JPH09147877A - 空気電池用空気極 - Google Patents
空気電池用空気極Info
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- JPH09147877A JPH09147877A JP7329783A JP32978395A JPH09147877A JP H09147877 A JPH09147877 A JP H09147877A JP 7329783 A JP7329783 A JP 7329783A JP 32978395 A JP32978395 A JP 32978395A JP H09147877 A JPH09147877 A JP H09147877A
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- air electrode
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- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 分解生成マンガン酸化物を触媒として使用し
た空気極を使用した空気電池の重負荷電流特性を低下さ
せずに電圧回復特性を向上させる。 【解決手段】 炭素質材料に熱分解生成マンガン酸化物
を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂結着剤とを含有
する複合触媒組成物が導電性芯体に担持されている空気
電池用空気極において、空気電池用空気極を１０ｋＰａ
以下の減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処理する。
た空気極を使用した空気電池の重負荷電流特性を低下さ
せずに電圧回復特性を向上させる。 【解決手段】 炭素質材料に熱分解生成マンガン酸化物
を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂結着剤とを含有
する複合触媒組成物が導電性芯体に担持されている空気
電池用空気極において、空気電池用空気極を１０ｋＰａ
以下の減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処理する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気電池の空気拡
散型の空気極に関する。より詳しくは、空気電池の重負
荷電流特性を低下させずに電圧回復特性を向上させるこ
とのできる空気極に関する。
散型の空気極に関する。より詳しくは、空気電池の重負
荷電流特性を低下させずに電圧回復特性を向上させるこ
とのできる空気極に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、正極に空気極を使用する種々
の空気電池が知られているが、近年、補聴機、ポケット
ベル、ページャーなどをはじめとして、空気電池を使用
する電子機器の生産量が飛躍的に増加している。
の空気電池が知られているが、近年、補聴機、ポケット
ベル、ページャーなどをはじめとして、空気電池を使用
する電子機器の生産量が飛躍的に増加している。
【０００３】ところで、空気電池の空気極としては、酸
素還元触媒活性の非常に高い白金族元素や銀などの貴金
属を活性炭に付着させた複合触媒をフッ素樹脂結着剤と
混練し、それをニッケルネットなどの導電性芯体にシー
ト状に固着させ、そのシートの片面に酸素を透過する撥
水性フッ素樹脂膜が形成されたものが知られている。し
かし、触媒として高価な貴金属を使用しているために、
空気極の製造コストが高くなって量産性が大きく低下
し、従って汎用電池として使用できないという問題があ
る。
素還元触媒活性の非常に高い白金族元素や銀などの貴金
属を活性炭に付着させた複合触媒をフッ素樹脂結着剤と
混練し、それをニッケルネットなどの導電性芯体にシー
ト状に固着させ、そのシートの片面に酸素を透過する撥
水性フッ素樹脂膜が形成されたものが知られている。し
かし、触媒として高価な貴金属を使用しているために、
空気極の製造コストが高くなって量産性が大きく低下
し、従って汎用電池として使用できないという問題があ
る。
【０００４】そこで、白金族元素に代えて、酸化物の状
態で低コストで入手できるマンガン酸化物を使用するこ
とが試みられている。しかし、マンガン酸化物を使用し
た空気極を備えた空気電池は、アラームやバイブレーシ
ヨン等の機器が必要とする大電流（例えば、１０ｍＡ／
ｃｍ2程度）を安定的に流すことができず、その重負荷
電流特性が低いという問題があった。
態で低コストで入手できるマンガン酸化物を使用するこ
とが試みられている。しかし、マンガン酸化物を使用し
た空気極を備えた空気電池は、アラームやバイブレーシ
ヨン等の機器が必要とする大電流（例えば、１０ｍＡ／
ｃｍ2程度）を安定的に流すことができず、その重負荷
電流特性が低いという問題があった。
【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、予め酸化物となっているマンガン酸化物を使用する
触媒に代えて、硝酸マンガン水溶液を活性炭に含浸さ
せ、それを不活性ガス雰囲気下で３００℃で硝酸マンガ
ンを熱分解することにより活性炭に熱分解生成マンガン
酸化物を付着させた複合触媒を使用することが提案され
ている（特開昭５９−８６１５９号公報）。このように
生成させた熱分解生成マンガン酸化物を使用することに
より、マンガンの活性炭中の分散性が高まり、それによ
り空気電池の重負荷電流特性が改善されている。
に、予め酸化物となっているマンガン酸化物を使用する
触媒に代えて、硝酸マンガン水溶液を活性炭に含浸さ
せ、それを不活性ガス雰囲気下で３００℃で硝酸マンガ
ンを熱分解することにより活性炭に熱分解生成マンガン
酸化物を付着させた複合触媒を使用することが提案され
ている（特開昭５９−８６１５９号公報）。このように
生成させた熱分解生成マンガン酸化物を使用することに
より、マンガンの活性炭中の分散性が高まり、それによ
り空気電池の重負荷電流特性が改善されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな熱分解生成マンガン酸化物を使用した空気極は、予
め酸化物となっているマンガン酸化物を使用した空気極
に比べ、空気電池の空気孔を開封して空気の取込みを開
始した後の開路電圧の上昇速度が遅く、電子機器が作動
するまでに要する時間が長くなるという問題、即ち電圧
回復特性が低下するという問題がある。
うな熱分解生成マンガン酸化物を使用した空気極は、予
め酸化物となっているマンガン酸化物を使用した空気極
に比べ、空気電池の空気孔を開封して空気の取込みを開
始した後の開路電圧の上昇速度が遅く、電子機器が作動
するまでに要する時間が長くなるという問題、即ち電圧
回復特性が低下するという問題がある。
【０００７】本発明は、上述の従来技術の問題を解決し
ようとするものであり、熱分解生成マンガン酸化物を触
媒として使用した空気極を使用した空気電池の重負荷電
流特性を低下させずに電圧回復特性を向上させることを
目的とする。
ようとするものであり、熱分解生成マンガン酸化物を触
媒として使用した空気極を使用した空気電池の重負荷電
流特性を低下させずに電圧回復特性を向上させることを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者は、熱分解生成
マンガンを炭素材料表面に付着させた複合触媒とフッ素
系樹脂とを導電性芯体にシート状に担持させたものを、
更に減圧下で特定の温度範囲内の温度で加熱処理した空
気拡散型の空気極が、空気電池の重負荷電流特性を保持
もしくは改善しつつ、電圧回復特性を向上させることを
見出し、本発明を完成させるに至った。
マンガンを炭素材料表面に付着させた複合触媒とフッ素
系樹脂とを導電性芯体にシート状に担持させたものを、
更に減圧下で特定の温度範囲内の温度で加熱処理した空
気拡散型の空気極が、空気電池の重負荷電流特性を保持
もしくは改善しつつ、電圧回復特性を向上させることを
見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】即ち、本発明は、炭素質材料に熱分解生成
マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを含有する複合触媒組成物が導電性芯体に担持
されている空気電池用空気極において、該空気電池用空
気極が１０ｋＰａ以下の減圧下で２００〜４００℃の温
度で熱処理されていることを特徴とする空気電池用空気
極を提供する。
マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを含有する複合触媒組成物が導電性芯体に担持
されている空気電池用空気極において、該空気電池用空
気極が１０ｋＰａ以下の減圧下で２００〜４００℃の温
度で熱処理されていることを特徴とする空気電池用空気
極を提供する。
【００１０】また、本発明は、炭素質材料に熱分解生成
マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを含有する複合触媒組成物を導電性芯体に担持
させた後に、１０ｋＰａ以下の減圧下で２００〜４００
℃の温度で熱処理することを特徴とする空気電池用空気
極の製造方法を提供する。
マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを含有する複合触媒組成物を導電性芯体に担持
させた後に、１０ｋＰａ以下の減圧下で２００〜４００
℃の温度で熱処理することを特徴とする空気電池用空気
極の製造方法を提供する。
【００１１】更に、本発明は、炭素質材料に熱分解生成
マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを含有する複合触媒組成物が導電性芯体に担持
されている空気電池用空気極を備えた空気電池におい
て、該空気電池用空気極が１０ｋＰａ以下の減圧下で２
００〜４００℃の温度で熱処理されていることを特徴と
する空気電池を提供する。
マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを含有する複合触媒組成物が導電性芯体に担持
されている空気電池用空気極を備えた空気電池におい
て、該空気電池用空気極が１０ｋＰａ以下の減圧下で２
００〜４００℃の温度で熱処理されていることを特徴と
する空気電池を提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の空気電池用空気極
についてその製造方法とともに詳細に説明する。
についてその製造方法とともに詳細に説明する。
【００１３】本発明の空気電池用空気極は、炭素質材料
に熱分解生成マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒
とフッ素樹脂結着剤とを含有する複合触媒組成物が導電
性芯体に担持されたものであり、更に、１０ｋＰａ以下
の減圧下で２００〜４００℃で熱処理されている。熱処
理の温度又は雰囲気圧がこれらの範囲を逸脱すると、空
気電池の重負荷電流特性と電圧回復特性との向上が見込
めない。
に熱分解生成マンガン酸化物を付着させてなる複合触媒
とフッ素樹脂結着剤とを含有する複合触媒組成物が導電
性芯体に担持されたものであり、更に、１０ｋＰａ以下
の減圧下で２００〜４００℃で熱処理されている。熱処
理の温度又は雰囲気圧がこれらの範囲を逸脱すると、空
気電池の重負荷電流特性と電圧回復特性との向上が見込
めない。
【００１４】なお、空気電池の重負荷電流特性と電圧回
復特性とをより向上させるために、雰囲気圧力を１３３
０Ｐａ以下とすることが好ましい。同様に、熱処理温度
を２５０〜３５０℃とすることが好ましい。
復特性とをより向上させるために、雰囲気圧力を１３３
０Ｐａ以下とすることが好ましい。同様に、熱処理温度
を２５０〜３５０℃とすることが好ましい。
【００１５】本発明において使用する炭素質材料として
は、従来の空気極において使用されている炭素質材料、
例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、活性
炭、黒鉛などの粉末を使用することができる。
は、従来の空気極において使用されている炭素質材料、
例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、活性
炭、黒鉛などの粉末を使用することができる。
【００１６】熱分解生成マンガン酸化物は、化学構造的
には式（１）
には式（１）
【００１７】
【化１】ＭｎＯx （１） （式中、ｘは１．５〜２．０の数である。）で表される
化合物であり、具体的には、β形ＭｎＯ2、α形Ｍｎ
Ｏ2、Ｍｎ2０3などを好ましく挙げることができる。こ
れらは、単独で用いてもよく混合した状態で用いてもよ
い。
化合物であり、具体的には、β形ＭｎＯ2、α形Ｍｎ
Ｏ2、Ｍｎ2０3などを好ましく挙げることができる。こ
れらは、単独で用いてもよく混合した状態で用いてもよ
い。
【００１８】本発明において使用する熱分解生成マンガ
ン酸化物は、予め酸化物の状態にしたマンガン酸化物を
炭素質材料上に付着させたものではなく、炭素質材料上
で付着するように熱分解生成させたものである。これに
より、空気電池の重負荷電流特性を低下させずに電圧回
復特性をより向上させることができる。
ン酸化物は、予め酸化物の状態にしたマンガン酸化物を
炭素質材料上に付着させたものではなく、炭素質材料上
で付着するように熱分解生成させたものである。これに
より、空気電池の重負荷電流特性を低下させずに電圧回
復特性をより向上させることができる。
【００１９】なお、熱分解生成マンガン酸化物は結晶水
を含まないために耐漏液性の点でも優れている。
を含まないために耐漏液性の点でも優れている。
【００２０】このような熱分解生成マンガン酸化物は、
硝酸マンガン６水塩などの無機マンガン塩を、水、低級
アルコールあるいはそれらの混合溶媒などに溶解させ、
この溶液を炭素質材料に含浸させ、更に空気中または窒
素などの不活性雰囲気中で熱分解、例えば２００〜３０
０℃程度の温度に加熱することによって生成させること
ができる。この際、マンガン酸化物は炭素質材料の表面
に微細な酸化物として付着し、複合触媒となる。
硝酸マンガン６水塩などの無機マンガン塩を、水、低級
アルコールあるいはそれらの混合溶媒などに溶解させ、
この溶液を炭素質材料に含浸させ、更に空気中または窒
素などの不活性雰囲気中で熱分解、例えば２００〜３０
０℃程度の温度に加熱することによって生成させること
ができる。この際、マンガン酸化物は炭素質材料の表面
に微細な酸化物として付着し、複合触媒となる。
【００２１】なお、熱分解生成マンガン酸化物の付着量
は、炭素質材料に対する無機マンガン塩の使用量により
制御することができる。
は、炭素質材料に対する無機マンガン塩の使用量により
制御することができる。
【００２２】本発明においては、炭素質材料に熱分解生
成マンガン酸化物が付着してなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを均一に混合することにより複合触媒組成物と
する。この場合、フッ素樹脂結着剤としては、従来の空
気電池において使用されているものと同様のものを使用
することができ、例えば、ポリテトラフルオロエチレン
などを好ましく使用することができる。なお、フッ素樹
脂結着剤は、界面活性剤の作用により水性ディスパージ
ョンの状態で使用することが好ましい。
成マンガン酸化物が付着してなる複合触媒とフッ素樹脂
結着剤とを均一に混合することにより複合触媒組成物と
する。この場合、フッ素樹脂結着剤としては、従来の空
気電池において使用されているものと同様のものを使用
することができ、例えば、ポリテトラフルオロエチレン
などを好ましく使用することができる。なお、フッ素樹
脂結着剤は、界面活性剤の作用により水性ディスパージ
ョンの状態で使用することが好ましい。
【００２３】複合触媒とフッ素樹脂結着剤とを均一に混
合する方法としては、フッ素樹脂結着剤の水性ディスパ
ージョン中に複合触媒を水やアルコールなどを用いて分
散させてペースト状の複合触媒組成物を調製すればよ
い。
合する方法としては、フッ素樹脂結着剤の水性ディスパ
ージョン中に複合触媒を水やアルコールなどを用いて分
散させてペースト状の複合触媒組成物を調製すればよ
い。
【００２４】また、複合触媒とフッ素樹脂結着剤との比
率は、使用目的に応じて適宜選択することができる。
率は、使用目的に応じて適宜選択することができる。
【００２５】このように調製された複合触媒組成物は導
電性芯体に担持させるが、導電性芯体としては空気電池
の正極（空気極）において従来より使用されているもの
と同様なものを使用することができ、例えばニッケルメ
ッシュを好ましく使用することができる。
電性芯体に担持させるが、導電性芯体としては空気電池
の正極（空気極）において従来より使用されているもの
と同様なものを使用することができ、例えばニッケルメ
ッシュを好ましく使用することができる。
【００２６】複合触媒組成物を導電性芯体に担持させる
方法としては、組成物を転写ローラー方式により塗布し
乾燥することにより行うことができる。
方法としては、組成物を転写ローラー方式により塗布し
乾燥することにより行うことができる。
【００２７】本発明においては、このように導電性芯体
に担持された複合触媒組成物を、前述したように１０ｋ
Ｐａ以下の減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処理す
る。このような条件での熱処理により、空気電池の重負
荷電流特性を低下させずに電圧回復特性が向上する理由
は、次にように推定される。
に担持された複合触媒組成物を、前述したように１０ｋ
Ｐａ以下の減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処理す
る。このような条件での熱処理により、空気電池の重負
荷電流特性を低下させずに電圧回復特性が向上する理由
は、次にように推定される。
【００２８】即ち、減圧下での熱処理により、空気極の
電気反応に不必要な不純物材料、例えばフッ素樹脂結着
剤の水性ディスパージョン中に含まれる界面活性剤が熱
分解することになるが、その熱分解生成物が空気極材料
に付着または吸着されることなく飛散し、そのため不純
物による空気極材料の機能低下が防止されるためと考え
られる。
電気反応に不必要な不純物材料、例えばフッ素樹脂結着
剤の水性ディスパージョン中に含まれる界面活性剤が熱
分解することになるが、その熱分解生成物が空気極材料
に付着または吸着されることなく飛散し、そのため不純
物による空気極材料の機能低下が防止されるためと考え
られる。
【００２９】本発明の空気電池用空気極は、従来の空気
拡散型空気電池に好ましく適用することができる。この
場合、空気極の少なくとも片面には、電解液の漏液を防
止するとともに酸素を透過させる撥水性の公知の多孔性
フッ素樹脂膜を形成しておくことが好ましい。その他の
空気電池の構成については、従来公知の空気電池と同様
の構成とすることができる。
拡散型空気電池に好ましく適用することができる。この
場合、空気極の少なくとも片面には、電解液の漏液を防
止するとともに酸素を透過させる撥水性の公知の多孔性
フッ素樹脂膜を形成しておくことが好ましい。その他の
空気電池の構成については、従来公知の空気電池と同様
の構成とすることができる。
【００３０】
【実施例】以下、本発明を実施例により具体的に説明す
る。
る。
【００３１】実施例１〜１４及び比較例１〜６ （複合触媒の調製）硝酸マンガン・６水塩をエタノール
に溶解させて２０重量％エタノール溶液を調製した。こ
の溶液にカーボンブラックを投入して混合撹拌し、この
混合物を窒素ガス中２００℃で焼成して硝酸マンガンを
熱分解させた。それによりカーボンブラックの表面に熱
分解生成マンガン酸化物が付着した複合触媒を得た。こ
のとき、カーボンブラック量は、熱分解生成マンガン酸
化物の生成質量に対して３倍量を使用した。
に溶解させて２０重量％エタノール溶液を調製した。こ
の溶液にカーボンブラックを投入して混合撹拌し、この
混合物を窒素ガス中２００℃で焼成して硝酸マンガンを
熱分解させた。それによりカーボンブラックの表面に熱
分解生成マンガン酸化物が付着した複合触媒を得た。こ
のとき、カーボンブラック量は、熱分解生成マンガン酸
化物の生成質量に対して３倍量を使用した。
【００３２】（空気極の作製）得られた複合触媒を、固
形分６０重量％のポリテトラフルオロエチレンの水性デ
イスパージョン中に固形分比で６０：４０となる割合で
混合し、ペースト状の複合触媒組成物を得た。この組成
物をシート状のニッケルネットに０．５ｍｍ厚さに塗着
し１２０℃で乾燥し、触媒シートを得た。次に、得られ
たシートに対し、表１の圧力と温度との条件で熱処理を
施し、更に厚さ０．１ｍｍの多孔性ＰＴＦＥ膜を圧着さ
せた後に、直径１１．０ｍｍの円形に打ち抜いて空気電
池用の空気極を得た。
形分６０重量％のポリテトラフルオロエチレンの水性デ
イスパージョン中に固形分比で６０：４０となる割合で
混合し、ペースト状の複合触媒組成物を得た。この組成
物をシート状のニッケルネットに０．５ｍｍ厚さに塗着
し１２０℃で乾燥し、触媒シートを得た。次に、得られ
たシートに対し、表１の圧力と温度との条件で熱処理を
施し、更に厚さ０．１ｍｍの多孔性ＰＴＦＥ膜を圧着さ
せた後に、直径１１．０ｍｍの円形に打ち抜いて空気電
池用の空気極を得た。
【００３３】（空気電池の試作）得られた空気極を使用
して、直径１１．６ｍｍ、高さ５．４ｍｍの図１に示す
ボタン形空気電池を作製した。ここで、図１の空気電池
は、鉄にＮｉメッキを施した正極ケース１、正極ケース
１に開けられた空気孔２、空気を拡散させる空気拡散材
３、空気拡散材３側に多孔性ポリテトラフルオロエチレ
ン膜（図示せず）が圧着された空気極４、微細孔ポリプ
ロピレンフイルムからなるセパレータ５、天然パルプ材
よりなる電解液保持材６、ナイロンからなるガスケット
７、銅／ＳＵＳ／Ｎｉのクラッド材よりなる負極カップ
８、こう化亜鉛粒とゲル化材と水酸化カリウム溶液との
混合物よりなる負極合剤９、及び空気孔シール１０の構
成要素を従来の空気電池と同様に組み立てたものであ
る。
して、直径１１．６ｍｍ、高さ５．４ｍｍの図１に示す
ボタン形空気電池を作製した。ここで、図１の空気電池
は、鉄にＮｉメッキを施した正極ケース１、正極ケース
１に開けられた空気孔２、空気を拡散させる空気拡散材
３、空気拡散材３側に多孔性ポリテトラフルオロエチレ
ン膜（図示せず）が圧着された空気極４、微細孔ポリプ
ロピレンフイルムからなるセパレータ５、天然パルプ材
よりなる電解液保持材６、ナイロンからなるガスケット
７、銅／ＳＵＳ／Ｎｉのクラッド材よりなる負極カップ
８、こう化亜鉛粒とゲル化材と水酸化カリウム溶液との
混合物よりなる負極合剤９、及び空気孔シール１０の構
成要素を従来の空気電池と同様に組み立てたものであ
る。
【００３４】なお、比較例１の電池は、減圧下で熱処理
を施していない空気極を使用したものである。また、比
較例３〜６の電池は、窒素雰囲気下の常圧（１０１ｋＰ
ａ（１ａｔｍ））で熱処理した空気極を使用したもので
ある。
を施していない空気極を使用したものである。また、比
較例３〜６の電池は、窒素雰囲気下の常圧（１０１ｋＰ
ａ（１ａｔｍ））で熱処理した空気極を使用したもので
ある。
【００３５】（空気電池の性能評価）次に、得られた空
気電池の電圧回復特性と重負荷電流特性とを以下に示す
ように評価した。
気電池の電圧回復特性と重負荷電流特性とを以下に示す
ように評価した。
【００３６】電圧回復特性 空気電池製造から３０日経過したときに、空気孔シール
を開封した。シール開封３０秒後に、電池に１５０Ωの
負荷抵抗を１秒間接続し、そのときの閉路電圧を測定
し、その測定値（ｎ＝１０の平均値）が減圧下で熱処理
を施さなかった比較例１の電池の測定値に比べて０．１
５Ｖ以上高い場合に「◎」、０．０３〜０．１４Ｖ高い
場合に「○」と評価し、そうではない場合を「×」と評
価した。得られた結果を表１に示す。
を開封した。シール開封３０秒後に、電池に１５０Ωの
負荷抵抗を１秒間接続し、そのときの閉路電圧を測定
し、その測定値（ｎ＝１０の平均値）が減圧下で熱処理
を施さなかった比較例１の電池の測定値に比べて０．１
５Ｖ以上高い場合に「◎」、０．０３〜０．１４Ｖ高い
場合に「○」と評価し、そうではない場合を「×」と評
価した。得られた結果を表１に示す。
【００３７】重負荷電流特性 空気電池製造から３０日経過したときに、空気孔シール
を開封した。シール開封１０分後に１５０Ωの負荷抵抗
を接続し、接続６０秒後の閉路電圧を測定した。その測
定値（ｎ＝１０の平均値）が、減圧下で熱処理を施さな
かった比較例１の電池の測定値に比べて０．１Ｖ以上高
い場合に「◎」、ほぼ同じ（−０．０１Ｖも含む）〜
０．１Ｖ高い場合に「○」と評価し、そうではない場合
を「×」と評価した。得られた結果を表１に示す。
を開封した。シール開封１０分後に１５０Ωの負荷抵抗
を接続し、接続６０秒後の閉路電圧を測定した。その測
定値（ｎ＝１０の平均値）が、減圧下で熱処理を施さな
かった比較例１の電池の測定値に比べて０．１Ｖ以上高
い場合に「◎」、ほぼ同じ（−０．０１Ｖも含む）〜
０．１Ｖ高い場合に「○」と評価し、そうではない場合
を「×」と評価した。得られた結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】 熱処理 電圧回復特性 重負荷電流特性 温度(℃) 圧力 (Ｖ) 評価 (Ｖ) 評価 実施例１ 200 10kPa 0.96 ○ 1.03 ○ ２ 200 133OPa 0.95 ○ 1.07 ○ ３ 200 ＜130Pa 0.97 ○ 1.08 ○ ４ 250 10KPa 1.01 ○ 1.12 ○ ５ 250 133OPa 1.18 ◎ 1.20 ◎ ６ 250 ＜130Pa 1.20 ◎ 1.21 ◎ ７ 300 10KPa 1.05 ○ 1.08 ○ ８ 300 133OPa 1.20 ◎ 1.21 ◎ ９ 300 ＜130Pa 1.22 ◎ 1.21 ◎ １０ 350 10KPa 1.10 ○ 1.07 ○ １１ 350 133OPa 1.15 ◎ 1.14 ◎ １２ 350 ＜130Pa 1.18 ◎ 1.17 ◎ １３ 400 133OPa 1.03 ○ 1.07 ○ １４ 400 ＜130Pa 1.05 ○ 1.09 ○ 比較例１ （熱処理なし） 0.92 × 1.04 ○ ２ 400 101kPa 0.82 × 0.90 × ３ 200 (101kPa/N2) 0.94 × 1.04 ○ ４ 300 (101kPa/N2) 0.98 ○ 1.02 × ５ 350 (101kPa/N2) 0.97 ○ 1.02 × ６ 400 (101kPa/N2) 0.95 ○ 1.00 ×
【００３９】表１から、１０ｋＰａ（０．１ａｔｍ）の
減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処理された空気極
を使用する実施例１〜１４の空気電池は、従来の空気電
池である比較例１の空気電池に比べ、重負荷電流特性を
低下させずに、電圧回復特性が向上していることがわか
る。特に、圧力を１３３０Ｐａ（１０ｔｏｒｒ）以下で
２５０〜３５０℃の温度で加熱処理した空気極を使用す
る実施例５，６，８，９，１１及び１２の空気電池は、
電圧回復特性のみならず重負荷電流特性の向上が著しい
ことがわかる。
減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処理された空気極
を使用する実施例１〜１４の空気電池は、従来の空気電
池である比較例１の空気電池に比べ、重負荷電流特性を
低下させずに、電圧回復特性が向上していることがわか
る。特に、圧力を１３３０Ｐａ（１０ｔｏｒｒ）以下で
２５０〜３５０℃の温度で加熱処理した空気極を使用す
る実施例５，６，８，９，１１及び１２の空気電池は、
電圧回復特性のみならず重負荷電流特性の向上が著しい
ことがわかる。
【００４０】なお、空気雰囲気で大気圧下（１０１ｋＰ
ａ（１ａｔｍ））、４００℃で熱処理した空気極を使用
した比較例２の電池の場合、比較例１よりも電圧回復特
性及び重負荷電流特性の双方が大きく低下したことがわ
かる。また、窒素雰囲気下で２００℃で熱処理した空気
極を使用した比較例３の電池の場合には、電圧回復特性
の改善が見られなかった。同様に空気極の熱処理を窒素
雰囲気下で３００℃、３５０℃、４００℃とした比較例
４〜６の空気電池の場合には、わずかな電圧回復特性の
改善が見られるが、重負荷電流特性が低下することがわ
かる。
ａ（１ａｔｍ））、４００℃で熱処理した空気極を使用
した比較例２の電池の場合、比較例１よりも電圧回復特
性及び重負荷電流特性の双方が大きく低下したことがわ
かる。また、窒素雰囲気下で２００℃で熱処理した空気
極を使用した比較例３の電池の場合には、電圧回復特性
の改善が見られなかった。同様に空気極の熱処理を窒素
雰囲気下で３００℃、３５０℃、４００℃とした比較例
４〜６の空気電池の場合には、わずかな電圧回復特性の
改善が見られるが、重負荷電流特性が低下することがわ
かる。
【００４１】
【発明の効果】本発明によれば、重負荷電流特性を低下
させずに電圧回復特性に優れた空気電池が得られる。
させずに電圧回復特性に優れた空気電池が得られる。
【図１】本発明の空気電池用空気極の一例の断面図であ
る。
る。
１ 正極ケース ２ 空気孔 ３ 空気拡散材 ４ 空気極 ５ セパレータ ６ 電解液保持材 ７ ガスケット ８ 負極カップ ９ 負極合剤 １０ 空気孔シール
Claims (9)
- 【請求項１】 炭素質材料に熱分解生成マンガン酸化物
を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂結着剤とを含有
する複合触媒組成物が導電性芯体に担持されている空気
電池用空気極において、該空気電池用空気極が１０ｋＰ
ａ以下の減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処理され
ていることを特徴とする空気電池用空気極。 - 【請求項２】 １３３０Ｐａ以下の減圧下で熱処理され
ている請求項１記載の空気電池用空気極。 - 【請求項３】 ２５０〜３５０℃で熱処理されている請
求項１又は２記載の空気電池用空気極。 - 【請求項４】 炭素質材料に熱分解生成マンガン酸化物
を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂結着剤とを含有
する複合触媒組成物を導電性芯体に担持させた後に、１
０ｋＰａ以下の減圧下で２００〜４００℃の温度で熱処
理することを特徴とする空気電池用空気極の製造方法。 - 【請求項５】 １３３０Ｐａ以下の減圧下で熱処理する
請求項４記載の空気電池用空気極の製造方法。 - 【請求項６】 ２５０〜３５０℃で熱処理する請求項４
又は５記載の空気電池用空気極の製造方法。 - 【請求項７】 炭素質材料に熱分解生成マンガン酸化物
を付着させてなる複合触媒とフッ素樹脂結着剤とを含有
する複合触媒組成物が導電性芯体に担持されている空気
電池用空気極を備えた空気電池において、該空気電池用
空気極が１０ｋＰａ以下の減圧下で２００〜４００℃の
温度で熱処理されていることを特徴とする空気電池。 - 【請求項８】 空気電池用空気極が１３３０Ｐａ以下の
減圧下で熱処理されている請求項７記載の空気電池。 - 【請求項９】 空気電池用空気極が２５０〜３５０℃で
熱処理されている請求項７又は８記載の空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329783A JPH09147877A (ja) | 1995-11-25 | 1995-11-25 | 空気電池用空気極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329783A JPH09147877A (ja) | 1995-11-25 | 1995-11-25 | 空気電池用空気極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09147877A true JPH09147877A (ja) | 1997-06-06 |
Family
ID=18225221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7329783A Pending JPH09147877A (ja) | 1995-11-25 | 1995-11-25 | 空気電池用空気極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09147877A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017076538A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Fdk株式会社 | 空気二次電池の空気極の製造方法及び空気−水素二次電池 |
-
1995
- 1995-11-25 JP JP7329783A patent/JPH09147877A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017076538A (ja) * | 2015-10-15 | 2017-04-20 | Fdk株式会社 | 空気二次電池の空気極の製造方法及び空気−水素二次電池 |
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