JPH0576743B2 - - Google Patents
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- JPH0576743B2 JPH0576743B2 JP58193108A JP19310883A JPH0576743B2 JP H0576743 B2 JPH0576743 B2 JP H0576743B2 JP 58193108 A JP58193108 A JP 58193108A JP 19310883 A JP19310883 A JP 19310883A JP H0576743 B2 JPH0576743 B2 JP H0576743B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
-
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/244—Zinc electrodes
-
- 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
Description
(イ) 産業上の利用分野
本発明はニツケル−亜鉛蓄電池、銀−亜鉛蓄電
池などのように負極に亜鉛極を用いるアルカリ亜
鉛蓄電池に関する。 (ロ) 従来技術 負極活物質としての亜鉛は、単位重量あたりの
エネルギー密度が大きく且つ安価である利点を有
する反面、放電時に亜鉛がアルカリ電解液に溶出
して亜鉛酸イオンとなり、充電時にその亜鉛酸イ
オンが亜鉛極表面に樹枝状或いは海綿状に電析す
るため、充放電を繰り返すと、電析亜鉛がセパレ
ータを貫通して対極に接して内部短絡を惹起する
ためサイクル寿命が短い欠点がある。 このサイクル寿命を改善するために、活物質中
あるいは電解液中に各種添加剤を添加することが
提案されている。この添加剤には錫やインジウム
の酸化物あるいは水酸化物があり、何れも亜鉛の
水素過電圧を高め、また亜鉛の樹枝状結晶の発生
を抑制するため添加剤として有望である。しかし
ながら、錫の酸化物或いは水酸化物を添加剤とし
て用いた場合には充放電サイクルが長期にわたる
と亜鉛活物質だけでなく、錫も充放電反応に関与
し、高密度化して電析するようになる。その結果
亜鉛の多孔度が減少し、次第に亜鉛極の有効面積
が減少すると共に電極内部への電解液の拡散が困
難となりアルカリ亜鉛蓄電池の放電容量を大巾に
低下させていた。これに対してインジウムの酸化
物或いは水酸化物はアルカリ電解液への溶解度が
小さいため亜鉛極に添加した際に活物質中から抜
け出すことがほとんどなく、長期にわたりインジ
ウムの添加効果を充分に発揮し、サイクル寿命の
向上に大きく寄与する。ところがインジウムの酸
化物あるいは水酸化物は、充放電時に亜鉛極の活
物質中に不良導電体として存在し充放電効率を低
下させる。 (ハ) 発明の目的 本発明はかかる点に鑑み発明されたものにし
て、充放電効率の低下を抑制すると共にサイクル
寿命の向上したアルカリ亜鉛蓄電池を提供せんと
するものである。 (ニ) 発明の構成 本発明は亜鉛、酸化亜鉛の少なくとも一種を主
成分とし、水銀、鉛、カドミウム、錫、ビスマス
のうち少なくとも一種の金属の酸化物または水酸
化物及び金属インジウムよりなる添加剤を含有し
てなる亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池であつ
て、前記金属の酸化物または水酸化物に対する前
記金属インジウムの配合比が１／10乃至６のもの
である。 (ホ) 実施例 以下に本発明の実施例を示し説明する。 酸化亜鉛粉末100部、亜鉛粉末10部、結着剤と
してフツ素樹脂粉末５部及び添加剤より成る混合
粉末に水を加えて混練した後ローラによりシート
状にし、このシート状活物質を銅よりなる集電体
の両面に付着させ加圧成型後乾燥して所定の亜鉛
極を得た。こうして得られた亜鉛極と公知の焼結
式ニツケル極とを組み合わせてニツケル−亜鉛蓄
電池を組み立てた。第１図はこの蓄電池の断面図
であり、図中１は亜鉛極、２はニツケル極、３は
セパレータ、４は保液層、５は電槽、６は電槽
蓋、７，８は正負極端子である。 前述の蓄電池に於いて亜鉛極の添加剤を表１に
示す様に種々変化させ、本発明電池及び比較電池
を作製した。
池などのように負極に亜鉛極を用いるアルカリ亜
鉛蓄電池に関する。 (ロ) 従来技術 負極活物質としての亜鉛は、単位重量あたりの
エネルギー密度が大きく且つ安価である利点を有
する反面、放電時に亜鉛がアルカリ電解液に溶出
して亜鉛酸イオンとなり、充電時にその亜鉛酸イ
オンが亜鉛極表面に樹枝状或いは海綿状に電析す
るため、充放電を繰り返すと、電析亜鉛がセパレ
ータを貫通して対極に接して内部短絡を惹起する
ためサイクル寿命が短い欠点がある。 このサイクル寿命を改善するために、活物質中
あるいは電解液中に各種添加剤を添加することが
提案されている。この添加剤には錫やインジウム
の酸化物あるいは水酸化物があり、何れも亜鉛の
水素過電圧を高め、また亜鉛の樹枝状結晶の発生
を抑制するため添加剤として有望である。しかし
ながら、錫の酸化物或いは水酸化物を添加剤とし
て用いた場合には充放電サイクルが長期にわたる
と亜鉛活物質だけでなく、錫も充放電反応に関与
し、高密度化して電析するようになる。その結果
亜鉛の多孔度が減少し、次第に亜鉛極の有効面積
が減少すると共に電極内部への電解液の拡散が困
難となりアルカリ亜鉛蓄電池の放電容量を大巾に
低下させていた。これに対してインジウムの酸化
物或いは水酸化物はアルカリ電解液への溶解度が
小さいため亜鉛極に添加した際に活物質中から抜
け出すことがほとんどなく、長期にわたりインジ
ウムの添加効果を充分に発揮し、サイクル寿命の
向上に大きく寄与する。ところがインジウムの酸
化物あるいは水酸化物は、充放電時に亜鉛極の活
物質中に不良導電体として存在し充放電効率を低
下させる。 (ハ) 発明の目的 本発明はかかる点に鑑み発明されたものにし
て、充放電効率の低下を抑制すると共にサイクル
寿命の向上したアルカリ亜鉛蓄電池を提供せんと
するものである。 (ニ) 発明の構成 本発明は亜鉛、酸化亜鉛の少なくとも一種を主
成分とし、水銀、鉛、カドミウム、錫、ビスマス
のうち少なくとも一種の金属の酸化物または水酸
化物及び金属インジウムよりなる添加剤を含有し
てなる亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池であつ
て、前記金属の酸化物または水酸化物に対する前
記金属インジウムの配合比が１／10乃至６のもの
である。 (ホ) 実施例 以下に本発明の実施例を示し説明する。 酸化亜鉛粉末100部、亜鉛粉末10部、結着剤と
してフツ素樹脂粉末５部及び添加剤より成る混合
粉末に水を加えて混練した後ローラによりシート
状にし、このシート状活物質を銅よりなる集電体
の両面に付着させ加圧成型後乾燥して所定の亜鉛
極を得た。こうして得られた亜鉛極と公知の焼結
式ニツケル極とを組み合わせてニツケル−亜鉛蓄
電池を組み立てた。第１図はこの蓄電池の断面図
であり、図中１は亜鉛極、２はニツケル極、３は
セパレータ、４は保液層、５は電槽、６は電槽
蓋、７，８は正負極端子である。 前述の蓄電池に於いて亜鉛極の添加剤を表１に
示す様に種々変化させ、本発明電池及び比較電池
を作製した。
【表】
【表】
第２図１乃至６は前記本発明電池及び比較電池
のサイクル特性図であり、図中電池Ａ乃至Ｆは実
施例１乃至６の電池に夫々に対応し、電池ａ乃至
ｆは比較例１乃至６の電池に夫々対応している。
サイクル条件は150ｍＡで６時間充電した後150ｍ
Ａで放電し、電池電圧が1.2Vに達する時点で放
電を停止し、電池容量が初期容量の50％になる時
点で充放電サイクルを終了するものである。 第２図１乃至６から明らかな様に亜鉛極の添加
として、酸化錫、酸化水銀、酸化カドミウム、酸
化タリウム、酸化ビスマス、酸化鉛を単独で用い
た電池ａ乃至ｆに比し、前記金属酸化物に金属イ
ンジウムを加えた添加剤を用いた電池Ａ乃至Ｆの
サイクル特性が向上していることがわかる。これ
は金属インジウムの存在により亜鉛極の導電性が
向上し、また、金属インジウムが他の金属と合金
化し易いことから、充放電によりインジウムが亜
鉛イオンとたたちに合金をつくり亜鉛の移動が抑
制され、亜鉛極上に高密度化して電析するのを防
止したためと考えられる。 次いで前記実施例１乃至６の電池に於いて、亜
鉛極の添加剤の総量を５部とし、金属インジウム
と前記金属の酸化物との配合比を変化させた電池
を作成し、実施例１乃至６に夫々対応させ電池
A′乃至F′とする。この添加剤の配合比を金属イ
ンジウムをＹ部、前記金属の酸化物をＸ部として
表２のア〜サに示す。
のサイクル特性図であり、図中電池Ａ乃至Ｆは実
施例１乃至６の電池に夫々に対応し、電池ａ乃至
ｆは比較例１乃至６の電池に夫々対応している。
サイクル条件は150ｍＡで６時間充電した後150ｍ
Ａで放電し、電池電圧が1.2Vに達する時点で放
電を停止し、電池容量が初期容量の50％になる時
点で充放電サイクルを終了するものである。 第２図１乃至６から明らかな様に亜鉛極の添加
として、酸化錫、酸化水銀、酸化カドミウム、酸
化タリウム、酸化ビスマス、酸化鉛を単独で用い
た電池ａ乃至ｆに比し、前記金属酸化物に金属イ
ンジウムを加えた添加剤を用いた電池Ａ乃至Ｆの
サイクル特性が向上していることがわかる。これ
は金属インジウムの存在により亜鉛極の導電性が
向上し、また、金属インジウムが他の金属と合金
化し易いことから、充放電によりインジウムが亜
鉛イオンとたたちに合金をつくり亜鉛の移動が抑
制され、亜鉛極上に高密度化して電析するのを防
止したためと考えられる。 次いで前記実施例１乃至６の電池に於いて、亜
鉛極の添加剤の総量を５部とし、金属インジウム
と前記金属の酸化物との配合比を変化させた電池
を作成し、実施例１乃至６に夫々対応させ電池
A′乃至F′とする。この添加剤の配合比を金属イ
ンジウムをＹ部、前記金属の酸化物をＸ部として
表２のア〜サに示す。
【表】
第３図は電池A′乃至F′のサイクル特性比較図
であり、サイクル条件は前述と同一条件で行なつ
た。第３図より前記金属の酸化物に対する金属イ
ンジウムの配合比は１／10乃至６の範囲でサイク
ル特性の向上が見られ、この範囲内の配合比の添
加剤を用いることが必要であることがわかる。 尚、以上の実施例では水銀、鉛、カドミウム、
錫、ビスマスの金属酸化物に金属インジウムを添
加剤として用いたが、前記金属酸化物に代つて前
記金属の水酸化物を用いても同様の効果が得られ
る。 (ヘ) 発明の効果 本発明のアルカリ亜鉛蓄電池は、亜鉛、酸化亜
鉛の少なくとも一種を主成分とし、水銀、鉛、カ
ドミウム、タリウム、錫、ビスマスのうち少なく
とも一種の金属の酸化物または水酸化物及び金属
インジウムよりなる添加剤を含有する亜鉛極を備
えたものであつて、前記金属の酸化物または水酸
化物に対する金属インジウムの配合比が１／10乃
至６のものであるので、充放電効率の低下が抑制
されサイクル寿命の向上したアルカリ亜鉛蓄電池
が得られる効果がある。
であり、サイクル条件は前述と同一条件で行なつ
た。第３図より前記金属の酸化物に対する金属イ
ンジウムの配合比は１／10乃至６の範囲でサイク
ル特性の向上が見られ、この範囲内の配合比の添
加剤を用いることが必要であることがわかる。 尚、以上の実施例では水銀、鉛、カドミウム、
錫、ビスマスの金属酸化物に金属インジウムを添
加剤として用いたが、前記金属酸化物に代つて前
記金属の水酸化物を用いても同様の効果が得られ
る。 (ヘ) 発明の効果 本発明のアルカリ亜鉛蓄電池は、亜鉛、酸化亜
鉛の少なくとも一種を主成分とし、水銀、鉛、カ
ドミウム、タリウム、錫、ビスマスのうち少なく
とも一種の金属の酸化物または水酸化物及び金属
インジウムよりなる添加剤を含有する亜鉛極を備
えたものであつて、前記金属の酸化物または水酸
化物に対する金属インジウムの配合比が１／10乃
至６のものであるので、充放電効率の低下が抑制
されサイクル寿命の向上したアルカリ亜鉛蓄電池
が得られる効果がある。
第１図は本発明の一実施例に於けるアルカリ亜
鉛蓄電池の断面図、第２図１乃至６は本発明電池
及び比較電池のサイクル特性図、第３図は添加剤
の配合比を変化させた際のサイクル特性比較図で
ある。 １……亜鉛極、２……ニツケル極、３……セパ
レータ、４……保液層、５……電槽、６……電槽
蓋、７，８……正負極端子。
鉛蓄電池の断面図、第２図１乃至６は本発明電池
及び比較電池のサイクル特性図、第３図は添加剤
の配合比を変化させた際のサイクル特性比較図で
ある。 １……亜鉛極、２……ニツケル極、３……セパ
レータ、４……保液層、５……電槽、６……電槽
蓋、７，８……正負極端子。
Claims (1)
- １ 亜鉛、酸化亜鉛の少なくとも一種を主成分と
し、水銀、鉛、カドミウム、タリウム、錫、ビス
マスのうち少なくとも一種の金属の酸化物または
水酸化物及び金属インジウムよりなる添加剤を含
有してなる亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池で
あつて、前記金属の酸化物または水酸化物に対す
る前記金属インジウムの配合比が１／10乃至６で
あることを特徴とするアルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193108A JPS6084768A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58193108A JPS6084768A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6084768A JPS6084768A (ja) | 1985-05-14 |
| JPH0576743B2 true JPH0576743B2 (ja) | 1993-10-25 |
Family
ID=16302375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58193108A Granted JPS6084768A (ja) | 1983-10-14 | 1983-10-14 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6084768A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0890855A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-09 | Showa Seiki Kk | ロール紙印刷切断装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6143446A (en) * | 1998-10-21 | 2000-11-07 | Duracell Inc. | Battery cathode |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4889342A (ja) * | 1972-02-29 | 1973-11-22 | ||
| JPS49112125A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-25 |
-
1983
- 1983-10-14 JP JP58193108A patent/JPS6084768A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4889342A (ja) * | 1972-02-29 | 1973-11-22 | ||
| JPS49112125A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-25 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0890855A (ja) * | 1994-09-21 | 1996-04-09 | Showa Seiki Kk | ロール紙印刷切断装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6084768A (ja) | 1985-05-14 |
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| JPH0544142B2 (ja) | ||
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| JPH06101331B2 (ja) | アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| JPH073793B2 (ja) | アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| JPH0568073B2 (ja) | ||
| JPH0311807Y2 (ja) | ||
| JPH0687417B2 (ja) | アルカリ亜鉛蓄電池 | |
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