JPS6039765A - 亜鉛極 - Google Patents
亜鉛極Info
- Publication number
- JPS6039765A JPS6039765A JP58147665A JP14766583A JPS6039765A JP S6039765 A JPS6039765 A JP S6039765A JP 58147665 A JP58147665 A JP 58147665A JP 14766583 A JP14766583 A JP 14766583A JP S6039765 A JPS6039765 A JP S6039765A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- electrode
- current collector
- active material
- central area
- 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
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
- H01M4/64—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
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- 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
本発明にニッケルー亜鉛電池、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ｒ二関し。
ルカリ亜鉛蓄電池に於ける亜鉛極ｒ二関し。
特にその集電体の改良に関する。
（ロ） 従来技術
一般にニッケルーカドミウム蓄電池に用いら几る胱結式
電極及びペースト式電極に多孔集電体ン中心として、そ
の両面に活物質層を配して形成され、＠記活物質Ｎは集
電体の開孔部を通して互いに密着しており、この集電体
は一般に活物質層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弔いら几ている。またｎｉＩ記
重極に帯状の電極板を所定寸法に切断して作成されるた
め、切断時に集電体の孔の部分を切断してし、まうと集
電体の端部にパリが発生し内部短路の原因となるので切
断部分に位置Ｔる集ｒ９体の上下両端部に夫々広くとも
集電体の幅の１／１ｏ程歴の非開孔部列を設けることも
ある。
電極及びペースト式電極に多孔集電体ン中心として、そ
の両面に活物質層を配して形成され、＠記活物質Ｎは集
電体の開孔部を通して互いに密着しており、この集電体
は一般に活物質層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弔いら几ている。またｎｉＩ記
重極に帯状の電極板を所定寸法に切断して作成されるた
め、切断時に集電体の孔の部分を切断してし、まうと集
電体の端部にパリが発生し内部短路の原因となるので切
断部分に位置Ｔる集ｒ９体の上下両端部に夫々広くとも
集電体の幅の１／１ｏ程歴の非開孔部列を設けることも
ある。
ていたが、ニッケル極やカドミクム極に用いても問題の
ない前記集電体も亜鉛極に用いた場合には、充電状態で
に硬い亜鉛活物質が放″心状態では軟らかい酸化亜鉛と
なるため、亜鉛極を渦巻状に巻回して用いると集電体に
変形弾力が付与され、亜鉛活物質が放電状態となり軟ら
かくなった際に集電体の一方面の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。
ない前記集電体も亜鉛極に用いた場合には、充電状態で
に硬い亜鉛活物質が放″心状態では軟らかい酸化亜鉛と
なるため、亜鉛極を渦巻状に巻回して用いると集電体に
変形弾力が付与され、亜鉛活物質が放電状態となり軟ら
かくなった際に集電体の一方面の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。
かかる亜鉛極両面の岐形現象ば熱孔集電体乞用いること
により菱形が抑止できる。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の結着力が弱いため活物
質の脱落、剥離が生じるので、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ヲ確保
しているが、上述の様な問題が生じている。
により菱形が抑止できる。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の結着力が弱いため活物
質の脱落、剥離が生じるので、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ヲ確保
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ルカリ電解液
に溶出して亜鉛酸イオンとなり、光電時にその亜鉛酸イ
オンにほとんと元の位置に析出しないため亜鉛極表面に
変形現象が起こる。そして。
に溶出して亜鉛酸イオンとなり、光電時にその亜鉛酸イ
オンにほとんと元の位置に析出しないため亜鉛極表面に
変形現象が起こる。そして。
この変形現象はエツジ効果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に亜鉛極に枠ン設けること及びセパ
レータの改良等により防止策が施されているがその効果
は十分でにない。
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に亜鉛極に枠ン設けること及びセパ
レータの改良等により防止策が施されているがその効果
は十分でにない。
（ハ） 発明の目的
本発明にかかる点に鑑み発明されたものにして、無孔集
電体及び有孔集電体の利点をいか丁ことで亜鉛活物質の
移動及び亜鉛極の形状の変化を少なくし、電池寿命Ｚ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丁ことで亜鉛活物質の
移動及び亜鉛極の形状の変化を少なくし、電池寿命Ｚ向
上せしめんとするものである。
（ニ） 発明の構成
本発明は集電体の両面に活物質層２准し、渦巻状に巻回
ざｎて用いらルる帯状の亜鉛極に於いて、集電体が中央
部に開孔率２５乃至５ｏ％である開孔部例を有し、且つ
その上、下面端部に夫々集電体の巾の１／６乃至１／３
のｌｉ）の非開孔部列を有するものである。
ざｎて用いらルる帯状の亜鉛極に於いて、集電体が中央
部に開孔率２５乃至５ｏ％である開孔部例を有し、且つ
その上、下面端部に夫々集電体の巾の１／６乃至１／３
のｌｉ）の非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ｉ％及び亜鉛粉末１０重
量％と、添加剤とじての酸化カドミウム２．５重量％と
ｔ温合し、この混合物にポリテトラプルオロエチレン乳
化剤２．５重波襲ヲ加えて混練した後ローラにより圧延
して亜鉛活物質シート乞作成する。この活物質ジートン
上Ｆ両端部に非開孔部列乞有し且つ中央部に開孔部列乞
肩する集電体の両面に圧着して亜鉛極とＴる。
量％と、添加剤とじての酸化カドミウム２．５重量％と
ｔ温合し、この混合物にポリテトラプルオロエチレン乳
化剤２．５重波襲ヲ加えて混練した後ローラにより圧延
して亜鉛活物質シート乞作成する。この活物質ジートン
上Ｆ両端部に非開孔部列乞有し且つ中央部に開孔部列乞
肩する集電体の両面に圧着して亜鉛極とＴる。
この集電体の正面図を第１図に示Ｔ０図面に於いて、１
ｌｌｉｌ＋は夫々集電体の１３０）１ ／ ４の甲乞有
する非開孔部列であり、（２）ば開孔率４８チの開孔部
列である。
ｌｌｉｌ＋は夫々集電体の１３０）１ ／ ４の甲乞有
する非開孔部列であり、（２）ば開孔率４８チの開孔部
列である。
この集電体２有する亜鉛極暑用いてニッケルー亜鉛蓄電
池（Ａ）Ｖ作製した。第２図ｉ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
び亜鉛活物質シート＋４１１４１からなる亜鉛極であり
、微孔性ポリプロピレンフィルムと多孔性ナイロン不絨
布乞重ねてなるセパレータ（６）を介して、無給式ニッ
ケル極からなる＠械ｆ７１と対向している。前記蓄電池
（Ａ）はかかる渦巻電極体を円筒容器内に挿入し、電極
群に含浸される程バ（の電解液全注入した後封口して作
製されている。
池（Ａ）Ｖ作製した。第２図ｉ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
び亜鉛活物質シート＋４１１４１からなる亜鉛極であり
、微孔性ポリプロピレンフィルムと多孔性ナイロン不絨
布乞重ねてなるセパレータ（６）を介して、無給式ニッ
ケル極からなる＠械ｆ７１と対向している。前記蓄電池
（Ａ）はかかる渦巻電極体を円筒容器内に挿入し、電極
群に含浸される程バ（の電解液全注入した後封口して作
製されている。
比較のため無孔集電体な用いた蓄電池（Ｂ）と、全面開
孔集電体（開孔率４８％）ンハ１い７こ蓄電池（Ｃ）８
と’ｋｆ’Ｆ−ＨＩｔ、た。
孔集電体（開孔率４８％）ンハ１い７こ蓄電池（Ｃ）８
と’ｋｆ’Ｆ−ＨＩｔ、た。
第３図はこれら蓄電池のサイクル特性比較図であり、特
性（〜乃至（Ｃ）に同−符号奢付し定蓄電池のサイクル
特性である。光放電条件ｔｆｆ１．５ＡＨの蓄電池か４
時間率の電流で光放電としたものである。
性（〜乃至（Ｃ）に同−符号奢付し定蓄電池のサイクル
特性である。光放電条件ｔｆｆ１．５ＡＨの蓄電池か４
時間率の電流で光放電としたものである。
このサイクル特性比較図から本発明にょる集電体を用い
た蓄電池（〜は蓄電池（Ｂ）又に（Ｃ）より優れたサイ
クル寿命乞有することがわかる。また、サイクル途中で
前記蓄電池（Ａ）乃至（Ｃ）！分解して亜鉛極を収り出
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、剥離、集電体の両面間の活物
質層の移動、極板周縁部の活物質層の変形が生じている
のに対し１本発明の集電体ン用いた亜鉛極に前記活物質
層の移動及び変形が抑制さｎ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
ｎ。
た蓄電池（〜は蓄電池（Ｂ）又に（Ｃ）より優れたサイ
クル寿命乞有することがわかる。また、サイクル途中で
前記蓄電池（Ａ）乃至（Ｃ）！分解して亜鉛極を収り出
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、剥離、集電体の両面間の活物
質層の移動、極板周縁部の活物質層の変形が生じている
のに対し１本発明の集電体ン用いた亜鉛極に前記活物質
層の移動及び変形が抑制さｎ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
ｎ。
た理由に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１７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、剥離全抑制したためと
思われる。極板周縁部の変形が防止さｎたことにつｂて
に理由に明らかではないが、サイクル寿命の向上に寄与
するところが大きいことに明らかである。
質層が相互に保持１７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、剥離全抑制したためと
思われる。極板周縁部の変形が防止さｎたことにつｂて
に理由に明らかではないが、サイクル寿命の向上に寄与
するところが大きいことに明らかである。
第４図に前述のニッケルー亜鉛蓄電池（Ａ）のうち亜鉛
極の集電体の上、下面端部の非開孔部列の巾のみを変化
させてなる蓄電池の放′覗容量図である。
極の集電体の上、下面端部の非開孔部列の巾のみを変化
させてなる蓄電池の放′覗容量図である。
光放電条件ＴＩ′ｓ、前述と同様であｔ）放電容量が１
゜２八Ｈ乞切った時点でのサイクル数乞表わして込る。
゜２八Ｈ乞切った時点でのサイクル数乞表わして込る。
第４図から明らかな様に各部列の届にサイクル寿命が胸
像しており、集電体の非開孔部列の［１が集電体の「１
ｊ、の１／６乃至１１５でサイクル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に２５％以１で
あると活物質と集電体との結着力を刺めるため充分な効
果に得ら几ず、開孔率が５０％に越えると集電体の機械
的強匠が極度に落ちるｙこめ開孔率は２５Ｌｉｏ乃至５
０チにする必要がある。
像しており、集電体の非開孔部列の［１が集電体の「１
ｊ、の１／６乃至１１５でサイクル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に２５％以１で
あると活物質と集電体との結着力を刺めるため充分な効
果に得ら几ず、開孔率が５０％に越えると集電体の機械
的強匠が極度に落ちるｙこめ開孔率は２５Ｌｉｏ乃至５
０チにする必要がある。
（ハ） 発明の効果
本怜明ば集電体の両面に活物質層２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
中火部に開孔率が２５乃至５０％である開化部列を有し
、且つその一ヒ、下側端部に天々集電体の叩の１７６乃
至１／３の巾の非開孔部列ン有するものであるから、集
電体の両面間の活物質層の移動及び極板周縁部の変形が
抑制さ几、サイクル寿命の向上した亜鉛極を得ることが
できる。
されて用いられる帯状の亜鉛極に於いて、前記集電体が
中火部に開孔率が２５乃至５０％である開化部列を有し
、且つその一ヒ、下側端部に天々集電体の叩の１７６乃
至１／３の巾の非開孔部列ン有するものであるから、集
電体の両面間の活物質層の移動及び極板周縁部の変形が
抑制さ几、サイクル寿命の向上した亜鉛極を得ることが
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５図はサイクル特性比較図、第４図は放電容量図であ
る。 （２）・・・開孔部列、（１）・・・非開孔部列。
発明にがかる渦巻電極体の部分断面図。 第５図はサイクル特性比較図、第４図は放電容量図であ
る。 （２）・・・開孔部列、（１）・・・非開孔部列。
Claims (1)
- ＋１１ 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
中央部に開孔率が２５乃至５０％である開孔部列を有し
、且つその上、下面端部に夫々集電体の巾の１／６乃至
１／３の巾の非開孔部例を有すること！特徴とする亜鉛
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147665A JPS6039765A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 亜鉛極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58147665A JPS6039765A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 亜鉛極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6039765A true JPS6039765A (ja) | 1985-03-01 |
| JPH0552028B2 JPH0552028B2 (ja) | 1993-08-04 |
Family
ID=15435498
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58147665A Granted JPS6039765A (ja) | 1983-08-11 | 1983-08-11 | 亜鉛極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6039765A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008071942A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Hitachi Aic Inc | 電気二重層キャパシタ |
| JP2012119080A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池および二次電池の製造方法 |
| WO2019059117A1 (ja) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | 日本電気株式会社 | 集電体とそれを用いた電池 |
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
- 1983-08-11 JP JP58147665A patent/JPS6039765A/ja active Granted
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 (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008071942A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Hitachi Aic Inc | 電気二重層キャパシタ |
| JP2012119080A (ja) * | 2010-11-29 | 2012-06-21 | Hitachi Vehicle Energy Ltd | 二次電池および二次電池の製造方法 |
| WO2019059117A1 (ja) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | 日本電気株式会社 | 集電体とそれを用いた電池 |
| CN111108636A (zh) * | 2017-09-21 | 2020-05-05 | 日本电气株式会社 | 集电体和使用该集电体的电池 |
| CN111108636B (zh) * | 2017-09-21 | 2023-09-19 | 日本电气株式会社 | 集电体和使用该集电体的电池 |
| US11837689B2 (en) | 2017-09-21 | 2023-12-05 | Nec Corporation | Current collector including opening formation portion and battery using same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0552028B2 (ja) | 1993-08-04 |
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