JPH04179048A - ニッケル―亜鉛電池 - Google Patents
ニッケル―亜鉛電池Info
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- JPH04179048A JPH04179048A JP2305597A JP30559790A JPH04179048A JP H04179048 A JPH04179048 A JP H04179048A JP 2305597 A JP2305597 A JP 2305597A JP 30559790 A JP30559790 A JP 30559790A JP H04179048 A JPH04179048 A JP H04179048A
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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
- Cell Separators (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、微孔性セパレーターを使用したニッケル−亜
鉛電池に間するものである。
鉛電池に間するものである。
従来の技術とその課題
近年、電子機器の小型化、軽量化にともなって、従来の
電池に比較して高エネルギー密度を持つニッケルー亜鉛
電池の開発が積極的に続けられてし）る。このニッケル
ー亜鉛電池では、一般ζこ機自巨の異なる２種類のセパ
レーターが同時ζこ用１．Ｎられる。
電池に比較して高エネルギー密度を持つニッケルー亜鉛
電池の開発が積極的に続けられてし）る。このニッケル
ー亜鉛電池では、一般ζこ機自巨の異なる２種類のセパ
レーターが同時ζこ用１．Ｎられる。
これらはそれぞれアブソーバ−セパレーターおよびバリ
アセパレーターと呼はれる。
アセパレーターと呼はれる。
アブソーバ−セパレーターは、おもに電池内で電解液を
保持する役割を持つもので、一般に補液性の高いポリア
ミドやポリプロピレン等の不織布や織布が用いられる。
保持する役割を持つもので、一般に補液性の高いポリア
ミドやポリプロピレン等の不織布や織布が用いられる。
ニッケルーカドミウム電池ではこのアブソーバ−セパレ
ーターのみで電池が構成される。
ーターのみで電池が構成される。
バリアセパレーターは亜鉛極のデンドライトの成長や形
状変形による電池のショートを防く役割をもつもので、
亜鉛の析出や膜内のジンケートイオンの拡散を抑制する
機能を持つセロファン等の半透膜セパレーターが用いら
れている。
状変形による電池のショートを防く役割をもつもので、
亜鉛の析出や膜内のジンケートイオンの拡散を抑制する
機能を持つセロファン等の半透膜セパレーターが用いら
れている。
一方、最近、ニッケルー亜鉛電池においてもニッケルー
カドミウム電池と同様に電池を密閉化することが必要と
されている。ニッケルーカドミウム電池では、充電時に
正極から（１）式に示す反応によって発生した酸素を負
極板上で（２）式に示す反応で吸収させ密閉化をおこな
っている。
カドミウム電池と同様に電池を密閉化することが必要と
されている。ニッケルーカドミウム電池では、充電時に
正極から（１）式に示す反応によって発生した酸素を負
極板上で（２）式に示す反応で吸収させ密閉化をおこな
っている。
４０Ｈ−−＋０２＋２Ｈ２０＋４ｅ （１）Ｏ２＋
２Ｈ２０＋４ ｅ−＋４０Ｈ−（２）ニッケルー亜鉛電
池でも、同様の方法で密閉化が可能であると考えられる
が、ニッケルー亜鉛電池では、酸素ガスを透過しないセ
ロファン等の半透膜セパレーターを用いているため、正
極板から負極板への酸素ガスの移動が阻害され、この方
法では密閉化ができなかった。そこで、特許公開公報子
１−１８６７５２で提案されているようなポリオレフィ
ン微孔性膜や特許公開公報乎２−２３６９５４で提案さ
れているようなポリサルフォンの微孔性膜をニッケルー
亜鉛電池に適用する試みがなされている。
２Ｈ２０＋４ ｅ−＋４０Ｈ−（２）ニッケルー亜鉛電
池でも、同様の方法で密閉化が可能であると考えられる
が、ニッケルー亜鉛電池では、酸素ガスを透過しないセ
ロファン等の半透膜セパレーターを用いているため、正
極板から負極板への酸素ガスの移動が阻害され、この方
法では密閉化ができなかった。そこで、特許公開公報子
１−１８６７５２で提案されているようなポリオレフィ
ン微孔性膜や特許公開公報乎２−２３６９５４で提案さ
れているようなポリサルフォンの微孔性膜をニッケルー
亜鉛電池に適用する試みがなされている。
このような、１７１ｍ以下の穴径を持つ微孔性のセパレ
ーターを用いることによってニッケルー亜鉛電池であっ
てもガス吸収反応が起こり密閉化が可能となったが、微
孔性セパレーターはセロファンに比へその耐ショート性
が低いために、電池の寿命がきわめて短いという欠点が
あった。
ーターを用いることによってニッケルー亜鉛電池であっ
てもガス吸収反応が起こり密閉化が可能となったが、微
孔性セパレーターはセロファンに比へその耐ショート性
が低いために、電池の寿命がきわめて短いという欠点が
あった。
課題を解決するための手段
本発明のニッケルー亜鉛電池は、透気度か２〜５００Ｓ
ＥＣ／１００ＣＣの範囲である微孔性セパレーターを用
いたことを特徴とするものである。本発明によれは、ガ
ス吸収を満足しつつ、ショートを起しにくいニッケルー
亜鉛電池を製作することができる。
ＥＣ／１００ＣＣの範囲である微孔性セパレーターを用
いたことを特徴とするものである。本発明によれは、ガ
ス吸収を満足しつつ、ショートを起しにくいニッケルー
亜鉛電池を製作することができる。
また、微孔性セパレーターの材質をポリサルフォンとす
ることでさらに高い性能を持つ電池とすることができる
。
ることでさらに高い性能を持つ電池とすることができる
。
作用
微孔性セパレーターをニッケルー亜鉛電池に用いる場合
、その性状が電池の寿命に大きな影響を与える。そこで
、微孔性セパレーターの透気度に注目して検討をおこな
った結果、この透気度と電池の寿命性能の間に相関関係
があることを見いたした。すなわち、透気度が２〜５０
０ＳＥＣ／１００ＣＣの範囲である微孔性セパレーター
を用いれは、優れた寿命性能を持つ電池を製作できるこ
とがわかった。
、その性状が電池の寿命に大きな影響を与える。そこで
、微孔性セパレーターの透気度に注目して検討をおこな
った結果、この透気度と電池の寿命性能の間に相関関係
があることを見いたした。すなわち、透気度が２〜５０
０ＳＥＣ／１００ＣＣの範囲である微孔性セパレーター
を用いれは、優れた寿命性能を持つ電池を製作できるこ
とがわかった。
また、微孔性セパレーターの材質についても検討した結
果、ポリプロピレンやポリエチレン製のセパレーターに
比べて、ポリサルフォン製のセパレーターを用いた電池
の方が高い性能を持つことがわかった。なお、電子顕微
鏡による観察によって、本発明のポリサルフォン製セパ
レーターの孔かポリプロピレン製やポリエチレン製のも
のに比へて均一であることが明らかになったが、このこ
とか、ポリサルフォン製のセパレーターが高い性能を持
つ原因の１つであると考えられる。
果、ポリプロピレンやポリエチレン製のセパレーターに
比べて、ポリサルフォン製のセパレーターを用いた電池
の方が高い性能を持つことがわかった。なお、電子顕微
鏡による観察によって、本発明のポリサルフォン製セパ
レーターの孔かポリプロピレン製やポリエチレン製のも
のに比へて均一であることが明らかになったが、このこ
とか、ポリサルフォン製のセパレーターが高い性能を持
つ原因の１つであると考えられる。
実施例
以下本発明の詳細を好適な実施例を用いて説明する。
〔実施例１〕
酸化亜鉛粉末１００重量部に対して金属カドミウム粉末
２０重量部および酸化タリウム粉末１重量部を加え、良
く混合した後、混合粉末１００ｇに対してプロピレング
リコールを３５ｍ Ｉ入れて混合する。次にポリテトラ
フルオロエチレンの６０％水性ディスバージョン２ｍｌ
加えて混練する。その後、銅のエクスパンデッドメタル
に加圧ローラーで圧着してから１５０℃で１時間乾燥し
、再度プレスして、酸化亜鉛の理論容量カ月８００ｍＡ
ｈ、寸法が１．３Ｘ ３０Ｘ ４０（ｍｍ）の亜鉛負極
板を製作した。一方、対極として、水酸化ニッケルの理
論容１１１０００ｍＡｈ、寸法が１．８Ｘ ３０Ｘ ４
０（ｍｍ）の水酸化ニッケル正極板を製作した。
２０重量部および酸化タリウム粉末１重量部を加え、良
く混合した後、混合粉末１００ｇに対してプロピレング
リコールを３５ｍ Ｉ入れて混合する。次にポリテトラ
フルオロエチレンの６０％水性ディスバージョン２ｍｌ
加えて混練する。その後、銅のエクスパンデッドメタル
に加圧ローラーで圧着してから１５０℃で１時間乾燥し
、再度プレスして、酸化亜鉛の理論容量カ月８００ｍＡ
ｈ、寸法が１．３Ｘ ３０Ｘ ４０（ｍｍ）の亜鉛負極
板を製作した。一方、対極として、水酸化ニッケルの理
論容１１１０００ｍＡｈ、寸法が１．８Ｘ ３０Ｘ ４
０（ｍｍ）の水酸化ニッケル正極板を製作した。
これらの正極板および負極板を厚さ０．１２ｍｍのポリ
アミドの不織布（日本バイリーン社、ＦＴ２１９） １
枚で包み、さらに正極板をキャスティングエキストラク
ション法で製作した厚さ３０μｍ、透気度２ＳＥＣ／１
００ＣＣのポリサルフォノ製微孔性フィルムで２重に包
んだ。そして、正極板２枚と負極板３枚とを内寸１０Ｘ
３５Ｘ ５０（ｍｍ）のアクリル電槽に挿入し、酸化
亜鉛を飽和させた比重１．３５（２０℃）の水酸化カリ
ウム水溶液を４．８ｍｌ注液し、公称容量す月６００ｍ
Ａ＋＋の本発明によるニッケルー亜鉛電池（Ａ）を製作
した。なお、この電池には２．０ｋｇ／ｃｍ２で作動す
る弁を取り付けている。
アミドの不織布（日本バイリーン社、ＦＴ２１９） １
枚で包み、さらに正極板をキャスティングエキストラク
ション法で製作した厚さ３０μｍ、透気度２ＳＥＣ／１
００ＣＣのポリサルフォノ製微孔性フィルムで２重に包
んだ。そして、正極板２枚と負極板３枚とを内寸１０Ｘ
３５Ｘ ５０（ｍｍ）のアクリル電槽に挿入し、酸化
亜鉛を飽和させた比重１．３５（２０℃）の水酸化カリ
ウム水溶液を４．８ｍｌ注液し、公称容量す月６００ｍ
Ａ＋＋の本発明によるニッケルー亜鉛電池（Ａ）を製作
した。なお、この電池には２．０ｋｇ／ｃｍ２で作動す
る弁を取り付けている。
〔実施例２〕
使用した微孔性フィルムの透気度が２０ＳＥＣ／１００
ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で本発明に
よるニッケルー亜鉛電池（Ｂ）を製作した。
ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で本発明に
よるニッケルー亜鉛電池（Ｂ）を製作した。
〔実施例３〕
使用した微孔性フィルムの通気度カ月００ＳＥＣ／１０
０ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で本発明
によるニッケルー亜鉛電池（Ｃ）を製作した。
０ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で本発明
によるニッケルー亜鉛電池（Ｃ）を製作した。
〔実施例４〕
使用した微孔性フィルムの透気度が５００ＳＥＣ／１０
０ＣＣであること以外は、実施例１と同し方法で本発明
によるニッケルー亜鉛電池（Ｄ＞を製作した。
０ＣＣであること以外は、実施例１と同し方法で本発明
によるニッケルー亜鉛電池（Ｄ＞を製作した。
〔実施例５〕
使用した微孔性フィルムがキャスティングエキストラク
ション法で製作した厚さ３０μｍ、通気度〔実施例６〕 使用した微孔性フィルムがキャスティングエキストラク
ション法で製作した厚さ３０μｍ、透気度鉛電池（Ｆ）
を製作した。
ション法で製作した厚さ３０μｍ、通気度〔実施例６〕 使用した微孔性フィルムがキャスティングエキストラク
ション法で製作した厚さ３０μｍ、透気度鉛電池（Ｆ）
を製作した。
〔比較例１〕
使用した微孔性フィルムの透気度が０．５ＳＥＣ／１０
０ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で比較用
のニッケルー亜鉛電池（Ｇ）を製作した。
０ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で比較用
のニッケルー亜鉛電池（Ｇ）を製作した。
〔比較例２〕
使用した微孔性フィルムの透気度が１２００ＳＥＣ／１
００ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で比較
用のニッケルー亜鉛電池（Ｈ）を製作した。
００ＣＣであること以外は、実施例１と同じ方法で比較
用のニッケルー亜鉛電池（Ｈ）を製作した。
以上のようにして製作した本発明による電池と比較電池
を３２０ｍＡで６時間充電し３２０ｍＡで終止電圧１．
４Ｖまて放電するという充放電試験をおこない、容量が
初朋容量の７５ｚに達したときを電池の寿命とした。各
電池の寿命サイクル数を第１表に示す。
を３２０ｍＡで６時間充電し３２０ｍＡで終止電圧１．
４Ｖまて放電するという充放電試験をおこない、容量が
初朋容量の７５ｚに達したときを電池の寿命とした。各
電池の寿命サイクル数を第１表に示す。
第１表
表から、本発明による電池が優れた寿命性能を持つこと
が明かである。
が明かである。
発明の効果
本発明によれは、ガス吸収反応をおこしつつも、長寿命
のニッケルー亜鉛電池を得ることができ、その工業的価
値はきわめて大きい。
のニッケルー亜鉛電池を得ることができ、その工業的価
値はきわめて大きい。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、透気度が２〜５００ＳＥＣ／１００ＣＣの範囲であ
る微孔性セパレーターを用いることを特徴とするニッケ
ル−亜鉛電池。 ２、材質がポリサルフォンである微孔性セパレーターを
用いることを特徴とする請求項１記載のニッケル−亜鉛
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305597A JPH04179048A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | ニッケル―亜鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2305597A JPH04179048A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | ニッケル―亜鉛電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04179048A true JPH04179048A (ja) | 1992-06-25 |
Family
ID=17947062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2305597A Pending JPH04179048A (ja) | 1990-11-09 | 1990-11-09 | ニッケル―亜鉛電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04179048A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04206456A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52132346A (en) * | 1977-03-25 | 1977-11-07 | Yuasa Battery Co Ltd | Battery separator |
| JPS6297258A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形ニッケル・亜鉛蓄電池 |
-
1990
- 1990-11-09 JP JP2305597A patent/JPH04179048A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52132346A (en) * | 1977-03-25 | 1977-11-07 | Yuasa Battery Co Ltd | Battery separator |
| JPS6297258A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-06 | Yuasa Battery Co Ltd | 密閉形ニッケル・亜鉛蓄電池 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04206456A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
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