JPH0756809B2 - 再充電可能な二酸化マンガン／亜鉛電池 - Google Patents

再充電可能な二酸化マンガン／亜鉛電池

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JPH0756809B2
JPH0756809B2 JP59169188A JP16918884A JPH0756809B2 JP H0756809 B2 JPH0756809 B2 JP H0756809B2 JP 59169188 A JP59169188 A JP 59169188A JP 16918884 A JP16918884 A JP 16918884A JP H0756809 B2 JPH0756809 B2 JP H0756809B2
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クマー グプタ ナーマル
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本明細書は、再充電可能な電池、特に亜鉛／二酸化マン
ガン電池を指向している。
背景技術および従来技術の説明 米国特許局、商標局または他の調査機関において本明細
書の主題に関しての探索は行なわなかつた、発明者等
は、以下に説明する事項より適切な本明細書の主題に関
するいかなる従来技術も知らない。
本明細書の譲受人であるフオードモーター社は、また改
良電極物質に関する２種の特許出願、すなわち、1983年
８月８日出願の出願番号第521,473号「再充電できる二
酸化マンガン電極物質−Ｉ」および1983年８月８日出願
の出願番号第521,474号「再充電可能な酸化マンガン電
極物質」の譲受人でもある。これら２種の出願を本明細
書の参考にされたい。
要約すれば、前記の第１の出願は、従来の公知の二酸化
マンガン電極物質より反応体の利用度が高く、実質的に
高い循環法で放電状態と充電状態との間を循環させるこ
とができる物質である改善された二酸化マンガン電極物
質を指向している。この改善された二酸化マンガン電極
物質は、ビスマス、鉛およびビスマスと鉛との混合物か
ら成る群から選ばれる重金属が化学反応によつて電極物
質中に含まれていることを特徴とする。
前記の第２の出願は、改善された酸化マンガン電極物質
を指向している。その酸化マンガン電極物質は、従来の
公知の二酸化マンガン電極物質より反応体の利用度が高
く、実質的に高い循環数で放電状態と充電状態との間を
循環させることができる。その酸化マンガン電極物質
は、ビスマス、鉛、およびビスマスと鉛との混合物から
成る群から選ばれる重金属が電極成分の初期反応なしに
その電極物質中に含まれていることを特徴とする。
本明細書に示した発明は、前記の２種の特許出願に開示
されているような改善された二酸化マンガンまたは酸化
マンガン電極である陽極と亜鉛陰極とから成る再充電で
きる電池である。前記出願の中に十分検討されているよ
うに、放電される未改良の二酸化マンガン電極は、小さ
い放電深度の比較的ないサイクル数でしか再充電するこ
とができない。一方、前記出願の中に開示されていよう
に、改良された二酸化マンガン電極又は酸化マンガン電
極は、亜鉛酸塩イオンが存在しなければ、はるかに大き
い放電深度で200〜300回も再充電することができる。し
かし、再充電可能なアルカリ亜鉛含有電池の中に存在す
る濃度に相当する濃度の亜鉛酸塩イオンが存在すれば、
前記出願の中に教示されるような物質では、深く充電さ
れた状態から再充電し得る性能は20回以下に低下する。
発明者等は、亜塩酸塩濃度を0.1モルより低く抑制する
ことによつて陽極として改良された二酸化マンガンまた
は酸化マンガン物質を、陰極として亜鉛を含有する再充
電可能なアルカリ性電池を構成できることを見出した。
発明の開示 本発明は、再充電可能な電池、さらに特別には、次の方
法を特徴とする再充電可能な電池に関する。陽極は、
鉛、ビスマス、および鉛とビスマスとの混合物から成る
群から選ばれる重金属を含有する酸化マンガン電極物質
から形成されている。陰極は亜鉛から形成されている。
前記の陽極と陰極との間には隔離板が置かれている。有
機液体（アルコールのような）とアルカリ性水酸化物と
から本質的に成るアルカリ性電解液が、陽極と陰極との
両者に接触している。
本発明のある好ましい態様の詳細な教示によれば、前記
の有機液体はメタノールであり、前記のアルカリ性水酸
化物は水酸化カリウムである。一般に、これらの２種の
物質は、等容量比で混合してアルカリ性電解液を形成す
ることができる。
ある種の有機物質の添加によつて亜鉛酸塩イオンの形成
を抑制しうることが見出されている。
本発明の特色と見做される新規の特徴は、添付の特許請
求の範囲に示されている。その機構および作動方法を含
む本発明自体並びに付加的の目的およびその利点は、実
施例に示した各種の試験物についての「再充電循環数と
函数としての反応体の利用率」のグラフである添付の図
面を関連させて次の説明および特定の態様を読むことに
よつて最も良く理解されるであろう。
最良の方式および工業的適用性 次の説明は、発明者等が好ましい態様と考えている亜鉛
陰極を有する再充電可能な電池である。次の説明で発明
者等の改善された再充電可能な電池の製造の際の最良と
考えている方法も示す。好ましい態様である次の説明
は、亜鉛陰極を有するこの再充電可能な電池の比較的広
い原理を如何なる方法においても制限するものではな
く、法則の要求に基づいて再充電可能な電池の部分を形
成するのに好ましい物質が使用されるが、他の物質がこ
の再充電可能な電池に使用できないことを意味しない。
実施例 1.KOHとメタノールとの等容積混合物から成る電解液を
有する改良された二酸化マンガン／亜鉛電池 0.145gの化学的に製造されたBiMnｘＯｙ・2H2Oを、1.37
7gのグラフアイト（ユニオンカーバイド社製SP−１）、
0.220gのアセチレンブラツク｛シヤウイニガン（Shawin
igan）化学会社製）を５〜10分間スペツクス−ミキサー
（Spex−mixer）中で混合した。次いで、この混合物を
４重量％のビオザン（Biozan）を含有する0.60gの9M KO
Hと共にスペツクス−ミキサー中でさらに５分間混合し
た。
上記のペースト混合物をニツケルスクリーン上に置きダ
イ中で10〜20トン／平方インチで加圧して電極を製造し
た。この電極を次いでペロン（Pellon）１層、微孔性ポ
リプロピレン｛セルカード（Celgara）3401｝３層で包
んだ、これらの物質は隔離板の役目をする。
亜鉛反対電極はペロンで包んだ。組立てた電池をポリエ
チレンの袋中に密閉し、電解液を導入し、一晩浸漬し
た。この電解液は、9M KOHとメタノールとの等容積混合
物であつた。6.5mA/inch2（1.008mA/cm2の一定電流密度
におけるこの電池の循環の結果を図中に曲線１として示
す。この曲線は、この電池が200回の循環後でも理論的
２電子容量（two electron Capacity）のほぼ25％に近
づく充電受入能力を有することを示している。
2.KOHから成る電解液を有する改良された二酸化マンガ
ン／亜鉛電池 実施例１に記載のようにして組立てた電池をポリエチレ
ン袋中に密封した。この袋に9MのKOHを添加し、一晩浸
漬した。9M KOH中のこの電池の循環の結果は図の曲線に
示す。この曲線は、電解液の一部としてアルコールを添
加しないときは、その電池の再充電性が極めて悪いこと
を示している。
アルカリ性電解液を形成する場合、メタノールは水酸化
物カリウムと混合すべき物質であることが証明された
が、当業者であればこれより高級なアルコール、グリコ
ールなどのような他の有機物質およびそれらの誘導体も
使用でき、また水酸化ナトリウム、水酸化リチウムなど
のような他のアルカリ性水酸化物物質も使用できること
が容易に理解されるであろう。これら物質を等容積比率
で混合するのが好ましいが、必ずしもその必要はない。
本発明の特別の態様を説明したが、当業者であれば本発
明から逸脱することなく種々の変法、改良法が明らかで
あろう、そしてかような改良法および同等のものは本発
明の真の精神および範囲内に入るものとして添付の特許
請求の範囲に含める積りである。
【図面の簡単な説明】
図面は再充電循環数の函数としての反応体の利用率を示
す。 １ 9M KOHとメタノールの等容積混合物の電解液から成
る改良MnO2/Zn電池 ２ 9M KOH電解液から成る改良MnO2/zn電池。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ナーマル クマー グプタ アメリカ合衆国ミシガン州カントン，グリ ーンウツド コート 41536 (56)参考文献 特開 昭56−57264（ＪＰ，Ａ) 特公 昭54−1011（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】鉛、ビスマス、及びビスマスと鉛との混合
    物から成る群から選ばれる重金属を含有する酸化マンガ
    ン電極物質から形成される陽極、 亜鉛の陰極、 該陽極と該陰極との間の隔離板、並びに 該陽極にも該陰極にも接触するアルカリ性水酸化物とメ
    タノールとから本質的に成るアルカリ性電解液 から成ることを特徴とする再充電可能な電池。
  2. 【請求項２】アルカリ性水酸化物が水酸化カリウムであ
    る、特許請求の範囲第１項に記載の再充電可能な電池。
JP59169188A 1983-09-29 1984-08-13 再充電可能な二酸化マンガン／亜鉛電池 Expired - Lifetime JPH0756809B2 (ja)

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