JPS5818871A - ニッケル・亜鉛電池 - Google Patents
ニッケル・亜鉛電池Info
- Publication number
- JPS5818871A JPS5818871A JP56118057A JP11805781A JPS5818871A JP S5818871 A JPS5818871 A JP S5818871A JP 56118057 A JP56118057 A JP 56118057A JP 11805781 A JP11805781 A JP 11805781A JP S5818871 A JPS5818871 A JP S5818871A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- porous
- films
- phi
- nickel
- holes
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
-
- 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)
- Cell Separators (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】
本発明は充放電サイクル寿命を改良したニッケル・亜鉛
電池に関する。
電池に関する。
ニッケル・亜鉛電池は高エネルギー密度の電池であり、
その充放電は下式に示す反応によりおこなわれている。
その充放電は下式に示す反応によりおこなわれている。
Ｘ
負極 ）、ｔ、（ｏ＠）−ｅ−、＝ ｉ Ｉ、 ｖＯｈ
−（１）全体ジ１（ＯＨ入↑獅嘲（”ｈ ： ’Ｇ！＊
１ＮｉＯ（◇０→ｈ□０（３）上記反応式において、（
２）式に示す亜鉛負極は充電時の電流効率が１００％に
近い高率で充電々気量を受は入れるのに対して、（１）
式のニッケル正極はその充電量は入れ率が約８０％程度
であり、つまり約１２０％以上の充電々気量を必要とす
る。ところが（２）式の亜鉛負極を過剰な電気量で充電
すると、亜鉛負極からデンドライト状の析出物が伸びて
正極側と短絡の原因になる問題点があった。
−（１）全体ジ１（ＯＨ入↑獅嘲（”ｈ ： ’Ｇ！＊
１ＮｉＯ（◇０→ｈ□０（３）上記反応式において、（
２）式に示す亜鉛負極は充電時の電流効率が１００％に
近い高率で充電々気量を受は入れるのに対して、（１）
式のニッケル正極はその充電量は入れ率が約８０％程度
であり、つまり約１２０％以上の充電々気量を必要とす
る。ところが（２）式の亜鉛負極を過剰な電気量で充電
すると、亜鉛負極からデンドライト状の析出物が伸びて
正極側と短絡の原因になる問題点があった。
この問題点を解決する手段として、充電末期に正極より
発生する酸素ガスを負極に導びいてガス吸収させる方法
があり、このときの反応式は下式の如くなる。
発生する酸素ガスを負極に導びいてガス吸収させる方法
があり、このときの反応式は下式の如くなる。
正極 ０ ）１− ’Ｍ ＸＯｘ ＋ ￥２
ＮｘＯ＋ ｅ −（４Ｊ（４）式により正極から桑生
じた酸素ガスを亜鉛負極で（５）式の如く吸収し、（２
）式の放電に相当する反応を起すから、よって（２）式
の充電と放電が一緒に起っていることになり、亜鉛負極
には変化が起らない。この現象は比較的電解液量を少な
くした小型電池の場合には、有効に活用でき。
ＮｘＯ＋ ｅ −（４Ｊ（４）式により正極から桑生
じた酸素ガスを亜鉛負極で（５）式の如く吸収し、（２
）式の放電に相当する反応を起すから、よって（２）式
の充電と放電が一緒に起っていることになり、亜鉛負極
には変化が起らない。この現象は比較的電解液量を少な
くした小型電池の場合には、有効に活用でき。
充放電サイクル寿命の長い電池を得ることかできる。し
かしながら電解液量が多い場合や、大きな面積の（長さ
５〜１０ｃ１ｎ以上の）極板の場合に、こめ酸素ガス吸
収反応は極板面積全体のごく一部に相当する極板端部し
か起らず、このため充放電サイクルの進行と共に亜鉛負
極の中央部への集中が起り、均質な反応が起りに＜〈。
かしながら電解液量が多い場合や、大きな面積の（長さ
５〜１０ｃ１ｎ以上の）極板の場合に、こめ酸素ガス吸
収反応は極板面積全体のごく一部に相当する極板端部し
か起らず、このため充放電サイクルの進行と共に亜鉛負
極の中央部への集中が起り、均質な反応が起りに＜〈。
活物質の利用率が低下し、充放電サイクル寿命が短かく
なる欠点を有していた。
なる欠点を有していた。
本発明は上記の欠点を解消したニッケル・亜鉛電池であ
り、以下実施例により詳細に説明する。
り、以下実施例により詳細に説明する。
実施例二ニッケル・亜鉛電池に用いられるセパレータは
第１図に示す形状からなり、正極側カラナイロン不織布
、延伸多孔ポリプロピレンフィルム２枚、及びポリテト
ラフロロエチレン粉末で結着した酸化チタン多孔膜１に
、１闘φの孔２を複数個設け、３朋φにうちぬいた円板
状のポリテトラフロロエチレン多孔膜６を重ね合わせて
、第６図ａに示す如く加熱治具４により密着させてえる
ものである。５は下台である。
第１図に示す形状からなり、正極側カラナイロン不織布
、延伸多孔ポリプロピレンフィルム２枚、及びポリテト
ラフロロエチレン粉末で結着した酸化チタン多孔膜１に
、１闘φの孔２を複数個設け、３朋φにうちぬいた円板
状のポリテトラフロロエチレン多孔膜６を重ね合わせて
、第６図ａに示す如く加熱治具４により密着させてえる
ものである。５は下台である。
又、第６図すの妬くポリテトラフロロエチレン多孔膜３
は酸化チタン多孔膜１のシートと同一平面になるように
密着させる。」二記により構成されたセパレータは、、
３０”’Ｘ ２０ Ｇ＋の正・負極板と交互に重ね合
せ、 ３５０ＡＨの容量を有するニッケル・亜鉛電池を
作成する。その充放電特性が第２図に示す電池Ｃである
。比較のために、酸化チタン膜をセパレータに用い、ｉ
、５Ｘ４Ｑ１１の正・負極板を、交互に重ね合せて製作
した６ＡＨのニッケル・亜鉛電池の特性がＡであり、酸
化チタン膜をセパレータ、 ３０Ｘ２０ａ＋＋の正・
負極板を用いた電池の特性がＢである。充放電試験は。
は酸化チタン多孔膜１のシートと同一平面になるように
密着させる。」二記により構成されたセパレータは、、
３０”’Ｘ ２０ Ｇ＋の正・負極板と交互に重ね合
せ、 ３５０ＡＨの容量を有するニッケル・亜鉛電池を
作成する。その充放電特性が第２図に示す電池Ｃである
。比較のために、酸化チタン膜をセパレータに用い、ｉ
、５Ｘ４Ｑ１１の正・負極板を、交互に重ね合せて製作
した６ＡＨのニッケル・亜鉛電池の特性がＡであり、酸
化チタン膜をセパレータ、 ３０Ｘ２０ａ＋＋の正・
負極板を用いた電池の特性がＢである。充放電試験は。
１／１５Ｃ（容量Ａ）（のジ、の電流）充電、凭Ｃ放電
にて、初期の８０％容量までに劣化させた場合である。
にて、初期の８０％容量までに劣化させた場合である。
結果において、小型の電池Ａであれば。
上記の欠点がなく４００回以上の充放電であったが、大
型の従来電池Ｂでは１００回の充放電に耐えなかったの
に対し２本発明電池Ｃは３００回の充放電に耐えるもの
であった。つまり１本発明に用いられるセパレータは、
親水性多孔膜の一部に疎水性の部分を設け、充放電によ
り正極から発生する酸素ガスを亜鉛負極側に導びき、吸
収させるからである。尚、上記した七ノぐレータの孔間
どうじの距＠Ｌとしては、１５百以上の間隔に設けた場
合効果が少なく、２備以下で（まセパレータのイオン伝
導を有する有効面積力く極度に減少し、疎水性部分を有
しなｌ／）場合の８０％以下に有効面積が減少するため
、２〜１５Ｇの範囲に設けることが必要である。又、有
効面積の観点か・ら親水性多孔膜にあける孔ｌま０．１
〜５ｆｌφの範囲にし、孔に”重ねる疎水性長子し膜の
直径も０．２〜１０１ＬＩφの範囲でかつ井水性多孔膜
の大きさが親水性多孔膜の孔直径より大である必賢ガあ
る。
型の従来電池Ｂでは１００回の充放電に耐えなかったの
に対し２本発明電池Ｃは３００回の充放電に耐えるもの
であった。つまり１本発明に用いられるセパレータは、
親水性多孔膜の一部に疎水性の部分を設け、充放電によ
り正極から発生する酸素ガスを亜鉛負極側に導びき、吸
収させるからである。尚、上記した七ノぐレータの孔間
どうじの距＠Ｌとしては、１５百以上の間隔に設けた場
合効果が少なく、２備以下で（まセパレータのイオン伝
導を有する有効面積力く極度に減少し、疎水性部分を有
しなｌ／）場合の８０％以下に有効面積が減少するため
、２〜１５Ｇの範囲に設けることが必要である。又、有
効面積の観点か・ら親水性多孔膜にあける孔ｌま０．１
〜５ｆｌφの範囲にし、孔に”重ねる疎水性長子し膜の
直径も０．２〜１０１ＬＩφの範囲でかつ井水性多孔膜
の大きさが親水性多孔膜の孔直径より大である必賢ガあ
る。
本発明電池に用いられる七／々レータとしてムマ。
酸化チタン膜以外に酸化ケイ素粉末、その他金属酸化物
や無機物質をポリテトラフロロエチレン樹脂やポリエチ
レン等で結着した親水性膜。
や無機物質をポリテトラフロロエチレン樹脂やポリエチ
レン等で結着した親水性膜。
疎水性プラスチック多孔膜を親水処理した親水性膜を用
いてもよ−い。疎水性膜としては、ボ１ノテトラフロロ
エチレン樹脂を９０％以上含む多孔膜（９０％以下では
電解液によって次第に便数されて親水性多孔膜に変質し
、当初の役目を失う）や、ポリエチレンやポリプロピレ
ン樹脂等の疎水性プラスチックからなる多孔膜を用いる
こともできる。
いてもよ−い。疎水性膜としては、ボ１ノテトラフロロ
エチレン樹脂を９０％以上含む多孔膜（９０％以下では
電解液によって次第に便数されて親水性多孔膜に変質し
、当初の役目を失う）や、ポリエチレンやポリプロピレ
ン樹脂等の疎水性プラスチックからなる多孔膜を用いる
こともできる。
又、セパレータに設けられる疎水性膜部分の形状は、第
４図の如く帯状体に設けたり、第５図の如く管状体に設
けたりしてもよく、更に疎水性膜部分は、セパレータの
端部分より中央部分に多くの面積を有し、端部から２〜
１５ｃｍ内側に配置するように成型すればよい。
４図の如く帯状体に設けたり、第５図の如く管状体に設
けたりしてもよく、更に疎水性膜部分は、セパレータの
端部分より中央部分に多くの面積を有し、端部から２〜
１５ｃｍ内側に配置するように成型すればよい。
本発明は上記した如く、セパレータに疎水性膜部分を設
けることにより亜鉛負極の酸素ガス吸収機能を高めたニ
ッケル・亜鉛電池を作製し。
けることにより亜鉛負極の酸素ガス吸収機能を高めたニ
ッケル・亜鉛電池を作製し。
電池の充放電サイクル寿命を著しく延ばすことができる
ものであり、その工業的価値は大である。
ものであり、その工業的価値は大である。
第１図は本発明の実施例によるセパレータ。
第２図は充放電特性図、第３図はセパレータのレータで
ある０ 出願人 湯浅電池株式会社 第２５！ｌ 克友Ｌｔ＋ｙ弓りル敷 第 １ ＝ Ｉ３ グ ＪＴ ｔ、 図
ある０ 出願人 湯浅電池株式会社 第２５！ｌ 克友Ｌｔ＋ｙ弓りル敷 第 １ ＝ Ｉ３ グ ＪＴ ｔ、 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）親水性多孔膜に疎水性多孔膜部分を少なくとも中
央部分に多く配置したセパレータを用いるニッケル・亜
鉛電池。 （２）疎水性多孔膜部分が七パレータ端部より２〜１５
ｔ”ｌｌ内側に多く配置される特許請求の範囲第１項記
載のニッケル・亜鉛電池。 （３）親水性多孔膜がポリテトラ７０ｐエチレン又はｌ
リエチレンを結着剤とする酸化チタン層からなる特許請
求の範囲第１項記載のニッケルー亜鉛電池。 （４） 疎水性多孔膜が重量比９０％以上のたがいに
結着されたポリテトラ７０ロエチレＸ粉末からなる特許
請求の範囲第１項記載のニッケル・亜鉛電池。 （５） 親水性多孔膜に０．１〜５ｍφの孔を設け。 ０．２〜１０ｆｌφの疎水性多孔膜を會着したセパレー
タからなる特許請求の範囲第１項記載のニッケル・亜鉛
電池。 （６） 親水性多孔膜に設けた孔の間隔が２〜１５０
Ｉの範囲にある特許請求の範囲第５項記載のニッケル・
亜鉛電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56118057A JPS5818871A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | ニッケル・亜鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56118057A JPS5818871A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | ニッケル・亜鉛電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5818871A true JPS5818871A (ja) | 1983-02-03 |
Family
ID=14726944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56118057A Pending JPS5818871A (ja) | 1981-07-27 | 1981-07-27 | ニッケル・亜鉛電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5818871A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04206456A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
| JPH06103969A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-15 | Japan Vilene Co Ltd | アルカリ電池用セパレータ |
| JP2018063815A (ja) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
| JP2020088163A (ja) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社日本触媒 | 電気化学キャパシタ |
-
1981
- 1981-07-27 JP JP56118057A patent/JPS5818871A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04206456A (ja) * | 1990-11-30 | 1992-07-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
| JPH06103969A (ja) * | 1992-09-21 | 1994-04-15 | Japan Vilene Co Ltd | アルカリ電池用セパレータ |
| JP2018063815A (ja) * | 2016-10-12 | 2018-04-19 | 株式会社Ｇｓユアサ | 蓄電素子 |
| JP2020088163A (ja) * | 2018-11-26 | 2020-06-04 | 株式会社日本触媒 | 電気化学キャパシタ |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5047300A (en) | Ultra-thin plate electrochemical cell | |
| JP5073144B2 (ja) | リチウムイオン二次電池 | |
| US5376477A (en) | Storage battery and plate separator systems for a storage battery | |
| KR100687273B1 (ko) | 재충전가능한 전기화학 전지용 전극 유닛 | |
| KR950030408A (ko) | 니켈-수소 2차전지 및 그 제조방법 | |
| JP2003077445A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS5818871A (ja) | ニッケル・亜鉛電池 | |
| WO1992012544A1 (en) | Separator for alkali zinc battery | |
| JPH05502976A (ja) | アルカリ蓄電池用セパレータ | |
| US3049578A (en) | Alkaline storage battery with semipermeable separators | |
| JPS60250567A (ja) | 密閉形ニツケル・亜鉛蓄電池 | |
| US3790409A (en) | Storage battery comprising negative plates of a wedge-shaped configuration | |
| JP2003142063A (ja) | アルカリ蓄電池用セパレータおよびそれを用いたアルカリ蓄電池 | |
| JPS5769677A (en) | Alkaline zinc storage battery | |
| JP7152831B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS6039765A (ja) | 亜鉛極 | |
| JPH01149376A (ja) | 密閉型鉛蓄電池 | |
| JPH04163857A (ja) | 密閉型アルカリ亜鉛二次電池 | |
| JP2022152914A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2022152916A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JP2022152915A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPS60235367A (ja) | 密閉形ニツケル・亜鉛蓄電池 | |
| JP2022152913A (ja) | 鉛蓄電池 | |
| JPH10106525A (ja) | 密閉形アルカリ蓄電池 | |
| JPH0722028A (ja) | 密閉形アルカリ亜鉛蓄電池 |