JPH11339865A - Air electrode and air cell - Google Patents
Air electrode and air cellInfo
- Publication number
- JPH11339865A JPH11339865A JP10141606A JP14160698A JPH11339865A JP H11339865 A JPH11339865 A JP H11339865A JP 10141606 A JP10141606 A JP 10141606A JP 14160698 A JP14160698 A JP 14160698A JP H11339865 A JPH11339865 A JP H11339865A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- air
- catalyst layer
- catalyst
- battery
- silver oxide
- 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.)
- Abandoned
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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、空気中の酸素を正
極活物質として用いる空気電極及び空気電池に関する。The present invention relates to an air electrode and an air battery using oxygen in the air as a positive electrode active material.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年の携帯用電子機器の普及に伴い、携
帯用電源としての要求は高まるばかりである。特に、よ
り軽く、より強く、且つより長く使える電池、すなわ
ち、高エネルギー密度電池の登場が期待されている。2. Description of the Related Art With the spread of portable electronic devices in recent years, demands for portable power supplies are only increasing. In particular, the emergence of lighter, stronger, and longer-life batteries, that is, high energy density batteries, is expected.
【0003】空気電池は、電池内に正極活物質を充填せ
ず、正極活物質として空気中の酸素を用いる電池であ
る。この空気電池の正極には、空気中の酸素を反応させ
る為の特殊な多孔体電極(以下、空気電極)が用いられ
る。この空気電極の厚みは、一般的なアルカリ電池用正
極に比べて極めて薄い、このために、負極充電のための
容積が他の電池系に比べて非常に大きい。このことか
ら、空気電池はエネルギー密度が他のアルカリ電池に比
べて約2倍もある、高エネルギー密度電池である。つま
り、携帯用電源として、空気電池は理想的な1次電池で
あり、補聴器やポケットベル用の電源としてボタン型空
気電池の需要が伸びてきている。An air battery is a battery that does not fill the battery with a positive electrode active material and uses oxygen in the air as the positive electrode active material. A special porous electrode (hereinafter, air electrode) for reacting oxygen in the air is used as a positive electrode of the air battery. The thickness of the air electrode is extremely thin as compared with a general positive electrode for an alkaline battery, and therefore, the volume for charging the negative electrode is much larger than that of other battery systems. For this reason, the air battery is a high energy density battery having about twice the energy density of other alkaline batteries. That is, an air battery is an ideal primary battery as a portable power source, and a demand for a button-type air battery as a power source for a hearing aid or a pager is increasing.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、空気電
池は空気中の酸素を反応に利用することから、空気を電
池内部に取り入れるための空気孔を有する。そのため、
空気電池を密閉した構造とすることができない。そのた
め、電池反応で発生する水素等のガスにより電池内圧が
上昇した場合、電池内部に収納されている電解液等が外
部に漏れ出してしまうという問題が生ずる。However, since the air battery utilizes oxygen in the air for the reaction, the air battery has an air hole for taking air into the inside of the battery. for that reason,
The air battery cannot have a sealed structure. Therefore, when the internal pressure of the battery rises due to a gas such as hydrogen generated by the battery reaction, a problem arises in that the electrolyte or the like contained in the battery leaks out.
【0005】漏液を防止するための方法として、一般的
には、亜鉛等からなる負極活物質中に水銀を添加するこ
とにより、負極活物質の腐食を防止する方法が採られて
いる。しかし、水銀は環境に対する影響が大きいことも
あり、昨今の低水銀、無水銀、無鉛化の流れの中で、ガ
ス発生を効果的に抑制することは極めて困難である。電
池を無水銀化した場合、他のアルカリ電池に比べて長期
間保存における耐漏液特性が低く、高いレベルの信頼性
を確保しきれていない。[0005] As a method for preventing liquid leakage, a method is generally employed in which mercury is added to a negative electrode active material made of zinc or the like to prevent corrosion of the negative electrode active material. However, mercury has a great influence on the environment, and it is extremely difficult to effectively suppress gas generation in the current trend of low mercury, mercury-free, and lead-free. When a battery is made mercury-free, it has low leakage resistance characteristics over a long period of storage as compared with other alkaline batteries, and cannot ensure a high level of reliability.
【0006】本発明は、上述したような従来の実情に鑑
みて提案されたものであり、電池内部での応力の上昇を
抑え、長期間保存における耐漏液特性を向上させた、信
頼性の高い空気電極及び空気電池を提供することを目的
とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-mentioned conventional circumstances, and has a high reliability in which an increase in stress inside a battery is suppressed, and a liquid leakage resistance characteristic during long-term storage is improved. An object is to provide an air electrode and an air battery.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明の空気電極は、金
属材料からなる集電体と、上記集電体上に形成され、酸
素を還元する触媒を含有する触媒層とを有し、上記触媒
層は、酸化銀を1重量%〜50重量%の割合で含有する
ことを特徴とする。An air electrode according to the present invention has a current collector made of a metal material, and a catalyst layer formed on the current collector and containing a catalyst for reducing oxygen. The catalyst layer is characterized by containing silver oxide in a ratio of 1% by weight to 50% by weight.
【0008】上述したような本発明に係る空気電極で
は、触媒層に酸化銀が1重量%〜50重量%の割合で含
有しているので、反応により発生する水素ガスが酸化銀
によって水に変えられる。In the above-described air electrode according to the present invention, since the catalyst layer contains silver oxide at a ratio of 1% by weight to 50% by weight, hydrogen gas generated by the reaction is converted into water by the silver oxide. Can be
【0009】本発明の空気電池は、金属材料からなる集
電体と、上記集電体上に形成され、酸素を還元する触媒
を含有する触媒層とを有する空気電極を備え、上記触媒
層は、酸化銀を1重量%〜50重量%の割合で含有する
ことを特徴とする。An air battery according to the present invention includes an air electrode having a current collector made of a metal material and a catalyst layer formed on the current collector and containing a catalyst for reducing oxygen. And silver oxide in a ratio of 1% by weight to 50% by weight.
【0010】上述したような本発明に係る空気電池で
は、空気電極の触媒層に酸化銀が1重量%〜50重量%
の割合で含有しているので、電池反応で発生する水素ガ
スを酸化銀によって水に変えることにより、電池の内圧
上昇を抑制する。In the air battery according to the present invention as described above, the catalyst layer of the air electrode contains 1% by weight to 50% by weight of silver oxide.
, The hydrogen gas generated by the battery reaction is changed to water by silver oxide, thereby suppressing an increase in the internal pressure of the battery.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0012】図1は、本発明を適用した空気電池の断面
図である。この空気電池1は、空気電極2を正極として
備え、空気孔3及び空気電極2が設けられる正極ケース
4と、負極合剤5が充填される負極ケース6とが、絶縁
ガスケット7を介してかしめられて構成される。FIG. 1 is a sectional view of an air battery to which the present invention is applied. The air battery 1 includes an air electrode 2 as a positive electrode, and a positive electrode case 4 in which an air hole 3 and an air electrode 2 are provided and a negative electrode case 6 filled with a negative electrode mixture 5 are caulked via an insulating gasket 7. It is composed.
【0013】空気電極2は、図2に示すように、集電体
8と、集電体8の両面上に塗着された触媒層9と、集電
体8の両面上に塗着された触媒層9のうち、一方の触媒
層9上に張り付けられた多孔質膜10とから構成され
る。As shown in FIG. 2, the air electrode 2 is coated on a current collector 8, a catalyst layer 9 coated on both sides of the current collector 8, and a catalyst layer 9 coated on both sides of the current collector 8. And a porous film 10 attached to one of the catalyst layers 9.
【0014】集電体8は、平板状の金属線メッシュ又は
エキスパンドメタル等、表裏に貫通する空孔を具備する
とともに導電性を有するものからなる。この集電体8の
材料としては、特に限定されるものではないが、機械的
強度が強く、耐食性に優れた材料が好ましい。例えば、
Fe−Ni−Cr系ステンレス、Fe−Cr系ステンレ
ス、Fe−Ni系ステンレス、ニッケルや鉄、又はそれ
らの合金、クラッド材等が挙げられる。Fe−Ni−C
r系ステンレスとして、商品名SUS304がある。The current collector 8 is made of a material such as a flat metal wire mesh or expanded metal, which has holes penetrating on the front and back sides and has conductivity. The material of the current collector 8 is not particularly limited, but a material having high mechanical strength and excellent corrosion resistance is preferable. For example,
Fe-Ni-Cr-based stainless steel, Fe-Cr-based stainless steel, Fe-Ni-based stainless steel, nickel and iron, their alloys, clad materials, and the like. Fe-Ni-C
As r-type stainless steel, there is SUS304 (trade name).
【0015】また、この集電体8は、その表面にメッキ
が施されている。集電体8の表面にメッキを施すこと
で、集電体8の機械的強度と電気伝導性とを両立するこ
とができる。このようなメッキ材料としては、メッキ加
工の利便性が高く、導電性が高い材料が用いられ、例え
ば、ニッケル、すず等が挙げられる。The current collector 8 is plated on its surface. By plating the surface of the current collector 8, both the mechanical strength and the electric conductivity of the current collector 8 can be compatible. As such a plating material, a material having high conductivity and high conductivity is used, and examples thereof include nickel and tin.
【0016】触媒層9は、集電体8上に塗着されてな
り、空気中の酸素を還元する触媒と、その触媒を担持す
る炭素材料と、触媒と炭素材料とを結着するフッ素系樹
脂とを含有する。触媒には、例えば酸化マンガンが用い
られる。また、炭素材料には、例えばカーボンブラック
等の活性炭が用いられる。また、フッ素系樹脂として
は、例えばポリテトラフルオロエチレン(以下、PTF
Eと称する)が用いられる。The catalyst layer 9 is coated on the current collector 8 and has a catalyst for reducing oxygen in the air, a carbon material supporting the catalyst, and a fluorine-based material for bonding the catalyst and the carbon material. And a resin. For example, manganese oxide is used as the catalyst. Activated carbon such as carbon black is used as the carbon material. Further, as the fluororesin, for example, polytetrafluoroethylene (hereinafter, PTF)
E) is used.
【0017】この触媒層9では、正極活物質として空気
中の酸素を利用している。ところが、この空気電池1
は、外部から空気を取り入れるために、電池を密閉した
構造とすることができない。そのため、電池反応により
発生した水素等のガスにより電池内圧が上昇すると、電
解液等が漏れ出してしまう。In this catalyst layer 9, oxygen in the air is used as a positive electrode active material. However, this air battery 1
However, the battery cannot be hermetically sealed because air is taken in from the outside. Therefore, when the internal pressure of the battery increases due to a gas such as hydrogen generated by the battery reaction, the electrolyte or the like leaks.
【0018】そこで、この空気電池1では、触媒層9に
酸化銀(Ag2O)を含有する。酸化銀は、以下に示す
ように、水素(H2)と反応して銀(Ag)と水(H
2O)とになる。Therefore, in the air battery 1, the catalyst layer 9 contains silver oxide (Ag 2 O). Silver oxide reacts with hydrogen (H 2 ) to form silver (Ag) and water (H
2 O).
【0019】Ag2O+H2 → Ag+H2Oこのよう
に、触媒層9に酸化銀を含有させることで、水素ガスを
水に変え、水素ガスによる電池内圧の上昇を防ぎ、電解
液が外部に漏れ出すのを防止することができる。Ag 2 O + H 2 → Ag + H 2 O As described above, by containing silver oxide in the catalyst layer 9, hydrogen gas is changed to water to prevent the internal pressure of the battery from rising due to the hydrogen gas, and the electrolyte leaks to the outside. Can be prevented.
【0020】酸化銀の含有量としては、触媒層9に対し
て1重量%〜50重量%とすることが好ましい。酸化銀
の含有量が1重量%よりも小さいと、上述したような反
応により水素を水に変え、水素ガスによる電池内圧の上
昇を防ぐ効果が十分ではない。また、酸化銀の含有量が
50重量%よりも大きいと、長期保存において、空気電
池1の特性が劣化してしまう。従って、酸化銀の含有量
を触媒層9の1重量%〜50重量%とすることで、耐漏
液特性や長期保存特性に優れた空気電池1を得ることが
できる。The content of silver oxide is preferably 1% by weight to 50% by weight with respect to the catalyst layer 9. If the content of silver oxide is less than 1% by weight, the effect of converting hydrogen into water by the above-described reaction and preventing the increase in the internal pressure of the battery due to hydrogen gas is not sufficient. On the other hand, if the content of silver oxide is more than 50% by weight, the characteristics of the air battery 1 deteriorate during long-term storage. Therefore, by setting the content of silver oxide to 1% by weight to 50% by weight of the catalyst layer 9, it is possible to obtain the air battery 1 having excellent liquid leakage resistance and long-term storage characteristics.
【0021】多孔質膜10は、空気電極2の酸素供給口
となる。この多孔質膜10の材料には、外部から空気を
取り入れるが、同時に、内部の電解液は漏らさないこと
が必要とされ、例えばPTFEなどのフッ素系樹脂が用
いられる。The porous membrane 10 serves as an oxygen supply port for the air electrode 2. Air is taken in from the outside of the material of the porous membrane 10, but at the same time, it is necessary that the internal electrolytic solution is not leaked. For example, a fluorine-based resin such as PTFE is used.
【0022】正極ケース4は、例えば鉄にニッケルめっ
きが施されてなり、空気電池1の外部正極端子となる。
その底部には空気を取り入れるための空気孔3が穿設さ
れ、不使用時はシール11によって外側を塞ぐことによ
り保存が可能となる。正極ケース4内の底部中心には、
正極ケース4内の底部から順に空気拡散材12、撥水膜
13、空気電極2、セパレータ14、電解液保持材15
が重ねられて配置されている。The positive electrode case 4 is formed, for example, by applying nickel plating to iron and serves as an external positive electrode terminal of the air battery 1.
An air hole 3 for taking in air is drilled at the bottom, and when not in use, it can be stored by closing the outside with a seal 11. In the center of the bottom inside the positive electrode case 4,
The air diffusing material 12, the water repellent film 13, the air electrode 2, the separator 14, and the electrolyte holding material 15 in this order from the bottom in the positive electrode case 4.
Are placed one on top of the other.
【0023】空気拡散材12は、空気孔3から取り入れ
られた空気を、空気電極2に均一に供給するためのもの
である。上記撥水膜13は、液漏れを防ぐためのもの
で、例えばPTFE膜等が使われる。上記空気電極2
は、酸素供給口となる多孔質膜10が下側となるように
配置される。上記セパレータ14および上記電解液保持
材15は、負極ケース6内に充填された負極合剤5を閉
塞するためのものである。セパレータ14は、例えば微
細孔ポリプロピレンフィルム等からなる。また、電解液
保持材15は、例えば天然パルプ材等からなる。The air diffusing material 12 is for uniformly supplying the air taken in from the air holes 3 to the air electrode 2. The water-repellent film 13 is for preventing liquid leakage, and for example, a PTFE film or the like is used. The air electrode 2
Are arranged such that the porous membrane 10 serving as an oxygen supply port is on the lower side. The separator 14 and the electrolyte holding material 15 are for closing the negative electrode mixture 5 filled in the negative electrode case 6. The separator 14 is made of, for example, a microporous polypropylene film. The electrolyte holding material 15 is made of, for example, a natural pulp material.
【0024】負極ケース6は、例えば銅とステンレスと
ニッケルとのクラッド材等からなり、空気電池1の外部
負極端子となる。負極ケース6内には負極合剤5が充填
されている。この負極合剤5は負極活物質となる粒状亜
鉛と、水酸化カリウム水溶液を使用した電解液と、ゲル
状として液漏れを防ぐためのゲル化剤からなる。ゲル化
剤には、例えば、カルボキシメチルセルロースなどが用
いられる。The negative electrode case 6 is made of, for example, a clad material of copper, stainless steel and nickel, and serves as an external negative electrode terminal of the air battery 1. The negative electrode case 6 is filled in the negative electrode case 6. The negative electrode mixture 5 is composed of granular zinc as a negative electrode active material, an electrolytic solution using an aqueous potassium hydroxide solution, and a gelling agent for preventing liquid leakage in a gel state. As the gelling agent, for example, carboxymethyl cellulose is used.
【0025】絶縁ガスケット7は負極ケース6に組み込
まれ一体化されている。この絶縁ガスケット7は、負極
ケース6内に充填された負極合剤5の漏出を防止するた
めのものである。この絶縁ガスケット7は、例えばナイ
ロン等からなる。The insulating gasket 7 is incorporated in the negative electrode case 6 and integrated. The insulating gasket 7 is for preventing the negative electrode mixture 5 filled in the negative electrode case 6 from leaking. This insulating gasket 7 is made of, for example, nylon or the like.
【0026】このような空気電池1では、触媒層9に発
生ガス吸収物質として酸化銀が1重量%〜50重量%含
有されている。酸化銀は水素ガスと反応して銀と水にな
るので、水素ガスの発生によって上昇した電池内圧を下
げることができる。従って、この空気電池1では、内圧
の上昇を抑えて、電解液の漏出を防止することができ
る。In such an air battery 1, the catalyst layer 9 contains silver oxide as a generated gas absorbing substance in an amount of 1% by weight to 50% by weight. Since silver oxide reacts with hydrogen gas to form silver and water, the internal pressure of the battery that has increased due to the generation of hydrogen gas can be reduced. Therefore, in the air battery 1, it is possible to prevent the electrolyte solution from leaking while suppressing an increase in the internal pressure.
【0027】なお、上述した実施の形態では、空気電池
としてボタン型のものを例に挙げて説明したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、円筒型の空気電池や
角型の空気電池、及びそれらに用いられる空気電極に対
しても適用可能である。In the above-described embodiment, a button-type air battery has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is not limited to this. The invention is also applicable to batteries and air electrodes used therein.
【0028】[0028]
【実施例】上述したような構成の空気電極を作製し、こ
の空気電極を用いて空気電池を作製した。EXAMPLE An air electrode having the above-described structure was manufactured, and an air battery was manufactured using the air electrode.
【0029】〈実施例1〉まず、以下のようにして空気
電極を作製した。<Example 1> First, an air electrode was manufactured as follows.
【0030】触媒としてβ−マンガン酸化物粉末(Mn
O2)と、導電材料として活性炭とカーボンブラックと
を1:1で混合したもの(AC+CB)と、撥水性のフ
ッ素系樹脂結着剤として固形分60重量%のポリテトラ
フルオロエチレン(PTFE)の水性ディスパージョン
と、酸化銀(Ag2O)とを表1に示すような割合(重
量%)で混合し、ペースト状の触媒層組成物を得た。な
お、このときの酸化銀の割合は1重量%である。As a catalyst, β-manganese oxide powder (Mn
And O 2), the activated carbon and carbon black as a conductive material 1: a mixture in 1 (AC + CB), as a fluorine-based resin binder water repellent solids 60 wt% of polytetrafluoroethylene (PTFE) The aqueous dispersion and silver oxide (Ag 2 O) were mixed at a ratio (% by weight) as shown in Table 1 to obtain a paste-like catalyst layer composition. The ratio of silver oxide at this time is 1% by weight.
【0031】この触媒層組成物を、その表面粗さRaが
10μmとなるようにニッケルメッキを施したステンレ
ス(商品名SUS304)製メッシュの両面に、0.5
mmの厚さに塗着、乾燥して触媒層シートを形成した。The catalyst layer composition was coated on both sides of a stainless steel (SUS304) mesh plated with nickel so that the surface roughness Ra was 10 μm.
It was applied to a thickness of 2 mm and dried to form a catalyst layer sheet.
【0032】次に、得られた触媒層シートの一方の面
に、厚さ0.1mmの多孔性PTFE膜を圧着させた。
そして、これを直径22.5mmの円形に打ち抜いて空
気電極を得た。Next, a porous PTFE film having a thickness of 0.1 mm was pressure-bonded to one surface of the obtained catalyst layer sheet.
This was punched out into a circle having a diameter of 22.5 mm to obtain an air electrode.
【0033】次に、得られた空気電極を用いて、以下の
ようにして空気電池を作製した。Next, using the obtained air electrode, an air battery was manufactured as follows.
【0034】正極端子を兼ねる正極ケースの底部中心に
空気拡散材を設置した。その上に撥水膜となるポリテト
ラフルオロエチレン多孔質膜を円形に打ち抜いて挿入
し、その上に多孔質膜を下側にして、前述した空気電極
を挿入した。その上にポリプロピレンからなるセパレー
タと、天然パルプ繊維からなる不織布の電解液保持材を
それぞれ円形に打ち抜いて挿入した。An air diffusion material was provided at the center of the bottom of the positive electrode case which also served as the positive electrode terminal. A polytetrafluoroethylene porous film serving as a water-repellent film was punched out and inserted into a circular shape, and the air electrode described above was inserted thereon with the porous film facing down. Separately, a polypropylene separator and a nonwoven fabric electrolyte retaining material made of natural pulp fiber were punched out and inserted into a circular shape.
【0035】負極端子を兼ねる負極ケースに絶縁ガスケ
ットを組み込み一体化させ、その負極ケースと絶縁ガス
ケットの一体物の内側に、負極活物質と電解液とをゲル
化剤でゲル化した負極合剤を注入した。ここで、負極活
物質としては、ビスマスとインジウムと粒状亜鉛合金と
の混合物を用いた。また、電解液としては水酸化カリウ
ム水溶液を用いた。An insulating gasket is incorporated into and integrated with a negative electrode case also serving as a negative electrode terminal, and a negative electrode mixture obtained by gelling a negative electrode active material and an electrolytic solution with a gelling agent is provided inside the integrated body of the negative electrode case and the insulating gasket. Injected. Here, as a negative electrode active material, a mixture of bismuth, indium, and a granular zinc alloy was used. Further, an aqueous solution of potassium hydroxide was used as an electrolytic solution.
【0036】この負極合剤を注入した負極ケースと絶縁
ガスケットに電解液保持材まで挿入してある正極ケース
をかぶせて正極ケースの開口部の全周を負極ケース側へ
機械的に屈曲させて空気電池を封口した。最後に正極ケ
ースの底部の空気孔にシールを貼り、直径23mm、高
さ3mmのボタン型の空気電池を完成した。The negative electrode mixture filled with the negative electrode case and the insulating gasket are covered with the positive electrode case inserted up to the electrolyte holding material, and the entire periphery of the opening of the positive electrode case is mechanically bent to the negative electrode case side to remove air. The battery was sealed. Finally, a seal was attached to the air hole at the bottom of the positive electrode case to complete a button-type air battery having a diameter of 23 mm and a height of 3 mm.
【0037】実施例1及び以下に示す実施例2〜実施例
4並びに比較例1〜比較例3の空気電池の触媒層を構成
する材料の混合比を表1に示す。Table 1 shows the mixing ratio of the materials constituting the catalyst layers of the air batteries of Example 1, the following Examples 2 to 4, and Comparative Examples 1 to 3.
【0038】[0038]
【表1】 [Table 1]
【0039】〈実施例2〉空気電極の触媒層を作製する
際に、当該触媒層を構成する材料の混合比を表1に示し
たようにしたこと以外は、実施例1と同様にして空気電
池を作製した。なお、このときの触媒層に対する酸化銀
の含有量は30重量%である。Example 2 An air electrode catalyst layer was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the materials constituting the catalyst layer was changed as shown in Table 1. A battery was manufactured. In this case, the content of silver oxide in the catalyst layer was 30% by weight.
【0040】〈実施例3〉空気電極の触媒層を作製する
際に、当該触媒層を構成する材料の混合比を表1に示し
たようにしたこと以外は、実施例1と同様にして空気電
池を作製した。なお、このときの触媒層に対する酸化銀
の含有量は50重量%である。Example 3 An air electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the materials constituting the catalyst layer was as shown in Table 1 when producing the catalyst layer. A battery was manufactured. At this time, the content of silver oxide in the catalyst layer was 50% by weight.
【0041】〈実施例4〉空気電極の触媒層を作製する
際に、当該触媒層を構成する材料の混合比を表1に示し
たようにしたこと以外は、実施例1と同様にして空気電
池を作製した。なお、このときの触媒層に対する酸化銀
の含有量は40重量%である。Example 4 An air electrode catalyst layer was produced in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the materials constituting the catalyst layer was as shown in Table 1. A battery was manufactured. The content of silver oxide in the catalyst layer at this time was 40% by weight.
【0042】〈比較例1〉空気電極の触媒層を作製する
際に、当該触媒層を構成する材料の混合比を表1に示し
たようにしたこと以外は、実施例1と同様にして空気電
池を作製した。なお、このとき、触媒層には酸化銀は含
有されていない。Comparative Example 1 Air was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the materials constituting the catalyst layer was as shown in Table 1 when the catalyst layer for the air electrode was produced. A battery was manufactured. At this time, the catalyst layer does not contain silver oxide.
【0043】〈比較例2〉空気電極の触媒層を作製する
際に、当該触媒層を構成する材料の混合比を表1に示し
たようにしたこと以外は、実施例1と同様にして空気電
池を作製した。なお、このときの触媒層に対する酸化銀
の含有量は0.5重量%である。<Comparative Example 2> An air electrode was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the materials constituting the catalyst layer was as shown in Table 1 when producing the catalyst layer. A battery was manufactured. In this case, the content of silver oxide in the catalyst layer was 0.5% by weight.
【0044】〈比較例3〉空気電極の触媒層を作製する
際に、当該触媒層を構成する材料の混合比を表1に示し
たようにしたこと以外は、実施例1と同様にして空気電
池を作製した。なお、このときの触媒層に対する酸化銀
の含有量は55重量%である。Comparative Example 3 Air was prepared in the same manner as in Example 1 except that the mixing ratio of the materials constituting the catalyst layer was changed as shown in Table 1 when producing the catalyst layer of the air electrode. A battery was manufactured. The content of silver oxide in the catalyst layer at this time was 55% by weight.
【0045】以上のようにして作製された空気電池を室
温下で2週間エージングし、重負荷閉回路電圧特性、内
部抵抗特性、重負荷放電特性についての特性評価試験を
行った。さらに、これらの電池を、60℃で40日間保
存した後に、同様の特性評価試験を行い、さらに、耐漏
液試験を行った。The air battery manufactured as described above was aged at room temperature for 2 weeks, and a characteristic evaluation test was performed on heavy load closed circuit voltage characteristics, internal resistance characteristics, and heavy load discharge characteristics. Further, after storing these batteries at 60 ° C. for 40 days, the same property evaluation test was performed, and further, a liquid leakage resistance test was performed.
【0046】重負荷閉回路電圧特性試験としては、シー
ルを開封して10分後に、電池に20Ωの負荷抵抗を5
秒間接続し、そのときの閉路電圧(V)を測定した。こ
の場合、電池電圧が高いほど好ましい。As a heavy load closed circuit voltage characteristic test, a battery was loaded with a 20 Ω load resistance 10 minutes after the seal was opened.
For 2 seconds, and the closing voltage (V) at that time was measured. In this case, the higher the battery voltage, the better.
【0047】内部抵抗特性試験としては、シールを開封
して10分後に、電池に1μA、1kHzの交流電流を
印加し、そのときの交流抵抗(mΩ)を測定した。この
場合、抵抗値が小さいほど好ましい。As an internal resistance characteristic test, an AC current of 1 μA and 1 kHz was applied to the battery 10 minutes after opening the seal, and the AC resistance (mΩ) at that time was measured. In this case, the smaller the resistance value, the better.
【0048】重負荷放電特性試験としては、シールを開
封して10分後に、電池に42Ωの負荷抵抗を接続し、
電池電圧が0.9Vを下回るまでの放電容量(mAh)
を測定した。この場合、数値が大きいほど放電容量が大
きく好ましい。As a heavy load discharge characteristic test, a load resistance of 42 Ω was connected to the battery 10 minutes after the seal was opened.
Discharge capacity (mAh) until battery voltage falls below 0.9V
Was measured. In this case, the larger the numerical value, the larger the discharge capacity, which is preferable.
【0049】耐漏液試験としては、シールを貼ったま
ま、60℃空気恒温槽に100日間放置し、100日後
に、空気孔からの電解液の漏れが確認されたものを漏液
とし、その数を確認した。この場合、漏液個数が少ない
ほど好ましい。In the leak resistance test, the seal was stuck and left in a 60 ° C. air bath for 100 days, and after 100 days, the electrolyte leaked from the air hole was confirmed as a leak. It was confirmed. In this case, the smaller the number of leaked liquids, the better.
【0050】実施例1〜実施例4及び比較例1〜比較例
3の電池について、保存前と保存後に行った特性評価試
験の結果を表2に示す。Table 2 shows the results of the characteristic evaluation tests performed on the batteries of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 before and after storage.
【0051】[0051]
【表2】 [Table 2]
【0052】表2より、酸化銀の含有量を1重量%〜5
0重量%とした実施例1〜実施例4の空気電池では、保
存前における放電容量、内部抵抗、閉回路電圧について
いずれも優れた特性が得られた。そして、これらの優れ
た特性は保存後においても十分維持されることがわかっ
た。さらに、これらの空気電池においては、長期保存に
おいても漏液は全くみられず、長期保存特性、耐漏液特
性を飛躍的に向上させることができた。According to Table 2, the content of silver oxide was from 1% by weight to 5% by weight.
In the air batteries of Examples 1 to 4 in which the content was 0% by weight, excellent characteristics were obtained in all of the discharge capacity, internal resistance, and closed circuit voltage before storage. And it turned out that these excellent characteristics are fully maintained even after storage. Furthermore, in these air batteries, no liquid leakage was observed even during long-term storage, and the long-term storage characteristics and the leakage resistance characteristics could be dramatically improved.
【0053】一方、酸化銀を添加しなかった比較例1、
及び酸化銀の添加量が1重量%以下の比較例2の空気電
池では、保存前においては内部抵抗が大きいという結果
が得られた。そして、保存後においては、いずれの特性
も大きく劣化してしまった。そして、長期保存におい
て、漏液が認められたものが1000個中10個あっ
た。また、酸化銀の添加量を55重量%とした比較例3
の空気電池では、保存前における特性は優れているもの
の、保存後における特性の劣化が著しい。また、長期保
存において、漏液が認められたものが1000個中5個
認あった。On the other hand, Comparative Example 1, in which no silver oxide was added,
In addition, in the air battery of Comparative Example 2 in which the amount of silver oxide added was 1% by weight or less, the result that the internal resistance was large before storage was obtained. Then, after storage, all the characteristics were greatly deteriorated. Then, in long-term storage, 10 out of 1000 liquid leaks were observed. Comparative Example 3 in which the addition amount of silver oxide was 55% by weight.
Although the characteristics of the air battery are excellent before storage, the characteristics are significantly deteriorated after storage. In long-term storage, 5 out of 1000 leaked liquids were observed.
【0054】以上の結果より、酸化銀を触媒層に対して
1重量%〜50重量%の割合で含有させることにより、
長期保存特性、特に耐漏液特性に優れた空気電池を得る
ことができることがわかった。From the above results, it was found that by containing silver oxide in a proportion of 1% by weight to 50% by weight with respect to the catalyst layer,
It was found that an air battery having excellent long-term storage characteristics, especially excellent liquid leakage resistance, can be obtained.
【0055】[0055]
【発明の効果】本発明では、空気電極の触媒層に酸化銀
が1重量%〜50重量%の割合で含有しているので、電
池反応で発生した水素ガスと反応して水素ガスを水にし
て、電池の内圧上昇を抑制することができる。従って、
本発明では、耐漏液特性に優れた空気電池を実現するこ
とができる。According to the present invention, since the catalyst layer of the air electrode contains silver oxide in a ratio of 1% by weight to 50% by weight, it reacts with the hydrogen gas generated by the battery reaction to convert the hydrogen gas into water. Thus, an increase in the internal pressure of the battery can be suppressed. Therefore,
According to the present invention, it is possible to realize an air battery excellent in liquid leakage resistance.
【0056】さらに、本発明では、電極活物質中に水銀
を含有させなくても漏液を防止することができるため、
環境性、安全性にも優れた空気電池を実現することがで
きる。Further, according to the present invention, liquid leakage can be prevented even if mercury is not contained in the electrode active material.
An air battery excellent in environmental friendliness and safety can be realized.
【図1】本発明に係る空気電池の一構成例を示す断面図
である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing one configuration example of an air battery according to the present invention.
【図2】本発明に係る空気電極の一構成例を示す断面図
である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing one configuration example of an air electrode according to the present invention.
1 空気電池、 2 空気電極、 3 空気孔、 4
正極ケース、 5 負極合剤、 6 負極ケース、 7
絶縁ガスケット、 8 集電体、 9 触媒層、 1
0 多孔質膜1 air battery, 2 air electrode, 3 air hole, 4
Positive electrode case, 5 Negative electrode mixture, 6 Negative electrode case, 7
Insulating gasket, 8 current collector, 9 catalyst layer, 1
0 Porous membrane
Claims (2)
る触媒層とを有し、 上記触媒層は、酸化銀を1重量%〜50重量%の割合で
含有することを特徴とする空気電極。1. A current collector comprising a metal material, and a catalyst layer formed on the current collector and containing a catalyst for reducing oxygen, wherein the catalyst layer contains 1% by weight of silver oxide. An air electrode containing 50% by weight.
る触媒層とを有する空気電極を備え、 上記触媒層は、酸化銀を1重量%〜50重量%の割合で
含有することを特徴とする空気電池。2. An air electrode comprising: a current collector made of a metal material; and a catalyst layer formed on the current collector and containing a catalyst for reducing oxygen, wherein the catalyst layer is formed of silver oxide. An air battery characterized in that it is contained at a ratio of from 50% by weight to 50% by weight.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10141606A JPH11339865A (en) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Air electrode and air cell |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10141606A JPH11339865A (en) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Air electrode and air cell |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11339865A true JPH11339865A (en) | 1999-12-10 |
Family
ID=15295934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10141606A Abandoned JPH11339865A (en) | 1998-05-22 | 1998-05-22 | Air electrode and air cell |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11339865A (en) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003521100A (en) * | 2000-01-25 | 2003-07-08 | ザ ジレット カンパニー | Zinc / air battery |
EP1353393A2 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-15 | Hewlett-Packard Company | Electrochemical device |
JP2004507865A (en) * | 2000-06-28 | 2004-03-11 | ザ ジレット カンパニー | Hydrogen recombination catalyst |
WO2007065899A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Revolt Technology Ltd | Bifunctional air electrode |
JP2008282586A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Sony Corp | Fuel cell, manufacturing method of fuel cell, and electronic equipment |
JP2008305803A (en) * | 2001-04-10 | 2008-12-18 | Gillette Co | Zinc/air cell |
JP2014017195A (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Toyota Motor Corp | Air electrode for metal air battery and metal air battery |
JP2016033866A (en) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 日本碍子株式会社 | Zinc air secondary battery |
-
1998
- 1998-05-22 JP JP10141606A patent/JPH11339865A/en not_active Abandoned
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003521100A (en) * | 2000-01-25 | 2003-07-08 | ザ ジレット カンパニー | Zinc / air battery |
JP2004507865A (en) * | 2000-06-28 | 2004-03-11 | ザ ジレット カンパニー | Hydrogen recombination catalyst |
JP2008305803A (en) * | 2001-04-10 | 2008-12-18 | Gillette Co | Zinc/air cell |
EP1353393A2 (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-15 | Hewlett-Packard Company | Electrochemical device |
EP1353393A3 (en) * | 2002-04-10 | 2006-02-01 | Hewlett-Packard Company | Electrochemical device |
KR100977959B1 (en) | 2002-04-10 | 2010-08-24 | 휴렛-팩커드 컴퍼니(델라웨어주법인) | Electrochemical device |
WO2007065899A1 (en) * | 2005-12-06 | 2007-06-14 | Revolt Technology Ltd | Bifunctional air electrode |
EA013282B1 (en) * | 2005-12-06 | 2010-04-30 | Револт Текнолоджи Лтд. | Bifunctional air electrode |
JP2008282586A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Sony Corp | Fuel cell, manufacturing method of fuel cell, and electronic equipment |
JP2014017195A (en) * | 2012-07-11 | 2014-01-30 | Toyota Motor Corp | Air electrode for metal air battery and metal air battery |
JP2016033866A (en) * | 2014-07-31 | 2016-03-10 | 日本碍子株式会社 | Zinc air secondary battery |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3607612B2 (en) | Galvanic battery and manufacturing method thereof | |
US4009056A (en) | Primary alkaline cell having a stable divalent silver oxide depolarizer mix | |
JPH11339865A (en) | Air electrode and air cell | |
JP2007157445A (en) | Air cell | |
JP2006302597A (en) | Button type alkaline battery | |
WO2000036685A1 (en) | Corrosion resistant high performance electrochemical cell | |
EP2590245B1 (en) | Copper alloy metal strip for zinc air anode cans | |
JP2000082503A (en) | Air cell | |
CA2356395A1 (en) | Reduced leakage metal-air electrochemical cell | |
JP3429684B2 (en) | Hydrogen storage electrode | |
JP4395899B2 (en) | Air battery | |
JP2003338292A (en) | Alkaline battery | |
JP2517936B2 (en) | Air zinc battery | |
JPH07220726A (en) | Air electrode collector material for air cell and air cell provided with this air electrode collector material | |
JP3474721B2 (en) | Non-melonized air battery | |
JP2008103135A (en) | Air zinc battery | |
JPH09306509A (en) | Manufacture of oxygen-reduced electrode, and battery therewith | |
JP3769063B2 (en) | Air battery | |
JPS6261279A (en) | Button type air cell | |
JP3315530B2 (en) | Alkaline battery | |
JP2000195568A (en) | Air battery | |
JPH10302808A (en) | Oxygen reduction electrode and zinc air cell | |
JPH06310135A (en) | Sealed alkaline storage battery | |
US20090291362A1 (en) | Flat-type alkaline primary battery | |
JP2877809B2 (en) | Manufacturing method of button type air battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050119 |
|
A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20070625 |