JPS5853159A - 空気極の製造法 - Google Patents
空気極の製造法Info
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- JPS5853159A JPS5853159A JP56151538A JP15153881A JPS5853159A JP S5853159 A JPS5853159 A JP S5853159A JP 56151538 A JP56151538 A JP 56151538A JP 15153881 A JP15153881 A JP 15153881A JP S5853159 A JPS5853159 A JP S5853159A
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- JP
- Japan
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- carbon powder
- air
- radical
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- air electrode
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- Granted
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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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Materials Engineering (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Ｃ＝関し、電池の貯蔵
性能を向上させることを目的としたものである。
性能を向上させることを目的としたものである。
従来の空気電池は、粉末状炭素粉にテフロン粉等の撥水
性バインダーを混入せしめ、そ、の温合体をニッケルネ
ット等の導電体に薄板状し加圧成形した空気極な用いて
いた。
性バインダーを混入せしめ、そ、の温合体をニッケルネ
ット等の導電体に薄板状し加圧成形した空気極な用いて
いた。
上記従来電池の欠点は、長期貯蔵中艦二炭素粉真面の活
性度が劣化し酸素還元能力が低下し、電池が劣化する欠
点がめった。
性度が劣化し酸素還元能力が低下し、電池が劣化する欠
点がめった。
これを改良するために、銀、）（ラジウム、白金等の触
媒を添加混合して酸素還元能力を維持させたが、添加量
が多くなり、高価なものζ；なっていた。
媒を添加混合して酸素還元能力を維持させたが、添加量
が多くなり、高価なものζ；なっていた。
本発明は、水酸基あるいは水酸基とカルボキシル基な持
つラジカルを有する金属フタロシアニン化合−と炭素粉
とを共存させた空気極を用い、安価で、長期貯蔵ならび
に、微弱電ｖｔ、ｉ：よる長期放電１二おいて良好な特
性を有する空気電池を得ることを目的としたものである
。
つラジカルを有する金属フタロシアニン化合−と炭素粉
とを共存させた空気極を用い、安価で、長期貯蔵ならび
に、微弱電ｖｔ、ｉ：よる長期放電１二おいて良好な特
性を有する空気電池を得ることを目的としたものである
。
本発明の実施例を図面４：もとすいて説明する。
ｌは正極端子を兼ねる正極缶で底部４二空気供給孔２を
設けてあり、３は空気極で正極缶１の底部（；接してス
テンレスネット等の導電性の多孔補強体４で上下面が補
強され、ガスケット５で周辺部を圧接固定している。６
は粘度１００００センチボイズの苛性アルカリのゲル状
電解液を含浸している電解液保持層で、保持性、耐液性
（二優れた不織布または多孔体であシ、負極７と空気極
３との関（二介在せしめている。８は負極端子を兼ねる
負極缶で、ガスケット５を介して正極缶１の開口部を折
曲して電池を封口している。
設けてあり、３は空気極で正極缶１の底部（；接してス
テンレスネット等の導電性の多孔補強体４で上下面が補
強され、ガスケット５で周辺部を圧接固定している。６
は粘度１００００センチボイズの苛性アルカリのゲル状
電解液を含浸している電解液保持層で、保持性、耐液性
（二優れた不織布または多孔体であシ、負極７と空気極
３との関（二介在せしめている。８は負極端子を兼ねる
負極缶で、ガスケット５を介して正極缶１の開口部を折
曲して電池を封口している。
空気供給孔２の内側には電解液が漏出しないように吸液
紙９を介在し、漏出する電解液を吸い取り、また、空気
供給孔２の外側６二は、貯蔵中炭酸ガスの影響で空気極
３が劣化しないように密封材１０を粘着せしめ、空気の
流入を防止している。
紙９を介在し、漏出する電解液を吸い取り、また、空気
供給孔２の外側６二は、貯蔵中炭酸ガスの影響で空気極
３が劣化しないように密封材１０を粘着せしめ、空気の
流入を防止している。
本発明の空気極３は、ガス吸着法による表面積約１００
０ ｍ”／９の粉状の炭素粉を用い、親水性の水酸基ま
たは水酸基とカルボキシル基を持つラジカルを有する金
属７タロシアニン、例えば、コバルトフタロシアニン （Ｐｃ ＝７タロシアニン） ２ＩＩを水２００ｃｃ（＝溶解し、この溶液に炭素粉１
０Ｉｉを充分浸漬したのち、濾過して水を除去し、 １
００℃で減圧乾燥ル水分を蒸発させ、コバルト７タロシ
アニンの水酸基を持つラジカルの化合物と炭素粉との共
存体を、電気炉で加熱処理をし、撥水性バインダーであ
るテフロンのエマルジ胃ン（：て処理したものをステン
レスネットで両側より挾持して空気極を形成している。
０ ｍ”／９の粉状の炭素粉を用い、親水性の水酸基ま
たは水酸基とカルボキシル基を持つラジカルを有する金
属７タロシアニン、例えば、コバルトフタロシアニン （Ｐｃ ＝７タロシアニン） ２ＩＩを水２００ｃｃ（＝溶解し、この溶液に炭素粉１
０Ｉｉを充分浸漬したのち、濾過して水を除去し、 １
００℃で減圧乾燥ル水分を蒸発させ、コバルト７タロシ
アニンの水酸基を持つラジカルの化合物と炭素粉との共
存体を、電気炉で加熱処理をし、撥水性バインダーであ
るテフロンのエマルジ胃ン（：て処理したものをステン
レスネットで両側より挾持して空気極を形成している。
なお、３５０℃〜１０００ ”００間で熱処理を行なっ
たものが最も優れた酸素還元能力を示した。これは加熱
処理によって触媒の金属フタロシアニン化合物が高共軸
結合に変化し、電極の酸素環元能が安定持続するものと
考えられる。しかし、３５０℃以下では共軸が進まない
ためあｔｎｎ未来認められず、１０００℃以上では金属
７タロシアニン化合物が高熱によって著るしく昇華する
ため、期待する効果は得られなかった。また、加熱処理
の雰囲気は窒素あるいはアルゴン等の不活性ガス、水素
等の還元性ガスまたは真空中で行った場合、酸化による
重量減少が少なく、より効果が上がった。
たものが最も優れた酸素還元能力を示した。これは加熱
処理によって触媒の金属フタロシアニン化合物が高共軸
結合に変化し、電極の酸素環元能が安定持続するものと
考えられる。しかし、３５０℃以下では共軸が進まない
ためあｔｎｎ未来認められず、１０００℃以上では金属
７タロシアニン化合物が高熱によって著るしく昇華する
ため、期待する効果は得られなかった。また、加熱処理
の雰囲気は窒素あるいはアルゴン等の不活性ガス、水素
等の還元性ガスまたは真空中で行った場合、酸化による
重量減少が少なく、より効果が上がった。
本発明の実施例電池は、下式のような水酸基を持つうＱ
カルを有するコバルトフタロシアニンを用いたが、 中心金属はＣｏの他に遷移金属であるν・、 Ｎｉ 。
カルを有するコバルトフタロシアニンを用いたが、 中心金属はＣｏの他に遷移金属であるν・、 Ｎｉ 。
）ｄｇ 、 Ｃｕ 、 Ｍｌｌ等においても同様な効果
を得た。
を得た。
ｔた、水酸基とカルボキシル基な持つラジカルを有した
金属７タロシアニンで、次式の一般式で示される物質も
全く同様な効果を得ることができＡｒ ＝−ＣＨｌ・Ｃ
Ｈ−Ｃ＆−等のアリル基Ｒ１＝アルキル基又はアルコオ
キシ基 ｍ＝ｏ〜８．ｎ＝１〜４ また、本発明は炭素粉表面な撥水処理するととも（；電
解液１二粘度を付与し、浸透力を表面張力１＝よるぬれ
しより、炭素粉表面仁電解液の極く薄い層を形成せしめ
、酸素還元能力を高く繍持し、その上放電作用面積を広
く確保できるため、空気電池で高性能が得られるもので
ある。
金属７タロシアニンで、次式の一般式で示される物質も
全く同様な効果を得ることができＡｒ ＝−ＣＨｌ・Ｃ
Ｈ−Ｃ＆−等のアリル基Ｒ１＝アルキル基又はアルコオ
キシ基 ｍ＝ｏ〜８．ｎ＝１〜４ また、本発明は炭素粉表面な撥水処理するととも（；電
解液１二粘度を付与し、浸透力を表面張力１＝よるぬれ
しより、炭素粉表面仁電解液の極く薄い層を形成せしめ
、酸素還元能力を高く繍持し、その上放電作用面積を広
く確保できるため、空気電池で高性能が得られるもので
ある。
さらに、該金属フタロシアニン化合物と酸素より賞な電
位を有する物質、例えば、二酸化マンガン、オキシ水酸
化ニッケル、酸化銀等なさら４：共存せしめて電圧を規
定することも可能で、空気極は正常に作動することが確
認できた。
位を有する物質、例えば、二酸化マンガン、オキシ水酸
化ニッケル、酸化銀等なさら４：共存せしめて電圧を規
定することも可能で、空気極は正常に作動することが確
認できた。
次（＝、本発明（：よる水酸基を持つラジカルを有する
コバルトフタロシアニンと炭素粉とからなる空気極と、
１００００センチボイズの粘度の苛性カリ電解液を用い
た直径１１．５１に、高さ５．２Ｈの大きさのボタン型
空気電池の本発明品（Ａ）と、従来の炭素粉よシなる空
気極を用いた同層空気電池の従来品ＣＢ）との各（９）
個を、５℃中に貯蔵し、６ケ月。
コバルトフタロシアニンと炭素粉とからなる空気極と、
１００００センチボイズの粘度の苛性カリ電解液を用い
た直径１１．５１に、高さ５．２Ｈの大きさのボタン型
空気電池の本発明品（Ａ）と、従来の炭素粉よシなる空
気極を用いた同層空気電池の従来品ＣＢ）との各（９）
個を、５℃中に貯蔵し、６ケ月。
１２ケ月で各１０個を１．５ ｍＡ定電流で放電し、本
発明品（Ａ）を１００として初期（二対する放電容量の
維持率を表１（＝示した。
発明品（Ａ）を１００として初期（二対する放電容量の
維持率を表１（＝示した。
また、０．１ ｍＡの微弱′ｗ１．ｆＩＬで長期間放電
し、空気極の電気容量効率を亜鉛の利用効率から計算し
た結果を表２（：示した。
し、空気極の電気容量効率を亜鉛の利用効率から計算し
た結果を表２（：示した。
表１４：より本発明の空気電池は貯蔵性能が優れており
、表２により微弱電池による長期放電（＝おいても充分
耐えることがわかる。
、表２により微弱電池による長期放電（＝おいても充分
耐えることがわかる。
以上のよう（＝、水酸基あるいは水酸基とカルボキシル
基を持つラジカルを有する金属フタルシアニン化合物と
、炭素粉とが共存した空気極を用いた空気電池は、安価
で、長期貯蔵および微弱電流による長期放電において良
好な特性を有する等、その工業的価値は大なるものであ
る。
基を持つラジカルを有する金属フタルシアニン化合物と
、炭素粉とが共存した空気極を用いた空気電池は、安価
で、長期貯蔵および微弱電流による長期放電において良
好な特性を有する等、その工業的価値は大なるものであ
る。
図は本発明の一実施例の空気電池断面図である。
１・・・正極缶、 ２・・・空気供給孔、３・・
・空気極
・空気極
Claims (3)
- （１）水酸基あるいは水酸基とカルボキシル基な持つラ
ジカルを有する金属７タロシアニン化合物と、炭素粉と
が共存した空気極を用いた空気電池。 - （２）該金属７タロシアニン化合物が、Ｃｏ、Ｆ・。 Ｎｉ ＠ Ｍｇ ＊ Ｃｕ ＋ ｂｉｎ等の遷移金属の
うち１種の金属を中心核とし、窒素原子４個で囲まれた
フタロシアニン環を有し、空気極の触媒に用いられてい
ることを特徴とする特許請求の範囲１１１項記載の空気
電池。 - （３）該空気極が、粉もしくは粒状の炭素粉からなり、
水酸基あるいは水酸基とカルボキシル基な持つラジカル
を有する金属７タロシアニン化合物と共（二、温度３５
０℃〜１０００℃の範囲で加熱地理されていることを特
徴とする特許請求の範囲Ｗ！１１項または第２項記載の
空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151538A JPS5853159A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 空気極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56151538A JPS5853159A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 空気極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853159A true JPS5853159A (ja) | 1983-03-29 |
| JPH0133026B2 JPH0133026B2 (ja) | 1989-07-11 |
Family
ID=15520695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56151538A Granted JPS5853159A (ja) | 1981-09-25 | 1981-09-25 | 空気極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853159A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6197445B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-03-06 | Rayovac Corporation | Air depolarized electrochemical cells |
| WO2007023964A1 (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 酸素還元用電極 |
| WO2015072578A1 (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | 住友化学株式会社 | 空気二次電池用正極触媒、空気二次電池用正極触媒層および空気二次電池 |
| JP2018029011A (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | 埼玉県 | 酸素還元触媒、その製造方法および燃料電池 |
-
1981
- 1981-09-25 JP JP56151538A patent/JPS5853159A/ja active Granted
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
| US6210826B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-04-03 | Rayovac Corporation | Seals, and electrochemical cells made therewith |
| US6210827B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-04-03 | Rayovac Corporation | Elongate air depolarized electrochemical cells |
| US6296961B1 (en) | 1998-03-06 | 2001-10-02 | Rayovac Corporation | Composite carbon sheet, and electrochemical cells made therewith |
| US6436571B1 (en) | 1998-03-06 | 2002-08-20 | Rayovac Corporation | Bottom seals in air depolarized electrochemical cells |
| US6461761B1 (en) | 1998-03-06 | 2002-10-08 | Rayovac Corporation | Air depolarized electrochemical cells |
| WO2007023964A1 (ja) * | 2005-08-25 | 2007-03-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | 酸素還元用電極 |
| US7695850B2 (en) | 2005-08-25 | 2010-04-13 | Panasonic Corporation | Electrode for use in oxygen reduction |
| WO2015072578A1 (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-21 | 住友化学株式会社 | 空気二次電池用正極触媒、空気二次電池用正極触媒層および空気二次電池 |
| JPWO2015072578A1 (ja) * | 2013-11-18 | 2017-03-16 | 住友化学株式会社 | 空気二次電池用正極触媒、空気二次電池用正極触媒層および空気二次電池 |
| JP2018029011A (ja) * | 2016-08-18 | 2018-02-22 | 埼玉県 | 酸素還元触媒、その製造方法および燃料電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0133026B2 (ja) | 1989-07-11 |
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