JPS5810378A - 空気電池の製造法 - Google Patents
空気電池の製造法Info
- Publication number
- JPS5810378A JPS5810378A JP56107254A JP10725481A JPS5810378A JP S5810378 A JPS5810378 A JP S5810378A JP 56107254 A JP56107254 A JP 56107254A JP 10725481 A JP10725481 A JP 10725481A JP S5810378 A JPS5810378 A JP S5810378A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- positive electrode
- catalyst layer
- water
- case
- electrode case
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/04—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type
- H01M12/06—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of the fuel-cell type and of a half-cell of the primary-cell type with one metallic and one gaseous electrode
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ボタン型空気電池の酸素活性化のだめの触媒
層の製造法に関する・ものであり、ペースト状触媒のケ
ース挿入時におけるケースの汚染に起因した漏液を解消
するとともに、撥水膜と正極触媒層との接触を強固にす
ることによって、触媒層と撥水膜との境界への電解液浸
入を防止することを目的としたものである。
層の製造法に関する・ものであり、ペースト状触媒のケ
ース挿入時におけるケースの汚染に起因した漏液を解消
するとともに、撥水膜と正極触媒層との接触を強固にす
ることによって、触媒層と撥水膜との境界への電解液浸
入を防止することを目的としたものである。
ボタン型空気電池は、その小さな内容積（Ｒ４４型での
陰極容積は約ｏ、２ｃｃ）に、負極活物質をで
− きるだけ多く充填することが必要であるため、正極触媒
層は、可能な限り薄くすることが必要である。
陰極容積は約ｏ、２ｃｃ）に、負極活物質をで
− きるだけ多く充填することが必要であるため、正極触媒
層は、可能な限り薄くすることが必要である。
第１図で説明すると、あらかじめ空気供給孔２をあけた
正極ケース１の底部に空気拡散紙３を載置し、その上に
ケースの内径と同径に打ち抜かれたフッ素樹脂膜４、及
び正極触媒層５を順に載置する。正極触媒層５はこれ外
で下記の方法で製造されていた。
正極ケース１の底部に空気拡散紙３を載置し、その上に
ケースの内径と同径に打ち抜かれたフッ素樹脂膜４、及
び正極触媒層５を順に載置する。正極触媒層５はこれ外
で下記の方法で製造されていた。
すなわち主体をなす活性炭と、その導電助材であるアセ
チレンプラックと、若干の撥水性結着材とを水でペース
ト状に練合して、金属芯材６に二本のロールによって、
加圧充填していた。この方法は、薄型電極を製造する方
法としては、もっとも一般的な手段である。
チレンプラックと、若干の撥水性結着材とを水でペース
ト状に練合して、金属芯材６に二本のロールによって、
加圧充填していた。この方法は、薄型電極を製造する方
法としては、もっとも一般的な手段である。
この方法で製造した触媒層５を、撥水膜４と同様に正極
ケース１の内径と同径に打ち抜き、撥水膜４と重ねて、
正極ケース１に挿入する。
ケース１の内径と同径に打ち抜き、撥水膜４と重ねて、
正極ケース１に挿入する。
この際、触媒層５の金属芯材６は、その打ち抜かれた切
口部７が、正極ケース１の内壁８と接触３７・ しなくてはならない。ボタン型空気電池の構成時には、
正極ケース１と正極触媒層６との電気的接触は、金属芯
材６の切口部７のみであるから、打ち抜かれた正極触媒
層５は、正極ケース１の内径と同じでなければならない
。
口部７が、正極ケース１の内壁８と接触３７・ しなくてはならない。ボタン型空気電池の構成時には、
正極ケース１と正極触媒層６との電気的接触は、金属芯
材６の切口部７のみであるから、打ち抜かれた正極触媒
層５は、正極ケース１の内径と同じでなければならない
。
しかし、この正極ケース１の内径と同径の正極触媒層６
は、その主成分が活性炭であるため、切口部７には、活
性炭の粉末が付着しており、正極ケース１への挿入時に
は、その活性炭粉末がケース１の内壁８へ付着する。
は、その主成分が活性炭であるため、切口部７には、活
性炭の粉末が付着しており、正極ケース１への挿入時に
は、その活性炭粉末がケース１の内壁８へ付着する。
正極ケース１の内壁８に付着した活性炭粉末は、ボタン
型空気電池構成時の漏液を誘引し、好ましくなかった。
型空気電池構成時の漏液を誘引し、好ましくなかった。
また１、正極ケース１の内径と同径に打ち抜かれた触媒
層６は、第２図（第１図のＡ部の拡大図）の断面に示さ
れ゛る如く、正極触媒層５と撥水膜４との境界に間隙９
が生じてしまい、電池構成時に電解液が該間隙９に浸入
して触媒層６を濡らして触媒層６の活性度を低下させ電
池性能の上で良好な結果を得ることができなかった。
層６は、第２図（第１図のＡ部の拡大図）の断面に示さ
れ゛る如く、正極触媒層５と撥水膜４との境界に間隙９
が生じてしまい、電池構成時に電解液が該間隙９に浸入
して触媒層６を濡らして触媒層６の活性度を低下させ電
池性能の上で良好な結果を得ることができなかった。
正”極触媒層６とフッ素樹脂撥水膜４との境界の間隙９
は、種々の要因によって発生すると考えられる。その原
因の１つとして、 正極ケース１と触媒層５とは、触媒層５の芯拐金属６の
切口部７で電気的に接続されなければならないため、正
極触媒層５は、正極ケース１の内径と同じか、あるいは
わずか大きく打ち抜き、正極ケース１内へ挿入する。次
に正極ケース１と芯材６の切口部７との接触を確実にす
るために、正極触媒層６の周囲部を押圧することが必要
である。
は、種々の要因によって発生すると考えられる。その原
因の１つとして、 正極ケース１と触媒層５とは、触媒層５の芯拐金属６の
切口部７で電気的に接続されなければならないため、正
極触媒層５は、正極ケース１の内径と同じか、あるいは
わずか大きく打ち抜き、正極ケース１内へ挿入する。次
に正極ケース１と芯材６の切口部７との接触を確実にす
るために、正極触媒層６の周囲部を押圧することが必要
である。
その時、正極触媒層６は、部分的にケース１中心部に向
かって、若干突出することがあり、正極触媒層５と撥水
膜４との境界に間隙９が発生する。
かって、若干突出することがあり、正極触媒層５と撥水
膜４との境界に間隙９が発生する。
また正極触媒層６の全体を抑圧することは、空孔率３０
〜５０％の多孔質である７ノ素樹脂撥水膜４の、空孔を
押しつぶしてしまい、澄水膜４０本来の目的を失しなっ
てしまうという欠点があった。
〜５０％の多孔質である７ノ素樹脂撥水膜４の、空孔を
押しつぶしてしまい、澄水膜４０本来の目的を失しなっ
てしまうという欠点があった。
本発明者らは、従来例で述べた欠点を解決するため、以
下の方法を実験検討し、良好な結論を得６、 、 ることかできた。
下の方法を実験検討し、良好な結論を得６、 、 ることかできた。
以下、本発明を第３図で説明すると、空気供給孔２をあ
けた正極ケース１の底部に多孔質でセルロースを主とし
た０、３〜０．４ｍｍ厚さの空気拡散紙３を載置し、そ
の上にケース１の内径と同径に打ち抜かれた多孔質で０
．２〜Ｑ、２５＋ｍｎの厚さを有するフッ素樹脂膜４を
載置する。
けた正極ケース１の底部に多孔質でセルロースを主とし
た０、３〜０．４ｍｍ厚さの空気拡散紙３を載置し、そ
の上にケース１の内径と同径に打ち抜かれた多孔質で０
．２〜Ｑ、２５＋ｍｎの厚さを有するフッ素樹脂膜４を
載置する。
最後に、６０−１００メツシユで０ 、２−０ 、３＋
ｏ＋の厚さのニッケルネット６を、フン素樹脂膜４と同
径に打ち抜き、正極ケース１内に挿入しフッ素樹脂膜４
と重ね合わせる。この際の重ね合わせ時にニッケルネッ
ト６は、その切口部７で正極ケース１の内壁８と完全に
接触していることが必要である。
ｏ＋の厚さのニッケルネット６を、フン素樹脂膜４と同
径に打ち抜き、正極ケース１内に挿入しフッ素樹脂膜４
と重ね合わせる。この際の重ね合わせ時にニッケルネッ
ト６は、その切口部７で正極ケース１の内壁８と完全に
接触していることが必要である。
触媒層５は、活性炭１００重量部、アセチレンブラック
１０重量部、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
のデスバージョン２０重量部、水３００重量部で充分練
合し、３０００−５０００ｃｐｓの粘度に調整する。
１０重量部、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）
のデスバージョン２０重量部、水３００重量部で充分練
合し、３０００−５０００ｃｐｓの粘度に調整する。
このペースト状に調整された触媒６は一定量を６１・−
注入シリンダ−１０で、ニソケルネッｌ−６上に注入す
る。この時に注入されるペースト状触媒５の量によって
、電池完成時の触媒層５の厚さ、重量も決定されるため
、空気電池のサイズ等によって注入量は必要量に調節さ
れなければならない。
る。この時に注入されるペースト状触媒５の量によって
、電池完成時の触媒層５の厚さ、重量も決定されるため
、空気電池のサイズ等によって注入量は必要量に調節さ
れなければならない。
ニッケルネット６上に注入されたペースト状触媒６は、
ニッケルネット６を介在させたまま、フッ素樹脂膜４上
に拡がり、次にその水分を蒸発させるため、６０°〜８
０℃の乾燥器で２時間程度加熱乾燥する。
ニッケルネット６を介在させたまま、フッ素樹脂膜４上
に拡がり、次にその水分を蒸発させるため、６０°〜８
０℃の乾燥器で２時間程度加熱乾燥する。
以上の工程で正極ケース１中で乾燥された触媒層６は、
第４図の断面図に示す如く加圧金型１１によシ一定寸法
に加圧される。この加圧後の厚みは０．２〜０．３鰭程
度がボタン型空気電池では最良である。
第４図の断面図に示す如く加圧金型１１によシ一定寸法
に加圧される。この加圧後の厚みは０．２〜０．３鰭程
度がボタン型空気電池では最良である。
以上のボタン型空気電池の正極触媒層６の製造工程をと
ることにより、従来から問題であった漏液の原因となる
正極ケース１内壁８への活性炭粉末の付着を解決できる
とともに、フッ素樹脂撥水膜４と正極触媒層５との接触
が間隙９無く完壁に７ − なシ、触媒層５と撥水膜４との境界部への電解液浸入を
防止することが可能となり、触媒層５の電解液による濡
れに起因した触媒活性の劣化は十分に防止できた。
ることにより、従来から問題であった漏液の原因となる
正極ケース１内壁８への活性炭粉末の付着を解決できる
とともに、フッ素樹脂撥水膜４と正極触媒層５との接触
が間隙９無く完壁に７ − なシ、触媒層５と撥水膜４との境界部への電解液浸入を
防止することが可能となり、触媒層５の電解液による濡
れに起因した触媒活性の劣化は十分に防止できた。
この本発明の正極触媒層の製造方法をとることによって
ケースの内壁に対する活性炭付着に起因した漏液は次表
の如き結果を得ることができた。
ケースの内壁に対する活性炭付着に起因した漏液は次表
の如き結果を得ることができた。
なお試験温度は４６℃で相対湿度９０％中に２０日保存
後の漏液率を比較した。
後の漏液率を比較した。
また、触媒層と撥水膜との密着が完壁になったため、放
電性能も改善され、Ｒ４４型（直径１１．６咽、高さ５
．４＋ｍｎ）では１８０Ｑ負荷での連続放電は第６図の
如き結果を得ることができた。図中ａは従来品、ｂは本
発明品の特性を示す。
電性能も改善され、Ｒ４４型（直径１１．６咽、高さ５
．４＋ｍｎ）では１８０Ｑ負荷での連続放電は第６図の
如き結果を得ることができた。図中ａは従来品、ｂは本
発明品の特性を示す。
第１図は従来のボタン型空気電池の正極組立工程を示す
断面図、第２図は第１図のＡ部拡大断面図、第３図は本
発明によるペースト状正極触媒の注入工程を示す断面図
、第４図は本発明による正極触媒層加圧工程を示す断面
図、第６図は従来のＲ４４型空気電池と、本発明による
同型空気電池のＩ ＢＯＱ負荷での連続放電曲線を示す
図である。 １・・・・・正極ケース、２・・・・・・空気供給孔、
３・・・・・空気拡散紙、４・・・・ 撥水膜、５・・
・・・・ペースト状触媒、６・・・・・・ニッケルネッ
ト（金属集電体）、１１・・・・・加圧金型。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 土２ニア 第４図 第５図 族克枡挽時間（ｈ）
断面図、第２図は第１図のＡ部拡大断面図、第３図は本
発明によるペースト状正極触媒の注入工程を示す断面図
、第４図は本発明による正極触媒層加圧工程を示す断面
図、第６図は従来のＲ４４型空気電池と、本発明による
同型空気電池のＩ ＢＯＱ負荷での連続放電曲線を示す
図である。 １・・・・・正極ケース、２・・・・・・空気供給孔、
３・・・・・空気拡散紙、４・・・・ 撥水膜、５・・
・・・・ペースト状触媒、６・・・・・・ニッケルネッ
ト（金属集電体）、１１・・・・・加圧金型。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第３図 土２ニア 第４図 第５図 族克枡挽時間（ｈ）
Claims (1)
- 底部に空気供給孔を有する正極ケース内に、下部から順
に空気拡散紙、撥水膜、金属集電体を載置する工程と、
活性炭を主体としたペースト状触媒を前記金属集電体部
に注入する工程と、ペースト状触媒層）乾燥加圧する工
程を備えたことを特徴とする空気電池の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107254A JPS5810378A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 空気電池の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56107254A JPS5810378A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 空気電池の製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5810378A true JPS5810378A (ja) | 1983-01-20 |
Family
ID=14454382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56107254A Pending JPS5810378A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 空気電池の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5810378A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7445865B2 (en) | 2002-11-07 | 2008-11-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
| US10033051B2 (en) | 2014-11-14 | 2018-07-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
| US10243230B2 (en) | 2014-11-10 | 2019-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel battery |
| CN113937391A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-14 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种用于锂氧气电池的金属有机配合物、锂氧气电池及抑制锂氧气电池氧化还原穿梭的方法 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56107254A patent/JPS5810378A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7445865B2 (en) | 2002-11-07 | 2008-11-04 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
| US7846612B2 (en) | 2002-11-07 | 2010-12-07 | Honda Motor Co., Ltd. | Fuel cell |
| US10243230B2 (en) | 2014-11-10 | 2019-03-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel battery |
| US10033051B2 (en) | 2014-11-14 | 2018-07-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel cell stack |
| CN113937391A (zh) * | 2021-10-15 | 2022-01-14 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种用于锂氧气电池的金属有机配合物、锂氧气电池及抑制锂氧气电池氧化还原穿梭的方法 |
| CN113937391B (zh) * | 2021-10-15 | 2024-02-13 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种用于锂氧气电池的金属有机配合物、锂氧气电池及抑制锂氧气电池氧化还原穿梭的方法 |
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