JPS60167264A - 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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- JPS60167264A JPS60167264A JP59023472A JP2347284A JPS60167264A JP S60167264 A JPS60167264 A JP S60167264A JP 59023472 A JP59023472 A JP 59023472A JP 2347284 A JP2347284 A JP 2347284A JP S60167264 A JPS60167264 A JP S60167264A
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/36—Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
- H01M4/362—Composites
- H01M4/366—Composites as layered products
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- H—ELECTRICITY
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- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
- H01M4/244—Zinc electrodes
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- H—ELECTRICITY
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- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
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- H01M4/043—Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
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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】
（イ）産業上の利用分野
本発明はニッケルー亜鉛蓄電池、銀−亜鉛蓄電池などの
ようＬ：負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄
電池≦二関する。
ようＬ：負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄
電池≦二関する。
（ロ）従来技術
この種電池において負極活物質としての亜鉛は。
単位重量あたりのエネルギー密度が太き（且つ安価であ
る利点を有する反面、放電時１二亜鉛がアルカリ電解液
に溶出して亜鉛酸イオンが亜鉛極表面に樹脂状１二析出
（デンドライト）するため、充放電を繰り返すと、電析
亜鉛がセパレータを貫通して内部短絡管引き起こすため
サイクル寿命が短い欠点がある。
る利点を有する反面、放電時１二亜鉛がアルカリ電解液
に溶出して亜鉛酸イオンが亜鉛極表面に樹脂状１二析出
（デンドライト）するため、充放電を繰り返すと、電析
亜鉛がセパレータを貫通して内部短絡管引き起こすため
サイクル寿命が短い欠点がある。
このような問題を解決するため区二従来から亜鉛活物質
表面【二種々のデンドライト防止層を形成することが提
案されている。
表面【二種々のデンドライト防止層を形成することが提
案されている。
第１の例として特開昭５７−１５４８６３号公報、特公
昭５４−１ ’００９号公報等区二於いて提案されてい
るようＣ二亜鉛活物質層の表面にカドミウム、カドミウ
ム化合物またはそれらの混合物？主体とするデンドライ
ト防止層を形成する方法がある。カドミウムは亜鉛より
貫な酸化還元電位を有しているため充電時Ｃ二は亜鉛活
物質層の表面が緻密な金属カドミウム層で覆われること
Ｃ二なり金属亜鉛のデンドライト成長を防止することが
できると共ｉ二放電時に於いても金属状態で存在するカ
ドミ９ムの緻密な層がデンドライトの要因となる亜鉛酸
イオンの溶出を抑制しうるため亜鉛極の性能を改善しつ
る利点がある。しかしながら長期にわたる充放電サイク
ルの経過によりカドミウム層は亜鉛活物質表面から剥離
、脱落しデンドライト防止層としての役割を果さなくな
る。
昭５４−１ ’００９号公報等区二於いて提案されてい
るようＣ二亜鉛活物質層の表面にカドミウム、カドミウ
ム化合物またはそれらの混合物？主体とするデンドライ
ト防止層を形成する方法がある。カドミウムは亜鉛より
貫な酸化還元電位を有しているため充電時Ｃ二は亜鉛活
物質層の表面が緻密な金属カドミウム層で覆われること
Ｃ二なり金属亜鉛のデンドライト成長を防止することが
できると共ｉ二放電時に於いても金属状態で存在するカ
ドミ９ムの緻密な層がデンドライトの要因となる亜鉛酸
イオンの溶出を抑制しうるため亜鉛極の性能を改善しつ
る利点がある。しかしながら長期にわたる充放電サイク
ルの経過によりカドミウム層は亜鉛活物質表面から剥離
、脱落しデンドライト防止層としての役割を果さなくな
る。
第２の例としては特開昭５０−１１９９４１号公報等Ｃ
二於いて提案されているようＣ：亜鉛活物質層の表面に
カーボンを主体とするデンドライト防止層を形成する方
法がある。カーボンは導電性を向上させると共ｆ二触媒
作用により金属亜鉛のデンドライトと接してこれを酸化
物或いは水酸化物Ｃ二変化させて内部短絡を防止する利
点がある。しかしながらこの方法に於いてもカーボン粉
末同志の結合力が弱いため長期にわたる充放電サイクル
の経過鑑二より亜鉛活物質が溶解溶出すると２それ（二
伴ってカーボン粉末がカーボン層から遊離しデンドライ
ト防止層としての役割が果せなくなる。
二於いて提案されているようＣ：亜鉛活物質層の表面に
カーボンを主体とするデンドライト防止層を形成する方
法がある。カーボンは導電性を向上させると共ｆ二触媒
作用により金属亜鉛のデンドライトと接してこれを酸化
物或いは水酸化物Ｃ二変化させて内部短絡を防止する利
点がある。しかしながらこの方法に於いてもカーボン粉
末同志の結合力が弱いため長期にわたる充放電サイクル
の経過鑑二より亜鉛活物質が溶解溶出すると２それ（二
伴ってカーボン粉末がカーボン層から遊離しデンドライ
ト防止層としての役割が果せなくなる。
第６の例としては特公昭５１−５５９６７号公報等Ｉ：
より提案されているよう≦二亜鉛活物質層の表面艦−水
酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物を主体
とするデンドライト防止層を形成する方法がおる。この
方法は水酸化カルシウムが亜鉛酸イオンと次式の如く反
応してデンドライトの要因となる遊離の亜鉛酸イオンを
抑制する利点がある。
より提案されているよう≦二亜鉛活物質層の表面艦−水
酸化カルシウム等のアルカリ土類金属の水酸化物を主体
とするデンドライト防止層を形成する方法がおる。この
方法は水酸化カルシウムが亜鉛酸イオンと次式の如く反
応してデンドライトの要因となる遊離の亜鉛酸イオンを
抑制する利点がある。
０ａ（ＯＨ）ｚ＋Ｚｎ（ＯＨ）４−ｓｏａＺｎ（ＯＨ）
４＋２ＤＨ−しかしこの場合に於いてもアルカリ土類金
属の水酸化物は電解液を吸収して膨潤する性質があるた
め水酸化物層は亜鉛活物質表面から剥離、脱落しデンド
ライト防止層としての役割が果せなくなる。
４＋２ＤＨ−しかしこの場合に於いてもアルカリ土類金
属の水酸化物は電解液を吸収して膨潤する性質があるた
め水酸化物層は亜鉛活物質表面から剥離、脱落しデンド
ライト防止層としての役割が果せなくなる。
し９ 発明の目的
本発明はかかる点に鑑みデンドライト防止層の剥離、脱
落を抑制しサイクル特性の向上したアルカリ亜鉛蓄電池
を提供せしめんとするものである。
落を抑制しサイクル特性の向上したアルカリ亜鉛蓄電池
を提供せしめんとするものである。
（ロ）発明の構成
本発明のアルカリ亜鉛蓄電池は亜鉛活物質の表面に、カ
ドミウム、カドミウム化合物、カーボンまたはアルカリ
土類金属の水酸化物のうちの少なくとも一種とアルミナ
繊維とを含有した薄Ｊ―ヲ有する亜鉛極會備えるもので
ある。
ドミウム、カドミウム化合物、カーボンまたはアルカリ
土類金属の水酸化物のうちの少なくとも一種とアルミナ
繊維とを含有した薄Ｊ―ヲ有する亜鉛極會備えるもので
ある。
（ホ）実施例
本発明の実施例を以下に示し説明する。
〔実施例１〕
酸化亜鉛１００部と酸化水銀５部とからなる混合粉末に
ポリテトラフルオロエチレン分散液５部を加え水で希釈
した後混練し、どうして作製された混線物を数回ロール
がけして所足厚みの亜鉛活物質シートを作製し、この活
物質シートを陰極集電板の両面≦二圧着した。
ポリテトラフルオロエチレン分散液５部を加え水で希釈
した後混練し、どうして作製された混線物を数回ロール
がけして所足厚みの亜鉛活物質シートを作製し、この活
物質シートを陰極集電板の両面≦二圧着した。
次いで酸化カドミウム１０部とアルミナ繊維２部とから
なる混合物Ｃニポリテトラフルオロエチレン分散液２部
を加え水で希釈した後混線しにうして作製された混練物
を数回ロールがけしてシート状とし、このシートラ前記
亜鉛活物質層の表面に圧着して亜鉛極を完成した。
なる混合物Ｃニポリテトラフルオロエチレン分散液２部
を加え水で希釈した後混線しにうして作製された混練物
を数回ロールがけしてシート状とし、このシートラ前記
亜鉛活物質層の表面に圧着して亜鉛極を完成した。
この亜鉛極會公知の焼結式ニッケル極と組み合わせて第
１図に示すようなニッケルー亜鉛蓄電池を作製した。こ
の電ａをＡとする。第１図に於いて（１）は亜鉛活物質
層（２）の表面直ニアルミナ繊維を添加したデンドライ
ト防止層（３）を形成したる亜鉛極。
１図に示すようなニッケルー亜鉛蓄電池を作製した。こ
の電ａをＡとする。第１図に於いて（１）は亜鉛活物質
層（２）の表面直ニアルミナ繊維を添加したデンドライ
ト防止層（３）を形成したる亜鉛極。
（４）は陰極集電板、（５）はニッケル極、（６）は保
液層。
液層。
（７）はセパレータ、 （８１（９１は陰陽極外部端子
、（１ωは電槽、αＢは電槽蓋である。
、（１ωは電槽、αＢは電槽蓋である。
〔比較例１〕
実施例１に於いてデンドライト防止層区ニアルミナ繊維
を添加セす、その他は電池へと同一の比較電池Ａ′を作
製した。
を添加セす、その他は電池へと同一の比較電池Ａ′を作
製した。
〔実施例２〕
実施例１に二於けるデンドライト防止層に、カーボン粉
末１０部とアルミナ繊維３部とからなる混合物にポリテ
トラフルオロエチレン分散液５部を加え水で希釈した後
混練し、こうし工作製された混線物を数回ロールがけし
てシート状としたもの？用い、このシート全前記亜鉛活
物質層表面Ｃ二圧着し亜鉛極として、その他は電池へと
同一のニッケルー亜鉛蓄電池を作製した。この電池をＢ
とする。
末１０部とアルミナ繊維３部とからなる混合物にポリテ
トラフルオロエチレン分散液５部を加え水で希釈した後
混練し、こうし工作製された混線物を数回ロールがけし
てシート状としたもの？用い、このシート全前記亜鉛活
物質層表面Ｃ二圧着し亜鉛極として、その他は電池へと
同一のニッケルー亜鉛蓄電池を作製した。この電池をＢ
とする。
〔比較例２〕
実施例２（二於いてデンドライト防止層鑑ニアルミナ繊
維を添加せず、その他は電ａＢと同一の比較電池Ｂ ／
ｗ作製した。
維を添加せず、その他は電ａＢと同一の比較電池Ｂ ／
ｗ作製した。
〔実施例６〕
実施例１１二於けるデンドライト防止層に、水酸化カル
シツム１０部とアルミナ繊維６部とからなるｆｉ合物１
ニポリテトラフルオロエチレン分散液５部を加え水で希
釈した後混練し、こうして作製された混練物を数回ロー
ルがけしてシート状としたものを用い、このシートを前
記亜鉛活物質１１表面に圧着し亜鉛極として、その他は
′電池Ａと同一のニッケルー亜鉛蓄・電池を作製した。
シツム１０部とアルミナ繊維６部とからなるｆｉ合物１
ニポリテトラフルオロエチレン分散液５部を加え水で希
釈した後混練し、こうして作製された混練物を数回ロー
ルがけしてシート状としたものを用い、このシートを前
記亜鉛活物質１１表面に圧着し亜鉛極として、その他は
′電池Ａと同一のニッケルー亜鉛蓄・電池を作製した。
このＰＭ油全Ｏとする。
〔比較例６〕
実施例６（二於いてデンドライト防止層Ｃニアルミナ繊
維を添加せず、その他は電池Ｃと同一の比較電池ｏ１作
製した。
維を添加せず、その他は電池Ｃと同一の比較電池ｏ１作
製した。
第２図はこれら電池のサイクル特性比較図であり、１０
０ｍ１ｔ流で４時間充電した後１００ｍＡ電流で６時１
ｉ６／ｄ電するサイクル条件で充放電を行ない、初期容
量ｉｉ ｏｏ％としてサイクル数Ｃ二伴う電池容量の変
化を示した。
０ｍ１ｔ流で４時間充電した後１００ｍＡ電流で６時１
ｉ６／ｄ電するサイクル条件で充放電を行ない、初期容
量ｉｉ ｏｏ％としてサイクル数Ｃ二伴う電池容量の変
化を示した。
第２図より本発明電池へ、Ｂ、Ｏは、アルミナ繊維が添
加されない比較電池、、／、 ＢＦ４ ＣＩに比べて夫
々サイクル特性が向上していることがわかる。
加されない比較電池、、／、 ＢＦ４ ＣＩに比べて夫
々サイクル特性が向上していることがわかる。
この理由を考察する（二、比較電池は亜鉛極表層のデン
ドライト防止層が亜鉛活物質層の様に骨格となる集゛に
体を持たない薄層であるため剥離、脱落が起こり易く、
このデンドライト防止層に１ケ所でも剥離、脱落が生じ
るとその部分の亜鉛活物資層表面にデンドライトが集中
して発生するので比較的早期に電池容量が低下すると考
えられる。
ドライト防止層が亜鉛活物質層の様に骨格となる集゛に
体を持たない薄層であるため剥離、脱落が起こり易く、
このデンドライト防止層に１ケ所でも剥離、脱落が生じ
るとその部分の亜鉛活物資層表面にデンドライトが集中
して発生するので比較的早期に電池容量が低下すると考
えられる。
これに対して本発明゛電池はデンドライト防止層に添加
された硬り１酌食性の優れたアルミナ繊維が骨格として
働きカドミウム化＠慢−カーボン粉末あるいは水酸化カ
ルシウムを強く抱束したフッ素樹脂繊維と強固≦二組み
合いデンドライト防止ｊ−の強度全向上させ、長期に二
わたる充放′或の繰り返しによつ℃も初期の状態を維持
し帛吸二咥鉛活初質層表面を均一１４うのでデンドライ
トの成長が抑えられ、またフッ素樹脂の曲鉛極表面に於
ける高密度化屯防止しフッ素樹脂を伸びた状態（二維持
することができることから弧鉛極への電解液供給通路も
充分確保されたためサイクル特性が向上したちのと考え
られる。
された硬り１酌食性の優れたアルミナ繊維が骨格として
働きカドミウム化＠慢−カーボン粉末あるいは水酸化カ
ルシウムを強く抱束したフッ素樹脂繊維と強固≦二組み
合いデンドライト防止ｊ−の強度全向上させ、長期に二
わたる充放′或の繰り返しによつ℃も初期の状態を維持
し帛吸二咥鉛活初質層表面を均一１４うのでデンドライ
トの成長が抑えられ、またフッ素樹脂の曲鉛極表面に於
ける高密度化屯防止しフッ素樹脂を伸びた状態（二維持
することができることから弧鉛極への電解液供給通路も
充分確保されたためサイクル特性が向上したちのと考え
られる。
悶 発明の効果
本発明のアルカリ亜鉛蓄電池は亜鉛活物質層の表面に、
カドミウム、カドミ９ム化合物、カーボン、アルカリ土
類金属の水酸化物のうちの少なくとも一種とアルミナ繊
維とを含有した薄１ｉ’に有する亜鉛極’を備えるもの
であるから、亜鉛活物質層表面ｌ：設けられたデンドラ
イト防止のための薄Ｊ―の剥離、脱落が抑制されサイク
ル特性が向上したアルカリ亜鉛蓄電池を提供せしめるこ
と力ぶできる。
カドミウム、カドミ９ム化合物、カーボン、アルカリ土
類金属の水酸化物のうちの少なくとも一種とアルミナ繊
維とを含有した薄１ｉ’に有する亜鉛極’を備えるもの
であるから、亜鉛活物質層表面ｌ：設けられたデンドラ
イト防止のための薄Ｊ―の剥離、脱落が抑制されサイク
ル特性が向上したアルカリ亜鉛蓄電池を提供せしめるこ
と力ぶできる。
第１図は本発明の一実施例のアルカリ亜鉛蓄電池の断面
図、第２図はサイクル特性比較図である。 （１１・・・亜鉛極、（２）・・・亜鉛活物質層、（３
）・・・デンドライト防止ＩＬ （５１・・・ニッケル
極、（６）・・・保液層、（７）・・・セパレータ。 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 佐 野 静 夫
図、第２図はサイクル特性比較図である。 （１１・・・亜鉛極、（２）・・・亜鉛活物質層、（３
）・・・デンドライト防止ＩＬ （５１・・・ニッケル
極、（６）・・・保液層、（７）・・・セパレータ。 出願人 三洋電機株式会社 代理人 弁理士 佐 野 静 夫
Claims (1)
- （１） 亜鉛活物質層の表面に、カドミウム、カドミウ
ム化合物、カーボンまたはアルカリ土類金属の水酸化物
のうちの少なくとも一種とアルミナ繊維とを含有した薄
層を有する亜鉛極會備えたアルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59023472A JPS60167264A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59023472A JPS60167264A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60167264A true JPS60167264A (ja) | 1985-08-30 |
Family
ID=12111470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59023472A Pending JPS60167264A (ja) | 1984-02-10 | 1984-02-10 | アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60167264A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002039517A1 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Powergenix Systems, Inc. | Formulation of zinc negative electrode for rechargeable cells having an alkaline electrolyte |
| US6811926B2 (en) | 2000-11-10 | 2004-11-02 | Powergenix Systems, Inc. | Formulation of zinc negative electrode for rechargeable cells having an alkaline electrolyte |
| US7033700B2 (en) | 2000-11-10 | 2006-04-25 | Powergenix Systems, Inc. | Formulation of zinc negative electrode for rechargeable cells having an alkaline electrolyte |
| WO2007116413A1 (en) | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Thothathri Sampath Kumar | A nanosized electrochemical dispersion for rechargeable alkaline zinc batteries |
| US7550230B2 (en) | 2001-03-15 | 2009-06-23 | Powergenix Systems, Inc. | Electrolyte composition for nickel-zinc batteries |
| US7833663B2 (en) * | 2003-08-18 | 2010-11-16 | Powergenix Systems, Inc. | Method of manufacturing nickel zinc batteries |
| US8048558B2 (en) | 2005-04-26 | 2011-11-01 | Powergenix Systems, Inc. | Cylindrical nickel-zinc cell with negative can |
| JP2014167910A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-09-11 | Nippon Shokubai Co Ltd | 亜鉛負極及び電池 |
| US10573927B2 (en) | 2013-02-01 | 2020-02-25 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Electrode precursor, electrode, and cell |
-
1984
- 1984-02-10 JP JP59023472A patent/JPS60167264A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002039517A1 (en) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Powergenix Systems, Inc. | Formulation of zinc negative electrode for rechargeable cells having an alkaline electrolyte |
| US6811926B2 (en) | 2000-11-10 | 2004-11-02 | Powergenix Systems, Inc. | Formulation of zinc negative electrode for rechargeable cells having an alkaline electrolyte |
| US7033700B2 (en) | 2000-11-10 | 2006-04-25 | Powergenix Systems, Inc. | Formulation of zinc negative electrode for rechargeable cells having an alkaline electrolyte |
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| US7816030B2 (en) | 2001-03-15 | 2010-10-19 | Powergenix Systems, Inc. | Electrolyte composition for nickel-zinc batteries |
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| WO2007116413A1 (en) | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Thothathri Sampath Kumar | A nanosized electrochemical dispersion for rechargeable alkaline zinc batteries |
| US9048512B2 (en) | 2006-04-12 | 2015-06-02 | Thothathri Sampath Kumar | Nanosized electrochemical dispersion for rechargeable alkaline zinc batteries |
| JP2014167910A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-09-11 | Nippon Shokubai Co Ltd | 亜鉛負極及び電池 |
| US10573927B2 (en) | 2013-02-01 | 2020-02-25 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Electrode precursor, electrode, and cell |
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