JPS6243081A - 亜鉛ヨウ素二次電池 - Google Patents
亜鉛ヨウ素二次電池Info
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- JPS6243081A JPS6243081A JP60181659A JP18165985A JPS6243081A JP S6243081 A JPS6243081 A JP S6243081A JP 60181659 A JP60181659 A JP 60181659A JP 18165985 A JP18165985 A JP 18165985A JP S6243081 A JPS6243081 A JP S6243081A
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- battery
- positive electrode
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- 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
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/365—Zinc-halogen accumulators
-
- 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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- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明はヨウ素を正極活物質とする二次電池の電解液保
持材（吸液材）としてシリカ及びアルミナを用いる改良
された電解液保持方法による亜鉛ヨウ素二次電池に関す
るものである。
持材（吸液材）としてシリカ及びアルミナを用いる改良
された電解液保持方法による亜鉛ヨウ素二次電池に関す
るものである。
ヨウ素は陰イオンになり易い物質であり、正極活物質と
して適当なものの一つである。このヨウ素は各種有機化
合物と電荷移動錯体を作くることが知られている。かか
るヨウ素の電荷移動錯体はヨウ素（アクセプター）と各
種電子供与性化合物（有機ドナー成分）とよりなり、電
子供与性化合物としてはフェノチアジン、カルバゾール
等のへテロ環；ピレン、ペリレン等の多環芳香族化合物
；ポリ−２−ビニルピリジン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリロアミド、ポリエーテ
ル、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロー
ル、ポリアニリン、ポリチェニレン等の有機ポリマーが
ある。
して適当なものの一つである。このヨウ素は各種有機化
合物と電荷移動錯体を作くることが知られている。かか
るヨウ素の電荷移動錯体はヨウ素（アクセプター）と各
種電子供与性化合物（有機ドナー成分）とよりなり、電
子供与性化合物としてはフェノチアジン、カルバゾール
等のへテロ環；ピレン、ペリレン等の多環芳香族化合物
；ポリ−２−ビニルピリジン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリウレタン、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリロアミド、ポリエーテ
ル、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロー
ル、ポリアニリン、ポリチェニレン等の有機ポリマーが
ある。
さらに好ましいポリマーとしてはポリアクリロニトリル
、バレツクス樹Ｊ］Ｌポリビニルアルコール、ポリ酢酸
ビニル、ポリメチルメタクリレート、ナイロン−６、ナ
イロン−６，６、ポリウレタン、ポリテトラメチレンエ
ーテル、ポリビニルピロリドン、ポリ−４−ビニルピリ
ジン、ポリ−２−ビニルピリジン、ポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバソールなどである。
、バレツクス樹Ｊ］Ｌポリビニルアルコール、ポリ酢酸
ビニル、ポリメチルメタクリレート、ナイロン−６、ナ
イロン−６，６、ポリウレタン、ポリテトラメチレンエ
ーテル、ポリビニルピロリドン、ポリ−４−ビニルピリ
ジン、ポリ−２−ビニルピリジン、ポリ−Ｎ−ビニルカ
ルバソールなどである。
しかしながら、それにもかかわらず、ヨウ素を正極活物
質として用いた電池の実用化例はほとんど見られない。
質として用いた電池の実用化例はほとんど見られない。
この理由としては、これらヨウ素電荷移動錯体を正極組
成物の主成分として用いた電池の電池性能が必ずしも満
足するものではなかったことがあげられる。この理由と
してはこれらの有機化合物とヨウ素との電荷移動錯体の
電気伝導性が半導体程度のものしか得られず、心臓のペ
ースメーカー用リチウム電池程度の低出力の電池にしか
実用化されず、高出力の電池には使用できなかったため
である。更に正極活物質であるヨウ素の含有量により電
荷移動錯体の電気伝導性が変化することから二次電池に
は用いることは出来なかった。
成物の主成分として用いた電池の電池性能が必ずしも満
足するものではなかったことがあげられる。この理由と
してはこれらの有機化合物とヨウ素との電荷移動錯体の
電気伝導性が半導体程度のものしか得られず、心臓のペ
ースメーカー用リチウム電池程度の低出力の電池にしか
実用化されず、高出力の電池には使用できなかったため
である。更に正極活物質であるヨウ素の含有量により電
荷移動錯体の電気伝導性が変化することから二次電池に
は用いることは出来なかった。
このため本発明者らは該電荷移動錯体に炭素類を添加す
ることにより、これらの欠点を克服する方法をすでに見
い出し提案している。
ることにより、これらの欠点を克服する方法をすでに見
い出し提案している。
負極活物質に亜鉛、正極活物質にヨウ素を用いる本発明
が対象とする二次電池においては主なる電解質としてヨ
ウ化亜鉛（放電生成物）を含む水溶液が電解液として用
いられる。
が対象とする二次電池においては主なる電解質としてヨ
ウ化亜鉛（放電生成物）を含む水溶液が電解液として用
いられる。
従来、一般に、電解液保持材としてはナイロン、ポリプ
ロピレン、再生セルロース繊維などの不織布あるいはガ
ラス繊維不織布などが通常用いられていた。しかしなが
ら本発明の亜鉛ヨウ素二次電池ではこれらの保持材を用
いると正負極より保持材にかかる圧力のため電解液を十
分保持することは困難であった。このため電池内の圧力
変化による液もれ、あるいは電解液の不均一接触による
樹枝状電析（デンドライト）がしばしば発生し、電池の
故障の大きな原因となっていた。
ロピレン、再生セルロース繊維などの不織布あるいはガ
ラス繊維不織布などが通常用いられていた。しかしなが
ら本発明の亜鉛ヨウ素二次電池ではこれらの保持材を用
いると正負極より保持材にかかる圧力のため電解液を十
分保持することは困難であった。このため電池内の圧力
変化による液もれ、あるいは電解液の不均一接触による
樹枝状電析（デンドライト）がしばしば発生し、電池の
故障の大きな原因となっていた。
しかして本発明者らは電解液の保持方法について鋭意検
討した結果、電解液の保持材として微粒子状のシリカ（
Ｓｉｎ２）に微粒子状のアルミナ（Ａ１２０３）を加え
た混合物を用いるとすぐれた保持力を有し、かつ得られ
た電池の信頼性が大巾圧向上することを見い出し、本発
明を完成するに至ったものである。
討した結果、電解液の保持材として微粒子状のシリカ（
Ｓｉｎ２）に微粒子状のアルミナ（Ａ１２０３）を加え
た混合物を用いるとすぐれた保持力を有し、かつ得られ
た電池の信頼性が大巾圧向上することを見い出し、本発
明を完成するに至ったものである。
本発明においてヨウ素と電荷移動錯体を形成する能力の
あるポリマーとして特に好ましいものは−Ｎ−ビニルピ
リジン類、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン類、ポリ酢酸ビ
ニル類、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール類、ポリメチル
メタクリレート類などである。
あるポリマーとして特に好ましいものは−Ｎ−ビニルピ
リジン類、ポリ−Ｎ−ビニルピロリドン類、ポリ酢酸ビ
ニル類、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール類、ポリメチル
メタクリレート類などである。
また本発明に用いる炭素類としてはメソ相炭素類、非晶
質炭素類、黒鉛化炭素類などであり、また表面積を増や
すため、プラズマ処理などにより表面処理されたもので
もよい。また炭素類の由来もガスブラック、オイルブラ
ック、ナフタリンブラック、アセチレンブラック、ター
ル・ピッチ系炭素類、セルロースなど天然繊維系炭素類
、ポリアクリロニトリル樹脂、フェノール樹脂など合成
樹脂系炭素類などが使用される。またこれらの炭素類は
粉状、リン片状、短繊維状など種々の形状が可能である
。
質炭素類、黒鉛化炭素類などであり、また表面積を増や
すため、プラズマ処理などにより表面処理されたもので
もよい。また炭素類の由来もガスブラック、オイルブラ
ック、ナフタリンブラック、アセチレンブラック、ター
ル・ピッチ系炭素類、セルロースなど天然繊維系炭素類
、ポリアクリロニトリル樹脂、フェノール樹脂など合成
樹脂系炭素類などが使用される。またこれらの炭素類は
粉状、リン片状、短繊維状など種々の形状が可能である
。
次に本発明に用いる微粒子シリカ及び微粒子アルミナに
ついて説明する。本発明の微粒子混合酸化物（シリカ及
びアルミナ）の−成粒子の粒径の範囲は一般的にはＩＯ
Ａから１５００Åの範囲、望ましくは５０Ａから１００
ＯＡ の超微粒子がよい。
ついて説明する。本発明の微粒子混合酸化物（シリカ及
びアルミナ）の−成粒子の粒径の範囲は一般的にはＩＯ
Ａから１５００Åの範囲、望ましくは５０Ａから１００
ＯＡ の超微粒子がよい。
さらに望ましくは７０Ａから５００Ａのものが好適に使
用される。この範囲より小さい粒径の微粒子混合酸化物
を用いても電解液の保持力は向上しない。またこの範囲
以上の大きい粒径の微粒子混合酸化物を用いると使用し
なげればならない混合酸化物の量が増え、電池の製造コ
ストを上げる原因となる。また該混合酸化物中に占める
微粒子シリカと微粒子アルミナとの割合につい℃説明す
ると本発明の電解液保持材である混合酸化物（シリカと
アルミナの合計）に占める微粒子アルミナの割合は一般
には０．２重量％から２０重量％である。
用される。この範囲より小さい粒径の微粒子混合酸化物
を用いても電解液の保持力は向上しない。またこの範囲
以上の大きい粒径の微粒子混合酸化物を用いると使用し
なげればならない混合酸化物の量が増え、電池の製造コ
ストを上げる原因となる。また該混合酸化物中に占める
微粒子シリカと微粒子アルミナとの割合につい℃説明す
ると本発明の電解液保持材である混合酸化物（シリカと
アルミナの合計）に占める微粒子アルミナの割合は一般
には０．２重量％から２０重量％である。
さらに望ましくは０．５重量％から１０重量％が好適に
使用される。
使用される。
本発明の保持材である混合酸化物と電解液（主としてヨ
ウ化亜鉛と塩化アンモニウムを含む水溶液）の割合につ
いて述べる。添加される混合酸化物の量はおよその目や
すとして電解液１００重量部に対して１部から１５部、
望ましくは２部から１０部が好適に使用される。しかし
ながら電解質濃度によってこの値は変化するので、本発
明はこの範囲にのみ制限をうけるものではないことは当
然である。一般には微粒子状シリカを単独に電解液保持
材に使用した時に比べると本発明のごとく微粒子状シリ
カとアルミナを併用するとこの混合酸化物の竜は半分程
度の量で同じ効果を発揮するのが普通である。
ウ化亜鉛と塩化アンモニウムを含む水溶液）の割合につ
いて述べる。添加される混合酸化物の量はおよその目や
すとして電解液１００重量部に対して１部から１５部、
望ましくは２部から１０部が好適に使用される。しかし
ながら電解質濃度によってこの値は変化するので、本発
明はこの範囲にのみ制限をうけるものではないことは当
然である。一般には微粒子状シリカを単独に電解液保持
材に使用した時に比べると本発明のごとく微粒子状シリ
カとアルミナを併用するとこの混合酸化物の竜は半分程
度の量で同じ効果を発揮するのが普通である。
次に本発明の電解液保持材を用いた二次電池の一般的作
製法について説明する。すなわち、ヨウ素と電荷移動錯
体を形成するポリマーと炭素類よりなる正極を正極とし
、亜鉛を負極とし、両者の間に本発明の混合酸化物とヨ
ウ化亜鉛を含むペースト状の電解質を介して両者を接触
させればよい。
製法について説明する。すなわち、ヨウ素と電荷移動錯
体を形成するポリマーと炭素類よりなる正極を正極とし
、亜鉛を負極とし、両者の間に本発明の混合酸化物とヨ
ウ化亜鉛を含むペースト状の電解質を介して両者を接触
させればよい。
充電により該正極に正極活物質であるヨウ素が電荷移動
錯体として吸着することにより二次電池が形成される。
錯体として吸着することにより二次電池が形成される。
なお、電解質は、もちろん放電によって生成するヨウ化
亜鉛及び主なる補助電解質である塩化アンモニウムの外
に塩化ナトリウム、塩化亜鉛、臭化ナトリウム、臭化カ
リ、ヨウ化リチウム、ヨウ化アンモニウム等の電解質溶
液を補助電解質として使用してもよい。かかる電解質溶
液は電解液保持材たる本発明の微粒子混合酸化物の如き
電解液保持量の大きい材料によって最適に使用される。
亜鉛及び主なる補助電解質である塩化アンモニウムの外
に塩化ナトリウム、塩化亜鉛、臭化ナトリウム、臭化カ
リ、ヨウ化リチウム、ヨウ化アンモニウム等の電解質溶
液を補助電解質として使用してもよい。かかる電解質溶
液は電解液保持材たる本発明の微粒子混合酸化物の如き
電解液保持量の大きい材料によって最適に使用される。
かかる電解液を保持した混合酸化物はそのまま前記した
正極と負極の間にはさみ込んで二次電池を組み立てるこ
とができるという利点がある。さらに自己放電を防ぐた
め多孔性セパレーターを両活物質の間にはさみ込むこと
も好ましい。この場合、本発明者らがすでに特願昭５９
−７７号で提案しているように陽イオン交換膜を隔膜と
して電解液中に挿入して設ける技術を併用すれば自己放
電はさらに効率よく防止できる。以上の如くして形成し
た二次電池を充電することにより電解質たるヨウ化亜鉛
は電気分解をうけ、負極では亜鉛が析出し、正極ではヨ
ウ素が生成し、該正極に吸着する。このように充電状態
になった二次電池は放電することにより負極では亜鉛イ
オンが正極ではヨウ素イオンがそれぞれ生成し、これが
結合して電解質（放電生成物）たるヨウ化亜鉛となるの
である。すなわち本発明の電解液保持材を用いた二次電
池において、充電に際して直流電圧を印加し、正極側に
ヨウ素を析出させ、負極側に亜鉛を析出させるようにす
ると正極側に析出したヨウ素は該正極と容易に電解移動
錯体を形成しとりこまれる。しかして充電終了後、直流
印加を切って両極端子に負荷を介して接続することによ
り放電がおこり該負荷に電力が得られるのである。
正極と負極の間にはさみ込んで二次電池を組み立てるこ
とができるという利点がある。さらに自己放電を防ぐた
め多孔性セパレーターを両活物質の間にはさみ込むこと
も好ましい。この場合、本発明者らがすでに特願昭５９
−７７号で提案しているように陽イオン交換膜を隔膜と
して電解液中に挿入して設ける技術を併用すれば自己放
電はさらに効率よく防止できる。以上の如くして形成し
た二次電池を充電することにより電解質たるヨウ化亜鉛
は電気分解をうけ、負極では亜鉛が析出し、正極ではヨ
ウ素が生成し、該正極に吸着する。このように充電状態
になった二次電池は放電することにより負極では亜鉛イ
オンが正極ではヨウ素イオンがそれぞれ生成し、これが
結合して電解質（放電生成物）たるヨウ化亜鉛となるの
である。すなわち本発明の電解液保持材を用いた二次電
池において、充電に際して直流電圧を印加し、正極側に
ヨウ素を析出させ、負極側に亜鉛を析出させるようにす
ると正極側に析出したヨウ素は該正極と容易に電解移動
錯体を形成しとりこまれる。しかして充電終了後、直流
印加を切って両極端子に負荷を介して接続することによ
り放電がおこり該負荷に電力が得られるのである。
本発明による電池は電解液の保持材として用いる微粒子
シリカと微粒子アルミナとからなる混合物は電解質溶液
と少量の粒子の添加によりペースト状の安定な構造をも
つことから電池内の圧力変化によるひずみあるいは電解
液との接触不良が著しく減少し、液もれ、デンドライト
の発生などのトラブルが顕著に少なくなる。
シリカと微粒子アルミナとからなる混合物は電解質溶液
と少量の粒子の添加によりペースト状の安定な構造をも
つことから電池内の圧力変化によるひずみあるいは電解
液との接触不良が著しく減少し、液もれ、デンドライト
の発生などのトラブルが顕著に少なくなる。
以下実施例によって本発明の好ましい実施の態様をさら
に具体的に説明するがこれはあくまで例示であり、特許
法第７０条に規定する本発明の技術的範囲がこれらによ
って制限的に解釈されるものと解してはならない。
に具体的に説明するがこれはあくまで例示であり、特許
法第７０条に規定する本発明の技術的範囲がこれらによ
って制限的に解釈されるものと解してはならない。
実施例１
微粉化したナイロン−６（東しく株）製）１０部をギ酸
２５部に溶解させるこの中に約３０メツシユから２００
メツシユのケッチェン・ブラックＫＢ−ＥＣ（ＡＫＺＯ
社商標）１５部をよく混合させながら分散させた。この
ようにして得られた溶媒を含む微粉化樹脂炭素複合体は
そのまま理研精機＠）粉末成型プレス機を用い、６００
ｋｇ ／／ｃｒｔの圧力でディスク状に加圧プレスした
。得られた正極を乾燥後、直径２−翼、厚さ２．６龍、
重さ７７０１１９のディスク状正極を得た。
２５部に溶解させるこの中に約３０メツシユから２００
メツシユのケッチェン・ブラックＫＢ−ＥＣ（ＡＫＺＯ
社商標）１５部をよく混合させながら分散させた。この
ようにして得られた溶媒を含む微粉化樹脂炭素複合体は
そのまま理研精機＠）粉末成型プレス機を用い、６００
ｋｇ ／／ｃｒｔの圧力でディスク状に加圧プレスした
。得られた正極を乾燥後、直径２−翼、厚さ２．６龍、
重さ７７０１１９のディスク状正極を得た。
本発明により得られた電解液保持材混合酸化物を用いて
組み立てた電池の構成を第１図に示した。
組み立てた電池の構成を第１図に示した。
先に作製した正極を正極１０として用い、負極２０とし
ては直径２０ｍｍ、０．３朋厚亜鉛板（三井金属鉱業（
株）製）を用いた。２．５モル／ｌヨウ化亜鉛及び６モ
に／ｌ塩化アンモニウムよりなる電解液１００重量部（
以下重量部）に対して日本アエロジル（株）販売アエロ
ジルＭＯＸ １７０ （Ｓ ｉ ０２／Ａ７２０． 重
量比９９／１；−次粒子の平均径的１５０Ａ；表面積１
７０±３Ｏ＝“７ｇ）５部を加えペースト化したものを
電解質溶液３０として用いた。このペースト化した電解
液をセパレーター４０を間にして正極側に２．２ｇ負極
側に２９を挿入した。セパレーター４０としては徳山曹
達（株）製ネオセプターＣＭ−Ｉ１ｇ（陽イオン交換膜
）を上述の如く、両電解液の間にはさみ込み電池とした
。
ては直径２０ｍｍ、０．３朋厚亜鉛板（三井金属鉱業（
株）製）を用いた。２．５モル／ｌヨウ化亜鉛及び６モ
に／ｌ塩化アンモニウムよりなる電解液１００重量部（
以下重量部）に対して日本アエロジル（株）販売アエロ
ジルＭＯＸ １７０ （Ｓ ｉ ０２／Ａ７２０． 重
量比９９／１；−次粒子の平均径的１５０Ａ；表面積１
７０±３Ｏ＝“７ｇ）５部を加えペースト化したものを
電解質溶液３０として用いた。このペースト化した電解
液をセパレーター４０を間にして正極側に２．２ｇ負極
側に２９を挿入した。セパレーター４０としては徳山曹
達（株）製ネオセプターＣＭ−Ｉ１ｇ（陽イオン交換膜
）を上述の如く、両電解液の間にはさみ込み電池とした
。
なお第１図において５０．５０’は支持体、６０はパツ
キン、７０はリード線、８０は白金集電板である。実験
は窒素気流下２５℃で行ない、１０ｍＡの定電流の条件
下、充電より始めた。充電は終止電圧１．５Ｖまで行な
い、放電は終止電圧０．９ｖまで行なった。最初の放電
時の初期短絡電流（Ｉｓｃ）は１８６ｍＡ／ｃ＋＋ｔで
あった。またこの時の開放電圧（Ｖｏｃ）は１．３５
Ｖであった。その後終止電圧１．５■まで充電し、終止
電圧０．９■まで放電する充放電テストをくり返した。
キン、７０はリード線、８０は白金集電板である。実験
は窒素気流下２５℃で行ない、１０ｍＡの定電流の条件
下、充電より始めた。充電は終止電圧１．５Ｖまで行な
い、放電は終止電圧０．９ｖまで行なった。最初の放電
時の初期短絡電流（Ｉｓｃ）は１８６ｍＡ／ｃ＋＋ｔで
あった。またこの時の開放電圧（Ｖｏｃ）は１．３５
Ｖであった。その後終止電圧１．５■まで充電し、終止
電圧０．９■まで放電する充放電テストをくり返した。
１００サイクル後でもエネルギー効率、電流効率はほと
んど変化なく行なわれた。
んど変化なく行なわれた。
実施例２
微粉化したポリアクリロニ） ＩＪル（平均分子１１５
２０００）１０部をジメチルホルムアミド２０部に溶か
し、この中に約３０メツシユから２００メツシユのアセ
チレン・ブラック電気化学工業（株）製）１０部をよく
混合させながら分散させた。このようにして得られた溶
媒を含む微粉化樹脂炭素複合体はそのまま理研精機（株
）粉末成型プレス機を用い、６００ｋｇ／ｃ＋Ｊの圧力
でディスク状に加圧プレスした。得られた正極を乾燥後
、直径２０ｍｍ、厚さ２．６龍、重さ６８０ ｒｎ９の
ディスク状正極を得た。
２０００）１０部をジメチルホルムアミド２０部に溶か
し、この中に約３０メツシユから２００メツシユのアセ
チレン・ブラック電気化学工業（株）製）１０部をよく
混合させながら分散させた。このようにして得られた溶
媒を含む微粉化樹脂炭素複合体はそのまま理研精機（株
）粉末成型プレス機を用い、６００ｋｇ／ｃ＋Ｊの圧力
でディスク状に加圧プレスした。得られた正極を乾燥後
、直径２０ｍｍ、厚さ２．６龍、重さ６８０ ｒｎ９の
ディスク状正極を得た。
本発明により得られた電解液保持材混合酸化物を用いて
組み立てた電池の構成を第１図に示した。
組み立てた電池の構成を第１図に示した。
先に作製した正極を正極１０として用い、負極２０とし
ては直径２０ｍ、０．３厚亜鉛板（三井金属鉱業（株）
製）を用いた。２．５モル／ｌヨウ化亜鉛及び６モル／
ｌ塩化アンモニウムよりなる電解液１００重量部（以下
重量部）に対して日本アエロジル（株）販売アエロジル
Ｃ０Ｋ８４ （Ｓ ｉＯ，／Ａ４１０゜重量比５／１の
混合物；−次粒子の平均径１００Ａ〜３００Ａ；表面積
１７０±３０ｍ”／’Ｊ ） ４部を加えペースト化し
たものを電解質溶液３０として用いた。
ては直径２０ｍ、０．３厚亜鉛板（三井金属鉱業（株）
製）を用いた。２．５モル／ｌヨウ化亜鉛及び６モル／
ｌ塩化アンモニウムよりなる電解液１００重量部（以下
重量部）に対して日本アエロジル（株）販売アエロジル
Ｃ０Ｋ８４ （Ｓ ｉＯ，／Ａ４１０゜重量比５／１の
混合物；−次粒子の平均径１００Ａ〜３００Ａ；表面積
１７０±３０ｍ”／’Ｊ ） ４部を加えペースト化し
たものを電解質溶液３０として用いた。
このペースト化した電解液をセパレーター４０を間にし
て正極側に２．２ｇ負極側に２りを挿入した。
て正極側に２．２ｇ負極側に２りを挿入した。
セパレーター４０としては徳山曹達（株）製ネオセプタ
ーＣＭ−１膜（陽イオン交換膜）を上述の如く、両電解
液の間にはさみ込み電池とした。
ーＣＭ−１膜（陽イオン交換膜）を上述の如く、両電解
液の間にはさみ込み電池とした。
実験は窒素気流下２５℃で行ない、１０ｍＡの定電流の
条件下、充電より始めた。充電は終止電圧１．５■まで
行ない、放電は終止電圧０．９ Ｖまで行なった。最初
の放電時の初期短絡電流（Ｉ ｓｃ）は１８２ｍＡＡ−
であった。またこの時の開放電圧（Ｖｏｃ）は１．３４
Ｖであった。その後終止電圧１．５■まで充電し、終止
電圧０．９ Ｖまで放電する充放電テストをくり返した
。１００サイクル後でもエネルギー効率、電流効率はほ
とんど変化なく行なわれた。
条件下、充電より始めた。充電は終止電圧１．５■まで
行ない、放電は終止電圧０．９ Ｖまで行なった。最初
の放電時の初期短絡電流（Ｉ ｓｃ）は１８２ｍＡＡ−
であった。またこの時の開放電圧（Ｖｏｃ）は１．３４
Ｖであった。その後終止電圧１．５■まで充電し、終止
電圧０．９ Ｖまで放電する充放電テストをくり返した
。１００サイクル後でもエネルギー効率、電流効率はほ
とんど変化なく行なわれた。
実施例３
微粉化したポリメチレングリコールエーテル（デュポン
（株）製、商品名テラタン、平均分子量２９００）６５
部をベンゼンに溶かし、この中に約３０メツシユから２
００メツシユの群栄化学工業（株）製炭素繊維粉ＣＦ−
０８ＢＴ３５部をよく混合させながら分散させた。この
ようにして得られた溶媒を含む微粉化樹脂炭素複合体は
そのまま理研精機（株）粉末成型プレス機を用い、６０
０ｋｇ１ｃｒ＆の圧力でディスク状に加圧プレスした。
（株）製、商品名テラタン、平均分子量２９００）６５
部をベンゼンに溶かし、この中に約３０メツシユから２
００メツシユの群栄化学工業（株）製炭素繊維粉ＣＦ−
０８ＢＴ３５部をよく混合させながら分散させた。この
ようにして得られた溶媒を含む微粉化樹脂炭素複合体は
そのまま理研精機（株）粉末成型プレス機を用い、６０
０ｋｇ１ｃｒ＆の圧力でディスク状に加圧プレスした。
得られた正極を乾燥後、直径２０朋、厚さ２．６ｍｙｘ
、重さ７８０■のディスク状正極を得た。
、重さ７８０■のディスク状正極を得た。
本発明により得られた電解液保持材シリカを用いて組み
立てた電池の構成を第１図に示した。先に作製した正極
を正極１０として用い、負極２０としては直径２０朋、
０．３■厚亜鉛板（三井金属鉱業（株）製）を用いた。
立てた電池の構成を第１図に示した。先に作製した正極
を正極１０として用い、負極２０としては直径２０朋、
０．３■厚亜鉛板（三井金属鉱業（株）製）を用いた。
２．５モル／ｌヨウ化亜鉛及び６モル／ｌ塩化アンモニ
ウムよりなる電解液１００重量部に対して日本アエロジ
ル（株）販売アエロジルＭｏｘｓｏ（ｓｉｏ□／Ａｌ２
Ｏ３重景比９９／１；−欠粒子の平均径約３００．Ａ；
表面積８０±２０ｍ”／９ ） ６部を加えペースト化
したものを電解質溶液３０として用いた。このペースト
化した電解液をセパレーター４０を間にして正極側に２
．２９負極側に２りを挿入した。セパレーター４０とし
ては徳山曹達（株）製ネオセプターＣＭ−１膜（陽イオ
ン交換膜）を上述の如く、両電解液の間にはさみ込み電
池とした。実験は窒素気流下２５°Ｃで行ない、１０ｍ
Ａの定電流の条件下、充電より始めた。充電は終止電圧
１．５ｖまで行ない、放電は終止電圧０．９■まで行な
った。最初の放電時の初期短絡電流（Ｉ ｓ ｃ−）は
１８０ｍＡ／２Ｊであった。またこの時の開放電圧（Ｖ
ｏｃ）は１．３５Ｖであった。その後終止電圧１．５■
まで充電し、終止電圧０．９Ｖまで放電する充放電テス
トをくり返した。１００サイクル後でもエネルギー効率
、電流効率はほとんど変化なく行なわれた。
ウムよりなる電解液１００重量部に対して日本アエロジ
ル（株）販売アエロジルＭｏｘｓｏ（ｓｉｏ□／Ａｌ２
Ｏ３重景比９９／１；−欠粒子の平均径約３００．Ａ；
表面積８０±２０ｍ”／９ ） ６部を加えペースト化
したものを電解質溶液３０として用いた。このペースト
化した電解液をセパレーター４０を間にして正極側に２
．２９負極側に２りを挿入した。セパレーター４０とし
ては徳山曹達（株）製ネオセプターＣＭ−１膜（陽イオ
ン交換膜）を上述の如く、両電解液の間にはさみ込み電
池とした。実験は窒素気流下２５°Ｃで行ない、１０ｍ
Ａの定電流の条件下、充電より始めた。充電は終止電圧
１．５ｖまで行ない、放電は終止電圧０．９■まで行な
った。最初の放電時の初期短絡電流（Ｉ ｓ ｃ−）は
１８０ｍＡ／２Ｊであった。またこの時の開放電圧（Ｖ
ｏｃ）は１．３５Ｖであった。その後終止電圧１．５■
まで充電し、終止電圧０．９Ｖまで放電する充放電テス
トをくり返した。１００サイクル後でもエネルギー効率
、電流効率はほとんど変化なく行なわれた。
比較例１
実施例１で用いた直径２０ｍｍ、厚さ２．６ｎ、重さ７
７０■のディスク状正極な用い、比較のための電池を作
成した。この正極を用い、組み立てた電池は実施例１と
同じであり、充放電テスト方法も同じ方法で行なった。
７０■のディスク状正極な用い、比較のための電池を作
成した。この正極を用い、組み立てた電池は実施例１と
同じであり、充放電テスト方法も同じ方法で行なった。
電解液は２．５モぢ々ヨウ化亜鉛及び６モル／ｌ塩化ア
ンモニウムよりなる電解液を用い、正極側に１．２−１
負極側に１．１−を東洋濾紙Ｃ株）製ガラスファイバー
フィルター〇ＡＩ ００にそれぞれ含浸させ、その間に
セパレーター４０として徳山曹達（株）製ネオセプター
ＣＭ−１膜（陽イオン交換膜）をはさみ込んだ。このも
のを両極の間に入れ電池とした。実験は窒素気流下２５
°Ｃで行ない、１０ｍＡの定電流の条件下、充電より始
めた。充電は終止電圧１．５Ｖまで行ない、放電は終止
電圧０．９ｖまで行なった。最初の放電時の初期短絡電
流（Ｉｓｃ）は１６５ｍＡ／ｃｒｄであった。またこの
時の開放電圧（Ｖｏｃ）は１．３５Ｖであった。その後
終止電圧ｔ、Ｓ Ｖまで充電し、終止電圧０．９■まで
放電する充放電テストをくり返した。１００サイクル後
でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化なく行な
われたが同じ電池を数多く作製して１００サイクルまで
の充放電テストをすると４０％から６０％の故障率で電
解液保持方法に起因するトラブルが発生したしかし実施
例１では故障率が２０％以内におさえることが可能であ
った。実施例２、及び実施例３でも同様に著しい改善が
見られた。
ンモニウムよりなる電解液を用い、正極側に１．２−１
負極側に１．１−を東洋濾紙Ｃ株）製ガラスファイバー
フィルター〇ＡＩ ００にそれぞれ含浸させ、その間に
セパレーター４０として徳山曹達（株）製ネオセプター
ＣＭ−１膜（陽イオン交換膜）をはさみ込んだ。このも
のを両極の間に入れ電池とした。実験は窒素気流下２５
°Ｃで行ない、１０ｍＡの定電流の条件下、充電より始
めた。充電は終止電圧１．５Ｖまで行ない、放電は終止
電圧０．９ｖまで行なった。最初の放電時の初期短絡電
流（Ｉｓｃ）は１６５ｍＡ／ｃｒｄであった。またこの
時の開放電圧（Ｖｏｃ）は１．３５Ｖであった。その後
終止電圧ｔ、Ｓ Ｖまで充電し、終止電圧０．９■まで
放電する充放電テストをくり返した。１００サイクル後
でもエネルギー効率、電流効率はほとんど変化なく行な
われたが同じ電池を数多く作製して１００サイクルまで
の充放電テストをすると４０％から６０％の故障率で電
解液保持方法に起因するトラブルが発生したしかし実施
例１では故障率が２０％以内におさえることが可能であ
った。実施例２、及び実施例３でも同様に著しい改善が
見られた。
以上述べたように本発明による電池は信頼性の高い、か
つ生産性の高い亜鉛ヨウ素二次電池を提供するものであ
る。本発明によって得られる二次電池はボタン型二次電
池、円筒型二次電池に用いられる時、特に有利な効果を
示し、新型二次電池として産業上の利用価値の高いもの
である。
つ生産性の高い亜鉛ヨウ素二次電池を提供するものであ
る。本発明によって得られる二次電池はボタン型二次電
池、円筒型二次電池に用いられる時、特に有利な効果を
示し、新型二次電池として産業上の利用価値の高いもの
である。
第１図は本発明の二次電池の構成の１例を示す正面図で
ある。
ある。
Claims (3)
- （１）正極の主成分がヨウ素と電荷移動錯体を形成する
能力のあるポリマーと炭素類よりなる亜鉛ヨウ素二次電
池の電解液保持材として微粒子状シリカ及びアルミナを
用いることを特徴とする亜鉛ヨウ素二次電池。 - （２）シリカ及びアルミナの一次粒子の平均径が１０Å
から１５００Åの超微粒子である特許請求の範囲第１項
記載の電池。 - （３）アルミナの添加量がシリカ及びアルミナの合計に
対して０．２重量％から２０重量％である特許請求の範
囲第１又は第２項記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181659A JPS6243081A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 亜鉛ヨウ素二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181659A JPS6243081A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 亜鉛ヨウ素二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6243081A true JPS6243081A (ja) | 1987-02-25 |
Family
ID=16104616
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181659A Pending JPS6243081A (ja) | 1985-08-21 | 1985-08-21 | 亜鉛ヨウ素二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6243081A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018016595A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 日立化成株式会社 | 水系電解液、蓄電池、蓄電池システム及び発電システム |
| CN112563586A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-03-26 | 西南大学 | 一种基于卤键作用提升锌碘电池性能的方法 |
| WO2021228001A1 (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | 湖南大学 | 一种基于四电子转换反应的水系锌碘电池及其电解液 |
-
1985
- 1985-08-21 JP JP60181659A patent/JPS6243081A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2018016595A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 日立化成株式会社 | 水系電解液、蓄電池、蓄電池システム及び発電システム |
| WO2021228001A1 (zh) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | 湖南大学 | 一种基于四电子转换反应的水系锌碘电池及其电解液 |
| CN112563586A (zh) * | 2020-12-27 | 2021-03-26 | 西南大学 | 一种基于卤键作用提升锌碘电池性能的方法 |
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