JPH0722028A - 密閉形アルカリ亜鉛蓄電池 - Google Patents
密閉形アルカリ亜鉛蓄電池Info
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- JPH0722028A JPH0722028A JP5187464A JP18746493A JPH0722028A JP H0722028 A JPH0722028 A JP H0722028A JP 5187464 A JP5187464 A JP 5187464A JP 18746493 A JP18746493 A JP 18746493A JP H0722028 A JPH0722028 A JP H0722028A
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Classifications
-
- 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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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Cell Separators (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 亜鉛負極のシェイプチェンジを防止し、充放
電サイクル寿命の向上が図れる密閉形アルカリ亜鉛蓄電
池を得る。 【構成】 亜鉛負極が４０％以上の空孔率をもつように
負極活物質を構成し、この亜鉛負極に接するようにセパ
レータを配してなる。 【効果】 亜鉛負極に保持される電解液の量を多くして
いるので、放電時の亜鉛負極の反応を律速させずに亜鉛
酸イオンの移動を抑制することができ、充放電サイクル
寿命の向上を図ることができる。
電サイクル寿命の向上が図れる密閉形アルカリ亜鉛蓄電
池を得る。 【構成】 亜鉛負極が４０％以上の空孔率をもつように
負極活物質を構成し、この亜鉛負極に接するようにセパ
レータを配してなる。 【効果】 亜鉛負極に保持される電解液の量を多くして
いるので、放電時の亜鉛負極の反応を律速させずに亜鉛
酸イオンの移動を抑制することができ、充放電サイクル
寿命の向上を図ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉形アルカリ亜鉛蓄
電池に関するもので、さらに詳しく言えば、その亜鉛負
極の改良に関するものである。
電池に関するもので、さらに詳しく言えば、その亜鉛負
極の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ポータブルタイプやコードレスタ
イプのエレクトロニクス機器の普及により、再充電可能
な二次電池の需要が高まってきている。
イプのエレクトロニクス機器の普及により、再充電可能
な二次電池の需要が高まってきている。
【０００３】このような二次電池は、機器の小型化、軽
量化に伴ってエネルギー密度が高く、メンテナンスが容
易であるものが注目され、特に密閉形アルカリ亜鉛蓄電
池が注目されている。
量化に伴ってエネルギー密度が高く、メンテナンスが容
易であるものが注目され、特に密閉形アルカリ亜鉛蓄電
池が注目されている。
【０００４】上記した密閉形アルカリ亜鉛蓄電池におけ
る亜鉛負極は、負極活物質としての亜鉛の溶解度が高い
ために、放電あるいは充電の過程において負極活物質が
溶解したり析出したりという反応をし、亜鉛負極にシェ
イプチェンジやデンドライトショートといった現象が発
生することが知られている。
る亜鉛負極は、負極活物質としての亜鉛の溶解度が高い
ために、放電あるいは充電の過程において負極活物質が
溶解したり析出したりという反応をし、亜鉛負極にシェ
イプチェンジやデンドライトショートといった現象が発
生することが知られている。
【０００５】従来、このようなシェイプチェンジやデン
ドライトショートの発生を抑制するために、セパレータ
として微孔性の耐アルカリ性樹脂膜やセロハンを用い、
このセパレータを保液層としてのセルロース系不織布や
耐アルカリ性樹脂系不織布によって挟んでなるようにす
ることが提案されている。
ドライトショートの発生を抑制するために、セパレータ
として微孔性の耐アルカリ性樹脂膜やセロハンを用い、
このセパレータを保液層としてのセルロース系不織布や
耐アルカリ性樹脂系不織布によって挟んでなるようにす
ることが提案されている。
【０００６】上記した密閉形アルカリ亜鉛蓄電池の従来
例を図２により説明する。
例を図２により説明する。
【０００７】図２の電池は、亜鉛と酸化亜鉛とを主体と
する負極活物質を銅製パンチングメタルの集電体の両面
に塗布した亜鉛負極１、前記亜鉛負極１と同寸法で、水
酸化ニッケルを主体とする焼結式ニッケルからなる正極
２を準備し、前記正極２は内側よりナイロン不織布、ポ
リプロピレン不織布またはセルロース不織布からなる保
液層４２、微孔性フィルムからなるセパレータ３、ナイ
ロン不織布、ホリプロピレン不織布またはセルロース不
織布からなる保液層４１の順で包囲されてなり、前記保
液層４１と他の正極２を包囲した保液層４１との間に前
記亜鉛負極１を介挿し、最外部にも亜鉛負極１が位置す
るように積層し、電槽６内に電解液とともに収納されて
構成されてなる。
する負極活物質を銅製パンチングメタルの集電体の両面
に塗布した亜鉛負極１、前記亜鉛負極１と同寸法で、水
酸化ニッケルを主体とする焼結式ニッケルからなる正極
２を準備し、前記正極２は内側よりナイロン不織布、ポ
リプロピレン不織布またはセルロース不織布からなる保
液層４２、微孔性フィルムからなるセパレータ３、ナイ
ロン不織布、ホリプロピレン不織布またはセルロース不
織布からなる保液層４１の順で包囲されてなり、前記保
液層４１と他の正極２を包囲した保液層４１との間に前
記亜鉛負極１を介挿し、最外部にも亜鉛負極１が位置す
るように積層し、電槽６内に電解液とともに収納されて
構成されてなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記した従来の密閉形
アルカリ亜鉛蓄電池では、充放電サイクルの経過ととも
に負極活物質が負極側の保液層に入り込んでシェイプチ
ェンジを発生させるという問題があった。
アルカリ亜鉛蓄電池では、充放電サイクルの経過ととも
に負極活物質が負極側の保液層に入り込んでシェイプチ
ェンジを発生させるという問題があった。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、酸化亜鉛または金属亜鉛の少なくとも一
方を主成分とする亜鉛負極と、正極と、前記亜鉛負極と
正極との間に介挿された保液層およびセパレータとから
なる極群を有し、かつこれらの極群に吸収保持された電
解液を有してなる密閉形アルカリ亜鉛蓄電池において、
前記亜鉛負極が４０％以上の空孔率をもつように負極活
物質を構成するとともに、この亜鉛負極に接するように
セパレータを配したことを特徴とするものである。
め、本発明は、酸化亜鉛または金属亜鉛の少なくとも一
方を主成分とする亜鉛負極と、正極と、前記亜鉛負極と
正極との間に介挿された保液層およびセパレータとから
なる極群を有し、かつこれらの極群に吸収保持された電
解液を有してなる密閉形アルカリ亜鉛蓄電池において、
前記亜鉛負極が４０％以上の空孔率をもつように負極活
物質を構成するとともに、この亜鉛負極に接するように
セパレータを配したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】従って、本発明は、亜鉛負極が４０％以上の空
孔率をもつように負極活物質を構成しているので、亜鉛
負極中に電解液を保持するための空孔を４０％以上確保
することができ、放電時の亜鉛負極の反応が電解液の不
足によって律速されることはない。
孔率をもつように負極活物質を構成しているので、亜鉛
負極中に電解液を保持するための空孔を４０％以上確保
することができ、放電時の亜鉛負極の反応が電解液の不
足によって律速されることはない。
【００１１】また、本発明は、亜鉛負極に接してセパレ
ータを配しているので、負極活物質が負極側の保液層に
入り込まなくなる。
ータを配しているので、負極活物質が負極側の保液層に
入り込まなくなる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１により説明す
る。
る。
【００１３】図１に示した、本発明の密閉形アルカリ亜
鉛蓄電池は、金属亜鉛粉末２０重量％と酸化亜鉛粉末８
０重量％とをポリテトラフルオロエチレンをバインダー
として結着させて得た厚みが１ｍｍ、空孔率が３０％〜
６０％の亜鉛負極１を４枚、シンター式ニッケル極から
なる正極２を３枚を準備し、前記亜鉛負極１と正極２と
の間に、微孔性ポリプロピレンセパレータとセロハンセ
パレータを組み合わせたセパレータ３をセルロース系不
織布からなる保液層４１，４２で挟み込ん極群を作製
し、これらの極群に比重が１．１０〜１．３５ｇ／ｃｃ
の水酸化カリウム水溶液に水酸化リチウムを溶解させた
電解液を保持させてなるもので、その容量は７Ａｈであ
る。なお、この密閉形アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛負極１
の表面には、界面活性剤を塗布した、厚みが２５μｍの
微孔性ポリエチレンセパレータまたはセロハン膜をセパ
レータ５として配置している。
鉛蓄電池は、金属亜鉛粉末２０重量％と酸化亜鉛粉末８
０重量％とをポリテトラフルオロエチレンをバインダー
として結着させて得た厚みが１ｍｍ、空孔率が３０％〜
６０％の亜鉛負極１を４枚、シンター式ニッケル極から
なる正極２を３枚を準備し、前記亜鉛負極１と正極２と
の間に、微孔性ポリプロピレンセパレータとセロハンセ
パレータを組み合わせたセパレータ３をセルロース系不
織布からなる保液層４１，４２で挟み込ん極群を作製
し、これらの極群に比重が１．１０〜１．３５ｇ／ｃｃ
の水酸化カリウム水溶液に水酸化リチウムを溶解させた
電解液を保持させてなるもので、その容量は７Ａｈであ
る。なお、この密閉形アルカリ亜鉛蓄電池の亜鉛負極１
の表面には、界面活性剤を塗布した、厚みが２５μｍの
微孔性ポリエチレンセパレータまたはセロハン膜をセパ
レータ５として配置している。
【００１４】このような本発明の密閉形アルカリ亜鉛蓄
電池に対し、亜鉛負極１の表面が直接前記保液層４１に
接している従来の密閉形アルカリ亜鉛蓄電池を作製し
た。
電池に対し、亜鉛負極１の表面が直接前記保液層４１に
接している従来の密閉形アルカリ亜鉛蓄電池を作製し
た。
【００１５】上記した各密閉形アルカリ亜鉛蓄電池につ
いて、２５℃の雰囲気下で、０．１Ｃ充電電流で１０．
５時間充電後、１Ｃの放電電流で１セル当り１Ｖまで放
電したときの放電容量を調査し、その結果をまとめたも
のが表１である。なお、放電容量は初期容量の７Ａｈに
対する比で表している。
いて、２５℃の雰囲気下で、０．１Ｃ充電電流で１０．
５時間充電後、１Ｃの放電電流で１セル当り１Ｖまで放
電したときの放電容量を調査し、その結果をまとめたも
のが表１である。なお、放電容量は初期容量の７Ａｈに
対する比で表している。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１から、亜鉛負極１の空孔率が４０％以
下であると、亜鉛負極１に保持される電解液の量が少な
くなるので、放電時の亜鉛負極１の反応が律速されて放
電容量の低下が生じることがわかる。
下であると、亜鉛負極１に保持される電解液の量が少な
くなるので、放電時の亜鉛負極１の反応が律速されて放
電容量の低下が生じることがわかる。
【００１８】次に、空孔率が５０％の亜鉛負極１を用
い、この亜鉛負極１の表面に微孔性の耐アルカリ性樹脂
膜またはセロハン膜をセパレータ５として配置した、容
量が７Ａｈの本発明の密閉形アルカリ亜鉛蓄電池と、亜
鉛負極１の表面が直接前記保液層４に接している従来の
密閉形アルカリ亜鉛蓄電池とについて、２５℃の雰囲気
下で、０．１Ｃ充電電流で１０．５時間充電後、１Ｃの
放電電流で１セル当り１Ｖまで放電する充放電サイクル
を連続して行い、放電容量が７Ａｈ比で６０％に達した
時の充放電サイクルの回数をまとめたものが表２であ
る。
い、この亜鉛負極１の表面に微孔性の耐アルカリ性樹脂
膜またはセロハン膜をセパレータ５として配置した、容
量が７Ａｈの本発明の密閉形アルカリ亜鉛蓄電池と、亜
鉛負極１の表面が直接前記保液層４に接している従来の
密閉形アルカリ亜鉛蓄電池とについて、２５℃の雰囲気
下で、０．１Ｃ充電電流で１０．５時間充電後、１Ｃの
放電電流で１セル当り１Ｖまで放電する充放電サイクル
を連続して行い、放電容量が７Ａｈ比で６０％に達した
時の充放電サイクルの回数をまとめたものが表２であ
る。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２から、本発明電池は従来電池に比して
充放電サイクル数が向上できることがわかる。
充放電サイクル数が向上できることがわかる。
【００２１】なお、上記した密閉形アルカリ亜鉛蓄電池
では、亜鉛負極１の表面に微孔性の耐アルカリ性樹脂膜
またはセロハン膜をセパレータ５として配置したが、グ
ラフト化処理したポリエチレンセパレータや、その他の
微孔性の耐アルカリ性樹脂膜を亜鉛負極１の表面に配置
しても同様の効果が予測される。
では、亜鉛負極１の表面に微孔性の耐アルカリ性樹脂膜
またはセロハン膜をセパレータ５として配置したが、グ
ラフト化処理したポリエチレンセパレータや、その他の
微孔性の耐アルカリ性樹脂膜を亜鉛負極１の表面に配置
しても同様の効果が予測される。
【００２２】
【発明の効果】上記した如く、本発明は、亜鉛負極に保
持される電解液の量を多くしているので、放電時に亜鉛
負極の反応を律速させることがない。
持される電解液の量を多くしているので、放電時に亜鉛
負極の反応を律速させることがない。
【００２３】また、亜鉛負極に接してセパレータを配し
ているので、亜鉛酸イオンの移動を抑制し、それによる
シェイプチェンジの発生を抑制することができ、密閉形
アルカリ亜鉛蓄電池の充放電サイクル寿命の改善を図る
ことができる。
ているので、亜鉛酸イオンの移動を抑制し、それによる
シェイプチェンジの発生を抑制することができ、密閉形
アルカリ亜鉛蓄電池の充放電サイクル寿命の改善を図る
ことができる。
【図１】本発明の密閉形アルカリ亜鉛蓄電池の断面図で
ある。
ある。
【図２】従来の密閉形アルカリ亜鉛蓄電池の断面図であ
る。
る。
１ 亜鉛負極 ２ 正極 ３ セパレータ ４ 保液層 ５ セパレータ ６ 電槽
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 健吉 大阪府高槻市城西町６番６号 株式会社ユ アサコーポレーション内
Claims (3)
- 【請求項１】 酸化亜鉛または金属亜鉛の少なくとも一
方を主成分とする亜鉛負極と、正極と、前記亜鉛負極と
正極との間に介挿された保液層およびセパレータとから
なる極群を有し、かつこれらの極群に吸収保持された電
解液を有してなる密閉形アルカリ亜鉛蓄電池において、
前記亜鉛負極が４０％以上の空孔率をもつように負極活
物質を構成するとともに、この亜鉛負極に接するように
セパレータを配したことを特徴とする密閉形アルカリ亜
鉛蓄電池。 - 【請求項２】 亜鉛負極に接するセパレータとして、耐
アルカリ性樹脂からなる微孔膜を用いたことを特徴とす
る請求項第１項記載の密閉形アルカリ亜鉛蓄電池。 - 【請求項３】 亜鉛負極に接するセパレータとして、セ
ロハン膜を用いたことを特徴とする請求項第１項記載の
密閉形アルカリ亜鉛蓄電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187464A JPH0722028A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 密閉形アルカリ亜鉛蓄電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187464A JPH0722028A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 密閉形アルカリ亜鉛蓄電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0722028A true JPH0722028A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=16206542
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187464A Pending JPH0722028A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 密閉形アルカリ亜鉛蓄電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0722028A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015185259A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社日本触媒 | 電極及び電池 |
| CN111463502A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-28 | 山东合泰新能源有限公司 | 一种避免锌枝晶短路的结构、制备和含有该结构的电池 |
| CN113383459A (zh) * | 2018-12-05 | 2021-09-10 | 斐源有限公司 | 可充电电池中的枝晶生长预防 |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP5187464A patent/JPH0722028A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015185259A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 株式会社日本触媒 | 電極及び電池 |
| CN113383459A (zh) * | 2018-12-05 | 2021-09-10 | 斐源有限公司 | 可充电电池中的枝晶生长预防 |
| US12191524B2 (en) | 2018-12-05 | 2025-01-07 | Phinergy Ltd. | Dendrite growth prevention in a rechargeable battery |
| CN111463502A (zh) * | 2020-03-18 | 2020-07-28 | 山东合泰新能源有限公司 | 一种避免锌枝晶短路的结构、制备和含有该结构的电池 |
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