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公開番号2025176385
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-04
出願番号2024082501
出願日2024-05-21
発明の名称亜鉛負極合材、亜鉛負極及び亜鉛電池
出願人株式会社日本触媒
代理人弁理士法人WisePlus
主分類H01M 4/42 20060101AFI20251127BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極全体で充分に均一且つ良好な電子伝導性を得ることができ、電池寿命を長くすることができる亜鉛負極を形成できる亜鉛負極合材、これを用いて形成される亜鉛負極及び電池を提供する。
【解決手段】亜鉛粒子を含む亜鉛負極合材であって、該亜鉛粒子は、タップ密度が3.8g/mL以上である亜鉛負極合材である。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
亜鉛粒子を含む亜鉛負極合材であって、
該亜鉛粒子は、タップ密度が３．８ｇ／ｍＬ以上である
ことを特徴とする亜鉛負極合材。
続きを表示（約 380 文字）【請求項２】
前記亜鉛粒子は、ビスマス及びインジウムを含有する
ことを特徴とする請求項１に記載の亜鉛負極合材。
【請求項３】
前記亜鉛粒子は、最大粒子径が１００μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の亜鉛負極合材。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の亜鉛負極合材を用いてなる
ことを特徴とする亜鉛負極。
【請求項５】
請求項４に記載の亜鉛負極を含んで構成される
ことを特徴とする亜鉛電池。
【請求項６】
更に、有機無機セパレータを含む
ことを特徴とする請求項５に記載の亜鉛電池。
【請求項７】
前記亜鉛負極は、袋状に形成した有機無機セパレータで包まれている
ことを特徴とする請求項６に記載の亜鉛電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、亜鉛負極合材、亜鉛負極及び亜鉛電池に関する。より詳しくは、携帯機器から自動車等まで多くの産業分野において使用できる電池の負極形成に好適に用いることができる亜鉛負極合材、これを用いて形成される亜鉛負極及び亜鉛電池に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
負極合材は、負極活物質を含んで構成され、電池の負極を形成する材料であり、中でも、負極活物質として亜鉛を用いた亜鉛負極合材は、電池の普及とともに古くから研究されてきたものである。亜鉛を負極に用いる電池としては、一次電池、二次電池（蓄電池）、空気電池等が挙げられ、特に、空気・亜鉛一次電池、マンガン・亜鉛一次電池、銀・亜鉛一次電池は実用化され、広く世界で使用されている。
【０００３】
一方で、近年においては、携帯機器から自動車等まで多くの産業分野において電池の開発・改良の重要性が高まっており、主に電池の性能やその二次電池化の面で優れた新たな電池系が種々開発・改良されている。
【０００４】
例えば、亜鉛負極に関しては、酸化亜鉛を含む亜鉛負極合剤であって、該酸化亜鉛は、粒子のタップ密度が０．７７ｇ／ｍＬ以上であることを特徴とする亜鉛負極合剤が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－１５４２６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
亜鉛を負極に用いる亜鉛電池は、亜鉛負極が安価であること、水含有電解液を使用でき、その場合は安全性が高いことに加え、エネルギー密度も高く、そのような観点から様々な用途において好適に使用することができる可能性がある。一方、亜鉛を負極に用いる亜鉛電池は、例えば、亜鉛負極において良好な電子伝導性を得るといった課題が未だ残されているとともに、二次電池においては、充放電を繰り返したときの電池性能（充放電サイクル特性）を優れたものとするという課題があった。このような課題を解決すれば、亜鉛電池を、経済性・安全性と性能とが両立できる長寿命の電池として、携帯機器から自動車等まで多くの産業分野において使用できる可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、電池寿命を長くすることができる亜鉛負極を形成できる亜鉛負極合材、これを用いて形成される亜鉛負極及び電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、電池寿命が長くすることができる亜鉛電池について種々検討を行った。ここで、本発明者らは、亜鉛負極の材料である亜鉛粒子に着目し、タップ密度が非常に大きな亜鉛粒子を用いて亜鉛負極を形成すると、従来の亜鉛負極に比べて、電極全体で充分に均一且つ良好な電子伝導性を得ることができ、二次電池においては局所的な電流集中が抑えられることから局部的なデンドライト成長が抑えられ、充放電サイクル特性を優れたものとすることができ、電池の寿命を長くすることができることを見出した。このように本発明者らは、亜鉛負極合材において、亜鉛粒子のタップ密度が３．８ｇ／ｍＬ以上である亜鉛負極合材を用いることによって、上記課題を見事に解決することができることに想到し、本発明に到達したものである。
【０００９】
すなわち、本発明（１）は、亜鉛粒子を含む亜鉛負極合材であって、該亜鉛粒子は、タップ密度が３．８ｇ／ｍＬ以上である亜鉛負極合材である。
【００１０】
本発明（２）は、上記亜鉛粒子が、ビスマス及びインジウムを含有する本発明（１）の亜鉛負極合材である。
（【００１１】以降は省略されています）

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