JPS62165878A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
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- JPS62165878A JPS62165878A JP61007730A JP773086A JPS62165878A JP S62165878 A JPS62165878 A JP S62165878A JP 61007730 A JP61007730 A JP 61007730A JP 773086 A JP773086 A JP 773086A JP S62165878 A JPS62165878 A JP S62165878A
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
- H01M10/26—Selection of materials as electrolytes
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- 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
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
この発明は、ニッケルー亜鉛蓄電池や銀−亜鉛蓄電池等
のように、陰極活物質として亜鉛を用いてなるアルカリ
亜鉛蓄電池に関するもので市る。
のように、陰極活物質として亜鉛を用いてなるアルカリ
亜鉛蓄電池に関するもので市る。
〈従来の技術〉
上記の如きアルカリ亜鉛蓄電池は、エネルギー密度が大
きく、作動電圧が高い等といった利点を有する反面、放
電時に亜鉛がアルカリ電解液に溶出して生じた亜鉛酸イ
オンが充電時に亜鉛極表面に樹枝状結晶となって電析し
漸次成長するので、充放電を繰返すと、この電析亜鉛が
セパレータを貫通し陽極に接触して電池内部短絡を引き
起こしたり、亜鉛極の形状変化に伴って電池容量が低下
することから、電池のサイクル寿命が短いという欠点が
おる。
きく、作動電圧が高い等といった利点を有する反面、放
電時に亜鉛がアルカリ電解液に溶出して生じた亜鉛酸イ
オンが充電時に亜鉛極表面に樹枝状結晶となって電析し
漸次成長するので、充放電を繰返すと、この電析亜鉛が
セパレータを貫通し陽極に接触して電池内部短絡を引き
起こしたり、亜鉛極の形状変化に伴って電池容量が低下
することから、電池のサイクル寿命が短いという欠点が
おる。
この電析亜鉛に起因する欠点に対処し、電池のサイクル
寿命を改善するため、例えば、亜鉛極中に酸化水銀や酸
化カドミウムなどの金属酸化物を添加・含有させること
で、亜鉛、極上からの樹枝状亜鉛の生長を抑制し、もっ
てアルカリ亜鉛蓄電池の長庁命化を図ることか提案され
ている。
寿命を改善するため、例えば、亜鉛極中に酸化水銀や酸
化カドミウムなどの金属酸化物を添加・含有させること
で、亜鉛、極上からの樹枝状亜鉛の生長を抑制し、もっ
てアルカリ亜鉛蓄電池の長庁命化を図ることか提案され
ている。
ところで最近、特に電気機器のコードレス化に伴い、蓄
電池の高出力化か求められるようになり、アルカリ亜鉛
蓄電池についても高率放電に耐えうるちのが要求されて
ぎており、上記のような金属酸化物の添加だけでは必要
とされる充分な放電特性が得られなくなった。この理由
としては、アルカ（）亜鉛蓄電池を高い電流値で放電と
すると、亜鉛極の活物質表面が亜鉛酸イオンで覆われ、
電極反応に必要な水酸イオンが活物質表面に供給されな
い所謂不動態化の状態となることが挙げられ、特に充放
電サイクルが進行し亜鉛活物質の多孔度が減少してくる
と不動態化が起こり易くなる結果、高率放電において充
分な電池容量が得られなくなるからでおる。
電池の高出力化か求められるようになり、アルカリ亜鉛
蓄電池についても高率放電に耐えうるちのが要求されて
ぎており、上記のような金属酸化物の添加だけでは必要
とされる充分な放電特性が得られなくなった。この理由
としては、アルカ（）亜鉛蓄電池を高い電流値で放電と
すると、亜鉛極の活物質表面が亜鉛酸イオンで覆われ、
電極反応に必要な水酸イオンが活物質表面に供給されな
い所謂不動態化の状態となることが挙げられ、特に充放
電サイクルが進行し亜鉛活物質の多孔度が減少してくる
と不動態化が起こり易くなる結果、高率放電において充
分な電池容量が得られなくなるからでおる。
このような不動態化を防止してアルカリ亜鉛蓄電池にあ
ける高率放電特性を改善するため、例えば特公昭、’１
８−２７０９９号公報に開示されているように、亜鉛極
中に、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化
バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物を添加する方
法が知られている。このようなアルカリ土類金属の水酸
化物は、高率放電時、水酸イオンが不足しｐＨが下がっ
た亜鉛極の活物質表面で解離して水酸イオンを亜鉛活物
質表面に補給するので、同表面における不動態化が防止
されて高率特性向上が図れる訳である。
ける高率放電特性を改善するため、例えば特公昭、’１
８−２７０９９号公報に開示されているように、亜鉛極
中に、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化
バリウム等のアルカリ土類金属の水酸化物を添加する方
法が知られている。このようなアルカリ土類金属の水酸
化物は、高率放電時、水酸イオンが不足しｐＨが下がっ
た亜鉛極の活物質表面で解離して水酸イオンを亜鉛活物
質表面に補給するので、同表面における不動態化が防止
されて高率特性向上が図れる訳である。
〈発明が解決しようとする問題点〉
しかしながら、上記の如きアルカリ土類金属の水酸化物
の添加は、高率放電特性改善におる程度寄与するものの
、不動態化を防止する効果はまだまだ不十分で、高率放
電特性を大きく向上させることはできないのが環状であ
る。
の添加は、高率放電特性改善におる程度寄与するものの
、不動態化を防止する効果はまだまだ不十分で、高率放
電特性を大きく向上させることはできないのが環状であ
る。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明者は、前述のようにアルカリ土類金属の水酸化物
の添加によっても充分に防止できなかった亜鉛極の不動
態化を、更に効果的に防止せんと研究した所、次の手段
を用いた時には所期の目的を達成できることを知得して
この発明を完成した。
の添加によっても充分に防止できなかった亜鉛極の不動
態化を、更に効果的に防止せんと研究した所、次の手段
を用いた時には所期の目的を達成できることを知得して
この発明を完成した。
即ち、この発明のアルカリ亜鉛蓄電池は、水酸化カリウ
ムとリン酸三カリウムとの混合水溶液に酸化亜鉛を飽和
させてなる電解液を用いてなり、電解液中のリン酸三カ
リウムの濃度を１〜７重量％としたことを要旨とする。
ムとリン酸三カリウムとの混合水溶液に酸化亜鉛を飽和
させてなる電解液を用いてなり、電解液中のリン酸三カ
リウムの濃度を１〜７重量％としたことを要旨とする。
電解液中のリン酸三カリウムの濃度を１〜７重量％とし
たのは、１重量％より少ないと不動悪化防止の効果が小
さく、また、７＠量％より多いと電解液の粘度が大きく
なりすぎて電導度が減少し、特性低下が起きることが知
得されたことに依る。
たのは、１重量％より少ないと不動悪化防止の効果が小
さく、また、７＠量％より多いと電解液の粘度が大きく
なりすぎて電導度が減少し、特性低下が起きることが知
得されたことに依る。
〈作 用〉
以上の手段を用いることにより、高率放電時、亜鉛極の
活物質表面で水酸イオンが不足して［）Ｈが下がると、
電解液中のリン酸イオン（ＰＯ４３−）の次の反応によ
り水酸イオンが補給される。
活物質表面で水酸イオンが不足して［）Ｈが下がると、
電解液中のリン酸イオン（ＰＯ４３−）の次の反応によ
り水酸イオンが補給される。
Ｐ Ｏ４−Ｆ 町 ０−＋ ＨＰＯ３’＋ＯＨ−そして
、この反応により生成した水酸イオンが電極反応に使わ
れるので、亜鉛極での不動態化が起こりにくくなり、結
果として高率放電特性の向上が図れる。
、この反応により生成した水酸イオンが電極反応に使わ
れるので、亜鉛極での不動態化が起こりにくくなり、結
果として高率放電特性の向上が図れる。
〈実施例〉
水酸化カドミウムを５重足％添加したペース１〜式亜鉛
極を作製し、この亜鉛極を公知の焼結式ニッケル極と組
合せ、セパレータを介して巻取って電池缶に収納し、電
解液を注入して円筒密閉型ニッケル亜鉛蓄電池を種々作
製した。即ち、電解液は第１表に示したＡ−Ｇの７種の
組成のものを使用し、これらの組成の電解液を用いた電
池（電池Ａ〜Ｇ）を夫々１０セルずつ作製した。表中、
水酸化カリウム、リン酸三カリウムの各濃度（重量％）
は電解液重量に対する値でおる。
極を作製し、この亜鉛極を公知の焼結式ニッケル極と組
合せ、セパレータを介して巻取って電池缶に収納し、電
解液を注入して円筒密閉型ニッケル亜鉛蓄電池を種々作
製した。即ち、電解液は第１表に示したＡ−Ｇの７種の
組成のものを使用し、これらの組成の電解液を用いた電
池（電池Ａ〜Ｇ）を夫々１０セルずつ作製した。表中、
水酸化カリウム、リン酸三カリウムの各濃度（重量％）
は電解液重量に対する値でおる。
一方、水酸化カドミウム５型口％に加えて水酸化バリウ
ムを１０ｆｆｌ二％添加して作ったペース１〜式亜鉛極
を用い、また上記Ａの組成の電解液を用いた他は上記電
池Ａ−Ｇと同様にして比較用の電池Ｈを１０セル作製し
た。
ムを１０ｆｆｌ二％添加して作ったペース１〜式亜鉛極
を用い、また上記Ａの組成の電解液を用いた他は上記電
池Ａ−Ｇと同様にして比較用の電池Ｈを１０セル作製し
た。
次に、これらの電池Ａ−Ｈについて、４時間率の電流値
で充電した（麦０．５時間率の電流値で高率放電すると
いう一連の充放電ザイクルを連続的に行ない、電池放電
容量が初期の６０％になったところを電池のサイクル寿
命とした時の電池Ａ〜Ｈの各々のサイクル寿命（１０セ
ルの平均値）、つまり、電解液中のリン酸三カリウム濃
度と電池のサイクル寿命との関係を添付図面に示した。
で充電した（麦０．５時間率の電流値で高率放電すると
いう一連の充放電ザイクルを連続的に行ない、電池放電
容量が初期の６０％になったところを電池のサイクル寿
命とした時の電池Ａ〜Ｈの各々のサイクル寿命（１０セ
ルの平均値）、つまり、電解液中のリン酸三カリウム濃
度と電池のサイクル寿命との関係を添付図面に示した。
同図より、電解液中にリン酸三カリウムを１〜７重量％
含有させた時にはサイクル寿命が著しく向上することが
わかる。
含有させた時にはサイクル寿命が著しく向上することが
わかる。
〈発明の効果〉
以上のように構成されるこの発明のアルカリ亜鉛蓄電池
によれば、高率放電時に亜鉛極において水酸イオンが不
足しても電解液中のリン酸イオンの前記反応によって直
ちに補給されて亜鉛極の活物質表面不動態化が起こりに
くくなるから、高率放電特性が向上し、高率放電時のナ
イクル特性向上を図ることができるという効果を奏する
。
によれば、高率放電時に亜鉛極において水酸イオンが不
足しても電解液中のリン酸イオンの前記反応によって直
ちに補給されて亜鉛極の活物質表面不動態化が起こりに
くくなるから、高率放電特性が向上し、高率放電時のナ
イクル特性向上を図ることができるという効果を奏する
。
添付図面は、ニッケル亜鉛蓄電池における電解液中のリ
ン酸三カリウム濃度と電池のサイクル寿命との関係を示
したグラフである。
ン酸三カリウム濃度と電池のサイクル寿命との関係を示
したグラフである。
Claims (1)
- １、水酸化カリウムとリン酸三カリウムとの混合水溶液
に酸化亜鉛を飽和させてなる電解液を用いてなり、電解
液中のリン酸三カリウムの濃度を１〜７重量％としたこ
とを特徴とするアルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61007730A JPS62165878A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61007730A JPS62165878A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62165878A true JPS62165878A (ja) | 1987-07-22 |
Family
ID=11673823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61007730A Pending JPS62165878A (ja) | 1986-01-17 | 1986-01-17 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62165878A (ja) |
-
1986
- 1986-01-17 JP JP61007730A patent/JPS62165878A/ja active Pending
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