JPS5966060A - アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛極 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛極Info
- Publication number
- JPS5966060A JPS5966060A JP57177161A JP17716182A JPS5966060A JP S5966060 A JPS5966060 A JP S5966060A JP 57177161 A JP57177161 A JP 57177161A JP 17716182 A JP17716182 A JP 17716182A JP S5966060 A JPS5966060 A JP S5966060A
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- JP
- Japan
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- zinc
- electrode
- indium
- storage battery
- electrolyte
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ニッケルー亜鉛蓄電池、銀−亜鉛蓄電池など
のように負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄
電池の亜鉛極に関する。
のように負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄
電池の亜鉛極に関する。
負極活物質としての亜鉛は、単位取陳当りのエネルギー
密度か大きく且安価である利点を有する反面、放電時に
亜鉛がアルカリ電解液に溶出Ｌ７て亜鉛酸イオンとなシ
、充電時にその亜鉛酸イオンが亜鉛極表面に樹枝状或い
は海綿状に電析するため、充放電を繰返すと、１礪析亜
鉛かセパレータを貝通して対極に接して内部短絡？惹起
するためサイクル寿命が短い欠点がある。
密度か大きく且安価である利点を有する反面、放電時に
亜鉛がアルカリ電解液に溶出Ｌ７て亜鉛酸イオンとなシ
、充電時にその亜鉛酸イオンが亜鉛極表面に樹枝状或い
は海綿状に電析するため、充放電を繰返すと、１礪析亜
鉛かセパレータを貝通して対極に接して内部短絡？惹起
するためサイクル寿命が短い欠点がある。
このサイクル寿命を改善するため、電解液鼠を規制して
亜鉛酸イオンの拡散な防止すると共に各種の金属あるい
はその酸化物を活物質中あるいは電解液中に添加するこ
とが提案されている。その１つに酸化あるいは水酸化イ
ンジウムがあげられる。これらは亜鉛の水素過電圧を高
めて、亜鉛の樹枝状結晶の生長を防止すると共にアルカ
９Ｎ解液への溶解度か小さいため、亜鉛様の活物質中か
ら抜は出すことがほとんどなく、長期にわたりインジウ
ムの添加効果を充分に発揮し、サイクル寿命の向上に大
きく寄与している。
亜鉛酸イオンの拡散な防止すると共に各種の金属あるい
はその酸化物を活物質中あるいは電解液中に添加するこ
とが提案されている。その１つに酸化あるいは水酸化イ
ンジウムがあげられる。これらは亜鉛の水素過電圧を高
めて、亜鉛の樹枝状結晶の生長を防止すると共にアルカ
９Ｎ解液への溶解度か小さいため、亜鉛様の活物質中か
ら抜は出すことがほとんどなく、長期にわたりインジウ
ムの添加効果を充分に発揮し、サイクル寿命の向上に大
きく寄与している。
ところが酸化または水酸化インジウムは、充放電時に亜
鉛極の活物質中に不良４電体として存在し、充放電効率
を低下させる。即ちアルカリ亜鉛蓄電池の充電電圧が高
くなる割に、この蓄電池の放電電圧が低くなる。
鉛極の活物質中に不良４電体として存在し、充放電効率
を低下させる。即ちアルカリ亜鉛蓄電池の充電電圧が高
くなる割に、この蓄電池の放電電圧が低くなる。
この充放電効率の低下を防止するために、亜鉛極に金属
インジウムを含有することが考えられる。
インジウムを含有することが考えられる。
充放電効率の低下防止のためには、亜鉛極に導電剤を含
有させればよく、この導電剤としてインジウム以外に、
錫、カドミクム、コバルト、鉛、ビスマス等があるが、
亜鉛極内のインジウムの酸化物ま念は水酸化物とこれら
の導電剤を混合共存させると、インジウム以外の金属で
は異種金属接触により局部心池を形成し、導電剤として
の４を属は酸化物または水酸化物に変換されて充分な効
果が得られなく、導°電剤として金属インジウムを使用
するのが好ましい。
有させればよく、この導電剤としてインジウム以外に、
錫、カドミクム、コバルト、鉛、ビスマス等があるが、
亜鉛極内のインジウムの酸化物ま念は水酸化物とこれら
の導電剤を混合共存させると、インジウム以外の金属で
は異種金属接触により局部心池を形成し、導電剤として
の４を属は酸化物または水酸化物に変換されて充分な効
果が得られなく、導°電剤として金属インジウムを使用
するのが好ましい。
しかしながら、金属インジウムを亜鉛極に含有させる場
合においても、アルカリ亜鉛蓄電池、の充放電サイクル
がより長期にわたると、亜鉛極内のインジウムの分布が
偏在化するようになシ、インジウム添加の本来の効果を
維持できなくなシ、部分的に水素過電圧が低い部分が生
ずる。七の結果水素発生が生じるようになシ、電解液μ
な規制した電池、系では、ガスの対流によシ皐解法の不
均一分布が顕著に々る。こＱ、）ため電解液不足に々る
部分、特に亜鉛極の中央部では不活性化（不！ｌＩ態化
〕が進行し、より長期にわたる充枚電反応に耐えられな
くなる。
合においても、アルカリ亜鉛蓄電池、の充放電サイクル
がより長期にわたると、亜鉛極内のインジウムの分布が
偏在化するようになシ、インジウム添加の本来の効果を
維持できなくなシ、部分的に水素過電圧が低い部分が生
ずる。七の結果水素発生が生じるようになシ、電解液μ
な規制した電池、系では、ガスの対流によシ皐解法の不
均一分布が顕著に々る。こＱ、）ため電解液不足に々る
部分、特に亜鉛極の中央部では不活性化（不！ｌＩ態化
〕が進行し、より長期にわたる充枚電反応に耐えられな
くなる。
本発明はかかる点ｖＣＮみ発明されたものにして、アル
カリ亜鉛蓄電池のよシ長期にわたるサイクル寿命に耐え
得る亜鉛極を提供せんとするものである。
カリ亜鉛蓄電池のよシ長期にわたるサイクル寿命に耐え
得る亜鉛極を提供せんとするものである。
金属インジウム、ポリビニルアルコール及び結着剤によ
り構成される。
り構成される。
以下不発＃］の一実施例を説１ｙノする。
酸化亜鉛粉末７４亀駄％、亜鉛粉末１０爪駄％、添加剤
として酸化インジクム５重駁％、金属インジウム５重Ｉ
ｔ ”’ 、ポリビニルアルコール１重量％及び結着剤
としてフッ素樹脂粉末５型飄％よシなる混合粉末に水を
加え、混練した後、ローラによシシート状に形成し念も
のを銅等よりなる集電体の両面に何着する。しかる後加
圧成型し、乾燥して亜鉛極を作成する・ このようにして得た亜鉛極と公知の焼結式ニッケル極と
を組合せ、アルカリ電解液を用いてニッケルー亜鉛蓄゛
覗池ＩＡ）を作成した。第１図はこの蓄電池、の断面図
である。この図面において、（１ｊは亜鉛Ｊ＆、１２１
はニッケル［、［３）はセパレータ、（４）は保液層、
（５）は電槽、（６）は電槽蓋、（力（８）は正負極端
子である。
として酸化インジクム５重駁％、金属インジウム５重Ｉ
ｔ ”’ 、ポリビニルアルコール１重量％及び結着剤
としてフッ素樹脂粉末５型飄％よシなる混合粉末に水を
加え、混練した後、ローラによシシート状に形成し念も
のを銅等よりなる集電体の両面に何着する。しかる後加
圧成型し、乾燥して亜鉛極を作成する・ このようにして得た亜鉛極と公知の焼結式ニッケル極と
を組合せ、アルカリ電解液を用いてニッケルー亜鉛蓄゛
覗池ＩＡ）を作成した。第１図はこの蓄電池、の断面図
である。この図面において、（１ｊは亜鉛Ｊ＆、１２１
はニッケル［、［３）はセパレータ、（４）は保液層、
（５）は電槽、（６）は電槽蓋、（力（８）は正負極端
子である。
比較のため、ポリビニルアルコールを含有せず、実施例
におけるポリビニルアルコールの車醍％分だけ酸化亜鉛
粉末の重置％を増大した点を除いて、他は実施例におけ
る蓄電池と同一の比較？’ｌｉ ？ｌｌｌ、ＣＢ）を「
構成した。また金属インジウム及びポリビニルアルコー
ルを含有せず、実施例における金属インジウム及びポリ
ビニルアルコールの爪鼠％分だけ酸化亜鉛粉末の重Ｍ９
６を増大した点を除いて、他は実施例における蓄電池と
同一の比較電池（Ｑを作成した。
におけるポリビニルアルコールの車醍％分だけ酸化亜鉛
粉末の重置％を増大した点を除いて、他は実施例におけ
る蓄電池と同一の比較？’ｌｉ ？ｌｌｌ、ＣＢ）を「
構成した。また金属インジウム及びポリビニルアルコー
ルを含有せず、実施例における金属インジウム及びポリ
ビニルアルコールの爪鼠％分だけ酸化亜鉛粉末の重Ｍ９
６を増大した点を除いて、他は実施例における蓄電池と
同一の比較電池（Ｑを作成した。
第２図１１１？ｌＪｌ＆？ｌ：６蓄電ｆｌ１１．（Ａ）
ト比較屯ｆｆｉ、（Ｂ）（Ｑのサイクル特性図である
。サイクル条件は、１５（１ｍＡで５時間充電した後、
１５０ｍＡで放電し電池電圧が１，２■に達する時点で
放電停止するものである。この図から明らかなように本
発明による蓄電池ｆＡ）は、比較電池（Ｂ）（ＣＩに対
し・す°イクル特性が改善されていることがわかる。
ト比較屯ｆｆｉ、（Ｂ）（Ｑのサイクル特性図である
。サイクル条件は、１５（１ｍＡで５時間充電した後、
１５０ｍＡで放電し電池電圧が１，２■に達する時点で
放電停止するものである。この図から明らかなように本
発明による蓄電池ｆＡ）は、比較電池（Ｂ）（ＣＩに対
し・す°イクル特性が改善されていることがわかる。
この理由を考察すると、充放電サイクルがより長期にわ
たると、比較電池（Ｂ）（Ｑにおいては、亜鉛極内にお
ける電解液の不均一分布に基ずく電解液不足箇所での不
活性化による劣化が生じてサイクル寿命が尽きるに対し
、蓄電１１ ｌｒ、（Ａ）では亜鉛極内においてポリビ
ニルアルコールにより電解液の移動が少々くなり、電解
液不足箇所の出現を抑制していると考えられる。なおポ
リビニルアルコールの含有割合は、ｏ、１ｒｔｔ％以下
ではほとんど添加効果がなく、５重置％以上では亜鉛極
内Ｖこおける電解液量が多くなシすぎ、好ましくない。
たると、比較電池（Ｂ）（Ｑにおいては、亜鉛極内にお
ける電解液の不均一分布に基ずく電解液不足箇所での不
活性化による劣化が生じてサイクル寿命が尽きるに対し
、蓄電１１ ｌｒ、（Ａ）では亜鉛極内においてポリビ
ニルアルコールにより電解液の移動が少々くなり、電解
液不足箇所の出現を抑制していると考えられる。なおポ
リビニルアルコールの含有割合は、ｏ、１ｒｔｔ％以下
ではほとんど添加効果がなく、５重置％以上では亜鉛極
内Ｖこおける電解液量が多くなシすぎ、好ましくない。
オた第３図は金属インジウムを亜鉛極に含有させた電池
ｃＡ）（Ｂ）と、金属インジウムを亜鉛極に添加しない
電池ｔ（Ｃ１の５０サイクル時の放磁特性図であり、亜
鉛極に金属インジウムを添加したｉ４４１１．（Ａ）の
）の放電電圧が７ｂ池（Ｃ）より高いことがわかる。
ｃＡ）（Ｂ）と、金属インジウムを亜鉛極に添加しない
電池ｔ（Ｃ１の５０サイクル時の放磁特性図であり、亜
鉛極に金属インジウムを添加したｉ４４１１．（Ａ）の
）の放電電圧が７ｂ池（Ｃ）より高いことがわかる。
〔発１１１の効果〕
不発１’ｌｌＪは亜鉛及び酸化亜鉛ケ主成分とし、イン
ジウムの酸化を吻オたは水酸化物、金属インジウム、ポ
リビニルアルコール及び結着剤を含有するものであるか
ら、インジウムの酸化物または水酸化物の導電剤として
の欠点を、金属インジウムによシ改善すると共に２種以
上の添加物における異種金属接触による局部電池も生ぜ
ず、またアルカリ亜鉛蓄電池１の充放電サイクルがより
長期にわたるとき、亜鉛極内のインジウムの分布が偏在
化することＶＣ基ずき、発生する水素ガスの対流による
電解液の移動を、ポリビニルアルコールの存在により少
なくすることができ、亜鉛極内における電解液不均一分
布による電解液不足箇所の不活性化の出現を抑制するこ
とができ、アルカリ亜鉛蓄電池１のヅーイクル寿命を比
較電油、に比しより長初化することができる。
ジウムの酸化を吻オたは水酸化物、金属インジウム、ポ
リビニルアルコール及び結着剤を含有するものであるか
ら、インジウムの酸化物または水酸化物の導電剤として
の欠点を、金属インジウムによシ改善すると共に２種以
上の添加物における異種金属接触による局部電池も生ぜ
ず、またアルカリ亜鉛蓄電池１の充放電サイクルがより
長期にわたるとき、亜鉛極内のインジウムの分布が偏在
化することＶＣ基ずき、発生する水素ガスの対流による
電解液の移動を、ポリビニルアルコールの存在により少
なくすることができ、亜鉛極内における電解液不均一分
布による電解液不足箇所の不活性化の出現を抑制するこ
とができ、アルカリ亜鉛蓄電池１のヅーイクル寿命を比
較電油、に比しより長初化することができる。
第１図は本発明によるアルカリ亜鉛薔゛屯曲、の一実施
例を示す断面図、第２図は不発りＪによる亜鉛極を有す
る蓄電池と比較電２１１Ｌのサイクル特性図、第３図は
、！１＃１．鉛極に金属インジクノ、を含有する電沖１
と含有しない岨油１の５０サイクル詩・の放ｒｊｉ、特
性図である。 （１）・・・亜鉛極。 ） 寸イワ）し敷 第３図 蒔 Ｐ、／ｌ ＋ｈ０
例を示す断面図、第２図は不発りＪによる亜鉛極を有す
る蓄電池と比較電２１１Ｌのサイクル特性図、第３図は
、！１＃１．鉛極に金属インジクノ、を含有する電沖１
と含有しない岨油１の５０サイクル詩・の放ｒｊｉ、特
性図である。 （１）・・・亜鉛極。 ） 寸イワ）し敷 第３図 蒔 Ｐ、／ｌ ＋ｈ０
Claims (1)
- （１１亜鉛及び酸化亜鉛を主成分とし、インジウムの酸
化物または水酸化物、金属インジウム、ポリビニルアル
コール及び結着剤を含有するアルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177161A JPS5966060A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57177161A JPS5966060A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5966060A true JPS5966060A (ja) | 1984-04-14 |
Family
ID=16026242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57177161A Pending JPS5966060A (ja) | 1982-10-07 | 1982-10-07 | アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5966060A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6164077A (ja) * | 1984-09-03 | 1986-04-02 | Toppan Printing Co Ltd | 薄型電池 |
| US5328778A (en) * | 1991-12-16 | 1994-07-12 | Matsi, Inc. | Metal-air cells comprising collapsible foam members and means for minimizing internal pressure buildup |
| US5458988A (en) * | 1993-08-10 | 1995-10-17 | Matsi, Inc. | Metal-air-cells having improved anode assemblies |
| KR20190123690A (ko) | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 에이블릭 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
| JP2020061222A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 日立化成株式会社 | ニッケル亜鉛電池用負極及びニッケル亜鉛電池 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49112125A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-25 | ||
| JPS5219658A (en) * | 1975-08-06 | 1977-02-15 | Salk Inst For Biological Studi | Novel peptide compound |
-
1982
- 1982-10-07 JP JP57177161A patent/JPS5966060A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49112125A (ja) * | 1973-02-28 | 1974-10-25 | ||
| JPS5219658A (en) * | 1975-08-06 | 1977-02-15 | Salk Inst For Biological Studi | Novel peptide compound |
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| US5328778A (en) * | 1991-12-16 | 1994-07-12 | Matsi, Inc. | Metal-air cells comprising collapsible foam members and means for minimizing internal pressure buildup |
| US5458988A (en) * | 1993-08-10 | 1995-10-17 | Matsi, Inc. | Metal-air-cells having improved anode assemblies |
| KR20190123690A (ko) | 2018-04-24 | 2019-11-01 | 에이블릭 가부시키가이샤 | 반도체 장치 |
| JP2020061222A (ja) * | 2018-10-05 | 2020-04-16 | 日立化成株式会社 | ニッケル亜鉛電池用負極及びニッケル亜鉛電池 |
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