JPS6014758A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
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- JPS6014758A JPS6014758A JP58123908A JP12390883A JPS6014758A JP S6014758 A JPS6014758 A JP S6014758A JP 58123908 A JP58123908 A JP 58123908A JP 12390883 A JP12390883 A JP 12390883A JP S6014758 A JPS6014758 A JP S6014758A
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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
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/244—Zinc electrodes
-
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
（イ）産業上の利用分野
本発明は、ニッケルー亜鉛蓄電池、鹸−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。
（ロ）従来技術
負極活物質とし工の亜鉛は、惟位重ｉ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脂状或いは
海面状に電析するため、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憚る
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、
充電時にその亜鉛酸イオンが亜鉛極表面に樹脂状或いは
海面状に電析するため、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憚る
ためサイクル寿命が短い欠点がある。
このナイクル寿命を改善するため、電解液簸を規制し一
〇亜鉛酸イオンの拡散を防止すると共に複数枚の有機セ
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に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に一旦亜鉛酸イオンとして
溶解した亜鉛は、充電時に元の位置に電析することがほ
とんどないため、更に充放電を繰り返すと、亜鉛極の極
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＼な−）ていた。
〇亜鉛酸イオンの拡散を防止すると共に複数枚の有機セ
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に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に一旦亜鉛酸イオンとして
溶解した亜鉛は、充電時に元の位置に電析することがほ
とんどないため、更に充放電を繰り返すと、亜鉛極の極
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＼な−）ていた。
亜鉛極の極板変形が最も名しい箇ｉ％は極板周縁であり
、これは工・／ジ効果に起因すると共に極板周縁に電解
液がたまり易いことにも起因する。一般に正極、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り、電極及びセパレータ中に含
液された電解液は、電極周縁部に押し出される傾向にあ
る。このため亜鉛極の周縁部にも電池反応にるま基本（
１３Ｇ＝ ４才必要でない電解液が存在することになり
、ｘｌｉ６Ｒ活物質の゛電解液・＼の溶出が促進される
ことになる。
、これは工・／ジ効果に起因すると共に極板周縁に電解
液がたまり易いことにも起因する。一般に正極、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り、電極及びセパレータ中に含
液された電解液は、電極周縁部に押し出される傾向にあ
る。このため亜鉛極の周縁部にも電池反応にるま基本（
１３Ｇ＝ ４才必要でない電解液が存在することになり
、ｘｌｉ６Ｒ活物質の゛電解液・＼の溶出が促進される
ことになる。
（ハ）発明の目的
本発明はかかる点に鑑み発明されｌ、−もの４こして、
特に亜鉛極の極板変形か最も著しν・極板周縁部の活物
質の電解液への溶出及び脱落を抑制御゛ることによつ１
、より長期にわたるサイクル寿命に耐え得るアルカリ亜
鉛蓄電池を提供せんとするものである。
特に亜鉛極の極板変形か最も著しν・極板周縁部の活物
質の電解液への溶出及び脱落を抑制御゛ることによつ１
、より長期にわたるサイクル寿命に耐え得るアルカリ亜
鉛蓄電池を提供せんとするものである。
（ニ）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、金属インジウム及びイン
ジウム化合物の少なくとも一種を含ホし、極板中央部よ
り極板周縁部のイン・〉・ンム濃度を太きく４゛ると共
に極板周縁部に多孔質フ・ソ素層を配した亜鉛極を備え
て構成さＩする、（＊）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。
少なくとも一種を主成分とし、金属インジウム及びイン
ジウム化合物の少なくとも一種を含ホし、極板中央部よ
り極板周縁部のイン・〉・ンム濃度を太きく４゛ると共
に極板周縁部に多孔質フ・ソ素層を配した亜鉛極を備え
て構成さＩする、（＊）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。
酸化亜鉛粉末８１重Ｑ％、ｔｌｉ鉛粉末１０屯吊％、添
加剤とじ王水酸化インジウム２重量％、金属インジウム
２ｆｆｌｌｉ％及び結着剤としてブ・ン素樹脂粉末５ｍ
景％よ杓なる混合粉末に水を加λて況練した後、Ｉノ−
ラにより加）ｆ して縦３６ｍｍ、横４５ｍｍの第１シ
ートを作成した。
加剤とじ王水酸化インジウム２重量％、金属インジウム
２ｆｆｌｌｉ％及び結着剤としてブ・ン素樹脂粉末５ｍ
景％よ杓なる混合粉末に水を加λて況練した後、Ｉノ−
ラにより加）ｆ して縦３６ｍｍ、横４５ｍｍの第１シ
ートを作成した。
この第１シートにおけろ水酸化インジウム及び金属イン
ジウムを夫々５重敞％とじ、その増量分たけ酸化亜鉛粉
末の量を減らし、第１シートと同様にしてＩｌｌ ４
Ｂの縦桟、ｌｌ’１５ ｍｍの横桟の枠状の第２シート
を作成した。
ジウムを夫々５重敞％とじ、その増量分たけ酸化亜鉛粉
末の量を減らし、第１シートと同様にしてＩｌｌ ４
Ｂの縦桟、ｌｌ’１５ ｍｍの横桟の枠状の第２シート
を作成した。
銅等よりなる縦４０加ｍ、横５０ｍｍの集電体の両面に
第１シートを中央部に、第２シートをその周縁部にす、
々配して付着させ加圧成型し、更に周縁部の第２シート
の上に多孔質フ・ソ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７７） Ｉｔ −１１断面図である。
第１シートを中央部に、第２シートをその周縁部にす、
々配して付着させ加圧成型し、更に周縁部の第２シート
の上に多孔質フ・ソ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７７） Ｉｔ −１１断面図である。
これらの図面において、〈１）は亜鉛極にして中央部の
第１シー１−（２）と周縁部の第２シート（３）を有し
、多孔質フ・ン素樹脂膜（４）か亜鉛極（１）の周縁部
で第２シー日３）と重な−ノている。〈５）は集電体、
（６）は集電体リード部である。
第１シー１−（２）と周縁部の第２シート（３）を有し
、多孔質フ・ン素樹脂膜（４）か亜鉛極（１）の周縁部
で第２シー日３）と重な−ノている。〈５）は集電体、
（６）は集電体リード部である。
比較のため実施例の第１シートと第２ソートをに連同様
集重体に加圧成型し乾燥して、外形及び厚みＡｊ法が実
施例と同一の亜鉛極を作成し１．１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（Ｂ）を作成し
た。
集重体に加圧成型し乾燥して、外形及び厚みＡｊ法が実
施例と同一の亜鉛極を作成し１．１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（Ｂ）を作成し
た。
第２図は本発明による蓄電池（Ａ）と比較電池（Ｂ〉の
サイクル特性図であり、蓄電池の初期容置を１００×と
して示す。サイクル条件は、１５０＋ｎＡで５時間充電
した後、１５０ｍＡで放電し電／ＩＩ！電圧か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（Ａ＞は、比較電池（
Ｂ）に対しサイクル寿−命が改＠され１いることがわか
る。この理由は、亜鉛の水素過１ｉＩｔ圧を高めて亜鉛
の樹脂状結晶の生長及び極板変形を防止する働きを持つ
インジウムの含有濃度を、極板中央部より極板周縁部に
おい王大きくすることで、比較電池（Ｂ）は亜鉛の溶解
反応を制限しているが、それでも極板周縁に余分の電解
液がたまり易いため、亜鉛の溶解反応は横板中央部に比
へて極板周縁部で起こり易くなっている。これに対して
本発明電池（Ａ）は比較電池（Ｂ）に加え工、極板周縁
部に撥水性の多孔質フッ素樹脂膜を配しているので、前
述の極板周縁の余分の電解液が除去され亜鉛の溶解反応
が更に抑制されると共に、フッ素膜が多孔質であるため
亜鉛活物質を網目の中に強固に捕縛ぜしめ活物質の移動
脱落が防止されるので本発明電池（Ａ）は比較電池（Ｂ
）に比しサイクル寿命が改善されたものと考えられる。
サイクル特性図であり、蓄電池の初期容置を１００×と
して示す。サイクル条件は、１５０＋ｎＡで５時間充電
した後、１５０ｍＡで放電し電／ＩＩ！電圧か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（Ａ＞は、比較電池（
Ｂ）に対しサイクル寿−命が改＠され１いることがわか
る。この理由は、亜鉛の水素過１ｉＩｔ圧を高めて亜鉛
の樹脂状結晶の生長及び極板変形を防止する働きを持つ
インジウムの含有濃度を、極板中央部より極板周縁部に
おい王大きくすることで、比較電池（Ｂ）は亜鉛の溶解
反応を制限しているが、それでも極板周縁に余分の電解
液がたまり易いため、亜鉛の溶解反応は横板中央部に比
へて極板周縁部で起こり易くなっている。これに対して
本発明電池（Ａ）は比較電池（Ｂ）に加え工、極板周縁
部に撥水性の多孔質フッ素樹脂膜を配しているので、前
述の極板周縁の余分の電解液が除去され亜鉛の溶解反応
が更に抑制されると共に、フッ素膜が多孔質であるため
亜鉛活物質を網目の中に強固に捕縛ぜしめ活物質の移動
脱落が防止されるので本発明電池（Ａ）は比較電池（Ｂ
）に比しサイクル寿命が改善されたものと考えられる。
尚極板の全面に高濃度即ち多量のインジウムが均一に存
在する場合には、活物質の充填量が少なくなると共に多
量のインジウムが存在しても、極板の中央部及び周縁部
に関係なく均一に存在することになるため、いわゆるエ
ツジ効果を抑制することができず、また充放電曲線が２
段になる等の欠点がある。
在する場合には、活物質の充填量が少なくなると共に多
量のインジウムが存在しても、極板の中央部及び周縁部
に関係なく均一に存在することになるため、いわゆるエ
ツジ効果を抑制することができず、また充放電曲線が２
段になる等の欠点がある。
また実施例では、第２ソートの［ｉ］を極板寸法の１７
１０にしたが、極板形状により１／２０乃至１１５にす
ることが考えられ、さらに本発明は角型極板に限らず、
渦巻電極にも適用できることは明らかである。
１０にしたが、極板形状により１／２０乃至１１５にす
ることが考えられ、さらに本発明は角型極板に限らず、
渦巻電極にも適用できることは明らかである。
（へ〉発明の効果
以上の如く本発明は、金属亜鉛及び酸化亜鉛の少なくと
も一種を主成分とし、金属インジウム及びインジウム化
合物の少なくとも一種を含有し、極板中央部より極板周
縁部のインジウム濃度を大きく一ケると共に極板周縁部
に多孔質フン素層を配した亜鉛極の極板周縁部における
極板変形が少なくなり、より長期に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
。
も一種を主成分とし、金属インジウム及びインジウム化
合物の少なくとも一種を含有し、極板中央部より極板周
縁部のインジウム濃度を大きく一ケると共に極板周縁部
に多孔質フン素層を配した亜鉛極の極板周縁部における
極板変形が少なくなり、より長期に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
。
第１図は本発明の一実施例における亜鉛極の正面図、第
２図は第１図の■−■断面図、第３図はサイクル特性図
である。 （４）・・・多孔質フッ素層（膜）、 （１）・・・亜鉛極、（２）・・・第１シート、（３）
・・・第２シート、（５〉・・・集電体、（６）・・・
集電体リード部。
２図は第１図の■−■断面図、第３図はサイクル特性図
である。 （４）・・・多孔質フッ素層（膜）、 （１）・・・亜鉛極、（２）・・・第１シート、（３）
・・・第２シート、（５〉・・・集電体、（６）・・・
集電体リード部。
Claims (1)
- （１）金属亜鉛及び酸化亜鉛の少な＼染も一種庖主成分
とし、金属インジウム及びインジウム化合物の少なくと
も一種を含有し、横板中央部より極板周縁部のインジウ
ム濃度を大きくすると共に極板周縁部に多孔質フッ素層
を配した曲鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123908A JPS6014758A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58123908A JPS6014758A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014758A true JPS6014758A (ja) | 1985-01-25 |
Family
ID=14872317
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58123908A Pending JPS6014758A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014758A (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 |
| CN103730646A (zh) * | 2012-10-15 | 2014-04-16 | 瓦尔达微电池有限责任公司 | 具有锌-铟电极的电化学电池 |
-
1983
- 1983-07-06 JP JP58123908A patent/JPS6014758A/ja active Pending
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 |
| CN103730646A (zh) * | 2012-10-15 | 2014-04-16 | 瓦尔达微电池有限责任公司 | 具有锌-铟电极的电化学电池 |
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