JPS59128761A - 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
- JPS59128761A JPS59128761A JP58004355A JP435583A JPS59128761A JP S59128761 A JPS59128761 A JP S59128761A JP 58004355 A JP58004355 A JP 58004355A JP 435583 A JP435583 A JP 435583A JP S59128761 A JPS59128761 A JP S59128761A
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- JP
- Japan
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- zinc
- parts
- active material
- material layer
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- Prior art date
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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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/244—Zinc electrodes
-
- 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)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発８Ａにニッケルー亜鉛電池や鉄−亜鉛電池の如く陰
極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛二次電池に係
り、特に亜鉛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電池に係
り、特に亜鉛極の改良に関するものである。
（ロ）従来技術
この様１４Ｌ池において陰極活物質として用いられる亜
鉛に単位重量当りのエネルギー密度が大きく。
鉛に単位重量当りのエネルギー密度が大きく。
且低価格であるという利点を有するものの、充電の際亜
鉛極−ヒにデンドライト（樹枝状亜鉛）が成長しこ１ｔ
が陽極と接して内部短絡を引起し電池寿命な縮めるとい
う欠点２有してい友。
鉛極−ヒにデンドライト（樹枝状亜鉛）が成長しこ１ｔ
が陽極と接して内部短絡を引起し電池寿命な縮めるとい
う欠点２有してい友。
このような問題に対処Ｔるために、従来でに亜鉛活物質
層の表面に種々のデンドライト防止層２形ｆｉ７Ｔるこ
とが提案されている。
層の表面に種々のデンドライト防止層２形ｆｉ７Ｔるこ
とが提案されている。
ｆｘｌの例としては亜鉛活物質層の表面に、カドミウム
、カドミウム化合物或いにそ′ｉｔらの混合物を生体と
するデンドライト防止１ｔ１ｗ形成するξとである。
、カドミウム化合物或いにそ′ｉｔらの混合物を生体と
するデンドライト防止１ｔ１ｗ形成するξとである。
カドミウムに亜鉛より責な酸化還元電位２有しているた
め充電時には亜鉛活物質層の表面が緻密な金属カドミウ
ム層で覆わ几ることになり、金属亜鉛のデンドライト成
長ケ防止することができると共に放電時においても未だ
金属状態で存在するカドミウムの緻密な層がデンドライ
トの要因となる亜鉛酸イオンの溶出ン抑制しつるため亜
鉛極の恨能を改善しうる利点がある。
め充電時には亜鉛活物質層の表面が緻密な金属カドミウ
ム層で覆わ几ることになり、金属亜鉛のデンドライト成
長ケ防止することができると共に放電時においても未だ
金属状態で存在するカドミウムの緻密な層がデンドライ
トの要因となる亜鉛酸イオンの溶出ン抑制しつるため亜
鉛極の恨能を改善しうる利点がある。
ところが、長期にわたる光放電サイクルの繰返しにより
、亜鉛活物質層が徐々に膨張して表面のカドミウム単独
層が徐々にカドミウムと亜鉛との混合物層となって前述
せるカドミウム単独層における効果が低下してしまうこ
とがわかった。
、亜鉛活物質層が徐々に膨張して表面のカドミウム単独
層が徐々にカドミウムと亜鉛との混合物層となって前述
せるカドミウム単独層における効果が低下してしまうこ
とがわかった。
又、第２の例としては亜鉛活物質層の表面にカーボンを
生体とするデンドライト防止層を形成することである。
生体とするデンドライト防止層を形成することである。
カーボンに導電性を同上させると共に触媒作用により金
属亜鉛のテントライトと接してこＴ′Ｌ、を酸化物或い
は水酸化物に変化させて円部短絡を防止するというもの
である。
属亜鉛のテントライトと接してこＴ′Ｌ、を酸化物或い
は水酸化物に変化させて円部短絡を防止するというもの
である。
しかし、この場合においてもカーボン層は多孔体である
ため放電時における亜鉛酸イオンの溶出を防止すること
ができず必然的に亜鉛極の形状変化をもたらし、且活物
質の容量の低下な招く。
ため放電時における亜鉛酸イオンの溶出を防止すること
ができず必然的に亜鉛極の形状変化をもたらし、且活物
質の容量の低下な招く。
更に、第６の例としては亜鉛活物質層の表面に水酸化カ
ルシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物を生体とす
るデッドライト防止層を形成することである。この方法
は水酸化カルシウムが亜鉛酸イオンと下式（１）の如く
反応して遊離の亜鉛酸イオンを抑制するものである。
ルシウムなどのアルカリ土類金属の水酸化物を生体とす
るデッドライト防止層を形成することである。この方法
は水酸化カルシウムが亜鉛酸イオンと下式（１）の如く
反応して遊離の亜鉛酸イオンを抑制するものである。
ｃａ（Ｏａ）２＋ｚｎ（ｏＨ）！−＋ｃａｚｎ（ｏＨ）
４＋２０Ｈ−・・・・・・（１） しかしながら上式（１）で明らかなように亜鉛酸イオン
１モルに対して水酸化カルシウムも１そル要するため放
電時に溶解してくる亜鉛酸イオンを全て固定するために
は少くとも亜鉛酸イオンと等モルの水酸化カルシウムが
必要となり、その結果として亜鉛極中の水酸化カルシウ
ムの量が増大し電池容量の低下を招く。
４＋２０Ｈ−・・・・・・（１） しかしながら上式（１）で明らかなように亜鉛酸イオン
１モルに対して水酸化カルシウムも１そル要するため放
電時に溶解してくる亜鉛酸イオンを全て固定するために
は少くとも亜鉛酸イオンと等モルの水酸化カルシウムが
必要となり、その結果として亜鉛極中の水酸化カルシウ
ムの量が増大し電池容量の低下を招く。
（ハ）発明の目的
本発明に上記従来技術の問題点を抑制しこの種電池のサ
イクル特性同上を目的とする。
イクル特性同上を目的とする。
に）発明の構成
本発明は上記目的を達成すべくなされたものでありその
要旨とするところは、亜鉛活物質層の表面にポリアセチ
レンを添加したデンドライト防止層を形成したる亜鉛極
を備えたアルカリ亜鉛二次電池を提案するものである。
要旨とするところは、亜鉛活物質層の表面にポリアセチ
レンを添加したデンドライト防止層を形成したる亜鉛極
を備えたアルカリ亜鉛二次電池を提案するものである。
（ホ）実施例
第１図に本発明電池の縦断面図を示し、１１）に亜鉛活
物質層（２）の表面にポリアセチレン全添加ｔ、７ｔ−
デンドライト防止層＋３１′４ｒ−形成し之る亜鉛極で
あり。
物質層（２）の表面にポリアセチレン全添加ｔ、７ｔ−
デンドライト防止層＋３１′４ｒ−形成し之る亜鉛極で
あり。
その詳細についてに後述する。
（５）に例えばニッケルーカドミウム電池において一般
的に用いられている焼結式ニッケル極、 ＋６１ｉ保／
ｆ［、＋７１ｉセパレータ、＋８）１９１に陰陽極外部
端子。
的に用いられている焼結式ニッケル極、 ＋６１ｉ保／
ｆ［、＋７１ｉセパレータ、＋８）１９１に陰陽極外部
端子。
囮に電槽、（１１１に電槽蓋である。
亜鉛極の作成：
例１．亜鉛活物質層１２）ニ酸化亜鉛１００部と酸化水
銀５部との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散
液５〜１０部を加え水で希釈してのち混練し、この混線
物を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、とＴＬを陰極集電板（４：の両面に圧着したも
のである。
銀５部との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散
液５〜１０部を加え水で希釈してのち混練し、この混線
物を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、とＴＬを陰極集電板（４：の両面に圧着したも
のである。
次にポリアセチレン粉末１０ｇｆｌと酸化カドミウム１
０部との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散液
２〜５部を加え水で希釈したのち混練し、との混練物を
数回ロール掛してシート状とし、こｎ’に：上記亜鉛活
物質層の表面に圧着してデンドライト防止層を形成する
。
０部との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散液
２〜５部を加え水で希釈したのち混練し、との混練物を
数回ロール掛してシート状とし、こｎ’に：上記亜鉛活
物質層の表面に圧着してデンドライト防止層を形成する
。
この亜鉛極を用いた電池を表とし、デンドライト防止層
にポリアセチレン？添加しない比較電池な八とする。
にポリアセチレン？添加しない比較電池な八とする。
例２．亜鉛活物質層に例１と同様である。
次にポリアセチレン粉末３０部とカーボン粉末７０部と
の混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散液５〜１
０部を刀ｌえ水で希釈したのち混練し、この混練物を数
回ロール掛してシート状とし。
の混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散液５〜１
０部を刀ｌえ水で希釈したのち混練し、この混練物を数
回ロール掛してシート状とし。
とｊ、全亜鉛活物質層の表面に圧着してデンドライト防
止層を形成する。
止層を形成する。
この亜鉛極を用いた電池ｔ８とし、プントライ６１、ト
防止層にポリアセチレンを添加しない比較電池赫ｄとす
る。
防止層にポリアセチレンを添加しない比較電池赫ｄとす
る。
例６．亜鉛活物層は例１と同様である。
次にポリアセチレン粉末３０部と水酸化カルシウム１０
部との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散１ｉ
口部を加え水で希釈したのち混練し、この混練物を数回
ロール掛してシート状とし。
部との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散１ｉ
口部を加え水で希釈したのち混練し、この混練物を数回
ロール掛してシート状とし。
こｒＬｔ亜鉛活物質層の表面に圧着してデンドライト防
止層を形成する。
止層を形成する。
この亜鉛極を用いた電池をＣとし デンドライト防止層
にポリアセチレン？添加しない電池７Ｇとする。
にポリアセチレン？添加しない電池７Ｇとする。
第２図にこｎ、ら電池のサイクル特性比較図であり、サ
イクル条件ば０，２５ Ｃ電流で４時間充電、００２５
Ｃ電流で６時間放電とし、初期容量乞１００チとしてサ
イクル数に伴う電池容量の変化を示し友。
イクル条件ば０，２５ Ｃ電流で４時間充電、００２５
Ｃ電流で６時間放電とし、初期容量乞１００チとしてサ
イクル数に伴う電池容量の変化を示し友。
（へ）発明の効果
第２図より本発明電池（Ａ）（ｓ）ｆｃｌによれば、比
較電池ｆｉｌ ［５）Ｉｃ）に比してサイクル特性が向
上していることがわかる。
較電池ｆｉｌ ［５）Ｉｃ）に比してサイクル特性が向
上していることがわかる。
この理由を考察するに、本発明において亜鉛極表部に形
成せるデンドライト防止層に添加したポリアセチレン（
ＣＨ）ｎｌｊ、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム或い
に水酸化リチウムなどのアルカリ電解液中のアルカリ金
属（カリウム、ナトリウム、リチウム）と下式（１１）
の如く反応して層間化合物を形成する。
成せるデンドライト防止層に添加したポリアセチレン（
ＣＨ）ｎｌｊ、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム或い
に水酸化リチウムなどのアルカリ電解液中のアルカリ金
属（カリウム、ナトリウム、リチウム）と下式（１１）
の如く反応して層間化合物を形成する。
（ＣＨ）ｎ ＋ ｘＭｅ”−＋（ＣＨ）ｎａ
ｘＭｅ−（１１）（ポリアセチレン〕〔アルカリ金属〕
〔層間化合物 〕そしてこの層間化合物が下式（１１Ｄ
の如く亜鉛酸イオンと反応する。
ｘＭｅ−（１１）（ポリアセチレン〕〔アルカリ金属〕
〔層間化合物 〕そしてこの層間化合物が下式（１１Ｄ
の如く亜鉛酸イオンと反応する。
Ｚｎ（ＯＨ）４−＋（ＣＨ）ｎａｘＭｅ−＋Ｚｎ＋（Ｃ
Ｈ）ｎ−（ｘ−２）Ｍｅ＋２Ｍｅ−＋４ｏＨ−・−・−
・（ＩＩＩ）即ち、ポリアセチレンを添加することによ
り。
Ｈ）ｎ−（ｘ−２）Ｍｅ＋２Ｍｅ−＋４ｏＨ−・−・−
・（ＩＩＩ）即ち、ポリアセチレンを添加することによ
り。
各種のデンドライト防止層単独でσ十分に阻止しえなか
つｔ亜鉛酸イオンの電解液中への拡散を更に抑制するこ
とができるため、デンドライトの膜長が抑えら几この種
電池のサイクル特性の同上が計れるものでありその工業
的価値に極めて大である。
つｔ亜鉛酸イオンの電解液中への拡散を更に抑制するこ
とができるため、デンドライトの膜長が抑えら几この種
電池のサイクル特性の同上が計れるものでありその工業
的価値に極めて大である。
第１図に本発明電池の縦断面図、第２図にサイクル特性
比Ｗ／９ａ’ｖ夫々示す。 （１）・・・亜鉛極、（２）・・・亜鉛活物質層、（３
）・・・ポリアセチレンを添加したデンドライト防止層
、（５）・・・ニッケル極、１６）・・・保液層、（７
）・・・セパレータ、ａω・・・電槽。 ｔｌｌｌ・・・電槽蓋、（Ｊ（ｓ）（ｃｌ・・・本発明
電池、 （Ａ）（Ｂｌｆｃｌ・・・比較電池。 智 リ φ 卑呆
比Ｗ／９ａ’ｖ夫々示す。 （１）・・・亜鉛極、（２）・・・亜鉛活物質層、（３
）・・・ポリアセチレンを添加したデンドライト防止層
、（５）・・・ニッケル極、１６）・・・保液層、（７
）・・・セパレータ、ａω・・・電槽。 ｔｌｌｌ・・・電槽蓋、（Ｊ（ｓ）（ｃｌ・・・本発明
電池、 （Ａ）（Ｂｌｆｃｌ・・・比較電池。 智 リ φ 卑呆
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 亜鉛活物質層の表面にポリアセチレンを添加したデ
ンドライト防止層を形成したる亜鉛極を備え１ヒアル力
リ亜鉛二次電池。 ｏ ＠紀デンドライト防止層がカドばラム、カドミウム
１！、合物、カーボン或いにアルカリ土類金属の水酸化
物のうち少くとも一つ？主体として構成さｎている特許
請求の範囲第０項記載のアルカリ亜鉛二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004355A JPH0685326B2 (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58004355A JPH0685326B2 (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128761A true JPS59128761A (ja) | 1984-07-24 |
| JPH0685326B2 JPH0685326B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=11582089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58004355A Expired - Lifetime JPH0685326B2 (ja) | 1983-01-14 | 1983-01-14 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0685326B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2837009B1 (en) * | 2012-04-13 | 2024-06-19 | Polyjoule, Inc. | Devices and methods including polyacetylenes |
-
1983
- 1983-01-14 JP JP58004355A patent/JPH0685326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2837009B1 (en) * | 2012-04-13 | 2024-06-19 | Polyjoule, Inc. | Devices and methods including polyacetylenes |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0685326B2 (ja) | 1994-10-26 |
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