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
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- JP
- Japan
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- porous
- films
- phi
- nickel
- holes
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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
- 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 |
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