JPS59196562A - 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
- JPS59196562A JPS59196562A JP58070294A JP7029483A JPS59196562A JP S59196562 A JPS59196562 A JP S59196562A JP 58070294 A JP58070294 A JP 58070294A JP 7029483 A JP7029483 A JP 7029483A JP S59196562 A JPS59196562 A JP S59196562A
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- JP
- Japan
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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
- H01M4/13—Electrodes for accumulators with non-aqueous electrolyte, e.g. for lithium-accumulators; Processes of manufacture thereof
-
- 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)
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (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】
（（）産業上の利用分野
不発明は二・９ケル−亜鉛電池や銀−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
この種電池において陰極活物質として用いられる亜鉛は
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、充電の際亜鉛極上にデン
ドライト（樹枝状亜鉛）が成長しこれが陽極と接して内
部短絡を引起し電池寿命を縮めるという欠点を有してい
た。
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、充電の際亜鉛極上にデン
ドライト（樹枝状亜鉛）が成長しこれが陽極と接して内
部短絡を引起し電池寿命を縮めるという欠点を有してい
た。
このような問題に対処するために、従来では亜鉛活物質
層の表面に種々のデンドライト防止層を形成することが
提案されている。
層の表面に種々のデンドライト防止層を形成することが
提案されている。
第１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はそれらの混合物を主体とするイ
ンドライト防止層を形成することである。
カドミウム化合物或いはそれらの混合物を主体とするイ
ンドライト防止層を形成することである。
カドミウムは亜鉛より責な酸化還元電位を有しているた
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
ム層で覆われることになり、金属亜鉛のプントライＩＥ
長を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を抑制しつるため亜
鉛極の又、矛Ｚの例としては！鉛例貢贋の表向にカー八
八 ンを主体とするデンドライト防止層を形成することであ
る。カーボンは導電性を向上させると共に触媒作用によ
り金属亜鉛のデンドライトと接してこれを酸化物或いは
水酸化物に変化させて内部短絡を防止するというもので
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
ム層で覆われることになり、金属亜鉛のプントライＩＥ
長を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を抑制しつるため亜
鉛極の又、矛Ｚの例としては！鉛例貢贋の表向にカー八
八 ンを主体とするデンドライト防止層を形成することであ
る。カーボンは導電性を向上させると共に触媒作用によ
り金属亜鉛のデンドライトと接してこれを酸化物或いは
水酸化物に変化させて内部短絡を防止するというもので
ある。
更に、第３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主体とす
るデン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（Ｉｌ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主体とす
るデン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（Ｉｌ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 （ＯＨ） ２＋ Ｚｎ （ＯＨ） ’、 ４Ｃａ
Ｚｎ （ＯＨ） ４＋２０Ｈ”−・・・・・（Ｉ）而
して、亜鉛極上にデンドライトが成長する要因としては
、放電時に亜鉛極より脱離した亜鉛酸イオンが充電時に
亜鉛極上に金属亜鉛として電析する際に生じるのがほと
んどであるが、亜鉛極より脱離せず亜鉛極内部に滞留し
ている亜鉛酸イオンが一部に集中するとその部分におい
て充電時に樹枝状に成長することも無視できない。
Ｚｎ （ＯＨ） ４＋２０Ｈ”−・・・・・（Ｉ）而
して、亜鉛極上にデンドライトが成長する要因としては
、放電時に亜鉛極より脱離した亜鉛酸イオンが充電時に
亜鉛極上に金属亜鉛として電析する際に生じるのがほと
んどであるが、亜鉛極より脱離せず亜鉛極内部に滞留し
ている亜鉛酸イオンが一部に集中するとその部分におい
て充電時に樹枝状に成長することも無視できない。
（ハ）発明の目的
不発明は上記従来技術の問題点を抑制し、この種電池の
サイクル特性を更に向上させることを目的とする。
サイクル特性を更に向上させることを目的とする。
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、亜鉛活物質層の内部にポリアセ
チレンを配置すると共に表面にデンドライト防止層を配
設してなる亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛二次電池にある
。
の要旨とするところは、亜鉛活物質層の内部にポリアセ
チレンを配置すると共に表面にデンドライト防止層を配
設してなる亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛二次電池にある
。
不発明電池における亜鉛極はポリアセチレン（ＣＨ）ｎ
の配置により亜鉛極内部での亜鉛酸イオンの分布が均一
化されると共にポリアセチレンはアルカリ電解液中にお
けるアルカリ金属と下記の反応式俳）に基づいて層間化
合物を形成するものである。
の配置により亜鉛極内部での亜鉛酸イオンの分布が均一
化されると共にポリアセチレンはアルカリ電解液中にお
けるアルカリ金属と下記の反応式俳）に基づいて層間化
合物を形成するものである。
（ＣＨ）。十ｘＭｅ＋−１−（ＣＨ）ｎ−ＸＭｅ ・
・・・・・・・・（ＩＩ）（ここでＭｌはナトリウム、
カリウム、リチウムなどのアルカリ金属である） そしてこの層間化合物と亜鉛酸イオンとが下記の反応式
（４）に基づき還元され亜鉛が生成するが、亜鉛酸イオ
ンが一部に集中するのが解消されているため電極内部か
らのデンドライト成長は抑制されることになる。
・・・・・・・・（ＩＩ）（ここでＭｌはナトリウム、
カリウム、リチウムなどのアルカリ金属である） そしてこの層間化合物と亜鉛酸イオンとが下記の反応式
（４）に基づき還元され亜鉛が生成するが、亜鉛酸イオ
ンが一部に集中するのが解消されているため電極内部か
らのデンドライト成長は抑制されることになる。
Ｚｎ（ＯＨ）、’ｊ（ＣＨ）ｎ−ｘＭｅ−＋Ｚｎ−１−
（ＣＨ）ｎ ・（ｘ−２）Ｍｅ＋２Ｍｅ −）−４０Ｈ
−−・−−−−−−−［）幡）実施例 以下本発明電池の一実施例を図面に基づき詳述する。（
１）は亜鉛極であって次のように作成されたものである
。即ち酸化亜鉛活物質粉末９０部と酸化水銀粉末１０部
との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散液を１
０％加え水で希釈した後混練し、数回ロール掛けして所
定厚みの亜鉛活物質層を形成する。そして負極集電体（
３）の両面に夫々第１の亜鉛活物質層（２ａ）（２ｋ）
を圧着した後、その創外側面にポリアセチレン膜（４１
（４１を圧着し、更に各ポリアセチレン膜の外側に夫々
ＩＪ２の亜鉛活物質層（２ｂ）（２ｂ）を圧着する。そ
の後、第２茹 の各亜鉛活物質層の外側に水酸？ルシウムよりなるデン
ドライト防止層＋５）ｆ５）を圧着してなる。
（ＣＨ）ｎ ・（ｘ−２）Ｍｅ＋２Ｍｅ −）−４０Ｈ
−−・−−−−−−−［）幡）実施例 以下本発明電池の一実施例を図面に基づき詳述する。（
１）は亜鉛極であって次のように作成されたものである
。即ち酸化亜鉛活物質粉末９０部と酸化水銀粉末１０部
との混合粉末にポリテトラフルオロエチレン分散液を１
０％加え水で希釈した後混練し、数回ロール掛けして所
定厚みの亜鉛活物質層を形成する。そして負極集電体（
３）の両面に夫々第１の亜鉛活物質層（２ａ）（２ｋ）
を圧着した後、その創外側面にポリアセチレン膜（４１
（４１を圧着し、更に各ポリアセチレン膜の外側に夫々
ＩＪ２の亜鉛活物質層（２ｂ）（２ｂ）を圧着する。そ
の後、第２茹 の各亜鉛活物質層の外側に水酸？ルシウムよりなるデン
ドライト防止層＋５）ｆ５）を圧着してなる。
（６）は例えば二・リケルーカドミウム電池で公知の焼
結式ニッケル極、（７）はアルカリ電解液を含浸保持し
たセパレータ、（８）は電槽、（９）は電槽蓋、（１０
）（１１）は正負極外部端子である。
結式ニッケル極、（７）はアルカリ電解液を含浸保持し
たセパレータ、（８）は電槽、（９）は電槽蓋、（１０
）（１１）は正負極外部端子である。
上記構成の不発明による二・リケルー亜鉛二次電池（勺
と比較のために亜鉛活物質層単独で構成した亜鉛極を用
いた電池書）、亜鉛活物質層の表面に水酸化カルシウム
層を配設した亜鉛極を用いた電池ｆｃｌを夫々作成した
。尚、電池容量はいづれも２ＡＨである。
と比較のために亜鉛活物質層単独で構成した亜鉛極を用
いた電池書）、亜鉛活物質層の表面に水酸化カルシウム
層を配設した亜鉛極を用いた電池ｆｃｌを夫々作成した
。尚、電池容量はいづれも２ＡＨである。
そしてこれらの電池を０．２５Ｃの電流で４時間充電、
０．２５ Ｃの電流で３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３図に示す。
０．２５ Ｃの電流で３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３図に示す。
（へ）発明の効果
第５図より不発明電池はサイクル特性が飛躍的に改善さ
れているのがわかる。
れているのがわかる。
この理由は本発明電池に用いた亜鉛極が、亜鉛活物質層
の内部にポリアセチレンを配置すると共に表面にデンド
ライト防止層を配設した構造を呈するものであるため、
亜鉛極の表面のみならず亜電極内部からのデンドライト
も有効に抑制できそれらの相乗効果によるものであると
考えられる。
の内部にポリアセチレンを配置すると共に表面にデンド
ライト防止層を配設した構造を呈するものであるため、
亜鉛極の表面のみならず亜電極内部からのデンドライト
も有効に抑制できそれらの相乗効果によるものであると
考えられる。
尚、亜鉛極内部へのポリアセチレンの配置方法について
実施例ではポリアセチレン膜を電極内部に配置する方法
を例示したが、ポリアセチレン粉末を亜鉛極内に混入し
ても同様の効果が得られるものである。
実施例ではポリアセチレン膜を電極内部に配置する方法
を例示したが、ポリアセチレン粉末を亜鉛極内に混入し
ても同様の効果が得られるものである。
第１図は本発明電池の縦断面図、第２図は亜鉛極の斜視
図、第３図は本発明電池と比較電池とのサイクル特性比
較図である。 （１）・・・亜鉛極、（２ａ）（２ｂ）・・・亜鉛活物
質層、（４）・・・ポリアセチレン膜、（５）・・・デ
ンドライト防止層、（６）・・・正極、（７）・・・セ
パレータ、（８）・・・電槽、（９）・・・電槽蓋、α
０１（１１）・・・正負極外部端子。 区 ア呵 味 ３３９− 区 ◆肩１１ ０゜ 味
図、第３図は本発明電池と比較電池とのサイクル特性比
較図である。 （１）・・・亜鉛極、（２ａ）（２ｂ）・・・亜鉛活物
質層、（４）・・・ポリアセチレン膜、（５）・・・デ
ンドライト防止層、（６）・・・正極、（７）・・・セ
パレータ、（８）・・・電槽、（９）・・・電槽蓋、α
０１（１１）・・・正負極外部端子。 区 ア呵 味 ３３９− 区 ◆肩１１ ０゜ 味
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■ 亜鉛活物質層の内部にポリアセチレンを配置すると
共に表面にデンドライト防止層を配設してなる亜鉛極を
備えたアルカリ亜鉛二次電池。 ■ 前記デンドライト防止層が寸ドミウム、ナドミウム
化合物、カーボン或いはアルカリ土類金属の水酸化物の
うち少くとも一つを主体として構成されている特許請求
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 |
|---|---|---|---|
| JP58070294A JPS59196562A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58070294A JPS59196562A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196562A true JPS59196562A (ja) | 1984-11-07 |
| JPH0582022B2 JPH0582022B2 (ja) | 1993-11-17 |
Family
ID=13427298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58070294A Granted JPS59196562A (ja) | 1983-04-20 | 1983-04-20 | アルカリ亜鉛二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59196562A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61281460A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-12-11 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ亜鉛蓄電池 |
| JP2002327404A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Sakai Heavy Ind Ltd | 突固め機 |
-
1983
- 1983-04-20 JP JP58070294A patent/JPS59196562A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61281460A (ja) * | 1985-04-24 | 1986-12-11 | Sanyo Electric Co Ltd | アルカリ亜鉛蓄電池 |
| JP2002327404A (ja) * | 2001-05-01 | 2002-11-15 | Sakai Heavy Ind Ltd | 突固め機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0582022B2 (ja) | 1993-11-17 |
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