JPS58158875A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS58158875A JPS58158875A JP57043251A JP4325182A JPS58158875A JP S58158875 A JPS58158875 A JP S58158875A JP 57043251 A JP57043251 A JP 57043251A JP 4325182 A JP4325182 A JP 4325182A JP S58158875 A JPS58158875 A JP S58158875A
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- JP
- Japan
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- cadmium
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- electrolyte
- metal
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
-
- 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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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はニッケルー亜鉛電池、銀−亜鉛電池のように負
極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄電池に関す
るっ この種電池において、負極活物質としての亜鉛は、単位
重量当りのエネルギー密度が高く、且安価である利点を
有する反面、次のような欠点がある。即ち亜鉛極の放電
生成物である亜鉛酸イオンが電解液中に遊離し、充電の
際に金属亜鉛が樹枝状又は海綿状に電析還元されるため
、充放電を繰返すと、その電析亜鉛の生長によりセパレ
ータを貫通し、対極に対し内部短絡を引起す。また樹枝
状又は海綿状の電析亜鉛の電池底部への脱落が生じ放電
性能が劣化するっさらに 亜鉛極は通常駿化亜鉛粉末及び金属亜鉛粉末とデンドラ
イト防止用の添加剤を混合し、さらにそれらか粉末の結
着剤を入れ、結着性を高めているっしかしながら、その
亜鉛極を放電すると、負極活物質としての金属亜鉛が亜
鉛酸イオンとして亜鉛極表面より順次溶解するために、
電極表面層は内部層とは異なつ九組成、即ち表面層の亜
鉛濃度が内部層の亜鉛濃度より低くなり、その結果表面
層の結着剤濃度が相対的に高くなるう結着剤は通常疎水
性であるため、表面層が低い伝導性と低い含液性を有す
るようになり、内部層に活性な金属亜鉛粉末が存在して
も放電できなく、電池容量が低下する。
極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄電池に関す
るっ この種電池において、負極活物質としての亜鉛は、単位
重量当りのエネルギー密度が高く、且安価である利点を
有する反面、次のような欠点がある。即ち亜鉛極の放電
生成物である亜鉛酸イオンが電解液中に遊離し、充電の
際に金属亜鉛が樹枝状又は海綿状に電析還元されるため
、充放電を繰返すと、その電析亜鉛の生長によりセパレ
ータを貫通し、対極に対し内部短絡を引起す。また樹枝
状又は海綿状の電析亜鉛の電池底部への脱落が生じ放電
性能が劣化するっさらに 亜鉛極は通常駿化亜鉛粉末及び金属亜鉛粉末とデンドラ
イト防止用の添加剤を混合し、さらにそれらか粉末の結
着剤を入れ、結着性を高めているっしかしながら、その
亜鉛極を放電すると、負極活物質としての金属亜鉛が亜
鉛酸イオンとして亜鉛極表面より順次溶解するために、
電極表面層は内部層とは異なつ九組成、即ち表面層の亜
鉛濃度が内部層の亜鉛濃度より低くなり、その結果表面
層の結着剤濃度が相対的に高くなるう結着剤は通常疎水
性であるため、表面層が低い伝導性と低い含液性を有す
るようになり、内部層に活性な金属亜鉛粉末が存在して
も放電できなく、電池容量が低下する。
本発明はかかる点に鑑み発明されたものにして、酸化カ
ドミクム又はカドミクム金属を含有せる亜鉛極とカドミ
ウムイオンを含むアルカリ電解液とを備えるアルカリ亜
鉛蓄電池を提供せんとするものである。
ドミクム又はカドミクム金属を含有せる亜鉛極とカドミ
ウムイオンを含むアルカリ電解液とを備えるアルカリ亜
鉛蓄電池を提供せんとするものである。
以下本発明の一実施例を説明する。
酸化亜鉛粉末８０重量％、金属亜鉛粉末１０重量％、酸
化力ドミクム５重量％及びフッ素樹脂粉末５重量％より
なる混合粉末に溶媒を加え、混練してペースト状になし
、予備的Ｋ ｔ ２ ｍ、に圧延する。圧延したペース
トを集電板の両面に配置し、集電体との密着性を高める
ため２．０−に圧延圧着して亜鉛極を形成する。
化力ドミクム５重量％及びフッ素樹脂粉末５重量％より
なる混合粉末に溶媒を加え、混練してペースト状になし
、予備的Ｋ ｔ ２ ｍ、に圧延する。圧延したペース
トを集電板の両面に配置し、集電体との密着性を高める
ため２．０−に圧延圧着して亜鉛極を形成する。
第」図はこのようにして形成し九亜鉛極（１）と公知の
ニッケル極（２）を組合せて形成したニッケルー亜鉛蓄
電池の断面図である。この図面において、（３）はセパ
レータ、（４）は保液層、（５）は電槽、（６）は電槽
蓋、（力（８）は正負端子である。
ニッケル極（２）を組合せて形成したニッケルー亜鉛蓄
電池の断面図である。この図面において、（３）はセパ
レータ、（４）は保液層、（５）は電槽、（６）は電槽
蓋、（力（８）は正負端子である。
また６５％濃度の水酸化カリクム水溶液を７０℃に加熱
し、酸化力ドミクム１００ ｇ／Ｌ を加えて溶解させ
た酸化力ドミクム飽和の水酸化カリクム水溶液を電解液
として用いる。
し、酸化力ドミクム１００ ｇ／Ｌ を加えて溶解させ
た酸化力ドミクム飽和の水酸化カリクム水溶液を電解液
として用いる。
次に上記構成における亜鉛極の充放電反応を第２図に示
す模形図に基いて説明する。同図（ａ）ｔｉ放電終了状
融であり、亜鉛極内には、カドニウム及び亜鉛は夫々酸
化物として存在し、電解液中にもカドミクムイオン（Ｃ
ｄ”）がある。この状−から充電を開始すると、同図（
ｂ）に示すように電位的に貴な酸化力ドミクムがカドニ
ウムに還元され、また電解液中のカドミクムイオンも金
属力ドミクムに還元され亜鉛極は薄いカドミクム膜（９
）で覆われる。さらに充電されていくと、同図（Ｃ）に
示すように酸化亜鉛が亜鉛に還元される。
す模形図に基いて説明する。同図（ａ）ｔｉ放電終了状
融であり、亜鉛極内には、カドニウム及び亜鉛は夫々酸
化物として存在し、電解液中にもカドミクムイオン（Ｃ
ｄ”）がある。この状−から充電を開始すると、同図（
ｂ）に示すように電位的に貴な酸化力ドミクムがカドニ
ウムに還元され、また電解液中のカドミクムイオンも金
属力ドミクムに還元され亜鉛極は薄いカドミクム膜（９
）で覆われる。さらに充電されていくと、同図（Ｃ）に
示すように酸化亜鉛が亜鉛に還元される。
逆に放電の場合には、まず亜鉛が酸化されて酸化亜鉛に
なり、続いてカドニウムが酸化力ドミクムになり、同図
（ｃ）→（ｂ）→（ａ）の状惑に変化するっこのように
放電終了後の亜鉛極を充電すると、亜鉛極の酸化力ドミ
クムと電解液中のカドミクムイオンが、亜鉛板中の酸化
亜鉛より早く充電され、和船極表面に金属力ドミクム電
着膜（９）が形成される。このため放電に際して亜鉛極
の内部亜鉛は電解液と直接接していなく亜鉛極の放電反
応により生成する亜鉛酸イオンは従来の亜鉛極を用いる
場合に比し著しく少なくなるっ従って亜鉛酸イオンの充
電反応により生ずる樹枝状又は海綿状の亜鉛生成が少な
くなり自ずとそのサイクル寿命が向上する。
なり、続いてカドニウムが酸化力ドミクムになり、同図
（ｃ）→（ｂ）→（ａ）の状惑に変化するっこのように
放電終了後の亜鉛極を充電すると、亜鉛極の酸化力ドミ
クムと電解液中のカドミクムイオンが、亜鉛板中の酸化
亜鉛より早く充電され、和船極表面に金属力ドミクム電
着膜（９）が形成される。このため放電に際して亜鉛極
の内部亜鉛は電解液と直接接していなく亜鉛極の放電反
応により生成する亜鉛酸イオンは従来の亜鉛極を用いる
場合に比し著しく少なくなるっ従って亜鉛酸イオンの充
電反応により生ずる樹枝状又は海綿状の亜鉛生成が少な
くなり自ずとそのサイクル寿命が向上する。
第６図は前述の実施例による蓄電池囚と、酸化カドニウ
ム又はカドミクム金属を含有しない亜鉛極及びカドミク
ムイオンを含有しない電解液を用いた比較電池（Ｂ）の
サイクル特性図であり、本発明による蓄電池のサイクル
寿命が向上していることがわかる。
ム又はカドミクム金属を含有しない亜鉛極及びカドミク
ムイオンを含有しない電解液を用いた比較電池（Ｂ）の
サイクル特性図であり、本発明による蓄電池のサイクル
寿命が向上していることがわかる。
而して前述した実施例においては、電解液に酸化力ドミ
クムを溶解して、そのカドミクムイオンを充電によシ亜
鉛極の表面に電析し、第２図（ｂ）及び（ｃ）に示す如
く金属力ドミクム薄膜（９）にしている。
クムを溶解して、そのカドミクムイオンを充電によシ亜
鉛極の表面に電析し、第２図（ｂ）及び（ｃ）に示す如
く金属力ドミクム薄膜（９）にしている。
そこでこれに代って、電解液に酸化力ドミクムを溶解す
ることなく、あるいは酸化力ドミクムの溶解量を少なく
一方、亜鉛極をアルカリ性浴中でカドミウムメッキを行
い亜鉛極表面にカドミクム薄膜を形成するようにしても
よい。この場合の浴の組成と作業条件を次表に基いて行
った。
ることなく、あるいは酸化力ドミクムの溶解量を少なく
一方、亜鉛極をアルカリ性浴中でカドミウムメッキを行
い亜鉛極表面にカドミクム薄膜を形成するようにしても
よい。この場合の浴の組成と作業条件を次表に基いて行
った。
酸化力ドミクム金属を含有する亜鉛極々、カドミ八
クムイオンを含むアルカリ電解液とを備えてなるもので
あるから、充電により電解液中のカドミクムイオンが倭
鉛極表面に薄いカドミクム膜を形ｉするので、放電に際
して亜鉛極の亜鉛が電解液と直接接しにくくなり、亜鉛
の放電生成物々してのの生成が少なくなυ、サイクル寿
命が向上するうまた亜鉛極表面のカドミクム薄膜の形成
時に、亜鉛極内の酸化力ドミクムも金属力ドミクムに還
元されるので、カドミクム薄膜と亜鉛極内の金属カドミ
ウムの金属間結合を生じ、カドミクム薄膜と亜鉛極の密
着性を高めることができ、亜鉛極の脱落を防止すること
ができる。
あるから、充電により電解液中のカドミクムイオンが倭
鉛極表面に薄いカドミクム膜を形ｉするので、放電に際
して亜鉛極の亜鉛が電解液と直接接しにくくなり、亜鉛
の放電生成物々してのの生成が少なくなυ、サイクル寿
命が向上するうまた亜鉛極表面のカドミクム薄膜の形成
時に、亜鉛極内の酸化力ドミクムも金属力ドミクムに還
元されるので、カドミクム薄膜と亜鉛極内の金属カドミ
ウムの金属間結合を生じ、カドミクム薄膜と亜鉛極の密
着性を高めることができ、亜鉛極の脱落を防止すること
ができる。
第１図は本発明によるアルカリ亜鉛蓄−池の一実施例を
示す断面図、第２図（ａ）（ｂＨｃ）は本発明によるア
ルカリ畦鉛蓄電池における亜鉛極の充放電反応状態を説
明するための楔形図、第３図は本発明によるアルカリ曲
鉛蓄電池と比較電池のサイクル特性図である。
示す断面図、第２図（ａ）（ｂＨｃ）は本発明によるア
ルカリ畦鉛蓄電池における亜鉛極の充放電反応状態を説
明するための楔形図、第３図は本発明によるアルカリ曲
鉛蓄電池と比較電池のサイクル特性図である。
Claims (1)
- ＋ｌ） ｒｌｌ化力ドミクム又はカドミクム金属を含
有せる亜鉛極とカドミウムイオンを含むアルカリ電解液
とを備えてなるアルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043251A JPS58158875A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57043251A JPS58158875A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158875A true JPS58158875A (ja) | 1983-09-21 |
Family
ID=12658649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57043251A Pending JPS58158875A (ja) | 1982-03-17 | 1982-03-17 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158875A (ja) |
-
1982
- 1982-03-17 JP JP57043251A patent/JPS58158875A/ja active Pending
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