TW503597B - Calcium-zincate electrode for alkaline batteries and method for making same - Google Patents

Calcium-zincate electrode for alkaline batteries and method for making same Download PDF

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Dwaine K Coates
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Description

503597 Λ7 B7 五、發明説明（，） .. . .少 經滴部中央標準局負工消費合作社印製 於、 已地置鋅 解池極性量 些應複。添池 理 關 為減裝、 溶電電活容 這效之制質電tills物 傜 藝機些氣 之在於鋅池 。熱程控解、S?L鋅 , 技或這空 中 Θ鍍成電 變、過以電極 _ 之 地 此電於？ 質命再生之 形式此難、電4¾鮮 別 在可用 t 解壽後此低 為型。常物及"新 待 置置。I 電環然如降 知器他非加涉-¾以 , 裝裝&)-!池循質。成 已隔其其添法鋅極 置 存存1?鋅。電電解方造敗其分與使極方環陽 裝 儲儲 f 、物性放電地其失，之布數電之循鋅 存 學量Έ1鋅化鹼 \ 性同，池程用分變種巧括之 儲 化能(:!氣在電鹼相布電過使度與各精包耗 鼍 電澤電 § 畠鋅充於之分之布、密素括更述消 能 之 h 充iff 於之溶解新早分造流因包他描中 學 極電可-P鋅由短鋅溶重過新構電多其其其其 化置 電些不錄及 ，當 ，其之及重與 、許 ， 。 。 ， 雷裝 鋅這或括磺中相時回上命鋅計度之法式計池 於.犁 含 ':*)包^池現環鍍面壽響設梯其方型設電 顆此 之的1?L極㈣電呈循再表璟影池度繼多器統電 域傜之 式行 If 電 h 電極雷霈極循素電濃影許隔条充 領明極繇型奮 鋅bf充電放不電之因括質及試分與地 c 之發雷技劣已 ί 型 π 可鋅 \ 鋅在低多包解性嚐與池槭代 明太锌景許75雷典-在 ，電 A 質隆許素雷本已物電機取 發含背 知充之汞；度充上物 .、 因 、雜 加 V 可地 (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁) 本紙張尺度適用中囪國家標準（CNS ) Λ4規格（210X29?公漤） 503597 Λ 7 Β7 五、發明説明（）） 先前使用之鋅電極添加物包括钙-氫氯化物與其他。 W.Van der Crinten之美國專利3，516，862掲不將轉-氣 氛化物加入鋅-氣化物活性物質混合物。A I 1 e n C h a r k e y 及讓渡趄相同譲鍍人之美國專利5 , 4 6 0 , 8 9 9亦掲示一種 存密封鎳-綍霄池中製造鈣-氫氧化物/鋅-氣化物電極 夕方法，、存兩種情形，鋅〜電極均藉由將鈣-氫氧化物與 鋅-氣代物組合至電極混合物中及在鹼性電解質活化電池 中原钟形成鈣-鋅酸鹽而製造。 鈣-氣氯化物組合鋅-氣化物形成不溶相，其由X -射線 嬈射得知及證實為具有結構式Ca〔Zn(OH)3 ]2 · 2H2 〇 之鈣-鋅酸鹽。此相對不溶性結構有效地結合鋅酸鹽陰 離子，保持擴散至自電極失去之整體電解質中。鈣-鋅 酷隳結構如此幫肋保持鋅活性物質於電極上之定位，其 可在此電化學地利用以提供能量儲存容量。 經濟部中央標準局負工消费合作社印製 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) 在先行之方法中，鈣-氫氧化物在電極製造時加入鋅 -氩化物活性物質。包含鈣-氫氣化物與鋅-氧化物之混 合物之電極然後加入鹼性電解質電池中。經過電池之充 霄/放電循環期間後，組合鋅-氣化物活性物質之鈣-氫 氬化物然後原地形成鈣-鋅酸鹽之不溶相。然而，由於 霄流密度分布效應、電解質濃度梯度與其他因素，鈣-氣氯化物逛鋅-氯化物之轉化成鈣-鋅酸鹽不均勻。 使用地形成释-鋅酸鹽添加物之步驟有許多另夕卜之 缺點一値缺點為鋅活性物質溶於電池電解液中。其發 生在電池被電解質弄濕時及在鈣-氫氧化物完全轉化成 -4 - 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 503597 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 Λ7B7五、發明説明（々） 鈣-鋅酸鹽前之起初循環時。其生成失去電化學鋅容量 。另一個缺點為由於自電池電解質消耗水而發生之電解 暫濃度與分布之改變。這些缺點降低電池充電/放電循' ί爱素命 a |因眈，本發明之目的為提供改良之含鈣-鋅酸鹽之鋅 雷铄活忡物皙，及其製法S/ 本發明之進一步目的為提供加入此改良之鈴電極活性 物暫之鋅電極與鈐電池。 發吼之JL要._ 依照本發明之原理，以上及其他目的在電池之鋅電極 用活性物質中實現，此活性物質含在電池外部形成之鈣 -鋅酸鹽組份。鈣-鋅酸鹽組份在經使用鋅-氧化物與鈣 集物質作為起始物質及選擇性地處理這些物質之方法， 於電池外部形成活性物質時製造。 亦敘述包含鋅活性物質之鋅電極及加入此鋅電極之電 圖…式之簡—單.·説—明— 太發明之以上及其他特點與狀態在閲讀以下之詳細説 明結合附圖後變為更為明顯，其中： 第]圖描述依照本發明之原理含鈣-鋅酸鹽之鋅活性 物質； 第2圖描述形成第1圖之鋅活性物質之處理步驟之流 程圖； 第3圖描述使用第1圖之鋅活性物質製造之鋅電極； -5 一 \ (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁 ——*裝_
、1T 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨OX29T公漦） 經滴部中央標準局員工消費合作杜印製 503597 Λ7 B7 五、發明説明（4 ) 第4圖描述使用第3圖之鋅電極製造之電池；及 笔5 _顯示電池放電容量如第4圖電池之循環之函數丨 詳細説_明__ ' 第]圖顯示依照本發明原理之锌活性物質〗。更特別 地，侬照太發明，鋅活性物質1含在其中使用鋅活性物 曹1之雷池外部形成之鈣鋅酸鹽組份。較佳為鈣-锌酸 隳邰份為由鈣条成份與鉾-氣化物形成之不溶性鈣-鋅酸 隳/ $$ -氯化物物質。 蕻由在製造電池前形成不溶性鈣-鋅酸鹽組份，鋅活 件物質在電池之鹸性電解質中之溶解度降低。此外，得 到比原地形成，其中轉化經電池之水性鉀-氫氧化物電 解質及以後之電循璟發生，更完全之鈣条物質與鋅-氧 化物成為鈣·鋅酸鹽之轉化。 由於轉化過程不再需要電解質，電池之電解質濃度亦 更安定。如果轉化原地進行，其通常在電池中發生鉀-氣氬化物雷解質濃度由一般2 0 %增加至約2 8 % ,因為水 在化學轉化中消耗，3此濃度增加可造成鉀-氫氧化物與 紳-鋅之濃度梯度，在電池第一次充電很早便開始生成 不均勻之鋅沈積與形變。其均因活性物質1在電池外部 形成而避免。 依照本發明及如第2圖之流程圖所示，活性物質1在 步驟1 0 ]藉由首先製備鈣-鋅酸鹽物質而形成。其藉由將 鋅-氯化物活性物質轉化成鋅酸鹽而完成。較佳之轉化 技術為藉由使用鈣-氫氧化物與鉀-氫氧化物之水性鹼性 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁 ί •裝. 、1Τ 503597
經濟部中央標準局員工消費合作社印製 五、發明説明（γ ) 處揮或ϋ綍-氧化物與鈣-氧化物或鈣-氫氣化物之直接 高溫燃燒這些轉化技術生成所需之鈣-鋅酸鹽物質，其 亦含殘餘之鋅氧化物與鈣-氮氯化物或鈣_氣化物。此外1 ,應注意，提供鈣-鋅酸鹽之其他轉化技術及其他活性起 始物質在本發明之意圖内。 如上製備及以X -射線繞〜射證實之鈣-鋅酸鹽， Ca〔Zn(0H);]2 ·2Η2〇 ,然後在步驟102加人Β外之 雷癍活性物質混合物，使得其以3 0 - 6 0重量％之百分比 節園存在。在較佳構造中，另外之電極活性物質包含鋅 及/或鋅-氩化物，如鉛-氣化物或铋-氣化物之添加物 廊黏合劑。較佳之黏合劑為聚四氟匕烯（PTFE)，在1-5 電景％之範圍。 這些物質之複合混合物然後在步驟103中形成整體層 ;、較佳為，此層為三維纖絲化結構之形式。其藉由給予 混合物切力而完成，其造成黏合劑之纖絲化。切力藉熱、 壓力及/或機槭處理，或其組合，藉如摻合、擠製、研 磨、壓延、壓製、辊壓或給予物質加工及造成黏合劑之 纖絲化之其他方法之許多步驟，而給予混合物。 如此形成之活性物質層1然後在步驟1 04加入電池電 極中，、其藉由將活性層壓在電流收集器上而完成，其由 孪孔之綢或其他之導電性物質製成。 一但形成電極，其與適當之正極、分隔器與電解質一 起使用，以在步驟105形成完成電池。完成電池之電解 質較佳為]0-30重量％之範圍之低濃度水性鉀-氫氧化物 -7 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公犮） (請先閲讀背而之注意事項再填寫本頁 •I Ϊ 裝- 訂 503597 經滴部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 7 Β7 五、發明説明（t，） 雷池之正極依序可包含鎳/鎳氣化物、銀/銀氣化物 、锰-氯化物、氣或其他之組份。電池然後充電以儲存I. 能最在以後放電以提供電負載之電力。電池之充電/放1 霄循環可電複以多次使用。 發明之.描..述1_具__霞_览並_遍__ 具有结構式Ca〔Zn(0H)a · 2H2 〇之鈣-鋅酸鹽首 先由钙-氮氣化物與鉾-氯化物形成，，實行鋅-氧化物與 钙-氣氛化物藉由懸浮於鉀-氫氣化物之水溶液中而鹼性 轉化成鈣-鋅酸鹽。更特別地，鈣-氫氧化物與鋅-氧化 物之化S計景混合物加入鉀-氫氣化物之水溶液中。鉀-氤氯化物之濃度在5 - 3 0重量％之範圍。鈣-氫氣化物與 綍-氨化物形成飽和之溶液/懸浮液。 眈溶液/懸浮液置於有蓋玻璃燒杯中，加溫至4 0 - 8 0 C 之範圍之溫度及以磁性攪拌棒攪拌。此溶液/懸浮液攬 拌4 8 - 7 2小時之範圍之時間。在此時間結束時，攪拌之 混合物過濾（Whatman #2濾紙），以蒸餾水清洗至少兩次 及在有蓋容器中於或低於約8 0 P之溫度烤箱乾燥。如此 形成之乾燥固態物質含鈣-鋅酸鹽、鋅-氯化物及未轉化 钙-氣氯化物。以此方法形成及以X -射線繞射分析之特別 物質含40重景％之〇3〔2“〇}〇3]2.2112〇、50重量％ 之Ζ η 0 .其餘為]0重量％之未轉化C a ( 0 Η ) 2。 乾燥之固態鈣-鋅酸鹽混合物然後乾燥摻合另外之鋅 -氣化物、鉛-氣化物與P T F Ε黏合劑。一種這些物質之可 用組合為85當量％之所製備鈣-鋅酸鹽物質、6-12重量％
V .户 IΓ______ !-r-g (請先間讀背而之注意事項再填寫本頁) I •裝· 、-口 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公漦） 503597 Λ7 B7 五、發明説明（？） 之鉛-氢化物與]-4重量％之P T F E ,其餘為鋅-氣化物。 以可使用其他之電極組成物。例如，其他之成份或組份_ 可加人或取代至混合物中9如鉍-氣化物、汞-氯化物/ 炳-氣氧化物或其他。 乾燥摻合粉末然後藉黏合劑之纖絲化形成整體層或基 質，_.其經塑_锟-黏合法而完成，如美國專利4 , 9 7 6 , 9 0 4 所秫.、結果為含鈣-鋳酸鹽之所需鋅活性質。鋅活性質 然後餍合至電流收集器之一面，其由具有0.003英吋厚度 之窈孔銅箔形成。電流收集器包括〇 . 〇 〇 5英时厚金屬銀 雷垂片，其已藉電阻熔焊而連接。穿孔銅箔較佳為鍍有 如銀、鉛或鉍之金屬。 經濟部中央標準局員工消费合作杜印製 产 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 具有〇 . 〇〇 5英时之厚度之PTFE膜元件然後黏合於電流 收集器之相反而以形成疏水性氣體再組合元件。此組合 件組合複合鈣-鋅酸鹽/鋅-氧化物電極組合件之第一分 離電極部份。第二分離電極部份與第一部份相同地形成 ，除了疏水性PTFE膜元件沒有黏合於電流收集器。複合 電極藉由將第一與第二分離電極部份鄰接，使得第一分 離電極部份之PTFE膜元件鄰接第二分離電極部份之電流 收集器而形成。 第3圖顯示包含活性層1、電流收集器2與PTFE元件 3之複合電極組合件10。如第4圖所略示，鎳-鋅電池 2 0使用六個此種複合鋅電極組合件1 0製造。其以適當之 正樺1].、分隔器與電解質12在具有蓋14之電池殼13中组 合在一起。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（2!OX297公漦） 503597 Λ 7 Β7 經濟部中央標準局員工消费合作社印聚 五、發明説明 ( 1 ) .卢， 1; TF. 極 為 線 / 鎳 -氯化物電極（亦已知 為 鎳 -氫氣化物電 1 I m ). 線/線- 氯 化物 TH 極 由 66重量％ 之 鏍 -氫氣化物、 1 > ，Ί · 3 0 重 暈 % 之 石 墨 與4 重 最 % 之PTFE形 成 〇 石 墨可塗 以5、 請 I λ 重 最 % 之 鈷 -氫化物， 如美國專利4 , 5 4 6 ,0 58所述。 電極 閱 讀 Γ 背 1 m 如 1 904 專 利 所 述之 塑 m m -黏合法製造， 並且具有鍊 之 1 注 | m f 0 .0 1茧时厚） 電連 接 垂， 〇 意 I 事 1 用 於 一 L 個 Έ m 之分 隔 器 包 含三層如 北 卡 州 C h a r 1 〇 11 e 項 再 填 之 Ho e C h s t - Ce la n e s e 化 學 公 司所製造 之 C e 1 g ard^ 3406 寫 本 裝 徹 聚 丙 烯 膜 C· C e 1 g a r d⑫膜為0 . 0 0 1 英 时 厚 度。用 於鋅 頁 1 1 極 m 合 件 之 分 隔器 依 序 包 含兩層吸 收 耐 编 ΛΟΠΐ 物質， 如麻 1 1 州 L 〇 w e 11 之 Fr e u d e n b e r g公司所製造之P el 1 〇 η® 〇 I 1 包 裹 之 TE 極 與 負鋅 電 極 組 合件以交 替 方 式 散布以 形成 1 訂 電 池 雷 極 堆 臀 組 合件 〇 此 堆 疊組合件 然 後 插 入模塑 之塑 1 I m 三 稜 鏡 長 方 形 電池 殼 〇 裝 有蓋及溶 劑 熔 焊 於電池 殼以 1 1 提 供 τπ 成 之 鎳 -鋅電池。 電連接由穿越模塑於電池殼蓋中 1 I 之 雷 池 端 子 提 供 。蓋 亦 包 括 在完成電 池 殼 對 蓋密封 後將 j 霄 解 質 引 入 電 池 之小 穿 孔 0 蓋亦含可 再 密 封 壓力安 全通 ί 1 氣 孔 其 使 電 池 在密 封 條 件 安全操作 〇 1' I 電 池 殼 充 滿 20 重量 % 之 鉀 -氫氧化物之水溶液，其含 1 I 1 重 最 % 之 -氮氣化物， 其作為鹼性電池電解質。 將 1 1 電 池 電 解 質 引 入 後， 蓋 之 穿 孔以塞密 封 及 溶 劑熔焊 定位。 1 完 成 之 鎳 =鋅電池然後置於循璟充電/放電試驗體条 1 h 广· 電 池 含 約 6 6克之 鈣 -鋅酸鹽/鋅- 氣 化 物 活性物 質， 1 1 其 超 過 負 活 性 物 質。 電 池 電 解質容量 基 於 限 制反應 物而 1 I -1 0- 1 1 1 1 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Λ4規格（210X 29*7公釐） 503597 7 7 Λ Β
V 9 /(\明説明 發 \五 鎳以 正質 為物 形性 情活 此]f #之 其克 2 • B 估於 評某 氣 培 安 池評 電量 〇 容 質稱 物公 極之 電時 物小 ― 化 估 量 容 電 池 電 之 估 評 於 基 以 及 電 充 率 m、·-0 之 時 \ 3 以 池 f- 電 放 率 速17 之 f 度皆 深 c 電圖 放 5 等第 同於 之示 ¾數 80M 予璟 給循 池 量 容 8 電 充 之 次 後 環 循 電 定 指 能 可 多 許 為 僅 置 配 之 述 0 上 量解 容 了 之應 估 ， 評形 於倩 高之 送有 _ 所 池在 雷 fTT-1aTit 發發 本本 照離 依背 。不 用而 應置 之配 明他 發其 本之 表同 代不 其及 , 多 述許 描計 之設 例於 施易 奮琿 體原 具之 範t氬 及銀鼷 神如金 精，外 之池額 鋅 i 氧 λ ^ ^ 物 ^i 可 例R-f亦 實 _ 物 個錳加 -添 物 鋅 或 β ^ 0 之§ 、 @ ^ ^ 電if化 電 之 式 型 他 之 、 質物 物化 性氧 (請先閱讀背而之注意事項再填寫本頁) - n* rk —ilis 1 -III·—mi ..-...-......... 物 化 氣- 鎘 與 物 化 氯二- 親 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 訂 ---.--Γ---；— J.--- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格‘（2丨0X 297公釐）

Claims (1)

  1. 503597 Α8 Β8 C8 D8 填諳委員明云，本分这：」一沒是??€更原實質内容 經濟部智慧財產局員X·消費合作社印製 六、申請專利範圍 第87101835號「鹼性電池用鈣-鋅酸鹽電極及其製法」專 利案 (90年4月3日修正） \ 六申請專利範圍： 1. 一種電池之電極用之活性物質，該活性物質係形成於 該電池之外部，並且包括鈣-鋅酸鹽組份，鋅氧化物 及/或鋅組份，鈣-έ氧化物或鈣-氧化物組份之一， 以及鉛-氧化物、鉍-氧化物、絪-氧化物、鉈-氧化物 、錫-氧化物、錫-二氧化物及鎘·氧化物組份之一；I 其中該鈣-鋅酸鹽組份以該活性物質之30-60重量 %之範圍存在。 2. 如申請專利範圍第1項之活性物質，其進一步包括： 黏合劑。 3. 如申請專利範圍第2項之活性物質，其中： 該黏合劑爲聚四氟乙烯。 4. 如申請專利範圍第3項之活性物質，其中： 該黏合劑以活性物質之1-5重量％之範圍存在。 5. 如申請專利範圍第1或2項之活性物質，其中： 該活性物質爲自撐層之形式及該黏合劑纖絲化。 6. —種電池之電極，其包括： 活性物質*該活性物質係形成於該電池之外部，並且 包括鈣-鋅酸鹽組份，鋅/氧化物及/或鋅組份，鈣-氫氧化物與鈣-氧化物組份之一，以及鉛·氧化物、鉍 % (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) ·>' -裝- 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（21〇><297公釐） 503597 C8 D8 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 六、申請專利範圍 -氧化物、銦-氧化物、鉈-氧化物、錫-氧化物、錫_ 二氧化物及鎘-氧化物組份之一； 其中該鈣-鋅酸鹽組份以活性物質之30-60重量％ 之範圍存在。 7.如申請專利範圍第6項之電極，其中： 該活性物質進一步包含黏合劑。 8 .如申請專利範圍第7項之電極，其中： 該黏合.劑爲聚四氟乙烯。 9·如申請專利範圍第7項之電極，其中： 該黏合劑以活性物質之1-5重量％之興圍存在。 10. 如申請專利範圍第6或7項之電極，其中： 該活性物質爲自撐層之形式及該黏合劑纖絲化。 11. 如申請專利範圍第10項之電極，其進一步包含； 電流收集器，其固定於該活性物質層。 12. 如申請專利範圍第11項之電極，其中： 該電流收集器包括銅物質。 13. —種電池，其包括： 正極，該正極包括鎳/鎳·氧化物、銀/銀-氧化物、 錳-氧化物與氧：及 負極，該負極包括：活性物質，該活性物質係形成於 該電池之外部，並且包括鈣·鋅酸鹽組份，鋅-氧化物 及/或鋅組份，鈣-氫氧化物與鈣-氧化物組份之一， 以及鉛-氧化物、鉍-氧化物、銦·氧化物、鉈-氧化物 -2- (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) —訂' 線 * tn ϋϋ In 本紙張尺度適用中國國家橾準（CNS ) ( 210X297公釐） 503597 A8 B8 C8 D8____ 六、申請專利範圍 、錫-氧化物、錫-二氧化物及鎘-氧化物組份之一： 其中該鈣-鋅酸鹽組份以活性物質之30-60重量％ 之範圍存在。 14. 如申請專利範圍第13項之電池，其中： 該活性物質進一步包含黏合劑。 15. 如申請專利範圍第14項之電池，其中： 該黏合劑爲聚四氟乙烯。 16. 如申請專利範圍第14項之電池，其中： 該黏合劑以活性物質之1-5重量％之範圍存在。 17. 如申請專利範圍第13或14項之電池，其中： 該活性物質爲自撐層之形式及該黏合劑纖絲化。 18. 如申請專利範圍第13項之電池，其中： 該負極進一步包括電流收集器，其固定於該活性物質 層。 19. 如申請專利範圍第18項之電池，其中： 該電流收集器包括銅物質。 20. —種形成電池之電極之活性物質之方法，其包括： 在電池外部形成鈣-鋅酸鹽組份，包括：鋅-氧化物與 鋅-氧化物及鈣-氫氧化物之一之直接高溫燃燒； 將活性組份加入鈣-鋅酸鹽以形成該活性物質，該活 性組份含包括鋅之物質，該物質包含包括鋅-氧化物 之鋅； 其中該鈣-鋅酸鹽組份以該活性物質之30-60重量 -3 - 本紙張^度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） __________, _____I T ________泉 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 503597 A8 B8 C8 D8 ___— 一 六、申請專利範圍 %之範圍存在： 其中該形成該鈣-鋅酸鹽組份之步驟包括：在水性 鉀-氫氧化物浴中化學計量混合鈣-氫氧化物與如漿 料之鋅-氧化物；將該混合物加熱；淸洗該混合物以 去除過量之鉀-氫氧化物；及將該混合物乾燥。 21.如申請專利範圍第20項之方法，其中： 該加熱在40-80°C之溫度範圍進行。 22 .如申請專利範圍第20項之方法，其中： 該混合發生48-72小時之時間； 該淸洗以蒸餾水進行至少兩次：及 該乾燥在有蓋容器中於或低於約80°C之溫度進行。 23 .如申請專利範圍第20項之方法，其中： 該活性組份進一步包含一或更多種之鉛··氧化物、鉍-氧化物、銦-氧化物、鉈-氧化物、錫-氧化物、錫-二 氧化物及鎘-氧化物。 24 ·如申請專利範圍第20項之方法，其中： 該活性組份包含黏合劑； 及該方法進一步包含：將該活性物質形成一層及該黏 合劑纖絲化。 25 ·如申請專利範圍第24項之方法*其中： 該黏合劑爲聚四氟乙烯。 26·如申請專利範圍第24項之方法，其進一步包含： 將該活性物質層壓於電流收集器上以形成電極。 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4g ( 210X297公釐） ----------广 丨. 訂 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製
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Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100307453B1 (ko) * 1999-02-19 2001-09-26 김순택 리튬이온 2차 전지의 음극
FR2796496A1 (fr) * 1999-07-15 2001-01-19 Cit Alcatel Electrode au zinc pour generateur electrochimique a electrolyte alcalin
US6692865B2 (en) 2000-11-17 2004-02-17 Wilson Greatbatch Ltd. Double current collector cathode design using mixtures of two active materials for alkali metal or ion electrochemical cells
US6737191B2 (en) 2000-11-17 2004-05-18 Wilson Greatbatch Ltd. Double current collector negative electrode design for alkali metal ion electrochemical cells
US6673493B2 (en) 2000-11-17 2004-01-06 Wilson Greatbatch Ltd. Double current collector cathode design using the same active material in varying formulations for alkali metal or ion electrochemical cells
US6673487B2 (en) 2000-11-17 2004-01-06 Wilson Greatbatch Ltd. Double current collector cathode design using the same active material in varying thicknesses for alkali metal or ION electrochemical cells
JP2004526286A (ja) * 2001-03-15 2004-08-26 パワージェニックス・システムズ・インコーポレーテッド アルカリ電池のための酸化亜鉛電極の製造方法
US20030077512A1 (en) * 2001-10-18 2003-04-24 Allen Charkey Electrolyte for alkaline rechargeable batteries
US20050250011A1 (en) * 2004-04-02 2005-11-10 Maxwell Technologies, Inc. Particle packaging systems and methods
US20070122698A1 (en) 2004-04-02 2007-05-31 Maxwell Technologies, Inc. Dry-particle based adhesive and dry film and methods of making same
US7833663B2 (en) * 2003-08-18 2010-11-16 Powergenix Systems, Inc. Method of manufacturing nickel zinc batteries
US20060246343A1 (en) * 2004-04-02 2006-11-02 Maxwell Technologies, Inc. Dry particle packaging systems and methods of making same
CN100355120C (zh) * 2004-09-24 2007-12-12 比亚迪股份有限公司 碱性蓄电池负极活性物质锌酸钙的制备方法
EP1715536A3 (en) * 2005-04-20 2007-10-10 ReVolt Technology AS Zinc electrode comprising an organic gelling agent and an organic binder.
US8703330B2 (en) * 2005-04-26 2014-04-22 Powergenix Systems, Inc. Nickel zinc battery design
CN100449826C (zh) * 2005-11-23 2009-01-07 比亚迪股份有限公司 锌负极二次电池和该电池的锌负极及它们的制备方法
CA2685277A1 (en) * 2007-04-27 2008-11-06 Power Air Corporation Electrolyte management in zinc/air systems
JP5599384B2 (ja) * 2008-04-02 2014-10-01 パワージェニックス システムズ， インコーポレーテッド 陰性缶を有する円筒形ニッケル─亜鉛セル
US20100062347A1 (en) * 2008-09-09 2010-03-11 Lin-Feng Li Rechargeable zinc cell with longitudinally-folded separator
CN102013527B (zh) * 2009-09-08 2012-08-29 清华大学深圳研究生院 可充电锌离子电池
WO2011047105A1 (en) 2009-10-14 2011-04-21 Research Foundation Of The City University Of New York Nickel-zinc flow battery
TWI425696B (zh) * 2010-05-07 2014-02-01 Chun-Chieh Chang 高耐久性鋰離子電池
CN101969121A (zh) * 2010-09-15 2011-02-09 昆明理工大学 一种改善锌电极充放电循环寿命的方法
US20120171535A1 (en) 2010-12-31 2012-07-05 Fuyuan Ma Nickel-zinc battery and manufacturing method thereof
CN102263269B (zh) * 2011-06-22 2015-04-01 广东博特动力能源有限公司 锌镍电池负极活性材料、斜拉网负极基体、负极及其制备方法
US20130136991A1 (en) 2011-11-30 2013-05-30 Lawrence Livermore National Security, Llc High energy/power density nickel oxide/hydroxide materials and nickel cobalt oxide/hydroxide materials and production thereof
CN104885287B (zh) 2012-11-09 2018-11-06 纽约城市大学研究基金会 用于高功率应用的二次锌-二氧化锰电池
FR3034412B1 (fr) 2015-04-03 2018-10-05 Easyl Procede de fabrication de cristaux de zincate de calcium, ainsi que ses utilisations
US20190379010A1 (en) * 2018-06-08 2019-12-12 Cyberx Engineering Inc. Flexible batteries
CN112038622B (zh) * 2020-09-02 2021-11-30 河南超力新能源有限公司 一种锌基二次电池用锌酸钙负极材料及其制备方法、锌基二次电池
US11228032B1 (en) * 2021-04-06 2022-01-18 ZAF Energy Systems, Incorporated Secondary electrode including styrene-butadiene rubber
US11404696B1 (en) 2022-01-05 2022-08-02 ZAF Energy Systems, Incorporated Secondary aqueous battery electrodes including vinyl acetate-ethylene

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1316760A (en) * 1919-09-23 Electric batojest
US3607409A (en) * 1967-06-28 1971-09-21 Gen Electric Method of forming calcium zincate powder and electrode
US3516862A (en) * 1968-04-01 1970-06-23 Gen Electric Rechargeable alkaline-zinc cell with porous matrix containing trapping material to eliminate zinc dendrites
US3703413A (en) * 1969-12-11 1972-11-21 Mc Donnell Douglas Corp Flexible inorganic fibers and battery electrode containing same
JPS4813775B1 (zh) * 1970-04-17 1973-04-28
DE2219129A1 (de) * 1972-04-19 1973-11-08 Rhein Westfael Elect Werk Ag Negative elektrode fuer akkumulatoren und verfahren zu ihrer herstellung
US3870564A (en) * 1973-03-30 1975-03-11 Tokyo Shibaura Electric Co Alkaline cell
US4041221A (en) * 1976-07-27 1977-08-09 Yardney Electric Corporation Zinc electrodes and methods of making same
US4084047A (en) * 1976-11-29 1978-04-11 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Stable alkaline zinc electrode
US4091193A (en) * 1977-03-31 1978-05-23 Polymer Research Corp. Of America Rechargeable silver-zinc batteries
US4292357A (en) * 1979-07-25 1981-09-29 Eagle-Picher Industries, Inc. Zinc/zinc oxide laminated anode assembly
US4279978A (en) * 1980-05-23 1981-07-21 Energy Research Corporation Battery separator employing zinc selective additive materials
US4418130A (en) * 1981-06-10 1983-11-29 The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration Additive for zinc electrodes
AU557244B2 (en) * 1984-02-20 1986-12-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Zinc alkali cell
US4976904A (en) * 1989-04-20 1990-12-11 Energy Research Corporation Method and apparatus for continuous formation of fibrillated polymer binder electrode component
US5045170A (en) * 1989-05-02 1991-09-03 Globe-Union, Inc. Electrodies containing a conductive metal oxide
US5556720A (en) * 1994-08-18 1996-09-17 Energy Research Corporation Sealed zinc secondary battery and zinc electrode therefor
US5460899A (en) * 1994-08-18 1995-10-24 Energy Research Corporation Sealed zinc secondary battery and zinc electrode therefor

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Publication number Publication date
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