JPH06267594A - 空気電池 - Google Patents
空気電池Info
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- JPH06267594A JPH06267594A JP5338593A JP5338593A JPH06267594A JP H06267594 A JPH06267594 A JP H06267594A JP 5338593 A JP5338593 A JP 5338593A JP 5338593 A JP5338593 A JP 5338593A JP H06267594 A JPH06267594 A JP H06267594A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 空気極の集電効率を向上し、触媒近傍の三相
界面を増大することによって、優れた放電特性を示す空
気電池を提供することを目的とする。 【構成】 外気に通じる空気取り入れ孔１１を有する電
池容器内に、外側より順に撥水性多孔膜３、酸素を活物
質とする触媒層２、セパレータ６、負極７を備える空気
電池において、前記触媒層２の撥水性多孔膜３側に導電
性撥水層１を圧着する。また、触媒層２が、活性炭、親
水性炭素微粉末、マンガン酸化物、金属触媒の少なくと
も１つからなる親水性部分２１と炭素微粉末とフッ素重
合体からなる撥水性部分２２の２つの部分を形成する。
この構成により、空気極の集電効率を向上し触媒近傍の
三相界面を増大して、優れた放電特性を示しさらに、空
気極のシール性が向上し耐漏液特性の優れた空気電池を
提供することが可能となった。
界面を増大することによって、優れた放電特性を示す空
気電池を提供することを目的とする。 【構成】 外気に通じる空気取り入れ孔１１を有する電
池容器内に、外側より順に撥水性多孔膜３、酸素を活物
質とする触媒層２、セパレータ６、負極７を備える空気
電池において、前記触媒層２の撥水性多孔膜３側に導電
性撥水層１を圧着する。また、触媒層２が、活性炭、親
水性炭素微粉末、マンガン酸化物、金属触媒の少なくと
も１つからなる親水性部分２１と炭素微粉末とフッ素重
合体からなる撥水性部分２２の２つの部分を形成する。
この構成により、空気極の集電効率を向上し触媒近傍の
三相界面を増大して、優れた放電特性を示しさらに、空
気極のシール性が向上し耐漏液特性の優れた空気電池を
提供することが可能となった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素を活物質として用
いるガス拡散電極であり、特に空気電池に関するもので
ある。
いるガス拡散電極であり、特に空気電池に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来の空気電池用の空気極は以下に示す
製法および構成（特開昭５８−１１２２７６、特開昭５
８−１２３６７４、特開昭５８−１９８８７２の各号公
報）である。触媒として活性炭、助触媒としてマンガン
酸化物、導電材としてケッチェンブラックまたはアセチ
レンブラックを用い、これらを十分に乾式混合した後、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素重
合体の微粉末を含む水溶性の分散液を加えて十分に湿式
混合する。この混合体をニッケルめっきを施したステン
レスネット等の集電体に薄板状に加圧成型する。この成
型体をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフ
ッ素重合体の多孔膜に圧着し、触媒層、集電体層および
フッ素重合体多孔膜よりなる３層構造の空気極ができ
る。これを例えばボタン型の空気亜鉛電池の正極に用い
る場合には、円形のパンチで打ち抜いて適当な大きさと
する。また円筒型の空気亜鉛電池の正極に用いる場合に
は、この電極を適当な大きさの四角形に切取り触媒層が
内側に来るように筒形にする。
製法および構成（特開昭５８−１１２２７６、特開昭５
８−１２３６７４、特開昭５８−１９８８７２の各号公
報）である。触媒として活性炭、助触媒としてマンガン
酸化物、導電材としてケッチェンブラックまたはアセチ
レンブラックを用い、これらを十分に乾式混合した後、
ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素重
合体の微粉末を含む水溶性の分散液を加えて十分に湿式
混合する。この混合体をニッケルめっきを施したステン
レスネット等の集電体に薄板状に加圧成型する。この成
型体をポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフ
ッ素重合体の多孔膜に圧着し、触媒層、集電体層および
フッ素重合体多孔膜よりなる３層構造の空気極ができ
る。これを例えばボタン型の空気亜鉛電池の正極に用い
る場合には、円形のパンチで打ち抜いて適当な大きさと
する。また円筒型の空気亜鉛電池の正極に用いる場合に
は、この電極を適当な大きさの四角形に切取り触媒層が
内側に来るように筒形にする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の空気極の構
成では、第１に、集電ネットが直接にフッ素重合体多孔
膜に圧着されるため、集電体のフッ素重合体多孔膜と接
触した部分の集電機能がなくなる。第２に、触媒層が直
接にフッ素重合体多孔膜に接着する部分では、フッ素重
合体の撥水性により、触媒への電解液の供給が阻害され
る。そこで、特開昭５７−５２７２号公報、特開昭５８
−２０９０７２号公報では、空気極の撥水性材料の濃度
を集電体を中心として内側（負極側）より外側の部分を
高めることによって、改善する提案がされている。しか
しながらこれらの方法では、最外層の部分に完全に撥水
性を示す部分が形成されていないために長期貯蔵中また
は弱電流での放電中の毛管現象による電解液の漏液を止
めることが困難である。さらに第３に、触媒層内部で
は、触媒が直接にフッ素重合体の粉末と混合されるた
め、触媒の一部がフッ素重合体に取り囲まれ、液相（電
解液）、気相（酸素）、固相（触媒）からなる三相界面
の形成が妨げられ、反応に寄与できなくなるなどの問題
点があった。
成では、第１に、集電ネットが直接にフッ素重合体多孔
膜に圧着されるため、集電体のフッ素重合体多孔膜と接
触した部分の集電機能がなくなる。第２に、触媒層が直
接にフッ素重合体多孔膜に接着する部分では、フッ素重
合体の撥水性により、触媒への電解液の供給が阻害され
る。そこで、特開昭５７−５２７２号公報、特開昭５８
−２０９０７２号公報では、空気極の撥水性材料の濃度
を集電体を中心として内側（負極側）より外側の部分を
高めることによって、改善する提案がされている。しか
しながらこれらの方法では、最外層の部分に完全に撥水
性を示す部分が形成されていないために長期貯蔵中また
は弱電流での放電中の毛管現象による電解液の漏液を止
めることが困難である。さらに第３に、触媒層内部で
は、触媒が直接にフッ素重合体の粉末と混合されるた
め、触媒の一部がフッ素重合体に取り囲まれ、液相（電
解液）、気相（酸素）、固相（触媒）からなる三相界面
の形成が妨げられ、反応に寄与できなくなるなどの問題
点があった。
【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、空気極の集電効率を向上し、触媒近傍の三相界面を
増大することによって、優れた放電特性を示す空気電池
を提供することを目的とする。
で、空気極の集電効率を向上し、触媒近傍の三相界面を
増大することによって、優れた放電特性を示す空気電池
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】この目的を達成するため
に、本発明は、外気に通じる空気取り入れ孔を有する電
池容器内に、外側より順に撥水性多孔膜、酸素を活物質
とする触媒層、セパレータ、負極を備える空気電池にお
いて、前記触媒層の撥水性多孔膜側に導電性撥水層を設
けてなる空気電池とする。また、触媒層が、活性炭、親
水性炭素微粉末、マンガン酸化物、金属触媒の少なくと
も１つからなる親水性部分と炭素微粉末とフッ素重合体
からなる撥水性部分の２つの部分を形成する空気電池と
する。
に、本発明は、外気に通じる空気取り入れ孔を有する電
池容器内に、外側より順に撥水性多孔膜、酸素を活物質
とする触媒層、セパレータ、負極を備える空気電池にお
いて、前記触媒層の撥水性多孔膜側に導電性撥水層を設
けてなる空気電池とする。また、触媒層が、活性炭、親
水性炭素微粉末、マンガン酸化物、金属触媒の少なくと
も１つからなる親水性部分と炭素微粉末とフッ素重合体
からなる撥水性部分の２つの部分を形成する空気電池と
する。
【０００６】
【作用】本発明の空気極を用いることによって、第１
に、金属ネット等の集電体を導電性撥水層に圧着するこ
とによって、金属ネットの全面で集電が可能となり、電
極の導電性が向上し電池の内部抵抗を減少させることが
可能となる。また、第２に触媒層が直接にフッ素重合体
多孔膜に接着せず、導電性撥水層を介して圧着するため
に、フッ素重合体多孔膜の撥水性よりも導電性撥水層の
撥水性が低くなる。したがって、圧着界面の触媒に接触
するフッ素重合体が減少し触媒近傍への電解液の供給が
可能となる。
に、金属ネット等の集電体を導電性撥水層に圧着するこ
とによって、金属ネットの全面で集電が可能となり、電
極の導電性が向上し電池の内部抵抗を減少させることが
可能となる。また、第２に触媒層が直接にフッ素重合体
多孔膜に接着せず、導電性撥水層を介して圧着するため
に、フッ素重合体多孔膜の撥水性よりも導電性撥水層の
撥水性が低くなる。したがって、圧着界面の触媒に接触
するフッ素重合体が減少し触媒近傍への電解液の供給が
可能となる。
【０００７】さらに、第３に触媒層内部を電解液の供給
を目的とした親水性の部分と酸素の供給を目的とした撥
水性の部分の２つの部分に機能を分割し、この２つの部
分を触媒層内部に３次元的に高分散することによって、
三相界面を増大する。この構成を実現するために、触媒
は親水性部分に配置し、触媒表面に極薄層の電解液層を
形成させる。撥水性の部分は、あらかじめ独立に、集電
機能をもたせる導電性カーボンと酸素供給路を確保し触
媒層のバインダーとして機能させるためのフッ素重合体
を適度の分量で混合させる。
を目的とした親水性の部分と酸素の供給を目的とした撥
水性の部分の２つの部分に機能を分割し、この２つの部
分を触媒層内部に３次元的に高分散することによって、
三相界面を増大する。この構成を実現するために、触媒
は親水性部分に配置し、触媒表面に極薄層の電解液層を
形成させる。撥水性の部分は、あらかじめ独立に、集電
機能をもたせる導電性カーボンと酸素供給路を確保し触
媒層のバインダーとして機能させるためのフッ素重合体
を適度の分量で混合させる。
【０００８】
【実施例】以下、実施例によりさらに詳しく説明する。
【０００９】（実施例１）図１に、本発明のボタン型空
気電池の構成を示した。図中の１は導電性撥水層であ
る。本実施例においては以下の手順により作成した。炭
素微粉末としてのアセチレンブラック１０kgに対して水
３００kg、ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニ
ルエーテルよりなる界面活性剤（和光純薬工業（株）製
商品名トリトンＸ−１００）２kg、テトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）ディスパージョンをＰＴＦＥ重量とし
て４．３〜４０kgを混合、撹拌した後、ろ過、乾燥し、
粉砕工程を経て、高分散されたアセチレンブラックとフ
ッ素重合体の混合粉末を得る。この粉末５kgに対してソ
ルベントナフサ１０kgを加えて混練し、ローラー延伸
し、シートを得る。このシートを３００℃で熱処理をす
ることによって、界面活性剤を除去し導電性撥水層シー
トとする。この方法により導電性撥水層のＰＴＦＥ含有
量が３０〜８０重量％になる。
気電池の構成を示した。図中の１は導電性撥水層であ
る。本実施例においては以下の手順により作成した。炭
素微粉末としてのアセチレンブラック１０kgに対して水
３００kg、ポリオキシエチレン（１０）オクチルフェニ
ルエーテルよりなる界面活性剤（和光純薬工業（株）製
商品名トリトンＸ−１００）２kg、テトラフルオロエチ
レン（ＰＴＦＥ）ディスパージョンをＰＴＦＥ重量とし
て４．３〜４０kgを混合、撹拌した後、ろ過、乾燥し、
粉砕工程を経て、高分散されたアセチレンブラックとフ
ッ素重合体の混合粉末を得る。この粉末５kgに対してソ
ルベントナフサ１０kgを加えて混練し、ローラー延伸
し、シートを得る。このシートを３００℃で熱処理をす
ることによって、界面活性剤を除去し導電性撥水層シー
トとする。この方法により導電性撥水層のＰＴＦＥ含有
量が３０〜８０重量％になる。
【００１０】図中の２は酸素還元能を有する多孔質触媒
層である。本実施例においては、マンガン酸化物、活性
炭、ケッチェンブラック、およびＰＴＦＥ粉末を４０重
量％、３０重量％、２０重量％、および１０重量％の割
合で十分に混合した後、ローラー延伸し、シート状の触
媒層を成型した。この触媒層シートと導電性撥水層シー
トとニッケルメッキを施したステンレスネットの集電体
４、およびＰＴＦＥ製多孔膜３を図１のように圧着し、
例えばボタン型の空気亜鉛電池の正極に用いる場合に
は、円形のパンチで打ち抜いて適当な大きさとして、空
気極を構成した。
層である。本実施例においては、マンガン酸化物、活性
炭、ケッチェンブラック、およびＰＴＦＥ粉末を４０重
量％、３０重量％、２０重量％、および１０重量％の割
合で十分に混合した後、ローラー延伸し、シート状の触
媒層を成型した。この触媒層シートと導電性撥水層シー
トとニッケルメッキを施したステンレスネットの集電体
４、およびＰＴＦＥ製多孔膜３を図１のように圧着し、
例えばボタン型の空気亜鉛電池の正極に用いる場合に
は、円形のパンチで打ち抜いて適当な大きさとして、空
気極を構成した。
【００１１】図中の５は空気拡散紙、６はセパレータ、
７はゲル状亜鉛負極である。ゲル状亜鉛負極は以下のよ
うにして調整した。４０重量％の水酸化カリウム水溶液
（ＺｎＯを３重量％含む）に３重量％のポリアクリル酸
ソーダと１重量％のカルボキシメチルセルロースを加え
てゲル化する。次に、ゲル状電解液に対して重量比で２
倍の亜鉛合金粉末を加えて混合し、ゲル状亜鉛負極とし
た。８は封口板、９はガスケット、１０は正極ケース、
１１は空気取り入れ孔である。本実施例１のボタン型空
気電池をＡとした。
７はゲル状亜鉛負極である。ゲル状亜鉛負極は以下のよ
うにして調整した。４０重量％の水酸化カリウム水溶液
（ＺｎＯを３重量％含む）に３重量％のポリアクリル酸
ソーダと１重量％のカルボキシメチルセルロースを加え
てゲル化する。次に、ゲル状電解液に対して重量比で２
倍の亜鉛合金粉末を加えて混合し、ゲル状亜鉛負極とし
た。８は封口板、９はガスケット、１０は正極ケース、
１１は空気取り入れ孔である。本実施例１のボタン型空
気電池をＡとした。
【００１２】（実施例２）実施例１において、本発明の
電解液の供給を目的とした親水性の部分と酸素の供給を
目的とした撥水性の部分の２つの部分に機能を分割した
触媒層を用いた以外は実施例１と全く同じである。図２
は本発明の触媒層の断面を拡大した概念図を示す。図２
を用いて、本発明の構成を以下に説明する。図２中の２
は本発明の触媒層の構成を示し、２１の親水性部分と２
２の撥水性部分を形成している。親水性部分は２４の触
媒付きカーボンからなり、例えば本実施例２ではマンガ
ン酸化物、活性炭、およびケッチェンブラックを十分に
混合し触媒付きカーボンとする。
電解液の供給を目的とした親水性の部分と酸素の供給を
目的とした撥水性の部分の２つの部分に機能を分割した
触媒層を用いた以外は実施例１と全く同じである。図２
は本発明の触媒層の断面を拡大した概念図を示す。図２
を用いて、本発明の構成を以下に説明する。図２中の２
は本発明の触媒層の構成を示し、２１の親水性部分と２
２の撥水性部分を形成している。親水性部分は２４の触
媒付きカーボンからなり、例えば本実施例２ではマンガ
ン酸化物、活性炭、およびケッチェンブラックを十分に
混合し触媒付きカーボンとする。
【００１３】撥水性部分はＰＴＦＥ付きカーボン２５か
らなり、例えば本実施例２では以下の手順により作成し
た。炭素微粉末としてアセチレンブラック１０kgに対し
て水３００kg、界面活性剤（トリトンＸ−１００）２k
g、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージ
ョンをＰＴＦＥ重量として４．３〜１５kgを混合、撹拌
した後、ろ過、乾燥し、粉砕工程を経て、高分散された
アセチレンブラックとフッ素重合体の混合粉末を得る。
この混合粉末を３００℃で熱処理をすることによって、
界面活性剤を除去しＰＴＦＥ付きカーボンとする。上記
触媒付きカーボンとＰＴＦＥ付きカーボンを重量比８：
２〜５：５に混合した後、ローラー延伸し、シート状の
触媒層を成型した。この方法により触媒層のＰＴＦＥ含
有量が６〜３０重量％になる。本実施例２のボタン型空
気電池をＢとした。
らなり、例えば本実施例２では以下の手順により作成し
た。炭素微粉末としてアセチレンブラック１０kgに対し
て水３００kg、界面活性剤（トリトンＸ−１００）２k
g、テトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）ディスパージ
ョンをＰＴＦＥ重量として４．３〜１５kgを混合、撹拌
した後、ろ過、乾燥し、粉砕工程を経て、高分散された
アセチレンブラックとフッ素重合体の混合粉末を得る。
この混合粉末を３００℃で熱処理をすることによって、
界面活性剤を除去しＰＴＦＥ付きカーボンとする。上記
触媒付きカーボンとＰＴＦＥ付きカーボンを重量比８：
２〜５：５に混合した後、ローラー延伸し、シート状の
触媒層を成型した。この方法により触媒層のＰＴＦＥ含
有量が６〜３０重量％になる。本実施例２のボタン型空
気電池をＢとした。
【００１４】（比較例）実施例１において、導電性撥水
層を用いずに触媒層シートとニッケルメッキを施したス
テンレスネットの集電体、およびＰＴＦＥ製多孔膜を圧
着して空気極を作製した以外は実施例１と全く同じであ
るボタン型空気電池を従来例としてＣとした。
層を用いずに触媒層シートとニッケルメッキを施したス
テンレスネットの集電体、およびＰＴＦＥ製多孔膜を圧
着して空気極を作製した以外は実施例１と全く同じであ
るボタン型空気電池を従来例としてＣとした。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明の空気電池Ａ，Ｂおよび従来例の空
気電池Ｃの放電特性と耐漏液性を調べた結果を表１に示
した。放電性能に関しては空気極の性能の影響が現れや
すい比較的に低い抵抗での放電を行い、電池Ｃの放電時
間を１００として示した。耐漏液性に関しては各放電負
荷で放電した電池を２０℃、１ヵ月保存し、漏液してい
る電池の個数を表に示した。このときの試験個数はそれ
ぞれ１０個とした。
気電池Ｃの放電特性と耐漏液性を調べた結果を表１に示
した。放電性能に関しては空気極の性能の影響が現れや
すい比較的に低い抵抗での放電を行い、電池Ｃの放電時
間を１００として示した。耐漏液性に関しては各放電負
荷で放電した電池を２０℃、１ヵ月保存し、漏液してい
る電池の個数を表に示した。このときの試験個数はそれ
ぞれ１０個とした。
【００１７】放電特性において、本発明の電池Ａは従来
例の電池Ｃと比較して１５Ω負荷放電で４５％、５０Ω
負荷放電で２３％、２５０Ω負荷放電で１２％放電時間
が増加した。放電時間が増加した原因として以下のこと
が考えられる。第１に、金属ネット等の集電体を導電性
撥水層に圧着することによって、金属ネットの全面で集
電が可能となり、電極の導電性が向上し電池の内部抵抗
を減少させる。したがって、電池の放電電圧が増加し
た。また、第２に触媒層が直接にフッ素重合体多孔膜に
接着せず、導電性撥水層を介して圧着するために、フッ
素重合体多孔膜の撥水性よりも導電性撥水層の撥水性が
低くなる。よって、圧着界面の触媒に接触するフッ素重
合体が減少し触媒近傍への電解液の供給が可能となるた
めに、触媒の反応面積が増大し、単位実面積当たりの電
流密度が減少した。したがって、低い抵抗負荷では放電
電流が大きくなるので、低い抵抗負荷においてより効果
が大きくなったと考えられる。
例の電池Ｃと比較して１５Ω負荷放電で４５％、５０Ω
負荷放電で２３％、２５０Ω負荷放電で１２％放電時間
が増加した。放電時間が増加した原因として以下のこと
が考えられる。第１に、金属ネット等の集電体を導電性
撥水層に圧着することによって、金属ネットの全面で集
電が可能となり、電極の導電性が向上し電池の内部抵抗
を減少させる。したがって、電池の放電電圧が増加し
た。また、第２に触媒層が直接にフッ素重合体多孔膜に
接着せず、導電性撥水層を介して圧着するために、フッ
素重合体多孔膜の撥水性よりも導電性撥水層の撥水性が
低くなる。よって、圧着界面の触媒に接触するフッ素重
合体が減少し触媒近傍への電解液の供給が可能となるた
めに、触媒の反応面積が増大し、単位実面積当たりの電
流密度が減少した。したがって、低い抵抗負荷では放電
電流が大きくなるので、低い抵抗負荷においてより効果
が大きくなったと考えられる。
【００１８】本発明の電池Ｂは従来例の電池Ｃと比較し
て１５Ω負荷放電で６１％、５０Ω負荷放電で２９％、
２５０Ω負荷放電で１５％放電時間が増加した。放電時
間が増加した原因として以下のことが考えられる。電池
Ｃでは触媒が直接にフッ素重合体の粉末と混合されるた
めある割合の触媒がフッ素重合体に取り囲まれる。フッ
素重合体に囲まれた触媒は、液相（電解液）、気相（酸
素）、固相（触媒）からなる三相界面の形成が妨げられ
反応に寄与できなくなる。しかし、電池Ｂの場合には、
触媒層を電解液の供給を目的とした親水性の部分と酸素
の供給を目的とした撥水性の部分の２つの部分に機能を
分割し、この２つの部分を触媒層内部に３次元的に高分
散したことにより、触媒表面がフッ素重合体につぶされ
ることなく、三相界面を増大した。その結果、放電時間
が増加し、低い抵抗負荷においてよりその効果が大きく
なったと考えられる。
て１５Ω負荷放電で６１％、５０Ω負荷放電で２９％、
２５０Ω負荷放電で１５％放電時間が増加した。放電時
間が増加した原因として以下のことが考えられる。電池
Ｃでは触媒が直接にフッ素重合体の粉末と混合されるた
めある割合の触媒がフッ素重合体に取り囲まれる。フッ
素重合体に囲まれた触媒は、液相（電解液）、気相（酸
素）、固相（触媒）からなる三相界面の形成が妨げられ
反応に寄与できなくなる。しかし、電池Ｂの場合には、
触媒層を電解液の供給を目的とした親水性の部分と酸素
の供給を目的とした撥水性の部分の２つの部分に機能を
分割し、この２つの部分を触媒層内部に３次元的に高分
散したことにより、触媒表面がフッ素重合体につぶされ
ることなく、三相界面を増大した。その結果、放電時間
が増加し、低い抵抗負荷においてよりその効果が大きく
なったと考えられる。
【００１９】耐漏液性は、電池Ｃが各放電負荷において
２〜３割の漏液が見られたのに対して、本発明の電池
Ａ，Ｂでは漏液が見られなかった。耐漏液性が向上した
原因として以下のことが考えられる。電池Ｃの場合には
触媒層が集電用金属ネットを介してＰＴＦＥ多孔膜に圧
着されているために、触媒層とＰＴＦＥ多孔膜との接着
強度が小さい。よって、放電に伴って亜鉛が体積膨脹
し、接合強度を弱め漏液を起こした。しかし、電池Ａ，
Ｂでは触媒層とＰＴＦＥ多孔膜との間にさらに１層、導
電性撥水層が存在し強固にそれぞれが圧着されているた
めに漏液が生じなかったと考えられる。
２〜３割の漏液が見られたのに対して、本発明の電池
Ａ，Ｂでは漏液が見られなかった。耐漏液性が向上した
原因として以下のことが考えられる。電池Ｃの場合には
触媒層が集電用金属ネットを介してＰＴＦＥ多孔膜に圧
着されているために、触媒層とＰＴＦＥ多孔膜との接着
強度が小さい。よって、放電に伴って亜鉛が体積膨脹
し、接合強度を弱め漏液を起こした。しかし、電池Ａ，
Ｂでは触媒層とＰＴＦＥ多孔膜との間にさらに１層、導
電性撥水層が存在し強固にそれぞれが圧着されているた
めに漏液が生じなかったと考えられる。
【００２０】なお、実験値は代表値として示したが、フ
ッ素重合体の含有重量が触媒層、導電性撥水層、撥水性
多孔膜の順に大きくなるように構成し、かつフッ素重合
体の含有量が、触媒層では６〜３０重量％、導電性撥水
層では３０〜８０重量％の範囲であるならばほぼ同等の
結果が得られた。また、触媒として、本実施例ではマン
ガン酸化物、活性炭、およびケッチェンブラックの混合
物を用いたが本発明の空気極の特徴は触媒の種類に限定
されるものではなく種々の触媒に有効である。
ッ素重合体の含有重量が触媒層、導電性撥水層、撥水性
多孔膜の順に大きくなるように構成し、かつフッ素重合
体の含有量が、触媒層では６〜３０重量％、導電性撥水
層では３０〜８０重量％の範囲であるならばほぼ同等の
結果が得られた。また、触媒として、本実施例ではマン
ガン酸化物、活性炭、およびケッチェンブラックの混合
物を用いたが本発明の空気極の特徴は触媒の種類に限定
されるものではなく種々の触媒に有効である。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、空気極
の集電効率を向上し触媒近傍の三相界面を増大すること
によって、優れた放電特性を示す空気電池を提供するこ
とが可能となった。さらに、空気極のシール性が向上し
耐漏液特性の優れた空気電池を提供できることが可能と
なった。
の集電効率を向上し触媒近傍の三相界面を増大すること
によって、優れた放電特性を示す空気電池を提供するこ
とが可能となった。さらに、空気極のシール性が向上し
耐漏液特性の優れた空気電池を提供できることが可能と
なった。
【図１】本発明の空気電池の断面図
【図２】本発明の触媒層の断面を拡大した概念図
【符号の説明】 １ 導電性撥水層 ２ 触媒層 ３ フッ素重合体多孔膜 ４ 集電体 ５ 空気拡散紙 ６ セパレータ ７ 負極 ８ 封口板 ９ ガスケット １０ 正極ケース １１ 空気取り入れ孔 ２１ 親水性部分 ２２ 撥水性部分 ２３ 電解液 ２４ 触媒付きカーボン ２５ ＰＴＦＥ付きカーボン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 芳澤 浩司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (7)
- 【請求項１】 外気に通じる空気取り入れ孔を有する電
池容器内に、外側より順に撥水性多孔膜、酸素を活物質
とする触媒層、セパレータ、負極を備える空気電池にお
いて、触媒層の撥水性多孔膜側に導電性撥水層を設けて
なる空気電池。 - 【請求項２】 導電性撥水層が炭素微粉末とフッ素重合
体とからなる請求項１記載の空気電池。 - 【請求項３】 フッ素重合体の含有率が触媒層、導電性
撥水層、撥水性多孔膜の順に大きくなる請求項１記載の
空気電池。 - 【請求項４】 フッ素重合体の含有量が触媒層では６〜
３０重量％、導電性撥水層では３０〜８０重量％である
請求項１記載の空気電池。 - 【請求項５】 金属ネット等の集電体を導電性撥水層に
圧着させてなる請求項１記載の空気電池。 - 【請求項６】 外気に通じる空気取り入れ孔を有する電
池容器内に、外側より順に撥水性多孔膜、酸素を活物質
とする触媒層、セパレータ、負極を備える空気電池にお
いて、触媒層が、活性炭、親水性炭素微粉末、マンガン
酸化物、金属触媒の少なくとも１つからなる親水性部分
と炭素微粉末とフッ素重合体からなる撥水性部分の２つ
の部分で形成される空気電池。 - 【請求項７】 上記触媒層の親水性部分と撥水性部分と
がそれぞれ独立に作成され、混合されてなる請求項６記
載の空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338593A JPH06267594A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5338593A JPH06267594A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 空気電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06267594A true JPH06267594A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12941363
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5338593A Pending JPH06267594A (ja) | 1993-03-15 | 1993-03-15 | 空気電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06267594A (ja) |
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-
1993
- 1993-03-15 JP JP5338593A patent/JPH06267594A/ja active Pending
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