JPS6119068A - アルカリ亜鉛電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛電池Info
- Publication number
- JPS6119068A JPS6119068A JP59138410A JP13841084A JPS6119068A JP S6119068 A JPS6119068 A JP S6119068A JP 59138410 A JP59138410 A JP 59138410A JP 13841084 A JP13841084 A JP 13841084A JP S6119068 A JPS6119068 A JP S6119068A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- tube
- hydrogen
- alkaline zinc
- hydrogen storage
- 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
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/50—Methods or arrangements for servicing or maintenance, e.g. for maintaining operating temperature
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
- H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
- H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
-
- 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)
- Primary 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】
産業上の利用分野
本発明は、亜鉛を負極の主活物質とし、アルカリ水溶液
を電解液とする電池に関するもので、電池内で発生する
ガスによる電池内圧の上昇を抑止する手段を提供するも
のである。
を電解液とする電池に関するもので、電池内で発生する
ガスによる電池内圧の上昇を抑止する手段を提供するも
のである。
従来例の構成とその問題点
上記のアルカリ亜鉛電池の亜鉛負極の電解液による腐食
反応を抑制し、電池の保存中の亜鉛の自２・＼− 己消耗と水素ガス発生を抑制するため、亜鉛に６〜１０
重量％重量％水銀を添加してアマルガム化して負極とし
て用いるのが、現在、一般的な方法として採用され、こ
れにより、保存による電池内圧上昇を防ぎ、耐漏液性を
確保し、電池の膨張。
反応を抑制し、電池の保存中の亜鉛の自２・＼− 己消耗と水素ガス発生を抑制するため、亜鉛に６〜１０
重量％重量％水銀を添加してアマルガム化して負極とし
て用いるのが、現在、一般的な方法として採用され、こ
れにより、保存による電池内圧上昇を防ぎ、耐漏液性を
確保し、電池の膨張。
破裂がなく、性能劣化の少ない実用電池として普及して
いる。
いる。
近年、低公害化の社会的ニーズが高まり、使用する水銀
量を低減し、さらに水銀を使用せずして上記の実用性能
を確保するだめの研究開発が行われているが、水銀量の
低減はある程度可能であっても、本質的な解決を可能と
する手段は見当らないのが現状である。例えば、亜鉛に
鉛、インジウム、ガリウムなどを添加した耐食性亜鉛合
金を用い、水銀を１〜３重量％程度に低減できそうな技
術が検討されているが、水銀を殆んど使わないで負極亜
鉛の十分な耐食性を確保するのは至難と考えられている
。
量を低減し、さらに水銀を使用せずして上記の実用性能
を確保するだめの研究開発が行われているが、水銀量の
低減はある程度可能であっても、本質的な解決を可能と
する手段は見当らないのが現状である。例えば、亜鉛に
鉛、インジウム、ガリウムなどを添加した耐食性亜鉛合
金を用い、水銀を１〜３重量％程度に低減できそうな技
術が検討されているが、水銀を殆んど使わないで負極亜
鉛の十分な耐食性を確保するのは至難と考えられている
。
一方、従来の技術として電池内で発生した水素ガスを電
池に内蔵した水素吸蔵合金により吸蔵し３へ−７ て固定し、電池内圧の上昇を防ぐ方法が提案されており
、原理的には有望と考えられるが、水素吸蔵合金を有効
に作用させ、しかも電池内の発電要素が占める有効内容
積を犠牲にすることなく、内蔵させる方法について適切
な方法がなかった。
池に内蔵した水素吸蔵合金により吸蔵し３へ−７ て固定し、電池内圧の上昇を防ぐ方法が提案されており
、原理的には有望と考えられるが、水素吸蔵合金を有効
に作用させ、しかも電池内の発電要素が占める有効内容
積を犠牲にすることなく、内蔵させる方法について適切
な方法がなかった。
発明の目的
本発明は、水素吸蔵合金を効果的に作用させ、かつ電池
の有効内容積を犠牲にすることなく、水素吸蔵合金を電
池内に適切に固定装着する手段を提供するもので低公害
で耐漏液性を確保し、膨張や破裂の恐れがなく、電気容
量も大きく、保存による劣化も少ないアルカリ亜鉛電池
を得ることを目的とする。
の有効内容積を犠牲にすることなく、水素吸蔵合金を電
池内に適切に固定装着する手段を提供するもので低公害
で耐漏液性を確保し、膨張や破裂の恐れがなく、電気容
量も大きく、保存による劣化も少ないアルカリ亜鉛電池
を得ることを目的とする。
発明の構成
本発明は、負極の主活物質として亜鉛、電解液として、
か性カリ、か性ンーダなどを主成分とするアルカリ水溶
液を用いるアルカリ亜鉛電池において、中空のリング状
又は馬蹄形で撥水性、通気性を有する部材の中空部に水
素吸蔵合金を封入し、前記部材を電池内の空室部に固定
した事を特徴とするものである。この構成により、水素
吸蔵合金は所定の位置に固定され、封入されているので
、外部に脱落して負極との局部作用で腐食を促進するな
どの弊害がなく、シかも、電池内の空室部に固定するの
で、発生した水素ガスは撥水性、通気性の部材を通して
容易に水素吸蔵合金の表面に触れるので、吸蔵速度と効
率を安定的に高い状態に維持できる。
か性カリ、か性ンーダなどを主成分とするアルカリ水溶
液を用いるアルカリ亜鉛電池において、中空のリング状
又は馬蹄形で撥水性、通気性を有する部材の中空部に水
素吸蔵合金を封入し、前記部材を電池内の空室部に固定
した事を特徴とするものである。この構成により、水素
吸蔵合金は所定の位置に固定され、封入されているので
、外部に脱落して負極との局部作用で腐食を促進するな
どの弊害がなく、シかも、電池内の空室部に固定するの
で、発生した水素ガスは撥水性、通気性の部材を通して
容易に水素吸蔵合金の表面に触れるので、吸蔵速度と効
率を安定的に高い状態に維持できる。
本発明で用いる水素吸蔵合金は、耐アルカリ性で比較的
低い圧力で水素を吸蔵する合金−が良く、吸蔵速度を高
めるために粉末状とするか、粉末に撥水性を有する結着
剤、例えばフッ素樹脂を添加して適度の多孔性を有する
粒状に成形するなどの方法を適用すればよい。これらの
条件を満たす水素吸蔵合金として、例えば、ｚｒＭｎ（
ｔ（０〈α〈３．６）、ＺｒＶβ（０＜β＜３． ｒｓ
）、Ｔｔｌ、ＺｒＭ、（ｏ＜ｒ＜１ 、 Ｍ＝Ｃｒ
、 Ｖ、 ５；＃Ｃｏ 、 Ｍｎ、 Ｎｉ 、 Ｆｅ、
Ｃｕ ）、ＣａＮｉ。
低い圧力で水素を吸蔵する合金−が良く、吸蔵速度を高
めるために粉末状とするか、粉末に撥水性を有する結着
剤、例えばフッ素樹脂を添加して適度の多孔性を有する
粒状に成形するなどの方法を適用すればよい。これらの
条件を満たす水素吸蔵合金として、例えば、ｚｒＭｎ（
ｔ（０〈α〈３．６）、ＺｒＶβ（０＜β＜３． ｒｓ
）、Ｔｔｌ、ＺｒＭ、（ｏ＜ｒ＜１ 、 Ｍ＝Ｃｒ
、 Ｖ、 ５；＃Ｃｏ 、 Ｍｎ、 Ｎｉ 、 Ｆｅ、
Ｃｕ ）、ＣａＮｉ。
（３，５（δ＜ｅ、 ｏ ） などが挙げられ、電池の
膨張や漏液、及び放電性能に支障を来す懸念のない圧力
以下で水素を吸蔵する必要があるので、少なくと５へ一
７゛ も６気圧以下、好ましくは１気圧以下で水素を吸蔵する
合金を選択すればよい。
膨張や漏液、及び放電性能に支障を来す懸念のない圧力
以下で水素を吸蔵する必要があるので、少なくと５へ一
７゛ も６気圧以下、好ましくは１気圧以下で水素を吸蔵する
合金を選択すればよい。
実施例の説明
本発明を筒形のアルカリマンガン乾電池に適用した実施
例を詳細に説明する。
例を詳細に説明する。
図は実施例の電池の構成を示す。１は金属製外装缶、２
は正極絶縁用リング、３は負極絶縁用リング、４は絶縁
用熱収縮性チューブ、６は金属製正極端子、６は金属製
負極端子、７は鉄にニッケルメッキを施した正極ケース
、８は二酸化マンガンに黒鉛を混合して加圧成形した正
極、９はポリプロピレンの不織布から成るセパレータで
ある。
は正極絶縁用リング、３は負極絶縁用リング、４は絶縁
用熱収縮性チューブ、６は金属製正極端子、６は金属製
負極端子、７は鉄にニッケルメッキを施した正極ケース
、８は二酸化マンガンに黒鉛を混合して加圧成形した正
極、９はポリプロピレンの不織布から成るセパレータで
ある。
１０はフッ素樹脂製の微多孔性のチューブで、後述する
方法で作成した水素吸蔵合金の粉末１１をチューブ１ｏ
の中空部に充填し、チューブの両端を熱溶着により封じ
て、馬蹄形に丸めた状態でポリプロピレン製の封口板１
２の内側の凹み１２′にはめ込んで固定している。１３
はセルロース製の底板、１４はカルボキシルメチルセル
ースでゲルＪ化されたか性カリ水溶液に亜鉛合金の粉末
を分散゛６ベー。
方法で作成した水素吸蔵合金の粉末１１をチューブ１ｏ
の中空部に充填し、チューブの両端を熱溶着により封じ
て、馬蹄形に丸めた状態でポリプロピレン製の封口板１
２の内側の凹み１２′にはめ込んで固定している。１３
はセルロース製の底板、１４はカルボキシルメチルセル
ースでゲルＪ化されたか性カリ水溶液に亜鉛合金の粉末
を分散゛６ベー。
させたゲル状の亜鉛負極で、亜鉛合金には添加元素とし
て鉛、インジウム、ガリウムが各々、亜鉛に対して、約
０．０６重量％添加された比較的耐食性が良いものを用
い、氷化処理を施してない。
て鉛、インジウム、ガリウムが各々、亜鉛に対して、約
０．０６重量％添加された比較的耐食性が良いものを用
い、氷化処理を施してない。
１５は真鍮製の負極集電子である。また、水素吸蔵合金
１０は前述の各種組成の合金のうち、代表的なものとし
て、ＺｒＭｎ２合金をアルゴン雰囲気中で約１００μに
粉砕したものを用いた。
１０は前述の各種組成の合金のうち、代表的なものとし
て、ＺｒＭｎ２合金をアルゴン雰囲気中で約１００μに
粉砕したものを用いた。
かくして構成されたアルカリセンガン乾電池を貯蔵する
と、貯蔵中に亜鉛が電解液により、わずかながら、徐々
に腐食され、これに伴い、負極１４より水素ガスが発生
し、主として、正負極８．１４の上部と封口板１２、及
び正極ケース７で囲まれる電池上部の空間に蓄積される
が、蓄積された水素ガスは、微多孔性のチューブ１ｏの
壁を通過して水素吸蔵合金の粉末１１の表面に触れて、
粉末の内部に吸蔵され、電池の内圧上昇を防止する０又
、前記のフッ素樹脂製の微多孔性チューブは、撥水性を
有するので、仮に電解液に触れても濡れることなく、水
素の透過が容易で、チューブ内の７ベー／゛ 水素吸蔵合金が電解液で濡れることも防止でき、水素の
吸蔵効率が良い状態を保ち得る。又、水素吸蔵合金を収
納したチューブを馬蹄形に丸めて、電池の中心と同心円
状に近い状態で固定することにより、電池内の限定され
た空室の形状、大きさを有効に活用して合理的に収納で
き、しかも、細長いチューブ状の中空部に水素吸蔵合金
を収納することにより、水素吸蔵合金が水素と触れる表
面積を比較的大きくできるので吸蔵速度を高めることが
できる。
と、貯蔵中に亜鉛が電解液により、わずかながら、徐々
に腐食され、これに伴い、負極１４より水素ガスが発生
し、主として、正負極８．１４の上部と封口板１２、及
び正極ケース７で囲まれる電池上部の空間に蓄積される
が、蓄積された水素ガスは、微多孔性のチューブ１ｏの
壁を通過して水素吸蔵合金の粉末１１の表面に触れて、
粉末の内部に吸蔵され、電池の内圧上昇を防止する０又
、前記のフッ素樹脂製の微多孔性チューブは、撥水性を
有するので、仮に電解液に触れても濡れることなく、水
素の透過が容易で、チューブ内の７ベー／゛ 水素吸蔵合金が電解液で濡れることも防止でき、水素の
吸蔵効率が良い状態を保ち得る。又、水素吸蔵合金を収
納したチューブを馬蹄形に丸めて、電池の中心と同心円
状に近い状態で固定することにより、電池内の限定され
た空室の形状、大きさを有効に活用して合理的に収納で
き、しかも、細長いチューブ状の中空部に水素吸蔵合金
を収納することにより、水素吸蔵合金が水素と触れる表
面積を比較的大きくできるので吸蔵速度を高めることが
できる。
なお、水素吸蔵合金を封入する部材、及び方法として、
上記以外に様々な形態を採ることができ、例えば、微多
孔性の通気性フッ素＃晰チューブに水素吸蔵合金を充填
し、両端の開口端を熱溶着で接続してリング状とするか
、シート状の微多孔性フッ素壮丁脂をこより状に巻きな
がら水素吸蔵合金を包被して、こより状のシートの両端
を熱溶着してリング状にするなどして、電池内の空室部
に図と同様の方法で固定すれば良い。
上記以外に様々な形態を採ることができ、例えば、微多
孔性の通気性フッ素＃晰チューブに水素吸蔵合金を充填
し、両端の開口端を熱溶着で接続してリング状とするか
、シート状の微多孔性フッ素壮丁脂をこより状に巻きな
がら水素吸蔵合金を包被して、こより状のシートの両端
を熱溶着してリング状にするなどして、電池内の空室部
に図と同様の方法で固定すれば良い。
次に、本発明の効果を確認するだめ、Ｒ−ｅサイズのア
ルカリマンガン乾電池を水素吸蔵合金を２００ ｍｇ封
入して図の如く構成し、本発明品と同様の構成で水素吸
蔵合金を内蔵していない従来例の電池を各々２０個試作
し、６０°Ｃで１力月保存後の電池の漏液状況と膨張の
度合を比較した。その結果、本発明品は漏液、膨張とも
皆無で、従来品は負極端子側から例外なく顕著な漏液が
認めら゛れ、電池総高は保存中に０．６〜０．９ｗＩＬ
増大していた０ この事から、本発明品に用いた水素吸蔵合金の吸蔵能力
（約１ｏｏＣＣ−Ｈ２／ｙ）が有効に機能したことによ
り、保存中に負極から発生した水素ガスを円滑に吸収し
て電池の内圧の上昇を未然に防ぎ、漏液や膨張、破裂を
確実に防ぎ、低公害で実用性能のすぐれた電池を得る手
段として本発明が極めて有効であることを実証した。
ルカリマンガン乾電池を水素吸蔵合金を２００ ｍｇ封
入して図の如く構成し、本発明品と同様の構成で水素吸
蔵合金を内蔵していない従来例の電池を各々２０個試作
し、６０°Ｃで１力月保存後の電池の漏液状況と膨張の
度合を比較した。その結果、本発明品は漏液、膨張とも
皆無で、従来品は負極端子側から例外なく顕著な漏液が
認めら゛れ、電池総高は保存中に０．６〜０．９ｗＩＬ
増大していた０ この事から、本発明品に用いた水素吸蔵合金の吸蔵能力
（約１ｏｏＣＣ−Ｈ２／ｙ）が有効に機能したことによ
り、保存中に負極から発生した水素ガスを円滑に吸収し
て電池の内圧の上昇を未然に防ぎ、漏液や膨張、破裂を
確実に防ぎ、低公害で実用性能のすぐれた電池を得る手
段として本発明が極めて有効であることを実証した。
発明の効果
本発明によれば、電池容量を減することなく、９、−７
図は本発明の実施例の筒形アルカリマンガン乾電池の要
部を欠截した側面図である。 １０・・・・・・通気性、撥水性チューブ、１１・・・
・・・水素吸蔵合金、１２・・・・・・封口板、１２′
・・・・・・封目板の凹み。
部を欠截した側面図である。 １０・・・・・・通気性、撥水性チューブ、１１・・・
・・・水素吸蔵合金、１２・・・・・・封口板、１２′
・・・・・・封目板の凹み。
Claims (1)
- 負極の主活物質として亜鉛、電解液としてアルカリ性水
溶液を用い、水素吸蔵合金を内蔵したアルカリ亜鉛電池
であって、撥水性、通気性を有する中空のリング状又は
馬蹄形の部材の中空部に水素吸蔵合金を封入し、この部
材を電池内の空室部に位置する電池部材で固定したこと
を特徴とするアルカリ亜鉛電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138410A JPS6119068A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | アルカリ亜鉛電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59138410A JPS6119068A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | アルカリ亜鉛電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6119068A true JPS6119068A (ja) | 1986-01-27 |
| JPH0562434B2 JPH0562434B2 (ja) | 1993-09-08 |
Family
ID=15221306
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59138410A Granted JPS6119068A (ja) | 1984-07-04 | 1984-07-04 | アルカリ亜鉛電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119068A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949706A1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-13 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell incorporating an external hydrogen removing agent |
| WO1999052169A1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell incorporating an external hydrogen removing agent |
| JP2006302597A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Sii Micro Parts Ltd | ボタン形アルカリ電池 |
-
1984
- 1984-07-04 JP JP59138410A patent/JPS6119068A/ja active Granted
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0949706A1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-13 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell incorporating an external hydrogen removing agent |
| WO1999052169A1 (en) * | 1998-04-07 | 1999-10-14 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell incorporating an external hydrogen removing agent |
| US6428922B2 (en) | 1998-04-07 | 2002-08-06 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell incorporating an external hydrogen removing agent |
| JP2006302597A (ja) * | 2005-04-19 | 2006-11-02 | Sii Micro Parts Ltd | ボタン形アルカリ電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0562434B2 (ja) | 1993-09-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3939006A (en) | Hydrogen absorbing material for electrochemical cells | |
| JPS6119068A (ja) | アルカリ亜鉛電池 | |
| JP2004047321A (ja) | アルカリ電池およびその製造方法 | |
| JP2563241B2 (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPS6119066A (ja) | 電池の製造法 | |
| JPH0582024B2 (ja) | ||
| JP4979178B2 (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池用水素吸蔵合金粉末及びそれを用いた密閉型アルカリ蓄電池 | |
| JPH0447676A (ja) | 密閉型蓄電池の製造法 | |
| JPH04212269A (ja) | アルカリ蓄電池 | |
| JPS63231882A (ja) | 密閉型蓄電池 | |
| JP2021157893A (ja) | ニッケル亜鉛二次電池 | |
| JP2548431B2 (ja) | ニッケルー水素蓄電池の化成法 | |
| JP2566912B2 (ja) | ニッケル酸化物・水素電池 | |
| JPH0582158A (ja) | 密閉角形アルカリ蓄電池 | |
| JPH08279355A (ja) | ボタン形アルカリ電池 | |
| JP3474721B2 (ja) | 無汞化空気電池 | |
| JPS62295353A (ja) | 密閉形ニツケル−水素蓄電池 | |
| JPS6332856A (ja) | 密閉形ニツケル−水素蓄電池 | |
| JPS6149379A (ja) | 亜鉛アルカリ電池 | |
| JPH01267960A (ja) | 水素吸蔵合金電極とその製造法 | |
| JPH04284369A (ja) | ニッケル・金属水素化物蓄電池 | |
| JPS6116476A (ja) | アルカリ亜鉛一次電池 | |
| JP2004164863A (ja) | 密閉型ニッケル亜鉛一次電池 | |
| JP3876960B2 (ja) | 水素吸蔵合金電極およびこれを用いたニッケル−水素蓄電池 | |
| JP2005251555A (ja) | アルカリ蓄電池 |