JPS5971265A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS5971265A JPS5971265A JP57181901A JP18190182A JPS5971265A JP S5971265 A JPS5971265 A JP S5971265A JP 57181901 A JP57181901 A JP 57181901A JP 18190182 A JP18190182 A JP 18190182A JP S5971265 A JPS5971265 A JP S5971265A
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- JP
- Japan
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- zinc
- indium
- oxide
- storage battery
- pole
- 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.)
- Granted
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Classifications
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
-
- 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
- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (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−亜鉛蓄猷池など
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
電池に関するものである。
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
電池に関するものである。
負極活物質としての亜鉛は、単位重鼠当りのエネルギー
密度が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して亜鉛酸イオンとなり、
光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＃ｒｒるため、充放電を繰返すと、電析亜鉛が
セパレータを貫通して対極に接して内部短絡を惹起する
ためサイクル寿命が短い欠点がある。
密度が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して亜鉛酸イオンとなり、
光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＃ｒｒるため、充放電を繰返すと、電析亜鉛が
セパレータを貫通して対極に接して内部短絡を惹起する
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＠を規制して
亜鉛酸イオンの拡散を防止すると共に各種の金属あるい
は酸化物な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。
亜鉛酸イオンの拡散を防止すると共に各種の金属あるい
は酸化物な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９電解液への溶解度が小
さいため、亜鉛極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。
の生長を防止すると共にアルカ９電解液への溶解度が小
さいため、亜鉛極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導電体として存在し、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比が高
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導電体として存在し、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比が高
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なめに、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、亜鉛極に導電剤な含
有させればよく、この導電剤としてインジウム以外に、
錫、カドミウム、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た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電池を形成し、導電剤として
の金層は酸化物または水酸生物に変換されて充分な添加
効果が得られなく、導電剤として金属インジウム全使用
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、カドミウム、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た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電池を形成し、導電剤として
の金層は酸化物または水酸生物に変換されて充分な添加
効果が得られなく、導電剤として金属インジウム全使用
するのが好ましい。
しかしながら、金庫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、亜鉛極内の溶解度の小さいインジ
ウムが徐々に電解液中に溶出していく。特に亜鉛極の表
面近傍ではインジウム濃度が亜鉛極内部と比べて低くな
）、インジウム添加の本来の効果を維持できなくなシ、
亜鉛極表面からは水素発生あるいは樹脂状結晶が生長す
るようになる。たと、を樹脂状結晶による内部短絡が惹
起し々いとしても、活物質の移動による変形、脱落が起
こり、亜鉛極内のインジウムの不均一分布が−Ｎ激しく
なル、インジウム添加の効果がなくなり、よシ長期にわ
たる充放電反応に耐えられなく々る。
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、亜鉛極内の溶解度の小さいインジ
ウムが徐々に電解液中に溶出していく。特に亜鉛極の表
面近傍ではインジウム濃度が亜鉛極内部と比べて低くな
）、インジウム添加の本来の効果を維持できなくなシ、
亜鉛極表面からは水素発生あるいは樹脂状結晶が生長す
るようになる。たと、を樹脂状結晶による内部短絡が惹
起し々いとしても、活物質の移動による変形、脱落が起
こり、亜鉛極内のインジウムの不均一分布が−Ｎ激しく
なル、インジウム添加の効果がなくなり、よシ長期にわ
たる充放電反応に耐えられなく々る。
本発明はかかる点に鑑み発明されたものにして、より長
期にわたるサイクル寿命に耐え得るアルカリ亜鉛蓄電池
１を提供せんとするものである。
期にわたるサイクル寿命に耐え得るアルカリ亜鉛蓄電池
１を提供せんとするものである。
本発明によるアルカリ亜鉛蓄電池は、亜鉛及び酸化亜鉛
を主成分とし、インジウムの酸化ｈｔたは水酸化物及び
金属インジウムを含有する亜鉛極と、インジウムイオン
？含むアルカリ電解液とを具備するものである。肯イン
ジウムイオンとは、インジウムの酸化物またはＶ水酸化
物、インジウムの塩たとえば硝酸塩、硫酸塩等を電解液
中に溶解させたインジウムの形態を意味する。
を主成分とし、インジウムの酸化ｈｔたは水酸化物及び
金属インジウムを含有する亜鉛極と、インジウムイオン
？含むアルカリ電解液とを具備するものである。肯イン
ジウムイオンとは、インジウムの酸化物またはＶ水酸化
物、インジウムの塩たとえば硝酸塩、硫酸塩等を電解液
中に溶解させたインジウムの形態を意味する。
以下本発明の一実施例を説明する。
酸化亜鉛粉末７５重敞％、亜鉛粉末１０重蹴％、添加剤
として酸化インジウム５重吋％、金属インジウム５重皿
％、及び結着剤としてフッ素樹脂粉末５型駄％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
状に形成したものを銅等よシなる集電体の両面に付着す
る。しかる後加圧成型し、乾燥して亜鉛極を作成する。
として酸化インジウム５重吋％、金属インジウム５重皿
％、及び結着剤としてフッ素樹脂粉末５型駄％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
状に形成したものを銅等よシなる集電体の両面に付着す
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
を組合せてニッケルー亜鉛蓄電池（Ａ）を作成した。使
用した電解液は、水酸化インジウムを３０９６濃度の水
酸化カリウム溶液に溶かしたものであシ、濃度は１０−
４ モル／ｌである。濃度としては、１０ モル／ｌ
でほぼ飽和溶解度に近いもので、１０−５モル７７３〜
１０−３モル／ｌ！が好ましい。第１図はこの蓄電池の
断面図である。
を組合せてニッケルー亜鉛蓄電池（Ａ）を作成した。使
用した電解液は、水酸化インジウムを３０９６濃度の水
酸化カリウム溶液に溶かしたものであシ、濃度は１０−
４ モル／ｌである。濃度としては、１０ モル／ｌ
でほぼ飽和溶解度に近いもので、１０−５モル７７３〜
１０−３モル／ｌ！が好ましい。第１図はこの蓄電池の
断面図である。
この図面において、（１）は亜鉛極、（２）はニッケル
極、（３）はセパレータ、（４）は保液層、（５ｊは電
槽、（６１は電槽蓋、（７）〔８）は正負極端子である
。
極、（３）はセパレータ、（４）は保液層、（５ｊは電
槽、（６１は電槽蓋、（７）〔８）は正負極端子である
。
また比較のため、アルカリ電解液にインジウムイオンを
含有しない点を除いて、他は実施例の蓄電池と同一の比
較型ａ（Ｂ）を作成した。
含有しない点を除いて、他は実施例の蓄電池と同一の比
較型ａ（Ｂ）を作成した。
第２図は本発明による蓄電池■と比較電池０のｍＡで放
電し電池電圧がｔ２ＶＫ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
内は、比較型ａ（鴎に対しサイクル特性が改善されてい
ることがわかる。
電し電池電圧がｔ２ＶＫ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
内は、比較型ａ（鴎に対しサイクル特性が改善されてい
ることがわかる。
思うに％蓄電池の充放電サイクルがよシ長期にわたると
、亜鉛極の表面近傍のインジウムが徐々にアルカリ電解
液に溶出して、亜鉛極表面のインジウム濃度が低下し、
蓄電池の劣化が生ずるが。
、亜鉛極の表面近傍のインジウムが徐々にアルカリ電解
液に溶出して、亜鉛極表面のインジウム濃度が低下し、
蓄電池の劣化が生ずるが。
蓄電池（Ａ）では充電時に、電解液中のインジウムイオ
ンが亜鉛極表面にインジウムとして電析されるため、亜
鉛極表面のインジウム濃度の低下を抑制していると考え
られる。
ンが亜鉛極表面にインジウムとして電析されるため、亜
鉛極表面のインジウム濃度の低下を抑制していると考え
られる。
本発明は、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及び金属インジウムを含有する
亜鉛極と、インジウムイオンを含むアルカリ電解液とを
備えてｈるものであるから、従来のアルカリ亜鉛蓄電池
のサイクル寿命を大巾に向上することができる。
の酸化物または水酸化物及び金属インジウムを含有する
亜鉛極と、インジウムイオンを含むアルカリ電解液とを
備えてｈるものであるから、従来のアルカリ亜鉛蓄電池
のサイクル寿命を大巾に向上することができる。
第１図は不発り］によるアルカリ亜鉛蓄＠池の一実施例
を示す断面図、第２図は本発明による蓄電池と比較電池
のサイクル特性図である。 早 夕 ψ 隼 （ぺ）
を示す断面図、第２図は本発明による蓄電池と比較電池
のサイクル特性図である。 早 夕 ψ 隼 （ぺ）
Claims (1)
- （１）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及び金属インジウムを含有する亜鉛
極と、インジウムイオンを含むアルカリ電解液とを偲え
てなるアルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181901A JPH073793B2 (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181901A JPH073793B2 (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5971265A true JPS5971265A (ja) | 1984-04-21 |
| JPH073793B2 JPH073793B2 (ja) | 1995-01-18 |
Family
ID=16108860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57181901A Expired - Lifetime JPH073793B2 (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH073793B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5626988A (en) * | 1994-05-06 | 1997-05-06 | Battery Technologies Inc. | Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture |
| JP2013054877A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Nissan Motor Co Ltd | アルカリ二次電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385349A (en) * | 1977-01-07 | 1978-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Nickel zinc storage battery |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57181901A patent/JPH073793B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5385349A (en) * | 1977-01-07 | 1978-07-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Nickel zinc storage battery |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5626988A (en) * | 1994-05-06 | 1997-05-06 | Battery Technologies Inc. | Sealed rechargeable cells containing mercury-free zinc anodes, and a method of manufacture |
| JP2013054877A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Nissan Motor Co Ltd | アルカリ二次電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH073793B2 (ja) | 1995-01-18 |
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