JPS6161366A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS6161366A JPS6161366A JP59183542A JP18354284A JPS6161366A JP S6161366 A JPS6161366 A JP S6161366A JP 59183542 A JP59183542 A JP 59183542A JP 18354284 A JP18354284 A JP 18354284A JP S6161366 A JPS6161366 A JP S6161366A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- electrode
- sheet
- periphery
- battery
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/244—Zinc electrodes
-
- 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)
- 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
本発明は銀−亜鉛電池、ニッケルー亜鉛電池などのよう
に負極に亜鉛極を用い、電解液にアルカリ水溶液２用い
るアルカリ亜鉛蓄電池に関する。
に負極に亜鉛極を用い、電解液にアルカリ水溶液２用い
るアルカリ亜鉛蓄電池に関する。
（に）従来の技術
負極活物質としての亜鉛は単位重量あたυのエネルギー
密度が大きく且つ安価である利点を有する反面、放電時
に亜鉛がアルカリ電解液に溶出して亜鉛酸イオンとな）
、充電時にその亜鉛酸イオンが亜鉛極表面に樹枝状或い
は海綿状に電析するため、充放電を繰！ｌｌ返すと電析
亜鉛がセパレータを貫通して内部短絡を惹起するためサ
イクル寿命が短い欠点がある。
密度が大きく且つ安価である利点を有する反面、放電時
に亜鉛がアルカリ電解液に溶出して亜鉛酸イオンとな）
、充電時にその亜鉛酸イオンが亜鉛極表面に樹枝状或い
は海綿状に電析するため、充放電を繰！ｌｌ返すと電析
亜鉛がセパレータを貫通して内部短絡を惹起するためサ
イクル寿命が短い欠点がある。
このサイクル寿命全改善するために特開昭５７−１９７
７５７号公報では電解液像を規制して亜鉛酸イオンの拡
散を防止すると共に複数枚の有機セパレータを積重して
用いることが提案され、この方法によりサイクル寿命は
かなり向上する。しかしながら、放電時に一旦亜鉛酸イ
オンとして溶出した亜鉛は、充電時に元の位置に電析す
ることがほとんどないため、更に充放電を繰り返すと亜
鉛極の極板変形が起こシ、特に極板周縁部で著しく変形
する。これはエツジ効果に起因すると共に正極と負極の
間に圧力がかかった状態にある電池は電極及びセパレー
タ中に含液された電解液が電極周縁部に押し出される傾
向にあり、亜鉛極周縁部に電池反応に必要以上の電解液
が存在することに起因するためであ）、亜鉛活物質の電
解液への溶出か促進され極板変形が著しくなって容量低
下金ｆ８いてよ）長期にわたる充放電に耐えられなくな
っていた。
７５７号公報では電解液像を規制して亜鉛酸イオンの拡
散を防止すると共に複数枚の有機セパレータを積重して
用いることが提案され、この方法によりサイクル寿命は
かなり向上する。しかしながら、放電時に一旦亜鉛酸イ
オンとして溶出した亜鉛は、充電時に元の位置に電析す
ることがほとんどないため、更に充放電を繰り返すと亜
鉛極の極板変形が起こシ、特に極板周縁部で著しく変形
する。これはエツジ効果に起因すると共に正極と負極の
間に圧力がかかった状態にある電池は電極及びセパレー
タ中に含液された電解液が電極周縁部に押し出される傾
向にあり、亜鉛極周縁部に電池反応に必要以上の電解液
が存在することに起因するためであ）、亜鉛活物質の電
解液への溶出か促進され極板変形が著しくなって容量低
下金ｆ８いてよ）長期にわたる充放電に耐えられなくな
っていた。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は亜鉛極の極板変形が最も著しい極板周縁部の電
流集中を抑制し、亜鉛極の極板変形を減少させてよシ長
期にわたるサイクル寿命に耐え得るアルカリ亜鉛蓄電池
を得ようとするものである。
流集中を抑制し、亜鉛極の極板変形を減少させてよシ長
期にわたるサイクル寿命に耐え得るアルカリ亜鉛蓄電池
を得ようとするものである。
に）問題点を解決するための手段
本発明はかかる問題点を解決するために、極板の周縁部
に電気化学的に不活性で非導電性の無機化合物を含有せ
しめた亜鉛極を負極に用いるものである。
に電気化学的に不活性で非導電性の無機化合物を含有せ
しめた亜鉛極を負極に用いるものである。
（ホ）作 用
亜鉛極周縁部に電気化学的に不活性で非導電性の無機化
合物を含有させると、亜鉛極周縁部の電気伝導性が低下
し電流集中が緩和されて亜鉛極表面の電流分布が均一化
すると共に、該無機化合物は電気化学的に不活性である
ため物質変化を起こすことなく長期間亜鉛極周縁部に保
持される。
合物を含有させると、亜鉛極周縁部の電気伝導性が低下
し電流集中が緩和されて亜鉛極表面の電流分布が均一化
すると共に、該無機化合物は電気化学的に不活性である
ため物質変化を起こすことなく長期間亜鉛極周縁部に保
持される。
（へ）実 施 例
本発明の実施例を以下に示して説明し、比較〔実 施
例〕 酸化亜鉛粉末８０重量％、金属亜鉛粉末１０重量％、添
加剤としての酸化カドミウム５重皿％及び結着剤として
のフッ素樹脂粉末（ＰＴＦＥ）５重量％よりなる混合粉
末に水を加えて混練した後、ローラにより加圧して縦４
５７７１１１１、横３６ ｆｆ１７１１の第１シートを
作製し、また、この第１シートに用いた組成の混合粉末
に酸化ランタン１０重祉％を追加し、その追加分だけ酸
化亜鉛粉末の毘を減少させて第１シートと同様にして巾
４飯の縦桟中５跋の横桟の枠状の第２シートヲ作製した
。次いで、銅などよυなる縦５０ｗＬ、横４Ｑ！の集電
体の両面に前記第１シートをその中央部に、また前記第
２シートをその周縁部に夫々配して付着させ、その後加
圧成型し乾燥して亜鉛極を得た。第１図はこの亜鉛極の
正面図であり、（１）は第１シート、に）は第２シート
、（３）は集電体に設けたリード部である。
例〕 酸化亜鉛粉末８０重量％、金属亜鉛粉末１０重量％、添
加剤としての酸化カドミウム５重皿％及び結着剤として
のフッ素樹脂粉末（ＰＴＦＥ）５重量％よりなる混合粉
末に水を加えて混練した後、ローラにより加圧して縦４
５７７１１１１、横３６ ｆｆ１７１１の第１シートを
作製し、また、この第１シートに用いた組成の混合粉末
に酸化ランタン１０重祉％を追加し、その追加分だけ酸
化亜鉛粉末の毘を減少させて第１シートと同様にして巾
４飯の縦桟中５跋の横桟の枠状の第２シートヲ作製した
。次いで、銅などよυなる縦５０ｗＬ、横４Ｑ！の集電
体の両面に前記第１シートをその中央部に、また前記第
２シートをその周縁部に夫々配して付着させ、その後加
圧成型し乾燥して亜鉛極を得た。第１図はこの亜鉛極の
正面図であり、（１）は第１シート、に）は第２シート
、（３）は集電体に設けたリード部である。
こうして得られた亜鉛極を公知の焼結式ニブケル極と組
み合わせアルカリ電解液を加えて角形ニッケルー亜鉛蓄
電池人を作製した。また、この電池Ａの亜鉛極に添加し
た酸化ランタンに代えて下表の無機化合物を同量添加し
、同一の操作で角形ニッケルー亜鉛蓄電池Ｂ乃至Ｄｔ−
作製した。
み合わせアルカリ電解液を加えて角形ニッケルー亜鉛蓄
電池人を作製した。また、この電池Ａの亜鉛極に添加し
た酸化ランタンに代えて下表の無機化合物を同量添加し
、同一の操作で角形ニッケルー亜鉛蓄電池Ｂ乃至Ｄｔ−
作製した。
表
〔比 較 例〕
比較のため実施例の第１シートと同一の組成からなるＲ
５０闘、横４０目の第５シートを作製し、実施例と同一
の集電体の両面にこの第５シートを付着させ、加圧成型
し乾燥して亜鉛極を得た。
５０闘、横４０目の第５シートを作製し、実施例と同一
の集電体の両面にこの第５シートを付着させ、加圧成型
し乾燥して亜鉛極を得た。
こうして得られた亜鉛極を用い、その他は実施例と同一
の比較電池Ｅを作製した。
の比較電池Ｅを作製した。
第２図は本発明電池Ａ乃至りと比較電？ｌ１２Ｅのサイ
クル特性図であυ、１５０ｍＡで、５；時間充電した後
１５０ｍ人で放電し電池電圧が１．２■に達する時点で
放電全停止するサイクル条件で充放電を行ない、各電池
の初期容１ｉ”１０００％として示している。図中の記
号は同一符号の蓄電池のサイクル特性を表わす。
クル特性図であυ、１５０ｍＡで、５；時間充電した後
１５０ｍ人で放電し電池電圧が１．２■に達する時点で
放電全停止するサイクル条件で充放電を行ない、各電池
の初期容１ｉ”１０００％として示している。図中の記
号は同一符号の蓄電池のサイクル特性を表わす。
第２図から明らかなように、本発明電池Ａ乃至りは比較
電池Ｅに対してサイクル寿命が改善されていることがわ
かる。その現出は以下のように考えられる。比較電池Ｅ
は結着剤として耐アルカリ性撥水性のフッ素樹脂を用い
ているため亜鉛極にある程度の撥水性を付与できるが、
亜鉛極周縁部は過剰の電解液が溜りやすく、また、所謂
エツジ効果によって亜鉛極周縁部に電流が集中して周縁
部の亜鉛活物質が亜鉛酸イメ”ンとしてｉ解液中に溶出
し、極板変形を起こして比較的早期に容り低下をきたし
たと考えられる。これに対して本発明電池は亜鉛極周縁
部に電気化学的に不活性で非導電性の無機化合物を含有
しているため、亜鉛極周縁部の電気伝導性が低下しエツ
ジ効果による電流集中が緩和されて亜鉛極表面の電流分
布が均一となり、これによって亜鉛極周縁部から集中し
て起こる亜鉛酸イオンの溶出が抑制され極板変形が抑え
られると共に、この亜鉛極周縁部に添加された無機化合
物は電気化学的に不活性であるため充放電サイクルが進
行しても物質変化せずに長期間その効果を維持できるた
めサイクル寿命が向上したものと考えられる。尚、上記
実施例では角形の電極体を用いた電池を示して説明した
が渦巻電極体に適用できることも明らかである。
電池Ｅに対してサイクル寿命が改善されていることがわ
かる。その現出は以下のように考えられる。比較電池Ｅ
は結着剤として耐アルカリ性撥水性のフッ素樹脂を用い
ているため亜鉛極にある程度の撥水性を付与できるが、
亜鉛極周縁部は過剰の電解液が溜りやすく、また、所謂
エツジ効果によって亜鉛極周縁部に電流が集中して周縁
部の亜鉛活物質が亜鉛酸イメ”ンとしてｉ解液中に溶出
し、極板変形を起こして比較的早期に容り低下をきたし
たと考えられる。これに対して本発明電池は亜鉛極周縁
部に電気化学的に不活性で非導電性の無機化合物を含有
しているため、亜鉛極周縁部の電気伝導性が低下しエツ
ジ効果による電流集中が緩和されて亜鉛極表面の電流分
布が均一となり、これによって亜鉛極周縁部から集中し
て起こる亜鉛酸イオンの溶出が抑制され極板変形が抑え
られると共に、この亜鉛極周縁部に添加された無機化合
物は電気化学的に不活性であるため充放電サイクルが進
行しても物質変化せずに長期間その効果を維持できるた
めサイクル寿命が向上したものと考えられる。尚、上記
実施例では角形の電極体を用いた電池を示して説明した
が渦巻電極体に適用できることも明らかである。
（ト）発明の効果
本発明のアルカリ亜鉛蓄電池は、亜鉛及び酸化亜鉛を主
成分とし、結着剤に耐アルカリ性撥水性合成樹脂を用い
た極板の周縁部に電気化学的に不活性で非導電性の無機
化合物・を含有せしめた亜鉛極を備えたものであるから
、亜鉛極周縁部の電流集中が長期にわたって緩和されて
極板変形の最も著しい亜鉛極周縁部の変形が抑制され、
よシ長期にわたるサイクル寿命を得ることができる。
成分とし、結着剤に耐アルカリ性撥水性合成樹脂を用い
た極板の周縁部に電気化学的に不活性で非導電性の無機
化合物・を含有せしめた亜鉛極を備えたものであるから
、亜鉛極周縁部の電流集中が長期にわたって緩和されて
極板変形の最も著しい亜鉛極周縁部の変形が抑制され、
よシ長期にわたるサイクル寿命を得ることができる。
第１図は本発明の亜鉛極の正面図、第２図はサイクル特
性図である。 （１）・・・第１シート、（２）・・・第２シート、（
３）・・・リード部、（Ａ）−Ｇ）ｌ・・・本発明電池
、■・・・比較電池。
性図である。 （１）・・・第１シート、（２）・・・第２シート、（
３）・・・リード部、（Ａ）−Ｇ）ｌ・・・本発明電池
、■・・・比較電池。
Claims (1)
- （１）亜鉛及び酸化亜鉛を主成分とし、耐アルカリ性撥
水性の合成樹脂結着剤を含有する極板の周縁部に、電気
化学的に不活性で非導電性の無機化合物を含有せしめた
亜鉛極を備えたアルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183542A JPS6161366A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59183542A JPS6161366A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6161366A true JPS6161366A (ja) | 1986-03-29 |
Family
ID=16137636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59183542A Pending JPS6161366A (ja) | 1984-08-31 | 1984-08-31 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6161366A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013027767A1 (ja) | 2011-08-23 | 2013-02-28 | 株式会社日本触媒 | 負極合剤又はゲル電解質、及び、該負極合剤又はゲル電解質を使用した電池 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619709A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-24 | Toma Kohan Kk | Aggregate column wood and its manufacture |
-
1984
- 1984-08-31 JP JP59183542A patent/JPS6161366A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5619709A (en) * | 1979-07-27 | 1981-02-24 | Toma Kohan Kk | Aggregate column wood and its manufacture |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2013027767A1 (ja) | 2011-08-23 | 2013-02-28 | 株式会社日本触媒 | 負極合剤又はゲル電解質、及び、該負極合剤又はゲル電解質を使用した電池 |
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