JPH0740491B2 - アルカリ亜鉛蓄電池の製造方法 - Google Patents
アルカリ亜鉛蓄電池の製造方法Info
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- JPH0740491B2 JPH0740491B2 JP62071027A JP7102787A JPH0740491B2 JP H0740491 B2 JPH0740491 B2 JP H0740491B2 JP 62071027 A JP62071027 A JP 62071027A JP 7102787 A JP7102787 A JP 7102787A JP H0740491 B2 JPH0740491 B2 JP H0740491B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- zinc
- separator
- storage battery
- negative electrode
- Prior art date
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- 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
- H01M10/28—Construction or manufacture
-
- 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
-
- 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
- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明はニツケル−亜鉛蓄電池、銀−亜鉛蓄電池などの
ように負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄電
池の製造方法に関するものである。
ように負極活物質として亜鉛を用いるアルカリ亜鉛蓄電
池の製造方法に関するものである。
（ロ）従来の技術 負極活物質に亜鉛を用いたアルカリ蓄電池はエネルギー
密度が高く、高い作動電圧を有し、経済性に優れている
などの利点を有するが、サイクル寿命が短いという欠点
がある。この原因は放電時に亜鉛がアルカリ電解液中に
亜鉛酸イオンとして溶出し、充電時にこの亜鉛酸イオン
が亜鉛負極表面に樹枝状に金属亜鉛として電析するた
め、充放電を繰り返すとこの樹枝状亜鉛が生長しセパレ
ータを貫通して、正極と接し内部短絡を引き起すことに
起因する。
密度が高く、高い作動電圧を有し、経済性に優れている
などの利点を有するが、サイクル寿命が短いという欠点
がある。この原因は放電時に亜鉛がアルカリ電解液中に
亜鉛酸イオンとして溶出し、充電時にこの亜鉛酸イオン
が亜鉛負極表面に樹枝状に金属亜鉛として電析するた
め、充放電を繰り返すとこの樹枝状亜鉛が生長しセパレ
ータを貫通して、正極と接し内部短絡を引き起すことに
起因する。
この樹枝状亜鉛の生長を抑制するため種々のセパレータ
材が検討されているが、セパレータが１枚よりなるもの
においては抑制効果が十分でないので、セパレータを数
枚、数種類よりなるものより構成することが種々提案さ
れている。
材が検討されているが、セパレータが１枚よりなるもの
においては抑制効果が十分でないので、セパレータを数
枚、数種類よりなるものより構成することが種々提案さ
れている。
たとえば特開昭57−197757号公報には、遊離の電解液を
制限し、亜鉛負極に接するセパレータの含有する電解液
量が、正極に接するセパレータの電解液量より小となる
ように構成することが開示されている。この方法によれ
ば、亜鉛酸イオンの逸散が抑制され、樹枝状亜鉛生長に
よる正極との内部短絡を低減すると共に亜鉛負極の変形
を緩和しうる。
制限し、亜鉛負極に接するセパレータの含有する電解液
量が、正極に接するセパレータの電解液量より小となる
ように構成することが開示されている。この方法によれ
ば、亜鉛酸イオンの逸散が抑制され、樹枝状亜鉛生長に
よる正極との内部短絡を低減すると共に亜鉛負極の変形
を緩和しうる。
（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、特開昭57−197757号公報などに記載され
た発明に用いられる多層セパレータを用い、かつ電解液
量を制限すると、正、負極間に電解液が均一に分布しに
くくなる。そして電解液が不均一に分布していると、充
放電時に正、負極間の電流分布が不均一になり、充放電
サイクルが進行するに従い、亜鉛負極の形状変形が著し
くなったり、多層セパレータの一部が圧迫されて部分的
なドライアウトが生じる。その結果、形状変形及び樹枝
状亜鉛の生長が加速されて、急速に電池容量が低下す
る。また、電池のサイクル寿命のバラツキも大きくな
り、安定した電池性能が得にくい。
た発明に用いられる多層セパレータを用い、かつ電解液
量を制限すると、正、負極間に電解液が均一に分布しに
くくなる。そして電解液が不均一に分布していると、充
放電時に正、負極間の電流分布が不均一になり、充放電
サイクルが進行するに従い、亜鉛負極の形状変形が著し
くなったり、多層セパレータの一部が圧迫されて部分的
なドライアウトが生じる。その結果、形状変形及び樹枝
状亜鉛の生長が加速されて、急速に電池容量が低下す
る。また、電池のサイクル寿命のバラツキも大きくな
り、安定した電池性能が得にくい。
（ニ）問題点を解決するための手段 本発明のアルカリ亜鉛蓄電池の製造方法は、正、負極間
に介在する多層セパレータに水を含浸させた状態で、前
記正、負極及び多層セパレータよりなる電極体を構成
し、電槽に前記電極体を挿入した後、電解液の注液を行
うことを特徴とするものである。
に介在する多層セパレータに水を含浸させた状態で、前
記正、負極及び多層セパレータよりなる電極体を構成
し、電槽に前記電極体を挿入した後、電解液の注液を行
うことを特徴とするものである。
（ホ）作用 あらかじめ多層セパレータを水でぬらしておいて、正、
負極及び多層セパレータよりなる電極体を構成しその後
電解液の注液を行なうと、電解液と水の接したところか
ら電解液中に溶解していた電解質が徐々に拡散してい
く。電解液注液の直後には、多層セパレータの注液され
た電解液と接した部分と、それ以外の部分で電解質の濃
度勾配が大きく生じているが、充分時間が経てば、この
濃度勾配は解消されて均一な濃度分布になるものと考え
られる。この結果、あらかじめ水でぬらしておいた多層
セパレータの部分は、充分な電解液を含液した状態とな
る。このため、電極間における電解液の不均一分布が抑
制される。このように多層セパレータに水を含浸させた
状態に保っておかないと電解液自身の粘性が大きく、ま
たその注入量も制限しているために、電極間において電
解液が均一に分布しにくくなる。
負極及び多層セパレータよりなる電極体を構成しその後
電解液の注液を行なうと、電解液と水の接したところか
ら電解液中に溶解していた電解質が徐々に拡散してい
く。電解液注液の直後には、多層セパレータの注液され
た電解液と接した部分と、それ以外の部分で電解質の濃
度勾配が大きく生じているが、充分時間が経てば、この
濃度勾配は解消されて均一な濃度分布になるものと考え
られる。この結果、あらかじめ水でぬらしておいた多層
セパレータの部分は、充分な電解液を含液した状態とな
る。このため、電極間における電解液の不均一分布が抑
制される。このように多層セパレータに水を含浸させた
状態に保っておかないと電解液自身の粘性が大きく、ま
たその注入量も制限しているために、電極間において電
解液が均一に分布しにくくなる。
（ヘ）実施例 活物質として酸化亜鉛粉末85重量％及び金属亜鉛粉末10
重量％、水素過電圧を上げるための酸化カドミウム粉末
５重量％を加えてなる混合粉末に、水とポリテトラフル
オロエチレンデイスパージヨンとを添加、混練し、活物
質ペーストを得た。この活物質ペーストをニツケルメツ
シユよりなる導電芯体の両面に圧着して亜鉛負極を得
た。一方、ポリプロピレン製の微孔性フイルム（25μ）
２枚と、保液性が高いナイロン製の不織布（120μ）１
枚から構成された多層セパレータを、純水中に浸漬し余
分な水分を除去した後、前記亜鉛負極と、公知の焼結式
ニツケル正極とを組み合せて、渦巻電極体を構成し、電
槽である電池缶に前記電極体を挿入した。ここに、酸化
亜鉛を飽和させた36重量％KOH水溶液を注液し、封口を
行い、密閉し、公称容量2000mAHの電池を得た。ここ
で、電解液であるKOH水溶液は多層セパレータに水が含
浸させてあるので、通常、用いられる電解液よりも少し
濃度を高くしてある。そしてこの電池を、本発明電池Ａ
とした。
重量％、水素過電圧を上げるための酸化カドミウム粉末
５重量％を加えてなる混合粉末に、水とポリテトラフル
オロエチレンデイスパージヨンとを添加、混練し、活物
質ペーストを得た。この活物質ペーストをニツケルメツ
シユよりなる導電芯体の両面に圧着して亜鉛負極を得
た。一方、ポリプロピレン製の微孔性フイルム（25μ）
２枚と、保液性が高いナイロン製の不織布（120μ）１
枚から構成された多層セパレータを、純水中に浸漬し余
分な水分を除去した後、前記亜鉛負極と、公知の焼結式
ニツケル正極とを組み合せて、渦巻電極体を構成し、電
槽である電池缶に前記電極体を挿入した。ここに、酸化
亜鉛を飽和させた36重量％KOH水溶液を注液し、封口を
行い、密閉し、公称容量2000mAHの電池を得た。ここ
で、電解液であるKOH水溶液は多層セパレータに水が含
浸させてあるので、通常、用いられる電解液よりも少し
濃度を高くしてある。そしてこの電池を、本発明電池Ａ
とした。
比較例として、多層セパレータに水を含浸させず、酸化
亜鉛を飽和させた30重量％KOH水溶液を注液した以外は
電池Ａと同一である、比較電池Ｂを得た。尚、本発明電
池Ａと比較電池Ｂにおいて、各電池内における電解液濃
度、電解液量は同一である。
亜鉛を飽和させた30重量％KOH水溶液を注液した以外は
電池Ａと同一である、比較電池Ｂを得た。尚、本発明電
池Ａと比較電池Ｂにおいて、各電池内における電解液濃
度、電解液量は同一である。
これらの本発明電池Ａ、比較電池Ｂを用いて４時間率の
電流で５時間充電した後に、１時間率の電流で電池電圧
が1.3Vになるまで放電するという条件にて充放電サイク
ル試験を行い、サイクル特性を比較した。ここで、放電
時において1.3Vの電池電圧を42分間維持できなくなった
時点、つまり電池放電容量が公称容量の70％以下となっ
たところを電池のサイクル寿命とした。
電流で５時間充電した後に、１時間率の電流で電池電圧
が1.3Vになるまで放電するという条件にて充放電サイク
ル試験を行い、サイクル特性を比較した。ここで、放電
時において1.3Vの電池電圧を42分間維持できなくなった
時点、つまり電池放電容量が公称容量の70％以下となっ
たところを電池のサイクル寿命とした。
この結果を、図に示す。これより本発明電池Ａは比較電
池Ｂに比して、サイクル特性に優れ、またサイクル特性
のばらつきも小さいことが理解される。したがって、本
発明製造方法により得た電池Ａは、サイクル寿命が長
く、品質の安定したものとなることが理解された。
池Ｂに比して、サイクル特性に優れ、またサイクル特性
のばらつきも小さいことが理解される。したがって、本
発明製造方法により得た電池Ａは、サイクル寿命が長
く、品質の安定したものとなることが理解された。
更に、実施例において多層セパレータにあらかじめ含浸
させておくものが、通常用いられる従来の電解液よりも
腐食性の低いものを使用しているので、電池の製造機器
を損傷させるという心配はない。つまり、本発明に用い
られる“水”としては、腐食の程度が極めて低い低濃度
の電解液などをも用いることが可能である。
させておくものが、通常用いられる従来の電解液よりも
腐食性の低いものを使用しているので、電池の製造機器
を損傷させるという心配はない。つまり、本発明に用い
られる“水”としては、腐食の程度が極めて低い低濃度
の電解液などをも用いることが可能である。
（ト）発明の効果 本発明の製造方法によれば、品質の安定したサイクル特
性に優れるアルカリ亜鉛蓄電池が得られるので、その工
業的価値はきわめて大きい。
性に優れるアルカリ亜鉛蓄電池が得られるので、その工
業的価値はきわめて大きい。
図は、電池のサイクル特性比較図である。 Ａ…本発明電池、Ｂ…比較電池。
Claims (1)
- 【請求項１】正、負極間に介在する多層セパレータに水
を含浸させた状態で、前記正、負極及び多層セパレータ
よりなる電極体を構成し、電槽に前記電極体を挿入した
後、電解液の注液を行うことを特徴とするアルカリ亜鉛
蓄電池の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071027A JPH0740491B2 (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | アルカリ亜鉛蓄電池の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62071027A JPH0740491B2 (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | アルカリ亜鉛蓄電池の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63237366A JPS63237366A (ja) | 1988-10-03 |
| JPH0740491B2 true JPH0740491B2 (ja) | 1995-05-01 |
Family
ID=13448631
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62071027A Expired - Lifetime JPH0740491B2 (ja) | 1987-03-25 | 1987-03-25 | アルカリ亜鉛蓄電池の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740491B2 (ja) |
-
1987
- 1987-03-25 JP JP62071027A patent/JPH0740491B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63237366A (ja) | 1988-10-03 |
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