JPH0410708B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0410708B2 JPH0410708B2 JP57175732A JP17573282A JPH0410708B2 JP H0410708 B2 JPH0410708 B2 JP H0410708B2 JP 57175732 A JP57175732 A JP 57175732A JP 17573282 A JP17573282 A JP 17573282A JP H0410708 B2 JPH0410708 B2 JP H0410708B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zinc
- electrolyte
- negative electrode
- battery
- short fibers
- 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.)
- Expired - Lifetime
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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
- H01M4/06—Electrodes for primary cells
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は亜鉛アルカリ電池の負極部の構成に関
する。
する。
従来例の構成とその問題点
アルカリ水溶液を電解液に用いる場合の亜鉛溶
解反応は、きわめて複雑であつて、放電が進行す
ると表面に不動態化被膜が生成して抵抗が高くな
り反応が阻害される。これを避けるため亜鉛アル
カリ電池の負極活物質としての亜鉛は表面積を広
くしてイオンの流入流出が容易なように、紡錘形
の粒子の形態で用いる。また負極部の構成も、亜
鉛粒の間隙にイオンの拡散を容易にし、かつ電子
伝導製を高めるようにポリスチレン、ビニロン、
ポリアクリル酸などの短繊維とかZnO、CaOなど
の無機物粉末を添加し、加圧成形したものを用い
たり、カルボキシメチルセルロースのNa塩、ポ
リアクリル酸ナトリウムなどの電解質高分子を用
いて亜鉛粒子を懸濁状態としゲル化したものを用
いたりする。
解反応は、きわめて複雑であつて、放電が進行す
ると表面に不動態化被膜が生成して抵抗が高くな
り反応が阻害される。これを避けるため亜鉛アル
カリ電池の負極活物質としての亜鉛は表面積を広
くしてイオンの流入流出が容易なように、紡錘形
の粒子の形態で用いる。また負極部の構成も、亜
鉛粒の間隙にイオンの拡散を容易にし、かつ電子
伝導製を高めるようにポリスチレン、ビニロン、
ポリアクリル酸などの短繊維とかZnO、CaOなど
の無機物粉末を添加し、加圧成形したものを用い
たり、カルボキシメチルセルロースのNa塩、ポ
リアクリル酸ナトリウムなどの電解質高分子を用
いて亜鉛粒子を懸濁状態としゲル化したものを用
いたりする。
このような従来の負極部の構成では色々な欠点
があつた。まず、短繊維もしくは無機物粉末だけ
を添加する場合、亜鉛粉末を負極部に広く均一に
分散させるためにはかなり多量の添加が必要であ
り、その分だけ亜鉛および電解液が充填できず、
電池の放電容量が少なくなる。また電解液はゲル
化されていないので耐漏液性が悪い。さらに、短
繊維は亜鉛粉末との混合性が悪く、均一混合がで
きないなどの欠点があつた。
があつた。まず、短繊維もしくは無機物粉末だけ
を添加する場合、亜鉛粉末を負極部に広く均一に
分散させるためにはかなり多量の添加が必要であ
り、その分だけ亜鉛および電解液が充填できず、
電池の放電容量が少なくなる。また電解液はゲル
化されていないので耐漏液性が悪い。さらに、短
繊維は亜鉛粉末との混合性が悪く、均一混合がで
きないなどの欠点があつた。
また電解質高分子（ゲル化剤）だけを添加する
場合、亜鉛粒子を均一に分散させることは可能で
あるが、ゲル化のなされた電解液の粘性で亜鉛粉
末を保持しているため、衝撃や、加速度が加えら
れるとゲル電解液の粘性流動により亜鉛粉末が偏
在してしまう。実際に電池を亜鉛粉末が集電端子
から離れる方向に加速度をかけるような重力負荷
試験後、短絡電流を測定すると不良が多く起こ
る。
場合、亜鉛粒子を均一に分散させることは可能で
あるが、ゲル化のなされた電解液の粘性で亜鉛粉
末を保持しているため、衝撃や、加速度が加えら
れるとゲル電解液の粘性流動により亜鉛粉末が偏
在してしまう。実際に電池を亜鉛粉末が集電端子
から離れる方向に加速度をかけるような重力負荷
試験後、短絡電流を測定すると不良が多く起こ
る。
また、このような不良を起こさないようにゲル
化剤の添加量を多くして粘度を上げると電池の内
部抵抗が上昇し、低温での高負荷放電特性が悪く
なるなどの欠点があつた。
化剤の添加量を多くして粘度を上げると電池の内
部抵抗が上昇し、低温での高負荷放電特性が悪く
なるなどの欠点があつた。
発明の目的
本発明は上記従来例の欠点をなくし耐衝撃がよ
く、かつ低温での高負荷放電特性のよい亜鉛アル
カリ電池の提供を目的としている。
く、かつ低温での高負荷放電特性のよい亜鉛アル
カリ電池の提供を目的としている。
発明の構成
アルカリ電解液に電解液量に対して1.3〜2.6wt
％の電解質高分子と電解液量に対して1.0〜
3.0Vol％の直径10〜30μの短繊維と、さらに亜鉛
粉末を分散混合させた所謂ゲル負極とする。
％の電解質高分子と電解液量に対して1.0〜
3.0Vol％の直径10〜30μの短繊維と、さらに亜鉛
粉末を分散混合させた所謂ゲル負極とする。
実施例の説明
酸化亜鉛を50ｇ／含んだ40wt％水酸化カリ
ウム電解液1.0Kgに対して1.3wt％のカルボキシメ
チルセルロースのNa塩と、直径10μのアルカリ水
溶液に可溶な成分を取り除いたセルロース短繊維
（直径10μ、長さ２mm）を電解液に対し3.0Vol％
に相当する重量とさらに汞化率10wt％で粒度80
〜200meshの汞化亜鉛粉末1.28Kgを内容積1.5の
プラスチツク撹拌容器中で徐々に混合し、全部を
入れ終つた時点から約30分間をかけて均一混合
し、ゲル負極を作る。
ウム電解液1.0Kgに対して1.3wt％のカルボキシメ
チルセルロースのNa塩と、直径10μのアルカリ水
溶液に可溶な成分を取り除いたセルロース短繊維
（直径10μ、長さ２mm）を電解液に対し3.0Vol％
に相当する重量とさらに汞化率10wt％で粒度80
〜200meshの汞化亜鉛粉末1.28Kgを内容積1.5の
プラスチツク撹拌容器中で徐々に混合し、全部を
入れ終つた時点から約30分間をかけて均一混合
し、ゲル負極を作る。
第１図は実施例のゲル負極を用いたSR44（直径
11.6mm、総高5.4mm）のボタン型アルカリ電池の
半載断面を示す。図中１はニツケルメツキした鉄
製の正極ケース、２はケース１内に圧縮成形した
正極合剤で酸化銀95wt％と黒鉛粉末5wt％からな
る。３はセパレータ、４は電解液含浸材、５は本
発明のゲル負極で電池１ケあたり約370mgを使用
している。６は負極端子をかねた封口板、７はナ
イロンよりなるガスケツト、８は正極リングであ
る。
11.6mm、総高5.4mm）のボタン型アルカリ電池の
半載断面を示す。図中１はニツケルメツキした鉄
製の正極ケース、２はケース１内に圧縮成形した
正極合剤で酸化銀95wt％と黒鉛粉末5wt％からな
る。３はセパレータ、４は電解液含浸材、５は本
発明のゲル負極で電池１ケあたり約370mgを使用
している。６は負極端子をかねた封口板、７はナ
イロンよりなるガスケツト、８は正極リングであ
る。
第２図は実施例の電池を含み、セルロース短繊
維の添加量を０〜4Vol％で、カルボキシメチル
セルロースのNa塩濃度を短繊維の添加量の増加
とともに5.3〜0.65wt％に変化させたときのSR44
電池の特性を示す。それらの内、漏液率は同じ構
成の電池100個づつを温度45℃湿度90％雰囲気中
で40日保持したのち漏液した電池の個数を示す。
また短絡電流は電池中の亜鉛粉末が集電端子から
離れる方向に加速度300Gを30分かけた後、1KΩ
の抵抗を負荷させた瞬間に流れる電流を示す。さ
らに放電時間は温度−20℃で、25Ω2秒Ｎ、１秒
OFFのパルス放電をかけたときの終止電圧0.75V
までの時間を示している。
維の添加量を０〜4Vol％で、カルボキシメチル
セルロースのNa塩濃度を短繊維の添加量の増加
とともに5.3〜0.65wt％に変化させたときのSR44
電池の特性を示す。それらの内、漏液率は同じ構
成の電池100個づつを温度45℃湿度90％雰囲気中
で40日保持したのち漏液した電池の個数を示す。
また短絡電流は電池中の亜鉛粉末が集電端子から
離れる方向に加速度300Gを30分かけた後、1KΩ
の抵抗を負荷させた瞬間に流れる電流を示す。さ
らに放電時間は温度−20℃で、25Ω2秒Ｎ、１秒
OFFのパルス放電をかけたときの終止電圧0.75V
までの時間を示している。
ここで、実施例では電解質高分子にカルボキシ
メチルセルロースNa塩を用いたが、ポリアクリ
ス酸ナトリウム等の電解質高分子を用いても同様
の効果があり、また短繊維にポリスチレン、ビニ
ロン等を用いても同様であり、さらに短繊維の道
径も10〜30μの範囲のものであれば同様な効果が
得られた。
メチルセルロースNa塩を用いたが、ポリアクリ
ス酸ナトリウム等の電解質高分子を用いても同様
の効果があり、また短繊維にポリスチレン、ビニ
ロン等を用いても同様であり、さらに短繊維の道
径も10〜30μの範囲のものであれば同様な効果が
得られた。
発明の効果
短繊維の添加により亜鉛粒子を均一に保持させ
るので、耐衝撃性を向上させ、かつ電解質高分子
の添加を抑制できゲル粘度を抑えることができ、
低温での高負荷放電特性を向上できる。
るので、耐衝撃性を向上させ、かつ電解質高分子
の添加を抑制できゲル粘度を抑えることができ、
低温での高負荷放電特性を向上できる。
第１図は本発明の一実施例の亜鉛アルカリ電池
の構成図、第２図は電池特性の比較図である。 １……ケース、２……正極、３……セパレー
タ、４……含浸材、５……負極、６……封口板、
７……ガスケツト、８……陽極リング。
の構成図、第２図は電池特性の比較図である。 １……ケース、２……正極、３……セパレー
タ、４……含浸材、５……負極、６……封口板、
７……ガスケツト、８……陽極リング。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 電解液に対して、アルカリに可溶な成分を除
去したセルロースからなる直径10〜30μｍの短繊
維を1.0〜3.0体積％含有し、かつ、電解質高分子
を1.3〜2.6重量％含有する負極部を具備した亜鉛
アルカリ電池。 ２ 電解質高分子がカルボキシメチルセルロース
のNa塩である特許請求の範囲第１項記載の亜鉛
アルカリ電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175732A JPS5966054A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 亜鉛アルカリ電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175732A JPS5966054A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 亜鉛アルカリ電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5966054A JPS5966054A (ja) | 1984-04-14 |
| JPH0410708B2 true JPH0410708B2 (ja) | 1992-02-26 |
Family
ID=16001266
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57175732A Granted JPS5966054A (ja) | 1982-10-06 | 1982-10-06 | 亜鉛アルカリ電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5966054A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05129017A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-25 | Fuji Elelctrochem Co Ltd | アルカリ電池 |
| JP2546480B2 (ja) * | 1993-02-16 | 1996-10-23 | 富士電気化学株式会社 | アルカリ電池 |
| JP2023144770A (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-11 | Fdk株式会社 | 亜鉛電池用の亜鉛極及び亜鉛電池 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5852451B2 (ja) * | 1976-07-19 | 1983-11-22 | 新日本製鐵株式会社 | 伸線材の線径測定方法及び装置 |
-
1982
- 1982-10-06 JP JP57175732A patent/JPS5966054A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5966054A (ja) | 1984-04-14 |
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