JPS60101868A - アルカリ二次電池 - Google Patents
アルカリ二次電池Info
- Publication number
- JPS60101868A JPS60101868A JP58208391A JP20839183A JPS60101868A JP S60101868 A JPS60101868 A JP S60101868A JP 58208391 A JP58208391 A JP 58208391A JP 20839183 A JP20839183 A JP 20839183A JP S60101868 A JPS60101868 A JP S60101868A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- active material
- battery
- positive active
- silver
- alkaline secondary
- 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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Classifications
-
- 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
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/48—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of inorganic oxides or hydroxides
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (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】
この発明は小型密閉式のアルカリニ次電池に関し、特に
、その陽極活物質に関する。
、その陽極活物質に関する。
従来アルカリニ次電池としては、酸化銀（Ａｉ１２０ま
たはＡＱＯ）を陽極活物質とし、亜鉛（Ｚｎ）またはカ
ドミウム（Ｃｄ＞を負極活物質とＪる酸化銀系二次電池
がよく知られている。この電池は、ＡｇＯを多く含む場
合に放電電圧特性が二段になるという欠点を除き、放電
容量や充放電サイクル寿命あるいは温度特性などの電池
性能の面では非常に優れている。このため小型高出力・
高エネルギー密度のボタン型二次電池として利用されて
いる。この電池の最大の問題は、銀を使うために非常に
高価になるという点である。そのために、より安価な材
料で酸化銀系アルカリニ次電池の電池性能に近づけるこ
とが１つの大ぎな課題である。 安価なアルカリニ次電
池としては、二酸化マンガン（Ｍｎ ０２ ）を陽極活
物質とするアルカリ・マンガン電池が知られている。し
かしこの電池の性能を上記酸化銀糸と比較すると、放電
容量おＪ：び充放電サイクル寿命のいずれの点でも大き
く劣り、特にサイクル寿命は非常に短い。
たはＡＱＯ）を陽極活物質とし、亜鉛（Ｚｎ）またはカ
ドミウム（Ｃｄ＞を負極活物質とＪる酸化銀系二次電池
がよく知られている。この電池は、ＡｇＯを多く含む場
合に放電電圧特性が二段になるという欠点を除き、放電
容量や充放電サイクル寿命あるいは温度特性などの電池
性能の面では非常に優れている。このため小型高出力・
高エネルギー密度のボタン型二次電池として利用されて
いる。この電池の最大の問題は、銀を使うために非常に
高価になるという点である。そのために、より安価な材
料で酸化銀系アルカリニ次電池の電池性能に近づけるこ
とが１つの大ぎな課題である。 安価なアルカリニ次電
池としては、二酸化マンガン（Ｍｎ ０２ ）を陽極活
物質とするアルカリ・マンガン電池が知られている。し
かしこの電池の性能を上記酸化銀糸と比較すると、放電
容量おＪ：び充放電サイクル寿命のいずれの点でも大き
く劣り、特にサイクル寿命は非常に短い。
そこで従来一部では、Ｍｎ ０２ 、ＡＱ ２０ 、Ａ
ｇＯを適宜に混合したものを陽極活物質として用い、電
池性能と価格のかねあいをとる試みがなされている。例
えばＭｎ ０２とＡＣ＋２０とを５０％づつ含むものを
陽極活物質とし、ＡＣ＋２０のみのものより安価で、Ｍ
ｎＯ２のみのものより高性能の電池を得ようとするもの
である。しかし、この試みはあまりよい結果が得られて
いない。ＭｎＯ２のみの電池と比較し、Ｍｎｏ２とＡ（
１２０の混合物を用いた電池では、高価な銀を使用する
わりにはぞれほどの電池性能の向上が望めず、特に充放
電サイクル寿命を向上させるのはＭｎＯ２の缶を非常に
少くしないと困難であった。
ｇＯを適宜に混合したものを陽極活物質として用い、電
池性能と価格のかねあいをとる試みがなされている。例
えばＭｎ ０２とＡＣ＋２０とを５０％づつ含むものを
陽極活物質とし、ＡＣ＋２０のみのものより安価で、Ｍ
ｎＯ２のみのものより高性能の電池を得ようとするもの
である。しかし、この試みはあまりよい結果が得られて
いない。ＭｎＯ２のみの電池と比較し、Ｍｎｏ２とＡ（
１２０の混合物を用いた電池では、高価な銀を使用する
わりにはぞれほどの電池性能の向上が望めず、特に充放
電サイクル寿命を向上させるのはＭｎＯ２の缶を非常に
少くしないと困難であった。
この発明は上述したような背景のもとになされたもので
あり、その目的は、先に述べたようににり安価な材料を
用いＪ：り高性能のアルカリニ次電池を提供することに
ある。
あり、その目的は、先に述べたようににり安価な材料を
用いＪ：り高性能のアルカリニ次電池を提供することに
ある。
この目的を達成するために、この発明は、銀とマンガン
の複合酸化物を陽極活物質として用いたことを特徴とす
る。
の複合酸化物を陽極活物質として用いたことを特徴とす
る。
以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
る。
第１図はこの発明が適用されるアルカリニ次電池の一例
としてボタン型電池の構造を示している。
としてボタン型電池の構造を示している。
この電池では、金属製の陽極缶１２・陰極端子１４とガ
スケット１６によりボタン型の金属製ケース１０が構成
され、この電池ケース１０内に陽極活物質２２・セパレ
ータ２４・陰極活物質２６からなる発電置県２０が層状
に装填されている。
スケット１６によりボタン型の金属製ケース１０が構成
され、この電池ケース１０内に陽極活物質２２・セパレ
ータ２４・陰極活物質２６からなる発電置県２０が層状
に装填されている。
陽極活動物質２２としては銀とマンガンの複合酸化物（
△ＯＭｎ ＯＸ ）が使用されている。これが本発明の
特徴点である。また、陰極活物質２６としては亜鉛ある
いはカドミウムなどが使用されている。セパレータ２４
にはＫ Ｏ＋−１などのアルカリ電解液が含浸される。
△ＯＭｎ ＯＸ ）が使用されている。これが本発明の
特徴点である。また、陰極活物質２６としては亜鉛ある
いはカドミウムなどが使用されている。セパレータ２４
にはＫ Ｏ＋−１などのアルカリ電解液が含浸される。
銀とマンガンの複合酸化物からなる陽極活物質２２は次
のように作られる。まず、所定比率のＡ（Ｉ ＮＯ３と
Ｍｎ ＮＯ３のアルカリ水溶液に過硫酸物を加え、Ａ（
１／Ｍｎ複合酸化物を沈澱させる。
のように作られる。まず、所定比率のＡ（Ｉ ＮＯ３と
Ｍｎ ＮＯ３のアルカリ水溶液に過硫酸物を加え、Ａ（
１／Ｍｎ複合酸化物を沈澱させる。
その沈澱物を乾燥して粉砕し、粒径１０μＩＩＩＰｉ！
度の粉状にし、それにグラファイトを加えて加圧成形し
、陽極活物質２２が完成する。これが陽極缶１２内に装
填されている。
度の粉状にし、それにグラファイトを加えて加圧成形し
、陽極活物質２２が完成する。これが陽極缶１２内に装
填されている。
次に、この発明に係るアルカリニ次電池の性能ついて説
明する。先に説明したように、ＭｎＯ２とＡＧ２０の５
０％づつの混合物を陽極活物質とする従来の電池を（Ａ
＞とし、これと同じ形状で、ＡｇとＭｎを５０％づつ含
む複合酸化物を陽極活物質とする本発明のアルカリニ次
電池を（Ｂ）と３− する。この場合、従来の電池（Ａ）と本発明の電池（Ｂ
）どでは材料としての八〇と１ｙｌｎの比率はほぼ同じ
であるので、材料コストもほぼ同じである。
明する。先に説明したように、ＭｎＯ２とＡＧ２０の５
０％づつの混合物を陽極活物質とする従来の電池を（Ａ
＞とし、これと同じ形状で、ＡｇとＭｎを５０％づつ含
む複合酸化物を陽極活物質とする本発明のアルカリニ次
電池を（Ｂ）と３− する。この場合、従来の電池（Ａ）と本発明の電池（Ｂ
）どでは材料としての八〇と１ｙｌｎの比率はほぼ同じ
であるので、材料コストもほぼ同じである。
第２図は従来の電池（Ａ）と本発明の電池（Ｂ）の放電
電圧特性を比較して示しており、同様に第３図は両電池
の充放電υイクル特性を示している。
電圧特性を比較して示しており、同様に第３図は両電池
の充放電υイクル特性を示している。
従来の電池（Ａ）では、陽極活物質中のＡ（＋２０がま
ず消費され、その後Ｍｒｌ’０２が消費される。
ず消費され、その後Ｍｒｌ’０２が消費される。
そのため放電電圧は、初期においては高く平坦に保たれ
るが、ＭｎＯ２が消費される後期においては電圧平ＩＨ
性が失われ、除々に放電電圧が低化する。
るが、ＭｎＯ２が消費される後期においては電圧平ＩＨ
性が失われ、除々に放電電圧が低化する。
これに対して本発明の電池（Ａ＞では、放電電圧特性は
ＡＯ２０のみの電池に近く、従来の電池（Ｂ）に比べて
持続時間が長く、かつ電圧平坦性も非常によい。
ＡＯ２０のみの電池に近く、従来の電池（Ｂ）に比べて
持続時間が長く、かつ電圧平坦性も非常によい。
先に説明したように従来の電池（Ａ）は充放電サイクル
寿命が非常に短いものであった。これに対し本発明の電
池（Ｂ）では第３図に示すように、４− 従来の電池（Ａ＞に比べて倍以上の充放電ザイクル寿命
が実現できた。
寿命が非常に短いものであった。これに対し本発明の電
池（Ｂ）では第３図に示すように、４− 従来の電池（Ａ＞に比べて倍以上の充放電ザイクル寿命
が実現できた。
また、従来の酸化銀糸アルカリニ次電池と比較すると、
Ｍｎの比率を５０％以上にすれば材料ロストが大幅に低
減され、性能対価格比の良好なアルカリニ次電池となる
。
Ｍｎの比率を５０％以上にすれば材料ロストが大幅に低
減され、性能対価格比の良好なアルカリニ次電池となる
。
また、高温における充放電サイクルと常温におりるそれ
との性能を考慮するならば、２０℃では銀量が多い方が
充放電サイクルは向上するが、８０℃ではＭｎｆｆ１が
多いほどストック性能が向上するためサイクル数も増加
する。 ゛ 従って、特性としては第４図のようになり、銀量が重量
比で２５〜７５％の範囲ならば両方の性能をほど良く満
足することになり好適である。
との性能を考慮するならば、２０℃では銀量が多い方が
充放電サイクルは向上するが、８０℃ではＭｎｆｆ１が
多いほどストック性能が向上するためサイクル数も増加
する。 ゛ 従って、特性としては第４図のようになり、銀量が重量
比で２５〜７５％の範囲ならば両方の性能をほど良く満
足することになり好適である。
なお、第４図に示す特性は、Ｍｎが５０％の時のサイク
ル数を１００とした指数値で示している。
ル数を１００とした指数値で示している。
以上詳細に説明したように、この発明によれば、比較的
少い材料コストで高性能のアルカリニ次電池を実現する
ことができる。
少い材料コストで高性能のアルカリニ次電池を実現する
ことができる。
第１図はこの発明を適用したアルカリニ次電池の構造例
を示す図、第２図は本発明の効果を示す放電電圧特性図
、第３図は同じく本発明の効果を示す充放電サイクル寿
命の特性図である。 第４図はＭｎ含有率と充放電サイクル数との関係を示ず
特性図である。 １０・・・電池ケース ２２・・・陽極活物質２６・・
・陰極活物質 ２４・・・セパレータ特許出願人 富士
電気化学株式会社 代 理 人 弁理士 −色健輔 ７− て１１ 図 １／”１ 第４図 Ｍｎ含翁不（ｗ？％〕 や１田ミｒ ２３ 柿Ｉｌ−
を示す図、第２図は本発明の効果を示す放電電圧特性図
、第３図は同じく本発明の効果を示す充放電サイクル寿
命の特性図である。 第４図はＭｎ含有率と充放電サイクル数との関係を示ず
特性図である。 １０・・・電池ケース ２２・・・陽極活物質２６・・
・陰極活物質 ２４・・・セパレータ特許出願人 富士
電気化学株式会社 代 理 人 弁理士 −色健輔 ７− て１１ 図 １／”１ 第４図 Ｍｎ含翁不（ｗ？％〕 や１田ミｒ ２３ 柿Ｉｌ−
Claims (2)
- （１）銀とマンガンの複合酸化物を陽極活物質どして用
いたことを特徴とするアルカリニ次電池。 - （２）上記複合酸化物の銀とマンガンの比率は、銀が２
５〜７５重量％であることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のアルカリニ次電池。 な
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208391A JPS60101868A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | アルカリ二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58208391A JPS60101868A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | アルカリ二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60101868A true JPS60101868A (ja) | 1985-06-05 |
Family
ID=16555484
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58208391A Pending JPS60101868A (ja) | 1983-11-08 | 1983-11-08 | アルカリ二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60101868A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0380058A2 (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A solid-state electrochemical cell |
-
1983
- 1983-11-08 JP JP58208391A patent/JPS60101868A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0380058A2 (en) * | 1989-01-24 | 1990-08-01 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | A solid-state electrochemical cell |
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