JPH0610980B2 - 空気極の製造法 - Google Patents
空気極の製造法Info
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- JPH0610980B2 JPH0610980B2 JP60133205A JP13320585A JPH0610980B2 JP H0610980 B2 JPH0610980 B2 JP H0610980B2 JP 60133205 A JP60133205 A JP 60133205A JP 13320585 A JP13320585 A JP 13320585A JP H0610980 B2 JPH0610980 B2 JP H0610980B2
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- Japan
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- repellent film
- water
- pressure
- catalyst
- air electrode
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- 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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8825—Methods for deposition of the catalytic active composition
- H01M4/8828—Coating with slurry or ink
-
- 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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
- H01M4/8892—Impregnation or coating of the catalyst layer, e.g. by an ionomer
-
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- H01M4/88—Processes of manufacture
- H01M4/8878—Treatment steps after deposition of the catalytic active composition or after shaping of the electrode being free-standing body
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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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ボタン型空気電池，円筒型空気電池などに用
いられる空気極の製造法に関するものである。
いられる空気極の製造法に関するものである。
従来の技術 従来、ボタン型空気電池は次の如く製造されていた。ま
ず、活性炭や貴金属，マンガン酸化物などの触媒粒子を
フッ素樹脂の水性ディスパージョンで十分混練してペー
スト状となし、これを金属スクリーンに塗着乾燥後、片
面に多孔性フッ素樹脂膜を密着させて空気極とする。つ
いで正極ケース内にこの空気極及びセパレータを組み入
れ、封口板には亜鉛負極とアルカリ電解液とを組み入れ
てカップリング後封口して電池としていた。
ず、活性炭や貴金属，マンガン酸化物などの触媒粒子を
フッ素樹脂の水性ディスパージョンで十分混練してペー
スト状となし、これを金属スクリーンに塗着乾燥後、片
面に多孔性フッ素樹脂膜を密着させて空気極とする。つ
いで正極ケース内にこの空気極及びセパレータを組み入
れ、封口板には亜鉛負極とアルカリ電解液とを組み入れ
てカップリング後封口して電池としていた。
ここで、触媒粒子にフッ素樹脂の水性ディスパージョン
を混入するのは、空気中の酸素を正極活物質として利用
する為、酸素を触媒中へ拡散し易いように撥水性を保持
させる目的からである。
を混入するのは、空気中の酸素を正極活物質として利用
する為、酸素を触媒中へ拡散し易いように撥水性を保持
させる目的からである。
また触媒表面にフッ素樹脂の水性ディスパージョンの塗
布層を設けるのは触媒と撥水膜との密着性を強化する目
的からである。
布層を設けるのは触媒と撥水膜との密着性を強化する目
的からである。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のように触媒表面にフッ素樹脂の水
性ディスパージョンの塗布層を設けても密着方法が悪い
と、触媒中を通過したアルカリ電解液が空気側表面に溜
り、酸素の拡散を阻害して電池の放電特性を劣化させる
原因となったり、電池外へ漏出して、いわゆる漏液とし
て使用機器を腐蝕させる原因となつていた。
性ディスパージョンの塗布層を設けても密着方法が悪い
と、触媒中を通過したアルカリ電解液が空気側表面に溜
り、酸素の拡散を阻害して電池の放電特性を劣化させる
原因となったり、電池外へ漏出して、いわゆる漏液とし
て使用機器を腐蝕させる原因となつていた。
従来、触媒層と撥水膜を密着させる方法としては、プレ
スによる定寸密着方法や、平行した二本の金属ロール間
に触媒層と撥水膜を重ねて通過させ密着させていた。し
かしながら、上記いずれの密着方法をとっても、密着度
を上げようとして圧着寸法を小さくしてゆくと、撥水膜
に触媒層のスクリーンによる亀裂が入り、一定限度以上
には密着度を上げる事ができなかった。
スによる定寸密着方法や、平行した二本の金属ロール間
に触媒層と撥水膜を重ねて通過させ密着させていた。し
かしながら、上記いずれの密着方法をとっても、密着度
を上げようとして圧着寸法を小さくしてゆくと、撥水膜
に触媒層のスクリーンによる亀裂が入り、一定限度以上
には密着度を上げる事ができなかった。
この為、触媒層の密度のバラツキ、撥水膜の厚みのバラ
ツキ等により、密着度のバラツキが発生し、上記の如
く、触媒中を通過したアルカリ電解液が空気側表面に溜
り、酸素の拡散を阻害して電池の放電特性を劣化させる
原因となったり、漏液の原因となったりしていた。
ツキ等により、密着度のバラツキが発生し、上記の如
く、触媒中を通過したアルカリ電解液が空気側表面に溜
り、酸素の拡散を阻害して電池の放電特性を劣化させる
原因となったり、漏液の原因となったりしていた。
本発明は、このような問題点を解決するもので空気極を
構成する触媒層と撥水膜との密着強度を強くし、触媒層
の密度のバラツキ、撥水膜の厚みのバラツキによる密着
度のバラツキを防止し、空気電池の放電特性を安定化さ
せることを目的とするものである。
構成する触媒層と撥水膜との密着強度を強くし、触媒層
の密度のバラツキ、撥水膜の厚みのバラツキによる密着
度のバラツキを防止し、空気電池の放電特性を安定化さ
せることを目的とするものである。
問題点を解決するための手段 この問題点を解決する為に本発明は、マンガン酸化物と
カーボンブラックとフッ素樹脂の水性ディスパージョン
を混練して金属スクリーン、例えばステンレス鋼素材に
ニッケルメッキしたスクリーンにシート状に塗着して触
媒シートとし、この触媒シートのスクリーン側にポリ４
フッ化エチレンの水性ディスパージョンを塗着し、乾燥
熱処理された触媒層のスクリーン側に多孔性ポリ４フッ
化エチレンからなる撥水膜を圧着ロールで圧着すること
を特徴とする。ここにおいて撥水膜の圧着は、一対の圧
着ロールのうち少なくとも撥水膜側の圧着ロールはゴム
硬度７０゜〜９０゜程度の弾力性に富んだゴムでライニ
ングされているものを用いるとよい。
カーボンブラックとフッ素樹脂の水性ディスパージョン
を混練して金属スクリーン、例えばステンレス鋼素材に
ニッケルメッキしたスクリーンにシート状に塗着して触
媒シートとし、この触媒シートのスクリーン側にポリ４
フッ化エチレンの水性ディスパージョンを塗着し、乾燥
熱処理された触媒層のスクリーン側に多孔性ポリ４フッ
化エチレンからなる撥水膜を圧着ロールで圧着すること
を特徴とする。ここにおいて撥水膜の圧着は、一対の圧
着ロールのうち少なくとも撥水膜側の圧着ロールはゴム
硬度７０゜〜９０゜程度の弾力性に富んだゴムでライニ
ングされているものを用いるとよい。
作 用 このような方法をとることで、触媒層と撥水膜との密着
強度を高めることができ、撥水膜に亀裂を生じることな
く、漏液を阻止して空気電池の放電特性を向上させるこ
とができる。
強度を高めることができ、撥水膜に亀裂を生じることな
く、漏液を阻止して空気電池の放電特性を向上させるこ
とができる。
実施例 以下、本発明による空気極の製造方法の実施例を第１図
により説明する。
により説明する。
まず、マンガン酸化物と活性炭とカーボンブラックとフ
ッ素樹脂の水性ディスパージョンとを混練してステンレ
ス鋼素材にニッケルメッキしたスクリーン５−２にシー
ト状に塗着して触媒シート５−１とする。この触媒シー
ト５−１の片面（スクリーン側）にポリ４フッ化エチレ
ンの水性ディスパージョン１１を塗着し、乾燥熱処理さ
れた触媒層のスクリーン側に多孔性のポリ４フッ化エチ
レンからなる撥水膜４を重ね一対の圧着ロール１２，１
３間にて圧着する。この時、少なくとも撥水膜側の圧着
ロール１２はゴム硬度７０゜〜９０゜程度のシリコーン
ゴム、ネオプレンゴム、ウレタンゴム等の弾力性に富ん
だゴム１４で１〜３mm程度ライニングされている。弾力
性のある圧着ロールで撥水膜４を加圧して圧着すること
により、撥水膜４は、スクリーン５−２の目のスキマに
沿って入り込み、ポリ４フッ化エチレンの水性ディスパ
ージョン１１を塗着された触媒シート５−１に完全に密
着し、第２図の如き断面になる。この空気極５を用いて
第３図に示すような外径11.6mm，高さ5.4mmのボタン型
空気電池を作った。
ッ素樹脂の水性ディスパージョンとを混練してステンレ
ス鋼素材にニッケルメッキしたスクリーン５−２にシー
ト状に塗着して触媒シート５−１とする。この触媒シー
ト５−１の片面（スクリーン側）にポリ４フッ化エチレ
ンの水性ディスパージョン１１を塗着し、乾燥熱処理さ
れた触媒層のスクリーン側に多孔性のポリ４フッ化エチ
レンからなる撥水膜４を重ね一対の圧着ロール１２，１
３間にて圧着する。この時、少なくとも撥水膜側の圧着
ロール１２はゴム硬度７０゜〜９０゜程度のシリコーン
ゴム、ネオプレンゴム、ウレタンゴム等の弾力性に富ん
だゴム１４で１〜３mm程度ライニングされている。弾力
性のある圧着ロールで撥水膜４を加圧して圧着すること
により、撥水膜４は、スクリーン５−２の目のスキマに
沿って入り込み、ポリ４フッ化エチレンの水性ディスパ
ージョン１１を塗着された触媒シート５−１に完全に密
着し、第２図の如き断面になる。この空気極５を用いて
第３図に示すような外径11.6mm，高さ5.4mmのボタン型
空気電池を作った。
この電池は次の様にして作る。まず、正極ケース１に空
気拡散紙３を入れ、次に多孔性４フッ化エチレンからな
る撥水膜１３を入れ、前記の方法で作った空気極５をケ
ース内径と同径に打ち抜き、触媒シート５−１を上にし
て載置し、次にセパレータ６としてセロハンあるいは多
孔性のポリエチレン，ポリプロピレンを空気極５と同様
に正極ケース１の内径と同径に打ち抜き、空気極５上に
載置する。
気拡散紙３を入れ、次に多孔性４フッ化エチレンからな
る撥水膜１３を入れ、前記の方法で作った空気極５をケ
ース内径と同径に打ち抜き、触媒シート５−１を上にし
て載置し、次にセパレータ６としてセロハンあるいは多
孔性のポリエチレン，ポリプロピレンを空気極５と同様
に正極ケース１の内径と同径に打ち抜き、空気極５上に
載置する。
一方、封口リング８と組んだ封口板７に、亜鉛負極９及
び水酸化カリウム水溶液からなるアルカリ電解液を入
れ、前記正極ケースとカップリング後、封口して電池と
する。なお１０は正極ケースの空気孔２を閉塞するシー
ル紙である。この様にして得た本発明による外径11.6mm
総高５．４mmの電池Ａと、触媒シート５−１と撥水膜４
を従来の平行した二本の金属ロール間で圧着した空気極
を用いて組み立てた電池Ｂについて０．９Ｖを終止電圧
として６２０Ωで放電した時の容量（５個の平均値）の
比較を次表に示す。
び水酸化カリウム水溶液からなるアルカリ電解液を入
れ、前記正極ケースとカップリング後、封口して電池と
する。なお１０は正極ケースの空気孔２を閉塞するシー
ル紙である。この様にして得た本発明による外径11.6mm
総高５．４mmの電池Ａと、触媒シート５−１と撥水膜４
を従来の平行した二本の金属ロール間で圧着した空気極
を用いて組み立てた電池Ｂについて０．９Ｖを終止電圧
として６２０Ωで放電した時の容量（５個の平均値）の
比較を次表に示す。
またＡ，Ｂ各電池を４５℃で３ケ月保存すると、電池Ｂ
では５０個中１６個に空気孔から漏液を生じたが、電池
Ａでは漏液は全く認められなかった。
では５０個中１６個に空気孔から漏液を生じたが、電池
Ａでは漏液は全く認められなかった。
本発明による製造方法を採用する事により空気極側の触
媒シートへ撥水膜が強固に密着し、電池保存後において
も安定した放電性能を得ることが可能となり、又、負極
からの水素ガス発生による空気孔からの漏液も皆無とな
った。
媒シートへ撥水膜が強固に密着し、電池保存後において
も安定した放電性能を得ることが可能となり、又、負極
からの水素ガス発生による空気孔からの漏液も皆無とな
った。
発明の効果 以上のように本発明によれば、耐漏液性能にすぐれ放電
性能の安定したボタン型空気電池を得る事ができる。更
に、本発明は、ボタン型空気電池のみならず、円筒型、
据置型、箱型など空気極を利用する電池すべてに広く適
用できるものである。
性能の安定したボタン型空気電池を得る事ができる。更
に、本発明は、ボタン型空気電池のみならず、円筒型、
据置型、箱型など空気極を利用する電池すべてに広く適
用できるものである。
第１図は本発明の実施例による空気極の製造工程を示す
断面図、第２図は本発明により得られた空気極の断面
図、第３図は同正極を用いて構成したボタン型空気電池
の断面図である。 １……正極ケース、２……空気孔、３……空気拡散紙、
４……撥水膜、５……空気極、５−１……触媒シート、
５−２……金属スクリーン、６……セパレータ、１１…
…フッ素樹脂塗布層。
断面図、第２図は本発明により得られた空気極の断面
図、第３図は同正極を用いて構成したボタン型空気電池
の断面図である。 １……正極ケース、２……空気孔、３……空気拡散紙、
４……撥水膜、５……空気極、５−１……触媒シート、
５−２……金属スクリーン、６……セパレータ、１１…
…フッ素樹脂塗布層。
Claims (2)
- 【請求項１】マンガン酸化物と活性炭とカーボンブラッ
クとフッ素樹脂の水性ディスパージョンとを混練して金
属スクリーンにシート状に塗着して触媒シートとし、こ
の触媒シートのスクリーン側にポリ４フッ化エチレンの
水性ディスパージョンを塗着して乾燥熱処理された触媒
層のスクリーン側に、多孔性のポリ４フッ化エチレンか
らなる撥水膜を圧着ロールで圧着することを特徴とする
空気極の製造法。 - 【請求項２】撥水膜の圧着が、一対の圧着ロールのうち
少なくとも撥水膜側のロールはゴム硬度７０゜〜９０゜
程度の弾力性に富んだゴムでライニングされている圧着
ロールで行なわれる特許請求の範囲第１項記載の空気極
の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60133205A JPH0610980B2 (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | 空気極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60133205A JPH0610980B2 (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | 空気極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61290658A JPS61290658A (ja) | 1986-12-20 |
| JPH0610980B2 true JPH0610980B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=15099187
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60133205A Expired - Lifetime JPH0610980B2 (ja) | 1985-06-19 | 1985-06-19 | 空気極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610980B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0922264A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Toyota Electron Kk | 発光表示具 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102011007295A1 (de) * | 2011-04-13 | 2012-10-18 | Varta Microbattery Gmbh | Metall-Luft-Knopfzellen und ihre Herstellung |
| WO2020045618A1 (ja) * | 2018-08-31 | 2020-03-05 | Tdk株式会社 | 酸素還元電極、金属空気電池、アルカリ燃料電池及び酸素還元電極の製造方法 |
| CN111180748A (zh) * | 2020-01-16 | 2020-05-19 | 广州鹏辉能源科技股份有限公司 | 空气电池空气电极及其制备方法、空气电池和电动装置 |
-
1985
- 1985-06-19 JP JP60133205A patent/JPH0610980B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0922264A (ja) * | 1995-07-07 | 1997-01-21 | Toyota Electron Kk | 発光表示具 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61290658A (ja) | 1986-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |