JPH07147167A - アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極 - Google Patents
アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極Info
- Publication number
- JPH07147167A JPH07147167A JP5293193A JP29319393A JPH07147167A JP H07147167 A JPH07147167 A JP H07147167A JP 5293193 A JP5293193 A JP 5293193A JP 29319393 A JP29319393 A JP 29319393A JP H07147167 A JPH07147167 A JP H07147167A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- potential
- alloy
- current density
- battery
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 Al電極の電位をより大きくすると共に電流
密度の増加に伴うAl電極電位の減少率をより小さくす
ること。 【構成】 アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極
をAl−xBi−yIn合金から構成し、xの範囲を
0.05<x<1.0(重量%)で且つyの範囲を0.
05<y<1.0(重量%)にしたこと。
密度の増加に伴うAl電極電位の減少率をより小さくす
ること。 【構成】 アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極
をAl−xBi−yIn合金から構成し、xの範囲を
0.05<x<1.0(重量%)で且つyの範囲を0.
05<y<1.0(重量%)にしたこと。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミニウム−空気電
池用アルミニウム電極に関するものである。
池用アルミニウム電極に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のアルミニウム電極(以下
Al電極と称する)として米国特許5004654号及
び米国特許4751086に示されるものが知られてい
る。前者にはAl−Sn−Mg合金から成るAl電極が
開示され、後者にはAl−In−Mn−Mg合金から成
るAl電極が開示されている。
Al電極と称する)として米国特許5004654号及
び米国特許4751086に示されるものが知られてい
る。前者にはAl−Sn−Mg合金から成るAl電極が
開示され、後者にはAl−In−Mn−Mg合金から成
るAl電極が開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、Al−Sn
−Mg合金から成るAl電極であると、Al電極と空気
電極との間の電位差が小さくなり、その結果、電池の出
力(即ち両電極間に流れる電流×Al電極と空気電極と
の間の電位差)も小さくなる。
−Mg合金から成るAl電極であると、Al電極と空気
電極との間の電位差が小さくなり、その結果、電池の出
力(即ち両電極間に流れる電流×Al電極と空気電極と
の間の電位差)も小さくなる。
【0004】一方、電池の出力を調整するためには両電
極間に流れる電流を調整すれば良いが、Al−In−M
n−Mg合金から成るAl電極であると、電流密度の増
加にに伴いAl電極電位の減少率が大きくなり、電池と
して安定した電位を出力できない。
極間に流れる電流を調整すれば良いが、Al−In−M
n−Mg合金から成るAl電極であると、電流密度の増
加にに伴いAl電極電位の減少率が大きくなり、電池と
して安定した電位を出力できない。
【0005】故に、本発明は、Al電極の電位をより大
きくすると共に電流密度の増加に伴うAl電極電位の減
少率をより小さくすることを、その技術的課題とするも
のである。
きくすると共に電流密度の増加に伴うAl電極電位の減
少率をより小さくすることを、その技術的課題とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本出願人は、Bi(ビス
マス)がAl電極の電位を大きくする作用を有する点及
びIn(インジウム)が電流密度の増加に伴うAl電極
電位の減少率を小さくする作用を有する点を発見し、こ
れらBi及びInを含有するAl合金からなるAl電極
を考えた。
マス)がAl電極の電位を大きくする作用を有する点及
びIn(インジウム)が電流密度の増加に伴うAl電極
電位の減少率を小さくする作用を有する点を発見し、こ
れらBi及びInを含有するAl合金からなるAl電極
を考えた。
【0007】即ち、上記技術的課題を解決するために請
求項1の発明において講じた技術的手段(以下第1の技
術的手段と称する)は、アルミニウム−空気電池用アル
ミニウム電極をAl−Bi−In合金から構成したこと
である。
求項1の発明において講じた技術的手段(以下第1の技
術的手段と称する)は、アルミニウム−空気電池用アル
ミニウム電極をAl−Bi−In合金から構成したこと
である。
【0008】上記技術的課題を解決するために請求項2
の発明において講じた技術的手段(以下第2の技術的手
段と称する)は、アルミニウム−空気電池用アルミニウ
ム電極をAl−xBi−yIn合金から構成し、xの範
囲を0.05<x<1.0(重量%)で且つyの範囲を
0.05<y<1.0(重量%)にしたことである。
の発明において講じた技術的手段(以下第2の技術的手
段と称する)は、アルミニウム−空気電池用アルミニウ
ム電極をAl−xBi−yIn合金から構成し、xの範
囲を0.05<x<1.0(重量%)で且つyの範囲を
0.05<y<1.0(重量%)にしたことである。
【0009】図2は本発明に係るBiの含有率x〔重量
%〕とAl電極の開放端電位(即ち電流密度がゼロの時
の電位)との関係を示すグラフであり、図3は本発明に
係るBiの含有率x〔重量%〕と電流密度300mA/
cm2 でのAl電極電位との関係を示すグラフである。
尚、図3には電流密度300mA/cm2 のみについて
示したが、その他の電流密度においても図3のようなグ
ラフ特性になる。
%〕とAl電極の開放端電位(即ち電流密度がゼロの時
の電位)との関係を示すグラフであり、図3は本発明に
係るBiの含有率x〔重量%〕と電流密度300mA/
cm2 でのAl電極電位との関係を示すグラフである。
尚、図3には電流密度300mA/cm2 のみについて
示したが、その他の電流密度においても図3のようなグ
ラフ特性になる。
【0010】図2及び図3から明らかなように、x≦
0.05及びx≧1.0であると、Al電極の電位が低
下する。尚、x≧1.0ではBiとAlとの間で極部電
池反応が起こるためAl電極の電位が低下するものと考
えられる。従って、上記第2の技術的手段ではxの範囲
を0.05<x<1.0(重量%)に限定した。
0.05及びx≧1.0であると、Al電極の電位が低
下する。尚、x≧1.0ではBiとAlとの間で極部電
池反応が起こるためAl電極の電位が低下するものと考
えられる。従って、上記第2の技術的手段ではxの範囲
を0.05<x<1.0(重量%)に限定した。
【0011】図4は本発明に係るInの含有率y〔重量
%〕と電流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率との
関係を示すグラフである。
%〕と電流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率との
関係を示すグラフである。
【0012】図4から明らかなように、y≦0.05及
びy≧1.0であると、電流密度の増加に伴うAl電極
電位の減少率が大きくなり、即ち電流密度の増加に伴い
Al電極電位の低下も大きくなる。従って、上記第2の
技術的手段ではyの範囲を0.05<y<1.0(重量
%)に限定した。
びy≧1.0であると、電流密度の増加に伴うAl電極
電位の減少率が大きくなり、即ち電流密度の増加に伴い
Al電極電位の低下も大きくなる。従って、上記第2の
技術的手段ではyの範囲を0.05<y<1.0(重量
%)に限定した。
【0013】
【作用】上記第1の技術的手段によれば、Al電極の電
位を大きくするBiを含有したので、従来のAl−Sn
−Mg合金から成るAl電極と比較して、Al電極の電
位が大きくなり、その結果、空気電極との間の電位差が
より大きくなる。従って、電池の出力向上に繋がる。
位を大きくするBiを含有したので、従来のAl−Sn
−Mg合金から成るAl電極と比較して、Al電極の電
位が大きくなり、その結果、空気電極との間の電位差が
より大きくなる。従って、電池の出力向上に繋がる。
【0014】又、電流密度の増加に伴うAl電極電位の
減少率を小さくするInを含有したので、従来のAl−
In−Mn−Mg合金から成るAl電極と比較して、電
流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率が小さくな
る。その結果、電池として安定した電位を出力すること
が可能になる。
減少率を小さくするInを含有したので、従来のAl−
In−Mn−Mg合金から成るAl電極と比較して、電
流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率が小さくな
る。その結果、電池として安定した電位を出力すること
が可能になる。
【0015】図1は本発明及び従来技術に係る電流密度
〔mA/cm2 〕とAl電極の電位〔V〕との関係を示
すグラフである。
〔mA/cm2 〕とAl電極の電位〔V〕との関係を示
すグラフである。
【0016】図1からも明らかなように、本発明に係る
Al電極は、Al−Sn−Mg合金から成るAl電極よ
りも電位が大きいだけでなく、Al−In−Mn−Mg
合金よりも電流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率
が小さくなる。
Al電極は、Al−Sn−Mg合金から成るAl電極よ
りも電位が大きいだけでなく、Al−In−Mn−Mg
合金よりも電流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率
が小さくなる。
【0017】一方、第2の技術的手段によれば、Biの
含有率xを0.05<x<1.0(重量%),Inの含
有率yを0.05<y<1 0(重量%)に限定したの
で、第1の技術的手段に比べて電位がより大きくなると
共に電流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率もより
小さくなる。
含有率xを0.05<x<1.0(重量%),Inの含
有率yを0.05<y<1 0(重量%)に限定したの
で、第1の技術的手段に比べて電位がより大きくなると
共に電流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率もより
小さくなる。
【0018】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。
【0019】〔実施例〕本実施例ではAl電極にAl−
0.2Bi−0.1In合金を用いる場合について説明
する。ここで、Al−0.2Bi−0.1In合金にお
ける組成は、Al:99.7重量%,Bi:0.2重量
%,In:0.1重量%となる。
0.2Bi−0.1In合金を用いる場合について説明
する。ここで、Al−0.2Bi−0.1In合金にお
ける組成は、Al:99.7重量%,Bi:0.2重量
%,In:0.1重量%となる。
【0020】以下、Al−0.2Bi−0.1In合金
の製造方法について説明する。
の製造方法について説明する。
【0021】純度99.99%のAl(1994g)を
黒鉛ルツボ(図示せず)内に入れ、750℃に加熱して
Alを溶解した。Alを十分に溶解した後、前記黒鉛ル
ツボ内に純度99.9999%のBi(4g)及び純度
99.9999%のIn(2g)を添加して攪拌した。
攪拌後1時間放置した後、Bi及びInを含むAl溶湯
を十分に攪拌した後、縦110mm,横110mm,深
さ15mmの鋳造金型(図示せず)内に注入して鋳造を
行う。その後、Bi及びInを含むAl鋳塊を水冷し、
厚さ10.5mmまで両面研削して目的の板状のAl−
0.2Bi−0.1In合金を製造した。
黒鉛ルツボ(図示せず)内に入れ、750℃に加熱して
Alを溶解した。Alを十分に溶解した後、前記黒鉛ル
ツボ内に純度99.9999%のBi(4g)及び純度
99.9999%のIn(2g)を添加して攪拌した。
攪拌後1時間放置した後、Bi及びInを含むAl溶湯
を十分に攪拌した後、縦110mm,横110mm,深
さ15mmの鋳造金型(図示せず)内に注入して鋳造を
行う。その後、Bi及びInを含むAl鋳塊を水冷し、
厚さ10.5mmまで両面研削して目的の板状のAl−
0.2Bi−0.1In合金を製造した。
【0022】上記の如く製造されたAl−0.2Bi−
0.1In合金をトリクロロエタンで脱脂した後、アイ
シン精機製のAl−空気電池用電位電流特性測定装置を
用いて特性評価を行った。ここで、測定条件は、空気電
極:エルテック社製空気電極(縦100mm,横100
mm),電解液:8molKOH水溶液,電解液温度:
60℃,電解液流速:11/min,参照電極:飽和甘
コウ電極(Hg/Hg2 Cl2 −KCl)である。その
測定結果を図5に示す。
0.1In合金をトリクロロエタンで脱脂した後、アイ
シン精機製のAl−空気電池用電位電流特性測定装置を
用いて特性評価を行った。ここで、測定条件は、空気電
極:エルテック社製空気電極(縦100mm,横100
mm),電解液:8molKOH水溶液,電解液温度:
60℃,電解液流速:11/min,参照電極:飽和甘
コウ電極(Hg/Hg2 Cl2 −KCl)である。その
測定結果を図5に示す。
【0023】〔比較例1〕実施例と同様な方法でAl−
0.1Bi合金を製造し、その合金をトリクロロエタン
で脱脂した後、実施例と同様な評価方法でAl−0.1
Bi合金の特性評価を行った。その測定結果を図5に示
す。
0.1Bi合金を製造し、その合金をトリクロロエタン
で脱脂した後、実施例と同様な評価方法でAl−0.1
Bi合金の特性評価を行った。その測定結果を図5に示
す。
【0024】〔比較例2〕実施例と同様な方法でAl−
0.1In合金を製造し、その合金をトリクロロエタン
で脱脂した後、実施例と同様な評価方法でAl−0.1
In合金の特性評価を行った。その測定結果を図5に示
す。
0.1In合金を製造し、その合金をトリクロロエタン
で脱脂した後、実施例と同様な評価方法でAl−0.1
In合金の特性評価を行った。その測定結果を図5に示
す。
【0025】図5から明らかなように、Al−0.1B
i合金の電位がBiを含有していないAl−0.1In
の電位よりも大きくなっている。このことから、Biが
電位を大きくする効果を有すると考えられる。又、電流
密度の増加に伴うAl−0.1In合金の電位減少率
(傾き)がInを含有していないAl−0.1Bi合金
の電位減少率(傾き)よりも小さくなっている。このこ
とから、Inが電流密度の増加に伴う電位の減少率の低
下に寄与していると考えられる。
i合金の電位がBiを含有していないAl−0.1In
の電位よりも大きくなっている。このことから、Biが
電位を大きくする効果を有すると考えられる。又、電流
密度の増加に伴うAl−0.1In合金の電位減少率
(傾き)がInを含有していないAl−0.1Bi合金
の電位減少率(傾き)よりも小さくなっている。このこ
とから、Inが電流密度の増加に伴う電位の減少率の低
下に寄与していると考えられる。
【0026】又、図5から明らかなように、本実施例の
Al−0.2Bi−0.1In合金の電位は全電流密度
領域においてAl−0.1Inの電位よりも大きく、A
l−0.2Bi−0.1In合金の電位減少率はAl−
0.1Bi合金の電位減少率よりも小さくなっている。
これは、Bi及びInを含有しているためと考えられ
る。
Al−0.2Bi−0.1In合金の電位は全電流密度
領域においてAl−0.1Inの電位よりも大きく、A
l−0.2Bi−0.1In合金の電位減少率はAl−
0.1Bi合金の電位減少率よりも小さくなっている。
これは、Bi及びInを含有しているためと考えられ
る。
【0027】
【発明の効果】請求項1の発明は、以下の如く効果を有
する。
する。
【0028】Al電極の電位を大きくするBiを含有し
たので、従来のAl−Sn−Mg合金から成るAl電極
と比較して、Al電極の電位が大きくなり、その結果、
空気電極との間の電位差がより大きくなる。従って、電
池の出力向上に繋がる。
たので、従来のAl−Sn−Mg合金から成るAl電極
と比較して、Al電極の電位が大きくなり、その結果、
空気電極との間の電位差がより大きくなる。従って、電
池の出力向上に繋がる。
【0029】又、電流密度の増加に伴うAl電極電位の
減少率を小さくするInを含有したので、従来のAl−
In−Mn−Mg合金から成るAl電極と比較して、電
流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率が小さくな
る。その結果、電池として安定した電位を出力すること
が可能になる。
減少率を小さくするInを含有したので、従来のAl−
In−Mn−Mg合金から成るAl電極と比較して、電
流密度の増加に伴うAl電極電位の減少率が小さくな
る。その結果、電池として安定した電位を出力すること
が可能になる。
【0030】請求項2の発明は、以下の如く効果を有す
る。
る。
【0031】Biの含有率xを0.05<x<1.0
(重量%),Inの含有率yを0.05<y<1 0
(重量%)に限定したので、請求項1の発明に比べて電
位がより大きくなると共に電流密度の増加に伴うAl電
極電位の減少率もより小さくなる。従って、電池として
より有効になる。
(重量%),Inの含有率yを0.05<y<1 0
(重量%)に限定したので、請求項1の発明に比べて電
位がより大きくなると共に電流密度の増加に伴うAl電
極電位の減少率もより小さくなる。従って、電池として
より有効になる。
【図1】本発明及び従来技術に係る電流密度〔mA/c
m2 〕とAl電極の電位〔V〕との関係を示すグラフで
ある。
m2 〕とAl電極の電位〔V〕との関係を示すグラフで
ある。
【図2】本発明に係るBiの含有率x〔重量%〕とAl
電極の開放端電位〔V〕との関係を示すグラフである。
電極の開放端電位〔V〕との関係を示すグラフである。
【図3】本発明に係るBiの含有率x〔重量%〕と電流
密度300mA/cm2 でのAl電極電位〔V〕との関
係を示すグラフである。
密度300mA/cm2 でのAl電極電位〔V〕との関
係を示すグラフである。
【図4】本発明に係るInの含有率y〔重量%〕と電流
密度の増加に伴うAl電極電位の減少率との関係を示す
グラフである。
密度の増加に伴うAl電極電位の減少率との関係を示す
グラフである。
【図5】本実施例及び比較例1,2に係る電流密度〔m
A/cm2 〕とAl電極の電位〔V〕との関係を示すグ
ラフである。
A/cm2 〕とAl電極の電位〔V〕との関係を示すグ
ラフである。
Claims (2)
- 【請求項1】 Al−Bi−In合金から成ることを特
徴とするアルミニウム−空気電池用アルミニウム電極。 - 【請求項2】 前記Al−xBi−yIn合金から成
り、xの範囲が0.05<x<1.0(重量%)で且つ
yの範囲が0.05<y<1.0(重量%)であること
を特徴とするアルミニウム−空気電池用アルミニウム電
極。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5293193A JPH07147167A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5293193A JPH07147167A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07147167A true JPH07147167A (ja) | 1995-06-06 |
Family
ID=17791625
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5293193A Pending JPH07147167A (ja) | 1993-11-24 | 1993-11-24 | アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07147167A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8512910B2 (en) | 2009-10-07 | 2013-08-20 | Samsung Electroncis Co., Ltd. | Solid oxide electrolyte, solid oxide fuel cell containing the solid oxide electrolyte, and method of preparing the solid oxide electrolyte |
CN104018018A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-03 | 厦门火炬特种金属材料有限公司 | 一种新型铝-空气燃料电池阳极材料Al-Sn-Bi-Mn加工方法 |
JP2017517100A (ja) * | 2014-04-29 | 2017-06-22 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMAHLE International GmbH | 空気電池用のアノード及び電解液 |
CN110048129A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-23 | 深圳清华大学研究院 | 金属空气电池金属电极材料及其制备方法和应用 |
-
1993
- 1993-11-24 JP JP5293193A patent/JPH07147167A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8512910B2 (en) | 2009-10-07 | 2013-08-20 | Samsung Electroncis Co., Ltd. | Solid oxide electrolyte, solid oxide fuel cell containing the solid oxide electrolyte, and method of preparing the solid oxide electrolyte |
JP2017517100A (ja) * | 2014-04-29 | 2017-06-22 | マーレ インターナショナル ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングMAHLE International GmbH | 空気電池用のアノード及び電解液 |
CN104018018A (zh) * | 2014-06-04 | 2014-09-03 | 厦门火炬特种金属材料有限公司 | 一种新型铝-空气燃料电池阳极材料Al-Sn-Bi-Mn加工方法 |
CN110048129A (zh) * | 2019-03-18 | 2019-07-23 | 深圳清华大学研究院 | 金属空气电池金属电极材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH01211858A (ja) | 再充電可能電池 | |
US4125690A (en) | Battery electrode structure | |
US4885045A (en) | Aluminium alloys suitable for sacrificial anodes | |
CN111916766B (zh) | 一种镁空气电池负极材料Mg-Bi-Ca-In合金及其制备方法 | |
JPH0127140B2 (ja) | ||
JPH07147167A (ja) | アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極 | |
JPS6020455B2 (ja) | 鉛−酸蓄電池用の鉛合金 | |
JPH1197032A (ja) | 二次電池用アルミニウム箔製集電体 | |
JPH0869792A (ja) | アルミニウム−空気電池用アルミニウム電極 | |
JPS609061A (ja) | 鉛蓄電池基板用鉛合金板の製造方法 | |
JPH0212386B2 (ja) | ||
JP6799513B2 (ja) | 流電陽極用アルミニウム合金 | |
JPH03122239A (ja) | 電解コンデンサ陰極箔用アルミニウム合金 | |
US20020148539A1 (en) | Aluminum anodes and method of manufacture thereof | |
JPH09310131A (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金の製造方法 | |
JP3183603B2 (ja) | 鉄筋コンクリート中鉄筋の流電陽極防食用のアルミニウム合金およびそれを用いる防食方法 | |
JPS625561A (ja) | マグネシウム電池 | |
RU2262159C1 (ru) | Анод для химического источника тока, способ его изготовления и химический источник тока (варианты) | |
JP3340476B2 (ja) | 電解コンデンサ電極用アルミニウム材料 | |
JP2002180170A (ja) | 電解コンデンサ電極用アルミニウム箔 | |
JPH09310130A (ja) | 流電陽極用マグネシウム合金の製造方法 | |
JP3183604B2 (ja) | 鉄筋コンクリート中鉄筋の流電陽極防食用のアルミニウム合金およびそれを用いる防食方法 | |
Nuzhny | Corrosion of low-antimony lead–cadmium alloys in conditions of long-term polarization | |
JP2904013B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
FR2584869A1 (fr) | Accumulateur electrique |