JPS5826461A - 空気電池 - Google Patents
空気電池Info
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- JPS5826461A JPS5826461A JP56126369A JP12636981A JPS5826461A JP S5826461 A JPS5826461 A JP S5826461A JP 56126369 A JP56126369 A JP 56126369A JP 12636981 A JP12636981 A JP 12636981A JP S5826461 A JPS5826461 A JP S5826461A
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- sulfone group
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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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/90—Selection of catalytic material
- H01M4/9008—Organic or organo-metallic compounds
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- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
- Hybrid Cells (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】
本発明は空気電池の空気極の改良ｉ１関するものである
。
。
従来の空気電池の９気極は、活性炭等に酸素還元能力を
強めるため金属フタロシアニン等の触媒を用いていたが
、金属フタロシアニンが水に不溶のため、キノリン等の
有機溶媒に飽和になるまで溶解し、この溶液Ｃ二活性炭
を浸漬し引上げ乾燥し、有機溶媒全飛散させ活性次表■
目二触媒を析出させていた。
強めるため金属フタロシアニン等の触媒を用いていたが
、金属フタロシアニンが水に不溶のため、キノリン等の
有機溶媒に飽和になるまで溶解し、この溶液Ｃ二活性炭
を浸漬し引上げ乾燥し、有機溶媒全飛散させ活性次表■
目二触媒を析出させていた。
金属７タロシアニンは、一般（二顔料として利用するも
ので、はとんどの液体シニ不溶であり、キノリン、ＮＮ
−ジメチルフォルムアミド、α−クロルナフタリン等の
ごく限られた有機溶媒にしか溶解せず、その上、飽和溶
解量が微量であり、溶媒！二対して１〜２チ重量しか酵
解しなかった。
ので、はとんどの液体シニ不溶であり、キノリン、ＮＮ
−ジメチルフォルムアミド、α−クロルナフタリン等の
ごく限られた有機溶媒にしか溶解せず、その上、飽和溶
解量が微量であり、溶媒！二対して１〜２チ重量しか酵
解しなかった。
したがって、活性炭（二触媒を有効量まで付着させるた
めＣ；は、溶液の含浸から溶媒の飛散乾燥付着までの操
作を８同和度繰返さねばならず、大巾に手数と時間のか
かる作業を必要としていた。
めＣ；は、溶液の含浸から溶媒の飛散乾燥付着までの操
作を８同和度繰返さねばならず、大巾に手数と時間のか
かる作業を必要としていた。
また、これら有機溶媒は一般区二人体に対して有害性が
強く、蒸発飛散させるには、安全上充分な高価な装置を
使用せねばならず、設備等Ｃ二欠点を有していた。
強く、蒸発飛散させるには、安全上充分な高価な装置を
使用せねばならず、設備等Ｃ二欠点を有していた。
本発明は空気極の触媒Ｃ−スルンオン基を有する金属フ
タロシアニンを用い水に可溶ｌユせしめ、電池製造の作
業量の改善と安全衛生上の問題を解決することを目的と
するものである。
タロシアニンを用い水に可溶ｌユせしめ、電池製造の作
業量の改善と安全衛生上の問題を解決することを目的と
するものである。
本発明の実施例を第１図にもとづいて説明する。
１は正極端子全兼ねた正極缶で底部イニ窒気供給孔２を
有している。３は空気極て親液性の半透膜４と接してい
る。５は苛性アルカリ電解液を保持している電解液保持
層で、保液性、耐液性（１優れた不織イＤまたは多孔体
であり、負極体６と接している。７は通過性のよい空気
拡散紙で、多数の微孔を持ったテフロン７−）８Ｔｈ介
して空気極と接し、他面は２合気供給孔２が設けられて
いる正極缶ｌの底部ζ二接している。９は負極缶でガス
ケット１０全介して正極缶１の開口部を折曲して電池を
・封口している。空気極３は、２５μｍ以下の微粒の活
性炭に対して、１５重量％になるよう≦−スルフォン基
を有するコバルトフタロシアニンを、水溶液より吸着さ
せたもの全乾燥し、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で
３００℃〜１３０（１℃で加熱処理し、硫酸塩の形状で
、ナトリウム（Ｎａ）、カリウムＩＫ＋等のアルカリ金
属もしくはマグネ７ウム（Ｍｇ）、カルシューム（Ｃａ
）等のアルカリ土類族を、スルフォン基ヲ有するコバル
トフタロシアニンＣ二対９２０％以下含有せしめたもの
である。この加熱処ン微粉４０東量部になるよう（二、
テフロン微粉を加えて空気極としたものである。
有している。３は空気極て親液性の半透膜４と接してい
る。５は苛性アルカリ電解液を保持している電解液保持
層で、保液性、耐液性（１優れた不織イＤまたは多孔体
であり、負極体６と接している。７は通過性のよい空気
拡散紙で、多数の微孔を持ったテフロン７−）８Ｔｈ介
して空気極と接し、他面は２合気供給孔２が設けられて
いる正極缶ｌの底部ζ二接している。９は負極缶でガス
ケット１０全介して正極缶１の開口部を折曲して電池を
・封口している。空気極３は、２５μｍ以下の微粒の活
性炭に対して、１５重量％になるよう≦−スルフォン基
を有するコバルトフタロシアニンを、水溶液より吸着さ
せたもの全乾燥し、窒素ガス等の不活性ガス雰囲気中で
３００℃〜１３０（１℃で加熱処理し、硫酸塩の形状で
、ナトリウム（Ｎａ）、カリウムＩＫ＋等のアルカリ金
属もしくはマグネ７ウム（Ｍｇ）、カルシューム（Ｃａ
）等のアルカリ土類族を、スルフォン基ヲ有するコバル
トフタロシアニンＣ二対９２０％以下含有せしめたもの
である。この加熱処ン微粉４０東量部になるよう（二、
テフロン微粉を加えて空気極としたものである。
本発明に用いるスルフォン基を有する金属フタロ／アニ
ンは、フタロシアニンの外殻ベンゼン環に親水性のスル
フォン基（−Ｂｏｇ ｘ） ”；＜置換させたもので、
全く水Ｃ二不溶であった金属フタロシアニンがスルフォ
ン基金持つことにより水溶性となるため、触媒の含浸が
水溶液で行なえるものである。
ンは、フタロシアニンの外殻ベンゼン環に親水性のスル
フォン基（−Ｂｏｇ ｘ） ”；＜置換させたもので、
全く水Ｃ二不溶であった金属フタロシアニンがスルフォ
ン基金持つことにより水溶性となるため、触媒の含浸が
水溶液で行なえるものである。
また、スルフォン基の数はフタロシアニン１分子当たり
１個〜４個まで置換することか可能であり、いずれも空
気極３の触媒として有効である。
１個〜４個まで置換することか可能であり、いずれも空
気極３の触媒として有効である。
本発明は触媒である水櫨二不溶な金属フタロ７アニンを
スルフォン化し水ｉ二可溶し、溶解量を高めることかで
きたため、この高濃度溶液を用いることにより溶液の含
浸から乾燥付着までの触媒の付着操作ケ犬巾（−削減で
き労力と時間とが改善されるものである。さらＣ二、溶
媒として有機溶媒を用いず水金使用できるので、乾燥時
飛散するのは水蒸気で安全衛生上の問題は全くなくなっ
た。
スルフォン化し水ｉ二可溶し、溶解量を高めることかで
きたため、この高濃度溶液を用いることにより溶液の含
浸から乾燥付着までの触媒の付着操作ケ犬巾（−削減で
き労力と時間とが改善されるものである。さらＣ二、溶
媒として有機溶媒を用いず水金使用できるので、乾燥時
飛散するのは水蒸気で安全衛生上の問題は全くなくなっ
た。
空気極３は、Ｎａ、 Ｃ！ａを硫酸塩としてフタロシア
ニンＣ二対して７０重ＩＡ％以下に存在せしめたものを
、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気中で３０ （１
℃〜ｌ ３ （１０℃の範囲で加熱処理すン）と、電池
の貯蔵性能が向上するもので、第２図は、５００”Ｃで
１０分間加熱処理を行なった空気極〔Ｉ〕と熱処理を行
なわない空気極〔（１〕との２０℃ｌＯｍＡ／ｍの定電
流密度での放電曲線の比較図である。加熱処理をした空
気極３の触媒のスルフォン基を測定すると加熱処理前よ
り減少していることが明らかとなり、触媒は加熱処理（
二よりスルフォン基が分解または飛散するため、スルフ
ォン基の１部または大部分が無くなった金属フタロシア
ニン（１変化するか、金属フタロシアニンは加熱により
高共軛結合が増え長期安定化し、酸素還元能力′ｆ：長
期持続することができるものである。
ニンＣ二対して７０重ＩＡ％以下に存在せしめたものを
、窒素、アルゴン等の不活性ガス雰囲気中で３０ （１
℃〜ｌ ３ （１０℃の範囲で加熱処理すン）と、電池
の貯蔵性能が向上するもので、第２図は、５００”Ｃで
１０分間加熱処理を行なった空気極〔Ｉ〕と熱処理を行
なわない空気極〔（１〕との２０℃ｌＯｍＡ／ｍの定電
流密度での放電曲線の比較図である。加熱処理をした空
気極３の触媒のスルフォン基を測定すると加熱処理前よ
り減少していることが明らかとなり、触媒は加熱処理（
二よりスルフォン基が分解または飛散するため、スルフ
ォン基の１部または大部分が無くなった金属フタロシア
ニン（１変化するか、金属フタロシアニンは加熱により
高共軛結合が増え長期安定化し、酸素還元能力′ｆ：長
期持続することができるものである。
また、硫酸塩として存在するナトリウム、カリウムの他
Ｃ二、マグネ／ラム、カルシウム等のアルカリ土類族も
同様に焼成処理を行ない、長寿命の窒見極ヲ作ることが
できる。これらのアルカリ金属もしくはアルカリ土類族
と活性炭とを共存させて加熱処理することにより、活性
炭の表面ｇ二微量含まれているケイ素等が溶融除去され
、空気極の酸素還元能力が上昇するためである。
Ｃ二、マグネ／ラム、カルシウム等のアルカリ土類族も
同様に焼成処理を行ない、長寿命の窒見極ヲ作ることが
できる。これらのアルカリ金属もしくはアルカリ土類族
と活性炭とを共存させて加熱処理することにより、活性
炭の表面ｇ二微量含まれているケイ素等が溶融除去され
、空気極の酸素還元能力が上昇するためである。
以上のごどく、本発明のスルフォン基を有する水に−ｉ
］溶な金属フタロシアニンとアルカリ金属もしくはアル
カリ土類族とを空気極の触媒に用いた空気電池は、電池
製造の作業量の改善と安全衛生上の問題を解決するもの
で、その工業的価値は大なるものである。
］溶な金属フタロシアニンとアルカリ金属もしくはアル
カリ土類族とを空気極の触媒に用いた空気電池は、電池
製造の作業量の改善と安全衛生上の問題を解決するもの
で、その工業的価値は大なるものである。
、１ 図面の簡単な説明 。
’４（１図は本発明による空気電池の断面図、第２図は
加熱処理した空気極としない空気極との酸化水銀標準電
極に対しての放電曲線の比較図である。
加熱処理した空気極としない空気極との酸化水銀標準電
極に対しての放電曲線の比較図である。
ｌ・・・正極缶 ２・・・空気供給孔３・・
・空気極 ４・・・半透膜６・・・負極体
７・・・空気拡散紙８・・・テフロンシート 特許出願人の名称 東芝電池株式会社
・空気極 ４・・・半透膜６・・・負極体
７・・・空気拡散紙８・・・テフロンシート 特許出願人の名称 東芝電池株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１１スルフォン基ヲ有する金属フタロ７アニンと、少
なくともアルカリ金属元素もしくはアルカリ土類元素と
、炭素との共存物を、加熱処理してを見極に用いた空気
電池。 （２）該金属フタロシアニンの金属が、鉄、ニッケル、
コバルト等の遷移金属元素であることを特徴とする特許
請求の範囲１ｌＢ１項記載の空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126369A JPS5826461A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56126369A JPS5826461A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 空気電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5826461A true JPS5826461A (ja) | 1983-02-16 |
Family
ID=14933471
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56126369A Pending JPS5826461A (ja) | 1981-08-11 | 1981-08-11 | 空気電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826461A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192526U (ja) * | 1987-01-30 | 1988-12-12 | ||
| JPH0243336U (ja) * | 1989-09-26 | 1990-03-26 | ||
| US6197445B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-03-06 | Rayovac Corporation | Air depolarized electrochemical cells |
-
1981
- 1981-08-11 JP JP56126369A patent/JPS5826461A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63192526U (ja) * | 1987-01-30 | 1988-12-12 | ||
| JPH0243336U (ja) * | 1989-09-26 | 1990-03-26 | ||
| US6197445B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-03-06 | Rayovac Corporation | Air depolarized electrochemical cells |
| US6203940B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-03-20 | Rayovac Corporation | Tubular air depolarized cell |
| US6210827B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-04-03 | Rayovac Corporation | Elongate air depolarized electrochemical cells |
| US6210826B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-04-03 | Rayovac Corporation | Seals, and electrochemical cells made therewith |
| US6296961B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-10-02 | Rayovac Corporation | Composite carbon sheet, and electrochemical cells made therewith |
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