、ビスマス、インジウム、及びアルミニウムであり得る。ある実施形態においては、溶融合金は、約５００ｐｐｍ以下のビスマス、約１０００ｐｐｍ以下のインジウム、及び約２００ｐｐｍ以下のアルミニウムを含み得る。幾つかの実施形態では、溶融合金は、ビスマス、インジウム、及び／又はアルミニウムを実質的に含まなくてもよい。
【００４９】
一旦、もたらされた溶融合金の十分な量が炉内に収集されたら、溶融合金はとい１１８を下りて行き、タンディッシュ１２０に入る。タンディッシュ１２０は、オリフィス１２４を有する。溶融合金がオリフィス１２４を通過すると、ストリーム１２６が形成され、最終的にそれがカップ１１６と接触する。オリフィス１２４は、所望の溶融流量（即ち、ストリーム１２６の流量）が得られるような大きさにすることができる。溶融金属は、１時間当たり約４．５ｋｇ（１０ポンド）の亜鉛〜１時間当たり約９，０７２ｋｇ（２０，０００ポンド）（例えば、１時間当たり約１，８１４ｋｇ（４，０００ポンド）の亜鉛〜１時間当たり約３，１７５ｋｇ（７，０００ポンド）の亜鉛、１時間当たり約１，１１１ｋｇ（２，４５０ポンド）の亜鉛、１時間当たり約１，４０６ｋｇ（３，１００ポンド）の亜鉛）の溶融流量を有する。
【００５０】
ストリーム１２６がカップ１１６と接触すると、遠心力により溶融合金はカップ１１６にわたって広がり、次に液滴となって該カップを抜け出し、その後に冷却されて固結し、亜鉛粒子１２８を形成する。得られた亜鉛粒子の何割かは、球状であり得る。一旦、亜鉛粒子１２８が形成されたら、それらは例えば、輸送手段１３０によって、ふるい作業（例えば、６０メッシュスクリーンを含む）に移送されることができる。
【００５１】
遠心力霧化及び亜鉛合金粒子は、例えば、２００４年１２月２３日に公開された「電池のアノード（Anode for Battery）」という名称の米国特許出願公開番号第２００４／０２５８９９５Ａ１号（コスタンゾ（Costanzo）ら）に記載されている。
【００５２】
上述のように、幾つかの実施形態では、アノード１４は、１つ以上のゲル化剤及び／又は１つ以上のガス発生阻害剤を含み得る。
【００５３】
ゲル化剤の例としては、ポリアクリル酸、グラフト化スターチ材、ポリアクリル酸の塩、ポリアクリレート、カルボキシメチルセルロース、及びこれらの組み合わせが挙げられる。ポリアクリル酸の例としては、カーボポール９４０及び９３４（ノベオン社（Noveon Inc.）から入手可能）、並びにポリゲル（Polygel）４Ｐ（３Ｖから入手可能）が挙げられる。グラフト化スターチ材の一例は、ウォーターロック（Waterlock）Ａ２２１（グレイン・プロセシング社（Grain Processing Corporation）（アイオワ州マスカティーン）から入手可能）である。ポリアクリル酸の塩の一例は、アルコソーブ（Alcosorb）Ｇ１（チバ・スペシャルティーズ（Ciba Specialties）から入手可能）である。アノード１４は、例えば、少なくとも約０．１重量％（例えば、少なくとも約０．５重量％）及び／又は最大約１重量％（例えば、最大約０．５重量％）のゲル化剤を含み得る。
【００５４】
ガス発生阻害剤は、ビスマス、スズ、鉛及びインジウムなどの無機物であり得る。あるいは、ガス発生阻害剤は、リン酸エステル、イオン性界面活性剤、又は非イオン性界面活性剤などの有機化合物であり得る。イオン性界面活性剤の例は、例えば、米国特許第４，７７７，１００号（シャリルポイル（Chalilpoyil）ら）に開示されている。市販の界面活性剤の一例は、ＲＭ５１０（ローヌ・プーラン（Rhone Poulenc）からの有機リン酸エステル）である。幾つかの実施形態では、アノードは、約３０ｐｐｍのＲＭ５１０を含み得る。ある実施形態においては、アノードは、約５０ｐｐｍのＲＭ５１０を含み得る。
【００５５】
幾つかの実施形態では、アノードは、三塩化インジウム（例えば、約１５０ｐｐｍの三塩化インジウム）を含み得る。
【００５６】
カソード１２は、少なくとも１つ（例えば、２つ、３つ）のカソード活性物質を含む。幾つかの実施形態では、カソード１２は、少なくとも１つの導電補助剤及び／又は少なくとも１つの結合剤を更に含み得る。電解質はまた、カソード１２全体に分散されている。カソード１２の構成要素に関して本明細書にて提供される重量百分率は、電解質がカソード１２全体に分散された後に決定される。
【００５７】
幾つかの実施形態では、カソード活性物質は、二酸化マンガン（ＭｎＯ２）などの酸化マンガンであり得る。二酸化マンガンは、電解合成されたＭｎＯ２（ＥＭＤ）、化学合成されたＭｎＯ２（ＣＭＤ）、又はＥＭＤとＣＭＤとのブレンドであり得る。二酸化マンガンの販売業者には、カーマギー社（Kerr-McGee Corp.）（例えば、トロナＤ（Trona D）及び高出力ＥＭＤ（high-power EMD）の製造会社）、東ソー株式会社（Tosoh Corp.）、デルタ・マンガン社（Delta Manganese）、デルタＥＭＤ社（Delta EMD Ltd.）、三井化学株式会社（Mitsui Chemicals）、エラケム社（ERACHEM）、及びＪＭＣ社が挙げられる。特定の実施形態では、カソード１２は、約８０重量％〜約８８重量％（例えば、約８２重量％〜約８６重量％）の二酸化マンガン（例えば、ＥＭＤ）を含み得る。
【００５８】
カソード活性物質のその他の例としては、酸化銅（例えば、酸化銅（ＣｕＯ）、亜酸化銅（Ｃｕ２Ｏ））、水酸化銅（例えば、水酸化第二銅（Ｃｕ（ＯＨ）２）、水酸化第一銅（Ｃｕ（ＯＨ）））、ヨウ素酸銅（Ｃｕ（ＩＯ３）２）、ＡｇＣｕＯ２、ＬｉＣｕＯ２、Ｃｕ（ＯＨ）（ＩＯ３）、Ｃｕ２Ｈ（ＩＯ６）、銅含有金属酸化物若しくはカルコゲニド、ハロゲン化銅（例えば、ＣｕＣｌ２）、及び／又は銅マンガン酸化物（例えば、Ｃｕ（ＭｎＯ４）２）が挙げられる。酸化銅は、化学量論的（例えば、ＣｕＯ）又は非化学量論的（例えば、ＣｕＯｘ、この際、０．５≦ｘ≦１．５）であり得る。カソード活性物質の別の例は、Ｃｕ６ＩｎＯ８Ｃｌである。
【００５９】
カソード活性物質の更なる例としては、オキシ水酸化ニッケル（ＮｉＯＯＨ）などのニッケルを含むカソード活性物質が挙げられる。オキシ水酸化ニッケルとしては、例えば、β−オキシ水酸化ニッケル、オキシ水酸化コバルトでコーティングされたβ−オキシ水酸化ニッケル、γ−オキシ水酸化ニッケル、オキシ水酸化コバルトでコーティングされたγ−オキシ水酸化ニッケル、β−オキシ水酸化ニッケルとγ−オキシ水酸化ニッケルとの固溶体、又はオキシ水酸化コバルトでコーティングされた、β−オキシ水酸化ニッケルとγ−オキシ水酸化ニッケルとの固溶体を挙げることができる。
【００６０】
カソード活性物質の更なる例としては、５価のビスマス含有金属酸化物を含むカソード活性物質が挙げられる。
【００６１】
ある実施形態においては、カソード１２は、多孔質であり得る。多孔質カソードとしては、例えば、１つ以上の上記カソード活性物質（例えば、ＥＭＤ、ＮｉＯＯＨ）を挙げることができる。
【００６２】
導電補助剤は、カソード１２の電子伝導率を増大させることができる。導電補助剤の一例は、炭素粒子である。炭素粒子は、カソード内で使用される従来の炭素粒子のうち任意のものであることができる。炭素粒子は、例えば、グラファイト粒子であり得る。カソード１２内で使用されるグラファイト粒子は、カソード内で使用されるグラファイト粒子のうち任意のものであることができる。前記粒子は、合成物質、非合成物質、又は合成物質と非合成物質とのブレンドであることができ、それらは発泡していても非発泡であってもよい。ある実施形態においては、グラファイト粒子は、非合成物質の非発泡グラファイト粒子である。このような実施形態においては、グラファイト粒子は、シンパテック社製ヘロス（HELOS）粒径分析器を用いて測定して、約２０ミクロン未満（例えば、約２ミクロン〜約１２ミクロン、約５ミクロン〜約９ミクロン）の平均粒径を有し得る。グラファイト粒子は、例えば、ブラジリアン・ナシオナール・デ・グラフィテ（Brazilian Nacional de Grafite）（ブラジル、ミナス・ジェライス州（MG）イタペセリカ（Itapecirica））又は中越黒鉛工業所（Chuetsu Graphite Works, Ltd.）（日本）（中越グレードＷＨ−２０Ａ及びＷＨ−２０ＡＦ）から入手可能である。カソード１２は、例えば、約３重量％〜約９重量％（例えば、約４重量％〜約７重量％）の炭素粒子を含み得る。幾つかの実施形態では、カソード１２は、約４重量％〜約９重量％（例えば、約４重量％〜約６．５重量％）のグラファイト粒子を含み得る。
【００６３】
導電補助剤の別の例は炭素繊維であり、例えば、米国特許第６，８５８，３４９号（ルオ（Luo）ら）、及び米国特許出願公開番号第２００２／０１７２８６７Ａ１号（アングリン（Anglin）、２００２年１１月２１日公開、名称「電池カソード」）に記載されているようなものである。幾つかの実施形態では、カソード１２は、約２重量％未満（例えば、約１．５重量％未満、約１重量％未満、約０．７５重量％未満、約０．５重量％未満、約０．４５重量％未満、約０．４重量％未満、約０．３重量％未満、約０．２重量％未満）、及び／又は約０．１重量％超（例えば、約０．２重量％超、約０．３重量％超、約０．４重量％超、約０．４５重量％超、約０．５重量％超、約０．７５重量％超、約１重量％超、約１．５重量％超）の炭素繊維を含み得る。
【００６４】
ある実施形態においては、カソード１２は、約１重量％〜約１０重量％の１つ以上の総導電補助剤を含み得る。
【００６５】
カソードは、カソード材料を電流コレクタ上にコーティングし、乾燥させ、次いでコーティングされた電流コレクタをカレンダ加工することによって作製することができる。カソード材料は、カソード活性物質を、結合剤、溶媒／水、及び炭素源などの他の構成要素と共に混合することにより調製することができる。例えば、ＭｎＯ２などのカソード活性物質は、炭素（例えば、グラファイト、アセチレンブラック）と組み合わせ、少量の水と混合して、カソードスラリーを形成してよい。次いで、電流コレクタを前記カソードスラリーでコーティングして、カソードを形成することができる。
【００６６】
結合剤の例としては、ポリエチレン粉末、ポリアクリルアミド、ポートランドセメント、並びにフルオロカーボン樹脂、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。ポリエチレン結合剤の一例は、コアチレン（Coathylene）ＨＡ−１６８１（ヘキスト（Hoechst）から入手可能）の商標名で販売されている。カソード１２は、例えば、約２重量％以下の結合剤（例えば、約１重量％以下の結合剤）を含んでよい。ある実施形態においては、カソード１２は、約０．１重量％〜約２重量％（例えば、約０．１重量％〜約１重量％）の結合剤を含み得る。
【００６７】
カソード１２は、その他の添加剤を含み得る。添加剤は、例えば、米国特許第５，３４２，７１２号（ミエチェコウスカ（Mieczkowska）ら）に開示されている。幾つかの実施形態では、カソード１２は、二酸化チタン（ＴｉＯ２）を含み得る。ある実施形態においては、カソード１２は、約０．１重量％〜約２重量％（例えば、約０．２重量％〜約２重量％）のＴｉＯ２を含み得る。
【００６８】
カソード（例えば、カソード活性物質）については、例えば、米国特許出願公開第２００４／０２３７２９３Ａ１号（ダーコット（Durkot）ら、２００４年１２月２日公開、名称「フラットハウジング及びオキシ水酸化ニッケルカソードを備えたアルカリ電池（Alkaline Cell With Flat Housing and Nickel Oxyhydroxide Cathode）」）、米国特許出願公開第２００４／０１９７６５６Ａ１号（ダーコット（Durkot）ら、２００４年１０月７日公開、名称「オキシ水酸化ニッケルカソード及び亜鉛アノードを含むアルカリ電池（Alkaline Battery Including Nickel Oxyhydroxide Cathode and Zinc Anode）」）、米国特許出願公開第２００４／００７６８８１Ａ１号（ボーデン（Bowden）ら、２００４年４月２２日公開、名称「電池製造方法（Method of Making a Battery）」）、米国特許出願公開第２００５／０１３６３２８Ａ１号（エイレム（Eylem）ら、２００５年６月２３日公開、名称「電池カソード（Battery Cathode）」）、米国特許出願公開第２００４／００４３２９２Ａ１号（クリスチャン（Christian）ら、２００４年３月４日公開、名称「オキシ水酸化ニッケルカソード及び亜鉛アノードを含むアルカリ電池（Alkaline Battery Including Nickel Oxyhydroxide Cathode and Zinc Anode）」）、米国特許出願公開第２００４／０２０２９３１Ａ１号（クリスチャン（Christian）ら、２００４年１０月１４日公開、名称「オキシ水酸化ニッケルの調製（Preparation of Nickel Oxyhydroxide）」）、米国特許出願公開第２００５／００５８９０３Ａ１号（エイレム（Eylem）ら、２００５年３月１７日公開、名称「ビスマス金属酸化物含有１次アルカリ電池（Primary Alkaline Battery Containing Bismuth Metal Oxide）」）、米国特許出願公開第２００５／００５８９０２Ａ１号（ワング（Wang）ら、２００５年３月１７日公開、名称「ビスマス金属酸化物含有１次アルカリ電池（Primary Alkaline Battery Containing Bismuth Metal Oxide）」）、及び米国特許第６，２０７，３２２号（ケルシー（Kelsey）ら）に記載されている。
【００６９】
カソード１２全体に分散された電解質（及び／又は電池１０の残部にて使用される電解質）は、電池で使用される電解質のうち任意のものであることができる。幾つかの実施形態では、カソード１２は、約５重量％〜約８重量％（例えば、約６重量％〜約７重量％）の電解質を含み得る。電解質は、水性であっても非水性であってもよい。水性電解質は、水酸化物水溶液（例えば、ＬｉＯＨ、ＮａＯＨ、ＫＯＨ）、又は水酸化物溶液の混合物（例えば、ＮａＯＨ／ＫＯＨ）などの、アルカリ性溶液であり得る。例えば、水酸化物水溶液は、水酸化物物質を約３３重量％〜約４０重量％、例えば約９ＮのＫＯＨ（約３７重量％ＫＯＨ）を含み得る。幾つかの実施形態では、電解質はまた、約４重量％以下（例えば、約２重量％）の酸化亜鉛を含み得る。
【００７０】
電解質は、その他の添加剤を含み得る。一例として、電解質は、電解質中のカソード活性物質の溶解度を減少させる（例えば、抑制する）可溶性材料（例えば、アルミニウム材料）を含み得る。ある実施形態においては、電解質は、水酸化アルミニウム、酸化アルミニウム、アルカリ金属アルミネート、アルミニウム金属、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ金属カーボネート、又はこれらの混合物のうち１つ以上を含み得る。電解質添加剤については、例えば、米国特許出願公開第２００４／０１７５６１３Ａ１号（エイレム（Eylem）ら、２００４年９月９日公開、名称「電池（Battery）」）に記載されている。
【００７１】
ハウジング１８は、電池に通常用いられる任意のハウジングであることができる。図示されるように、ハウジング１８は円筒状ハウジングである。しかし、角柱ハウジングなどの他の形状を有するハウジングを使用することが可能である。幾つかの実施形態では、ハウジング１８は、金属又は合金、例えばニッケル、ニッケルメッキ鋼（例えば、ニッケルメッキ冷延鋼）、ステンレス鋼、アルミニウムクラッドステンレス鋼、アルミニウム、又はアルミニウム合金で作製することができる。ある実施形態においては、ハウジング１８は、ポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリスルホン、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、又はポリアミドなどの、プラスチックで作製することができる。
【００７２】
幾つかの実施形態では、ハウジング１８は、内側金属壁及び熱収縮性プラスチックなどの外側非導電性材料を含むことができる。所望により、導電性材料層は、内壁とカソード１２との間に配置することができる。該層は、内壁内面に沿って、カソード１２の周辺に沿って、あるいはその両方に配置してよい。この導電性層は、例えば、炭素質材料（例えば、グラファイト）で形成することができる。このような材料としては、例えば、ＬＢ１０００（ティムカル（Timcal））、エココート２５７（Eccocoat 257）（Ｗ．Ｒ．グレース社（W.R. Grace & Co.））、エレクトロダグ１０９（Electrodag 109）（アチソン・コロイド社（Acheson Colloids Co.））、エレクトロダグ１１２（Electrodag 112）（アチソン（Acheson））、バニーハイト５０００（Varniphite 5000）（ニッポン（Nippon））、及びＥＢ０００５（アチソン（Acheson））が挙げられる。導電性層の適用方法は、例えば、カナダ特許第１，２６３，６９７号に開示されている。
【００７３】
セパレータ１６は、電気化学セル（例えば、アルカリ電池）で使用される任意の標準的セパレータ材料で形成することができる。例えば、セパレータ１６は、ポリプロピレン（例えば、不織ポリプロピレン又はミクロ孔質ポリプロピレン）、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリアミド（例えば、ナイロン）、ポリスルホン、ポリ塩化ビニル、又はこれらの組み合わせで形成することができる。幾つかの実施形態では、セパレータ１６は、不織材料の層と組み合わされたセロファンの層を含み得る。不織材料としては、例えば、ポリビニルアルコール及び／又はレーヨンを挙げることができる。
【００７４】
シール２２は、例えばポリマー（例えば、ナイロン）で作製することができる。
【００７５】
キャップ２４は、例えば、アルミニウム、ニッケル、チタン、又は鋼鉄などの、金属又は合金で作製することができる。
【００７６】
幾つかの実施形態では、電池１０は、（例えば、アノード１４が亜鉛を含む場合に）アノード１４によって電池内にて発生することがある水素ガス量を低減するための水素再結合触媒を含み得る。水素再結合触媒については、例えば、米国特許第６，５００，５７６号（デイヴィス（Davis）ら）、及び米国特許第３，８９３，８７０号（コザワ（Kozawa））に記載されている。あるいは、又は加えて、電池１０は、米国特許第５，３００，３７１号（トマントシュガー（Tomantschger）ら）に記載されるもののような圧力作動バルブ又は圧力作動ベントを含むように構成されることができる。
【００７７】
本明細書にて提供される電池構成要素の重量百分率は、電解質溶液を電池内に分散させた後に測定される。
【００７８】
電池１０は、１次電気化学セル又は２次電気化学セルであり得る。１次電池は、１回だけ（例えば、消耗するまで）放電され、その後廃棄されるように意図されている。１次電池は、再充電されることを意図しない。１次電池は、例えば、デヴィッド・リンデン（David Linden）著、「電池ハンドブック（Handbook of Batteries）」（マグローヒル（McGraw-Hill）刊、第２版、１９９５年）に記載されている。２次電気化学セルは、多数回（例えば、５０回を超えて、１００回を超えて、又はそれより多くの回数）再充電することができる。幾つかの実施形態では、２次電池は、多くの層を有するセパレータ及び／又は比較的厚いセパレータなど、比較的頑丈なセパレータを含むことができる。２次電池はまた、電池の中で生じ得る膨張のような変化に適応するように設計することもできる。２次電池については、例えば、フォーク及びサルキンド（Falk & Salkind）著、「アルカリ蓄電池（Alkaline Storage Batteries）」（ジョン・ワイリー・アンド・サンズ社（John Wiley & Sons, Inc.）、１９６９年）及び米国特許第３４５，１２４号（ヴァーロイ（Virloy）ら）に記載されている。
【００７９】
電池１０は、様々な異なる電圧のうち任意のもの（例えば、１．５Ｖ）であることができ、かつ／又は、例えば、ＡＡ、ＡＡＡ、ＡＡＡＡ、Ｃ又はＤ電池であることができる。電池１０は円筒形であるが、幾つかの実施形態では、電池は非円筒形であってもよい。例えば、電池は、コイン電池、ボタン電池、ウェハー電池、又はレーストラック型電池であり得る。幾つかの実施形態では、電池は、角柱であり得る。ある実施形態においては、電池は、強固な積層電池構成、又は可撓性のパウチ、エンベロープ若しくはバッグ電池構成を有することができる。幾つかの実施形態では、電池は、渦巻き構成、又は平面プレート構成を有することができる。電池については、例えば、米国特許第６，００１，５０４号（バットソン（Batson）ら）、米国特許出願通し番号第１０／６７５，５１２号（ベルコヴィッツ（Berkowitz）ら、２００３年９月３０日出願、名称「電池（Batteries）」）、及び米国特許出願公開第２００４／０２３７２９３Ａ１号（ダーコット（Durkot）ら、２００４年１２月２日公開、名称「フラットハウジング及びオキシ水酸化ニッケルカソードを備えたアルカリ電池（Alkaline Cell With Flat Housing and Nickel Oxyhydroxide Cathode）」）に記載されている。
【００８０】
電池（例えば、円筒形電池）は、例えば、アノード、セパレータ、及びカソードを共に圧延し、それらをハウジング内に配置することにより作製することができる。次に、ハウジング（アノード、カソード、及びセパレータを収容する）に電解液を充填し、続いて例えばキャップ及び環状絶縁ガスケットによって気密密閉することができる。
【実施例】
【００８１】
以下の実施例は、説明を意図したものであって、制限的なものではない。
【００８２】
（実施例１）：
表１に列挙された組成物を有する粒子は、図２に示す遠心力霧化装置に似た構成を有する遠心力霧化装置を使用して、遠心力霧化により形成された。５５０℃の溶融温度を使用して、亜鉛合金ストリームを生成し、遠心力霧化装置のカップは、回転速度が５，４００ｒｐｍであり、霧化チャンバは、１％の酸素を含む大気中に維持された。
【００８３】
それらを形成後、ホイルバッグガス試験を使用して、粒子のガス発生を試験し、その結果もまた、表１に示される。各ホイルバッグガス試験の間、２０グラムの亜鉛合金をポリエチレンバッグ内にて２０グラムの電解質（３５％ＫＯＨ／２％ＺｎＯ）と混ぜ合わせた。ポリエチレンバッグは、幅が７．６ｃｍ（３インチ）、長さが１０ｃｍ（４インチ）、及び厚さが７６ミクロン（３ミル）であった。ポリエチレンバッグを、１０ｃｍ（４インチ）×１６．５ｃｍ（６．５インチ）の内部寸法を有するヒートシール可能なアルミホイルバッグ内に入れた。次に、アルミホイルバッグを真空にし、密封した。２つのバッグからなるシステム全体の重量をまず水中で量り、次にオーブン内で９５±１℃にて２４時間保管した。オーブンから取り出し、冷却させた後、前記システムを再度水中で計量して、システムがオーブン内にあった間に生じたガス量を測定した。ガス発生の単位であるμＬ／ｇＺｎ−ｄは、一日当たり亜鉛１グラム当たりのガスをマイクロリットルで表している。
【表１】
2009536435.tif 000003
【００８４】
試料１〜４の亜鉛合金粒子の粒径分布及び容積平均直径（ＶＭＤ）を下表２に示す。亜鉛、１５０ｐｐｍのインジウム、及び２３０ｐｐｍのビスマスを含む、試料５の亜鉛合金粒子についての粒径分布及び容積平均直径もまた示される。試料５の亜鉛合金粒子は、アルミニウムを含まなかった。各粒子試料についての粒径分布及び容積平均直径（ＶＭＤ）は、シンパテック社製ヘロス（HELOS）粒径分析器及びＲＯＤＯＳ−ＶＩＢＲＩ装置（シンパテック社製）を使用した試料分散体の低角度レーザー光散乱により測定された。
【表２】
2009536435.tif 000004
【００８５】
他の実施形態
特定の実施形態が記載されたが、他の実施形態も可能である。
【００８６】
一例として、亜鉛合金粒子の形成方法として遠心力霧化が記載されてきたが、幾つかの実施形態では、亜鉛合金粒子を形成するために、１つ以上のその他のプロセスを使用することができる。例えば、ある実施形態においては、亜鉛合金粒子を形成するために、ガス噴霧などの異なる霧化プロセスを使用することができる。ガス噴霧プロセスにおいては、１つ以上のエアジェットによって溶融亜鉛合金ストリームは粒子になる。ガス噴霧については、例えば、アンドリューＪ．ユール（Andrew J. Yule）及びジョンＪ．ダンクレイ（John J. Dunkley）著、「粉末製造及び噴霧析出のための溶融物の霧化（Atomization of Melts:For Powder Production and Spray Deposition）」（クラレンドン・プレス（Clarendon Press）、１９９４年）に記載されている。幾つかの実施形態では、亜鉛合金粒子を形成するために、水噴霧プロセスを使用することができる。水噴霧プロセスにおいては、１つ以上の水ジェットによって溶融亜鉛合金ストリームは粒子になる。水噴霧については、例えば、アンドリューＪ．ユール（Andrew J. Yule）及びジョンＪ．ダンクレイ（John J. Dunkley）著、「粉末製造及び噴霧析出のための溶融物の霧化（Atomization of Melts:For Powder Production and Spray Deposition）」（クラレンドン・プレス（Clarendon Press）、１９９４年）に記載されている。
【００８７】
別の例として、ある実施形態においては、アノードは、亜鉛微粉を含み得る。亜鉛微粉は、例えば、亜鉛、並びにインジウム及び／又はビスマスを含む合金を含み得る。一例として、ある実施形態においては、アノードは、亜鉛、５００ｐｐｍのインジウム、及び５００ｐｐｍのビスマスを含む合金を含む亜鉛微粉を含み得る。亜鉛微粉については、例えば、米国特許第６，２８４，４１０号（ダーコット（Durkot）ら）、米国特許第６，５２１，３７８号（ダーコット（Durkot）ら）、米国特許第６，４７２，１０３号（ダーコット（Durkot）ら）、及び米国特許出願公開第２００５／０２２１１８１Ａ１号（ダーコット（Durkot）ら、２００５年１０月６日公開、名称「モード分布の亜鉛系粒子を有する電極（Electrode Having Modal Distribution of Zinc-Based Particles）」）に記載されている。
【００８８】
別の例として、幾つかの実施形態では、電池は、少なくとも１つの溶融要素を含むことができる。例えば、ある実施形態においては、電池は、ヒューズを含むことができる。ヒューズは、例えば、電池内の電流コレクタの一部（例えば、アノード電流コレクタ）を形成することができる。ヒューズ及び溶融要素については、例えば、米国特許出願通し番号第６０／７１１，００７号（グラハム（Graham）ら、２００５年８月２４日出願、名称「電池（Batteries）」）に記載されており、参照により本明細書に組み込まれる。
【００８９】
更なる例として、ある実施形態においては、電池は、少なくとも１つの熱活性化電流遮断機構（例えば、米国特許第５，７５０，２７７号（ヴュー（Vu）ら）に開示されている熱活性化電流遮断機構の１つのような）を含むことができる。
【００９０】
特許出願、特許公報、特許のような、本明細書にて言及されたすべての参考文献は、それらの全体が参照により組み込まれる。
【００９１】
他の実施形態は、請求項内にある。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】電池の一実施形態の断面図。
【図２】遠心力霧化装置の概略図。
【図１】
2009536435.tif 000005
【図２】
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【国際調査報告】
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