JPS5942418B2 - アルカリ蓄電池用亜鉛極 - Google Patents
アルカリ蓄電池用亜鉛極Info
- Publication number
- JPS5942418B2 JPS5942418B2 JP50093756A JP9375675A JPS5942418B2 JP S5942418 B2 JPS5942418 B2 JP S5942418B2 JP 50093756 A JP50093756 A JP 50093756A JP 9375675 A JP9375675 A JP 9375675A JP S5942418 B2 JPS5942418 B2 JP S5942418B2
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- Japan
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- zinc
- storage battery
- electrode
- zinc electrode
- active material
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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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はアルカリ蓄電池用亜鉛極、特に亜鉛極活物質を
金属芯体にスラリー状として塗着するかまたは薄いシー
ト状として圧着してなる亜鉛極の改良に係わり、その放
電特性およびサイクル特性を向上させようとするもので
ある。
金属芯体にスラリー状として塗着するかまたは薄いシー
ト状として圧着してなる亜鉛極の改良に係わり、その放
電特性およびサイクル特性を向上させようとするもので
ある。
一般にアルカリ溶液中にある亜鉛は放電時にはＺｎ＋４
０Ｈ→Ｚｎ（ＯＨ）ｌ＋＋２ｅで示す反応によリアルカ
リ溶液中に亜鉛酸イオンとなつて溶出し、充電時にはこ
の逆過程で金属亜鉛として集電極上に析出する。
０Ｈ→Ｚｎ（ＯＨ）ｌ＋＋２ｅで示す反応によリアルカ
リ溶液中に亜鉛酸イオンとなつて溶出し、充電時にはこ
の逆過程で金属亜鉛として集電極上に析出する。
この充電時において電析亜鉛が樹枝状に生長し陰陽両極
間の短絡をもたらすため、亜鉛極を用いた蓄電池は寿命
が短かく、また電極間の短絡が起らない場合でも、亜鉛
極を変形して充放電サイクルの経過と共に放電容量が低
下する傾向があつた。このため亜鉛を陰極活物質とする
アルカリ蓄電池は、低温作動性がよい、大電流がとれる
、作動電圧が高い等多くの、優れた特質があるにもかか
わらず、充放電寿命の長い亜鈴極の開発が難かしいので
使用時間の短かい蓄電池ιして特殊用途に供されている
にすぎなかつた、０これを改善するため亜鉛活物質中に
水酸カルシウム、酸化鉛、水銀等を添加した、亜鉛極ゆ
開畢が行なわれて来たが、いまだ充電時の亜鉛樹枝状析
出や変形を防止するには十分でなく、また善定有害物質
の使用と言うことも加味してこの種蓄電池の実用化を妨
げる最大の欠点となつていた。
間の短絡をもたらすため、亜鉛極を用いた蓄電池は寿命
が短かく、また電極間の短絡が起らない場合でも、亜鉛
極を変形して充放電サイクルの経過と共に放電容量が低
下する傾向があつた。このため亜鉛を陰極活物質とする
アルカリ蓄電池は、低温作動性がよい、大電流がとれる
、作動電圧が高い等多くの、優れた特質があるにもかか
わらず、充放電寿命の長い亜鈴極の開発が難かしいので
使用時間の短かい蓄電池ιして特殊用途に供されている
にすぎなかつた、０これを改善するため亜鉛活物質中に
水酸カルシウム、酸化鉛、水銀等を添加した、亜鉛極ゆ
開畢が行なわれて来たが、いまだ充電時の亜鉛樹枝状析
出や変形を防止するには十分でなく、また善定有害物質
の使用と言うことも加味してこの種蓄電池の実用化を妨
げる最大の欠点となつていた。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、金属亜
鉛、酸化亜鉛を主体とする亜鉛活物質粉末と、水酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウムからなる気硬性モルタルと
の混合粒体を高分子結着剤含有の水溶液または懸濁液と
共に混合し、金属芯体に塗着またはシート状として圧着
して形成された亜鉛極の表面に気硬性モルタル化合物と
その炭酸塩、すなわち凝結硬化物層を配設することによ
り上記の欠点を改善しようとするものである。以下本発
明を一実施例について説明する。酸化亜鉛粉末７５９、
１５０メッシュバスの金属亜鉛粉末１０９、酸化ビスマ
ス１０ｇからなる亜鉛極活物質粉末に気硬性モルタルた
る水酸化カルシウム１０９を添加して十分混合、比重１
．６、含有量４３％のポリテトラフロルエチレン分散水
溶液７ｍｔを１５ｍｔの水で希釈した懸濁液で十分混練
後数回にわたりロールがけを行なつて圧延して一定の強
度と軟度とを有する２枚の亜鉛活有質シートを作成、銀
箔を導電端子として洛着した銀の多孔板からなる金属芯
体の両面に圧着一体化して極板とする。
鉛、酸化亜鉛を主体とする亜鉛活物質粉末と、水酸化カ
ルシウム、酸化マグネシウムからなる気硬性モルタルと
の混合粒体を高分子結着剤含有の水溶液または懸濁液と
共に混合し、金属芯体に塗着またはシート状として圧着
して形成された亜鉛極の表面に気硬性モルタル化合物と
その炭酸塩、すなわち凝結硬化物層を配設することによ
り上記の欠点を改善しようとするものである。以下本発
明を一実施例について説明する。酸化亜鉛粉末７５９、
１５０メッシュバスの金属亜鉛粉末１０９、酸化ビスマ
ス１０ｇからなる亜鉛極活物質粉末に気硬性モルタルた
る水酸化カルシウム１０９を添加して十分混合、比重１
．６、含有量４３％のポリテトラフロルエチレン分散水
溶液７ｍｔを１５ｍｔの水で希釈した懸濁液で十分混練
後数回にわたりロールがけを行なつて圧延して一定の強
度と軟度とを有する２枚の亜鉛活有質シートを作成、銀
箔を導電端子として洛着した銀の多孔板からなる金属芯
体の両面に圧着一体化して極板とする。
次いでこの極板を４０℃で流動空気層または炭酸ガス気
流中に３〜７時間放置して亜鉛極の表面部に部分的に白
色の炭酸カルシウムの薄結晶層を生成させて表面部を硬
化し、極板としての軟度を失なわない程度に活物質粒子
同志、または活物質粒子と金属芯体との結着を強化する
。
流中に３〜７時間放置して亜鉛極の表面部に部分的に白
色の炭酸カルシウムの薄結晶層を生成させて表面部を硬
化し、極板としての軟度を失なわない程度に活物質粒子
同志、または活物質粒子と金属芯体との結着を強化する
。
第１図Ａ，ｂは以上のようにして得られた本発明の亜鉛
極を示すのであつて、亜鉛極１は導電端子３を有する銀
の多孔板２、亜鉛活物質４、水酸化カルシウムと炭酸カ
ルシウムとの混合物すなわち、気硬性モルタル化合部と
その炭酸塩の凝結硬化性物結晶たる表面層５からなつて
いる。
極を示すのであつて、亜鉛極１は導電端子３を有する銀
の多孔板２、亜鉛活物質４、水酸化カルシウムと炭酸カ
ルシウムとの混合物すなわち、気硬性モルタル化合部と
その炭酸塩の凝結硬化性物結晶たる表面層５からなつて
いる。
第２図はこのようにして形成された本発明の亜鉛極１と
ニツケル粉末を焼結して得た多孔性焼結基板内にニツケ
ル活物質を充填して得たニツケル陽極６との間にポリア
ミドｒ圃６不織布からなるセパレータ７を挟持させて渦
巻状に巻回した極板群を亜鉛極端子を兼ねる金属容器８
内に収納してなる密閉型ニツケル一亜鉛蓄電池を示して
いる。
ニツケル粉末を焼結して得た多孔性焼結基板内にニツケ
ル活物質を充填して得たニツケル陽極６との間にポリア
ミドｒ圃６不織布からなるセパレータ７を挟持させて渦
巻状に巻回した極板群を亜鉛極端子を兼ねる金属容器８
内に収納してなる密閉型ニツケル一亜鉛蓄電池を示して
いる。
なお９は金属容器８の開口部を密封する中央に陽極端子
１０を嵌着せる絶縁封口板、１１はニツケル極導電端子
、１２は亜鉛極導電端子で１３は絶縁底板である。第３
図は上記の本発明の亜鉛極を用いて組立てた密閉型ニツ
ケル一亜鉛蓄電池Ａと亜鉛極表面に部分的に炭酸カルシ
ウムの薄結晶層を形成させることなく作られた従来の亜
鉛極を用いて組立てた第２図と同一構造を有する密閉型
ニツケル一亜鉛蓄電池８とを室温で３００ｍＡで７時間
充電を行ない、同電流で放電電圧が１．０Ｖになるまで
放電を行なつた場合の電池容量のサイクル特性を示した
もので、本発明の亜鉛極を用いた蓄電池においてはサイ
クル寿命が大幅に増加していることが明らかに認められ
る。
１０を嵌着せる絶縁封口板、１１はニツケル極導電端子
、１２は亜鉛極導電端子で１３は絶縁底板である。第３
図は上記の本発明の亜鉛極を用いて組立てた密閉型ニツ
ケル一亜鉛蓄電池Ａと亜鉛極表面に部分的に炭酸カルシ
ウムの薄結晶層を形成させることなく作られた従来の亜
鉛極を用いて組立てた第２図と同一構造を有する密閉型
ニツケル一亜鉛蓄電池８とを室温で３００ｍＡで７時間
充電を行ない、同電流で放電電圧が１．０Ｖになるまで
放電を行なつた場合の電池容量のサイクル特性を示した
もので、本発明の亜鉛極を用いた蓄電池においてはサイ
クル寿命が大幅に増加していることが明らかに認められ
る。
以上のごとく本発明の亜鉛極を用いた亜鉛アルカリ蓄電
池においては、亜鉛極表面に気硬性モルタルその炭酸塩
との混合物、すなわち凝結硬化物結晶が金属亜鉛または
添加物粒子を骨格として三次元状に存在し、またこの結
晶層は電池充放電中に亜鉛極より極外への溶解遊離は阻
害され容易に亜鉛極中の気硬性モルタルと不溶性化合物
を生成して亜鉛極中に残留する。
池においては、亜鉛極表面に気硬性モルタルその炭酸塩
との混合物、すなわち凝結硬化物結晶が金属亜鉛または
添加物粒子を骨格として三次元状に存在し、またこの結
晶層は電池充放電中に亜鉛極より極外への溶解遊離は阻
害され容易に亜鉛極中の気硬性モルタルと不溶性化合物
を生成して亜鉛極中に残留する。
加えてこの結晶層は活物質の極板よりの脱落を防止し亜
鉛極の形状変化を減少させ、その結果この亜鉛極を用い
た蓄電池にあつてはサイクル寿命は増加するし、反応が
亜鉛極中で均一に生じるため重負荷特性も改善される。
鉛極の形状変化を減少させ、その結果この亜鉛極を用い
た蓄電池にあつてはサイクル寿命は増加するし、反応が
亜鉛極中で均一に生じるため重負荷特性も改善される。
さらに胆鉛極表面部に存在する凝結硬化物結晶の表面層
は金属亜鉛粒子同志、またはそれらと金属芯体との結着
力をも補強するため蓄電池組立中における亜鉛活物質同
志、または活物質と金属芯体との剥離または密着不良を
防止して蓄電池製造時の歩留を改善し蓄電池諸特性を均
質化する等の効果もある。
は金属亜鉛粒子同志、またはそれらと金属芯体との結着
力をも補強するため蓄電池組立中における亜鉛活物質同
志、または活物質と金属芯体との剥離または密着不良を
防止して蓄電池製造時の歩留を改善し蓄電池諸特性を均
質化する等の効果もある。
以上より明らかなように本発明の亜鉛極を用いた蓄電池
においてはサイクル寿命の向上と重負荷特性が改善され
るのに加えて組立蓄電池の品質も均質化される等その工
業的価値は極めて大である。
においてはサイクル寿命の向上と重負荷特性が改善され
るのに加えて組立蓄電池の品質も均質化される等その工
業的価値は極めて大である。
第１図Ａ，ｂは本発明に係わる亜鉛極の部分的切除平面
図、同図のＡ−Ａ線における断面図、第２図は本発明の
亜鉛極を用いたアルカリ蓄電池の縦断面図で第３図は第
２図に示す本発明の蓄電池とこれと同構造の従来の蓄電
池との特性図である。 １・・・・・・亜鉛極、２・・・・・・銀多孔板、４・
・・・・・亜鉛活物質、５・・・・・・表面層、６・・
・・・・陽極、７・・・・・・セパレータ、８・・・・
・・金属容器、９・・・・・・絶縁封口板、１０・・・
・・・陽極端子、Ａ・・・・・・本発明亜鉛極を用いた
蓄電池、Ｂ・・・・・・従来の蓄電池。
図、同図のＡ−Ａ線における断面図、第２図は本発明の
亜鉛極を用いたアルカリ蓄電池の縦断面図で第３図は第
２図に示す本発明の蓄電池とこれと同構造の従来の蓄電
池との特性図である。 １・・・・・・亜鉛極、２・・・・・・銀多孔板、４・
・・・・・亜鉛活物質、５・・・・・・表面層、６・・
・・・・陽極、７・・・・・・セパレータ、８・・・・
・・金属容器、９・・・・・・絶縁封口板、１０・・・
・・・陽極端子、Ａ・・・・・・本発明亜鉛極を用いた
蓄電池、Ｂ・・・・・・従来の蓄電池。
Claims (1)
- １ 金属亜鉛、酸化亜鉛を主体とする亜鉛活物質粉末と
水酸化カルシウムまたは酸化マグネシウムとからなる混
合粒体中に、高分子結着剤含有の水溶液または懸濁液を
添加してなる活物質が金属芯体にスラリー状として塗着
され、または薄いシート状として圧着されてなる亜鉛極
表面に気硬性モルタル化合物とその炭酸塩からなる凝結
硬化性物結晶の表面層が配設されていることを特徴とす
るアルカリ蓄電池用亜鉛極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50093756A JPS5942418B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50093756A JPS5942418B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5217628A JPS5217628A (en) | 1977-02-09 |
| JPS5942418B2 true JPS5942418B2 (ja) | 1984-10-15 |
Family
ID=14091263
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50093756A Expired JPS5942418B2 (ja) | 1975-07-31 | 1975-07-31 | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5942418B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60165629U (ja) * | 1984-04-10 | 1985-11-02 | 株式会社ノーリツ | ロ−タリ−ガス化バ−ナ |
| JPH0216093Y2 (ja) * | 1984-11-12 | 1990-05-01 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60208053A (ja) * | 1984-03-31 | 1985-10-19 | Furukawa Battery Co Ltd:The | アルカリ蓄電池用亜鉛極 |
-
1975
- 1975-07-31 JP JP50093756A patent/JPS5942418B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60165629U (ja) * | 1984-04-10 | 1985-11-02 | 株式会社ノーリツ | ロ−タリ−ガス化バ−ナ |
| JPH0216093Y2 (ja) * | 1984-11-12 | 1990-05-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5217628A (en) | 1977-02-09 |
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