JPS59146162A - 空気極 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ボタン型空気電池などに用いる空気極の改良
に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来、ボタン型空気電池の薄型空気極は次のごとく造ら
れているのが、一般的である。まず、活性炭や貴金属、
マンガン酸化物などをフッ素２）−二゛ 樹脂で十分混練してペースト状となし、これを金属スク
リーンに塗着乾燥後、撥水膜としての多孔性のフッ素樹
脂膜を密着させ空気極としていた３゜触媒層にフッ素樹
脂を混入するのは、空気中の酸素を正極活物質として利
用するため、酸素を触媒中■拡散し易いように撥水性を
保持させるためである。

また、フッ素樹脂膜を密着させるのは、触媒層中を通過
したアルカリ電解液が触媒層表面に溜まったり、電池外
へ漏出するのを防止させるためである。

上記のような空気極は、触媒層とフッ素樹脂膜との界面
は必ずしも密着力Ｉ奇水力が強くないため、長期保存中
にフッ素樹脂膜が触媒層より部分的にはがれ、触媒層を
通過した電解液がその剥離層にた壕り酸素の拡散を妨害
し、電池の放電特性を劣化させる原因となっていた。

発明の目的 本発明は、触媒層とフッ素樹脂膜との密着強度を増大さ
せ空気極を用いる電池の信頼性と保存寿３　　　゛ 命を向−トさせることを目的とする。

発明の構成 本発明は、触媒層とフッ素樹脂膜との間にポリ４フフ化
エチレンのディスパージョンから得られるフッ素樹脂層
を設けたことを特徴とする。

さらに詳しく説明すると、触媒にフッ素樹脂を混練して
なるシート状の触媒層の表面に、あらかじめポリ４フツ
化エチレンの水性ディスパージョンを０．０１〜０．１
ｍ範囲に塗布し、その後熱処理をして飛水性を強くした
のち、フッ素樹脂膜を加圧によって密着するものである
。こうすることにより、触媒層とフッ素樹脂膜との界面
が、ツウ素樹脂ディスパージョンより得られた柔らかい
繊維状のフッ素樹脂で密と々る。この繊維状フッ素樹脂
が触媒層中のフッ素樹脂と熱処理時に融合または半融合
されることになる。このようにすることにより、フッ素
樹脂ディスパージョンより得たフッ素樹脂層とシート状
のフッ素樹脂膜との密着強度をさらに強固にすることが
できる。

これらの手段を用いることにより、触媒とフッ素樹脂膜
との密着強度を強化し、かつその境界面の撥水性を犬と
することができる。し／でかって電解液が触媒層を浸透
しても、境界面に漏出することなく、ガス拡散型空気極
の寿命を大巾に伸ばすことができる。

実施例の説明 触媒としてマンガン酸化物２０重量部活性炭５０重量部
及び導電材のカーボンブラック１０重量部哨り、さらに
フッ素樹脂ディスパージョンを固形分にして２ｏ重量部
を加え約３０分量子分に混練し、ニッケルスクリーンに
塗着し、厚さ０．５箇のシート状触媒層を得た。この触
媒シートの片面にポリ４フフ化エチレンの水性ディスパ
ージョンを各種の厚さに塗着した。この塗着厚さは、デ
ィスパージョンの塗着、乾燥を繰り返すことによで り調整した。この後３００′Ｃ／３０分間熱処理した。

次に前記の塗着面に厚さ０　、１　ｍｍ、気孔率４０％
のフン素樹脂多孔膜を加圧密着させ、直径１１　、０ｍ
ｍの円板状に打ち抜き、空気極とした。この断面図を第
１図に示した。

５べ一−二゛ １はニッケルネット２を芯材とする触媒層、３はフッ素
樹脂ディスパージョンを塗着して形成したフッ素樹脂層
、４はフッ素樹脂膜である。

第２図は上記の空気極６を用いたボタン型空気電池を示
す。６は底面に空気供給孔７を有する正極ケースであり
、その内部には通気性の正極支持体８、空気極６、微孔
性樹脂膜からなるセパレータ９が挿入されている。１０
は封口板、１１はガスケットであり、これらに負極のｋ
ａヒ亜鉛１２と電解液を充填してケース６と組み合わせ
たものである。

以上のような構成の直径１１．６ｍ、高さ６．４胴のボ
タン型空気電池について製造直後と４５°Ｃ３力月保存
後に、２０″Ｃで１３０Ωの放電を行い、２０時間後の
放電維持電圧と放電容量を比較した。

その結果を第３図と第４図に示した。

第３図と第４図から明らかなように、製造直後では、フ
ッ素樹脂の塗布量が多く　なればなるほど、放電維持電
圧が低下する傾向にあるが、４５°Ｃ１３力月保存後で
は、フッ素樹脂ディスパーシロ　べ−２゛ ヨンを塗布しないものは極端に劣化していることが判る
。すなわち、７ノ素樹脂の塗布量が多くなるほど保存後
の劣化が少ない。これらのことから、触媒層表面に塗布
したフン素樹脂が、触媒層中のフッ素樹脂とフッ素樹脂
膜に強固に結合する結着剤の役割を果たして、漏水性を
強めて空気の拡散を良好にしているものと考えられる。

フッ素樹脂ディスパージョンの塗布厚みは、実際の運用
−４二を考慮すると、０　、１　ｍｍ以下が良い。すな
わち、０．１胴以上塗布しようとすると塗布乾燥工程の
繰り返しを要し、放電維持電圧の低下も著しくメリット
がないといえる、。

なお、ポリ４フツ化エチレンのディスパージョンの代わ
りに他のフッ素樹脂、例えば４フツ化エチレンと６フツ
化プロピレンの共重合体等のディスパージョンを用いる
と、得られるフッ素樹脂層はその通気性が鷺く、放電性
能を著しく劣化させることがわかり効果はなかった。

発明の効果 ・准 本発明によれば耐漏液のすぐれた空気極が得ら・ハ 了ｔ・− ハ、この空気極を用いた電池の保存苛性を向−トさせる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における空気極の要部１よ の断面図、第２図同空気極を用いたボタン型空気声 電池の縦断面図、第３図は空気極におけるフッ素樹脂層
の塗布厚みと放電維持電圧の関係を示す図、第４図はフ
ッ素樹脂層の塗布厚みと放電容量の関係を示す図である
。 １・・・・・・触媒層、３・・・・・・フッ素樹脂層、
４・・・・・フッ素樹脂膜。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 ＷＪＺ図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　フッ素樹脂を含む触媒層とフッ孟樹脂とを密
   着してなる空気極であって、前記触媒層とフッ素樹脂膜
   との間に、ポリ４フフ化エチレンのディスパージョンか
   ら形成してなるフッ素樹脂層を設けたことを特徴とした
   空気極。 （勢　前記フッ素樹脂層の厚みが０．０１〜０　、１　
   ｍｎの範囲にある特許請求の範囲第１項記載の空気極。