JPS6014757A - アルカリ亜鉛蓄電池 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ニイケルー亜鉛蓄電池、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１７亜鉛
蓄電池【二関するものである。

（ロ）従来技術 負極活物質としての亜鉛は、単位重量当りのエネルギー
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、
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、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、電解液量を規制して亜鉛酸イオンの拡
散を防止すると共−二複数枚の有機セパレータあるいは
無機セパレータを積層したり、一体化したものを使用す
ること区二よりサイクル寿命がかなり向上する。しかし
ながら放電時Ｃニ一旦亜鉛酸イオンとして溶解した亜鉛
は、充電時（二元の位置に電析することがほとんどない
ため、更■二充放電を繰り返すと、亜鉛極の橋板変形が
著しくなり、容量低下を招いてより長期にわたる充放電
に耐えられなくなってい色。

亜鉛極の極板変形が最も著しい箇所は極板周縁であシ、
これは工呼ジ効果に起因すると共に極板周縁に電解液が
たまシ易いことにも起因する。−酸Ｃ：正極、セパレー
タ及び負極からなる電池においては、正極と負極間に圧
力がかかった状態にあシ、電極及びセパレータ中に含液
された電解液は。

電極周縁部冨二押し出される傾向にある。このため亜鉛
極の周縁部１：も電池反応Ｉ：は基本的Ｉ：は必要でな
い電解液が存在することになり、亜鉛活物質の電解液へ
の溶出が促進されること（＝なる。

し１　発明の目的 本発明はかかる点に鑑み発すされたものＩニジて、特に
亜鉛極の極板変形が最も著しい極板周縁部の活物質の電
解液への溶出及び脱落を抑制することｉ；よって、より
長期にわたるサイクル寿命！＝耐え得る１ルカリ唾鉛蓄
電池を提供せんとするものである。

（ロ）発明の構成 本発明のアルカリ亜鉛蓄電池は金属亜鉛及び酸化亜鉛の
少なくとも一種を主成分とし、結着剤として耐アルカリ
性、撥水性の繊維化された合成樹脂を含有し、極板周縁
部の結着剤の含有濃度を極板中央部より大にすると共区
二極板周縁部に多孔質フ噌素層を配した亜鉛極を備えた
アルカリ亜鉛蓄電池である。

（ホ）実施例 以下本発明の一実施例を説明し、比較例との対比に言及
する。

〔実施例］ 酸化亜鉛粉末８０重量％、金属亜鉛粉末１０重量％、添
加剤として酸化カドミウム５重ｔ％及び結着剤として耐
アルカリ性、撥水性の繊維化されたフッ素樹脂膜末（Ｐ
ＴＦＥ）５本に影よりなる混合粉末に、水を加えて混練
した後、ローラにより加圧して縦４５１ｍ横３６闘の第
１シートを作成した。上記混練によりフ雫素樹脂が繊維
化される。

この第１シートにおけるフッ素樹脂膜末を１５重量％と
じ、その増量分だけ酸化亜鉛粉末の量を減らし、第１シ
ートへ同様にして、巾ａｙｓの縦桟、中５Ｎ４の横桟の
枠状の第２シートを作成した。

銅等よりなる縦５０１１Ｍ、横４０１１ｍの集電体の両
面に、第１シートを中央部ｌ；、第２ｖ−）をその周縁
部Ｃ二夫々配して付着させ加圧成型し、更（二層縁部の
第２シートの上に多孔質）呼素膜を配して再び加圧成型
した後乾燥して亜鉛極を作成した。

第１図はこの亜鉛極の正面図、第２図は第１図のｎ−４
断面図である。これらの図面において、口）は亜鉛極に
して、中央部の第１シート（２）と周縁部の第２シート
（３）を有し、多孔質フッ素樹脂膜（４）が亜鉛極（１
１の周縁部で第２シート（３）と重なっている。

（５）は集電体、（６）は集電体リード部である。

上述の如くして得た亜鉛極と公知の焼結式ニダケル極と
を組合せて角型ニイヶルー亜鉛蓄電池囚を作成した。

〔比較例〕

比較のため実施例の第１Ｌ／−トと第２シートを上述同
様集電体に加圧成型し乾燥して、外形及び厚み寸法が実
施例と同一の亜鉛極を作成し、この亜鉛極を用いる点を
除いて、他は実施例と同一の比較電池ｉＢ）を作成した
。

〔対　比〕

第２図は本発明による蓄電池（５）と比較電池（Ｂ）の
サイクル特性図であり、蓄′電池の初期容量を１゜Ｏ形
として示す。サイクル条件は、１５０ｍＡで５時間充電
した後、１５０ｍＡで放電し電池電圧が１．２ｖ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（５）は
、比較電、／ＩＩ！ｆＢｔに対しサイクル寿命が改善さ
れていることがわかる。

この理由は繊維化された結着剤が互いに絡まって強固な
骨格を形成し、特に亜鉛極の極板周縁の結着剤含有濃度
が極板中央部より大であることＣ二より、橋板周縁部に
おける亜鉛活物質を繊維の網目の中に堅固に保持し、ま
た前記［４縁部の！、１　ｙＦ、性が増大して余分な電
解液が存在し難くなるという比較電池ｆＢ）の効果に加
え、本発明゛電池ｆＡｌはノリ水性の多孔質フヴ素脂の
存在により、亜鉛を包の極板周縁部の余分な電解液がよ
シ一層減少せしめられ、且つブヴ素層が多孔質であるた
め極板周縁部の表面に於いて亜鉛活物’＋ｔを網目の中
に強固に捕縛し、機械的強度をもより一層向上せしめ活
物質の移動脱落が防止されるためである。

尚実施例では、１１アルカリ性、耐撥水性の繊維化され
た合成樹脂結着剤として、フ噌素樹脂を用いたが、繊維
化されたポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維あるい
はナイロン繊維等の分散液を用いることができる。また
実施例では、第２シートの巾を極板寸法の循　にしたが
、極板形状によシー乃至−にすることが考えられ、極板
の側面２０　５ に配された多孔質フッ素層≦；ついても極板の周縁部を
覆う様Ｃ；配することが考えられる。さらに本発明は角
型極板に限らず、渦巻電極ぷ二も適用できることは明ら
かである。

（へ）発明の効果 本発明は以上の様ｆ二金属亜鉛及び酸化亜鉛の少なくと
も一種を活物質とし、結着剤としての耐アルカリ性、撥
水性の繊維化された合成樹脂の含有濃度を極板中央部よ
り橋板周縁部の方を大とすると共に極板周縁部に多孔質
フヴ素層を配した亜鉛極を備えるものであるから、亜鉛
極の極板周縁部における極板変形が少なくなり、より長
期Ｓ二わたるサイクル寿命に耐え得るアルカリ亜鉛蓄電
池を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の亜鉛極の正面図。 第２図は第１図のト」断面図、第３図はサイグル特性図
である。 （４）・・・多孔質フザ素層（膜）、１１１・・・亜鉛
極。 （２）・・・ｊＦＨシー）、（３）・・・第２シート、
　（訃・・集′順体、　（６）・・・集電体リード部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１金属亜鉛及び酸化亜鉛の少なくとも一種を主成分
   とし、結着剤として耐アルカリ性、撥水性の繊維化され
   た合成樹脂を含有し、極板周縁部の結着剤の含有濃度を
   極板中央部より大にすると共Ｃ二橋板周縁部Ｃ二多孔質
   フプ素層を配した亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池。