JPS60189179A - 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
密閉型アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS60189179A JPS60189179A JP59044594A JP4459484A JPS60189179A JP S60189179 A JPS60189179 A JP S60189179A JP 59044594 A JP59044594 A JP 59044594A JP 4459484 A JP4459484 A JP 4459484A JP S60189179 A JPS60189179 A JP S60189179A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- gas phase
- gas
- hydrogen
- 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
- 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
Landscapes
- 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)
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。
密閉型アルカリ亜鉛蓄電池に関する。
（ロ）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、の膨張や電解液の
漏洩を引き起こすため蓄電池の密閉化を困難としていた
〇 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
法が揺用嘱れている。
は充放電の副反応、過充電、過放電、の膨張や電解液の
漏洩を引き起こすため蓄電池の密閉化を困難としていた
〇 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
法が揺用嘱れている。
＠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６−１）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全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゛Ｉ′Ｊｔ池のように負極にデンドライトが発
生するものでは、このデフドライド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分配するので、
酸素ガスが正極に到達し難く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６−１）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全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゛Ｉ′Ｊｔ池のように負極にデンドライトが発
生するものでは、このデフドライド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分配するので、
酸素ガスが正極に到達し難く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５８−３８９１４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１０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カス吸収は行なわ
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１０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カス吸収は行なわ
れない。
また第６の方法として特公昭５８−４０８２８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ＬａＮ
ｉ ５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には多１ｋに必要とす
るため実用に供することができなかった。
で最近電池用電極に用いるものとして提案されるＬａＮ
ｉ ５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には多１ｋ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蔵材と気
相触媒種と全併設することで、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。
相触媒種と全併設することで、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亜鉛蓄電池は、水素吸蔵材と気
相触媒種とを電池内気相部に併設したものであり、電析
亜鉛の自己放電によって発生する水素ガスを水素吸蔵材
に吸蔵させ、過充電の際に電池温度の上昇により水素吸
蔵材より放出されス水素ガスと正極から発生する酸素ガ
スとを気相独媒極上で反応させて水に戻すことで電池内
部ガス圧力の上昇を防止する。
相触媒種とを電池内気相部に併設したものであり、電析
亜鉛の自己放電によって発生する水素ガスを水素吸蔵材
に吸蔵させ、過充電の際に電池温度の上昇により水素吸
蔵材より放出されス水素ガスと正極から発生する酸素ガ
スとを気相独媒極上で反応させて水に戻すことで電池内
部ガス圧力の上昇を防止する。
（ホ）実 施 例
本発明の実施例を以下に説明する。
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
相触媒種を作製し、またミツシュメタル、ニッケル及び
アルミニウムをＭｍＮｌ ４．５ Ａ ｆＬ Ｏ，５の
組成になるように各々秤量し、その混合物約１０ｙをア
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５０
０４／−の圧力で加圧成形して通気性を有する多孔性水
素吸蔵材を作製した。
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
相触媒種を作製し、またミツシュメタル、ニッケル及び
アルミニウムをＭｍＮｌ ４．５ Ａ ｆＬ Ｏ，５の
組成になるように各々秤量し、その混合物約１０ｙをア
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５０
０４／−の圧力で加圧成形して通気性を有する多孔性水
素吸蔵材を作製した。
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となっ
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
記気相触媒種及び水素未吸蔵状態の水素吸蔵材を電池内
気相部に併設した単二サイズのニッケルー亜鉛蓄電池（
ト）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）と気相触媒種（６）と
が併設されている。また（７）は負極端子兼用の電池缶
、（８）は正極端子兼用の電池蓋であり夫々亜鉛極、ニ
ッケル極に電気的に接続されている。（９）は絶縁バッ
キングでるる。
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となっ
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
記気相触媒種及び水素未吸蔵状態の水素吸蔵材を電池内
気相部に併設した単二サイズのニッケルー亜鉛蓄電池（
ト）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）と気相触媒種（６）と
が併設されている。また（７）は負極端子兼用の電池缶
、（８）は正極端子兼用の電池蓋であり夫々亜鉛極、ニ
ッケル極に電気的に接続されている。（９）は絶縁バッ
キングでるる。
〔比較例１〕
前記実施例に於いて、電池内気相部に水素吸蔵材のみ設
置して気相触媒種を取り除き、その他の条件は同一で比
較電池＠を作製した。
置して気相触媒種を取り除き、その他の条件は同一で比
較電池＠を作製した。
〔比較例２〕
前記実施例に於いて、電池内気相部に気相触媒種のみ設
置して水素吸蔵材を取り除き、その他の条件は同一で比
較電池０を作製した。
置して水素吸蔵材を取り除き、その他の条件は同一で比
較電池０を作製した。
第２図はこれらの電池の内部圧力の比較図でめシ、充放
電は充電電流３０（ｌｆＡで５時間充電した後２４時間
休止し、次いで放電電流３０（１！Ａで電池電圧が１．
ＯＶＫなるまで放電するという条件で行なった。第２図
よｐ気相触媒種と水素吸蔵材とを併設した本発明電池内
は比較電池向及び０に比し電池内圧力の上昇が抑制され
良好でめることがわかる。
電は充電電流３０（ｌｆＡで５時間充電した後２４時間
休止し、次いで放電電流３０（１！Ａで電池電圧が１．
ＯＶＫなるまで放電するという条件で行なった。第２図
よｐ気相触媒種と水素吸蔵材とを併設した本発明電池内
は比較電池向及び０に比し電池内圧力の上昇が抑制され
良好でめることがわかる。
この理由を推察するに、本発明電池＾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、ＭｍＮ ｉ ４．５ Ａ ｌ Ｏ，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Ｍｍ
Ｎ ｉ ４．５ Ａ ｌ Ｏ，５の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ており、２−
ＭｍＮｉ ４．５ＡＩ！０．６ ＋Ｈ２、： −ＭｍＮ
ｉ ４，５Ａ１０．ｅＨｎｎ ｎ スが発生すると共に過充電による電極群の温度上昇に起
因してＭｍ Ｎ ｉ ４，６Ａ ／ ｏ、６［（１）式
の右から左へ状態が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
なると気相触媒価で（２）式の反応６・て酸素ガスと水
素ガスから水が生成され、電池内で発生した一Ｓ方のガ
スは電解液に戻され常時電池内圧力の上昇が抑制された
と考えられる。
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、ＭｍＮ ｉ ４．５ Ａ ｌ Ｏ，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Ｍｍ
Ｎ ｉ ４．５ Ａ ｌ Ｏ，５の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ており、２−
ＭｍＮｉ ４．５ＡＩ！０．６ ＋Ｈ２、： −ＭｍＮ
ｉ ４，５Ａ１０．ｅＨｎｎ ｎ スが発生すると共に過充電による電極群の温度上昇に起
因してＭｍ Ｎ ｉ ４，６Ａ ／ ｏ、６［（１）式
の右から左へ状態が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
なると気相触媒価で（２）式の反応６・て酸素ガスと水
素ガスから水が生成され、電池内で発生した一Ｓ方のガ
スは電解液に戻され常時電池内圧力の上昇が抑制された
と考えられる。
Ｈ２＋１／２０２−４Ｈ２０曲・何２ｊ尚、前記実施例
に於いて用いた水素吸蔵材は、ＭｍＮ ｉ ４．５ Ａ
Ｉ！０．５ Ｋ限られるものではなく、水素を可逆的
に吸蔵、放出できるものであれば倒れも用いることが可
能である。
に於いて用いた水素吸蔵材は、ＭｍＮ ｉ ４．５ Ａ
Ｉ！０．５ Ｋ限られるものではなく、水素を可逆的
に吸蔵、放出できるものであれば倒れも用いることが可
能である。
（へ）発明の効果
本発明の密閉型アルカリ亜鉛蓄電池は、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価とを
併設したものであるから、電池内で発生するガスによる
電池内圧力が上昇することを抑制することができ信頼性
の向上した密閉型アルカリ亜鉛蓄電池を提供することが
でき、また、前記水素吸蔵材は水素ガスの吸蔵、放出を
繰り返し行なうため使用量も減少でき工業的利用価値大
なるものであろう
とを備え、電池内気相部に水素吸蔵材と気相触媒価とを
併設したものであるから、電池内で発生するガスによる
電池内圧力が上昇することを抑制することができ信頼性
の向上した密閉型アルカリ亜鉛蓄電池を提供することが
でき、また、前記水素吸蔵材は水素ガスの吸蔵、放出を
繰り返し行なうため使用量も減少でき工業的利用価値大
なるものであろう
第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おる。 （１）・・・ニッケル＆、（２）・・・亜鉛極、（３」
・・・セパレータ、（５）・・・水素吸蔵材、１６ｊ・
・・気相触媒価。 出願人三洋電機株式会社 代理人弁理士 佐 野 静 夫
較電池の内部圧力比較図でおる。 （１）・・・ニッケル＆、（２）・・・亜鉛極、（３」
・・・セパレータ、（５）・・・水素吸蔵材、１６ｊ・
・・気相触媒価。 出願人三洋電機株式会社 代理人弁理士 佐 野 静 夫
Claims (1)
- （１１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併設し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 |
|---|---|---|---|
| JP59044594A JPS60189179A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59044594A JPS60189179A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60189179A true JPS60189179A (ja) | 1985-09-26 |
Family
ID=12695788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59044594A Pending JPS60189179A (ja) | 1984-03-08 | 1984-03-08 | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60189179A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131473A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
| WO2006114034A1 (fr) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Huang, Hao | Procédé électrochimique de fabrication et de stockage d’hydrogène par oxydoréduction de zinc et d’eau |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52155338A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Enclosed alkaline battery |
-
1984
- 1984-03-08 JP JP59044594A patent/JPS60189179A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52155338A (en) * | 1976-06-18 | 1977-12-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Enclosed alkaline battery |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63131473A (ja) * | 1986-11-19 | 1988-06-03 | Sanyo Electric Co Ltd | 密閉型アルカリ亜鉛蓄電池 |
| WO2006114034A1 (fr) * | 2005-04-28 | 2006-11-02 | Huang, Hao | Procédé électrochimique de fabrication et de stockage d’hydrogène par oxydoréduction de zinc et d’eau |
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