JPS6164078A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS6164078A JPS6164078A JP59186005A JP18600584A JPS6164078A JP S6164078 A JPS6164078 A JP S6164078A JP 59186005 A JP59186005 A JP 59186005A JP 18600584 A JP18600584 A JP 18600584A JP S6164078 A JPS6164078 A JP S6164078A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- current collector
- nickel
- tin
- active material
- zinc
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/661—Metal or alloys, e.g. alloy coatings
-
- 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)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (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、を解液にアルカリ水溶液を用い
るアルカリ亜鉛蓄電池に関し、特に亜鉛極集電体の改良
に関する。
に負極に亜鉛極を用い、を解液にアルカリ水溶液を用い
るアルカリ亜鉛蓄電池に関し、特に亜鉛極集電体の改良
に関する。
幹） 従来の技術
アルカリ亜鉛蓄電池に於いて負極活物質としての亜鉛は
単位重反あたりのエネルギー密度が大きく且つ安価であ
る利点全盲する。ところが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、充電時にこの亜鉛酸
イオンが亜鉛′極表面に電析する充放電反応を行なう。
単位重反あたりのエネルギー密度が大きく且つ安価であ
る利点全盲する。ところが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、充電時にこの亜鉛酸
イオンが亜鉛′極表面に電析する充放電反応を行なう。
この亜鉛極の電析電位が水素発生電位より電気化学的に
卑なため、充電時や放置時に負極から水素が発生し電池
内部圧力を高める欠点がある。
卑なため、充電時や放置時に負極から水素が発生し電池
内部圧力を高める欠点がある。
活物質上からの水素発生を抑制する方法としては、従来
よシ亜鉛活物質に水銀やカドミウム等の水素過電圧を高
める物質を添加する方法が提案されている。これにより
活物質上からの水素発生はかなり抑制されるが、活物質
を支持する集電体上からの水素の発生は抑えることはで
きない。特にこの集電体上からの水素の発生は電池内部
圧力を高めるばかりではなく、集電体からの活物質の脱
落及びｉｑ＊ｔ−引き起こすので蓄電池のサイクル寿命
を短くする原因となる。
よシ亜鉛活物質に水銀やカドミウム等の水素過電圧を高
める物質を添加する方法が提案されている。これにより
活物質上からの水素発生はかなり抑制されるが、活物質
を支持する集電体上からの水素の発生は抑えることはで
きない。特にこの集電体上からの水素の発生は電池内部
圧力を高めるばかりではなく、集電体からの活物質の脱
落及びｉｑ＊ｔ−引き起こすので蓄電池のサイクル寿命
を短くする原因となる。
特開昭４８−１５８５０号公報では水素過電圧が低い集
電体を用いることによる自己放電を防止するために、水
素過電圧が比較的高いカドミウム。
電体を用いることによる自己放電を防止するために、水
素過電圧が比較的高いカドミウム。
水銀、鉛、スズ等をメッキし上葉電体に亜鉛活物質を塗
着し九亜鉛極が提案されており、これＫより集電体上か
らの水素発生が抑制される。しかしながら、充放電サイ
クルが進むと前記メッキが電解液に溶出して行き集電体
の芯材が露出するようにｉる。このとき、芯、材に鉄板
などが使用されていると放電末期に鉄が酸化鉄に変化し
、酸化鉄が生成し九部分の電気抵抗が大きくなると共に
体積膨張を起こすため集電体からの活物質の脱落及びｊ
Ｈ１離を引き起こし長期にわたって負＄ｉ活物質として
の亜鉛と集電体との密着性を充分に保つことができなか
った。
着し九亜鉛極が提案されており、これＫより集電体上か
らの水素発生が抑制される。しかしながら、充放電サイ
クルが進むと前記メッキが電解液に溶出して行き集電体
の芯材が露出するようにｉる。このとき、芯、材に鉄板
などが使用されていると放電末期に鉄が酸化鉄に変化し
、酸化鉄が生成し九部分の電気抵抗が大きくなると共に
体積膨張を起こすため集電体からの活物質の脱落及びｊ
Ｈ１離を引き起こし長期にわたって負＄ｉ活物質として
の亜鉛と集電体との密着性を充分に保つことができなか
った。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
本発明は集電体力島らの負橋活物質の脱落及び制能がサ
イクル寿命の低下ケもたらすことに指目し。
イクル寿命の低下ケもたらすことに指目し。
負４＋％活物質である亜鉛と壜１体との密着性を長期に
わたって充分に保ち、より喝期にわたるサイクル寿命を
有するアルカリ亜鉛蓄電池を得ようとするものである。
わたって充分に保ち、より喝期にわたるサイクル寿命を
有するアルカリ亜鉛蓄電池を得ようとするものである。
に）間鴨点ケ解決するための手段
本発明はかかる間町点を解決するために、亜鉛極集電体
としてニッケル板またはニッケルメッキが、施された鉄
板等の基板にスズメッキを施してなる集９体を用いるも
のである。
としてニッケル板またはニッケルメッキが、施された鉄
板等の基板にスズメッキを施してなる集９体を用いるも
のである。
（ホ）作 用
スズは水素過電圧が高いため集電体の表面にスズをメッ
キしておくことで集電体からの水素発生を抑制すること
ができ、またスズ上に電析する亜鉛は非常に緻密になる
ため集１体と亜鉛活物質との密着性は良好である。とこ
ろが集電体表面のスズはｆｆ［池の放電末期に撤着溶解
するため充放電サイクルが進むにつれて集電体の芯材が
露出するようになる。このとき、スズメッキがニッケル
に覆われた基板りに施されたものであると、スズが溶解
してニッケルが一部露出してもニッケルは鉄などのよう
に醸化被膜を形成されることがなく電気抵抗が増大する
ことがない。ま九微量溶出したスズは再び析出するので
集電体上に露出したニッケル面が急に広がることもない
。
キしておくことで集電体からの水素発生を抑制すること
ができ、またスズ上に電析する亜鉛は非常に緻密になる
ため集１体と亜鉛活物質との密着性は良好である。とこ
ろが集電体表面のスズはｆｆ［池の放電末期に撤着溶解
するため充放電サイクルが進むにつれて集電体の芯材が
露出するようになる。このとき、スズメッキがニッケル
に覆われた基板りに施されたものであると、スズが溶解
してニッケルが一部露出してもニッケルは鉄などのよう
に醸化被膜を形成されることがなく電気抵抗が増大する
ことがない。ま九微量溶出したスズは再び析出するので
集電体上に露出したニッケル面が急に広がることもない
。
（へ）実施例
以下に本発明の一実施例を説明し、比較例との対比に言
及する。
及する。
メッキの種類に応じて表１に示す組成のメッキ浴、温度
及び電流密度の条件で鉄板に厚さ３μのニッケルメツキ
ラ施し、更に該ニッケルメッキ層の表面に厚さ３μのス
ズメッキを施して集電体と部 水を加えて混練しフッ素樹脂を繊維化した後圧延してシ
ートを得、このシートを前記集電体の両面に付着させ加
圧成型して＊ＳＣ＋＋ｔ、横４備の亜鉛極を得る。こう
して得られた亜鉛極４枚と同寸法のニッケル再６枚とを
、微孔性フィルムとナイロン不織布を組み合わせてなる
セパレータを介して父互に積重して本発明のニッケルー
亜鉛１？■（４）を作製した。
及び電流密度の条件で鉄板に厚さ３μのニッケルメツキ
ラ施し、更に該ニッケルメッキ層の表面に厚さ３μのス
ズメッキを施して集電体と部 水を加えて混練しフッ素樹脂を繊維化した後圧延してシ
ートを得、このシートを前記集電体の両面に付着させ加
圧成型して＊ＳＣ＋＋ｔ、横４備の亜鉛極を得る。こう
して得られた亜鉛極４枚と同寸法のニッケル再６枚とを
、微孔性フィルムとナイロン不織布を組み合わせてなる
セパレータを介して父互に積重して本発明のニッケルー
亜鉛１？■（４）を作製した。
また比較として前述同様メッキの種類に応じて表１の条
件で鉄板に夫々厚さ３μの鉛メッキ、カドミクムメッキ
、スズメッキを施した５種類の集１我体を作製しこれら
を亜鉛極の集電体として用いその他は実施例と同一の比
較電池（’Ｂ）乃至（Ｄ）ｔ？作製した。
件で鉄板に夫々厚さ３μの鉛メッキ、カドミクムメッキ
、スズメッキを施した５種類の集１我体を作製しこれら
を亜鉛極の集電体として用いその他は実施例と同一の比
較電池（’Ｂ）乃至（Ｄ）ｔ？作製した。
表１
こうして作製された電池囚乃至ＣＤ）について充放電サ
イクルテストを行なった。サイクル条件は、５ＱＱｍＡ
の充電電流で５時間充電を行なった後終止電圧をα９ｖ
ととして５００ｍＡの放電電流で放電するものであり、
夫々の電池の初期放電容量の７０チに放電容量が落ちる
まで充放電を繰り返シ行ない、そのサイクル数でサイク
ル寿命を決定した。この結果を表２に示す。
イクルテストを行なった。サイクル条件は、５ＱＱｍＡ
の充電電流で５時間充電を行なった後終止電圧をα９ｖ
ととして５００ｍＡの放電電流で放電するものであり、
夫々の電池の初期放電容量の７０チに放電容量が落ちる
まで充放電を繰り返シ行ない、そのサイクル数でサイク
ル寿命を決定した。この結果を表２に示す。
表２
鉄板上に一種類の金属のみ全メッキしてなる負極呆重体
を用いた雪１池（Ｂｌ乃至（′Ｄ）ではスズメッキを施
した１）ｍΦ）がよい結果が得られている。この理由は
次のよりに考えらセる。鉛、カドミウム及びスズは全て
水素過電圧が高く、これらを集電体にメンキして用いる
と何れも集電、体からの水素発生を抑制する働きをする
ため集電体からの水素発生による活物質の脱落はない。
を用いた雪１池（Ｂｌ乃至（′Ｄ）ではスズメッキを施
した１）ｍΦ）がよい結果が得られている。この理由は
次のよりに考えらセる。鉛、カドミウム及びスズは全て
水素過電圧が高く、これらを集電体にメンキして用いる
と何れも集電、体からの水素発生を抑制する働きをする
ため集電体からの水素発生による活物質の脱落はない。
ところが集電体の表面に電析する亜鉛の形態を調べてみ
ると、スズ上に電析する亜鉛は非常に緻密であるのに対
し、鉛やカドミツム上に電析する亜鉛は非常に粗い結晶
となっていた。このため活物質の亜鉛との密着性はスズ
をメッキした集結１体の方が鉛やカドミウムをメッキし
た集箪１体よりも良好となり、負極活物質の脱落、船ｊ
離が抑制されより長いサイクル特命が得られたと考えら
れる。
ると、スズ上に電析する亜鉛は非常に緻密であるのに対
し、鉛やカドミツム上に電析する亜鉛は非常に粗い結晶
となっていた。このため活物質の亜鉛との密着性はスズ
をメッキした集結１体の方が鉛やカドミウムをメッキし
た集箪１体よりも良好となり、負極活物質の脱落、船ｊ
離が抑制されより長いサイクル特命が得られたと考えら
れる。
また１表２の結果から鉄板上に直接スズをメッキした集
電体を用いた電池υ）より、鉄板上にニッケルメッキを
施しその表面にスズをメッキした集電体を用いた電池囚
の方がより良好なサイクル寿命を示していることがわか
る。これら電池の負極集電体は共に表向にはスズがメッ
キされており表面状態は同じであるので前述と同様活物
質と良好な密着性が得られるが、スズは放電末期に微量
溶解するため充放電サイクルが進むとスズメッキの下の
面が一部露出するようになる。このときスズを直接（鉄
板にメッキした集電体ではスズメッキの下面に位置する
鉄が露出すると、鉄が放電末期に酸化鉄となり体積膨張
を引き起こし、これが原因となって集電体から活物質の
剥離が生じ、また酸化鉄の膜が生成したところでは電気
抵抗が太きくなり、これらによって電池に容量低下が起
こる。
電体を用いた電池υ）より、鉄板上にニッケルメッキを
施しその表面にスズをメッキした集電体を用いた電池囚
の方がより良好なサイクル寿命を示していることがわか
る。これら電池の負極集電体は共に表向にはスズがメッ
キされており表面状態は同じであるので前述と同様活物
質と良好な密着性が得られるが、スズは放電末期に微量
溶解するため充放電サイクルが進むとスズメッキの下の
面が一部露出するようになる。このときスズを直接（鉄
板にメッキした集電体ではスズメッキの下面に位置する
鉄が露出すると、鉄が放電末期に酸化鉄となり体積膨張
を引き起こし、これが原因となって集電体から活物質の
剥離が生じ、また酸化鉄の膜が生成したところでは電気
抵抗が太きくなり、これらによって電池に容量低下が起
こる。
これに対してスズメッキの下面にニッケルを配しておく
と、ニッケル面が一部露出してもニッケルはアルカリ電
解液中で安定しているので鉄のように酸化被膜を形成せ
ず、活物質との密着面の電気抵抗が増すことはない。ま
た、微量溶出したスズは金属亜鉛と置換して再び析出す
るので露出１−たニッケル面が急に広がることはないう
このように期にわたって保持することができ、サイクル
寿命が延びたものと考えられる。尚、本実施例の結果よ
り、鉄板にニッケルを電着させた場合のニクケル脂の厚
みは３μで充分である。
と、ニッケル面が一部露出してもニッケルはアルカリ電
解液中で安定しているので鉄のように酸化被膜を形成せ
ず、活物質との密着面の電気抵抗が増すことはない。ま
た、微量溶出したスズは金属亜鉛と置換して再び析出す
るので露出１−たニッケル面が急に広がることはないう
このように期にわたって保持することができ、サイクル
寿命が延びたものと考えられる。尚、本実施例の結果よ
り、鉄板にニッケルを電着させた場合のニクケル脂の厚
みは３μで充分である。
（ト） 発明の効果
本発明のアルカリ亜鉛蓄電池は表面がニッケルに覆われ
た基板にスズメッキを施してなる集電体を備えた亜鉛極
を有するものであり、集電体表面のスズは活物質である
亜鉛との密着性が良好であると共に水素過電圧が高いた
め集電体表面からの水素ガス発生を防止することができ
、またこのスズが微量溶解してもスズメッキの下面に位
置するニッケルが鉄のように酸化被膜を形成して電気抵
抗を増すことがないので、集電体と負極活物質との密着
性を長期にわたって保ち、より長寿命のアルカリ蓄電池
を提供することができる。
た基板にスズメッキを施してなる集電体を備えた亜鉛極
を有するものであり、集電体表面のスズは活物質である
亜鉛との密着性が良好であると共に水素過電圧が高いた
め集電体表面からの水素ガス発生を防止することができ
、またこのスズが微量溶解してもスズメッキの下面に位
置するニッケルが鉄のように酸化被膜を形成して電気抵
抗を増すことがないので、集電体と負極活物質との密着
性を長期にわたって保ち、より長寿命のアルカリ蓄電池
を提供することができる。
Claims (1)
- （１）表面がニッケルに覆われた基板にスズメッキを施
してなる集電体を備えた亜鉛極を有するアルカリ亜鉛蓄
電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186005A JPS6164078A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186005A JPS6164078A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6164078A true JPS6164078A (ja) | 1986-04-02 |
Family
ID=16180698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59186005A Pending JPS6164078A (ja) | 1984-09-05 | 1984-09-05 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6164078A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05135776A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-06-01 | Hitachi Maxell Ltd | 筒形アルカリ電池 |
| EP0725453A4 (ja) * | 1993-10-22 | 1996-08-21 | ||
| FR2796496A1 (fr) * | 1999-07-15 | 2001-01-19 | Cit Alcatel | Electrode au zinc pour generateur electrochimique a electrolyte alcalin |
| JP2023022372A (ja) * | 2021-08-03 | 2023-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | 負極集電体、および、電池 |
| JPWO2023112516A1 (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | ||
| JP2024057495A (ja) * | 2022-10-12 | 2024-04-24 | 東洋鋼鈑株式会社 | 電池用表面処理金属板 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49135138A (ja) * | 1973-04-28 | 1974-12-26 | ||
| JPS5583168A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Collector of zinc cathode |
-
1984
- 1984-09-05 JP JP59186005A patent/JPS6164078A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49135138A (ja) * | 1973-04-28 | 1974-12-26 | ||
| JPS5583168A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Collector of zinc cathode |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05135776A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-06-01 | Hitachi Maxell Ltd | 筒形アルカリ電池 |
| EP0725453A4 (ja) * | 1993-10-22 | 1996-08-21 | ||
| FR2796496A1 (fr) * | 1999-07-15 | 2001-01-19 | Cit Alcatel | Electrode au zinc pour generateur electrochimique a electrolyte alcalin |
| JP2023022372A (ja) * | 2021-08-03 | 2023-02-15 | トヨタ自動車株式会社 | 負極集電体、および、電池 |
| CN115706232A (zh) * | 2021-08-03 | 2023-02-17 | 丰田自动车株式会社 | 负极集电器和电池 |
| JPWO2023112516A1 (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | ||
| WO2023112516A1 (ja) * | 2021-12-14 | 2023-06-22 | Fdk株式会社 | 亜鉛電池 |
| JP2024057495A (ja) * | 2022-10-12 | 2024-04-24 | 東洋鋼鈑株式会社 | 電池用表面処理金属板 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3785868A (en) | Zinc electrode | |
| JPS6164078A (ja) | アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| US3819414A (en) | Storage battery and positive electrode therefor | |
| JP2555710B2 (ja) | 亜鉛電極 | |
| JPS5894770A (ja) | 無漏液密閉形鉛蓄電池 | |
| JP2589150B2 (ja) | アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| CA1090878A (en) | Lead crystal storage cells and storage devices made therefrom | |
| JPH10199562A (ja) | 密閉形鉛蓄電池 | |
| JPS61208755A (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池用ペ−スト式カドミウム陰極板 | |
| JP2589750B2 (ja) | ニッケルカドミウム蓄電池 | |
| JPH03147262A (ja) | 鉛蓄電池用集電体 | |
| JP2638055B2 (ja) | アルカリ蓄電池用ペースト式カドミウム負極の製造法 | |
| JPS61101955A (ja) | アルカリ亜鉛蓄電池 | |
| JP2787058B2 (ja) | 鉛蓄電池用極板の製造方法 | |
| JPH079806B2 (ja) | アルカリ蓄電池用亜鉛極 | |
| JP2762730B2 (ja) | ニッケル―カドミウム蓄電池 | |
| JPH0410176B2 (ja) | ||
| JPS6342818B2 (ja) | ||
| JP2529308B2 (ja) | アルカリ蓄電池用カドミウム負極の製造法 | |
| JP3496241B2 (ja) | 鉛蓄電池の充電方法 | |
| JPS62252072A (ja) | アルカリ蓄電池用負極の製造法 | |
| JPH0628156B2 (ja) | カドミウム負極の製造法 | |
| JPS60258854A (ja) | ペ−スト式カドミウム負極の製造法 | |
| JPH06223823A (ja) | 密閉型アルカリ蓄電池用負極板 | |
| JPS6351051A (ja) | アルカリ電池用水素吸蔵合金負極 |