JPS59501521A - 密封されたニツケル−亜鉛電池 - 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】 本発明は電気化学的セルに関するものであり、さらに具体曲尾は、密封された再 光電可能のニッケルー亜鉛電池（Ｃ関するも例工はチーフルコーダーおよびビデ オレコーダー、Ｎｍ、計算器、ラジオ、電気がみそり、テレビセット、電話投− ノヤ（ｐａｙｅｒ）　、マイクロコンピュータ−１などのような多種類の携行可 能装置は最近数年間にわたって開発され、それらの用途はそれと関連してひろが るようになった。ある状況においては、−次電池が電源として利用されてきた。

しかし、−次電池は比較的高し・エネルギー密度をもつ利点を提供するが、これ らは絶えず取替の必要があるので比較的高価である。

この理由のため、電源として再充電可能の電池を用いることは有用であった。コ ストか第一次的考慮事項である場合には特に、各種の鉛−酸電池か第１］用され てきた。しかし、この種の電池は比較重工わしギー密度が低くサイクル寿命能カ が小さく、同時に充電に比較的長い時間を必要とする。

−次電池および鉛−酸電池の不適切さはある応用においてニッケルーカドミウム の使用に遅かった。この種の電池は、鉛−酸電池と比較して比較的高価であるか 、比較的高いエネルギー密度と極端に長いサイクル寿命を提供する。その上、こ の種類の電池は比較的高い充電／放電率（ｒａｔｅ）で用いることができる。

ニッケルーカドミウム電池によって提供されるオリ点シてもかかわらす、より高 いエネルギー密度を達成しかつより高い作業電圧にお（・て作動し得る電源を応 用する要求シま玩（・て℃・る。この状況はこれらの応用に対するニッケルー亜 鉛再充電可能電池の研究に遅かった。ニッケルー亜鉛系はよく知られており、少 くとも潜在的に、実質的第１］点を提供している。ニッケルーカドミウム電池と 比べ、ニッケルー亜鉛電池はより高い作業電圧または作動電圧（すなわち、約１ ６５ボルト）をもち、潜在的に著しく高いエネルギー密度を提供し得る。米国特 許第３．９５１，６８７号および第４．０３７，０３３号はニッケルー亜鉛電池 」゛（つし・ての構成を開示している。

この有望さにもかかわらす、ここに記載する携帯用の応用にニッケルー亜鉛電池 を商業的に用℃・ることは極度に制限されてきた。これは主としてこの系に固有 の比較的高い内圧を適切に処理できないことに基つく。例えば、ニッケルーカド ミウム電池中の力＋□”　ミウム電極はアルカリ水浴ｇ電池電解液の還元罠関し てあまり熱力学的に安定とはし・えず、その結果として水素ガスの発生を伴うが 、ニッケルー亜鉛系における亜鉛電極は不安定である。従ってニッケルー亜鉛系 は丁べての使用条件、すなおち、充電、放電、過充電、および開路放置、の下で 水素ガスを発生する傾向かある。

商業的に有用であ・ｐためには、密封されたニッケルー亜鉛電池はそれゆえ発生 水素ガスを相殺する能力を保有丁べきであって、使用条件下の電池か洩れ（υｅ ｎｔ）をおこさな（・ようにするべきである。電池か洩れ乞ｊにす場合、電解液 か失なわれる場合Ｆは性能か落ちる結果となり得る。その上、環境中へのアルカ リ電解液の排出はその電池を使用する場所におけるエレクトロニクス部品または 他の部品に対して有害であり得る。許容でさる内圧は用いられる容器の強度に依 存する。約４５０から５００　ｐ人’、ｇ（約３１５から３５ｋｇ／／／ｃ−Ｗ Ｌ２・ゲージ）（このような圧力にお（・て容器頂部か代表的にはその容器から はずれる）にお℃・て破裂する容器材質を代表的に使用する小さし・円筒形電池 につ（・では、安全性考慮から、約２５０　ｐ、５；、乙１ｇ、（約１７５ｋｇ ／ｃｍ　’・ケージ）程度の内圧において洩れをおこす排出手段を用いることが 指示される。角柱状（Ｐγｉｓｍａｔｉｃ）電池においては、代表的に使用する プラスチック容器はこの種の電池が著しく低い内圧、すなわち約２５０ｐ、ｓ、 ｉ３　（約１７５ｋｇ、／ＣＩｒＬ２・ゲージ）程度において洩れることを必要 とする。

使用条件下の密封されたニッケルー亜鉛電池中で発生する内圧は各種条件下で２ ５０　ｐ、！、乙０ｇ、　（］、、　７．５　ｋｇ／／ＣＴＬ２・ゲージ）を容 易にこえることかできる。満足できるほどに低い内圧において作動可能であるニ ッケルー亜鉛系を開発するのにかなりの努力が費されてきた。

その上、商業的に実除的である密封され、たニッケルー亜鉛電池の開発に含ヱれ る多くの問題かはかにも存在する。例えば、発生水素ガスを相殺するのに用いる 手段と関係な（、不当な圧力蓄積の問題が放置中におこることか見出されている 。このように、ニッケルー亜鉛電池を完全に放電した状態で長時間放置４ する場合に、内圧の蓄積が電池の洩れをおこす水準に達することが発見されてい る。

もう一つの問題は従来のニッケルー亜鉛電池の比較的高いインピーダンス値にあ る。し・がなる理由があるにせよ、従来のニッケルー亜鉛電池は利用できる電流 水準を制限するインピーダンス水準を特徴とするように見える。

さらに、このタイプの従来の電池は過充電状態に対して最適以下の許容度をもつ ように見える。十分には理解されてはいないけれども、この最適以下の許容度は 従来利用された隔壁構造に基づいている。また、この点につし・ては、ニッケル ー亜鉛電池のサイクル寿命は、特に高放電率において、最適より短かいと思われ る。

最後に、このタイプの従来の電池は亜鉛不働態化に役立つ結果となるように見え る。これは、もちろん、容量に悪い影響を与える。

従って、商業的に育ち得る密閉されたニッケルー亜鉛電池をは、あるとしてもご （わずかしか進出していない。上述の各種問題を満足できる程度に回避できる商 業的に魅力的でかつコスト的に効率のよい密閉されたニッケルー亜鉛電池を提供 しようとする必要性は確かに存在している。

本発明の目的 従って、本発明の主目的は改善されたサイクルライフと使用時の電気的性能を提 供する密閉されたニッケルー亜鉛電池を提供することである。

もう一つの目的は構造が簡単で経済的に製造し得る上記タイプの電池を提供する ことである。

本発明のさらにもう一つの目的は比較的高い電流水準で作動する能力をもつ前記 タイプの電池を提供することにある。

不発明のもう一つの目的は放電状態で長時間、不当な内圧蓄積を伴うことなく放 置することかでさる前記タイプの電池を提供することである。

本発明のもう一つの目的は亜鉛不働態化を最小にする前記タイプの電池を提供す ることである。

さらにもう一つの目的は過充電状態に対する改善された許容性を保有する前記タ イプの電池を提供することである。

本発明のその他の目的および利点は以下の詳細記述および図面から明らかＫなる であろう。・ 第１図は本発明を具体化するニッケルー亜鉛電池の側面図でありかつ内部構造を 示すため一部切除されている。

第２図は一般的に第１図の線２−２に沿ってとった断面図であり、さらに本発明 による電池の内部組織を描いている。

第３図は従来の電池と比較して本発明の電池のサイクル寿命成績を描くグラフで ある。

第４図は本発明の一つの面に従って利用される水素再結合触媒を保有するニッケ ルー亜鉛電池および保有しない電池の内部に発生した水素圧を描くグラフである 。

本発明は各種の修正形および変更形があるが、好ましい具体化を図面に示し、か つ以下に詳細に述べる。しかし、本発明を開示した特定形に限定する積りのもの ではない。逆に、付属の「請求の範囲」に表現される本発明の精神と領域の中に 入るすべての修正形によび変更形を包括するつもりのものである。

発明の総括 一般的に、本発明は、改善された電気的性能特性をもつニッケルー亜鉛電池か負 電極に利用される混合物、負電極に用いらねる特定パーインダー、および利用さ れる隔壁系を選択することによって提供され得るとし・う発見に基づいている。

これらの因子の各々は個別的に、改善された成績を電池へ付与する。最適性能は ここに記述する特色のすべてを利用することによって提供される。

さらに、ある種の応用については、不発明の副次的特色は水素発生に基つく内圧 蓄積を処理する特定手段を提供する。

本発明の詳細記述 ここで解説的の具体化に立ち戻って見ると、図面においては本発明を組入れた再 充電可能の密封されたニッケルー亜鉛電池が示されており、その電池は一般的に は１０の記号で示されてし・る。この電池のこの特別の構造は単に例示的のもの であって所望通りに修正してよい。電池１０はセル１４を規定する外側ハウジン グ１２から成る。カップ形状のハウジング１２は開放端Ｊ６をもち、これは、環 状絶縁体２０によって開放端１６の上で密封するよう蓋１８によって閉ぢられて いる。孔開き円板２２は環状保持器２４によって外側）・ウジング１２の開放端 １６へ固定され、密封された電池の内部に２ける内圧の蓄積によるときのように 蓋が外側へ押しやられる場合に蓋１８を刺し通すよう適合させた突き刺し用タブ ２６が備えられている。所望の場合には、再封可能のベントを用いることができ 、この種類の多くのベント構造か知られている。

第２図１（２いて最もよく見られる通り、２８において一般的に示されているセ ル要素はセル１４中において巻き取りロールの形態で含まれて℃・て負電極層３ ０、正電極層３２、およびこれら電極層の中間にお（・て３４で一般的に示され る隔壁、がら成る。

本発明の一つの面によると、電解液吸収のための心材層が与えられるのが好まし い。たとえば、正電極層に接する隔壁の面上に心材層を含むことは、そのセルへ 、使用条件が比較的高い放電率（例えば約２Ｃまたはそれ以上）を含むときには 特に、より長いサイクル寿命を付与することが発見された。

電解液を吸収し得る耐アルカリ性物質はどれでも利用できる。

一般的には、ポリプロピレンのような合成樹脂の不織布を用いてもよい。適当で あるポリプロピレン製心材シートの一つの例示的な例は約３ミル（０，０７５ｍ ｍ）の厚さをもつ［ウニノリル１４８８Ｊ不織布（ケンドールカンパニー）テア ル。

従って、第２図において最もよく見られる通り、電解液吸収用の心材層３６は正 電極層３２に接して隔壁３４０面上で提供される。心材層は同じく、もし所望の 場合には、負電極層３０に接して提供することもできよう。しかし、負電極に接 する状態で心材層を使用することは−・ずれかの電極と接する心材層を含まない 場合に比べると利点を提供するものではあるけれども、すぐれた成績は心材層が 正電極に接して隔壁面上にのみ存在す８ るときに達成されることか発見されたのである。

第１図において最もよく見られる通り、孔開き円板２２はハウジングの負端子を 規定する際に蓋１８と共働する。さら妬具体的にいえば、第一の連結手段タブ３ ８は負電極層３ｏへ電気的に連結され、ロールから外側へ向けてのびて蓋１８と 電気的に結合する。

外側のハウジング１２は金属缶から成るのが適当であり、電池の正端子を規定す る。このようにして、第１図に図解する通り、第二の連結用タブ手段４０が正電 極層３２およびハウジング１２と電気的に接続される。

図解の具体化において示されるように、円筒形電池中で用いるときには、正およ び負の電極と隔壁は一つの巻いた要素を提供できるように十分に可撓性であるべ きである。適切な可撓性をもつ適当な正および負の電極層を提供する製造技術は よ（知られている。適当である技術は共願中のメナードらの本明細書中で確認さ れている特許類の中で記載されてし・る。

負の亜鉛電極はこのように慣用的技法によってつくってよい。

−例として、所望の物質とバインダーどの粉状混合物を例えば銅金網のような適 当な電流コレクター上−＼ローラー塗布をすることかできる。

このような混合物は従来は酸化亜鉛と亜鉛の両者を用℃・てきたが、亜鉛金属の 存在は電池を完全に放電した状態に長時間放置する場合に望ましくない圧力を発 生する傾向があることが発見されたのである。この圧力形成はセルに洩れをおこ させる水準に達し得る。この理由のために、本発明の主要な面によれば、利用す る混合物は金属亜鉛をほとんどまたは全く組入れない。

亜鉛電極製作用の各種のバインダー物質が知られている。代表的には、使用する バインダー物質は電池環境中で不活性であり、混合物を一緒に保持してその電流 コレクターへも正の結合を提供する丁度十分な量で組入れられる。

ポリ四弗化エチレンのような従来利用されたバインダー物質は負電極用の所望の 団結組織を達成するために比較的大量で使用することを必要とし、しはしは用い られる混合物の重量を基準にして重量で１０係の程度に達する。このような比較 的大量のバイ／ターは比較的高し・インピーダンス値をもつ電池乞もたらす。こ のことは電池使用時に利用できる電流水準を制限する。

従って、本発明のもう一つの主要な面はバインダー物質としてエマストマー質で 自己硬化性のカルボキシル化スチレン・ブタジェンラテックスを利用することか ら成る。このバインダーを負電極混合物の合計重量を基準として好ましくは約３ ８係がら約５係の範囲の量で用いることが満足であることが発見された。この水 準の倉は負電極について適切な団結組織を達成することかわかった。その上、か つ、重要なことは、このことが従来のセルに比べて比較的低いインピーダンスを 特徴とする電池をもたらし、従って著しく高い電流水準で利用できるようになる 。重量で５係ケこえる量もたしかに用い得るが、このような量はほんの少ししか 利点を提供することがな（インピ−ダンスを増加させる傾向かある。適切なバイ ンダーの特定的例示はＡＭＳＣＯＲＥＳ４．１．５０および４８］６てあり、ユ ニオンオイルカンパニーのＡＭＳＣＯ部門によって製造されている。

０ 所望の場合には、負電極は他の成分を含んでいてもよく、それらのうちのいくつ かは既知である。その上、本発明のも５　一つの面によれば、少量ではあるが意 味のある量のカドミウムを含めることが有用であることか発見された。これは、 負電極を形状変化如対して安定化させ同時に水素発生速度を減少させるように作 用ずろものと信しられる。実際に、存在するカドミウムは作動セル電圧か約１３ （〕ボルト程度へ低下してしまうまで電気化学的に不活性である。これらの条件 の下では、カドミウムの包含はそうてない場合にはおこる亜鉛不動化を最小化す る役割をするように見えろ５、 利用するカドミウムの量は正活性物質のアンペア・時容量の２０チを提供するよ うなものであるべきである。この最低水準をこえろ蚤はたしかに使用り、でもよ く、上限は経痛的考慮によ−）て拘束さ社るよ５Ｇ−こ思われる。負電極混合物 の合計重量を基準にして、約５から６係程度の範囲のカドミウムの量はこの種の 巌低水準？与、″−るのに適当であるべきである。

カドミウム成分は酸化カドミウムとして混合物中で用いてよい。しかし、共願中 のギノー・−１・゛の出願の中で記載されて（・る通り、力］・ミウム金属を用 いることか好ましい。酸化カドミウムの使用は従って各１にお（・ていくもかの 損失をもたらす。

負電極混合物中に酸化ビスマス、Ｂｔ２０３、を負電極混合物の重量を基準にし て約７から８係の量で含めることが有用であることも発見された。これは腐蝕防 止剤として機能するものと１ｇしられる。

従来の技術は負電極混合物のもう一つの成分として水酸化カル／ラムを用いてき た。ここで述べる負電極混合物は満足すべき成績を提供し、従って水酸化カル／ ラムを含める必要はない。

従ってこの負電極混合物は本質上刃ルンウムを含ぽな℃・ことが好ましい。

よく知られている通り、水酸化カリウムのよ）な慣用の水浴液を電解液として用 いるニッケルー亜鉛系に２’ｖ’では、放電中に形成される亜鉛化学種（類）は がなりの程度に電解液中に可溶である。活性亜鉛物質のいくらかはこのようにし て系の放電中並びに系を放電さ扛た状態（（放置する間知、電解液の中へ入る。

この電池系を再充電するとき、電解液中のこの曲鉛化学種（類）は亜鉛電極へ戻 るかしかし電極の構造を変えることがてぎろ１．この活性亜鉛物質はこのように して電極構造の縁または周辺う・ら移行して電極の中央領域に集まることがてき 、容量の不可逆的損失をもたらす。この現象はしはしは「形状変化−］とよはれ てきた。

この現象のため、不発明において用℃・るセル要素は形状変化を少くとも最小化 する方式てセル中に置かれるべきである。円筒形セルか関係するときたに、栄に この要素を巻いてこの要素がセル中にある間圧縮下にあるようにする４二とで、 満足できることが発見されたのである。この、ことは問題としての形状変化を最 小化するのに役立つ。

同じくよく知られている通り、亜鉛のこの再鍍金または再沈着はしはしは鋭い個 所をもつ樹木状または分枝状の結晶（樹脂状結晶）の形でおこり、これ目、反対 極性のプレートあるいは電極の間で容易に架橋ケ行な（・、それによって回路短 絡とセル破ｌ２ 壊の原因となる。従って隔壁として使用する物質は電解液を透過させるが一方で は樹脂状結晶の侵入を妨げる比較的微細で均一径の細孔構造をもつ膜であるべき である。またさらに、用いる物質はセル町境において化学的安定性をもつべきで ある。さらに、適当である物質は十分な可撓性と強度特性をもっていて、使用中 におこり得るいかなる形状変化および／または電極膨張にも適切に耐えるべきで ある。多数の物質が使用のために提案され、それらの製造方法とともによく知ら れても・る。

一つの解説例として、隔壁は市販の「セルガード」ホリプロヒ０レンフイルム（ セラニーズファイバーカンパニー）から成っていてよい。この種の物質の二層（ 各層の厚さは約１ミル（０，０２５ｍｍ）が適当である）を利用して隔壁層３４ を形成させるのか特に望ましいことが発見され、個々の層は一般的に４２と４４ で示されて℃・る（第２図）。二層の使用は製造中およびその後において生成す る欠陥に基づく各層中の孔が相互に−ｍに並ばないようにさせて、樹脂状結晶に 関する問題を最小にする。もちろん、単一層あるいは二層より多くも所望の場合 には同様に用い得る。

従来法は隔壁上のポリビニルアルコールのようなフィルムあるいは個個の層を一 緒に結合するセメントのいずれかを用いて複合の一体的構造を形成させてきた。

しかし、このような技法は実質的には過充電状態罠対するセルの許容度を減らす ことが発見された。不発明のさらにもう一つの・面によると、隔壁層または隔壁 層類上にフィルムを全くもたずかつ多重隔壁層を用いる場合にセメントあるいは 他の接着を用いない隔壁構造物を用いることが好ましい。この方式においては、 得られるセルは過充電に対するすぐれた許容度を保有することが発見された。

ニッケルー亜鉛系の場合に使用される慣用のアルカリ性電解液はどれでも使用し てよい。−例として、約２５重量係の水酸化カリウムを含む水酸化カリウム水浴 液を用いることは満足できるものである。酸化亜鉛か電解液中に初期に溶解する ことを防ぐよ５　Ｚ　ｎ　（ＯＨ）　２で以て飽和した電解液をはじめに用いる ことが望ましい。密閉された電池の技術において知られている通り、電解液使用 量は効果的な酸素再結合反応が提供されるよう十分に制限されるべきである。解 説的具体化においては、必要な電解液はセルを密封する前に巻き上げセル要素の コアの中の開放空間へ添加することかできる。

第一の接続用タブ３８に関しては、これは亜鉛の場合と少くともほぼ同じ大きさ の水素発生過電圧をもつ導電性物質で以てつくられるべきである。解説例は銅で 以て鍍金し次いで銀で以て鍍金したニッケル製要素である。蓋１８はニッケルで 以て鍍金した鋼製シートから成るのが適当であるがもじれず、これは次に銅めっ きで被覆され、次いで銀めっきで以て被覆される。

第二の接続用タブ４０は例えば、ニッケル製要素から成り立ってし・てよく、こ れは外側ハウジング１２のニッケルめっき４６へ電気的に接続される。

、４１囲・の種類の物質がニッケルー亜鉛系に対する接続用タブとハウジングに ついて知られており、そして、この種の物質を本発明のニッケルー亜鉛電池にお いて利用してよし・。構成用の特定的な物質は従ってかなり広く変り得る。

４ さらに、所望の場合には、既知の通り、水封シーラント（ｗａ、ｔｅγｔｅａｔ ａｎｔ）塗膜をセル中の金属ぽたは他の表面へ施用してよい。適当であるシーラ ントは負電極混合物に対するバイ７ダーとしてここで記述したスチレン−ブタジ ェン物質である。

第１図に示す通り、塗膜４８は蓋１８と第一接続タブ３８の露出表面へ施用され た。これはある厚さ例えば約１ミル（０，０２５ｍｍ）に刷毛塗りで施用してよ い。

さらに、セル要素２８と端子との間に適切な絶縁を提供することを保証するため に、絶縁体５０．５０’が所望ならば含まれてよい。図解を単純にするためにセ ル要素２８がら空間的にとり除いて示されてし・るけれども、絶縁体５０は隔壁 ４２．４４の上に適切に静置していてよく、これらは電極の上方端のやや上方で 終ることが望まし見・。

本発明のニッケルー亜鉛電池は具体的応用において望まれる通り角柱または円筒 状の設計の（・ずれかで用℃・てよい。同様に、この電池の容量は広い限界の中 で変ることができ、その寸法は具体的最終用途の要請事項によって指定される。

−例として、の容量ヲもつのか適当であるかもしれな℃・。

本発明の電池は使用中に発生する水素を酸化してセル中で満足できる低い内圧を 維持する手段をまた組込まねばならなＩ５・。

各種の触媒手段が知られていて、使用してもよし・。

この点に関しては、不発明の一つの副次的な面は水素は化源としてセル中に置い た水素再結合触媒を提供しており、これはセル要素との電気的接続を含まない。

燃料電池陰極はどれでも適当に用（・でよい。解説例として、再結合触媒は、％ ’　ＩＪ四弗化エチレンのような疎水性バインダーによってカーボン布へ接着し た炭素粒子上に重量で約１係の白金をもつ布から成るのが適当である。この解説 的具体化のような過当な再結合触媒は商業的に入手でごろ。図面にぢいて見られ る通り、水素再結合触媒５２は巻き上げロールのセル要素の軸方向コア空間の中 に置かれ、セル電極への電気的接続を含まなし・０この方式におし・てはセルの 組立か容易になる。

水素再結合触媒の利用は代表的なサイクル条件下で発生される内圧をＪ’Ｊｔ上 減らすことが発見されたのである。しかし、長時間放置および高率の充電／放電 条件における成績はたしかに改善することかでざる。これらの条件下ではいずれ においても、内圧か頂部に２いて発生し、そこからセルはかなり漏洩し得るもの である。

この理由から、水素発生を処理する手段として、共願中のギツバービらの特許願 における発明を利用することは好ましい。

さらに特定的にいえは、水素酸化用に銀のような触媒を含む正電極を川も・るこ とか好ましい。この試みを利用する密閉されたニッケルー亜鉛電池は使用中およ び放置中の比較的低い内圧を特徴とし、かつ比較的大きい率の充電および放電の 下におし・て、洩れをおこす圧力を蓄積することな（作動し得るものである。

第３図は筒数電率における不発明に従うセルのサイクル寿命かのＯ・ていること ぞ示して（・る。第３図の曲ｆｉＡとＣはそれぞれ２時間率と半時間率とにおけ る不発明によるセルの放電曲線１６ を表わしこいる。曲線ＢとＤばそれぞれ２５時間と１時間の放電率（ておける前 述在来技術のニッケルー亜鉛電池についての放電曲線である。これらの後者の率 は不発明のセルについて用いた相当する率よりも実質的によりストレスが小さく あるべきである。第３図に見られるように、不発明のセルの放電容量は２００サ イクルあるいはそれ以上に及ぶまで慣用のニッケルー亜鉛の放電容量より実質的 により高く維持される。

第４図は水素再結合触媒５２を用いて達成される電池の成績を描いている。曲線 Ｅは再結合触媒５２が存在しないときに発生する水素圧を描いて名り、曲線Ｆは 再結合電極５２が提供されているときの電池中の水素圧を描いて℃・る。再結合 触媒を含むことによる発生圧力の実質的低下は明らかである。

本発明による１２アンにア・時でサブ−Ｃ寸法のセルを提供する適当である要因 の一例は次の通りである。負電極層は亜鉛、酸化亜鉛、酸化カドミウム、酸化ビ スマスおよびスチレン−ツタ／エンバインダーの調合網上へロール塗布した第一 混合物から成る。この混合物の重量を基準にして、亜鉛は４，５％の量で存在し 、酸化カドミウムは５８％の量で、酸化ビスマスは７．５％の量で、バインダー は約４係の量で存在し、残りは酸化亜鉛であった。水素再結合触媒は１重量係の 白金を含む０１インチ×１インチ（２，５ｍｍＸ　２５＋ｎｍ）の炭素布片から 成っていた。負電極の寸法は００１６インチＸ１３１インチ×９インチ（０，０ ４ｘ　３．３　Ｘ　２２．９ｃｍＩｎ）であり、正電極寸法は００２８インチＸ １６２インチ×フインチ（０，０？Ｘ３．０Ｘ１７．８ｃｒｎ）であった。

負電極ははじめに全理論的アンペア・時容量の約３５俤の量で充電された亜鉛素 材を含んでし・でもよし・か、し力化、これはこの亜鉛と添加する酸化カドミウ ムＳよひ酸化ビス！−７２−の反応によって酸化亜鉛へ転化さイシるへき゛ごあ る。得られる力１ペウムは１２アン々ア・時電池答量の約２５％を表わすべきで ある。はじめに存在する酸化亜鉛の量はセルのアン（ア・時容量のオ忘よそ４２ ５％であり、実際の容量は正電極によって制限される。

浄書（内容４こ変更なし） 手続補正書（方式） 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 ろ、補正をする者 事件との関係　出　願　人 ６、補正の対象 ７ｍ＋ｔＪ１４吃艮（ 国際調査報告 ｌｎｍ１＋１ｌｏｎｅｌＡＯＤｌｉｃａ＋１ｏｎＮｏ、Ｄｒ７／ｌｉｅ只＊／ｎ １１ｊつ第１頁の続き 優先権主張　＠１９８３年６月３０日■米国（ＵＳ）■５０９６８６ ０発　明　者　メナード・クロード・ジエームズアメリカ合衆国ミネソタ州５５ １２５セント・ポール・アスペンウツド６３８４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電池空間を規定する密閉されたハウジング；該電池空間中に含まれ、゛電流 コレクターと活性物質から成る亜鉛電極、ニッケル電極、およびそれらの間の隔 壁から成る電気化学的セル要素；該セルハウジング中に含まれる予め決められた 量のアルカリ性電解ｇ、：上記正電極へ電気的に接続した正端子；上記亜鉛電極 へ電気的に接続した負端子；および使用中に発生する水素を酸化して該セル内で 満足できる低い内圧を保つための手段；から成り立ち、上記亜鉛電極が放電状態 において構成されるときに金属亜鉛を本質的に含まない、密封された再充電可能 のニッケルー亜鉛電池。 ２、上記の亜鉛電極が酸化亜鉛、ニッケル電極のアンはア・時容量の少くとも２ ０チを提供する量でのカドミウム源、および団結亜鉛電極組織を提供するのに十 分な量のカルボキシル化スチレンブタジェンバインダーの混合物から成る、請求 の範囲第１項に記載の電池。 ３　上記ノ（イングーが亜鉛電極活性素材の重量を基準にして約３８％から約５ ％の量で存在する、請求の範囲第２項に記載の電池。 ４　上記の負電極が酸化ビスマスを含む、請求の範囲第２項に記載の電池。 ５　上記の電池空間が円筒形であり、上記の電気化学的セル要素が軸方向コア空 間音もつ巻き込みロールから成る、請求の範囲第１項に記載の電池。 ６　上記の水素酸化手段が上記の巻き込みロールのコア空間中に置かれかつ上記 セル要素との電気的接続を含まない水素再結合触媒から成る、請求の範囲第５項 に記載の電池。 ７　上記の水素再結合触媒が白金触媒を上に担持している炭素片から成る、請求 の範囲第６項に記載の電池。 ８　上記の隔壁が微孔性ポリプロピレンフィルムの少くとも二層から成る、請求 の範囲第１項に記載の電池。 ９、上記のアルカリ性電解液が水酸化カリウム水浴液である、請求の範囲第１項 に記載の電池。 １０上記電気化学的セル要素が上記正電極と上記隔壁との間に置いた電解液吸収 性心材層を含む、請求の範囲第１項に記載の電池。 １１　上記心材層が非不織ポリプロピレン物質から成る、請求の範囲第１０項に 記載の電池。 １２電池空間を規定する密閉した）・ウジング；該電池空間中に含まれ、カルボ キシル化スチレンブタジェンバインダーをもつ亜鉛電極混合物、正のニッケル電 極およびそれらの間の隔壁を含む電気化学的セル要素：上記電池・・ウジフグ中 に含まれる予めきめられた量のアルカリ性電解液；上記正電極へ電気的に接続さ れた正端子；上記亜鉛電極へ電気的に接続された負端子；および使用中に発生す る水素を酸化して上記セル内で満足できる低い内圧を保つ水素酸化手段；から成 る、密閉した再充電可能のアルカリ電池。 １３、上記バインダーが亜鉛電極活性素材の重量で約３８から約５チの量で存在 する、請求の範囲第１２項に記載の電池。 １４　上記亜鉛電極活性素材か本質上亜鉛全域を含まな（・、請求２０ の範囲第１２項に記載の電池。 １５上記亜鉛電極活性素材が酸化ビスマスを含む、請求の範囲第１４項に記載の 電池。 １６　上記隔壁が微孔性ポリプロピレンフィルムの少くとも二層から成る、請求 の範囲第１５項に記載の電池。 １７　上記の二層が接着剤を含まない、請求の範囲第１６項に記載の電池。 １８　上記電気化学的セル要素か上記の正電極と上記の隔壁との間に置し・た電 解液吸収性心材層を含む、請求の範囲第１７項に記載の電池。 １９　上記のアルカリ性電解液か水酸化カリウム水溶液である、請求の範囲第１ ８項に記載の電池。 □各２０４麟□４５．′）　会　゛ニー　−百　々　−８