JP2001266960A - Air battery - Google Patents

Air battery

Info

Publication number
JP2001266960A
JP2001266960A JP2000083473A JP2000083473A JP2001266960A JP 2001266960 A JP2001266960 A JP 2001266960A JP 2000083473 A JP2000083473 A JP 2000083473A JP 2000083473 A JP2000083473 A JP 2000083473A JP 2001266960 A JP2001266960 A JP 2001266960A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
negative electrode
electrode active
air
active material
zinc
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
Application number
JP2000083473A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Nakayama
靖士 中山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sekisui Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sekisui Chemical Co Ltd filed Critical Sekisui Chemical Co Ltd
Priority to JP2000083473A priority Critical patent/JP2001266960A/en
Publication of JP2001266960A publication Critical patent/JP2001266960A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Hybrid Cells (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an air battery in which charging is easy, and whose performance does not fall even if a charging discharging is repeated, and which can be easily used as a second battery. SOLUTION: In an air zinc battery in which oxygen in the air is used as a positive electrode active substance and the metal is used as a negative electrode active substance, a surface of the negative electrode active substance 22 is coated with collector plates 21, 21 which are perforated plate filled up with ion-exchange resins.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、空気電池に係り、
特に、充電可能な2次電池として使用することができる
空気亜鉛電池に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air battery,
In particular, it relates to a zinc-air battery that can be used as a rechargeable secondary battery.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の空気亜鉛電池としては、
特開昭57−69679号公報に示される空気−亜鉛ボ
タン型電池がある。この空気−亜鉛ボタン型電池は、空
気中の酸素を正極活物質とし、汞化亜鉛を負極活物質と
して用いるボタン型電池において、正極合剤に塩化亜鉛
水溶液と活性炭粉末との混合物を用い、空気取入口を設
けた正極ケースの底部と正極合剤との間に撥水性多孔膜
を設置し、負極の汞化亜鉛板は封口板と圧接され、さら
にこの負極板は多層のセパレータ層で被覆されているこ
とを特徴とするものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of zinc-air battery,
There is an air-zinc button type battery disclosed in JP-A-57-69679. This air-zinc button type battery is a button type battery using oxygen in the air as a positive electrode active material and zinc calomel as a negative electrode active material. A water-repellent porous membrane is installed between the bottom of the positive electrode case provided with the intake and the positive electrode mixture, the zinc calomelized plate of the negative electrode is pressed against the sealing plate, and this negative electrode plate is covered with a multilayer separator layer. It is characterized by having.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記構造の
空気−亜鉛ボタン型電池は、充電を行うと、負極の表面
に針状結晶が成長し、それが正極と接触することにより
ショートを起こす虞があった。そのために、この種の空
気−亜鉛ボタン型電池は、2次電池として使用すること
ができず、1次電池として使用するのみであった。ま
た、これを改善する手段として、例えば、特開平7−4
5270号公報には、消耗した電池の溶液と亜鉛板とを
新しいものと交換し、回収した亜鉛板と溶液は別の場所
で電解再生するという、機械式の充電方法が提案されて
いる。しかし、この方法では、再生するための工場と回
収システムの整備が必要であり、例えば、住宅等で用い
るには、非常に煩わしいものである。本発明は、このよ
うな問題に鑑みてなされたものであって、その目的とす
るところは、容易に充電が行え、充放電を繰返しても性
能が低下せず、2次電池として容易に使用できる空気電
池を提供することにある。
By the way, in the air-zinc button type battery having the above-described structure, when charged, needle-like crystals grow on the surface of the negative electrode, which may cause short-circuit due to contact with the positive electrode. was there. Therefore, this type of air-zinc button type battery cannot be used as a secondary battery, but is only used as a primary battery. As means for improving this, for example, JP-A-7-4
Japanese Patent No. 5270 proposes a mechanical charging method in which a spent battery solution and a zinc plate are replaced with new ones, and the recovered zinc plate and the solution are electrolytically regenerated in another place. However, this method requires maintenance of a factory for recovery and a recovery system, and is very troublesome for use in, for example, a house. The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to easily charge a battery, and to perform a rechargeable battery without deterioration in performance even after repeated charging and discharging. It is to provide an air battery that can be used.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成すべく、
本発明に係る空気電池は、空気中の酸素を正極活物質と
し、金属を負極活物質とする空気電池において、前記負
極活物質の表面を、イオン交換樹脂を充填した多孔板で
被覆したことを特徴とする。また、本発明に係る空気電
池は、空気中の酸素を正極活物質とし、金属を負極活物
質とする空気電池において、前記負極活物質の表面を、
イオン交換樹脂膜を貼付した多孔板で被覆したことを特
徴とする。
In order to achieve the above object,
The air battery according to the present invention is characterized in that, in an air battery using oxygen in the air as a positive electrode active material and a metal as a negative electrode active material, the surface of the negative electrode active material is covered with a porous plate filled with an ion exchange resin. Features. Further, the air battery according to the present invention, in an air battery using oxygen in the air as a positive electrode active material and a metal as a negative electrode active material, the surface of the negative electrode active material,
It is characterized by being covered with a perforated plate to which an ion exchange resin membrane is attached.

【0005】好ましい具体的な態様としては、前記多孔
板は、負極のカレントコレクター板であることを特徴と
する。このように構成された本発明の空気電池は、充放
電を繰返しても、充放電時に発生する2価亜鉛イオンの
拡散を阻止し、針状結晶による電極間のショートを防止
でき、2次電池としての使用が可能となる。
In a preferred specific embodiment, the perforated plate is a negative electrode current collector plate. The air battery of the present invention thus configured can prevent diffusion of divalent zinc ions generated at the time of charge / discharge even if charge / discharge is repeated, and can prevent short-circuit between electrodes due to needle-shaped crystals. It becomes possible to use as.

【0006】[0006]

【発明の実施例】以下、本発明に係る空気電池の実施の
形態を、実施例に基づき詳細に説明する。図1は、本発
明に係る空気電池の一実施例の全体構成を示す断面図で
ある。 (実施例1)図1において、空気亜鉛電池10は、空気
中の酸素を正極活物質とし、亜鉛等の金属を負極活物質
とするものであり、その容器11は上方及び側面の一面
が開口11aである矩形状をしており、側面の開口する
一面は、外側に位置する多孔膜12と内側に位置する正
極板13とにより閉塞され、液体が漏洩不能な容器とし
て構成されている。多孔膜12としては、本例ではポリ
テトラフルオロエチレン(以下、PTFEという)が用
いられ、正極板13として6%炭素を含有し、3.5%
PTFEを含有し、0.5%コバルトフタロシアニンを
含有するニッケルの多孔板が用いられ、リード線14が
接続されている。容器11の底面には溝部(図示略)が
形成され、多孔膜12、正極板13、負極20、充電用
電極35が所定の間隔を有して配置されている。多孔膜
12及び正極板13は、全体として空気極を構成する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the air battery according to the present invention will be described below in detail with reference to examples. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of an embodiment of the air battery according to the present invention. (Embodiment 1) In FIG. 1, a zinc-air battery 10 uses oxygen in the air as a positive electrode active material and a metal such as zinc as a negative electrode active material. 11a, which has a rectangular shape, and has one side opening, which is closed by a porous membrane 12 located on the outside and a positive electrode plate 13 located on the inside, and is configured as a container from which liquid cannot leak. In this example, polytetrafluoroethylene (hereinafter, referred to as PTFE) is used as the porous film 12, and the positive electrode plate 13 contains 6% carbon, and has 3.5% carbon.
A nickel perforated plate containing PTFE and containing 0.5% cobalt phthalocyanine is used, and a lead wire 14 is connected. A groove (not shown) is formed on the bottom surface of the container 11, and the porous film 12, the positive electrode plate 13, the negative electrode 20, and the charging electrode 35 are arranged at predetermined intervals. The porous membrane 12 and the positive electrode plate 13 constitute an air electrode as a whole.

【0007】正極板13は前記の他に、ニッケル、銅等
の金網又は多孔質基盤に、炭素粉末等の酸素吸着物質、
PTFE、PFAなどの結合用物質、白金、パラジウ
ム、コバルトフタロシアニン、銅フタロシアニン等の酸
素還元用の触媒物質を混合して焼き付けるもの等を用い
てもよく、これらのものは、公知の方法によって製造す
ることができる。
[0007] In addition to the above, the positive electrode plate 13 is provided with a wire mesh such as nickel or copper or a porous base, an oxygen adsorbing substance such as carbon powder,
It is also possible to use a mixture of a binding substance such as PTFE and PFA, a catalytic substance for oxygen reduction such as platinum, palladium, cobalt phthalocyanine, and copper phthalocyanine and bake the mixture. be able to.

【0008】容器11の中央部には負極20が位置し、
負極20は所定間隔離れて位置するコレクター板21,
21(イオン交換樹脂を充填した多孔板)と、コレクタ
ー板21,21に挟まれた亜鉛粉末からなる負極活物質
22とから構成される。2つのコレクター板21,21
は、負極活物質22を挟み込む構成となっており、セパ
レータとしての機能を兼ねている。
A negative electrode 20 is located at the center of the container 11.
The negative electrode 20 has a collector plate 21 located at a predetermined interval,
21 (a porous plate filled with an ion exchange resin) and a negative electrode active material 22 made of zinc powder sandwiched between collector plates 21 and 21. Two collector plates 21, 21
Has a configuration in which the negative electrode active material 22 is sandwiched, and also functions as a separator.

【0009】コレクター板21,21は、ニッケル、銅
などの金属多孔質基盤であって、該多孔部分にイオン交
換樹脂を充填したものであり、陰極活物質22が電解液
30と接する可能性のある部分にすべて設置される。本
実施例1では、コレクター板21,21としてニッケル
多孔板に陰イオン交換樹脂を充填したものを使用してい
る。コレクター板21,21の厚みは、0.1mm以上
必要であり、それ以下は効果がない。負極活物質22
は、本例では亜鉛粉末を用いているが、亜鉛、アルミニ
ウム、鉄等標準平衡電位が水素より低い物質で、形状が
粉末、顆粒状プレート状であれば良い。
Each of the collector plates 21 and 21 is a porous metal base made of nickel, copper or the like, and the porous portion is filled with an ion exchange resin. All are installed in a certain part. In the first embodiment, as the collector plates 21 and 21, a nickel perforated plate filled with an anion exchange resin is used. The thickness of the collector plates 21 and 21 needs to be 0.1 mm or more, and below that, there is no effect. Negative electrode active material 22
In this example, zinc powder is used, but any substance having a standard equilibrium potential lower than that of hydrogen, such as zinc, aluminum, and iron, may be used as long as it has a powder or granular plate shape.

【0010】負極20は容器11内の所定位置にスペー
サにより固定され、コレクター板21,21から上部に
リード線23が接続されている。イオン交換樹脂の重量
比は本実施例では約6%としたが、重量比で0.1〜5
0%に設定するのが好ましく、重量比が0.1%以下で
あると針状結晶の発生を抑制する効果がなく、50%を
超えると負極の内部抵抗が増大し放電出力密度が減少す
るので、前記範囲に設定するのが好ましい。
The negative electrode 20 is fixed at a predetermined position in the container 11 by a spacer, and a lead wire 23 is connected from the collector plates 21 and 21 to the upper part. Although the weight ratio of the ion exchange resin was set to about 6% in the present embodiment, the weight ratio was 0.1 to 5%.
It is preferably set to 0%. When the weight ratio is 0.1% or less, there is no effect of suppressing the generation of needle crystals, and when it exceeds 50%, the internal resistance of the negative electrode increases and the discharge output density decreases. Therefore, it is preferable to set the above range.

【0011】イオン交換樹脂として、本実施例1では陰
イオン交換樹脂で構成している。この陰イオン交換樹脂
は、充放電時に発生する2価亜鉛イオンを吸着するもの
であり、吸着することにより2価亜鉛イオンの拡散を阻
止し、負極20からの針状結晶の発生を抑制でき、正極
板13と負極20とのショートを防止できるものであ
る。
In the first embodiment, the ion exchange resin is made of an anion exchange resin. This anion exchange resin is for adsorbing divalent zinc ions generated at the time of charge and discharge. By adsorbing the divalent zinc ions, the diffusion of divalent zinc ions can be prevented, and the generation of needle-like crystals from the negative electrode 20 can be suppressed. The short circuit between the positive electrode plate 13 and the negative electrode 20 can be prevented.

【0012】イオン交換樹脂の主鎖部分としては、耐ア
ルカリ性に強いものが要求され、例えば、ポリエチレン
(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン(P
S)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリメチルペンテン
(PMP)、ポリアクリロニトリル(PAN)、ポリテ
トラフルオロエチレン(PTFE)、4フッ化エチレン
・パーフルオロアルコキエチレン共重合体(PFA)、
4フッ化エチレン・6フッ化プロピレン共重合体(FE
P)等が用いられる。
The main chain portion of the ion exchange resin is required to be strong in alkali resistance. For example, polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene (P
S), polyvinyl chloride (PVC), polymethylpentene (PMP), polyacrylonitrile (PAN), polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer (PFA),
Tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer (FE
P) is used.

【0013】また、イオン交換樹脂として、前記のよう
に陰イオン交換樹脂が用いられ、陰イオン交換樹脂の側
鎖としては、1級から4級のアミノ基(−NH3+、N
HRH+、−NR1R2H+、−NR1R2R3H+)等
がある。なお、陽イオン交換樹脂の側鎖としては、例え
ばスルホン基(−SO3M、−SO3H)、カルボキシル
基(−COOM、−COOH)、リン酸基(−PO(O
H)2)等を持つものがある。
As described above, the anion exchange resin is used as the ion exchange resin, and the side chain of the anion exchange resin is a primary to quaternary amino group (-NH3 + , N
HRH + , -NR1R2H + , -NR1R2R3H + ) and the like. The side chain of the cation exchange resin includes, for example, a sulfone group (—SO 3 M, —SO 3 H), a carboxyl group (—COOM, —COOH), a phosphate group (—PO (O
H) 2 ) etc.

【0014】容器11内には、電解液30の一例とし
て、8モル濃度の水酸化カリウム溶液等の強アルカリ液
が使用されている。なお、電解液はこれに限らず、他の
濃度の強アルカリ液を使用することもでき、また塩化ア
ンモニウム水溶液、塩化亜鉛水溶液等の中性液を使用す
ることもできる。正極板13は、電解液30と空気層の
境界部分に設置されるが、充電をスムーズに行うために
電解液30側に、ヒドロキシ基酸化用として炭化タング
ステン(WC)、タングステン酸鉄(Fe2WO4)等の
触媒層を設けてもよい。
In the container 11, as an example of the electrolytic solution 30, a strong alkaline solution such as an 8 molar potassium hydroxide solution is used. The electrolytic solution is not limited to this, and a strong alkaline solution having another concentration can be used, and a neutral solution such as an aqueous solution of ammonium chloride or an aqueous solution of zinc chloride can also be used. The positive electrode plate 13 is provided at the boundary between the electrolyte 30 and the air layer. Tungsten carbide (WC) and iron tungstate (Fe 2 ) for oxidizing hydroxy groups are provided on the electrolyte 30 side for smooth charging. A catalyst layer such as WO 4 ) may be provided.

【0015】本実施例1では、正極板13とは別の、ヒ
ドロキシ基酸化触媒を添加した充電用電極35を設けて
いる。この充電用電極35は、5%タングステン酸鉄、
5%炭化タングステンを含有するニッケル多孔板より構
成され、負極20の正極板13と反対側の容器11内の
電解液30側に配設され、リード線36が接続されてい
る。
In the first embodiment, a charging electrode 35 which is different from the positive electrode plate 13 and to which a hydroxyl group oxidation catalyst is added is provided. This charging electrode 35 is made of 5% iron tungstate,
It is composed of a nickel porous plate containing 5% tungsten carbide, and is disposed on the side of the electrolyte 30 in the container 11 opposite to the positive electrode plate 13 of the negative electrode 20, and a lead wire 36 is connected thereto.

【0016】前記の如く構成された本実施例1の空気亜
鉛電池10の作用について、以下に説明する。空気亜鉛
電池10に負荷を接続して放電する場合は、正極板13
のリード線14と、負極20のリード線23との間に接
続する。また、充電を行う場合は、充電器(図示せず)
を負極20のリード線23と、充電用電極35のリード
線36との間に接続する。充放電時に発生する2価亜鉛
イオンは、コレクター板21,21に充填されたイオン
交換樹脂により吸着されて空気極側への拡散が防止さ
れ、負極20からの針状結晶の発生は抑制される。ま
た、イオン交換樹脂を充填したコレクター板21,21
によって負極活物質22を挟み込むことにより、放電時
亜鉛が酸化亜鉛に変化したときに、負極活物質22表面
を被覆しているコレクター板21,21が、負極膨張時
の支え板として働き、セパレータとしての機能の破損を
防止する効果がある。
The operation of the thus-configured zinc-air battery 10 of the first embodiment will be described below. When a load is connected to the zinc-air battery 10 for discharging, the positive electrode plate 13
Between the lead wire 14 of the negative electrode 20 and the lead wire 14 of the negative electrode 20. When charging, a charger (not shown)
Is connected between the lead wire 23 of the negative electrode 20 and the lead wire 36 of the charging electrode 35. The divalent zinc ions generated during charging and discharging are adsorbed by the ion exchange resin filled in the collector plates 21 and 21 to prevent diffusion to the air electrode side, and suppress generation of needle-like crystals from the negative electrode 20. . Also, collector plates 21 and 21 filled with ion exchange resin
By sandwiching the negative electrode active material 22, the collector plates 21 and 21 covering the surface of the negative electrode active material 22 function as support plates when the negative electrode expands, when the zinc changes to zinc oxide during discharge, and serve as a separator. This has the effect of preventing the function from being damaged.

【0017】本実施例1においては、負極20を構成す
るコレクター板21,21は、ニッケル多孔板に陰イオ
ン交換樹脂を充填している。このようにして、5時間で
行う0.2C充放電を60回以上繰返したとき、電気容
量、放電出力密度ともに80%以上であり、1.2V、
100mAの出力が、1.1V、100mAの出力とな
り、本実施例1の空気亜鉛電池10は、2次電池として
十分の性能を有するものであった。
In the first embodiment, the collector plates 21 and 21 constituting the negative electrode 20 have a porous nickel plate filled with an anion exchange resin. In this way, when 0.2 C charge / discharge performed in 5 hours is repeated 60 times or more, both the electric capacity and the discharge output density are 80% or more, and 1.2 V,
The output of 100 mA was an output of 1.1 V and 100 mA, and the zinc-air battery 10 of Example 1 had sufficient performance as a secondary battery.

【0018】(実施例2)図2は本発明に係る空気電池
の他の実施例の全体構成を示す断面図である。なお、こ
の実施例2は前記した実施例1に対し、イオン交換樹脂
膜を貼付した多孔質コレクター板を用いる構成であり、
他の構成については、同じ参照符号を付して詳細な説明
は省略する。
(Embodiment 2) FIG. 2 is a sectional view showing the overall configuration of another embodiment of the air battery according to the present invention. Note that the second embodiment is different from the first embodiment in that a porous collector plate to which an ion exchange resin membrane is attached is used.
The other components are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0019】実施例2の空気亜鉛電池40は負極41を
有し、負極41を構成する負極活物質22の表面にコレ
クター板42,42(イオン交換樹脂膜を貼付した多孔
板)を設置する。コレクター板42,42の電解液30
側には、イオン交換樹脂43,43が膜の形で貼付され
ている。本実施例2では、コレクター板42,42とし
てニッケル多孔板に陰イオン交換樹脂膜を貼付したもの
を使用している。イオン交換樹脂43,43の厚みは、
0.1mm以上必要であり、それ以下は効果がない。他
の構成は前記の実施例1と同等である。この場合も、前
記実施例1と同様に、0.2C充放電を60回以上繰返
したとき、電気容量、放電出力密度ともに80%以上で
あり、1.2V、100mAの出力が、1.1V、10
0mAの出力となり、本実施例2の空気亜鉛電池40は
2次電池として十分の性能を有するものであった。
The zinc-air battery 40 of Example 2 has a negative electrode 41, and collector plates 42, 42 (a porous plate with an ion-exchange resin film attached) are provided on the surface of a negative electrode active material 22 constituting the negative electrode 41. Electrolyte 30 for collector plates 42, 42
On the side, ion exchange resins 43, 43 are adhered in the form of a membrane. In the second embodiment, as the collector plates 42, 42, a nickel perforated plate having an anion exchange resin film adhered thereto is used. The thickness of the ion exchange resins 43, 43
0.1 mm or more is required, and less than 0.1 mm has no effect. Other configurations are the same as those of the first embodiment. In this case as well, when the charge and discharge of 0.2 C were repeated 60 times or more, both the electric capacity and the discharge output density were 80% or more, and the output of 1.2 V and 100 mA was 1.1 V. , 10
The output was 0 mA, and the zinc-air battery 40 of Example 2 had sufficient performance as a secondary battery.

【0020】(比較例1)図3は比較例1の構成を示す
断面図である。なお、この比較例1は前記した実施例に
対し、負極の構成を変更したものであり、他の構成につ
いては、同じ参照符号を付して詳細な説明は省略する。
(Comparative Example 1) FIG. 3 is a sectional view showing the structure of Comparative Example 1. In Comparative Example 1, the configuration of the negative electrode is changed from that of the above-described embodiment, and the other components are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

【0021】比較例1の空気亜鉛電池50の容器11の
中央部には負極51が位置し、負極51は所定間隔離れ
て位置するセパレータ52,52により構成される負極
容器内の中央に、コレクター板53が位置し、この負極
容器内には亜鉛粉末からなる負極活物質54が充填さ
れ、セパレータ52,52の外側に電解液30が充填さ
れている。コレクター板53には、リード線55が接続
されている。この比較例1のものに、前記実施例と同様
に、0.2C充放電10回を繰返すと、放電出力が60
%以下に低下し、1.2V、100mAの出力が、0.
70V、100mAの出力に低下した。
A negative electrode 51 is located at the center of the container 11 of the air-zinc battery 50 of Comparative Example 1, and the negative electrode 51 is located at the center of the negative electrode container constituted by the separators 52, 52 located at a predetermined interval. A plate 53 is located, the negative electrode container is filled with a negative electrode active material 54 made of zinc powder, and the electrolyte solution 30 is filled outside the separators 52, 52. The lead wire 55 is connected to the collector plate 53. When the charge and discharge of 0.2C were repeated 10 times in the same manner as in the above embodiment, the discharge output became 60%.
%, And the output of 1.2 V, 100 mA becomes 0.
The output dropped to 70 V and 100 mA.

【0022】このように、実施例1、2の場合は、充放
電を繰返しても電気容量、放電出力密度ともに大幅な低
下をせず良好な数値を示し、2次電池として十分使用に
耐えるものであることは明らかであり、比較例1の場合
は、充放電を繰返すと放電能力が低下してしまい、2次
電池として使用することはあまり好ましくないことは明
白である。
As described above, in the case of Examples 1 and 2, both the electric capacity and the discharge output density did not decrease significantly even after repeated charging and discharging, and showed good values. Obviously, in the case of Comparative Example 1, it is apparent that repeated charging / discharging lowers the discharge capacity, and that it is not preferable to use the battery as a secondary battery.

【0023】なお、前記した各実施例では、充電をスム
ーズに行うために充電用電極35を設ける構成とした
が、充電用電極を省略して正極板13と負極により充電
するようにしてもよいのは勿論である。また、容器の上
方の開口を閉塞して、密閉型の空気亜鉛電池として構成
することができる。
In each of the above-described embodiments, the charging electrode 35 is provided for smooth charging. However, the charging electrode may be omitted and the charging may be performed by the positive electrode plate 13 and the negative electrode. Of course. Moreover, the upper opening of the container can be closed to form a sealed air zinc battery.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上の説明から理解できるように、本発
明の空気電池は、充電を容易に行うことができ、充放電
を繰返しても電気容量、放電出力密度が大幅に低下する
ことがなく、2次電池として十分に使用することができ
る。また、放電時亜鉛が酸化亜鉛に変化したときに、負
極活物質表面を被覆しているコレクター板が、負極膨張
時の支え板として働き、セパレータとしての機能の破損
を防止することができる。
As can be understood from the above description, the air battery of the present invention can be easily charged, and the electric capacity and the discharge output density do not significantly decrease even after repeated charging and discharging. And can be used sufficiently as a secondary battery. In addition, when the zinc changes to zinc oxide during discharging, the collector plate covering the surface of the negative electrode active material functions as a support plate when the negative electrode expands, and damage to the function as a separator can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る空気電池の一実施例の全体構成を
示す断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an embodiment of an air battery according to the present invention.

【図2】本発明に係る空気電池の一実施例の全体構成を
示す断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of one embodiment of the air battery according to the present invention.

【図3】本発明に係る空気電池の比較例の全体構成を示
す断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the overall configuration of a comparative example of the air battery according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,40 空気亜鉛電池 12 多孔膜 13 正極板 20 負極 21,21 コレクター板(イオン交換樹脂を充填した
多孔板) 22 負極活物質 30 電解液 35 充電用電極 42,42 コレクター板(イオン交換樹脂膜を貼付し
た多孔板) 43,43 イオン交換樹脂膜
10, 40 Zinc-air battery 12 Porous membrane 13 Positive electrode plate 20 Negative electrode 21, 21 Collector plate (Porous plate filled with ion-exchange resin) 22 Negative electrode active material 30 Electrolyte 35 Charging electrode 42, 42 Collector plate (Ion-exchange resin film) 43, 43 ion exchange resin membrane

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 空気中の酸素を正極活物質とし、金属を
負極活物質とする空気電池において、前記負極活物質の
表面を、イオン交換樹脂を充填した多孔板で被覆したこ
とを特徴とする空気電池。
1. An air battery using oxygen in the air as a positive electrode active material and a metal as a negative electrode active material, wherein the surface of the negative electrode active material is covered with a porous plate filled with an ion exchange resin. Air battery.
【請求項2】 空気中の酸素を正極活物質とし、金属を
負極活物質とする空気電池において、前記負極活物質の
表面を、イオン交換樹脂膜を貼付した多孔板で被覆した
ことを特徴とする空気電池。
2. An air battery using oxygen in the air as a positive electrode active material and a metal as a negative electrode active material, wherein the surface of the negative electrode active material is covered with a porous plate to which an ion exchange resin film is attached. Air battery.
【請求項3】 前記多孔板は、負極のカレントコレクタ
ー板であることを特徴とする請求項1又は2に記載の空
気電池。
3. The air battery according to claim 1, wherein the porous plate is a negative current collector plate.
JP2000083473A 2000-03-24 2000-03-24 Air battery Pending JP2001266960A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000083473A JP2001266960A (en) 2000-03-24 2000-03-24 Air battery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000083473A JP2001266960A (en) 2000-03-24 2000-03-24 Air battery

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001266960A true JP2001266960A (en) 2001-09-28

Family

ID=18600099

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000083473A Pending JP2001266960A (en) 2000-03-24 2000-03-24 Air battery

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001266960A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017428A1 (en) * 2000-08-22 2002-02-28 Hitachi Maxell, Ltd. Air-hydrogen cell
WO2012056557A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 株式会社日立製作所 Non-aqueous secondary battery
JP2014038770A (en) * 2012-08-16 2014-02-27 Sharp Corp Anode for battery, metal air battery, manufacturing method of anode for battery
JP2014192065A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Nissan Motor Co Ltd Alkaline secondary battery

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002017428A1 (en) * 2000-08-22 2002-02-28 Hitachi Maxell, Ltd. Air-hydrogen cell
US6905794B2 (en) 2000-08-22 2005-06-14 Hitachi Maxell, Ltd. Air-hydrogen battery
WO2012056557A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 株式会社日立製作所 Non-aqueous secondary battery
JP5690353B2 (en) * 2010-10-29 2015-03-25 株式会社日立製作所 Non-aqueous secondary battery
JP2014038770A (en) * 2012-08-16 2014-02-27 Sharp Corp Anode for battery, metal air battery, manufacturing method of anode for battery
JP2014192065A (en) * 2013-03-28 2014-10-06 Nissan Motor Co Ltd Alkaline secondary battery

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5318861A (en) Electrochemical metal-air cell and electrically and mechanically rechargeable anodes for use therein
RU2236067C2 (en) Catalytic air cathode for air-metal battery
Chakkaravarthy et al. Zinc—air alkaline batteries—A review
JP6326272B2 (en) Battery case and metal-air battery
JP3265430B2 (en) Air-assisted alkaline battery
US3438812A (en) Rechargeable alkaline cell
US10211450B2 (en) Systems and methods for a battery
WO2019151063A1 (en) Negative electrode for metal air cell
US20150162571A1 (en) Concave cell design for an alkaline battery with a comb spacer
JP6836603B2 (en) Metal-air battery
JP2001266961A (en) Air battery
JP2012508438A (en) Rechargeable zinc-air battery
GB2023918A (en) Galvanic cell
US20150162601A1 (en) Cell design for an alkaline battery with channels in electrodes to remove gas
JP2001266960A (en) Air battery
JP2001176564A (en) Air battery
JPS59501521A (en) sealed nickel-zinc battery
CA1149863A (en) Long-life galvanic primary cell
US20190288343A1 (en) Methods and apparatus for a battery
JP2008098075A (en) Air battery
JPS61290668A (en) Sealed zinc alkaline storage battery
JP6874806B2 (en) Aqueous solution-based secondary battery and aqueous solution-based secondary battery system
US20150162570A1 (en) Beveled cell design for an alkaline battery to remove gas
JP2024046087A (en) metal air battery
JPH0311807Y2 (en)