JPS58163159A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS58163159A JPS58163159A JP57045413A JP4541382A JPS58163159A JP S58163159 A JPS58163159 A JP S58163159A JP 57045413 A JP57045413 A JP 57045413A JP 4541382 A JP4541382 A JP 4541382A JP S58163159 A JPS58163159 A JP S58163159A
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- JP
- Japan
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- oxide
- electrode
- powder
- cadmium
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/244—Zinc electrodes
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
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、ニッケルー亜鉛蓄電池、銀−亜鉛蓄電池など
のよう（二負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛
蓄電池（二関するものである。
のよう（二負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛
蓄電池（二関するものである。
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
度が大きく且安価である利点を有する反面、放電時に亜
鉛がアルカリ電解液（＝溶出して亜鉛酸イオンとなり、
充電時にその亜鉛酸イオンが亜鉛瓶表面に樹枝状或いは
海綿状に電析するため、充放電を繰返すと、電析亜鉛が
セパレータを貫通して対極（二接して内部短絡を惹起す
るためサイクル寿命が短い欠点がある。
度が大きく且安価である利点を有する反面、放電時に亜
鉛がアルカリ電解液（＝溶出して亜鉛酸イオンとなり、
充電時にその亜鉛酸イオンが亜鉛瓶表面に樹枝状或いは
海綿状に電析するため、充放電を繰返すと、電析亜鉛が
セパレータを貫通して対極（二接して内部短絡を惹起す
るためサイクル寿命が短い欠点がある。
このサイクル寿命を改善するため、各種の金属３島るい
は酸化物を活物質中あるいは電解液中に添加することが
提案されている。その１つにカドミウムがある。カドミ
ウムは水素過電圧が高く、は亜鉛の酸化還元電位より責
であるため、亜鉛の樹枝状結晶の発生を抑制するだけで
なく、導電材として働くため、添加剤として有望である
。
は酸化物を活物質中あるいは電解液中に添加することが
提案されている。その１つにカドミウムがある。カドミ
ウムは水素過電圧が高く、は亜鉛の酸化還元電位より責
であるため、亜鉛の樹枝状結晶の発生を抑制するだけで
なく、導電材として働くため、添加剤として有望である
。
しかしｔ「がら長期にわたる充放電反応過程（二より、
亜鉛活物質表面に不動態皮膜が形成され、放電反応が進
行しなくなることがある。この不動態皮膜を詳細に調べ
たところ、この皮膜中に多重のカドミウムが存在してい
ることがわかった。これは長期にわたる充放電反応の結
果、カドミウムが反応に関与して徐々に亜鉛４ｇＡ表面
に押出されると共（二高密度化して電析されるため、電
解液の内部拡散を抑え、亜鉛極表面での電解液の枯渇を
招き、不動態皮膜の生長を助長しているためであると考
えられる。
亜鉛活物質表面に不動態皮膜が形成され、放電反応が進
行しなくなることがある。この不動態皮膜を詳細に調べ
たところ、この皮膜中に多重のカドミウムが存在してい
ることがわかった。これは長期にわたる充放電反応の結
果、カドミウムが反応に関与して徐々に亜鉛４ｇＡ表面
に押出されると共（二高密度化して電析されるため、電
解液の内部拡散を抑え、亜鉛極表面での電解液の枯渇を
招き、不動態皮膜の生長を助長しているためであると考
えられる。
本発明はかかる点に鑑み発明されたものにして、亜鉛及
び酸化亜鉛を主成分とし、カドミウム及び錫の酸化物又
は水酸化物を含有する亜鉛極を備えたものである。本発
明はかかる構成（：すること（−より、添加剤としての
カドミウムの欠点を少なくし、より長期（−わたる充放
電反応（−耐えるよう（＝改良せんとするものである。
び酸化亜鉛を主成分とし、カドミウム及び錫の酸化物又
は水酸化物を含有する亜鉛極を備えたものである。本発
明はかかる構成（：すること（−より、添加剤としての
カドミウムの欠点を少なくし、より長期（−わたる充放
電反応（−耐えるよう（＝改良せんとするものである。
以下本発明を実施例（二基すき説明する。
実施例１
酸化亜鉛粉末８０重着チ、亜鉛粉末１０重量％１、ｆＩ
Ａ加剤として酸化カドミウム４．５重量チ及び酸化錫０
５重１４１％、結着剤としてフッ素樹脂粉末５重１Ｍ％
よりなる混合粉末（＝水を加え、混練した後、ローラに
よりノート状にしたものを、銅等よりなる集電体の両面
（二付着し、加圧成型し乾燥して亜鉛１極を作成する。
Ａ加剤として酸化カドミウム４．５重量チ及び酸化錫０
５重１４１％、結着剤としてフッ素樹脂粉末５重１Ｍ％
よりなる混合粉末（＝水を加え、混練した後、ローラに
よりノート状にしたものを、銅等よりなる集電体の両面
（二付着し、加圧成型し乾燥して亜鉛１極を作成する。
このように作成した亜鉛極と公知の焼結式ニッケル極と
を組合せてニッケルー亜鉛蓄電池内を組立てた。この蓄
′成池の断面図を＠１図に示す。この図面（−おいて、
（１）は亜鉛極、（２）はニッケル極、１（３１はセパ
レータ、（４）は保液層、（５）は電槽、（６）は電槽
蓋、＋７１１８１は正負極端子である。
を組合せてニッケルー亜鉛蓄電池内を組立てた。この蓄
′成池の断面図を＠１図に示す。この図面（−おいて、
（１）は亜鉛極、（２）はニッケル極、１（３１はセパ
レータ、（４）は保液層、（５）は電槽、（６）は電槽
蓋、＋７１１８１は正負極端子である。
実施例２乃至５
実施例１（二おける酸化力ドミクムと酸化錫の割合を第
１表に示す如く変化させて亜鉛極を形成し、その他の点
は実施例１と同一条件でニアケル−亜鉛蓄電池（Ｅｌ乃
至ｆＥ＋を作成した。
１表に示す如く変化させて亜鉛極を形成し、その他の点
は実施例１と同一条件でニアケル−亜鉛蓄電池（Ｅｌ乃
至ｆＥ＋を作成した。
第１表
比較のため、酸化力ドミワムを５重階チとし、酸化錫を
含まない亜鉛極を作成し、他の点は実施例１と同一の比
較゛電池（Ｘｌを作成した。
含まない亜鉛極を作成し、他の点は実施例１と同一の比
較゛電池（Ｘｌを作成した。
第２図はこれらの蓄ぽ池のサイクル特性図である。その
充放電条件は、１５０ｍＡで６時間充電した後、１５０
ｍＡで放電し電池゛電圧が１．Ｏｖに達するとき放電を
停止するものである。この特性図から明らかなように、
本発明（二よる蓄゛喧池［Ａｌ乃至ｔｅｌは、比較電池
（ｘｌに対しサイクル特性が飛躍的（二改善される。即
ち比較電池凶）が約６０サイクルで初期容量の６０％以
下（二低下するに対し、本発明ｉ二よる蓄電池囚乃至ｆ
Ｅｌは１００サイクルを越えても維持する電池容竜が初
期容量の９０％以上と罵い。また酸化錫の重量％（二対
するトタ化力ドミワムの重１ｍ％の割合比についてサイ
クル特性を見ると、その割合比が小さい程即ち酸化力ド
ミワムに対しｆツ化錫の割合を多くする程、サイクル特
性が同上していることがわかる。
充放電条件は、１５０ｍＡで６時間充電した後、１５０
ｍＡで放電し電池゛電圧が１．Ｏｖに達するとき放電を
停止するものである。この特性図から明らかなように、
本発明（二よる蓄゛喧池［Ａｌ乃至ｔｅｌは、比較電池
（ｘｌに対しサイクル特性が飛躍的（二改善される。即
ち比較電池凶）が約６０サイクルで初期容量の６０％以
下（二低下するに対し、本発明ｉ二よる蓄電池囚乃至ｆ
Ｅｌは１００サイクルを越えても維持する電池容竜が初
期容量の９０％以上と罵い。また酸化錫の重量％（二対
するトタ化力ドミワムの重１ｍ％の割合比についてサイ
クル特性を見ると、その割合比が小さい程即ち酸化力ド
ミワムに対しｆツ化錫の割合を多くする程、サイクル特
性が同上していることがわかる。
゛ 次（一実施例１乃至５は亜鉛極の添加剤としての酸
化力ドミクム及び酸化錫の合計重シ糞チが一定の場合で
あるが、亜鉛極（＝おけるこの添ｌｕ剤の合計型はチを
変えた実施例について説明する。
化力ドミクム及び酸化錫の合計重シ糞チが一定の場合で
あるが、亜鉛極（＝おけるこの添ｌｕ剤の合計型はチを
変えた実施例について説明する。
実施例６乃至８
亜鉛極の構成剤である酸化亜鉛粉末、亜鉛粉末、酸化力
ドミワム及び酸化錫の添加剤、フッ素樹脂粉末を夫々第
２表ζ二示す重量％に配分して、実施例１と同様に亜鉛
極を作成し、他の点は実施例１と同一のニッケルー亜鉛
蓄電池［Ｆｌ乃至四を作成した。
ドミワム及び酸化錫の添加剤、フッ素樹脂粉末を夫々第
２表ζ二示す重量％に配分して、実施例１と同様に亜鉛
極を作成し、他の点は実施例１と同一のニッケルー亜鉛
蓄電池［Ｆｌ乃至四を作成した。
第２表
第６図はこれら蓄電池（Ｆｌ乃至（Ｈｌ及び比較電池（
′Ｘ）のサイクル特性図である。この特性図から明らか
な如く亜鉛極（二おける酸化力ドミクム及び酸化錫の添
加剤の割合を変えた場合にも、本発明による蓄電池（Ｆ
ｌ乃至ｆＨｌは、比較電池（Ｘ）（二比し、サイクル特
性が飛躍的に同上する。
′Ｘ）のサイクル特性図である。この特性図から明らか
な如く亜鉛極（二おける酸化力ドミクム及び酸化錫の添
加剤の割合を変えた場合にも、本発明による蓄電池（Ｆ
ｌ乃至ｆＨｌは、比較電池（Ｘ）（二比し、サイクル特
性が飛躍的に同上する。
このように本発明ｌ二よる蓄電池ｆａ）乃至ｆＨ１が比
較電池（Ｘ）（二対し、サイクル特性が同上する理由に
ついて考察すると、錫は亜鉛よりも酸化還元電位が責で
あるため、充′岨時電析した錫が、屈折したカドミウム
と共存するところで、互い（−からまった様な三次元網
目構造をとり、安定した多孔状態の骨格を形成する。こ
の骨格は導電相として働ろくたけでなく、カドミクムの
反応関与による亜鉛極表面への移動を抑制していると考
えられる。また錫には亜鉛の充放電反応において悪影響
はなく、むしろ水素過′屯田を高めて亜鉛の樹枝状結晶
を防止する働きもある。
較電池（Ｘ）（二対し、サイクル特性が同上する理由に
ついて考察すると、錫は亜鉛よりも酸化還元電位が責で
あるため、充′岨時電析した錫が、屈折したカドミウム
と共存するところで、互い（−からまった様な三次元網
目構造をとり、安定した多孔状態の骨格を形成する。こ
の骨格は導電相として働ろくたけでなく、カドミクムの
反応関与による亜鉛極表面への移動を抑制していると考
えられる。また錫には亜鉛の充放電反応において悪影響
はなく、むしろ水素過′屯田を高めて亜鉛の樹枝状結晶
を防止する働きもある。
尚カドミワム及び錫の添加効果は、酸化物だけ物
で４ｃ＜、水酸化之用いても同じである。
ｔ：以上の如く本発明は、亜鉛及び酸化亜鉛を生成ン
カシ亜鉛蓄電池のサイクル特性を従来の比較電池（−比
し同上することができ、その工業的価値大なるものであ
る。
し同上することができ、その工業的価値大なるものであ
る。
′第１図は本発明（−よるアルカリ亜鉛蓄電池の一実施
例の断面図、第２因及び第５図は夫々本発明の異なる実
施例（−よるアルカリ亜鉛蓄電池と比較電池のサイクル
特性図である。 ｉｌ＋・・・亜鉛極。 区 絵 区 ｑ 派 ４− 翼（Φ鋼 ？
例の断面図、第２因及び第５図は夫々本発明の異なる実
施例（−よるアルカリ亜鉛蓄電池と比較電池のサイクル
特性図である。 ｉｌ＋・・・亜鉛極。 区 絵 区 ｑ 派 ４− 翼（Φ鋼 ？
Claims (1)
- ■ 亜鉛及び酸化亜鉛を主成分とし、カドミウム及び錫
の酸化物又は水酸化物を含有する亜鉛極を備えたアルカ
リ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045413A JPH06101331B2 (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045413A JPH06101331B2 (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58163159A true JPS58163159A (ja) | 1983-09-27 |
| JPH06101331B2 JPH06101331B2 (ja) | 1994-12-12 |
Family
ID=12718567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57045413A Expired - Lifetime JPH06101331B2 (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06101331B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176871A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ亜鉛蓄電池 |
| US6143446A (en) * | 1998-10-21 | 2000-11-07 | Duracell Inc. | Battery cathode |
| WO2013027767A1 (ja) | 2011-08-23 | 2013-02-28 | 株式会社日本触媒 | 負極合剤又はゲル電解質、及び、該負極合剤又はゲル電解質を使用した電池 |
-
1982
- 1982-03-19 JP JP57045413A patent/JPH06101331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58176871A (ja) * | 1982-04-09 | 1983-10-17 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ亜鉛蓄電池 |
| US6143446A (en) * | 1998-10-21 | 2000-11-07 | Duracell Inc. | Battery cathode |
| WO2013027767A1 (ja) | 2011-08-23 | 2013-02-28 | 株式会社日本触媒 | 負極合剤又はゲル電解質、及び、該負極合剤又はゲル電解質を使用した電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06101331B2 (ja) | 1994-12-12 |
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