JPH0982372A - ボタン形空気亜鉛電池 - Google Patents
ボタン形空気亜鉛電池Info
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- JPH0982372A JPH0982372A JP7236296A JP23629695A JPH0982372A JP H0982372 A JPH0982372 A JP H0982372A JP 7236296 A JP7236296 A JP 7236296A JP 23629695 A JP23629695 A JP 23629695A JP H0982372 A JPH0982372 A JP H0982372A
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- 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
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- Hybrid Cells (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
電気容量を得る電池総高3.6mm以下のボタン形空気
亜鉛電池を提供することである。 【構成】 周辺部が2.5〜7%中央部より圧縮された
薄型撥水膜を採用するボタン形空気亜鉛電池。
Description
鉛、電解液としてアルカリ水溶液を使用するボタン形空
気亜鉛電池の改良に関する。
池の代替として開発され、水銀電池と比較して一般的に
電気容量で約2倍、電池質量で約40%軽量などと云わ
れ、急速に置き換えが進んでいる。そして従来よりさら
に小型の耳の外耳道に完全に挿入して使用する補聴器も
開発されている。
充填する負極亜鉛と電解液の体積で決定される。従来ボ
タン形空気亜鉛電池は、空気孔を開孔した有底円筒状の
正極ケースの底部に空気拡散紙、撥水膜、空気極を順に
底部から載置する。空気極は0.4〜0.5mmの厚さ
であり、また空気極の空気拡散面に載置される撥水膜と
しての4フッ化ポリエチレン微孔膜の厚みは約0.1m
mであった。
池の総高が5.4mmであっても2.15mmであって
も変わらなかった。総高の比較的高い電池は、電池内の
発電物質の中の正極構成体の体積の比率は小さく、その
負極亜鉛は水銀電池などの他のボタン形一次電池より多
く充填でき、大電気容量という空気電池の長所を十分発
揮できた。
極の占める体積は大きくなり、同形状の水銀電池、酸化
銀電池と比較して電気容量面での優位性は発揮できな
い。
もボタン形空気亜鉛電池の電気容量の優位性を確保する
ために種々の工夫が検討された。
構成体の厚みを薄くする方法が考えられた。空気極は活
性炭、マンガン酸化物を主な触媒物質とし、アセチレン
ブラックなどの導電助材と共に4フッ化ポリエチレンを
結着剤として、正極集電体兼支持体となる金属スクリー
ンに充填される。充填された触媒物質の厚みは金属スク
リーンの厚みによっては左右される。製造工程的には金
属スクリーンの厚みの限界は0.2mm程度である。
0.2mm以下の薄さであれば金属線間のオープニング
が0.2mm以下と狭くなって薄膜状に製造した触媒層
が金属線間に侵入しなく0.4mm以下の触媒物質を製
造することは不可能であった。
をラス状に加工し、正極集電体兼支持体として触媒層を
充填することによって、0.4mm以下の触媒物質を製
造することに成功した。
部品は4フッ化ポリエチレン微孔膜で構成されている撥
水膜である。撥水膜はボタン形空気亜鉛電池の場合その
要求される特性によって0.1〜0.2mmの厚さで、
空孔率10〜50%に調整して使用している。電池総高
2.15mmの薄型空気亜鉛電池を製造するに当たり、
撥水膜は膜厚0.1mm以下にすることが必要であっ
た。
05mmで空孔率10、30、50%の撥水膜を製造
し、電池の試作実験を行った。結果は撥水膜の圧縮部と
圧縮されていない箇所の境界部に亀裂が発生することが
わかった。そして亀裂は空孔率が低くなっていくほど少
なくなることも判明した。撥水膜の亀裂は空気亜鉛電池
の放電中、及び保存中に空気孔からの漏液する可能性が
あり電池構成上認められない。
状の樹脂ガスケットが嵌着した有底円筒状の負極ケース
に負極活物質となる亜鉛とアルカリ性電解液を充填し、
負極構成体とし、また底部に空気孔を開孔した正極ケー
スに底部側から空気拡散紙、撥水膜、空気極、セパレー
タを順に載置し正極構成体とし、負極構成体と正極構成
体をカップリングし、正極ケース開口部を金型によって
内方にクリンプ折曲せしめ、ガスケットを負極ケースと
正極ケースの間で挟圧せしめて構成する。
たクリンプ圧力は撥水膜外周部のみを圧縮し正極内底外
周部と液密に密着する。その結果圧縮部と圧縮されてい
ない箇所の境界部に亀裂が発生する。
を製造するための空気極を0.4mm以下に構成すると
共に、電池封口時亀裂の発生しない0.1mm以下の厚
さの撥水膜を製造し使用することである。
孔膜の撥水膜の周辺部の圧縮を中央部より2.5〜7%
とすることによって、電池封口時亀裂の発生しない0.
1mm以下の厚さの撥水膜を使用しボタン形空気亜鉛電
池を製造することである。
は水銀電池の約2倍の電気容量を有する電池総高5.1
5mmのボタン形空気亜鉛電池が可能となる。
入して使用される超小型補聴器用の電源である電池外径
φ5.8mm,総高2.15mmのPR521を例に説
明する。
水膜6ほど電池封口時の亀裂が小さい傾向があったの
で、0.06±0.02mmで空孔率の異なる撥水膜を
試作しPR521を構成し検討した。封口時の撥水膜の
亀裂結果は(表1)に示す。
の撥水膜6では空孔率が7%以下であることが必要であ
る。また空孔率2.5%以下では4フッ化ポリエチレン
微孔膜製造工程上空孔率を精度よく維持することは難し
く、空孔率が限り無く0%になる撥水膜が製造される危
険がある。限り無く0%に近い撥水膜は空気極に酸素拡
散が不十分しないため電池は放電性能は著しくばらつく
ことを意味する。
m、空孔率4.75±2.25%の撥水膜を使用するこ
ととした。
0重量%、マンガン酸化物10重量%を主な触媒物質と
して、アセチレンブラック20重量を導電助材と共に4
フッ化ポリエチレン(固形分換算で40重量%)ディス
パージョンを混合しペースト状とする。触媒物質の支持
体兼正極集電体は板厚0.15mmニッケル板をラス加
工材を使用し、ペースト状触媒物質をラス加工のニッケ
ル板に充填する。充填後の総厚は0.34mmであり、
温度130℃で約1時間乾燥する。その後金属ローラー
で圧延を繰り返し総厚0.2mmの触媒物質層を得るこ
とができる。
2mmの触媒物質層の片面に厚さ0.04mmで空孔率
60%の4フッ化ポリエチレン微孔膜を圧着し空気極5
のガス拡散層とする。空気極5の総厚みは0.22mm
となる。
極ケース1の高さをその分低くしなくてはならなく、従
って活物質となる亜鉛2の充填量も減少する。空気極5
の総厚みが厚くなると水銀電池などの他の一次電池との
電気容量の優位性はなくなり0.35mm以上であれば
逆転する。
ハンを使用するが、セルロース系であっても、ポリプロ
ピレンなどポリオレフィン系の微孔膜も使用可能であ
る。
ナイロン66製ガスケット3が嵌着した断面U字の折り
返しのある有底円筒状の負極ケース1に充填され、電解
液として40重量%の水酸化カリウム水溶液が負極亜鉛
2に添加される。
口部材は電池取扱い上、支障のない最低限の厚みである
板厚0.15mmを使用しPR521を構成した。
面L字状の樹脂ガスケット3が嵌着した有底円筒状の負
極ケース1に負極活物質となる亜鉛2とアルカリ性電解
液を充填し負極構成体とし、また底部に空気孔8を開孔
した正極ケース9に底部側から空気拡散紙7、撥水膜
6、空気極5、セパレータ4を順に載置し正極構成体と
し、負極構成体と正極構成体をカップリングし正極ケー
ス9開口部を金型によって内方にクリンプ折曲せしめ、
ガスケット3を負極ケース1と正極ケース9の間で狭圧
せしめて構成する。
と正極ケース9内底周辺部に特に加わりセパレータ4、
空気極5、撥水膜6が圧縮されるこのとき撥水膜は空孔
率4.75±2.25%のみ圧縮され、亀裂は発生しな
い。
化銀電池SR521、試算される水銀電池NR521、
従来の正極側構成体を使用したときの空気亜鉛電池PR
521(A)、本発明の超薄型撥水膜を使用したPR5
21(B)の4者の電気容量比較を示す。
膜を使用したPR521(B)は39mAhの電気容量
を示し、同じ補聴器用として使用される酸化水銀電池の
2倍以上の電気容量を得ることが可能である。
〜7%中央部より圧縮され、厚さ0.08mm以下の薄
型撥水膜を採用することによって電池総高2.15mm
であっても酸化水銀電池の2倍以上の電気容量を得るこ
とができる。
Claims (5)
- 【請求項1】底部に空気孔を有する有底円筒状正極ケー
スに、正極ケース内径とほぼ同径に打ち抜かれ、ガス拡
散面に4フッ化ポリエチレンの微孔膜が圧着された空気
極を備え、さらに撥水膜として空気極のガス拡散面には
空気極と同径に打ち抜かれた4フッ化ポリエチレンの微
孔膜が配置され、前記微孔膜の周辺部が2.5〜7%中
央部より圧縮されているボタン形空気亜鉛電池。 - 【請求項2】空気極のガス拡散面に配置された4フッ化
ポリエチレンの微孔膜の厚さは0.04〜0.08mm
である請求項1記載のボタン形空気亜鉛電池。 - 【請求項3】空気極のガス拡散面に配置された4フッ化
ポリエチレンの微孔膜の空孔率が2.5〜7.0%であ
る請求項1または2記載のボタン形空気亜鉛電池。 - 【請求項4】活性炭、マンガン酸化物を主な触媒物質と
し、アセチレンブラックなどの導電助材と共に4フッ化
ポリエチレンを結着剤として、正極集電体兼支持体とな
る金属ラスメタルに充填され、ガス拡散面に4フッ化ポ
リエチレンの微孔膜を圧着して空気極とし、その厚みが
0.35mm以下である請求項1、2、3記載のボタン
形空気亜鉛電池。 - 【請求項5】電池総高が3.6mm以下の請求項1、
2、3、4記載のボタン形空気亜鉛電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7236296A JPH0982372A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | ボタン形空気亜鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7236296A JPH0982372A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | ボタン形空気亜鉛電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0982372A true JPH0982372A (ja) | 1997-03-28 |
Family
ID=16998696
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7236296A Pending JPH0982372A (ja) | 1995-09-14 | 1995-09-14 | ボタン形空気亜鉛電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0982372A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000195568A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Toshiba Battery Co Ltd | 空気電池 |
US6558828B1 (en) | 2000-05-26 | 2003-05-06 | Eveready Battery Company, Inc. | Zn/air cell performance in extreme humidity by controlling hydrophobic layer porosity |
US6602629B1 (en) | 2000-05-24 | 2003-08-05 | Eveready Battery Company, Inc. | Zero mercury air cell |
WO2022208993A1 (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 日本碍子株式会社 | 空気極/セパレータ接合体及び金属空気二次電池 |
-
1995
- 1995-09-14 JP JP7236296A patent/JPH0982372A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000195568A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Toshiba Battery Co Ltd | 空気電池 |
US6602629B1 (en) | 2000-05-24 | 2003-08-05 | Eveready Battery Company, Inc. | Zero mercury air cell |
US6558828B1 (en) | 2000-05-26 | 2003-05-06 | Eveready Battery Company, Inc. | Zn/air cell performance in extreme humidity by controlling hydrophobic layer porosity |
WO2022208993A1 (ja) * | 2021-03-30 | 2022-10-06 | 日本碍子株式会社 | 空気極/セパレータ接合体及び金属空気二次電池 |
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