JPS6014758A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- 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
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- sheet
- plate
- circumference
- electrode
- 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
Links
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
-
- 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)
- 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】
(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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