JPH07130404A - 空気電池 - Google Patents
空気電池Info
- Publication number
- JPH07130404A JPH07130404A JP27062493A JP27062493A JPH07130404A JP H07130404 A JPH07130404 A JP H07130404A JP 27062493 A JP27062493 A JP 27062493A JP 27062493 A JP27062493 A JP 27062493A JP H07130404 A JPH07130404 A JP H07130404A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボタン形の空気電池において水素ガスによる
シール紙の膨れ、剥離に伴う電池の容量劣化を防止する
ことを目的とする。 【構成】 多孔質の空気拡散紙７あるいは空気孔９を密
封するシール紙１０に水素を吸収または吸着する物質、
例えばＡｇＯ，ＭｇＯ，ＭｎＯ2，Ａｇ2Ｏ、水素吸蔵合
金などを少なくとも一種類を介在させた空気拡散紙７あ
るいはシール紙１０を用い空気電池を構成する。
シール紙の膨れ、剥離に伴う電池の容量劣化を防止する
ことを目的とする。 【構成】 多孔質の空気拡散紙７あるいは空気孔９を密
封するシール紙１０に水素を吸収または吸着する物質、
例えばＡｇＯ，ＭｇＯ，ＭｎＯ2，Ａｇ2Ｏ、水素吸蔵合
金などを少なくとも一種類を介在させた空気拡散紙７あ
るいはシール紙１０を用い空気電池を構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気電池の改良、詳し
くは正極ケース内部に設けた空気拡散紙、あるいは正極
ケースの空気孔を閉塞するシール紙に関するものであ
る。
くは正極ケース内部に設けた空気拡散紙、あるいは正極
ケースの空気孔を閉塞するシール紙に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、アルカリ電解液を使用するボタン
形電池、例えば、アルカリボタン電池、酸化銀電池、空
気電池の負極は、亜鉛粉末に約３〜１０重量％の水銀が
添加された汞化亜鉛が使用されており、近年、地球的環
境問題の観点から水銀の環境に与える影響が懸念される
ようになってきた。ボタン形の空気電池（以下単に空気
電池と呼ぶ）は水銀電池の代替電源として開発された電
池であり、特開昭５８−１１７６４８号公報記載のよう
に、正極に酸化水銀に替えて酸素を用いた電池で環境に
やさしく、軽量、大電気容量、という優れた特長を持っ
ているため補聴器用電源の他、ぺージャー用、医療機器
用の電源として利用されている。
形電池、例えば、アルカリボタン電池、酸化銀電池、空
気電池の負極は、亜鉛粉末に約３〜１０重量％の水銀が
添加された汞化亜鉛が使用されており、近年、地球的環
境問題の観点から水銀の環境に与える影響が懸念される
ようになってきた。ボタン形の空気電池（以下単に空気
電池と呼ぶ）は水銀電池の代替電源として開発された電
池であり、特開昭５８−１１７６４８号公報記載のよう
に、正極に酸化水銀に替えて酸素を用いた電池で環境に
やさしく、軽量、大電気容量、という優れた特長を持っ
ているため補聴器用電源の他、ぺージャー用、医療機器
用の電源として利用されている。
【０００３】しかしながら、現在の空気電池は負極に汞
化亜鉛を使用するために、より低水銀化及び無水銀化空
気電池が要望されている。しかし、亜鉛の汞化率を低下
又は無水銀化した場合、電池保存中に若干の水素ガスが
負極で発生し、これが蓄積した場合、空気電池のシール
紙をケースより剥離させるという問題が生じる。本来、
シール紙は電池保存時に正極（触媒）に酸素を供給しな
い状態を作ることで電池の自己放電を防止しているが、
内部で発生する水素ガスによりシール紙が剥離されるこ
とは、電池の容量劣化を加速することになり、改善が必
要である。
化亜鉛を使用するために、より低水銀化及び無水銀化空
気電池が要望されている。しかし、亜鉛の汞化率を低下
又は無水銀化した場合、電池保存中に若干の水素ガスが
負極で発生し、これが蓄積した場合、空気電池のシール
紙をケースより剥離させるという問題が生じる。本来、
シール紙は電池保存時に正極（触媒）に酸素を供給しな
い状態を作ることで電池の自己放電を防止しているが、
内部で発生する水素ガスによりシール紙が剥離されるこ
とは、電池の容量劣化を加速することになり、改善が必
要である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、亜鉛の汞化
率を低下又は無水銀化した空気電池の場合、電池保存中
に若干の水素ガスが負極で発生して電池内部に蓄積し、
空気電池のシール紙をケースから剥離させ、空気中の酸
素を電池内に取り込んで電池の自己放電が起り、容量が
劣化あるいは零になるという問題がある。
率を低下又は無水銀化した空気電池の場合、電池保存中
に若干の水素ガスが負極で発生して電池内部に蓄積し、
空気電池のシール紙をケースから剥離させ、空気中の酸
素を電池内に取り込んで電池の自己放電が起り、容量が
劣化あるいは零になるという問題がある。
【０００５】本発明は上記課題を解決し、保存特性の優
れた低水銀あるいは無水銀の空気電池を提供することを
目的とする。
れた低水銀あるいは無水銀の空気電池を提供することを
目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明は、正極ケース内に位置する多孔質の空気拡
散紙中あるいは正極ケースの底面に配置されるシール紙
中に水素を吸収または吸着する物質、例えば、ＡｇＯ，
ＭｇＯ，ＭｎＯ2，Ａｇ2Ｏ、水素吸蔵合金を少なくとも
一種類介在させるものである。
めに本発明は、正極ケース内に位置する多孔質の空気拡
散紙中あるいは正極ケースの底面に配置されるシール紙
中に水素を吸収または吸着する物質、例えば、ＡｇＯ，
ＭｇＯ，ＭｎＯ2，Ａｇ2Ｏ、水素吸蔵合金を少なくとも
一種類介在させるものである。
【０００７】
【作用】上記多孔質の空気拡散紙あるいはシール紙に水
素を吸収または吸着する物質を介在させた構成の低水銀
又は無水銀化した空気電池では、電池保存中に負極で発
生した水素ガスを吸収、吸着させることが可能となり、
水素ガスによるシール紙の膨れ、ならびに剥離に伴う電
池の容量劣化の問題を解決することができる。
素を吸収または吸着する物質を介在させた構成の低水銀
又は無水銀化した空気電池では、電池保存中に負極で発
生した水素ガスを吸収、吸着させることが可能となり、
水素ガスによるシール紙の膨れ、ならびに剥離に伴う電
池の容量劣化の問題を解決することができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一つの例である空気拡散紙に
水素を吸収、吸着する物質を介在させた実施例によって
本発明の詳細ならびに効果を説明する。図１は本実施例
で用いた空気電池の縦断面図である。この図１におい
て、１は負極ケースである封口板、２は汞化亜鉛とアル
カリ電解液からなる負極活物質、３はリング状のガスケ
ット、４は正負極間のショート防止のためのセパレー
タ、５は空気極で正極活物質である酸素をイオン化する
反応場である。６は５の空気極への酸素供給と電解液の
電池外部への漏液を防止するためのテフロン製の撥水
膜、７は空気を均一に拡散させるための本発明の空気拡
散紙、８は正極ケース、９は正極ケース８に正極活物質
である酸素の取り込みを目的として設けられた空気孔で
ある。１０はシール紙で、未使用時に９の空気孔を封じ
て空気の侵入を遮断して電池の自己放電による劣化を防
止するためのものである。
水素を吸収、吸着する物質を介在させた実施例によって
本発明の詳細ならびに効果を説明する。図１は本実施例
で用いた空気電池の縦断面図である。この図１におい
て、１は負極ケースである封口板、２は汞化亜鉛とアル
カリ電解液からなる負極活物質、３はリング状のガスケ
ット、４は正負極間のショート防止のためのセパレー
タ、５は空気極で正極活物質である酸素をイオン化する
反応場である。６は５の空気極への酸素供給と電解液の
電池外部への漏液を防止するためのテフロン製の撥水
膜、７は空気を均一に拡散させるための本発明の空気拡
散紙、８は正極ケース、９は正極ケース８に正極活物質
である酸素の取り込みを目的として設けられた空気孔で
ある。１０はシール紙で、未使用時に９の空気孔を封じ
て空気の侵入を遮断して電池の自己放電による劣化を防
止するためのものである。
【０００９】次に本発明に関わる空気拡散紙の実施例に
ついて説明する。 （実施例１）過酸化銀（ＡｇＯ）と酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）を１：１の割合で混合した粉末を多孔質の空
気拡散紙に充填圧着させて水素吸収、吸着能力を持たせ
た拡散紙（Ａ）を製造した。
ついて説明する。 （実施例１）過酸化銀（ＡｇＯ）と酸化マグネシウム
（ＭｇＯ）を１：１の割合で混合した粉末を多孔質の空
気拡散紙に充填圧着させて水素吸収、吸着能力を持たせ
た拡散紙（Ａ）を製造した。
【００１０】（実施例２）二酸化マンガン（ＭｎＯ2）
と過酸化銀（ＡｇＯ）をＭｎＯ2：ＡｇＯ＝９：１で混
合させた。この粉末と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を
１：１の割合で混合して得られた粉末を多孔質の空気拡
散紙に充填圧着させて水素吸収、吸着能力を持たせた拡
散紙（Ｂ）を製造した。
と過酸化銀（ＡｇＯ）をＭｎＯ2：ＡｇＯ＝９：１で混
合させた。この粉末と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を
１：１の割合で混合して得られた粉末を多孔質の空気拡
散紙に充填圧着させて水素吸収、吸着能力を持たせた拡
散紙（Ｂ）を製造した。
【００１１】（実施例３）二酸化マンガン（ＭｎＯ2）
と過酸化銀（ＡｇＯ）と酸化銀（Ａｇ2Ｏ）をＭｎＯ2：
ＡｇＯ：Ａｇ2Ｏ＝８：１：１で混合させた。この粉末
と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を１：１の割合で混合し
て得られた粉末を多孔質の空気拡散紙に充填圧着させて
水素吸収、吸着能力を持たせた拡散紙（Ｃ）を製造し
た。
と過酸化銀（ＡｇＯ）と酸化銀（Ａｇ2Ｏ）をＭｎＯ2：
ＡｇＯ：Ａｇ2Ｏ＝８：１：１で混合させた。この粉末
と酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を１：１の割合で混合し
て得られた粉末を多孔質の空気拡散紙に充填圧着させて
水素吸収、吸着能力を持たせた拡散紙（Ｃ）を製造し
た。
【００１２】（実施例４）Ｚｒ系水素吸蔵合金粉末を空
気拡散紙に充填圧着させて水素吸収、吸着能力を持たせ
た拡散紙（Ｄ）を製造した。
気拡散紙に充填圧着させて水素吸収、吸着能力を持たせ
た拡散紙（Ｄ）を製造した。
【００１３】上記の空気拡散紙（Ａ）〜（Ｄ）と従来の
空気拡散紙、つまり水素吸収、吸着能力を持たせていな
い空気拡散紙（Ｅ）を用いた図１に示す構造の無水銀空
気電池（品種ＰＲ２３３０）を各１００個試作した。上
記試作電池を各５個ずつアルミニウム箔を熱接着性樹脂
でサンドウィッチさせた袋に入れて密封し、６０℃保存
における水素ガス発生試験を行ない、水素ガス量を測定
した。この結果を（表１）に示す。
空気拡散紙、つまり水素吸収、吸着能力を持たせていな
い空気拡散紙（Ｅ）を用いた図１に示す構造の無水銀空
気電池（品種ＰＲ２３３０）を各１００個試作した。上
記試作電池を各５個ずつアルミニウム箔を熱接着性樹脂
でサンドウィッチさせた袋に入れて密封し、６０℃保存
における水素ガス発生試験を行ない、水素ガス量を測定
した。この結果を（表１）に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】また、これらの電池を６０℃−２０日保存
後、３００Ωの負荷で定抵抗放電させた結果を図３に示
す。
後、３００Ωの負荷で定抵抗放電させた結果を図３に示
す。
【００１６】（表１）より明らかなように、（Ａ）〜
（Ｄ）の拡散紙を用いた本発明品と従来品（Ｅ）を比較
すると従来品（Ｅ）は水素ガス発生による体積膨張が見
られたが、本発明品は６０℃−１００日まで保存しても
水素ガス発生による体積膨張が見られない。このことか
ら本発明品は、電池内部で発生した水素ガスを空気拡散
紙で吸収あるいは吸着していることが分る。
（Ｄ）の拡散紙を用いた本発明品と従来品（Ｅ）を比較
すると従来品（Ｅ）は水素ガス発生による体積膨張が見
られたが、本発明品は６０℃−１００日まで保存しても
水素ガス発生による体積膨張が見られない。このことか
ら本発明品は、電池内部で発生した水素ガスを空気拡散
紙で吸収あるいは吸着していることが分る。
【００１７】図３より明らかなように、（Ａ）〜（Ｄ）
の拡散紙を用いた本発明品と従来品（Ｅ）を比較する
と、本発明品は汞化亜鉛を用いた従来品（Ｆ）と同等の
電気容量を維持したが、一方、従来の拡散紙を用いた空
気電池（Ｅ）は従来品（Ｆ）の約６０％の電気容量しか
得られなかった。このことから、従来の拡散紙を用いた
空気電池（Ｅ）は水素ガス発生によるシール紙の膨れな
らびに微妙な剥離に伴う電池の自己放電により容量劣化
するのに対して、本発明の（Ａ）〜（Ｄ）の拡散紙を用
いた空気電池は水素ガスを吸収あるいは吸着して、水素
ガス発生に起因するシール膨れならびに剥離に伴う電池
の容量劣化を防止している。
の拡散紙を用いた本発明品と従来品（Ｅ）を比較する
と、本発明品は汞化亜鉛を用いた従来品（Ｆ）と同等の
電気容量を維持したが、一方、従来の拡散紙を用いた空
気電池（Ｅ）は従来品（Ｆ）の約６０％の電気容量しか
得られなかった。このことから、従来の拡散紙を用いた
空気電池（Ｅ）は水素ガス発生によるシール紙の膨れな
らびに微妙な剥離に伴う電池の自己放電により容量劣化
するのに対して、本発明の（Ａ）〜（Ｄ）の拡散紙を用
いた空気電池は水素ガスを吸収あるいは吸着して、水素
ガス発生に起因するシール膨れならびに剥離に伴う電池
の容量劣化を防止している。
【００１８】なお、実施例以外に上記の水素を吸収また
は吸着する物質を単独あるいはこれらの混合物で実験し
た場合でも本実施例と同等の容量が得られたものであ
る。
は吸着する物質を単独あるいはこれらの混合物で実験し
た場合でも本実施例と同等の容量が得られたものであ
る。
【００１９】次に本発明の他の実施例としてシール紙中
に水素を吸収あるいは吸着する物質を介在させる例を説
明するとシール紙の構成としては図２に示すように基材
Ａと粘着剤Ｂで構成され、基材Ａはケース底面の空気孔
９に接する面に水素吸収、吸着する実施例１〜４に示す
物質を含有した合成樹脂フィルムＡ−２で構成し、他の
面をガスバリヤー性の素材Ａ−１で構成している。合成
樹脂フィルムとしては通常厚みが１００〜２００ミクロ
ンのポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテ
ン等のポリオレフィン、ナイロン６，６６，１１，１２
等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等のポリ
エステル、ポリテトラフルオロエチレン等のポリフッ化
オレフィンで構成される。粘着剤Ｂとしては通常厚みが
５〜２０ミクロンのポリアクリル酸エステル、塩素化ポ
リエチレン、ＳＢＲ（スチレン−ブタジェンゴム）、ポ
リイソブチレン等の接着性粘着組成物である。
に水素を吸収あるいは吸着する物質を介在させる例を説
明するとシール紙の構成としては図２に示すように基材
Ａと粘着剤Ｂで構成され、基材Ａはケース底面の空気孔
９に接する面に水素吸収、吸着する実施例１〜４に示す
物質を含有した合成樹脂フィルムＡ−２で構成し、他の
面をガスバリヤー性の素材Ａ−１で構成している。合成
樹脂フィルムとしては通常厚みが１００〜２００ミクロ
ンのポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテ
ン等のポリオレフィン、ナイロン６，６６，１１，１２
等のポリアミド、ポリエチレンテレフタレート等のポリ
エステル、ポリテトラフルオロエチレン等のポリフッ化
オレフィンで構成される。粘着剤Ｂとしては通常厚みが
５〜２０ミクロンのポリアクリル酸エステル、塩素化ポ
リエチレン、ＳＢＲ（スチレン−ブタジェンゴム）、ポ
リイソブチレン等の接着性粘着組成物である。
【００２０】次に水素を吸収または吸着する物質を含有
した合成樹脂フィルムＡ−２の製法について説明する。
前記の合成樹脂材料ならびに水素を吸収または吸着する
物質を混合加熱し樹脂を溶融状態とし、押し出し機によ
ってフィルム状に製膜する。このフィルムの上面をガス
バリヤー性の大きい素材をラミネートすることで密封材
の基材Ａが完成される。次いで、この基材の水素を吸収
または吸着する物質を含有させた合成樹脂シートの面に
前記した接着性・非接着性の粘着剤Ｂを塗布することで
シール紙が完成される。このようなシール紙を用いて前
記実施例と同様の評価を行ったところ、（表１），図３
に示す結果とほぼ同様の効果が得られることが実験より
判明している。
した合成樹脂フィルムＡ−２の製法について説明する。
前記の合成樹脂材料ならびに水素を吸収または吸着する
物質を混合加熱し樹脂を溶融状態とし、押し出し機によ
ってフィルム状に製膜する。このフィルムの上面をガス
バリヤー性の大きい素材をラミネートすることで密封材
の基材Ａが完成される。次いで、この基材の水素を吸収
または吸着する物質を含有させた合成樹脂シートの面に
前記した接着性・非接着性の粘着剤Ｂを塗布することで
シール紙が完成される。このようなシール紙を用いて前
記実施例と同様の評価を行ったところ、（表１），図３
に示す結果とほぼ同様の効果が得られることが実験より
判明している。
【００２１】
【発明の効果】以上のように、本発明による空気拡散紙
あるいはシール紙を低水銀又は無水銀空気電池に採用す
ることによって、電池内部で発生した水素ガスに起因す
るシール紙の膨れ、ならびに剥離に伴う電池の容量劣化
の問題を解決することができ、環境上にも極めて有効な
空気電池を提供できる。
あるいはシール紙を低水銀又は無水銀空気電池に採用す
ることによって、電池内部で発生した水素ガスに起因す
るシール紙の膨れ、ならびに剥離に伴う電池の容量劣化
の問題を解決することができ、環境上にも極めて有効な
空気電池を提供できる。
【図１】本発明のボタン形空気電池の縦断面図
【図２】本発明のシール紙の縦断面図
【図３】本発明の空気拡散紙とシール紙を用いた空気電
池の放電曲線を示す図
池の放電曲線を示す図
１ 封口板 ２ 負極活物質 ３ ガスケット ４ セパレータ ５ 空気極 ６ 撥水膜 ７ 空気拡散紙 ８ 正極ケース ９ 空気孔 １０ シール紙 Ａ 基材 Ｂ 粘着剤
Claims (4)
- 【請求項１】 空気孔を有する正極ケース内部に空気拡
散紙をもつ空気電池であって、空気拡散紙中に水素を吸
収または吸着する物質を介在させたことを特徴とする空
気電池。 - 【請求項２】 正極ケースに設けた空気孔をシール紙で
閉塞した空気電池のシール紙であって、空気孔に接する
部分を水素吸収、あるいは吸着する物質を充填させた合
成樹脂フィルムで構成し、他の面をガスバリヤー性の素
材で構成した空気電池。 - 【請求項３】 水素を吸収または吸着する物質が、Ａｇ
Ｏ，ＭｇＯ，ＭｎＯ2，Ａｇ2Ｏ、および水素吸蔵合金の
群より選ばれた少なくとも一種類である請求項１または
２記載の空気電池。 - 【請求項４】 低水銀または無水銀の負極亜鉛を使用し
た請求項１または２記載の空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27062493A JPH07130404A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27062493A JPH07130404A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 空気電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07130404A true JPH07130404A (ja) | 1995-05-19 |
Family
ID=17488687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27062493A Pending JPH07130404A (ja) | 1993-10-28 | 1993-10-28 | 空気電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07130404A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001666A2 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | The Gillette Company | Hydrogen recombination catalyst |
| KR101470336B1 (ko) * | 2012-04-17 | 2014-12-08 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 첨가제 |
-
1993
- 1993-10-28 JP JP27062493A patent/JPH07130404A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002001666A2 (en) * | 2000-06-28 | 2002-01-03 | The Gillette Company | Hydrogen recombination catalyst |
| WO2002001666A3 (en) * | 2000-06-28 | 2002-06-27 | Gillette Co | Hydrogen recombination catalyst |
| US6500576B1 (en) | 2000-06-28 | 2002-12-31 | The Gillette Company | Hydrogen recombination catalyst |
| JP2004507865A (ja) * | 2000-06-28 | 2004-03-11 | ザ ジレット カンパニー | 水素再結合触媒 |
| CN1319206C (zh) * | 2000-06-28 | 2007-05-30 | 吉莱特公司 | 一种金属－空气电池 |
| KR101470336B1 (ko) * | 2012-04-17 | 2014-12-08 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 첨가제 |
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