JPS60189178A - 密閉型蓄電池 - Google Patents
密閉型蓄電池Info
- Publication number
- JPS60189178A JPS60189178A JP59044593A JP4459384A JPS60189178A JP S60189178 A JPS60189178 A JP S60189178A JP 59044593 A JP59044593 A JP 59044593A JP 4459384 A JP4459384 A JP 4459384A JP S60189178 A JPS60189178 A JP S60189178A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- gas
- gas phase
- hydrogen
- phase catalyst
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
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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
- H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
- H01M10/52—Removing gases inside the secondary cell, e.g. by absorption
-
- 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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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Secondary Cells (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】
０ン 産業上の利用分野
本発明は電池内空間に水素吸蔵材と気相触媒極とを備え
、長期にわたって電池内圧力の上昇が防止された密閉型
アルカリ亜鉛蓄電池に関する。
、長期にわたって電池内圧力の上昇が防止された密閉型
アルカリ亜鉛蓄電池に関する。
幹）従来技術
従来、特に亜鉛を負極とする密閉型アルカリ亜鉛蓄電池
は充放電の副反応、過充電、過放電、電極活物質の自己
放電等によって水素ガス及び酸素ガスが発生し電池内圧
力を上昇せしめ電池外装値の膨張や電解液の漏洩を引き
起すため蓄電池の密閉化を困難としていた。
は充放電の副反応、過充電、過放電、電極活物質の自己
放電等によって水素ガス及び酸素ガスが発生し電池内圧
力を上昇せしめ電池外装値の膨張や電解液の漏洩を引き
起すため蓄電池の密閉化を困難としていた。
一般にこの電池内圧力の上昇を防止するために下記の方
法が採用されている。
法が採用されている。
第１にニッケルーカドミウム電池に於いて採用されてい
る方法であって、極板容量を正極より負極の方が大なる
よう設定し充電の際に正極を先に満充電にさせ正極から
発生する酸素ガスを負極に吸収せしめて、電池内部で消
費できない水素ガスが負極から発生するのを防止するい
わゆるノイマン方式がある。しかしながら、アルカリ亜
鉛蓄電池のように負極にデンドライトが発生するもので
は、このデンドライト発生防止のために正負極間に通気
性の悪い微孔性セパレータを配するので、酸素ガスが正
極に到達し婿〈ノイマン方式による効果を得ることは困
難である。
る方法であって、極板容量を正極より負極の方が大なる
よう設定し充電の際に正極を先に満充電にさせ正極から
発生する酸素ガスを負極に吸収せしめて、電池内部で消
費できない水素ガスが負極から発生するのを防止するい
わゆるノイマン方式がある。しかしながら、アルカリ亜
鉛蓄電池のように負極にデンドライトが発生するもので
は、このデンドライト発生防止のために正負極間に通気
性の悪い微孔性セパレータを配するので、酸素ガスが正
極に到達し婿〈ノイマン方式による効果を得ることは困
難である。
第２の方法として、特公昭５Ｂ−３８９１４号公報等に
より提案されるものであって、電池内に気相触媒極を設
置し水素ガスと酸素ガスを２対１の割合で結合させて水
に戻す方法がある。しかしながら、この方法では水素ガ
スと酸素ガスとが同時に存在しないとガス吸収は行なわ
れない。
より提案されるものであって、電池内に気相触媒極を設
置し水素ガスと酸素ガスを２対１の割合で結合させて水
に戻す方法がある。しかしながら、この方法では水素ガ
スと酸素ガスとが同時に存在しないとガス吸収は行なわ
れない。
また９Ｂ５の方法として特公昭５Ｂ−４０８２，８号公
報等で最近電池用電極に用いるものとして提案されるＩ
、ａＮｉ５系合金などの水素吸蔵材を電池内に設置し電
池内ガス圧の上昇を防止する方法が考えられるが、この
方法に於いても吸収されるのは水素ガスだけで酸素は吸
収することはできず、またこの水素吸蔵材は高価なもの
であり長期にわたって水素を吸収する匹は多量に必要と
するため実用に供することができなかった。
報等で最近電池用電極に用いるものとして提案されるＩ
、ａＮｉ５系合金などの水素吸蔵材を電池内に設置し電
池内ガス圧の上昇を防止する方法が考えられるが、この
方法に於いても吸収されるのは水素ガスだけで酸素は吸
収することはできず、またこの水素吸蔵材は高価なもの
であり長期にわたって水素を吸収する匹は多量に必要と
するため実用に供することができなかった。
（ハ）発明の目的
本発明はかかる点に鑑み電池内気相部に水素吸□ 試材
と気相触媒栓とを撥水性及び通気性を有する保護部材で
被覆して配設することで、長期にわたって電池内圧力の
上昇を防止し信頼性の向上した密閉型アルカリ亜鉛蓄電
池を提供せしめんとするものである。
と気相触媒栓とを撥水性及び通気性を有する保護部材で
被覆して配設することで、長期にわたって電池内圧力の
上昇を防止し信頼性の向上した密閉型アルカリ亜鉛蓄電
池を提供せしめんとするものである。
に）発明の構成
本発明の密閉型アルカリ蓄電池は、亜鉛負極と正極とを
備え、電池内気相部に水素吸蔵材と気相触媒栓とが撥水
性及ｒｅ通気性を有する保護部材で被覆して配設された
ものであり、゛水素吸蔵材及び気相触媒栓が水に覆われ
性能劣化を起こすことなく効率的に電池内で発生したガ
スを吸収処理する。
備え、電池内気相部に水素吸蔵材と気相触媒栓とが撥水
性及ｒｅ通気性を有する保護部材で被覆して配設された
ものであり、゛水素吸蔵材及び気相触媒栓が水に覆われ
性能劣化を起こすことなく効率的に電池内で発生したガ
スを吸収処理する。
（ホ）実施例
本発明の一実施例を以下に示し説明する。
多孔質ニッケル焼結体に白金を含浸させた後防水処理の
ため表面にポリテトラフルオロエチレンを結着させて気
相触媒栓を作製し、またミツシュメタル、ニッケル及び
アルミニウムｉ［ｍＮ１４．５ＡＩ０．５の組成になる
ように各々秤量し、その混合物約１０ｇｔ’アーク溶解
炉内に収容してアルゴン雰囲気中でアーク溶解してなる
合金を、アルゴン雰囲気中で粉砕した後約５００Ｋｐ／
−の圧力で加圧成形して通気性を有する多孔性水垢吸蔵
材を作製した。そしてこうして作製された気相触媒栓と
水素未吸蔵状態の水素吸蔵材とをフッ素樹脂織布からな
る通気性及び撥水性の保護部拐で包囲して周辺部を熱溶
着した。
ため表面にポリテトラフルオロエチレンを結着させて気
相触媒栓を作製し、またミツシュメタル、ニッケル及び
アルミニウムｉ［ｍＮ１４．５ＡＩ０．５の組成になる
ように各々秤量し、その混合物約１０ｇｔ’アーク溶解
炉内に収容してアルゴン雰囲気中でアーク溶解してなる
合金を、アルゴン雰囲気中で粉砕した後約５００Ｋｐ／
−の圧力で加圧成形して通気性を有する多孔性水垢吸蔵
材を作製した。そしてこうして作製された気相触媒栓と
水素未吸蔵状態の水素吸蔵材とをフッ素樹脂織布からな
る通気性及び撥水性の保護部拐で包囲して周辺部を熱溶
着した。
次いで活物質としての酸化亜鉛と、添加剤としての酸化
水銀とからなる混合粉末にポリテトラフルオロエチレン
乳液を加えて混練した後圧延することでシート状になっ
た亜鉛活物質シートを集電板の両面に圧着して作製され
た亜鉛極と公知の焼結式ニッケル極とを組み合わせ、前
記通気性及び撥水性の保護部材で被覆せしめた気相触媒
栓及び水素吸蔵材を電池内気相部に配設した単二サイズ
のニッケルー亜鉛蓄電池（６）を作製した。第１図はこ
の電池の断面図であり、この図面に於いて、（１）はニ
ッケル極、（２）は亜鉛極であってセパレータ（３）を
介して渦巻状に巻回されて電極群を構成しておシ、この
電極群の上方には上部仕切板（４）を介して水素吸蔵材
（５）と気相触媒栓（６）とが保護部材（７）に被覆さ
れて配設されている。また（８）は負極端子兼用の電池
鑵、（９）は正極端子兼用の電池蓋であり夫々亜鉛極、
ニッケル極に電相的に接続されている。
水銀とからなる混合粉末にポリテトラフルオロエチレン
乳液を加えて混練した後圧延することでシート状になっ
た亜鉛活物質シートを集電板の両面に圧着して作製され
た亜鉛極と公知の焼結式ニッケル極とを組み合わせ、前
記通気性及び撥水性の保護部材で被覆せしめた気相触媒
栓及び水素吸蔵材を電池内気相部に配設した単二サイズ
のニッケルー亜鉛蓄電池（６）を作製した。第１図はこ
の電池の断面図であり、この図面に於いて、（１）はニ
ッケル極、（２）は亜鉛極であってセパレータ（３）を
介して渦巻状に巻回されて電極群を構成しておシ、この
電極群の上方には上部仕切板（４）を介して水素吸蔵材
（５）と気相触媒栓（６）とが保護部材（７）に被覆さ
れて配設されている。また（８）は負極端子兼用の電池
鑵、（９）は正極端子兼用の電池蓋であり夫々亜鉛極、
ニッケル極に電相的に接続されている。
ａ旬は絶縁バッキングである。
〔比較例１〕
前記実施例に於いて電池内気相部に配設される水素吸蔵
材と気相触媒栓を被覆する保護部材のみ取シ除き、その
他の条件は同一モ比較電池（ロ）を作製した。
材と気相触媒栓を被覆する保護部材のみ取シ除き、その
他の条件は同一モ比較電池（ロ）を作製した。
〔比較例２〕
前記比較例１に於いて、電池内気相部に水素吸蔵材のみ
配設して気相触媒栓を取り除き、その他の条件は同一で
比較電池伸）を作製した。
配設して気相触媒栓を取り除き、その他の条件は同一で
比較電池伸）を作製した。
〔比較例６〕
前記比較例１に於いて、電池内気相部に気相触媒栓のみ
配設して水素吸蔵材を取り除き、その他は同一で比較電
池幹）を作製した。
配設して水素吸蔵材を取り除き、その他は同一で比較電
池幹）を作製した。
＠２図はこれら電池の内部圧力の比較図であり、３００
ｍＡの電流で５時間充電した微２４時間休止し、次いで
５００ｍＡの電流で電池電圧が１．。
ｍＡの電流で５時間充電した微２４時間休止し、次いで
５００ｍＡの電流で電池電圧が１．。
Ｖに達するまで放電するという条件で充放電を行なった
ときの充放電サイクルの経過に伴う電池内圧力の変化を
表わしている。尚、図中Ａ乃至りは１同一行号の電池を
示している。第２図よシミ池内気相部に水素吸蔵材と気
相触媒栓とを併設した電池に）及び（６）は電池（０）
及び０に比し電池内圧力の上昇が大巾に抑制され、′ま
た水素吸蔵材及び気相触媒極を保護部材で被覆した電池
に）は保護部材で被覆されていない電池（６）に比し長
期にわたる充放電サイクルに於いて電池内圧力の上昇が
少なく良好であることがわかる。
ときの充放電サイクルの経過に伴う電池内圧力の変化を
表わしている。尚、図中Ａ乃至りは１同一行号の電池を
示している。第２図よシミ池内気相部に水素吸蔵材と気
相触媒栓とを併設した電池に）及び（６）は電池（０）
及び０に比し電池内圧力の上昇が大巾に抑制され、′ま
た水素吸蔵材及び気相触媒極を保護部材で被覆した電池
に）は保護部材で被覆されていない電池（６）に比し長
期にわたる充放電サイクルに於いて電池内圧力の上昇が
少なく良好であることがわかる。
この理由は、電池（０）の場合電池内で発生する水素ガ
ス及び酸素ガスのうち水素ガスのみ水素吸蔵材で吸収す
るため′、水素吸蔵材に吸収されない酸素ガスが電池内
に蓄積され、また電池の）の場合には水素ガス及び酸素
ガスは２：１の比率で消費されるため電池内に水素ガス
が残存し蓄積されて行き電池内圧力を上昇させるのに対
し、電池（４）及び０３）の場合は充電時に負極表面に
電析した亜鉛が自己放電によって水素ガスを発生すると
、ＭｍＮｉ５．５Ａ ｌ ０．５からなる水素吸蔵材が
（１）式の左から右の状態に移行して水素化物となって
水素ガスを吸蔵して電池内圧力の上昇を抑え、 ＨＭｍＮｉ４．５ＡＩ！０．５＋Ｈ２−ＭｍＮｉ４．５
ＡＪ０．５Ｈｎ＋Ｑ−・・← 力 ・・・（１） 次いで充電時に過充電になると正極から酸素がスが発生
すると共に過充電によ右温度上昇に起因してＭｍＮ ｉ
４．５Ａ１０．５は（１）式の右から左の状態に移行
して水素ガスを放出し、これらによって電池内に酸素ガ
スと水素ガスが混在するようになると気相触媒種で（２
）式の反応が起こり酸素ガスと水素ガスから水が生成さ
れ、常時電池内圧力の上昇が抑制されるため電池（ロ）
及びの）に比べて電池内の圧力が低くなったと考えられ
、 Ｈ，＋ＪＡＯ，→Ｈ，０・・・・・・（２）更に電池（
５）が電池（９）に比べて長期の充放電サイクルに於い
て電池内圧力が低く抑えられているのは、電池（ロ）で
は長期にわたる充放電サイクルで電とが接触する面積が
減少して夫々水素吸蔵能力及び水生成能力が劣化するの
に対し、電池（６）は水素吸蔵材及び気相触媒種が撥水
性の保護部材で覆ゎ゛れているため、電解液がとの保護
部材によシ水素吸蔵材及び気相触媒種をぬらすことが防
止され、ガス吸収能力の低下がないためである。
ス及び酸素ガスのうち水素ガスのみ水素吸蔵材で吸収す
るため′、水素吸蔵材に吸収されない酸素ガスが電池内
に蓄積され、また電池の）の場合には水素ガス及び酸素
ガスは２：１の比率で消費されるため電池内に水素ガス
が残存し蓄積されて行き電池内圧力を上昇させるのに対
し、電池（４）及び０３）の場合は充電時に負極表面に
電析した亜鉛が自己放電によって水素ガスを発生すると
、ＭｍＮｉ５．５Ａ ｌ ０．５からなる水素吸蔵材が
（１）式の左から右の状態に移行して水素化物となって
水素ガスを吸蔵して電池内圧力の上昇を抑え、 ＨＭｍＮｉ４．５ＡＩ！０．５＋Ｈ２−ＭｍＮｉ４．５
ＡＪ０．５Ｈｎ＋Ｑ−・・← 力 ・・・（１） 次いで充電時に過充電になると正極から酸素がスが発生
すると共に過充電によ右温度上昇に起因してＭｍＮ ｉ
４．５Ａ１０．５は（１）式の右から左の状態に移行
して水素ガスを放出し、これらによって電池内に酸素ガ
スと水素ガスが混在するようになると気相触媒種で（２
）式の反応が起こり酸素ガスと水素ガスから水が生成さ
れ、常時電池内圧力の上昇が抑制されるため電池（ロ）
及びの）に比べて電池内の圧力が低くなったと考えられ
、 Ｈ，＋ＪＡＯ，→Ｈ，０・・・・・・（２）更に電池（
５）が電池（９）に比べて長期の充放電サイクルに於い
て電池内圧力が低く抑えられているのは、電池（ロ）で
は長期にわたる充放電サイクルで電とが接触する面積が
減少して夫々水素吸蔵能力及び水生成能力が劣化するの
に対し、電池（６）は水素吸蔵材及び気相触媒種が撥水
性の保護部材で覆ゎ゛れているため、電解液がとの保護
部材によシ水素吸蔵材及び気相触媒種をぬらすことが防
止され、ガス吸収能力の低下がないためである。
尚、上記実施例では撥水性及び通気性を有する保護部材
としてフッ素樹脂織布を用いたが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、他にシリコン樹脂、ナイロ
ン、ポリプロピレン等の耐アルカリ樹脂をパーフィン、
フッ素樹脂等で防水処理したものを用いてもよく、また
水素吸蔵材と気相触媒種に撥水能力を付与し気体との接
触をさまｒｆｃｈないものであれば何を用いても構わな
い。
としてフッ素樹脂織布を用いたが、本発明は上記実施例
に限定されるものではなく、他にシリコン樹脂、ナイロ
ン、ポリプロピレン等の耐アルカリ樹脂をパーフィン、
フッ素樹脂等で防水処理したものを用いてもよく、また
水素吸蔵材と気相触媒種に撥水能力を付与し気体との接
触をさまｒｆｃｈないものであれば何を用いても構わな
い。
ノ
また上記実施例で用いた水素吸蔵材もＭｍＮｉＡＪＯ０
５に限定されるものではなく水素を可逆的に吸蔵、放出
できるものであれは伺れも用いることが可能である。
５に限定されるものではなく水素を可逆的に吸蔵、放出
できるものであれは伺れも用いることが可能である。
極と正極とを備え、電池内気相部に水素吸蔵材と気相触
媒種とを撥水性及び通気性を有する保護部材で被覆して
配設せしめたものであるから、電池内で発生するガスに
よる電池内ガス圧の上昇を長期の充放電サイクルにわた
って抑制することができ信頼性の向上した密閉型アルカ
リ＋鉛蓄電池を提供できる。
媒種とを撥水性及び通気性を有する保護部材で被覆して
配設せしめたものであるから、電池内で発生するガスに
よる電池内ガス圧の上昇を長期の充放電サイクルにわた
って抑制することができ信頼性の向上した密閉型アルカ
リ＋鉛蓄電池を提供できる。
＠１図は本発明電池の断面図、第２図は本発明電池と比
較電池の内部圧力比較図である。 （１１・・・ニッケル極、（２）・・・亜鉛極、（３）
・・・セパレータ、（５）−・・水素吸蔵材、（６）・
・・気相触媒種、（力・・・保護部材。
較電池の内部圧力比較図である。 （１１・・・ニッケル極、（２）・・・亜鉛極、（３）
・・・セパレータ、（５）−・・水素吸蔵材、（６）・
・・気相触媒種、（力・・・保護部材。
Claims (1)
- （１） 亜鉛負極と正極とを備えた電池の電池内気相部
に水素吸蔵材と気相触媒極とを撥水性及び通気性を有す
る保護部材で被覆して配設せしめたことを特徴とする密
閉型アルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59044593A JPS60189178A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 密閉型蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59044593A JPS60189178A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 密閉型蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189178A true JPS60189178A (ja) | 1985-09-26 |
| JPH0345508B2 JPH0345508B2 (ja) | 1991-07-11 |
Family
ID=12695764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59044593A Granted JPS60189178A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 密閉型蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189178A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286068U (ja) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714884A (en) * | 1980-07-02 | 1982-01-26 | Hitachi Ltd | Video signal transfer system |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP59044593A patent/JPS60189178A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5714884A (en) * | 1980-07-02 | 1982-01-26 | Hitachi Ltd | Video signal transfer system |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6286068U (ja) * | 1985-11-19 | 1987-06-01 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0345508B2 (ja) | 1991-07-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |