JPS60185372A - ニツケル−亜鉛蓄電池 - Google Patents
ニツケル−亜鉛蓄電池Info
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- JPS60185372A JPS60185372A JP59039925A JP3992584A JPS60185372A JP S60185372 A JPS60185372 A JP S60185372A JP 59039925 A JP59039925 A JP 59039925A JP 3992584 A JP3992584 A JP 3992584A JP S60185372 A JPS60185372 A JP S60185372A
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- JP
- Japan
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- zinc
- nickel
- indium
- storage battery
- battery
- 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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- 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
- H01M10/30—Nickel accumulators
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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
- H01M10/26—Selection of materials as electrolytes
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- 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は負極としての亜鉛極と、正極としてのニッケル
極と、アルカリ電解液とを備えたニッケルー亜鉛蓄電池
の改良に関する。
極と、アルカリ電解液とを備えたニッケルー亜鉛蓄電池
の改良に関する。
（ロ）従来技術
負極活物質としての亜鉛は単位重唱あたりの−１−ネル
キー密度が大きく目つ安価−Ｃ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２′の亜鉛酸１′：４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り返
すと電析亜鉛がセパレータを貫通して対極に到達して内
部短絡を惹起ずのでザイクル寿命が短かい欠点がｉ１５
る。
キー密度が大きく目つ安価−Ｃ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２′の亜鉛酸１′：４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り返
すと電析亜鉛がセパレータを貫通して対極に到達して内
部短絡を惹起ずのでザイクル寿命が短かい欠点がｉ１５
る。
このザイクル寿命を改善するため亜鉛極及び電解液へ各
種添加剤を含有させることが検討されている。このうち
、亜鉛極の添加剤と１７で（寸特公昭５］、−３２３６
５号公報に注目すべき提案がある。Ｊ乙の提案は亜鉛極
の添加剤としてビスマス、カドミウム、タリウム、スス
、セレン、テルル、インジウム、鉛もしくはこれら金属
の酸化物の中から少なくとも一種を用い、活物質とフッ
素樹脂と共に成型し焼結するというものである。しかし
ながら添加剤は夫々一種のみ亜鉛極に添加したものが開
示されているに過ぎず、更に優れた特性を得るために各
種添加剤の組み合わし目とよる相乗作用を種々の実験に
より調へたところ 特願昭５８−６２６３３号公報に提
案したように亜鉛極の添加剤として特にタリウムの酸化
物または水酸化物、インンウ１３の酸化物または水酸化
物及び金属インジウムを用いることで、タリウムの酸化
物または水酸化物の溶解、逸散をインシラノの酸化物ま
たは水酸化物の存在により防止できると共にこれら添加
物にＪ：って亜鉛極の水素過電圧を高めて亜鉛の樹枝状
結晶の成長を防止し、タリウムを重犯で添加した場合に
比しサイクル寿命を更に向上させ、また加え−Ｃ金属イ
ンジウムの存在によりタリウム及びインジウムの酸化物
または水酸化物の不良導電体としての欠点を解消するこ
とができより優れた特性が得られることがわかった。
種添加剤を含有させることが検討されている。このうち
、亜鉛極の添加剤と１７で（寸特公昭５］、−３２３６
５号公報に注目すべき提案がある。Ｊ乙の提案は亜鉛極
の添加剤としてビスマス、カドミウム、タリウム、スス
、セレン、テルル、インジウム、鉛もしくはこれら金属
の酸化物の中から少なくとも一種を用い、活物質とフッ
素樹脂と共に成型し焼結するというものである。しかし
ながら添加剤は夫々一種のみ亜鉛極に添加したものが開
示されているに過ぎず、更に優れた特性を得るために各
種添加剤の組み合わし目とよる相乗作用を種々の実験に
より調へたところ 特願昭５８−６２６３３号公報に提
案したように亜鉛極の添加剤として特にタリウムの酸化
物または水酸化物、インンウ１３の酸化物または水酸化
物及び金属インジウムを用いることで、タリウムの酸化
物または水酸化物の溶解、逸散をインシラノの酸化物ま
たは水酸化物の存在により防止できると共にこれら添加
物にＪ：って亜鉛極の水素過電圧を高めて亜鉛の樹枝状
結晶の成長を防止し、タリウムを重犯で添加した場合に
比しサイクル寿命を更に向上させ、また加え−Ｃ金属イ
ンジウムの存在によりタリウム及びインジウムの酸化物
または水酸化物の不良導電体としての欠点を解消するこ
とができより優れた特性が得られることがわかった。
また、電解液の添加剤としては特公昭４８−５１８５号
公報に於いて、アルカリ電解液にインジウム酸イオンを
溶解することで、亜鉛の電析を均一に行なうことが提案
されている。この方法は特に亜鉛極にインジウムを添加
している場合に有効であり、亜鉛極の表面近傍のインジ
ウムが溶出によって゛不均一に分布することを抑制し蓄
電池の劣化を防止することができる。
公報に於いて、アルカリ電解液にインジウム酸イオンを
溶解することで、亜鉛の電析を均一に行なうことが提案
されている。この方法は特に亜鉛極にインジウムを添加
している場合に有効であり、亜鉛極の表面近傍のインジ
ウムが溶出によって゛不均一に分布することを抑制し蓄
電池の劣化を防止することができる。
しかしながら、これら添加剤を用いた場合に於いても１
−分にニッケルー亜鉛蓄電池の充放電効率の低下を抑制
することはできず、エネルギー密度３− が小さくなるという欠点があった。
−分にニッケルー亜鉛蓄電池の充放電効率の低下を抑制
することはできず、エネルギー密度３− が小さくなるという欠点があった。
（・旬 発明の目的
本発明はかかる点に鑑みエネルギー密度を高く維持し、
長期にわたるリーイクル寿命に耐え得る二／ケルー亜鉛
蓄電池を提供上んと噌るものである。
長期にわたるリーイクル寿命に耐え得る二／ケルー亜鉛
蓄電池を提供上んと噌るものである。
（ニ）発明の構成
本発明の二−ンクルー亜鉛蓄電池は、ｒａ１１鉛及び酸
化亜鉛の少なくとも一種を主成分とし、金属インシラノ
、インジウムの酸化物また（Ｊ水酸化物、及びタリウノ
、の酸化物または水酸化物を含有する亜鉛極と、二／ク
ル極と、インジウムイオン及びリチウムイオンを含有す
るアルカリ電解液とを備えるものである。
化亜鉛の少なくとも一種を主成分とし、金属インシラノ
、インジウムの酸化物また（Ｊ水酸化物、及びタリウノ
、の酸化物または水酸化物を含有する亜鉛極と、二／ク
ル極と、インジウムイオン及びリチウムイオンを含有す
るアルカリ電解液とを備えるものである。
尚、インジウムイオンとはインジウムの酸化物または水
酸化物やインジウムの塩、たとえば硝酸塩、塩酸塩等を
電解液中に溶解さ七たインシラノ・の形態を意味し、ま
たリチウムイオンとはリチウｌ、の酸化物、水酸化物ま
たはその他の化合物を電解液中に溶解させたリチウムの
形態を意味する。
酸化物やインジウムの塩、たとえば硝酸塩、塩酸塩等を
電解液中に溶解さ七たインシラノ・の形態を意味し、ま
たリチウムイオンとはリチウｌ、の酸化物、水酸化物ま
たはその他の化合物を電解液中に溶解させたリチウムの
形態を意味する。
４−
（ポ〉 実施例
以下に本発明の一実施例を示し説明する。
酸化亜鉛粉末７５重量％、亜鉛粉末１００重量、添加剤
として酸化インジウム２５重量％、金属インジウム２．
５重１％、酸化タリウム５重量％、及び結着剤としての
フッ素樹脂粉末５重量％からなる混合粉末に水を加え−
Ｃｍ練した後ローラによりシート状に形成したものを錆
等よりなる集電体に（−１着し、しかる後に加圧成型し
乾燥して亜鉛極を作製する。
として酸化インジウム２５重量％、金属インジウム２．
５重１％、酸化タリウム５重量％、及び結着剤としての
フッ素樹脂粉末５重量％からなる混合粉末に水を加え−
Ｃｍ練した後ローラによりシート状に形成したものを錆
等よりなる集電体に（−１着し、しかる後に加圧成型し
乾燥して亜鉛極を作製する。
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
を組み合わゼ、電解液に３０％濃度の水酸化カリウム溶
液に水酸化インジウム１０−′モル／Ｐ溶解し、更に水
酸化リチウム１壬ル／！溶解したものを用いてニッケル
ー亜鉛蓄電池（Ａ）を作製した。
を組み合わゼ、電解液に３０％濃度の水酸化カリウム溶
液に水酸化インジウム１０−′モル／Ｐ溶解し、更に水
酸化リチウム１壬ル／！溶解したものを用いてニッケル
ー亜鉛蓄電池（Ａ）を作製した。
第１図はこの蓄電池の断面図であり、図面に於いて、く
１）は亜鉛極、（２）はニッケル極、（３）はセパレー
タ、（４）は保液層、（５）は電槽、（６）は電槽蓋、
（７）（８）は正負極端子である。
１）は亜鉛極、（２）はニッケル極、（３）はセパレー
タ、（４）は保液層、（５）は電槽、（６）は電槽蓋、
（７）（８）は正負極端子である。
〔比較例１〕
前記実施例に於い−〔、電解液に水酸化コバルトを溶解
添加せず、その他の条件は同一で比Ｖ、電池（Ｂ）を作
製した。
添加せず、その他の条件は同一で比Ｖ、電池（Ｂ）を作
製した。
〔比較例２〕
□ 前記実施例に於いて、電解液に水酸化インジウムを
溶解添加ぜす、その他の条件は同一で比較電池（Ｃ）を
作製した。
溶解添加ぜす、その他の条件は同一で比較電池（Ｃ）を
作製した。
第２図は本発明電池（Ａ）と比較電池（Ｂ）を１．５０
ｍＡの電流で放電したときの放電特性図であり、この図
から明らかなように本発明電池（Ａ＞は、電解液にリチ
ウムイオンを含有しない比較電池（Ｂ）に比し放電電圧
が高く容量も向上し単位型ｌあたりのエネルギー密度が
改善されていることがわかる。これは電解液中のリチウ
ムイオンが正極活物質である水酸化ニッケルの結晶中に
侵入１２てニッケル活物質をより活性化することにより
、亜鉛極へのインジウム添加により低下する放Ｎ電圧を
高めているからと考えられる。すなわち、サイクル寿命
を向−トさせるために添加したインシラノ、によって低
くなった放電電圧をリチウノ、により回復δ＼゛ していると思われる。また、−ニッケル活物質得活性化
したことにより電池容量も向」ニジ−て−いる。
ｍＡの電流で放電したときの放電特性図であり、この図
から明らかなように本発明電池（Ａ＞は、電解液にリチ
ウムイオンを含有しない比較電池（Ｂ）に比し放電電圧
が高く容量も向上し単位型ｌあたりのエネルギー密度が
改善されていることがわかる。これは電解液中のリチウ
ムイオンが正極活物質である水酸化ニッケルの結晶中に
侵入１２てニッケル活物質をより活性化することにより
、亜鉛極へのインジウム添加により低下する放Ｎ電圧を
高めているからと考えられる。すなわち、サイクル寿命
を向−トさせるために添加したインシラノ、によって低
くなった放電電圧をリチウノ、により回復δ＼゛ していると思われる。また、−ニッケル活物質得活性化
したことにより電池容量も向」ニジ−て−いる。
第３図は本発明電池＜Ａ）と比較電池（Ｂ）及び（Ｃ）
の→ノイクル特性であり、１５０ｍ Ａで５時間充電し
た後１５０ｍＡで放電し、電池電圧が］、、２Ｖに達す
゛る時点で放電停止トする゛す゛イクル条件で測定し、
電池（Ｂ）の初期容量：を１００として示している。第
３図から明らかなように、電解液にリグウノ、イオンの
み添加１．た電池（Ｂ）では容量の向上はみられるがサ
イクル寿命が短く、また電解液にインジウムイオンのみ
添加した電池（Ｃ）では電池容量の向」二がみられない
。これに対して本発明電池（Ａ）が電池容量も大きくサ
イクル寿命も長いのは、電解液に添加したリチウムイオ
ンが電池容量の向上に効力を発揮し、タリウム及びイン
フラｌ、がザ・ｆクル寿命の向］二に大きな効力を発揮
していると考えられ、更にインジウムイオンとリチウム
イオンの共存による相乗作用によって、より充放電サイ
クル寿命が向上したものと考えられる。
の→ノイクル特性であり、１５０ｍ Ａで５時間充電し
た後１５０ｍＡで放電し、電池電圧が］、、２Ｖに達す
゛る時点で放電停止トする゛す゛イクル条件で測定し、
電池（Ｂ）の初期容量：を１００として示している。第
３図から明らかなように、電解液にリグウノ、イオンの
み添加１．た電池（Ｂ）では容量の向上はみられるがサ
イクル寿命が短く、また電解液にインジウムイオンのみ
添加した電池（Ｃ）では電池容量の向」二がみられない
。これに対して本発明電池（Ａ）が電池容量も大きくサ
イクル寿命も長いのは、電解液に添加したリチウムイオ
ンが電池容量の向上に効力を発揮し、タリウム及びイン
フラｌ、がザ・ｆクル寿命の向］二に大きな効力を発揮
していると考えられ、更にインジウムイオンとリチウム
イオンの共存による相乗作用によって、より充放電サイ
クル寿命が向上したものと考えられる。
＝７−
くべ〉 発明の効果
本発明のニッケルー亜鉛蓄電池（ま、亜鉛及び酸化亜鉛
の少なくとも一種を工成分とし、金属インジウム、イン
ジウムの酸化物または水酸化物、及びタリウムの酸化物
または水酸化物を含有する亜鉛極と、ニッケル極と、イ
ンジウムイオン及びリチウノ、イオンを含有するアルカ
リ電解液を備えるものであるから、ニッケルー亜鉛蓄電
池の放電電圧を高め、大ｒｌｒにエネルギー密度を向上
でき、更により長期にわたる一す−イクル寿命を得るこ
とがＴ゛きる。
の少なくとも一種を工成分とし、金属インジウム、イン
ジウムの酸化物または水酸化物、及びタリウムの酸化物
または水酸化物を含有する亜鉛極と、ニッケル極と、イ
ンジウムイオン及びリチウノ、イオンを含有するアルカ
リ電解液を備えるものであるから、ニッケルー亜鉛蓄電
池の放電電圧を高め、大ｒｌｒにエネルギー密度を向上
でき、更により長期にわたる一す−イクル寿命を得るこ
とがＴ゛きる。
第１図は本発明によるニラ）ｒルー亜鉛蓄電池の断面図
、第２図及Ｏ−第３図は本発明電池と比較電池の放電特
性図及びザイクル特性図である。 （１）・・亜鉛極、（２）・ ニッケル極、（３）・
セパ１−一夕、（４）・ 保液層、〈５） −電槽、（
６）・・電槽蓋、（７）、（８）・・正、負極端子。 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 佐野静夫 ８− 一 釈 ＼−蝿（〉）
、第２図及Ｏ−第３図は本発明電池と比較電池の放電特
性図及びザイクル特性図である。 （１）・・亜鉛極、（２）・ ニッケル極、（３）・
セパ１−一夕、（４）・ 保液層、〈５） −電槽、（
６）・・電槽蓋、（７）、（８）・・正、負極端子。 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 佐野静夫 ８− 一 釈 ＼−蝿（〉）
Claims (1)
- （１）亜鉛及び酸化亜鉛の少なくとイ）一種を上成分と
し、金属インジウム、インジウｌ、の酸化物または水酸
化物、及びタリウムの酸化物または水酸化物を含有４−
る亜鉛極と、４−“、ツケル極と、インジウムイオン及
びリチウムイオンを含有するアルカリ電解液とを備λで
なるニッケルー亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039925A JPS60185372A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ニツケル−亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59039925A JPS60185372A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ニツケル−亜鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60185372A true JPS60185372A (ja) | 1985-09-20 |
| JPH0568073B2 JPH0568073B2 (ja) | 1993-09-28 |
Family
ID=12566508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59039925A Granted JPS60185372A (ja) | 1984-03-01 | 1984-03-01 | ニツケル−亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60185372A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220023081A (ko) | 2020-08-20 | 2022-03-02 | 가천대학교 산학협력단 | 베타-폴리비닐리덴 플루오라이드 코팅층이 형성된 아연 음극 및 상기 음극을 포함하는 수계 아연 이온 전지 |
| KR20220031386A (ko) | 2020-09-04 | 2022-03-11 | 고려대학교 세종산학협력단 | 전기화학적 및 광전기화학적 수소 생산용 황화니켈 나노결정 촉매 및 이의 제조방법 |
-
1984
- 1984-03-01 JP JP59039925A patent/JPS60185372A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220023081A (ko) | 2020-08-20 | 2022-03-02 | 가천대학교 산학협력단 | 베타-폴리비닐리덴 플루오라이드 코팅층이 형성된 아연 음극 및 상기 음극을 포함하는 수계 아연 이온 전지 |
| KR20220031386A (ko) | 2020-09-04 | 2022-03-11 | 고려대학교 세종산학협력단 | 전기화학적 및 광전기화학적 수소 생산용 황화니켈 나노결정 촉매 및 이의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0568073B2 (ja) | 1993-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |