JPS6037662A - 亜鉛極 - Google Patents
亜鉛極Info
- Publication number
- JPS6037662A JPS6037662A JP58146205A JP14620583A JPS6037662A JP S6037662 A JPS6037662 A JP S6037662A JP 58146205 A JP58146205 A JP 58146205A JP 14620583 A JP14620583 A JP 14620583A JP S6037662 A JPS6037662 A JP S6037662A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- active material
- zinc
- width
- 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
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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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
- H01M4/72—Grids
- H01M4/74—Meshes or woven material; Expanded metal
-
- 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
-
- 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)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (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
本発明はニックルー亜鉛電池、銀−亜鉛電池のようなア
ルカリ亜鉛蓄電池に於ける亜鉛極に関し、特にその集電
体の改良に関する。
ルカリ亜鉛蓄電池に於ける亜鉛極に関し、特にその集電
体の改良に関する。
（ロ）従来技術
一般に良く用いられるニラグルーカドミウム蓄電池は多
孔集電体を中心としてその両面に活物質層を配し、活物
質層が集電体の開孔部を通して互を渦巻状に巻回して電
池容器内に組み込んで作製されており、この集電体は一
般に活物質層と集電体との結着性をより良好にするため
に全面に開孔部を有するものが用いられている。また実
公昭５４−３６２５５号公報に記載される様に集電体の
上、下面端部にパリが発生することを防止するため及び
極板を巻回した際に電極体の中間部が太くなりタイコ状
になることを防止するために、上、下面端部およびそれ
らの中間部に少々くとも１列の非開孔部列を設け、その
他を開孔部列とした帯状集電板を用いることもある。そ
して一般に前記非開孔部列を広くすると、活物質層と集
電体との結着力を落し極板に悪影響を及ｔ■すと考えら
れているため、前記集電体の上、下面端部の非開孔部列
の巾は集電体の巾のおよそ１４０以下Ｋ、また中間部の
非開孔部列の巾は集電体のｌ】のおよそＶ５以下になっ
ていた。
孔集電体を中心としてその両面に活物質層を配し、活物
質層が集電体の開孔部を通して互を渦巻状に巻回して電
池容器内に組み込んで作製されており、この集電体は一
般に活物質層と集電体との結着性をより良好にするため
に全面に開孔部を有するものが用いられている。また実
公昭５４−３６２５５号公報に記載される様に集電体の
上、下面端部にパリが発生することを防止するため及び
極板を巻回した際に電極体の中間部が太くなりタイコ状
になることを防止するために、上、下面端部およびそれ
らの中間部に少々くとも１列の非開孔部列を設け、その
他を開孔部列とした帯状集電板を用いることもある。そ
して一般に前記非開孔部列を広くすると、活物質層と集
電体との結着力を落し極板に悪影響を及ｔ■すと考えら
れているため、前記集電体の上、下面端部の非開孔部列
の巾は集電体の巾のおよそ１４０以下Ｋ、また中間部の
非開孔部列の巾は集電体のｌ】のおよそＶ５以下になっ
ていた。
アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛極に於いても、従来より前述
の集電体を用いていたが、ニッケ／Ｌ’極やも亜鉛極に
用いた場合には、充電状態では硬い亜鉛活物質が放電状
態では軟らかい酸化亜鉛上なるため、亜鉛極を渦巻状に
巻回して用いると集電体に変形弾力がｆ、Ｊ与され、亜
鉛活物質層が集電体の開孔部を通して他方面に移行する
という亜鉛極の変形現象が生じる。
の集電体を用いていたが、ニッケ／Ｌ’極やも亜鉛極に
用いた場合には、充電状態では硬い亜鉛活物質が放電状
態では軟らかい酸化亜鉛上なるため、亜鉛極を渦巻状に
巻回して用いると集電体に変形弾力がｆ、Ｊ与され、亜
鉛活物質層が集電体の開孔部を通して他方面に移行する
という亜鉛極の変形現象が生じる。
かかる亜鉛極の変形現象は無孔集電体を用いることによ
り変形が抑止できる。ところが無孔集電体を用いた場合
には集電体と亜鉛活物質層との結着力が弱いため活物質
の脱落、姦す離が生じるので、有孔集電体を用いること
により、その両面の亜鉛活物質層間の開孔部を介しての
結着力を利用して集電体への亜鉛活物質層の結着を確保
しているが、上述の様な問題が生じている、 また、負極活物質としての亜鉛は放電時にアμ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
イオンがほとんど冗の位置に析出しないため亜鉛極表面
に＊形現象が起こる。そしてこの変形現象はエツジ効果
等により放電時に溶出する亜鉛が多い極板周縁部に於い
て最も著しく起こる。かかる亜鉛極表面の変形現象は亜
鉛極に枠を設けること及びセパレータの改良等により防
止することが試みられているかその効果は充分ではない
。
り変形が抑止できる。ところが無孔集電体を用いた場合
には集電体と亜鉛活物質層との結着力が弱いため活物質
の脱落、姦す離が生じるので、有孔集電体を用いること
により、その両面の亜鉛活物質層間の開孔部を介しての
結着力を利用して集電体への亜鉛活物質層の結着を確保
しているが、上述の様な問題が生じている、 また、負極活物質としての亜鉛は放電時にアμ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
イオンがほとんど冗の位置に析出しないため亜鉛極表面
に＊形現象が起こる。そしてこの変形現象はエツジ効果
等により放電時に溶出する亜鉛が多い極板周縁部に於い
て最も著しく起こる。かかる亜鉛極表面の変形現象は亜
鉛極に枠を設けること及びセパレータの改良等により防
止することが試みられているかその効果は充分ではない
。
（ハ）発明の目的
本発明はかかる点に艦み発明されたものＫして、無孔集
電体及び有孔集電体の利点をいかすことで亜鉛活物質の
移動及び亜鉛の形状の変化を少なくし、電池寿命を向上
せしめんとするものである。
電体及び有孔集電体の利点をいかすことで亜鉛活物質の
移動及び亜鉛の形状の変化を少なくし、電池寿命を向上
せしめんとするものである。
に）発明の構成
木発ＦＪＩは集電体の両面に活物質層を有し、渦巻状に
巻回して用いられる帯状の亜鉛極に於いて、前記集電体
が中央部処集電休の巾の月乃至鮨の巾の非開孔部列を有
し且つその上下両側に集電体の巾ノ局乃至賭の巾で開孔
率２５乃至５０％である開孔部列を有するものである。
巻回して用いられる帯状の亜鉛極に於いて、前記集電体
が中央部処集電休の巾の月乃至鮨の巾の非開孔部列を有
し且つその上下両側に集電体の巾ノ局乃至賭の巾で開孔
率２５乃至５０％である開孔部列を有するものである。
（ホ）実施例
活物質としての酸化亜鉛８５重鉦％及び亜ｔ１］粉末１
０重量％と、添加剤としての酸化カドミウム２．５重旦
％とを混合し、この混合物にポリテトラフルオロエチレ
ン乳化剤２．５重量％を加えて混練した後ローラによシ
圧延して亜鉛活物質シートを作成する。この活物質シー
トを上、下両端に開孔部列を有し且つ中央に非開孔部列
を有する集電体の両面に圧着して亜鉛極とする。
０重量％と、添加剤としての酸化カドミウム２．５重旦
％とを混合し、この混合物にポリテトラフルオロエチレ
ン乳化剤２．５重量％を加えて混練した後ローラによシ
圧延して亜鉛活物質シートを作成する。この活物質シー
トを上、下両端に開孔部列を有し且つ中央に非開孔部列
を有する集電体の両面に圧着して亜鉛極とする。
との集電体の正面図を第１図に示す。図面に於いて、（
１）（１）は夫々集電体の巾の区のｌ］を有し且つ開孔
率が４８９６の開孔部列であシ、（２）は集電体の巾の
凡の巾の非開孔部列である。
１）（１）は夫々集電体の巾の区のｌ］を有し且つ開孔
率が４８９６の開孔部列であシ、（２）は集電体の巾の
凡の巾の非開孔部列である。
との集電体を有する亜鉛極を用いてニッケルー亜鉛電池
（５）を作製した。第２図はその渦巻電極体の部分断面
図である。この図面に於いて（５）は集電体（３）及び
亜鉛活物質シー） （４）（４）からなる１、釦極でち
り、微孔性ポリプロピレンフイμムと多孔性ナイロン不
織布を重ねて々るセパレータ（６）を介して、焼結式ニ
ラグル極からなる陽極（７）と対向している。
（５）を作製した。第２図はその渦巻電極体の部分断面
図である。この図面に於いて（５）は集電体（３）及び
亜鉛活物質シー） （４）（４）からなる１、釦極でち
り、微孔性ポリプロピレンフイμムと多孔性ナイロン不
織布を重ねて々るセパレータ（６）を介して、焼結式ニ
ラグル極からなる陽極（７）と対向している。
前記蓄電池（３）はかかる渦巻電極体を円部容器内に押
入し、電極群に含浸される程度の電解液を注入した後封
口して作製されている。
入し、電極群に含浸される程度の電解液を注入した後封
口して作製されている。
ＩＪ−＆＆ ｒ−見ｙｈ ｋｗ ７１ 赴目ジノ＋も■
＋ −Ｊｓ−’１．４’Ｆ？ ａｔ＋ ｌｎｌ Ｌ ｌ
＼面開孔集集電（開孔率４８％）を用いた蓄電池０とを
作製した。
＋ −Ｊｓ−’１．４’Ｆ？ ａｔ＋ ｌｎｌ Ｌ ｌ
＼面開孔集集電（開孔率４８％）を用いた蓄電池０とを
作製した。
第３図はこれら蓄電池のサイク／ｌ’特性比較図であり
、特性図乃至（Ｃ）は同一符号を付した蓄電池のサイク
ル特性である。充放電条件は１．５ Ａ Ｈの蓄電池を
４時間率の電流で充放電したものである。
、特性図乃至（Ｃ）は同一符号を付した蓄電池のサイク
ル特性である。充放電条件は１．５ Ａ Ｈの蓄電池を
４時間率の電流で充放電したものである。
このサイクル特性図から本発明による集電体を有する亜
鉛極を用いた蓄電池（５）は蓄電池（Ｂ）又は（Ｃ）よ
り優れたサイク／Ｌ’寿命を有することがわかる。また
、サイクル特性で前記蓄電池（イ）乃至（Ｃ）を分解し
て亜鉛極を取シ出して観察すると、無孔集電体及び全面
開孔集電体を用いた亜鉛極に活物質の脱落、缶り離、集
電体の両面間の活物質層の移動、極板局Ｒ部の活物質層
の変形等が生じているのに対し、本発明の集電体を用い
た亜鉛極は前記活物質層の移動及び変形が抑制され良好
であった。この様に本発明の亜鉛極に於いて活物質層の
移動及び変形が防止された理由は集電体の非開孔部列と
開孔部列に結着した活物質層が相互に保持し合い、非開
孔部列に結着した活物質層が開孔部列に結着した活物質
層の集電体両面間の移動を抑制し、また開孔部列に結着
した活物質層が非開孔部列に結着した活物質層の脱落、
ル」離を抑制したためと思６れる。極板周縁部の変形が
防止されたことについては理由は明らかではないが、サ
イク１ｍ命の向上に寄与するところが大きいことハ明ら
かである。
鉛極を用いた蓄電池（５）は蓄電池（Ｂ）又は（Ｃ）よ
り優れたサイク／Ｌ’寿命を有することがわかる。また
、サイクル特性で前記蓄電池（イ）乃至（Ｃ）を分解し
て亜鉛極を取シ出して観察すると、無孔集電体及び全面
開孔集電体を用いた亜鉛極に活物質の脱落、缶り離、集
電体の両面間の活物質層の移動、極板局Ｒ部の活物質層
の変形等が生じているのに対し、本発明の集電体を用い
た亜鉛極は前記活物質層の移動及び変形が抑制され良好
であった。この様に本発明の亜鉛極に於いて活物質層の
移動及び変形が防止された理由は集電体の非開孔部列と
開孔部列に結着した活物質層が相互に保持し合い、非開
孔部列に結着した活物質層が開孔部列に結着した活物質
層の集電体両面間の移動を抑制し、また開孔部列に結着
した活物質層が非開孔部列に結着した活物質層の脱落、
ル」離を抑制したためと思６れる。極板周縁部の変形が
防止されたことについては理由は明らかではないが、サ
イク１ｍ命の向上に寄与するところが大きいことハ明ら
かである。
第４図は前述のニックｐ−亜鉛蓄電池い〕のうち亜鉛極
の集電体の上、千両端部の開孔部列の巾のみを集電体の
巾に対して変化させてなる蓄電池の放電容量図である。
の集電体の上、千両端部の開孔部列の巾のみを集電体の
巾に対して変化させてなる蓄電池の放電容量図である。
充放電条件は前述と同様であり放電容量が１．２ Ａ
Ｉを切った時点でのザイクｐ数を表わしている。第４図
から明らかな様に各部列の巾にサイク／Ｉ／寿命が関係
し、集電板の開孔部の１１が集電体の巾のイ乃至櫨でサ
イク／Ｌ’寿命が向上することがわかる。また集電体の
開孔部の開孔率は２５９６以下であると活物質と集電体
との結着力を弱めるため充分な効果は得られず、開孔率
が５０％を趙えると集電体の機械的強度が極度に落ちる
ため、開孔率は２５％乃至５０９６にする必要がある。
Ｉを切った時点でのザイクｐ数を表わしている。第４図
から明らかな様に各部列の巾にサイク／Ｉ／寿命が関係
し、集電板の開孔部の１１が集電体の巾のイ乃至櫨でサ
イク／Ｌ’寿命が向上することがわかる。また集電体の
開孔部の開孔率は２５９６以下であると活物質と集電体
との結着力を弱めるため充分な効果は得られず、開孔率
が５０％を趙えると集電体の機械的強度が極度に落ちる
ため、開孔率は２５％乃至５０９６にする必要がある。
尚本発明における亜鉛極の集電体の上、千両端部にパリ
発生防止のために巾の狭い無孔部列を設けても本発明の
効果を逸蟻することはない。
発生防止のために巾の狭い無孔部列を設けても本発明の
効果を逸蟻することはない。
（ハ）発明の効果
本発明は集電体の両面に活物質層を有し、渦巻状に巻回
されて用いられる帯状の亜鉛極に於いて、前記集電体の
中央部に集電体の巾に乃至九の巾の非開孔部列を設け、
且つその上下両側に集電体の巾の４乃至局の巾で開孔率
２５乃至５０９６である開孔部列を設けたものであるか
ら、集電体の両面聞の活物質層の移動及び極板周縁部の
変形が抑制されサイク／ｖ涛命の向上した亜鉛極を得る
こ々ができる。
されて用いられる帯状の亜鉛極に於いて、前記集電体の
中央部に集電体の巾に乃至九の巾の非開孔部列を設け、
且つその上下両側に集電体の巾の４乃至局の巾で開孔率
２５乃至５０９６である開孔部列を設けたものであるか
ら、集電体の両面聞の活物質層の移動及び極板周縁部の
変形が抑制されサイク／ｖ涛命の向上した亜鉛極を得る
こ々ができる。
第１図は本発明の亜鉛極の集電体の正面図、第２図は本
発明にがかる渦巻電極体の部分断面図、第３図はサイク
ル特性比較図、第４図は放電容量図である。 （１）・・・開孔部列、（２）・・・非開孔部列。 第１図 第２図 第３図 グイクルイ虻（１田ン 第４図
発明にがかる渦巻電極体の部分断面図、第３図はサイク
ル特性比較図、第４図は放電容量図である。 （１）・・・開孔部列、（２）・・・非開孔部列。 第１図 第２図 第３図 グイクルイ虻（１田ン 第４図
Claims (1)
- （１） 集電体の両面に活物質層を有し、渦巻状に巻回
されて用いられる帯状の亜鉛極に於いて、前記集電体が
中央ｓＫ集電休体中の坏乃至ダ３の巾の非開孔部列を有
し且つその上下両側に夫々集電体の巾の坏乃至届の巾で
開孔率２５乃至５０９６でちる開孔部列を有することを
特徴とする亜鉛極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146205A JPS6037662A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 亜鉛極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58146205A JPS6037662A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 亜鉛極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6037662A true JPS6037662A (ja) | 1985-02-27 |
Family
ID=15402494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58146205A Pending JPS6037662A (ja) | 1983-08-09 | 1983-08-09 | 亜鉛極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6037662A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2734949A1 (fr) * | 1995-05-31 | 1996-12-06 | Samsung Display Devices Co Ltd | Structure d'electrode negative dans une batterie secondaire. |
| WO2024034132A1 (ja) * | 2022-08-12 | 2024-02-15 | Fdk株式会社 | 亜鉛電池用負極及び亜鉛電池 |
| DE102022129522A1 (de) | 2022-11-08 | 2024-05-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrodenwickel für eine Energiespeicherzelle, Energiespeicherzelle und Verfahren zur Herstellung |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117062A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-06 | Furukawa Battery Co Ltd:The | アルカリ電池用極板の製造方法 |
-
1983
- 1983-08-09 JP JP58146205A patent/JPS6037662A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59117062A (ja) * | 1982-12-23 | 1984-07-06 | Furukawa Battery Co Ltd:The | アルカリ電池用極板の製造方法 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2734949A1 (fr) * | 1995-05-31 | 1996-12-06 | Samsung Display Devices Co Ltd | Structure d'electrode negative dans une batterie secondaire. |
| CN1078750C (zh) * | 1995-05-31 | 2002-01-30 | 三星电管株式会社 | 二次电池的负电极结构 |
| WO2024034132A1 (ja) * | 2022-08-12 | 2024-02-15 | Fdk株式会社 | 亜鉛電池用負極及び亜鉛電池 |
| DE102022129522A1 (de) | 2022-11-08 | 2024-05-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Elektrodenwickel für eine Energiespeicherzelle, Energiespeicherzelle und Verfahren zur Herstellung |
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