JPH0665067B2 - ニツケル亜鉛蓄電池 - Google Patents
ニツケル亜鉛蓄電池Info
- Publication number
- JPH0665067B2 JPH0665067B2 JP61145466A JP14546686A JPH0665067B2 JP H0665067 B2 JPH0665067 B2 JP H0665067B2 JP 61145466 A JP61145466 A JP 61145466A JP 14546686 A JP14546686 A JP 14546686A JP H0665067 B2 JPH0665067 B2 JP H0665067B2
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- JP
- Japan
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- sodium hydroxide
- battery
- electrolytic solution
- weight
- concentration
- Prior art date
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- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/24—Alkaline accumulators
- H01M10/26—Selection of materials as electrolytes
-
- 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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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は、陽極にニッケル極を、また陰極には亜鉛極
を用いてなるニッケル亜鉛蓄電池に関するものである。
を用いてなるニッケル亜鉛蓄電池に関するものである。
〈従来の技術〉 ニッケル亜鉛蓄電池は、高エネルギー密度で出力密度が
高く、しかも低温特性がよい等という特長のある電池で
ある。この種のニッケル亜鉛蓄電池では、従来より、電
解液としてはイオン伝導度が大きくそれ故電気抵抗の小
さい水酸化カリウム水溶液が用いられている。
高く、しかも低温特性がよい等という特長のある電池で
ある。この種のニッケル亜鉛蓄電池では、従来より、電
解液としてはイオン伝導度が大きくそれ故電気抵抗の小
さい水酸化カリウム水溶液が用いられている。
〈発明が解決しようとする問題点〉 しかしながら、このニッケル亜鉛蓄電池は、４５℃以上
の高温環境下で使用した場合には、ニッケル極での酸素
過電圧が低下して酸素ガスが発生し易くなるので、陽極
の充電高率が悪くなるばかりか、発生した酸素ガスの亜
鉛極での吸収・消費量が増大して陰極の劣化の度合が大
きく、このためサイクル寿命が短くなるという問題があ
る。
の高温環境下で使用した場合には、ニッケル極での酸素
過電圧が低下して酸素ガスが発生し易くなるので、陽極
の充電高率が悪くなるばかりか、発生した酸素ガスの亜
鉛極での吸収・消費量が増大して陰極の劣化の度合が大
きく、このためサイクル寿命が短くなるという問題があ
る。
このため、電解液として水酸化カリウム水溶液に代えて
水酸化ナトリウム水溶液を用いることが提案されてい
る。このように水酸化ナトリウムを電解質として用いる
ことで、ニッケル極での酸素過電圧が上昇し、高温使用
時における陽極での充電効率の低下が緩和され、またサ
イクル寿命がかなり改善される。とことが、この水酸化
ナトリウム水溶液は１５℃以下の低温でのイオン伝導度
が小さく、このため水酸化ナトリウム水溶液を電解液と
して電池を構成した場合には電池の低温特性が著しく低
下するという欠点がある。
水酸化ナトリウム水溶液を用いることが提案されてい
る。このように水酸化ナトリウムを電解質として用いる
ことで、ニッケル極での酸素過電圧が上昇し、高温使用
時における陽極での充電効率の低下が緩和され、またサ
イクル寿命がかなり改善される。とことが、この水酸化
ナトリウム水溶液は１５℃以下の低温でのイオン伝導度
が小さく、このため水酸化ナトリウム水溶液を電解液と
して電池を構成した場合には電池の低温特性が著しく低
下するという欠点がある。
〈問題点を解決するための手段〉 この発明のニッケル亜鉛蓄電池は、水酸化ナトリウムの
濃度が３〜１５重量％であると共に、水酸化ナトリウム
と水酸化カリウムとの総和の濃度が２５〜４０重量％で
あり、且つ酸化亜鉛を飽和させてなる水溶液を電解液と
して用いたことを要旨とする。
濃度が３〜１５重量％であると共に、水酸化ナトリウム
と水酸化カリウムとの総和の濃度が２５〜４０重量％で
あり、且つ酸化亜鉛を飽和させてなる水溶液を電解液と
して用いたことを要旨とする。
〈作用〉 上記手段を用いることで、低温での特性を損うことなく
高温使用時での陽極の充放電効率が高められるので、広
い温度範囲にわたって特性の良好なニッケル亜鉛蓄電池
を構成することができる。
高温使用時での陽極の充放電効率が高められるので、広
い温度範囲にわたって特性の良好なニッケル亜鉛蓄電池
を構成することができる。
〈実施例〉 酸化水銀を５重量％添加したペースト式亜鉛極を作製
し、この亜鉛極を公知の焼結式ニッケル極と組合せ、セ
パレータを介して巻き取って電池缶に収納し、電解液を
注入して公称容量500mAHの密閉型円筒ニッケル亜鉛蓄電
池を種々作製した。即ち、電解液は第１表に示したＡ〜
Ｋの１１種の組成のものを使用し、これらの組成の電解
液を用いた電池（電池Ａ〜Ｋ）を夫々１５セルずつ作製
した。表中の各濃度（重量％）はすべて電解液重量に対
する値である。また、Ａ〜Ｋの電解液ではすべて酸化亜
鉛を飽和させてある。
し、この亜鉛極を公知の焼結式ニッケル極と組合せ、セ
パレータを介して巻き取って電池缶に収納し、電解液を
注入して公称容量500mAHの密閉型円筒ニッケル亜鉛蓄電
池を種々作製した。即ち、電解液は第１表に示したＡ〜
Ｋの１１種の組成のものを使用し、これらの組成の電解
液を用いた電池（電池Ａ〜Ｋ）を夫々１５セルずつ作製
した。表中の各濃度（重量％）はすべて電解液重量に対
する値である。また、Ａ〜Ｋの電解液ではすべて酸化亜
鉛を飽和させてある。
次に、これらの電池Ａ〜Ｋについて環境温度０℃．２５
℃．５０℃において、それぞれ５セルずつ用いて、充放
電サイクル試験を行なった。この試験では４時間率の電
流値で満充電した後、同じく４時間率の電流値で端子電
圧が1.3Ｖになるまで放電するという条件を用いた。そ
して、電池容量が初期の６０％（300mAH）を切ったとこ
ろを電池のサイクル寿命とし、電池Ａ〜Ｋについてそれ
ぞれ５セルずつの平均値で各環境温度でのサイクル寿命
を求めた。
℃．５０℃において、それぞれ５セルずつ用いて、充放
電サイクル試験を行なった。この試験では４時間率の電
流値で満充電した後、同じく４時間率の電流値で端子電
圧が1.3Ｖになるまで放電するという条件を用いた。そ
して、電池容量が初期の６０％（300mAH）を切ったとこ
ろを電池のサイクル寿命とし、電池Ａ〜Ｋについてそれ
ぞれ５セルずつの平均値で各環境温度でのサイクル寿命
を求めた。
第１図に、電解液中の水酸化ナトリウム濃度と水酸化カ
リウム濃度との総和を３０重量％とした電池Ａ〜Ｆにつ
いての、各環境温度（℃）におけるサイクル寿命をグラ
フ化して示した。同図より、使用する電解液中の水酸化
ナトリウムの濃度が低すぎる場合（電池Ａ，Ｂ）には低
温特性はよいものの高温特性は悪い。逆に電解液中の水
酸化ナトリウムの濃度が高すぎると低温特性は悪いが高
温特性がよくなっている（電池Ｆ）。そして、電解液中
の水酸化ナトリウムの濃度を３〜１５重量％の範囲とし
た電池Ｃ〜Ｄでは、すべての環境温度で200サイクル以
上の特性が得られることがわかり、この範囲の組成が環
境温度０〜５０℃で充分な電池特性が得られる領域と判
断できる。
リウム濃度との総和を３０重量％とした電池Ａ〜Ｆにつ
いての、各環境温度（℃）におけるサイクル寿命をグラ
フ化して示した。同図より、使用する電解液中の水酸化
ナトリウムの濃度が低すぎる場合（電池Ａ，Ｂ）には低
温特性はよいものの高温特性は悪い。逆に電解液中の水
酸化ナトリウムの濃度が高すぎると低温特性は悪いが高
温特性がよくなっている（電池Ｆ）。そして、電解液中
の水酸化ナトリウムの濃度を３〜１５重量％の範囲とし
た電池Ｃ〜Ｄでは、すべての環境温度で200サイクル以
上の特性が得られることがわかり、この範囲の組成が環
境温度０〜５０℃で充分な電池特性が得られる領域と判
断できる。
一方、電解液中の水酸化ナトリウムの濃度をすべて９重
量％とした電池Ｇ〜Ｋ及び電池Ｄについての、各環境温
度（℃）におけるサイクル寿命（回）を第２図にグラフ
化して示した。同図より、電解液中の水酸化ナトリウム
と水酸化カリウムとの総和の濃度が２２重量％と低い電
池Ｇは低温特性が悪い。この理由としては、低濃度の電
解液を用いたことによるイオン伝導度の低下が原因であ
ると考えられる。また、この総和の濃度が４５重量％と
高い電解液を用いた電池Ｋの場合には特性が各環境温度
で低下している。これは、高濃度化により電解液の粘度
が大きくなりすぎて充放電反応が円滑に行なわれなくな
るためか、あるいは高濃度化によって電解液の酸化亜鉛
の溶解度が増大して亜鉛極からの活物質溶解が起こり易
くなる結果劣化が加速されてしまうためと思われる。そ
して、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとの総和の濃
度を２５〜４０重量％とした電池Ｈ〜Ｊ及び電池Ｄで
は、０〜５０℃の環境温度で200サイクル以上のサイク
ル寿命を持つことがわかり、良好な特性が得られる総和
の濃度はこの範囲であると判断できる。
量％とした電池Ｇ〜Ｋ及び電池Ｄについての、各環境温
度（℃）におけるサイクル寿命（回）を第２図にグラフ
化して示した。同図より、電解液中の水酸化ナトリウム
と水酸化カリウムとの総和の濃度が２２重量％と低い電
池Ｇは低温特性が悪い。この理由としては、低濃度の電
解液を用いたことによるイオン伝導度の低下が原因であ
ると考えられる。また、この総和の濃度が４５重量％と
高い電解液を用いた電池Ｋの場合には特性が各環境温度
で低下している。これは、高濃度化により電解液の粘度
が大きくなりすぎて充放電反応が円滑に行なわれなくな
るためか、あるいは高濃度化によって電解液の酸化亜鉛
の溶解度が増大して亜鉛極からの活物質溶解が起こり易
くなる結果劣化が加速されてしまうためと思われる。そ
して、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとの総和の濃
度を２５〜４０重量％とした電池Ｈ〜Ｊ及び電池Ｄで
は、０〜５０℃の環境温度で200サイクル以上のサイク
ル寿命を持つことがわかり、良好な特性が得られる総和
の濃度はこの範囲であると判断できる。
〈発明の効果〉 以上のように構成されるこの発明のニッケル亜鉛蓄電池
によれば、広い温度範囲で良好で充分な電池特性が得ら
れるという効果を奏する。
によれば、広い温度範囲で良好で充分な電池特性が得ら
れるという効果を奏する。
第１図は、電解液中の水酸化ナトリウムと水酸化カリウ
ムとの総和を３０重量％とした時の、水酸化ナトリウム
濃度と各環境温度での電池サイクル寿命との関係を示し
たグラフ、第２図は、電解液中の水酸化ナトリウム濃度
を９重量％とした時の、水酸化ナトリウムと水酸化カリ
ウムとの総和の濃度と、各環境温度での電池サイクル寿
命との関係を示したグラフである。
ムとの総和を３０重量％とした時の、水酸化ナトリウム
濃度と各環境温度での電池サイクル寿命との関係を示し
たグラフ、第２図は、電解液中の水酸化ナトリウム濃度
を９重量％とした時の、水酸化ナトリウムと水酸化カリ
ウムとの総和の濃度と、各環境温度での電池サイクル寿
命との関係を示したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項１】水酸化ナトリウムの濃度が３〜１５重量％
であると共に、水酸化ナトリウムと水酸化カリウムとの
総和の濃度が２５〜４０重量％であり、且つ酸化亜鉛を
飽和させてなる水溶液を電解液として用いたことを特徴
とするニッケル亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145466A JPH0665067B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ニツケル亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61145466A JPH0665067B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ニツケル亜鉛蓄電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS632266A JPS632266A (ja) | 1988-01-07 |
| JPH0665067B2 true JPH0665067B2 (ja) | 1994-08-22 |
Family
ID=15385890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61145466A Expired - Lifetime JPH0665067B2 (ja) | 1986-06-20 | 1986-06-20 | ニツケル亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0665067B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019040733A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | Fdk株式会社 | 組電池 |
-
1986
- 1986-06-20 JP JP61145466A patent/JPH0665067B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS632266A (ja) | 1988-01-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |