JPH1092438A - 空気電池 - Google Patents
空気電池Info
- Publication number
- JPH1092438A JPH1092438A JP8250032A JP25003296A JPH1092438A JP H1092438 A JPH1092438 A JP H1092438A JP 8250032 A JP8250032 A JP 8250032A JP 25003296 A JP25003296 A JP 25003296A JP H1092438 A JPH1092438 A JP H1092438A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas diffusion
- diffusion electrode
- wire mesh
- intersections
- wire
- 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.)
- Pending
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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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Inert Electrodes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】空気電池のガス拡散電極を改良してガス発生等
の問題を解消させ、電池性能を向上させること。 【解決手段】空気電池のガス拡散電極５の芯材として使
われている金網をローラ加圧して、線同士の交差部を面
接触させ、次に不活性雰囲気中で焼結加工することによ
って、交差部の強度を高める。その結果、ガス拡散電極
の打ち抜き時に周辺部から針状金属片が発生したり、電
池の正極ケースをかしめる時にガス拡散電極が湾曲した
りすることが防止され、電池性能を向上することができ
る。ローラ加圧は、ローラ加圧した金網の厚さが線径の
１．１〜１．９倍になる程度が好ましい。
の問題を解消させ、電池性能を向上させること。 【解決手段】空気電池のガス拡散電極５の芯材として使
われている金網をローラ加圧して、線同士の交差部を面
接触させ、次に不活性雰囲気中で焼結加工することによ
って、交差部の強度を高める。その結果、ガス拡散電極
の打ち抜き時に周辺部から針状金属片が発生したり、電
池の正極ケースをかしめる時にガス拡散電極が湾曲した
りすることが防止され、電池性能を向上することができ
る。ローラ加圧は、ローラ加圧した金網の厚さが線径の
１．１〜１．９倍になる程度が好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はガス拡散電極に用い
る金網を改良した空気電池に関するものである。
る金網を改良した空気電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】空気電池の代表例として、図３にボタン
型空気電池の断面図を示す。図３に示すように、ボタン
型空気電池は、正極ケース１内に、それぞれ丸く打ち抜
かれた拡散紙３，撥水膜４，ガス拡散電極５およびセパ
レータ６が順に配置されている。
型空気電池の断面図を示す。図３に示すように、ボタン
型空気電池は、正極ケース１内に、それぞれ丸く打ち抜
かれた拡散紙３，撥水膜４，ガス拡散電極５およびセパ
レータ６が順に配置されている。
【０００３】上記各構成のうち、ガス拡散電極５は、芯
材として平織されたニッケルネットやステンレスネット
の金網がそのままの状態かあるいは焼成した状態で用い
られ、多孔性のフッ素樹脂膜によりこの芯材が被覆され
ていた。また、芯材として、３〜８μｍの厚みのニッケ
ルメッキを施した金網に用いるという提案もなされてい
る（特開平４−７３８６５公報）。
材として平織されたニッケルネットやステンレスネット
の金網がそのままの状態かあるいは焼成した状態で用い
られ、多孔性のフッ素樹脂膜によりこの芯材が被覆され
ていた。また、芯材として、３〜８μｍの厚みのニッケ
ルメッキを施した金網に用いるという提案もなされてい
る（特開平４−７３８６５公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のガス
拡散電極の芯材に用いられる金網は、（１）交差部の線
同士の焼結力が弱く、（２）面としての硬さや曲げに対
する強度が弱いので、次のような問題があった。
拡散電極の芯材に用いられる金網は、（１）交差部の線
同士の焼結力が弱く、（２）面としての硬さや曲げに対
する強度が弱いので、次のような問題があった。
【０００５】すなわち、（１）については、打ち抜かれ
たガス拡散電極の周縁部より針状の金属片が発生して、
ガス拡散電極に圧着した多孔性フッ素樹脂膜を突き破
り、この膜の機能を損ねてしまう。また金属片が負極側
に混入して亜鉛と反応し、ガス発生を起こす危険性があ
る。
たガス拡散電極の周縁部より針状の金属片が発生して、
ガス拡散電極に圧着した多孔性フッ素樹脂膜を突き破
り、この膜の機能を損ねてしまう。また金属片が負極側
に混入して亜鉛と反応し、ガス発生を起こす危険性があ
る。
【０００６】（２）については、図４に示すように、正
極ケース１の周縁部をかしめて封口した際、負極作用物
質８側にガス拡散電極５が球面状に反ってしまう。ま
た、放電反応に伴い負極作用物質が膨脹してガス拡散電
極が逆に戻されると、封口時のガス拡散電極の反りが大
きいほど、これに圧着されている多孔性フッ素樹脂膜に
亀裂が発生し、（１）の場合と同様に膜の機能を損ねて
しまう。
極ケース１の周縁部をかしめて封口した際、負極作用物
質８側にガス拡散電極５が球面状に反ってしまう。ま
た、放電反応に伴い負極作用物質が膨脹してガス拡散電
極が逆に戻されると、封口時のガス拡散電極の反りが大
きいほど、これに圧着されている多孔性フッ素樹脂膜に
亀裂が発生し、（１）の場合と同様に膜の機能を損ねて
しまう。
【０００７】なお、上記した膜の機能とは、負極作用物
質に含まれる電解液をガス拡散電極までにとどめ、これ
より撥水膜へは漏出させず、空気孔２より取り入れた酸
素をガス拡散電極に透過させることである。
質に含まれる電解液をガス拡散電極までにとどめ、これ
より撥水膜へは漏出させず、空気孔２より取り入れた酸
素をガス拡散電極に透過させることである。
【０００８】本発明は以上のような問題点を解決するた
めになされたもので、空気電池において、ガス拡散電極
の打ち抜き時に金属片を発生させないようにし、また、
電池封口時にガス拡散電極が反らないようにして、空気
電池の性能を改善することを目的とするものである。
めになされたもので、空気電池において、ガス拡散電極
の打ち抜き時に金属片を発生させないようにし、また、
電池封口時にガス拡散電極が反らないようにして、空気
電池の性能を改善することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、芯
材に金網を使用したガス拡散電極を有する空気電池にお
いて、前記金網が、ローラ加圧して線同士の交差部を面
接触させた後、不活性雰囲気中で焼結加工したものであ
ることを特徴とする。ローラ加圧の程度は、金網の厚さ
が線径の１．１〜１．９倍になるまでが好ましい。
材に金網を使用したガス拡散電極を有する空気電池にお
いて、前記金網が、ローラ加圧して線同士の交差部を面
接触させた後、不活性雰囲気中で焼結加工したものであ
ることを特徴とする。ローラ加圧の程度は、金網の厚さ
が線径の１．１〜１．９倍になるまでが好ましい。
【００１０】このようにすることによって、金網の線交
差部における焼結力が格段に強くなり、これを用いたガ
ス拡散電極は打ち抜き時に金属片の発生がなくなる。ま
た、線交差部の焼結力が強くなることにより格子の歪み
が起きにくくなるため、金網の面の曲げに対して強度が
著しく向上し、電池封口時でのガス拡散電極の反りが起
こりにくくなる。
差部における焼結力が格段に強くなり、これを用いたガ
ス拡散電極は打ち抜き時に金属片の発生がなくなる。ま
た、線交差部の焼結力が強くなることにより格子の歪み
が起きにくくなるため、金網の面の曲げに対して強度が
著しく向上し、電池封口時でのガス拡散電極の反りが起
こりにくくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明に使用する金網を示
す図で、ローラ加圧した後不活性雰囲気中で焼結加工し
た状態を示す。図２は従来の金網を示す図である。本発
明の実施例では、線径０．１３ｍｍの純ニッケル線で製
作した４０メッシュの金網を、金網の厚さが表１に示す
ような線径の倍率になるようにローラ加圧し、次に１５
００℃の不活性雰囲気中で焼結加工してそれぞれ実施例
１〜６の金網を製作した。このようにすると、金網は線
交差部が互いに面接触し、強固に焼結される。
す図で、ローラ加圧した後不活性雰囲気中で焼結加工し
た状態を示す。図２は従来の金網を示す図である。本発
明の実施例では、線径０．１３ｍｍの純ニッケル線で製
作した４０メッシュの金網を、金網の厚さが表１に示す
ような線径の倍率になるようにローラ加圧し、次に１５
００℃の不活性雰囲気中で焼結加工してそれぞれ実施例
１〜６の金網を製作した。このようにすると、金網は線
交差部が互いに面接触し、強固に焼結される。
【００１２】次に、活性炭、マンガン酸化物、フッ素樹
脂粉末を所定の配合で混合攪拌し、これを圧延ローラに
通して所定の厚みのシートを連続的に成形した。このシ
ートの片側に、上記の各金網を圧着し、次に金網の反対
側の面に同様にして上記シートを圧着して、ガス拡散電
極を作成した。
脂粉末を所定の配合で混合攪拌し、これを圧延ローラに
通して所定の厚みのシートを連続的に成形した。このシ
ートの片側に、上記の各金網を圧着し、次に金網の反対
側の面に同様にして上記シートを圧着して、ガス拡散電
極を作成した。
【００１３】図３に本発明の一実施例として、外径１
１．４ｍｍ，高さ５．４ｍｍのボタン型空気電池ＰＲ４
４を示した。これを用いて本発明の電池の製造方法を説
明する。正極ケース１内に、拡散紙３，撥水膜４，ガス
拡散電極５，セパレータ６の順に丸く打ち抜き配置し、
負極ケース７に亜鉛粉とゲル化剤及び電解液との混練物
である負極作用物質８を充填し、絶縁ガスケット９を介
して、正極ケース１の周縁部を一定圧力でかしめて封口
し、電池を組み立てた。
１．４ｍｍ，高さ５．４ｍｍのボタン型空気電池ＰＲ４
４を示した。これを用いて本発明の電池の製造方法を説
明する。正極ケース１内に、拡散紙３，撥水膜４，ガス
拡散電極５，セパレータ６の順に丸く打ち抜き配置し、
負極ケース７に亜鉛粉とゲル化剤及び電解液との混練物
である負極作用物質８を充填し、絶縁ガスケット９を介
して、正極ケース１の周縁部を一定圧力でかしめて封口
し、電池を組み立てた。
【００１４】以上の金網、ガス拡散電極、電池について
以下の実験（１）〜（３）を行った。 （１）金網の焼結強度試験…図５に示すように、固定し
た金網の格子に針金を引っ掛けて一定速度で引っ張って
いき、ロードセルを用いて格子点が外れたときの加重を
読み取り、焼結強度として金網の厚さ別試料につき各１
０箇所測定し、その平均値を表した。
以下の実験（１）〜（３）を行った。 （１）金網の焼結強度試験…図５に示すように、固定し
た金網の格子に針金を引っ掛けて一定速度で引っ張って
いき、ロードセルを用いて格子点が外れたときの加重を
読み取り、焼結強度として金網の厚さ別試料につき各１
０箇所測定し、その平均値を表した。
【００１５】（２）ガス拡散電極打ち抜き時に発生した
金属片の数量…各１０００個打ち抜き後に発生した金属
片数を表した。 （３）ガス拡散電極の曲がり…電池封口後、各１０個を
分解し、形状測定器によりガス拡散電極の曲がりを測定
し、その凸部の高さの平均値を表した。
金属片の数量…各１０００個打ち抜き後に発生した金属
片数を表した。 （３）ガス拡散電極の曲がり…電池封口後、各１０個を
分解し、形状測定器によりガス拡散電極の曲がりを測定
し、その凸部の高さの平均値を表した。
【００１６】なお、この実験の従来例で用いた金網はロ
ーラ加圧しない厚み０．２６ｍｍのものであり、それ以
外はすべて本実施例と同一条件としたものである。表１
に本発明の実施例および従来例の実験結果を示す。
ーラ加圧しない厚み０．２６ｍｍのものであり、それ以
外はすべて本実施例と同一条件としたものである。表１
に本発明の実施例および従来例の実験結果を示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】上記表に示されるように、従来例に比べて
本発明の各実施例では、試験（１）〜（３）とも効果が
あることが確認できる。ただし金網の厚さの線径に対す
る倍率が１．０以下では、焼結強度が弱くなると共に金
属片も発生するようになり、また封口時におけるガス拡
散電極も大きくなるので、これ以上のローラ加圧は好ま
しくない。これは、交差点における線自身の厚さが半分
近くに潰されたため、肉ヤセによる強度の低下を招いた
ものである。
本発明の各実施例では、試験（１）〜（３）とも効果が
あることが確認できる。ただし金網の厚さの線径に対す
る倍率が１．０以下では、焼結強度が弱くなると共に金
属片も発生するようになり、また封口時におけるガス拡
散電極も大きくなるので、これ以上のローラ加圧は好ま
しくない。これは、交差点における線自身の厚さが半分
近くに潰されたため、肉ヤセによる強度の低下を招いた
ものである。
【００１９】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の空気電池は、ガス拡散電極を改良したことによって、
ガス拡散電極の打ち抜き時に金属片の発生がなく、また
電池封口時においてはガス拡散電極の曲がりを抑えるこ
とができるため、性能のよい空気電池を得ることができ
る。
の空気電池は、ガス拡散電極を改良したことによって、
ガス拡散電極の打ち抜き時に金属片の発生がなく、また
電池封口時においてはガス拡散電極の曲がりを抑えるこ
とができるため、性能のよい空気電池を得ることができ
る。
【図１】本発明の実施例の金網の拡大図。
【図２】従来の金網の拡大図。
【図３】一般的なボタン型空気電池の断面図。
【図４】従来のボタン型空気電池においてガス拡散電極
が湾曲した時の状態を示す断面図。
が湾曲した時の状態を示す断面図。
【図５】金網交差部の焼結強度を測定している状態を示
す説明図。
す説明図。
１…正極ケース、２…空気孔、３…拡散紙、４…撥水
膜、５…ガス拡散電極、６…セパレータ、７…負極ケー
ス、８…負極作用物質、９…絶縁ガスケット。
膜、５…ガス拡散電極、６…セパレータ、７…負極ケー
ス、８…負極作用物質、９…絶縁ガスケット。
Claims (2)
- 【請求項１】 芯材に金網を使用したガス拡散電極を有
する空気電池において、前記金網がローラ加圧して線同
士の交差部を面接触させた後、不活性雰囲気中で焼結加
工したものであることを特徴とする空気電池。 - 【請求項２】 ローラ加圧した金網の厚さは線径の１．
１〜１．９倍である請求項１記載の空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8250032A JPH1092438A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8250032A JPH1092438A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 空気電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1092438A true JPH1092438A (ja) | 1998-04-10 |
Family
ID=17201824
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8250032A Pending JPH1092438A (ja) | 1996-09-20 | 1996-09-20 | 空気電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1092438A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010274324A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Mesh Kogyo Kk | 金属フィルタ及びその製造方法 |
| JP2014240058A (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 日本金網商工株式会社 | 濾過用又は篩用の金網 |
| JP2017531905A (ja) * | 2014-10-16 | 2017-10-26 | スペクトラム ブランズ インコーポレイテッド | 耐座屈性集電体 |
-
1996
- 1996-09-20 JP JP8250032A patent/JPH1092438A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010274324A (ja) * | 2009-06-01 | 2010-12-09 | Nippon Mesh Kogyo Kk | 金属フィルタ及びその製造方法 |
| JP2014240058A (ja) * | 2013-06-12 | 2014-12-25 | 日本金網商工株式会社 | 濾過用又は篩用の金網 |
| JP2017531905A (ja) * | 2014-10-16 | 2017-10-26 | スペクトラム ブランズ インコーポレイテッド | 耐座屈性集電体 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040625 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040629 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041026 |