JP2003132963A - 水素吸蔵材料−空気二次電池 - Google Patents
水素吸蔵材料−空気二次電池Info
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- JP2003132963A JP2003132963A JP2001324627A JP2001324627A JP2003132963A JP 2003132963 A JP2003132963 A JP 2003132963A JP 2001324627 A JP2001324627 A JP 2001324627A JP 2001324627 A JP2001324627 A JP 2001324627A JP 2003132963 A JP2003132963 A JP 2003132963A
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- storage material
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- 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
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- Cell Separators (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 充放電サイクルに伴う短絡の発生を抑制し、
サイクル特性の優れた水素吸蔵材料−空気二次電池を提
供する。 【解決手段】 空気極からなる正極、水素を吸蔵・放出
することができる水素吸蔵材料を作用物質とする負極、
アルカリ水溶液からなる電解液およびセパレータを有す
る水素吸蔵材料−空気二次電池において、上記セパレー
タとして、少なくとも電解液との接触面がフッ素樹脂で
構成されているセパレータを正極と負極との間に配置す
る。上記セパレータの形態としては網状物が好ましく、
その網状物の網目の数は２５．４ｍｍ平方当たり４００
〜１００００個が好ましく、また、その糸径としては、
０．１〜０．２５ｍｍが好ましい。
サイクル特性の優れた水素吸蔵材料−空気二次電池を提
供する。 【解決手段】 空気極からなる正極、水素を吸蔵・放出
することができる水素吸蔵材料を作用物質とする負極、
アルカリ水溶液からなる電解液およびセパレータを有す
る水素吸蔵材料−空気二次電池において、上記セパレー
タとして、少なくとも電解液との接触面がフッ素樹脂で
構成されているセパレータを正極と負極との間に配置す
る。上記セパレータの形態としては網状物が好ましく、
その網状物の網目の数は２５．４ｍｍ平方当たり４００
〜１００００個が好ましく、また、その糸径としては、
０．１〜０．２５ｍｍが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、水素吸蔵材料−空
気二次電池に関し、さらに詳しくは、空気中の酸素と水
素吸蔵材料中に含まれる水素との反応により電池反応を
構成する水素吸蔵材料−空気二次電池に関する。
気二次電池に関し、さらに詳しくは、空気中の酸素と水
素吸蔵材料中に含まれる水素との反応により電池反応を
構成する水素吸蔵材料−空気二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在商品化されているニッケル−水素吸
蔵合金電池は、正極活物質である水酸化ニッケルの充填
に負極と同等の体積を要するため、エネルギー密度を高
くするという点では限界があった。そこで、上記ニッケ
ル−水素吸蔵合金電池と同様に負極の作用物質として水
素吸蔵合金などの水素吸蔵材料を用いる電池において、
正極の反応物質として空気中の酸素を用いる水素吸蔵材
料−空気二次電池がエネルギー密度を高くするという観
点からは好適な選択肢であると考えられ、検討が進めら
れている。
蔵合金電池は、正極活物質である水酸化ニッケルの充填
に負極と同等の体積を要するため、エネルギー密度を高
くするという点では限界があった。そこで、上記ニッケ
ル−水素吸蔵合金電池と同様に負極の作用物質として水
素吸蔵合金などの水素吸蔵材料を用いる電池において、
正極の反応物質として空気中の酸素を用いる水素吸蔵材
料−空気二次電池がエネルギー密度を高くするという観
点からは好適な選択肢であると考えられ、検討が進めら
れている。
【０００３】しかしながら、電解液を過剰に有する大型
水素吸蔵材料−空気二次電池では、不織布で構成される
セパレータを厚くすることができるので、短絡は生じる
ことはないが、小型化すると、セパレータを薄くせざる
を得ず、そのため、充放電サイクルに伴う正負極の金属
または合金の酸化による析出によって短絡を生じ、サイ
クル特性が悪くなるという問題があった。
水素吸蔵材料−空気二次電池では、不織布で構成される
セパレータを厚くすることができるので、短絡は生じる
ことはないが、小型化すると、セパレータを薄くせざる
を得ず、そのため、充放電サイクルに伴う正負極の金属
または合金の酸化による析出によって短絡を生じ、サイ
クル特性が悪くなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な水素吸蔵材料−空気二次電池の小型化に際して生じる
問題点を解決し、充放電サイクルに伴う短絡の発生を抑
制してサイクル特性の優れた水素吸蔵材料−空気二次電
池を提供することを目的とする。
な水素吸蔵材料−空気二次電池の小型化に際して生じる
問題点を解決し、充放電サイクルに伴う短絡の発生を抑
制してサイクル特性の優れた水素吸蔵材料−空気二次電
池を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、空気極、水素
を吸蔵・放出することができる水素吸蔵材料を作用物質
とする負極、アルカリ水溶液からなる電解液およびセパ
レータを有する水素吸蔵材料−空気二次電池において、
上記セパレータとして、少なくとも電解液との接触面が
フッ素樹脂で構成されているセパレータを正極と負極と
の間に配置することにより、充放電サイクルに伴う短絡
の発生を抑制して、サイクル特性の優れた水素吸蔵材料
−空気二次電池を提供したものである。
を吸蔵・放出することができる水素吸蔵材料を作用物質
とする負極、アルカリ水溶液からなる電解液およびセパ
レータを有する水素吸蔵材料−空気二次電池において、
上記セパレータとして、少なくとも電解液との接触面が
フッ素樹脂で構成されているセパレータを正極と負極と
の間に配置することにより、充放電サイクルに伴う短絡
の発生を抑制して、サイクル特性の優れた水素吸蔵材料
−空気二次電池を提供したものである。
【０００６】すなわち、充放電サイクルに伴い正極およ
び負極から電解液中に溶出した溶出物からの析出物は、
上記少なくとも電解液との接触面がフッ素樹脂で構成さ
れているセパレータによって対極側へ突出するのが抑制
されるので、充放電サイクルに伴う短絡の発生が抑制さ
れ、その結果、サイクル特性の優れた水素吸蔵材料−空
気二次電池が得られるようになる。
び負極から電解液中に溶出した溶出物からの析出物は、
上記少なくとも電解液との接触面がフッ素樹脂で構成さ
れているセパレータによって対極側へ突出するのが抑制
されるので、充放電サイクルに伴う短絡の発生が抑制さ
れ、その結果、サイクル特性の優れた水素吸蔵材料−空
気二次電池が得られるようになる。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明においては、セパレータと
して、少なくとも電解液との接触面がフッ素樹脂で構成
されているセパレータを正極と負極との間に配置する
が、その電解液との接触面を構成するフッ素樹脂として
は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体な
どが好ましい。ただし、セパレータの内部の電解液と接
触しない部分はポリオレフィンなど他の材質で構成され
ていてもよい。例えば、ポリオレフィン繊維の表面をフ
ッ素樹脂で被覆したものでセパレータを構成してもよ
い。これは、電解液と接触する面が良好な撥水性を有し
ていれば他の部分は撥水性を有していなくてもよいから
である。
して、少なくとも電解液との接触面がフッ素樹脂で構成
されているセパレータを正極と負極との間に配置する
が、その電解液との接触面を構成するフッ素樹脂として
は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフル
オロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン系共重合体な
どが好ましい。ただし、セパレータの内部の電解液と接
触しない部分はポリオレフィンなど他の材質で構成され
ていてもよい。例えば、ポリオレフィン繊維の表面をフ
ッ素樹脂で被覆したものでセパレータを構成してもよ
い。これは、電解液と接触する面が良好な撥水性を有し
ていれば他の部分は撥水性を有していなくてもよいから
である。
【０００８】セパレータの形態としては、例えば、網状
物、織布、不織布、多孔性膜など、特に限定されること
はないが、特に網状物が好ましい。そして、セパレータ
が網状物で構成される場合、その網目の数は２５．４ｍ
ｍ平方当たり４００〜１００００個で、糸径が０．１〜
０．２５ｍｍのものが好ましい。上記網状物の網目の数
に関しては、２５．４ｍｍ平方当たり、特に９００〜６
４００個が好ましく、とりわけ２５００〜３６００個が
好ましい。また、上記網状物の糸径に関しては、特に
０．１２〜２ｍｍが好ましく、とりわけ０．１２〜０．
１５ｍｍが好ましい。
物、織布、不織布、多孔性膜など、特に限定されること
はないが、特に網状物が好ましい。そして、セパレータ
が網状物で構成される場合、その網目の数は２５．４ｍ
ｍ平方当たり４００〜１００００個で、糸径が０．１〜
０．２５ｍｍのものが好ましい。上記網状物の網目の数
に関しては、２５．４ｍｍ平方当たり、特に９００〜６
４００個が好ましく、とりわけ２５００〜３６００個が
好ましい。また、上記網状物の糸径に関しては、特に
０．１２〜２ｍｍが好ましく、とりわけ０．１２〜０．
１５ｍｍが好ましい。
【０００９】本発明においては、正極に空気極を用いる
が、その空気極は、特に特定のものに限られることな
く、従来同様のものを用いることができる。例えば、
銀、白金、ルテニウム、酸化イリジウム、希土類酸化物
などの触媒金属もしくはその合金の粉末、または炭素、
ニッケルなどの担体の粉末に触媒金属をメッキするかも
しくは担持させた粉体を空気極触媒とするものが用いら
れる。
が、その空気極は、特に特定のものに限られることな
く、従来同様のものを用いることができる。例えば、
銀、白金、ルテニウム、酸化イリジウム、希土類酸化物
などの触媒金属もしくはその合金の粉末、または炭素、
ニッケルなどの担体の粉末に触媒金属をメッキするかも
しくは担持させた粉体を空気極触媒とするものが用いら
れる。
【００１０】また、負極の作用物質としては、水素吸蔵
材料、より具体的には、例えば、ＬａＮｉ5 で代表され
るＡＢ5 型水素吸蔵合金、ＺｎＭｎ2 もしくはその置換
体で代表されるＡＢ2 型水素吸蔵合金、Ｍｇ2 Ｎｉもし
くはその置換体で代表されるマグネシウム系のＡ2 Ｂ型
水素吸蔵合金、固溶体型Ｖ基水素吸蔵合金などの水素吸
蔵合金や、水素を吸蔵・放出できるカーボンナノチュー
ブなどの炭素が挙げられ、それらのうちの少なくとも１
種が用いられる。
材料、より具体的には、例えば、ＬａＮｉ5 で代表され
るＡＢ5 型水素吸蔵合金、ＺｎＭｎ2 もしくはその置換
体で代表されるＡＢ2 型水素吸蔵合金、Ｍｇ2 Ｎｉもし
くはその置換体で代表されるマグネシウム系のＡ2 Ｂ型
水素吸蔵合金、固溶体型Ｖ基水素吸蔵合金などの水素吸
蔵合金や、水素を吸蔵・放出できるカーボンナノチュー
ブなどの炭素が挙げられ、それらのうちの少なくとも１
種が用いられる。
【００１１】電解液としては、例えば、水酸化カリウム
水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶
液、それらの混合液などのアルカリ水溶液が用いられ
る。
水溶液、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化リチウム水溶
液、それらの混合液などのアルカリ水溶液が用いられ
る。
【００１２】本発明においては、少なくとも電解液との
接触面がフッ素樹脂で構成されているセパレータを正極
と負極との間に配置するが、水素吸蔵材料−空気二次電
池に用いるセパレータのすべてを上記電解液との接触面
がフッ素樹脂で構成されているセパレータのみで構成す
ることは要求されず、上記電解液との接触面がフッ素樹
脂で構成されているセパレータを他の構成のセパレータ
と併用してもよい。つまり、上記電解液との接触面がフ
ッ素樹脂で構成されているセパレータを他の構成のセパ
レータと共に正極と負極との間に配置してもよい。ただ
し、そのように他の構成のセパレータと共に上記電解液
との接触面がフッ素樹脂で構成されているセパレータと
正極と負極との間に配置する場合、上記電解液との接触
面がフッ素樹脂で構成されているセパレータは、正極表
面に空気あるいは酸素と電解液と触媒との三相界面を形
成するのに適していることから、正極に面する側に配置
することが好ましい。また、上記電解液との接触面がフ
ッ素樹脂で構成されているセパレータは、必ずしも、電
解液との接触面のすべてがフッ素樹脂で構成されている
ことは要さず、少なくとも正極に面する側の電解液との
接触面がフッ素樹脂で構成されていれば、本発明の目的
を達成することができる。
接触面がフッ素樹脂で構成されているセパレータを正極
と負極との間に配置するが、水素吸蔵材料−空気二次電
池に用いるセパレータのすべてを上記電解液との接触面
がフッ素樹脂で構成されているセパレータのみで構成す
ることは要求されず、上記電解液との接触面がフッ素樹
脂で構成されているセパレータを他の構成のセパレータ
と併用してもよい。つまり、上記電解液との接触面がフ
ッ素樹脂で構成されているセパレータを他の構成のセパ
レータと共に正極と負極との間に配置してもよい。ただ
し、そのように他の構成のセパレータと共に上記電解液
との接触面がフッ素樹脂で構成されているセパレータと
正極と負極との間に配置する場合、上記電解液との接触
面がフッ素樹脂で構成されているセパレータは、正極表
面に空気あるいは酸素と電解液と触媒との三相界面を形
成するのに適していることから、正極に面する側に配置
することが好ましい。また、上記電解液との接触面がフ
ッ素樹脂で構成されているセパレータは、必ずしも、電
解液との接触面のすべてがフッ素樹脂で構成されている
ことは要さず、少なくとも正極に面する側の電解液との
接触面がフッ素樹脂で構成されていれば、本発明の目的
を達成することができる。
【００１３】
【実施例】つぎに、実施例を挙げて本発明をより具体的
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。なお、以下の実施例などにおい
て、溶液や分散液などの濃度を示す％や水素吸蔵合金の
組成を表す際の％は、特にその基準を付記しないかぎり
質量％である。
に説明する。ただし、本発明はそれらの実施例のみに限
定されるものではない。なお、以下の実施例などにおい
て、溶液や分散液などの濃度を示す％や水素吸蔵合金の
組成を表す際の％は、特にその基準を付記しないかぎり
質量％である。
【００１４】実施例１〜７
正極を構成する空気極を次に示すように作製した。ま
ず、ニッケル粉末２．１５８ｇをアセトンで脱脂し、希
塩酸で酸洗い、中性になるまで水洗して洗浄処理済みの
ニッケル粉末を得た。このニッケル粉末にポリテトラフ
ルオロエチレンの水性分散液（７０ｍｌの純水に０．８
９９２ｇのポリテトラフルオロエチレンを分散させたも
の）を添加し、攪拌した後、２０ｍｌのエタノールを添
加し、攪拌後、上澄みを取り去り、ニッケルとポリテト
ラフルオロエチレンとの混合体を得た。
ず、ニッケル粉末２．１５８ｇをアセトンで脱脂し、希
塩酸で酸洗い、中性になるまで水洗して洗浄処理済みの
ニッケル粉末を得た。このニッケル粉末にポリテトラフ
ルオロエチレンの水性分散液（７０ｍｌの純水に０．８
９９２ｇのポリテトラフルオロエチレンを分散させたも
の）を添加し、攪拌した後、２０ｍｌのエタノールを添
加し、攪拌後、上澄みを取り去り、ニッケルとポリテト
ラフルオロエチレンとの混合体を得た。
【００１５】また、１０００ｍｌの水にエチレンジアミ
ン３０．０５ｇを添加し、攪拌した後、硝酸銀を０．８
４９４ｇ添加し、攪拌して置換メッキ浴を調製した。
ン３０．０５ｇを添加し、攪拌した後、硝酸銀を０．８
４９４ｇ添加し、攪拌して置換メッキ浴を調製した。
【００１６】この置換メッキ浴に前記ニッケルとポリテ
トラフルオロエチレンとの混合体を投入し、８時間攪拌
した後、中性になるまで水洗し、水洗後、８０℃で乾燥
してＮｉ／Ａｇ触媒粉を得た。
トラフルオロエチレンとの混合体を投入し、８時間攪拌
した後、中性になるまで水洗し、水洗後、８０℃で乾燥
してＮｉ／Ａｇ触媒粉を得た。
【００１７】このＮｉ／Ａｇ触媒粉を正極の単位面積当
たり０．２５ｇとなる量にしてニッケル網に４．４×１
０7 Ｎ／ｍ2 の圧力で圧着し、２３０℃で３０分間保温
し、常温に戻した後、ポリテトラフルオロエチレンシー
トに４．４×１０7 Ｎ／ｍ2の圧力で圧着して正極をポ
リテトラフルオロエチレンに圧着した状態で作製した。
たり０．２５ｇとなる量にしてニッケル網に４．４×１
０7 Ｎ／ｍ2 の圧力で圧着し、２３０℃で３０分間保温
し、常温に戻した後、ポリテトラフルオロエチレンシー
トに４．４×１０7 Ｎ／ｍ2の圧力で圧着して正極をポ
リテトラフルオロエチレンに圧着した状態で作製した。
【００１８】また、負極を次に示すようにして作製し
た。まず、ニッケル粉１０ｇと酸化亜鉛５ｇとを混合
し、得られた混合物に組成がＭｍＮｉ3.55Ｃｏ0.74Ｍｎ
0.4 Ａｌ 0.3 （ＭｍはＬａ33Ｃｅ48Ｐｒ4 Ｎｄ15）で表
されるミッシュメタル系水素吸蔵合金１０００ｇを混合
して、水素吸蔵合金含有混合物を得た。
た。まず、ニッケル粉１０ｇと酸化亜鉛５ｇとを混合
し、得られた混合物に組成がＭｍＮｉ3.55Ｃｏ0.74Ｍｎ
0.4 Ａｌ 0.3 （ＭｍはＬａ33Ｃｅ48Ｐｒ4 Ｎｄ15）で表
されるミッシュメタル系水素吸蔵合金１０００ｇを混合
して、水素吸蔵合金含有混合物を得た。
【００１９】つぎに、５％ＰＮＶＡ（ポリＮ−ビニルア
セトアミド）水溶液６０ｇとケッチェンブラック７５ｇ
とを混合し、ケッチェンブラック含有混合物を得た。
セトアミド）水溶液６０ｇとケッチェンブラック７５ｇ
とを混合し、ケッチェンブラック含有混合物を得た。
【００２０】さらに、水約６１ｇとＫ2 ＭｏＯ4 １．７
ｇとを混合し、得られた混合物を前記カーボンブラック
含有混合物に混合し、得られた混合物にラテックス１
１．７６ｇを混合し、得られた混合物に６０％ポリテト
ラフルオロエチレン水性分散液を１６．７ｇ混合し、得
られた混合物を前記水素吸蔵合金含有混合物と混合し
て、負極形成用の水素吸蔵合金含有ぺーストを調製し
た。
ｇとを混合し、得られた混合物を前記カーボンブラック
含有混合物に混合し、得られた混合物にラテックス１
１．７６ｇを混合し、得られた混合物に６０％ポリテト
ラフルオロエチレン水性分散液を１６．７ｇ混合し、得
られた混合物を前記水素吸蔵合金含有混合物と混合し
て、負極形成用の水素吸蔵合金含有ぺーストを調製し
た。
【００２１】そして、得られた水素吸蔵合金含有ぺース
トを気孔率９５％の発泡ニッケルからなる基体に充填
し、乾燥後に加圧成形して負極を基体に支持させた状態
で作製した。
トを気孔率９５％の発泡ニッケルからなる基体に充填
し、乾燥後に加圧成形して負極を基体に支持させた状態
で作製した。
【００２２】電解液としては、濃度３０％の水酸化カリ
ウム水溶液を用いた。セパレータは正極側と負極側にそ
れぞれ１枚ずつ用いるが、その正極側に用いるセパレー
タはポリテトラフルオロエチレンで構成された撥水性網
状物（ＮＢＣ工業社からの市販品）からなるもので、そ
の網目の数、糸径は表１に示すとおりであり、その網目
の数や糸径に応じて実施例１〜７としている。そして、
もう一方のセパレータ、つまり、負極側のセパレータと
してはスルホン化ポリプロピレン不織布を用いた。
ウム水溶液を用いた。セパレータは正極側と負極側にそ
れぞれ１枚ずつ用いるが、その正極側に用いるセパレー
タはポリテトラフルオロエチレンで構成された撥水性網
状物（ＮＢＣ工業社からの市販品）からなるもので、そ
の網目の数、糸径は表１に示すとおりであり、その網目
の数や糸径に応じて実施例１〜７としている。そして、
もう一方のセパレータ、つまり、負極側のセパレータと
してはスルホン化ポリプロピレン不織布を用いた。
【００２３】そして、上記正極、負極、電解液およびセ
パレータを用いて、図１にその構造を模式的に示す水素
吸蔵材料−空気二次電池を組み立てた。ただし、この図
１は、セパレータを配置する位置などを示すために模式
的に示した断面図であって、電池の構成にあたって必要
な部材のうちの一部を示したものにすぎず、また、断面
より後方の輪郭線を一部省略している。
パレータを用いて、図１にその構造を模式的に示す水素
吸蔵材料−空気二次電池を組み立てた。ただし、この図
１は、セパレータを配置する位置などを示すために模式
的に示した断面図であって、電池の構成にあたって必要
な部材のうちの一部を示したものにすぎず、また、断面
より後方の輪郭線を一部省略している。
【００２４】ここで、図１を参照しつつ、上記水素吸蔵
材料−空気二次電池の構造を示すと、正極１は前記のよ
うに空気極からなり、その一方の側はポリテトラフルオ
ロエチレンシート３を介して前壁部４と対向しており、
その前壁部４には電池外部から電池内部に空気を取り入
れるための空気取入口４ａが設けられている。そして、
正極１の他方の側はポリテトラフルオロエチレン製の撥
水性網状物からなるセパレータ５に接している。
材料−空気二次電池の構造を示すと、正極１は前記のよ
うに空気極からなり、その一方の側はポリテトラフルオ
ロエチレンシート３を介して前壁部４と対向しており、
その前壁部４には電池外部から電池内部に空気を取り入
れるための空気取入口４ａが設けられている。そして、
正極１の他方の側はポリテトラフルオロエチレン製の撥
水性網状物からなるセパレータ５に接している。
【００２５】負極２は、前記のように水素吸蔵材料を作
用物質とするものであり、その一方の側はスルホン化ポ
リプロピレン不織布からなるセパレータ６に接し、負極
２の他方の側は後壁部７に対向し、このスルホン化ポリ
プロピレン不織布からなるセパレータ６は前記ポリテト
ラフルオロエチレン製の撥水性網状物からなるセパレー
タ５と共に正極１と負極２との間に配置されている。
用物質とするものであり、その一方の側はスルホン化ポ
リプロピレン不織布からなるセパレータ６に接し、負極
２の他方の側は後壁部７に対向し、このスルホン化ポリ
プロピレン不織布からなるセパレータ６は前記ポリテト
ラフルオロエチレン製の撥水性網状物からなるセパレー
タ５と共に正極１と負極２との間に配置されている。
【００２６】そして、正極１からは正極側のリード線８
が引き出され、負極２からは負極側のリード線９が引き
出されている。そして、１０はＯ−リングを示してお
り、この図１では、Ｏ−リング１０と前壁部４や後壁部
７との間に隙間を設けて図示されているが、実際には隙
間がなく、Ｏ−リング１０と前壁部４および後壁部７と
で構成されている空間内に前記の電解液が正極１、負極
２、ポリテトラフルオロエチレン製の撥水性網状物から
なるセパレータ５、スルホン化ポリプロピレン不織布か
らなるセパレータ６などと共に収容されている。
が引き出され、負極２からは負極側のリード線９が引き
出されている。そして、１０はＯ−リングを示してお
り、この図１では、Ｏ−リング１０と前壁部４や後壁部
７との間に隙間を設けて図示されているが、実際には隙
間がなく、Ｏ−リング１０と前壁部４および後壁部７と
で構成されている空間内に前記の電解液が正極１、負極
２、ポリテトラフルオロエチレン製の撥水性網状物から
なるセパレータ５、スルホン化ポリプロピレン不織布か
らなるセパレータ６などと共に収容されている。
【００２７】比較例１
正極と接する側のセパレータにもスルホン化ポリプロピ
レン不織布を用い、ポリテトラフルオロエチレン製の撥
水性網状物からなるセパレータを用いなかった以外は、
実施例１と同様に水素吸蔵材料−空気二次電池を作製し
た。
レン不織布を用い、ポリテトラフルオロエチレン製の撥
水性網状物からなるセパレータを用いなかった以外は、
実施例１と同様に水素吸蔵材料−空気二次電池を作製し
た。
【００２８】上記実施例１〜７および比較例１の電池を
充放電電流密度：５ｍＡ／ｃｍ2 、充電時間：１０時
間、放電カットオフ電圧：０．５Ｖの条件下で充放電を
繰り返し、放電ができなくなるまでのサイクル数を調べ
た。その結果を撥水性網状物からなるセパレータの２
５．４ｍｍ平方当たりの網目の数および糸径と共に表１
に示す。
充放電電流密度：５ｍＡ／ｃｍ2 、充電時間：１０時
間、放電カットオフ電圧：０．５Ｖの条件下で充放電を
繰り返し、放電ができなくなるまでのサイクル数を調べ
た。その結果を撥水性網状物からなるセパレータの２
５．４ｍｍ平方当たりの網目の数および糸径と共に表１
に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に示す結果から明らかなように、実施
例１〜７の電池は、比較例１の電池に比べて、充放電可
能なサイクル数が多く、サイクル特性が優れていた。特
に網目の数が９００〜６４００個で糸径が０．１２〜
０．２０ｍｍの実施例１〜６の電池、とりわけ網目の数
が２５００〜３６００個で糸径が０．１２〜０．１５ｍ
ｍの実施例３〜４の電池は、充放電可能なサイクル数が
多く、サイクル特性が優れていた。
例１〜７の電池は、比較例１の電池に比べて、充放電可
能なサイクル数が多く、サイクル特性が優れていた。特
に網目の数が９００〜６４００個で糸径が０．１２〜
０．２０ｍｍの実施例１〜６の電池、とりわけ網目の数
が２５００〜３６００個で糸径が０．１２〜０．１５ｍ
ｍの実施例３〜４の電池は、充放電可能なサイクル数が
多く、サイクル特性が優れていた。
【００３１】上記のように、実施例１〜７の電池のサイ
クル特性が比較例１の電池のサイクル特性に比べて優れ
ていたのは、比較例１の電池では充放電サイクルに伴い
早い段階で短絡が生じ、そのため放電できなくなったの
に対し、実施例１〜７の電池では充放電サイクルに伴う
短絡発生がサイクル数が多くなるまで抑制されていたこ
とによるものと考えられる。
クル特性が比較例１の電池のサイクル特性に比べて優れ
ていたのは、比較例１の電池では充放電サイクルに伴い
早い段階で短絡が生じ、そのため放電できなくなったの
に対し、実施例１〜７の電池では充放電サイクルに伴う
短絡発生がサイクル数が多くなるまで抑制されていたこ
とによるものと考えられる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、充放
電サイクルに伴う短絡の発生を抑制し、サイクル特性の
優れた水素吸蔵材料−空気二次電池を提供することがで
きた。
電サイクルに伴う短絡の発生を抑制し、サイクル特性の
優れた水素吸蔵材料−空気二次電池を提供することがで
きた。
【図１】本発明の水素吸蔵材料−空気二次電池の一例を
模式的に示す断面図である。
模式的に示す断面図である。
１ 正極
２ 負極
５ 撥水性網状物からなるセパレータ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 柴田 進介
大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ
クセル株式会社内
(72)発明者 柏野 博志
大阪府茨木市丑寅一丁目１番88号 日立マ
クセル株式会社内
Ｆターム(参考） 5H021 AA01 AA04 AA06 CC01 CC04
EE10 HH00 HH03
5H032 AA01 AS01 AS11 CC01 CC04
CC06 CC16 EE02 EE05 HH00
HH04
Claims (2)
- 【請求項１】 空気極からなる正極、水素を吸蔵・放出
することができる水素吸蔵材料を作用物質とする負極、
アルカリ水溶液からなる電解液およびセパレータを有す
る水素吸蔵材料−空気二次電池であって、上記セパレー
タとして、少なくとも電解液との接触面がフッ素樹脂で
構成されているセパレータを正極と負極との間に配置し
たことを特徴とする水素吸蔵材料−空気二次電池。 - 【請求項２】 上記セパレータがフッ素樹脂の網状物か
らなり、その網目の数が２５．４ｍｍ平方あたり４００
〜１００００個であり、その糸径が０．１〜０．２５ｍ
ｍである請求項１記載の水素吸蔵材料−空気二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001324627A JP2003132963A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 水素吸蔵材料−空気二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001324627A JP2003132963A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 水素吸蔵材料−空気二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003132963A true JP2003132963A (ja) | 2003-05-09 |
Family
ID=19141323
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001324627A Withdrawn JP2003132963A (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | 水素吸蔵材料−空気二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003132963A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105609750A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-25 | 中南大学 | 一种锌空气电池用多孔锌镍合金负极材料及其制备方法 |
| JP2017076538A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Fdk株式会社 | 空気二次電池の空気極の製造方法及び空気−水素二次電池 |
| WO2022210489A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 東レ株式会社 | 二次電池 |
-
2001
- 2001-10-23 JP JP2001324627A patent/JP2003132963A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017076538A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Fdk株式会社 | 空気二次電池の空気極の製造方法及び空気−水素二次電池 |
| CN105609750A (zh) * | 2016-01-06 | 2016-05-25 | 中南大学 | 一种锌空气电池用多孔锌镍合金负极材料及其制备方法 |
| WO2022210489A1 (ja) * | 2021-03-31 | 2022-10-06 | 東レ株式会社 | 二次電池 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050104 |