JPH0346760A - アルカリ蓄電池用亜鉛極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用亜鉛極Info
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- JPH0346760A JPH0346760A JP1181352A JP18135289A JPH0346760A JP H0346760 A JPH0346760 A JP H0346760A JP 1181352 A JP1181352 A JP 1181352A JP 18135289 A JP18135289 A JP 18135289A JP H0346760 A JPH0346760 A JP H0346760A
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- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
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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)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、ニッケルー亜鉛蓄電池等に用いられるアルカ
リ蓄電池用亜鉛極に関するものである。
リ蓄電池用亜鉛極に関するものである。
（ロ）従来の技術
アルカリ蓄電池用亜鉛極の亜鉛活物質としては、酸化亜
鉛、亜鉛または酸化亜鉛と亜鉛との混合物が用いられる
が、放電生成物である酸化亜鉛は、アルカリ溶液に可溶
であるために、充放電を繰り返すと、活物質の形状が変
形し、亜鉛極容量が低下するという問題がある。
鉛、亜鉛または酸化亜鉛と亜鉛との混合物が用いられる
が、放電生成物である酸化亜鉛は、アルカリ溶液に可溶
であるために、充放電を繰り返すと、活物質の形状が変
形し、亜鉛極容量が低下するという問題がある。
この問題を解決するために、錫、鉛、ビスマス、インジ
ウム、タリウム、カドミウム等のＪｋ属酸化物を、１１
Ｌ極活物質中に添加する方法がある。
ウム、タリウム、カドミウム等のＪｋ属酸化物を、１１
Ｌ極活物質中に添加する方法がある。
これらの金属酸化物は、亜鉛活物質中で還元されて亜鉛
活物質を保持する基盤として働き、形状変形を緩和させ
るｆｔ用がある。この錫、鉛、ビスマス、インジウム、
タリウム等の金属酸化物が還元されて金属となる過程に
おいて、溶解度の比較的大きい錫、鉛、インジウム、タ
リウム等は一旦溶解してから析出し、また溶解度の小さ
いビスマス、カドミウムはそのまま直接還元される。そ
の結果として、前者の金属酸化物は電流の集中しやすい
電極の表面部分に偏在しやすく、また後者の金属酸化物
は酸化物の形状とほとんど同じ形状の金属が活物質中に
存在することになる。
活物質を保持する基盤として働き、形状変形を緩和させ
るｆｔ用がある。この錫、鉛、ビスマス、インジウム、
タリウム等の金属酸化物が還元されて金属となる過程に
おいて、溶解度の比較的大きい錫、鉛、インジウム、タ
リウム等は一旦溶解してから析出し、また溶解度の小さ
いビスマス、カドミウムはそのまま直接還元される。そ
の結果として、前者の金属酸化物は電流の集中しやすい
電極の表面部分に偏在しやすく、また後者の金属酸化物
は酸化物の形状とほとんど同じ形状の金属が活物質中に
存在することになる。
その結果、これら添加剤は微視的に見ると偏在した状態
となっており、添加剤の効果を十分に発揮することがで
きない。
となっており、添加剤の効果を十分に発揮することがで
きない。
（ハ）発明が解決しようとする課題
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
前記添加剤の金属元素、錫、インジウム、ビスマスの添
加効果を十分に発揮させ、亜鉛極における活物質の形状
変形を抑制し、サイクル特性に優れたアルカリ蓄電池を
提供しようとするものである。
前記添加剤の金属元素、錫、インジウム、ビスマスの添
加効果を十分に発揮させ、亜鉛極における活物質の形状
変形を抑制し、サイクル特性に優れたアルカリ蓄電池を
提供しようとするものである。
（ニ）課題を解決するための手段
本発明のアルカリ蓄電池用亜鉛極は、亜鉛活物質と、錫
、インジウム、ビスマスから選択された少なくとも１つ
の金属及び亜鉛との複合酸化物とからなることを特徴と
するものである。
、インジウム、ビスマスから選択された少なくとも１つ
の金属及び亜鉛との複合酸化物とからなることを特徴と
するものである。
（ホ）作 用
錫と亜鉛の複合酸化物（ＺｎＳｎＯ＋、 ＺｎｔＳｎｘ
Ｏ＋）、インジウムと亜鉛の複合酸化物（Ｚｎｔｌｎｌ
Ｏｓ、Ｚｎ１ｌｎ、０１、ＺｎｙｌｎｚＯ＋ｏ、Ｚｎｓ
ＩｎｔＯｓ、Ｚｎ４１ｒｔ！Ｏ？）、ビスマスと亜！
Ωの複合酸化物（ＺｎＢｉ＊Ｏｓ）等が亜鉛極中におい
て充電されると、複合酸化物中に含まれている錫、イン
ジウム、ビスマスは、亜鉛と共析する形態で、充電時に
生成せる活物質中に取り込まれていく。このような活物
質を含有せる亜鉛極は、錫、インジウム、ビスマスの添
加剤を単独で添加するものよりも、添加元素の分散性に
優れ、偏在することがないので、前記添加剤の添加効果
が十分に発揮される。その結果、亜鉛極における活物質
の形状変形を抑えることができ、アルカリ蓄電池のサイ
クル特性を向上させることが可能となる。
Ｏ＋）、インジウムと亜鉛の複合酸化物（Ｚｎｔｌｎｌ
Ｏｓ、Ｚｎ１ｌｎ、０１、ＺｎｙｌｎｚＯ＋ｏ、Ｚｎｓ
ＩｎｔＯｓ、Ｚｎ４１ｒｔ！Ｏ？）、ビスマスと亜！
Ωの複合酸化物（ＺｎＢｉ＊Ｏｓ）等が亜鉛極中におい
て充電されると、複合酸化物中に含まれている錫、イン
ジウム、ビスマスは、亜鉛と共析する形態で、充電時に
生成せる活物質中に取り込まれていく。このような活物
質を含有せる亜鉛極は、錫、インジウム、ビスマスの添
加剤を単独で添加するものよりも、添加元素の分散性に
優れ、偏在することがないので、前記添加剤の添加効果
が十分に発揮される。その結果、亜鉛極における活物質
の形状変形を抑えることができ、アルカリ蓄電池のサイ
クル特性を向上させることが可能となる。
（へ）実施例
金属酸化物として添加した添加剤（比較例）と、亜鉛と
の複合酸化物として添加した添加剤（本発明）の、サイ
クル性能向上への効果の差異について検討した。これは
、種々の添加剤を用いて電池を作製し、サイクル試験を
行なうことにより、評価するというものである。
の複合酸化物として添加した添加剤（本発明）の、サイ
クル性能向上への効果の差異について検討した。これは
、種々の添加剤を用いて電池を作製し、サイクル試験を
行なうことにより、評価するというものである。
まず最初に、第１表に示す割合で、粉末を混合し、亜鉛
極を作製し、本発明電池Ａ、Ｂ、Ｃ及び比較を池ｘ、ｙ
、ｚを得た。本発明電池Ａと比較電池Ｘ、本発明電池Ｂ
と比較電池Ｙ、本発明電池Ｃと比較電池Ｚ、それぞれに
用いた亜鉛極中の添加剤元素の当量は等しい条件として
いる。
極を作製し、本発明電池Ａ、Ｂ、Ｃ及び比較を池ｘ、ｙ
、ｚを得た。本発明電池Ａと比較電池Ｘ、本発明電池Ｂ
と比較電池Ｙ、本発明電池Ｃと比較電池Ｚ、それぞれに
用いた亜鉛極中の添加剤元素の当量は等しい条件として
いる。
尚、前記亜鉛極は、第１表に示すそれぞれの粉末と、Ｐ
ＴＦＥディスバージョンと水を加え、混線を行ってペー
ストをｆ＋’ｔｊｌシ、このペーストを二・ｌケルメ７
シェに圧着して得たものである。
ＴＦＥディスバージョンと水を加え、混線を行ってペー
ストをｆ＋’ｔｊｌシ、このペーストを二・ｌケルメ７
シェに圧着して得たものである。
ここで添加剤として使用せる複合酸化物は、酸化亜鉛と
、錫、インジウム、ビスマスの酸化物を、それぞれ６０
０℃で焼成して得たものである。そして前記電池は、か
かる亜鉛極とニッケル極とを組み会わせて作製したもの
であり、公称容量６００ ｍＡｈを有する円筒密閉タイ
プのものである。
、錫、インジウム、ビスマスの酸化物を、それぞれ６０
０℃で焼成して得たものである。そして前記電池は、か
かる亜鉛極とニッケル極とを組み会わせて作製したもの
であり、公称容量６００ ｍＡｈを有する円筒密閉タイ
プのものである。
このようにして作製した電池を用い、電池のサイクル特
性比較テストを行った。この時の条件は、２時間率の電
流値で充放電を行うものであり、充電深度を公称容量の
１１５％（６９０ｍＡｈ）とし、毎サイクル電池電圧が
１．３Ｖに達する迄放電を行うというものである。この
テストは、電池容量が公称容量の７０％になる迄継続し
、この時のサイクル数をサイクル寿命とした。
性比較テストを行った。この時の条件は、２時間率の電
流値で充放電を行うものであり、充電深度を公称容量の
１１５％（６９０ｍＡｈ）とし、毎サイクル電池電圧が
１．３Ｖに達する迄放電を行うというものである。この
テストは、電池容量が公称容量の７０％になる迄継続し
、この時のサイクル数をサイクル寿命とした。
この試験用の電池は各条件についてＩＯセルずつ作製し
、各電池の平均サイクル寿命を求めた。
、各電池の平均サイクル寿命を求めた。
この結果、第１表に併せて示す。
第１表
これにより明らかな如く、亜鉛との複合酸化物の形態で
添加剤元素を添加した亜鉛極を備えた本発明電池Ａ、Ｂ
、Ｃは、比較電池ｘ、ｙ、ｚに比べて、添加剤の添加効
果が発揮され、サイクル寿命が向−Ｅしているのがわか
る。
添加剤元素を添加した亜鉛極を備えた本発明電池Ａ、Ｂ
、Ｃは、比較電池ｘ、ｙ、ｚに比べて、添加剤の添加効
果が発揮され、サイクル寿命が向−Ｅしているのがわか
る。
更に、その効果について検討すべく、本発明電池Ａと比
較電池Ｘの亜鉛極を調べた。これは１００サイクル経過
時に、添加剤中の元素である錫（Ｓｎ）の亜鉛極断面に
おける分布を、ＥＰＭＡ （線分析）により分析を行い
、比較するというものである。
較電池Ｘの亜鉛極を調べた。これは１００サイクル経過
時に、添加剤中の元素である錫（Ｓｎ）の亜鉛極断面に
おける分布を、ＥＰＭＡ （線分析）により分析を行い
、比較するというものである。
この結果の本発明電池Ａの亜鉛極に関するものを第１図
に、比較電池Ｘの亜鉛極に関するものを第２図に、それ
ぞれ示す。これより明らかな如く、亜鉛との複合酸化物
の形態で添加剤として錫を添加すると、１００サイクル
を経過した時点でも、錫の分布が均一に近い状態（第１
図）になっている、二とがわかる、 また比較電池Ｙに比べて、本発明電池Ｂが、比較電池Ｚ
に比べて本発明電池Ｃが、それぞれ優れているのは、添
加剤元素の分散性が優れているという前記同様の理由に
起因すると考えられる。
に、比較電池Ｘの亜鉛極に関するものを第２図に、それ
ぞれ示す。これより明らかな如く、亜鉛との複合酸化物
の形態で添加剤として錫を添加すると、１００サイクル
を経過した時点でも、錫の分布が均一に近い状態（第１
図）になっている、二とがわかる、 また比較電池Ｙに比べて、本発明電池Ｂが、比較電池Ｚ
に比べて本発明電池Ｃが、それぞれ優れているのは、添
加剤元素の分散性が優れているという前記同様の理由に
起因すると考えられる。
（ト）発明の効果
本発明によれば、添加剤の添加効果が十分に発揮でき、
亜鉛活物質の形状変形をサイクル長期に亘って抑制する
ものであり、その結果サイクル特性に優れたアルカリ蓄
電池が提供でき、その工業的価値は極めて大きい。
亜鉛活物質の形状変形をサイクル長期に亘って抑制する
ものであり、その結果サイクル特性に優れたアルカリ蓄
電池が提供でき、その工業的価値は極めて大きい。
第１図及び第２図はいずれもＥＰＭＡによる分析結果図
であｔ）、第１図は本発明に関するもの、ＮＥ２図は比
較例に関するものである。
であｔ）、第１図は本発明に関するもの、ＮＥ２図は比
較例に関するものである。
Claims (1)
- （１）亜鉛活物質と、錫、インジウム、ビスマスから選
択された少なくとも１つの金属及び亜鉛との複合酸化物
とからなることを特徴とするアルカリ蓄電池用亜鉛極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181352A JP2698178B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1181352A JP2698178B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0346760A true JPH0346760A (ja) | 1991-02-28 |
| JP2698178B2 JP2698178B2 (ja) | 1998-01-19 |
Family
ID=16099211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1181352A Expired - Fee Related JP2698178B2 (ja) | 1989-07-13 | 1989-07-13 | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2698178B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6797563B2 (en) | 1998-09-08 | 2004-09-28 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming cross point type DRAM cell |
| JP2020038763A (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 日本碍子株式会社 | 負極及び亜鉛二次電池 |
-
1989
- 1989-07-13 JP JP1181352A patent/JP2698178B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6797563B2 (en) | 1998-09-08 | 2004-09-28 | Texas Instruments Incorporated | Method of forming cross point type DRAM cell |
| JP2020038763A (ja) * | 2018-09-03 | 2020-03-12 | 日本碍子株式会社 | 負極及び亜鉛二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2698178B2 (ja) | 1998-01-19 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |