JPH0646057Y2 - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH0646057Y2 JPH0646057Y2 JP15795185U JP15795185U JPH0646057Y2 JP H0646057 Y2 JPH0646057 Y2 JP H0646057Y2 JP 15795185 U JP15795185 U JP 15795185U JP 15795185 U JP15795185 U JP 15795185U JP H0646057 Y2 JPH0646057 Y2 JP H0646057Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- negative electrode
- zinc
- indium layer
- metal
- Prior art date
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-
- Y02E60/12—
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本考案は銀−亜鉛蓄電池、ニツケル−亜鉛蓄電池のよう
に負極活物質として亜鉛を用いる密閉型アルカリ亜鉛蓄
電池に関し、特に扁平形アルカリ蓄電池の改良に関す
る。
に負極活物質として亜鉛を用いる密閉型アルカリ亜鉛蓄
電池に関し、特に扁平形アルカリ蓄電池の改良に関す
る。
（ロ）従来の技術 従来、アルカリ亜鉛蓄電池に用いられる亜鉛極はニツケ
ル等の耐アルカリ性金属集電体に亜鉛活物質を結着剤な
どを用いて圧着させて集電を行なつている。この亜鉛極
は充電時や放置中に於ける集電体と亜鉛活物質との間で
の局部反応によつて集電体表面から水素ガスが発生し、
電池内部ガス圧が上昇して電池の膨張及び爆発が生じる
問題がある。前記集電体表面からの水素ガスの発生は集
電体と活物質の密着性を劣化させると共に、扁平形電池
のように電池外装罐の内底面を集電体と兼用あるいは電
池外装罐内底面に集電体を配して電池外装罐との接触に
より集電を行なつているものでは、電池が膨張すると集
電部に於いて電極と電池外装罐との間で接触不良が生じ
る。
ル等の耐アルカリ性金属集電体に亜鉛活物質を結着剤な
どを用いて圧着させて集電を行なつている。この亜鉛極
は充電時や放置中に於ける集電体と亜鉛活物質との間で
の局部反応によつて集電体表面から水素ガスが発生し、
電池内部ガス圧が上昇して電池の膨張及び爆発が生じる
問題がある。前記集電体表面からの水素ガスの発生は集
電体と活物質の密着性を劣化させると共に、扁平形電池
のように電池外装罐の内底面を集電体と兼用あるいは電
池外装罐内底面に集電体を配して電池外装罐との接触に
より集電を行なつているものでは、電池が膨張すると集
電部に於いて電極と電池外装罐との間で接触不良が生じ
る。
したがつて、集電体表面からの水素ガス発生は極力防ぐ
必要があり、特公昭48−13830号公報では水素過電圧が
比較的高く亜鉛よりも電気化学的に貴な金属、つまりカ
ドミウム、水銀、鉛、タリウム、錫などを集電体にメツ
キすることにより水素ガス発生を防止することが、ま
た、特開昭49−135138号公報では水素過電圧の高いイン
ジウムをニツケルからなる集電体にメツキすることが提
案されている。この集電体にメツキする金属としては、
水銀及びインジウム以外は水銀、インジウムに比較する
と、その水素過電圧は低く水素ガスを完全に抑制するこ
とはできず、また水銀の使用は公害防止の見地から好ま
しくないため、インジウムを用いることが効果的であ
る。
必要があり、特公昭48−13830号公報では水素過電圧が
比較的高く亜鉛よりも電気化学的に貴な金属、つまりカ
ドミウム、水銀、鉛、タリウム、錫などを集電体にメツ
キすることにより水素ガス発生を防止することが、ま
た、特開昭49−135138号公報では水素過電圧の高いイン
ジウムをニツケルからなる集電体にメツキすることが提
案されている。この集電体にメツキする金属としては、
水銀及びインジウム以外は水銀、インジウムに比較する
と、その水素過電圧は低く水素ガスを完全に抑制するこ
とはできず、また水銀の使用は公害防止の見地から好ま
しくないため、インジウムを用いることが効果的であ
る。
しかしながら、このように集電体に水素過電圧の高い金
属をメツキした場合に於いても、電池外装罐が亜鉛負極
と電気接続して負極端子と兼用していると、電池外装罐
は電解液と接しているため電池外装罐から水素ガスが発
生し電池内部ガス圧が上昇するという問題があつた。特
に扁平形電池では電池外装罐の内底面が電極と接してお
り、構造上電池外装罐表面に電解液が多量に存在するた
め水素ガスが発生し易い。
属をメツキした場合に於いても、電池外装罐が亜鉛負極
と電気接続して負極端子と兼用していると、電池外装罐
は電解液と接しているため電池外装罐から水素ガスが発
生し電池内部ガス圧が上昇するという問題があつた。特
に扁平形電池では電池外装罐の内底面が電極と接してお
り、構造上電池外装罐表面に電解液が多量に存在するた
め水素ガスが発生し易い。
そこで、前記インジウムメツキを電池外装罐内面全域に
施こすことにより電池外装罐内面からの水素ガス発生を
防止することも考えられるが、インジウムメツキは均一
性が得難くポンホールが生じ易いため電池外装罐内面を
完全に覆うためには最低100μｍ、通常200〜300μｍ以
上の厚みにしなくてはならず電極体を収容する容積が減
少すると共に、金属インジウムは軟らかくメツキ強度が
低いため、インジウムメツキが傷ついたり剥離したりし
て下地金属が露出し易い等の欠点があり、電池外装罐が
電解液と接する部分の一部にでも下地金属が露出してい
ると、この露出した部分から水素ガスが発生することが
あり問題であつた。
施こすことにより電池外装罐内面からの水素ガス発生を
防止することも考えられるが、インジウムメツキは均一
性が得難くポンホールが生じ易いため電池外装罐内面を
完全に覆うためには最低100μｍ、通常200〜300μｍ以
上の厚みにしなくてはならず電極体を収容する容積が減
少すると共に、金属インジウムは軟らかくメツキ強度が
低いため、インジウムメツキが傷ついたり剥離したりし
て下地金属が露出し易い等の欠点があり、電池外装罐が
電解液と接する部分の一部にでも下地金属が露出してい
ると、この露出した部分から水素ガスが発生することが
あり問題であつた。
（ハ）考案が解決しようとする問題点 本考案はアルカリ亜鉛蓄電池、特に扁平形アルカリ亜鉛
蓄電池に於ける負極端子兼用電池外装罐からの水素ガス
発生による電池の膨張、破裂を防止しようとするもので
ある。
蓄電池に於ける負極端子兼用電池外装罐からの水素ガス
発生による電池の膨張、破裂を防止しようとするもので
ある。
（ニ）問題点を解決するための手段 本考案のアルカリ亜鉛蓄電池は、亜鉛負極と電気接続す
る負極端子兼用電池外装罐内に電極体を収容してなるも
のにおいて前記電池外装罐の電極体収容部分の内面全域
に金属インジウム層を設けると共に前記電池外装罐が亜
鉛負極と電気接続する集電部を除く前記金属インジウム
層表面に絶縁性の耐アルカリ性の皮膜を形成したもので
ある。
る負極端子兼用電池外装罐内に電極体を収容してなるも
のにおいて前記電池外装罐の電極体収容部分の内面全域
に金属インジウム層を設けると共に前記電池外装罐が亜
鉛負極と電気接続する集電部を除く前記金属インジウム
層表面に絶縁性の耐アルカリ性の皮膜を形成したもので
ある。
（ホ）作用 亜鉛負極に電気接続した負極端子兼用電池外装罐の内面
を金属インジウム層で被覆すると、電池外装罐の水素過
電圧が高められ電池外装罐からの水素ガス発生が抑制さ
れ、また集電部を除く前記金属インジウム層表面に耐ア
ルカリ性の絶縁性皮膜を形成すると、皮膜を形成した部
分の前記金属インジウム層の機械的強度が増し、金属イ
ンジウム層に傷がついたり剥離することを防止できると
共に、金属インジウム層にピンホールが生じていても前
記皮膜がピンホールを埋めるため、電解液が電池外装罐
の下地金属に到達することを防止できる。
を金属インジウム層で被覆すると、電池外装罐の水素過
電圧が高められ電池外装罐からの水素ガス発生が抑制さ
れ、また集電部を除く前記金属インジウム層表面に耐ア
ルカリ性の絶縁性皮膜を形成すると、皮膜を形成した部
分の前記金属インジウム層の機械的強度が増し、金属イ
ンジウム層に傷がついたり剥離することを防止できると
共に、金属インジウム層にピンホールが生じていても前
記皮膜がピンホールを埋めるため、電解液が電池外装罐
の下地金属に到達することを防止できる。
（ヘ）実施例 本考案の一実施例を図面を用いて以下に説明する。
第１図は本考案を適用した扁平形電池の断面であり、図
中（１）は活物質としての酸化亜鉛及び金属亜鉛と添加
剤としての酸化水銀とをポリテトラフルオロエチレンを
加えて加熱混練してなるペーストを圧延し円形に打ち抜
いて得た亜鉛負極、（２）は周知の焼結式ニツケル極を
円形に打ち抜いて得たニツケル正極である。（３）は鉄
にニツケルメツキを施した負極端子兼用電池外装罐であ
り、その内面がメツキ厚５μｍの金属インジウム層
（４）が覆われ、且つ集電部となる内底面を除いた内周
面には絶縁性で耐アルカリ性のエポキシ系樹脂の皮膜
（５）が厚み20〜30μｍで形成されている。前記亜鉛負
極（１）及びニツケル正極（２）は間にセパレータ
（６）を介して前記電池外装罐（３）内に収容され、こ
の電池外装罐（３）の開口部に絶縁パツキング（７）を
介して固定した正極端子兼用封口蓋（９）に弾性を有す
る正極集電体（８）を介してニツケル正極（２）が電気
接続すると共に、電池外装罐（３）に亜鉛負極（１）が
電気接続している。
中（１）は活物質としての酸化亜鉛及び金属亜鉛と添加
剤としての酸化水銀とをポリテトラフルオロエチレンを
加えて加熱混練してなるペーストを圧延し円形に打ち抜
いて得た亜鉛負極、（２）は周知の焼結式ニツケル極を
円形に打ち抜いて得たニツケル正極である。（３）は鉄
にニツケルメツキを施した負極端子兼用電池外装罐であ
り、その内面がメツキ厚５μｍの金属インジウム層
（４）が覆われ、且つ集電部となる内底面を除いた内周
面には絶縁性で耐アルカリ性のエポキシ系樹脂の皮膜
（５）が厚み20〜30μｍで形成されている。前記亜鉛負
極（１）及びニツケル正極（２）は間にセパレータ
（６）を介して前記電池外装罐（３）内に収容され、こ
の電池外装罐（３）の開口部に絶縁パツキング（７）を
介して固定した正極端子兼用封口蓋（９）に弾性を有す
る正極集電体（８）を介してニツケル正極（２）が電気
接続すると共に、電池外装罐（３）に亜鉛負極（１）が
電気接続している。
比較のため前記内面に金属インジウム層を設け且つ内周
面に更に絶縁性で耐アルカリ性の皮膜を形成した電池外
装罐に代えて、後処理を施さず表面にニツケルメツキが
位置する電池外装罐を用いて比較電池（Ａ）を、内面に
同様にして金属インジウム層のみ形成した電池外装罐を
用いて比較電池（Ｂ）を、また、内周面に厚み約150μ
のエポキシ系樹脂の皮膜を形成した後内底面にインジウ
ムメツキを施した電池外装鑵を用いて比較電池（Ｃ）を
作製し、前記本考案電池とこれら比較電池の性能試験を
行なつた。この結果を第２図及び第３図に示す。
面に更に絶縁性で耐アルカリ性の皮膜を形成した電池外
装罐に代えて、後処理を施さず表面にニツケルメツキが
位置する電池外装罐を用いて比較電池（Ａ）を、内面に
同様にして金属インジウム層のみ形成した電池外装罐を
用いて比較電池（Ｂ）を、また、内周面に厚み約150μ
のエポキシ系樹脂の皮膜を形成した後内底面にインジウ
ムメツキを施した電池外装鑵を用いて比較電池（Ｃ）を
作製し、前記本考案電池とこれら比較電池の性能試験を
行なつた。この結果を第２図及び第３図に示す。
第２図から明らかなように充放電サイクルの経過に伴う
電池厚の増加は、比較電池（Ａ）に於いて最も顕著に表
われ、早期サイクルで膨張が生じる。これに対し、本考
案電池及び比較電池（Ｂ）（Ｃ）は電池の膨張は抑制さ
れ、特に本考案電池は電池厚の増加が少なく、最も厚み
変化が小さい。サクル特性についても第３図に示すよう
に、充電効率の低下は本考案電池に於いて最も小さく抑
えられており、電池厚の増加が早期に起こつた比較電池
（Ａ）は充電効率が早期に大きく低下した。
電池厚の増加は、比較電池（Ａ）に於いて最も顕著に表
われ、早期サイクルで膨張が生じる。これに対し、本考
案電池及び比較電池（Ｂ）（Ｃ）は電池の膨張は抑制さ
れ、特に本考案電池は電池厚の増加が少なく、最も厚み
変化が小さい。サクル特性についても第３図に示すよう
に、充電効率の低下は本考案電池に於いて最も小さく抑
えられており、電池厚の増加が早期に起こつた比較電池
（Ａ）は充電効率が早期に大きく低下した。
このように本考案電池の膨張及び充電効率の低下が比較
電池より低く抑えられたのは、電池内でのガス発生が低
く抑えられたからであり、本考案電池では電解液と接し
易い負極端子兼用電池外装罐の電極体収容部分の内面全
域に水素過電圧の高い金属インジウム層が設けられてい
るため、電池外装罐の水素過電圧が高められると共に、
電池外装罐内周面の金属インジウム層表面に絶縁性で耐
アルカリ性の樹脂の皮膜が形設されているため、この部
分の金属インジウム層に存在するピンホールが樹脂で埋
まり、且つ金属インジウム層の機械的強度が増加するの
で、水素ガス発生が効率よく防止でき、電池の膨張が抑
制され、これに伴う電極と電池外装罐の接触不良による
充電効率の低下が抑えられる。これに対して比較電池
（Ａ）では電池外装罐にインジウムメツキなどの処理が
施されていないため水素ガス発生速度が大であり、電池
厚の増加及び充電効率の低下が早期に生じ、比較電池
（Ｂ）では電池外装罐内面に金属インジウム層を設けて
いるため比較電池（Ａ）に比べて性能劣化は抑制される
が、サイクルの経過に伴い電池外装罐内周面の金属イン
ジウム層のピンホールや、組立時に金属インジウム層に
生じた傷などが原因で充電時に電池外装罐内周面から水
素ガスが発生し、この水素ガス発生により強度の低い金
属インジウム層が剥離して行き徐々に水素ガス発生が促
進して電池の膨張及び充電効率の低下を招くことにな
る。比較電池（Ｃ）は電池外装罐の内底面にインジウム
メツキを施しているので、集電部の水素過電圧が高ま
り、内周面に絶縁性で耐アルカリ性の樹脂皮膜を形成し
ているので水素ガス発生が抑制されるが樹脂皮膜形成後
に電池外装罐内底面にインジウムメツキしたものである
ため、樹脂皮膜の下面にはインジウムメツキが存在せ
ず、絶縁皮膜と金属インジウム層の境界面から電解液が
浸入し、この境界部分の電池外装罐から水素ガスが発生
して電池の膨張が生じる。これは膨張した電池を分解し
てみたところ金属インジウム層と接する樹脂皮膜にはが
れがみられたことから明らかである。また、電池外装罐
内周面に形成する樹脂皮膜も膜厚が小さいとピンホール
が生じ、特に溶剤を用いるものについてはピンホールが
生じ易いため最低100μｍは必要であり、このため膜厚
が大きくなり電池内空間容積が減少し、収容する電極体
も小さくならざるを得ないが、本考案電池では、樹脂皮
膜が金属インジウム層のピンホールを埋めるのに充分な
薄いものでよく、樹脂皮膜にピンホールが存在してもそ
の下にインジウムが存在するため水素ガス発生を抑制で
き、全体として電池外装罐内周面に形成する水素ガス発
生防止のための金属インジウム層及び樹脂皮膜の厚みの
和を小さくすることができ、電池内空間容積を大きくと
れるため電池容量を向上させることができる。
電池より低く抑えられたのは、電池内でのガス発生が低
く抑えられたからであり、本考案電池では電解液と接し
易い負極端子兼用電池外装罐の電極体収容部分の内面全
域に水素過電圧の高い金属インジウム層が設けられてい
るため、電池外装罐の水素過電圧が高められると共に、
電池外装罐内周面の金属インジウム層表面に絶縁性で耐
アルカリ性の樹脂の皮膜が形設されているため、この部
分の金属インジウム層に存在するピンホールが樹脂で埋
まり、且つ金属インジウム層の機械的強度が増加するの
で、水素ガス発生が効率よく防止でき、電池の膨張が抑
制され、これに伴う電極と電池外装罐の接触不良による
充電効率の低下が抑えられる。これに対して比較電池
（Ａ）では電池外装罐にインジウムメツキなどの処理が
施されていないため水素ガス発生速度が大であり、電池
厚の増加及び充電効率の低下が早期に生じ、比較電池
（Ｂ）では電池外装罐内面に金属インジウム層を設けて
いるため比較電池（Ａ）に比べて性能劣化は抑制される
が、サイクルの経過に伴い電池外装罐内周面の金属イン
ジウム層のピンホールや、組立時に金属インジウム層に
生じた傷などが原因で充電時に電池外装罐内周面から水
素ガスが発生し、この水素ガス発生により強度の低い金
属インジウム層が剥離して行き徐々に水素ガス発生が促
進して電池の膨張及び充電効率の低下を招くことにな
る。比較電池（Ｃ）は電池外装罐の内底面にインジウム
メツキを施しているので、集電部の水素過電圧が高ま
り、内周面に絶縁性で耐アルカリ性の樹脂皮膜を形成し
ているので水素ガス発生が抑制されるが樹脂皮膜形成後
に電池外装罐内底面にインジウムメツキしたものである
ため、樹脂皮膜の下面にはインジウムメツキが存在せ
ず、絶縁皮膜と金属インジウム層の境界面から電解液が
浸入し、この境界部分の電池外装罐から水素ガスが発生
して電池の膨張が生じる。これは膨張した電池を分解し
てみたところ金属インジウム層と接する樹脂皮膜にはが
れがみられたことから明らかである。また、電池外装罐
内周面に形成する樹脂皮膜も膜厚が小さいとピンホール
が生じ、特に溶剤を用いるものについてはピンホールが
生じ易いため最低100μｍは必要であり、このため膜厚
が大きくなり電池内空間容積が減少し、収容する電極体
も小さくならざるを得ないが、本考案電池では、樹脂皮
膜が金属インジウム層のピンホールを埋めるのに充分な
薄いものでよく、樹脂皮膜にピンホールが存在してもそ
の下にインジウムが存在するため水素ガス発生を抑制で
き、全体として電池外装罐内周面に形成する水素ガス発
生防止のための金属インジウム層及び樹脂皮膜の厚みの
和を小さくすることができ、電池内空間容積を大きくと
れるため電池容量を向上させることができる。
（ト）考案の効果 本考案のアルカリ亜鉛蓄電池は、亜鉛負極と電気接続す
る負極端子兼用電池外装罐内の電極体収容部分の内面全
域に金属インジウム層を設けると共に前記電池外装罐が
亜鉛負極と電気接続する集電部を除く前記金属インジウ
ム層表面に絶縁性の耐アルカリ性皮膜を形成したもので
あるから、充電中あるいは放置中に水素ガスが発生して
電池の膨張及び破裂が生じることを防止でき、電池性能
及び安全性を向上させることができる。
る負極端子兼用電池外装罐内の電極体収容部分の内面全
域に金属インジウム層を設けると共に前記電池外装罐が
亜鉛負極と電気接続する集電部を除く前記金属インジウ
ム層表面に絶縁性の耐アルカリ性皮膜を形成したもので
あるから、充電中あるいは放置中に水素ガスが発生して
電池の膨張及び破裂が生じることを防止でき、電池性能
及び安全性を向上させることができる。
第１図は本考案のアルカリ亜鉛蓄電池の断面図、第２図
は充放電サイクルの経過に伴う電池厚の変化を示す図
面、第３図はサイクル特性図である。 （１）……亜鉛負極、（２）……ニツケル正極、（３）
……負極端子兼用電池外装罐、（４）……金属インジウ
ム層、（５）……絶縁性の耐アルカリ性皮膜、（６）…
…セパレータ、（７）……絶縁パツキング、（８）……
正極集電体、（９）……封口蓋。
は充放電サイクルの経過に伴う電池厚の変化を示す図
面、第３図はサイクル特性図である。 （１）……亜鉛負極、（２）……ニツケル正極、（３）
……負極端子兼用電池外装罐、（４）……金属インジウ
ム層、（５）……絶縁性の耐アルカリ性皮膜、（６）…
…セパレータ、（７）……絶縁パツキング、（８）……
正極集電体、（９）……封口蓋。
Claims (1)
- 【請求項１】亜鉛負極、正極及びセパレータより構成さ
れる電極体を、前記亜鉛負極と電気接続した負極端子兼
用電池外装罐内に収容してなる電池であつて、前記電池
外装罐の電極体収容部分の内面全域に金属インジウム層
を設けると共に前記電池外装罐が亜鉛負極と電気接続す
る集電部を除く前記金属インジウム層表面に絶縁性の耐
アルカリ性皮膜を形成した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 |
|---|---|---|---|
| JP15795185U JPH0646057Y2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15795185U JPH0646057Y2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6266164U JPS6266164U (ja) | 1987-04-24 |
| JPH0646057Y2 true JPH0646057Y2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=31080977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15795185U Expired - Lifetime JPH0646057Y2 (ja) | 1985-10-16 | 1985-10-16 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646057Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0757717A (ja) * | 1993-08-06 | 1995-03-03 | Katayama Tokushu Kogyo Kk | 金属材料板、該金属材料板からなる電池の負極端子板および該端子板の製造方法 |
-
1985
- 1985-10-16 JP JP15795185U patent/JPH0646057Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6266164U (ja) | 1987-04-24 |
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