JPS58206080A - 空気電池 - Google Patents
空気電池Info
- Publication number
- JPS58206080A JPS58206080A JP57087349A JP8734982A JPS58206080A JP S58206080 A JPS58206080 A JP S58206080A JP 57087349 A JP57087349 A JP 57087349A JP 8734982 A JP8734982 A JP 8734982A JP S58206080 A JPS58206080 A JP S58206080A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- recommended
- sealing material
- air
- metal
- battery
- 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
Links
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
-
- 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
Landscapes
- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明は、保存寿命の長い空気電池に関し、更に詳しく
は、各種の気体に対し、優れた不透過性を有する密封材
を具備した空気電池に関する。
は、各種の気体に対し、優れた不透過性を有する密封材
を具備した空気電池に関する。
空気電池は、一般に、亜鉛粉末から成る負極と水醗化カ
リウムのようなアルカリ電解液と活性炭のような正極と
から構成され、これら力（正極端子をも着ねる正極缶の
中に収納されている。前記正極缶の底部には、正極（活
性炭：空気中の酸素な吸着し、該酸素をイオン化して電
流を発生する）Ｋ酸素を供給するため忙、少くとも１個
空気孔が穿設されている。前記空気孔には、耐水性の紙
。
リウムのようなアルカリ電解液と活性炭のような正極と
から構成され、これら力（正極端子をも着ねる正極缶の
中に収納されている。前記正極缶の底部には、正極（活
性炭：空気中の酸素な吸着し、該酸素をイオン化して電
流を発生する）Ｋ酸素を供給するため忙、少くとも１個
空気孔が穿設されている。前記空気孔には、耐水性の紙
。
ポリエチレン膜、ポリプロピレン膜等から成る密封材が
外部から貼着されて前記空気孔を密封し、電池保存中の
電池内電解液の乾燥防止又は外部からの湿気若しくは炭
酸ガスの流入に基づく正極の酸素ガスイオン化能の低下
防止がはかられている。
外部から貼着されて前記空気孔を密封し、電池保存中の
電池内電解液の乾燥防止又は外部からの湿気若しくは炭
酸ガスの流入に基づく正極の酸素ガスイオン化能の低下
防止がはかられている。
電池を使用する際′には、前記密封材をはかして正極に
空気を供給する。
空気を供給する。
しかしながら、このような構造の従来電池にあっては、
密封材の水蒸気、酸素、炭酸ガスに対する不透過性が充
分ではないので、長期保存中に、空気中の各種気体が密
封材を透過して電池内に浸入し、電池性能の低下を招い
ていた。
密封材の水蒸気、酸素、炭酸ガスに対する不透過性が充
分ではないので、長期保存中に、空気中の各種気体が密
封材を透過して電池内に浸入し、電池性能の低下を招い
ていた。
例えば、空気電池の保存雰囲気が乾燥状態にある場合は
、電解液中の水分が密封材を透過して蒸発し、電解液濃
度が増加したり、内部抵抗の増大を招くことがある。逆
に、湿潤状態にあると、雰囲気中の水分が電池内に侵入
し、電解液濃度が減少する結果、作動電圧の低下を招く
ことがある。
、電解液中の水分が密封材を透過して蒸発し、電解液濃
度が増加したり、内部抵抗の増大を招くことがある。逆
に、湿潤状態にあると、雰囲気中の水分が電池内に侵入
し、電解液濃度が減少する結果、作動電圧の低下を招く
ことがある。
更には、水分の出入が反復されると、密封材からの電解
液の漏液現象が起きることもある。
液の漏液現象が起きることもある。
また、電池内に酸素が侵入すると、正極が活性化されて
自己放電が起きたり、負極の伊えは亜鉛が酸化されて不
動態化される等の原因から、電池容量が舒下する。
自己放電が起きたり、負極の伊えは亜鉛が酸化されて不
動態化される等の原因から、電池容量が舒下する。
更には、炭酸ガスが侵入すると、アルカリ電解液との反
応により、Ｋ２ＣＯ３等の炭酸塩が生じて内部抵抗が増
大し、しかも、炭酸塩が正極内で生成した爆合には、体
権膨張により正極か破壊され、ひいては、反応面積の減
少及び漏液現象を招来する。
応により、Ｋ２ＣＯ３等の炭酸塩が生じて内部抵抗が増
大し、しかも、炭酸塩が正極内で生成した爆合には、体
権膨張により正極か破壊され、ひいては、反応面積の減
少及び漏液現象を招来する。
〔発明の目的〕
本発明は、上記した間頌点を解消し、長期間保存しても
放電容量が低下しない、、空気電池を提供することに目
的がある。
放電容量が低下しない、、空気電池を提供することに目
的がある。
本発明者らは、ポリエチレン膜Ａ（厚さ３０μｍルポリ
プロピレン膜Ｂ（厚さ２０μｍ）及びポリテトラフルオ
ロエチレン換Ｃ（厚さ１０μｍ） の表面に、ＡＩ！蒸
着膜又はＡｌｔ Ｏｓ蒸着嘆を形成した膜を作成し、こ
の膜について、膜厚と水蒸気透過率、ブ素透過率及び炭
酸ガス透過率との関係を調べた。
プロピレン膜Ｂ（厚さ２０μｍ）及びポリテトラフルオ
ロエチレン換Ｃ（厚さ１０μｍ） の表面に、ＡＩ！蒸
着膜又はＡｌｔ Ｏｓ蒸着嘆を形成した膜を作成し、こ
の膜について、膜厚と水蒸気透過率、ブ素透過率及び炭
酸ガス透過率との関係を調べた。
この結果を、Ａｌ蒸着膜については第１図〜第３図に、
ｈｌｔ ０３蒸着膜については第４図〜第６図に示した
。
ｈｌｔ ０３蒸着膜については第４図〜第６図に示した
。
図に示したような傾向は、他の金属、非金属もしくはそ
の酸化物又は合金の蒸着膜を形成した場合にもみられた
。このうちの主なもの（（ついて、厚さ０．１μｍにお
ける結果を第１表に示した。
の酸化物又は合金の蒸着膜を形成した場合にもみられた
。このうちの主なもの（（ついて、厚さ０．１μｍにお
ける結果を第１表に示した。
第 １ 表
以上の結果から、樹脂膜表面に１金属又は金属酸化物等
の層を形成して成る膜は、各種の気体に対し著しく低い
透過率を示すことが判明した。本発明は、このような膜
を密封材として利用することにより完成に至ったもので
ある。
の層を形成して成る膜は、各種の気体に対し著しく低い
透過率を示すことが判明した。本発明は、このような膜
を密封材として利用することにより完成に至ったもので
ある。
即ち、本発明の空気電池は、樹脂膜の表面に金―、非金
属もしくけその酸化物又は合金の層が形成されている密
封材で、空気孔を密封した構造で□ あることを特徴とする。
属もしくけその酸化物又は合金の層が形成されている密
封材で、空気孔を密封した構造で□ あることを特徴とする。
以下に、本発明を第７図に示した１実施例に基ついて説
明する。
明する。
図において、１は活性炭粉末から成る正極で、その上面
は、セロハンから成る隔離層２を介して、アルカリ電解
液を保持する保液性、耐アルカリ性にすぐれた織布（例
えばポリアミド）又は多孔構造体（例えばポリプロピレ
ン）から成る電解液保持材３と接触している。４は負極
で、通常、グル状亜鉛から成る。正極１の下面には、例
えばテア０ンから成る空気透過摸５９通気性にすぐｆた
セルロース製不織布から成る通気性ｙ６が順次積層され
ている。
は、セロハンから成る隔離層２を介して、アルカリ電解
液を保持する保液性、耐アルカリ性にすぐれた織布（例
えばポリアミド）又は多孔構造体（例えばポリプロピレ
ン）から成る電解液保持材３と接触している。４は負極
で、通常、グル状亜鉛から成る。正極１の下面には、例
えばテア０ンから成る空気透過摸５９通気性にすぐｆた
セルロース製不織布から成る通気性ｙ６が順次積層され
ている。
Ｉ
これら全体は、上部を開口する正極缶７内に収納され、
例えば、ステンレススチールから成る負−缶８がガスケ
ット９を介して冠着さ几ている。
例えば、ステンレススチールから成る負−缶８がガスケ
ット９を介して冠着さ几ている。
更に、空気孔１０が穿設されている正極缶７の底部は、
密封材１１で被々（例えば、接着剤による貼着）され、
電池内部は密封状態となっている。
密封材１１で被々（例えば、接着剤による貼着）され、
電池内部は密封状態となっている。
本発明にかかる密封材は、樹脂膜の表面に、金属等の障
を、例えば、スパッタ法、蒸着法などの方法により形成
して成るものである。
を、例えば、スパッタ法、蒸着法などの方法により形成
して成るものである。
上記した憫脂膜の材質としては裕別限定さユないが、耐
アルカリ性、撥水性に被れ、しかも、各欄のガス透過率
の小さな材質であることか好ましい。このような材質と
しては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
テトラフルオロエチレンがあげられる。
アルカリ性、撥水性に被れ、しかも、各欄のガス透過率
の小さな材質であることか好ましい。このような材質と
しては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
テトラフルオロエチレンがあげられる。
また、前記した金属としては、例えば、Ｚｎ 、ｈｉｔ
。
。
Ｆｅ ＊ ＣＯｒ Ｎｌｒ ■ｐ Ｃｒ＋ Ａｕ、 ｋ
ｇ ＋ ３ｎ、 Ｔｔ ｒ Ｚｒ ’ｔどがあげられる
。非金員としては、例えは、Ｓｔ＋Ｓｅ＋Ｔｅ など
があげられる。金属又は非金属の酸化物としては、ｚｎ
Ｑ、 Ｍ２０５ 、Ｎｌ０Ｉ Ｎｉｌ！ Ｏ３＋ Ｍｌ
０２ｐｅｏ。
ｇ ＋ ３ｎ、 Ｔｔ ｒ Ｚｒ ’ｔどがあげられる
。非金員としては、例えは、Ｓｔ＋Ｓｅ＋Ｔｅ など
があげられる。金属又は非金属の酸化物としては、ｚｎ
Ｑ、 Ｍ２０５ 、Ｎｌ０Ｉ Ｎｉｌ！ Ｏ３＋ Ｍｌ
０２ｐｅｏ。
）”２０３ ＋ Ｓｎｏｗ ＋ＴｌＯ２、５１０２、Ａ
Ｊｉ’Ｏなどがあげられる。
Ｊｉ’Ｏなどがあげられる。
合金としては、例えば、Ｎｉ−Ｃｒ合金、ステンレスな
どがあげられる。
どがあげられる。
このような金属等の層は、通常、０．０１〜１μｍの厚
さに設定される。０．０１μｍ未満の場合は、層にピン
ホールが生じて均一な厚さとすることができない。また
、１μｍを超えても、ガス透過率はさほど減少しない。
さに設定される。０．０１μｍ未満の場合は、層にピン
ホールが生じて均一な厚さとすることができない。また
、１μｍを超えても、ガス透過率はさほど減少しない。
第７図に示したように、空気孔１０と接する側に樹脂膜
１１ａを回り−て本発明にかかる密封材１１を貼着し、
ＪＩＳ規格Ｒ−４４型の空気電池を作製した。
１１ａを回り−て本発明にかかる密封材１１を貼着し、
ＪＩＳ規格Ｒ−４４型の空気電池を作製した。
密封材１１の樹脂膜１１ａ及び蒸着暎１１ｂか各々第２
表に示した材質から成る上記の空気電池を、温度２５℃
、相対湿度７０％の大気中に貯蔵し、１年後の放電容麺
を調べた。結果を８２表に一括して記した。
表に示した材質から成る上記の空気電池を、温度２５℃
、相対湿度７０％の大気中に貯蔵し、１年後の放電容麺
を調べた。結果を８２表に一括して記した。
比較のために１樹脂膜１１ａのみから敗る密封材を用い
之空気電池を作製し、同様の試験を行なった。結果を第
２表に併記した。
之空気電池を作製し、同様の試験を行なった。結果を第
２表に併記した。
尚、電池の理論放雷容量は４００ ｍ、Ａｈである。
第 ２ 表
以上の結果から明らかなように、本発明の空気電池ば、
長期保存による放電容量の低下が極めて小さいことか判
明した。
長期保存による放電容量の低下が極めて小さいことか判
明した。
本発明の空気電池によれば、極めて簡単な構造でありな
がら、長期間保存しても、放電容量が低下する等の電池
性能の劣下かみられず、その工拳的価値は大きい。
がら、長期間保存しても、放電容量が低下する等の電池
性能の劣下かみられず、その工拳的価値は大きい。
第１図はＡｌ蒸着膜厚と水蒸気透過率との関係曲線、第
２図はＡｌ蒸着嗅厚と酸素透過率との関係曲線、第３図
けｉ蒸着膜厚と炭醗ガス透過率との関係曲線、第４図は
ＡＩｔｏ、蒸着膜厚と水蒸気透過率との関係曲線、第５
図はＡｌ！、０３蒸着膜厚と酸素透過率との関係曲線、
第６図はＡｌ２Ｏ，蒸着膜厚と炭酸ガス透過率との関係
曲線、第７図は本発明の空気電池の１実施例を示し象縦
断面図である１、：１・・・正極、２・・・隔離層、３
・・・電解液保持材、４・・・９極、５・・・空気悉過
膜、６・・・通気性膜、７・・・正極缶、８・・・負極
缶、９・・・ガスケット、１０・・・空気孔、１１・・
・密封材、ｌｌａ・・・樹脂膜、ｌｌｂ・・・蒸湛膜。 第１図 ＡＬ声肩科９Ｌｍ）
２図はＡｌ蒸着嗅厚と酸素透過率との関係曲線、第３図
けｉ蒸着膜厚と炭醗ガス透過率との関係曲線、第４図は
ＡＩｔｏ、蒸着膜厚と水蒸気透過率との関係曲線、第５
図はＡｌ！、０３蒸着膜厚と酸素透過率との関係曲線、
第６図はＡｌ２Ｏ，蒸着膜厚と炭酸ガス透過率との関係
曲線、第７図は本発明の空気電池の１実施例を示し象縦
断面図である１、：１・・・正極、２・・・隔離層、３
・・・電解液保持材、４・・・９極、５・・・空気悉過
膜、６・・・通気性膜、７・・・正極缶、８・・・負極
缶、９・・・ガスケット、１０・・・空気孔、１１・・
・密封材、ｌｌａ・・・樹脂膜、ｌｌｂ・・・蒸湛膜。 第１図 ＡＬ声肩科９Ｌｍ）
Claims (1)
- （１） 樹脂膜の表面に金属、非金属もしくけその酸
化物又は合金の層が形成されている密封材で、空気孔を
密閉した構造の空気電池。 （２前記層の厚さか０．０１〜１μｍである特許請求の
範囲第１項記載の空気電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57087349A JPS58206080A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 空気電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57087349A JPS58206080A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 空気電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58206080A true JPS58206080A (ja) | 1983-12-01 |
Family
ID=13912396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57087349A Pending JPS58206080A (ja) | 1982-05-25 | 1982-05-25 | 空気電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58206080A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7405014B2 (en) | 2003-12-22 | 2008-07-29 | Eveready Battery Company, Inc. | Tab system for a metal-air electrochemical cell |
-
1982
- 1982-05-25 JP JP57087349A patent/JPS58206080A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7405014B2 (en) | 2003-12-22 | 2008-07-29 | Eveready Battery Company, Inc. | Tab system for a metal-air electrochemical cell |
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