JPS58163171A - アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPS58163171A JPS58163171A JP57045411A JP4541182A JPS58163171A JP S58163171 A JPS58163171 A JP S58163171A JP 57045411 A JP57045411 A JP 57045411A JP 4541182 A JP4541182 A JP 4541182A JP S58163171 A JPS58163171 A JP S58163171A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- active material
- glass fiber
- electrolyte
- fibrous
- 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
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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
- 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】
本発明はアルカリ亜鉛二次電池に係り特に亜鉛極の改良
に関するものである。
に関するものである。
この種電極は種々改良がなされ、近年においては例えば
アメリカ特許第３，９５４，５０１号に開示されている
ように亜鉛活物質を未焼結で撥水性のフッ素樹脂の繊維
状結合網にて抱束し、活物質のガス及び電解液との接触
を高度に維持せしめる構造のものが提案されている。
アメリカ特許第３，９５４，５０１号に開示されている
ように亜鉛活物質を未焼結で撥水性のフッ素樹脂の繊維
状結合網にて抱束し、活物質のガス及び電解液との接触
を高度に維持せしめる構造のものが提案されている。
而して亜鉛陰極をアルカリ電解液中で放電した場合、周
知のようにＺｎ（ＯＨ）４を形成して電解液中に溶出し
、更に放電が進行して電解液がＺｎ（ＯＨ）４ で飽和
するとＺ ｎ （ＯＨ）２として沈澱し電槽下部に堆積
することになる。
知のようにＺｎ（ＯＨ）４を形成して電解液中に溶出し
、更に放電が進行して電解液がＺｎ（ＯＨ）４ で飽和
するとＺ ｎ （ＯＨ）２として沈澱し電槽下部に堆積
することになる。
次に充電を行うと電解液中のＺｎ（ＯＨ）４は金属亜鉛
となって亜鉛陰極上に復元析出するのであるが電槽下部
に堆積したＺｎ（ＯＨ）２は金属亜鉛に戻ることはでき
ない。
となって亜鉛陰極上に復元析出するのであるが電槽下部
に堆積したＺｎ（ＯＨ）２は金属亜鉛に戻ることはでき
ない。
このように充放電を繰返すと、活物質として再生できな
いＺｎ（ＯＨ）２が蓄積することにより、亜鉛極表面の
亜鉛活物質が消耗する。この状態を第１図に示す。第１
図は、従来の蓄電池における亜鉛極表面の部分拡大図で
あり、（イ）は初期の状態図、（ロ）はサイクル経過後
の状態図である。この図面か醜 ら明らかなように、初期状Ｆは亜鉛極（１）の表面のフ
・ソ素樹脂の繊維状結合網（２）に多くの亜鉛活物質（
３）が抱束されているが、充放電サイクルの経過後にお
いては、繊維状結合網（２）に抱束される亜鉛活物質（
３）の量が少なくなる。このため亜鉛極（１）の表面は
同図（ロ）に示す如く亜鉛活物質のみが除かれて繊維状
結合網（２）が高密度に存在することになる。
いＺｎ（ＯＨ）２が蓄積することにより、亜鉛極表面の
亜鉛活物質が消耗する。この状態を第１図に示す。第１
図は、従来の蓄電池における亜鉛極表面の部分拡大図で
あり、（イ）は初期の状態図、（ロ）はサイクル経過後
の状態図である。この図面か醜 ら明らかなように、初期状Ｆは亜鉛極（１）の表面のフ
・ソ素樹脂の繊維状結合網（２）に多くの亜鉛活物質（
３）が抱束されているが、充放電サイクルの経過後にお
いては、繊維状結合網（２）に抱束される亜鉛活物質（
３）の量が少なくなる。このため亜鉛極（１）の表面は
同図（ロ）に示す如く亜鉛活物質のみが除かれて繊維状
結合網（２）が高密度に存在することになる。
フ・ソ素樹脂は撥水性を有するため、残存する亜鉛活物
質への電解液の供給が困難となり、サイクル特性の劣化
を惹起する結果となる。
質への電解液の供給が困難となり、サイクル特性の劣化
を惹起する結果となる。
そこで本発明者は亜鉛活物質を抱束する未焼結フッ素樹
脂の繊維状結合網に親水性あるいは親水性を付与した繊
維体を絡みつけて混在せしめる亜鉛極について先番こ提
案した。この先の提案によれば、充放電の繰返しにより
亜鉛極の表面が未焼結ツーＪ素樹脂の繊維状結合網によ
り覆われても、親水性繊維体を介して電解液が残存する
亜鉛活物質に円滑に供給され、アルカリ亜鉛蓄電池のサ
イクル特性が向−トするというものである。
脂の繊維状結合網に親水性あるいは親水性を付与した繊
維体を絡みつけて混在せしめる亜鉛極について先番こ提
案した。この先の提案によれば、充放電の繰返しにより
亜鉛極の表面が未焼結ツーＪ素樹脂の繊維状結合網によ
り覆われても、親水性繊維体を介して電解液が残存する
亜鉛活物質に円滑に供給され、アルカリ亜鉛蓄電池のサ
イクル特性が向−トするというものである。
しかしその後の研究によると、混在する親水性の繊維体
とか、界面活性剤を付与して親水性とした繊維体は、充
放電を繰返すと、その繊維体は徐々に初期の親水性が保
たれず、親水性能力が低下する。このため電解液が残存
する亜鉛活物質に円滑に供給されなくなり、サイクル寿
命となる。
とか、界面活性剤を付与して親水性とした繊維体は、充
放電を繰返すと、その繊維体は徐々に初期の親水性が保
たれず、親水性能力が低下する。このため電解液が残存
する亜鉛活物質に円滑に供給されなくなり、サイクル寿
命となる。
本発明は斯る点に鑑みなされたものであり、そ１
の要旨とするところは、亜鉛活物質を抱束する未焼
結フッ素樹脂の繊維状結合網にガラス繊維を絡みつけて
混在することにあり、充放電の繰返しにより亜鉛極の表
面が未焼結のフッ素樹脂繊維網で覆われても、上記ガラ
ス繊維を介して電解液か残存する亜鉛活物質に円滑に供
給され、また充放電のサイクルが進むと、ガラス繊維が
わずかにアルカリ電解液に溶出し、ガラス繊維が細くな
り、電解液の供給通路を広くし、亜鉛活物質への電解液
の供給をより円滑にしサイクル特性を向上せんとするも
のである。
の要旨とするところは、亜鉛活物質を抱束する未焼
結フッ素樹脂の繊維状結合網にガラス繊維を絡みつけて
混在することにあり、充放電の繰返しにより亜鉛極の表
面が未焼結のフッ素樹脂繊維網で覆われても、上記ガラ
ス繊維を介して電解液か残存する亜鉛活物質に円滑に供
給され、また充放電のサイクルが進むと、ガラス繊維が
わずかにアルカリ電解液に溶出し、ガラス繊維が細くな
り、電解液の供給通路を広くし、亜鉛活物質への電解液
の供給をより円滑にしサイクル特性を向上せんとするも
のである。
以下本発明の一実施例を詳述する。
酸化亜鉛１００看黴％、酸化水銀２重量％及びガラス繊
維２型置％を混合した混合物にポリテトラフルオロエチ
レンのディスパージョン（ｒｌｉｉｌ＆６０％）５重量
％及び水５００重量を加え、せん断力を与えつつ混練す
る。得られた混線物を圧延ローラーにより０．７ｆｌの
厚みに圧延したペーストシートを陰極集電体の両面に当
接し、圧延圧着して厚み１Ｍの亜鉛極を得る。
維２型置％を混合した混合物にポリテトラフルオロエチ
レンのディスパージョン（ｒｌｉｉｌ＆６０％）５重量
％及び水５００重量を加え、せん断力を与えつつ混練す
る。得られた混線物を圧延ローラーにより０．７ｆｌの
厚みに圧延したペーストシートを陰極集電体の両面に当
接し、圧延圧着して厚み１Ｍの亜鉛極を得る。
上記亜鉛極５枚と周知の焼結式ニッケル極４枚を用いて
容ｉ９ｉ ２ Ａ Ｈのニッケルー亜鉛電池ｆＡ＋を作
成した。
容ｉ９ｉ ２ Ａ Ｈのニッケルー亜鉛電池ｆＡ＋を作
成した。
又、比較のためガラス繊維に代ってポリアミド繊維を混
入した亜鉛極を用いることを除いて、他は実施例と同様
の従来電池（Ｂｌを作成した。
入した亜鉛極を用いることを除いて、他は実施例と同様
の従来電池（Ｂｌを作成した。
第２図及び第３図は夫々サイクル経過後の本発明による
蓄電池（Ａｌと比較電池（Ｂｌの亜鉛極表面の部分拡大
図である。この図面において（４）はガラス繊維、（５
）はポリアミド繊維であり、第１図と同一の符号は同等
物である。
蓄電池（Ａｌと比較電池（Ｂｌの亜鉛極表面の部分拡大
図である。この図面において（４）はガラス繊維、（５
）はポリアミド繊維であり、第１図と同一の符号は同等
物である。
第４図は本発明による蓄電池＋Ａ＋と比較電池俵）との
充放電サイクル特性を示す。尚、条件は４００ｍＡで５
時間充電した後、５００ｍＡで電池電圧が１．ＯＶに達
するまで放電しその放電容置を充電容量に対して６分率
で示した。この図面より本発明による蓄電池に依ればサ
イクル特性が改善されていることがわかる。
充放電サイクル特性を示す。尚、条件は４００ｍＡで５
時間充電した後、５００ｍＡで電池電圧が１．ＯＶに達
するまで放電しその放電容置を充電容量に対して６分率
で示した。この図面より本発明による蓄電池に依ればサ
イクル特性が改善されていることがわかる。
この理由としては、比較電池ｆＢｌに詔けるボリアの
ミド繊維（５）は、充放電のサイクル進行につれ、親水
性能力が低下し、電解液が亜鉛活物質（３）に供給され
難くなるに対し、本発明による蓄電池内におけるガラス
繊維（４）は、主成分がケイ酸ナトリウムであり、アル
カリ電解液に少し溶出し、サイクルが進むにつれてガラ
ス繊維（４）が細くなるため、フッ素樹脂の繊維状結合
網（２）とガラス繊維（４）との間に隙間ができ、残存
する亜鉛活物質（３）への電解液の供給が容易になるた
めと考えられる。また亜鉛の電析を均一にする添加剤と
してケイ酸ナトリウムが使用されることから、ガラス繊
維（４）から溶出したケイ酸ナトリウムが添加剤として
働らいているものと考えられる。
性能力が低下し、電解液が亜鉛活物質（３）に供給され
難くなるに対し、本発明による蓄電池内におけるガラス
繊維（４）は、主成分がケイ酸ナトリウムであり、アル
カリ電解液に少し溶出し、サイクルが進むにつれてガラ
ス繊維（４）が細くなるため、フッ素樹脂の繊維状結合
網（２）とガラス繊維（４）との間に隙間ができ、残存
する亜鉛活物質（３）への電解液の供給が容易になるた
めと考えられる。また亜鉛の電析を均一にする添加剤と
してケイ酸ナトリウムが使用されることから、ガラス繊
維（４）から溶出したケイ酸ナトリウムが添加剤として
働らいているものと考えられる。
上述した如く、本発明はアルカリ亜鉛二次電池に係り、
特に亜鉛極として、未焼結で撥水性のフッ素樹脂の繊維
状結合網に亜鉛活物質を抱束するものにおいて、フッ素
樹脂の繊維状結合網にガラス繊維を絡みつけるように混
在させたものを用いることを特徴とし、充放電の繰返し
による亜鉛活物質の溶解溶出によって亜鉛陰極の表面が
フッ素樹脂の繊維状結合網で覆われても、ガラス繊維を
介して電極内部へ電解液を円滑に供給せしめることによ
り、この種電池のサイクル特性を改善するものであり、
その工業的価値は極めて大である。
特に亜鉛極として、未焼結で撥水性のフッ素樹脂の繊維
状結合網に亜鉛活物質を抱束するものにおいて、フッ素
樹脂の繊維状結合網にガラス繊維を絡みつけるように混
在させたものを用いることを特徴とし、充放電の繰返し
による亜鉛活物質の溶解溶出によって亜鉛陰極の表面が
フッ素樹脂の繊維状結合網で覆われても、ガラス繊維を
介して電極内部へ電解液を円滑に供給せしめることによ
り、この種電池のサイクル特性を改善するものであり、
その工業的価値は極めて大である。
第１図は従来電池における亜鉛極の部分拡大図を示し、
（イ）は初期の状態図、（０）はサイクル経過後の状態
図、第２図はサイクル経過の本発明による蓄電池におけ
る亜鉛極の部分拡大図、第３図はサイクル経過後の比較
電池における亜鉛極の部分拡大図、第４図は本発明によ
る蓄電池と従来電池とのサイクル特性比較図である。 （１）・・・亜鉛陰極、（３）・・・亜鉛活物質、（２
）・・フ・ソ素樹脂の繊維状結合網、（４）・ガラス繊
維。 第２図 第３図 第４図 サイクル（ｃｉｌｒ）
（イ）は初期の状態図、（０）はサイクル経過後の状態
図、第２図はサイクル経過の本発明による蓄電池におけ
る亜鉛極の部分拡大図、第３図はサイクル経過後の比較
電池における亜鉛極の部分拡大図、第４図は本発明によ
る蓄電池と従来電池とのサイクル特性比較図である。 （１）・・・亜鉛陰極、（３）・・・亜鉛活物質、（２
）・・フ・ソ素樹脂の繊維状結合網、（４）・ガラス繊
維。 第２図 第３図 第４図 サイクル（ｃｉｌｒ）
Claims (1)
- （１）ｉ焼結で撥水性のフッ素樹脂の繊維状結合網によ
り亜鉛活物質を抱束し、該繊維状結合網にガラス繊維を
絡みつけるようをと混在せしめてなる亜鉛極を備えたア
ルカリ亜鉛蓄電池
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045411A JPS58163171A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57045411A JPS58163171A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58163171A true JPS58163171A (ja) | 1983-09-27 |
Family
ID=12718512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57045411A Pending JPS58163171A (ja) | 1982-03-19 | 1982-03-19 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58163171A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004522256A (ja) * | 2000-11-10 | 2004-07-22 | パワージェニックス システムズ インク | アルカリ電解液を有する充電式セルのための亜鉛負極調合物 |
| US7550230B2 (en) | 2001-03-15 | 2009-06-23 | Powergenix Systems, Inc. | Electrolyte composition for nickel-zinc batteries |
-
1982
- 1982-03-19 JP JP57045411A patent/JPS58163171A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004522256A (ja) * | 2000-11-10 | 2004-07-22 | パワージェニックス システムズ インク | アルカリ電解液を有する充電式セルのための亜鉛負極調合物 |
| JP4807923B2 (ja) * | 2000-11-10 | 2011-11-02 | パワージェニックス システムズ， インコーポレーテッド | アルカリ電解液を有する充電式セルのための亜鉛負極調合物 |
| US7550230B2 (en) | 2001-03-15 | 2009-06-23 | Powergenix Systems, Inc. | Electrolyte composition for nickel-zinc batteries |
| US7816030B2 (en) | 2001-03-15 | 2010-10-19 | Powergenix Systems, Inc. | Electrolyte composition for nickel-zinc batteries |
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