JPS58198858A - アルカリ亜鉛二次電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛二次電池Info
- Publication number
- JPS58198858A JPS58198858A JP57082014A JP8201482A JPS58198858A JP S58198858 A JPS58198858 A JP S58198858A JP 57082014 A JP57082014 A JP 57082014A JP 8201482 A JP8201482 A JP 8201482A JP S58198858 A JPS58198858 A JP S58198858A
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- JP
- Japan
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- battery
- active material
- alkaline
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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
- H01M4/62—Selection of inactive substances as ingredients for active masses, e.g. binders, fillers
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- 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二次型ａＫ係
り、特に亜鉛負極の改良に関するものである。
極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛二次型ａＫ係
り、特に亜鉛負極の改良に関するものである。
この樋の電池において亜鉛は単位重徽当りのエネルギー
密度が大きく、且低価格で無公害であるという利点を有
するが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に鑞着するという形態
をとシ、充放電の繰返しにより電着亜鉛が生長して対ｔ
ｉｅ接し内部短絡を引起すという問題がある。
密度が大きく、且低価格で無公害であるという利点を有
するが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に鑞着するという形態
をとシ、充放電の繰返しにより電着亜鉛が生長して対ｔ
ｉｅ接し内部短絡を引起すという問題がある。
このような問題に対処するために従来では亜鉛活物質表
面に水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物
層を形成し下記の反応式に基づきＣａＺｎ（ＯＨ）４の
形体で固定する方法が提案されている。
面に水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物
層を形成し下記の反応式に基づきＣａＺｎ（ＯＨ）４の
形体で固定する方法が提案されている。
Ｃａ （ＯＨ） ２ ＋ Ｚｎ （Ｏ）Ｉ） ２− →
ＣａＺｎ （ＯＨ） ４ ＋２０Ｈ−しかしながら、ア
ルカリ土類金属の水酸化物層のみでは遊離した亜鉛酸イ
オンを完全に固定することは不可能である。なぜならば
上述の反応式で明白なるように亜鉛酸イオン１モルに対
しアルカリ土類金属の水酸化物１モルが必要となる。従
りて放電時に溶解、溶出してくる亜鉛酸イオンな全て固
定するためには少くとも等モルのアルカリ土類金属の水
酸化物を必要とし、亜鉛負極におけるアルカリ土類金属
の水酸化物置が増大して電池活物質の利用率の低下、云
い換えれば電池容１の低下を招くことになるからである
・ 又％ Ｃａ Ｚ ｎ （ＯＨ） ４の形体で固定された
はずの亜鉛の一部については充放電反応に関与すること
があシ、その結果金属亜鉛；亜鉛酸イオンの反応な繰返
し金属亜鉛が樹枝状に生長して内部短絡を引起す懸念が
ある。
ＣａＺｎ （ＯＨ） ４ ＋２０Ｈ−しかしながら、ア
ルカリ土類金属の水酸化物層のみでは遊離した亜鉛酸イ
オンを完全に固定することは不可能である。なぜならば
上述の反応式で明白なるように亜鉛酸イオン１モルに対
しアルカリ土類金属の水酸化物１モルが必要となる。従
りて放電時に溶解、溶出してくる亜鉛酸イオンな全て固
定するためには少くとも等モルのアルカリ土類金属の水
酸化物を必要とし、亜鉛負極におけるアルカリ土類金属
の水酸化物置が増大して電池活物質の利用率の低下、云
い換えれば電池容１の低下を招くことになるからである
・ 又％ Ｃａ Ｚ ｎ （ＯＨ） ４の形体で固定された
はずの亜鉛の一部については充放電反応に関与すること
があシ、その結果金属亜鉛；亜鉛酸イオンの反応な繰返
し金属亜鉛が樹枝状に生長して内部短絡を引起す懸念が
ある。
本発明は祈る点に艦みてかきれたものであり、その要旨
とするところはポリアセチレンを添加した亜鉛負極を用
いる点にあり、亜鉛酸イオンの溶出を抑え内部短絡の要
因と々る電着亜鉛の生長を抑制することを目的とする。
とするところはポリアセチレンを添加した亜鉛負極を用
いる点にあり、亜鉛酸イオンの溶出を抑え内部短絡の要
因と々る電着亜鉛の生長を抑制することを目的とする。
以下本発明の実施例を図面と共に説明する。
（１）は本発明の要旨とする亜鉛負極であって、酸化亜
鉛活物質粉末８０部と、酸化水銀粉末１０部と、ポリア
セチレン粉末１０部との混合粉末［ポリテトラフルオロ
エチレン分散液を１０銀加え水で希釈したのち混練し、
数回ロール掛けして所定厚みの亜鉛活物質シートを作成
し、これを負極集電体（２１の両面に圧着して構成され
ている。向、添加するポリアセチレンとしては上記実施
例における粉末状以外に例えばポリアセチレン膜を粋砕
した細片状のものでありても良い。（３）は例えばニッ
ケルーカドミウム電池に用いられている周知の焼結式の
ニッケル正極、（４）はアルカリ電解液を保持したセパ
レータ、（５）は電槽、（６）は電槽蓋、（７）（８）
は正負極外部端子である。
鉛活物質粉末８０部と、酸化水銀粉末１０部と、ポリア
セチレン粉末１０部との混合粉末［ポリテトラフルオロ
エチレン分散液を１０銀加え水で希釈したのち混練し、
数回ロール掛けして所定厚みの亜鉛活物質シートを作成
し、これを負極集電体（２１の両面に圧着して構成され
ている。向、添加するポリアセチレンとしては上記実施
例における粉末状以外に例えばポリアセチレン膜を粋砕
した細片状のものでありても良い。（３）は例えばニッ
ケルーカドミウム電池に用いられている周知の焼結式の
ニッケル正極、（４）はアルカリ電解液を保持したセパ
レータ、（５）は電槽、（６）は電槽蓋、（７）（８）
は正負極外部端子である。
上記構成の本発明によるニッケルー亜鉛二次電池囚と、
比較のためにポリアセチレンを添加しない亜鉛負極を用
いた電池但）と、ポリアセチレンを添加しない代わりに
亜鉛負極の表面に水酸化カルシワム鳩を配設した負極を
用いた電池（ｑとを作成した。向、電池容量はいづれも
２Ａ）（である。
比較のためにポリアセチレンを添加しない亜鉛負極を用
いた電池但）と、ポリアセチレンを添加しない代わりに
亜鉛負極の表面に水酸化カルシワム鳩を配設した負極を
用いた電池（ｑとを作成した。向、電池容量はいづれも
２Ａ）（である。
そしてこれらの電池を０．２５ Ｇの電流で４時間充電
、０．２５Ｇの電流で６時間放電の条件で充放電を繰返
して比較したサイクル特性を第２図に示す。第２図より
本発明電池によればサイクル特性が飛躍的に改ｌｌＩさ
れていることがわかる。
、０．２５Ｇの電流で６時間放電の条件で充放電を繰返
して比較したサイクル特性を第２図に示す。第２図より
本発明電池によればサイクル特性が飛躍的に改ｌｌＩさ
れていることがわかる。
この理白を考察するに、比較電池（Ｂ） ［おいては、
放電時に亜鉛がイオンとなプて溶出して亜鉛負極の表面
に凹凸が形成され、その後の充電の際亜鉛酸イオンが亜
鉛負極の凸部ｒｃ集中的に金属亜鉛として電着し、樹枝
状に生長して内部短絡を引起し容置低下を招く。
放電時に亜鉛がイオンとなプて溶出して亜鉛負極の表面
に凹凸が形成され、その後の充電の際亜鉛酸イオンが亜
鉛負極の凸部ｒｃ集中的に金属亜鉛として電着し、樹枝
状に生長して内部短絡を引起し容置低下を招く。
又、比較電池０・においては比較電池υ）よシもサイク
ル特性は２０サイクル程度改良きれるが、水酸化カルシ
ウム層が０ａＺｎ （ＯＨ） ４の形体になるにつれｓ
Ｃ＆ Ｚ ｎ （ＯＨ） ４の生成反応効率が悪くな
シ、亜鉛酸イオンとなって亜鉛が溶解、溶出するため電
着亜鉛が樹枝状に生長して内部短絡を引起し容１の低下
を招く。
ル特性は２０サイクル程度改良きれるが、水酸化カルシ
ウム層が０ａＺｎ （ＯＨ） ４の形体になるにつれｓ
Ｃ＆ Ｚ ｎ （ＯＨ） ４の生成反応効率が悪くな
シ、亜鉛酸イオンとなって亜鉛が溶解、溶出するため電
着亜鉛が樹枝状に生長して内部短絡を引起し容１の低下
を招く。
これに対して本発明電池においては、充電時、亜鉛負極
中に添加されたポリアセチレン（ＣＨ）ｎが水酸化ナト
リウム、水酸化カルシウム又は水酸化リチウム等のアル
カリ電解液におけるアルカリ金属（ナトリウム、カリウ
ム又はリチウム）と下記の反応によプてポリアセチレン
とアルカリ金属の眉間化合物が形成される。
中に添加されたポリアセチレン（ＣＨ）ｎが水酸化ナト
リウム、水酸化カルシウム又は水酸化リチウム等のアル
カリ電解液におけるアルカリ金属（ナトリウム、カリウ
ム又はリチウム）と下記の反応によプてポリアセチレン
とアルカリ金属の眉間化合物が形成される。
（ＯＨ）ｎ ＋ ｘＭｅ＋→（ＣＨ）ｎ −ｘＭｅ（こ
こでＭｅはナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカ
リ金属である）。
こでＭｅはナトリウム、カリウム、リチウム等のアルカ
リ金属である）。
次蚤で放電時、亜鉛が溶解して生成した亜鉛酸イオンは
亜鉛負極中に存在している上記層間化合物と接して下記
の反応が起り、亜鉛に還元され亜鉛粒子表面に析出する
ことにかり、亜鉛酸イオンが電解液中に溶出されるのが
阻止される。
亜鉛負極中に存在している上記層間化合物と接して下記
の反応が起り、亜鉛に還元され亜鉛粒子表面に析出する
ことにかり、亜鉛酸イオンが電解液中に溶出されるのが
阻止される。
Ｚｎ（ＯＨ）≦−＋ （ＣＨ）ｎ−ＸＭ６−４２ｎ＋（
ＣＨ）ｎ −（ｘ−２）Ｍｅ＋２Ｍ８＋４０Ｈ− 一般に樹枝状亜鉛の生長は、電解液中に溶出した亜鉛酸
イオンが充電時に金属亜鉛として亜鉛負極上にｉ！曹Ｔ
る際に生じるのであるが、本発明電池においては亜鉛負
極に添加したポリアセチレンが亜鉛酸イオンと反応して
亜鉛酸イオンを亜鉛に還元し亜鉛負極中に留める作用を
なし、亜鉛酸イオンの電解液中への溶出が抑えられるた
め、樹枝状亜鉛の生長を因とする内部短絡が抑制されサ
イクル特性の向−ヒが計れるものである。
ＣＨ）ｎ −（ｘ−２）Ｍｅ＋２Ｍ８＋４０Ｈ− 一般に樹枝状亜鉛の生長は、電解液中に溶出した亜鉛酸
イオンが充電時に金属亜鉛として亜鉛負極上にｉ！曹Ｔ
る際に生じるのであるが、本発明電池においては亜鉛負
極に添加したポリアセチレンが亜鉛酸イオンと反応して
亜鉛酸イオンを亜鉛に還元し亜鉛負極中に留める作用を
なし、亜鉛酸イオンの電解液中への溶出が抑えられるた
め、樹枝状亜鉛の生長を因とする内部短絡が抑制されサ
イクル特性の向−ヒが計れるものである。
上述した如く、本発明によればアルカリ亜鉛二次磁層の
重要な問題点である亜鉛の樹枝状生長を抑制してこの種
電池のサイクル特性を向上することができるも゛のであ
り、その工業同価値は栖めて大である。
重要な問題点である亜鉛の樹枝状生長を抑制してこの種
電池のサイクル特性を向上することができるも゛のであ
り、その工業同価値は栖めて大である。
第１図は不発１１１１１電池の縦断面図、第２図は本発
明電池と比較電池とのサイクル特性比較図を夫々示す。 （１）・・・亜鉛０極、（３）・・・ニッケル正極、（
４）・・・セパレ−タ。 サイア １Ｌ駁（１）
明電池と比較電池とのサイクル特性比較図を夫々示す。 （１）・・・亜鉛０極、（３）・・・ニッケル正極、（
４）・・・セパレ−タ。 サイア １Ｌ駁（１）
Claims (1)
- ■ 正極と、アルカリ電解液と、ポリアセチレンを添加
した亜鉛負極とを備えたアルカリ亜鉛二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57082014A JPH0690926B2 (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57082014A JPH0690926B2 (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58198858A true JPS58198858A (ja) | 1983-11-18 |
| JPH0690926B2 JPH0690926B2 (ja) | 1994-11-14 |
Family
ID=13762658
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57082014A Expired - Lifetime JPH0690926B2 (ja) | 1982-05-14 | 1982-05-14 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690926B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105161702A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-16 | 新乡市超力新能源有限公司 | 一种锌镍电池负极活性物质、锌镍电池负极片及锌镍电池 |
-
1982
- 1982-05-14 JP JP57082014A patent/JPH0690926B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105161702A (zh) * | 2015-10-26 | 2015-12-16 | 新乡市超力新能源有限公司 | 一种锌镍电池负极活性物质、锌镍电池负极片及锌镍电池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0690926B2 (ja) | 1994-11-14 |
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