JP3003180B2 - 金層ハロゲン電池の正極電極 - Google Patents
金層ハロゲン電池の正極電極Info
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- JP3003180B2 JP3003180B2 JP2213535A JP21353590A JP3003180B2 JP 3003180 B2 JP3003180 B2 JP 3003180B2 JP 2213535 A JP2213535 A JP 2213535A JP 21353590 A JP21353590 A JP 21353590A JP 3003180 B2 JP3003180 B2 JP 3003180B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、金属ハロゲン電池の正極電極に関する。
B.発明の概要 本発明は、カーボンプラスチック基材と多孔性ガラス
状カーボン層とを用いた金属ハロゲン電池の正極電極に
おいて、アニオン交換繊維層を両者の間に介在させたこ
とにより、金属ハロゲン電池のハロゲン等の保持力を向
上して自己放電を抑制し、放電特性を向上した。
状カーボン層とを用いた金属ハロゲン電池の正極電極に
おいて、アニオン交換繊維層を両者の間に介在させたこ
とにより、金属ハロゲン電池のハロゲン等の保持力を向
上して自己放電を抑制し、放電特性を向上した。
C.従来の技術 従来、金属ハロゲン電池、例えば亜鉛臭素電池等にお
いては、電極として、ポリエチレン等の樹脂に導電性の
カーボン等を添加混合練し、成型してなるカーボンプラ
スチックが使用されている。しかし電池の正極側はハロ
ゲンと直接反応を行なうため種々の表面活性化処理が必
要であり、特に液静止型の電池においては、充電により
発生したハロゲンイオン又はハロゲンコンプレックスを
電極表面に保持させる機能が重要となる。
いては、電極として、ポリエチレン等の樹脂に導電性の
カーボン等を添加混合練し、成型してなるカーボンプラ
スチックが使用されている。しかし電池の正極側はハロ
ゲンと直接反応を行なうため種々の表面活性化処理が必
要であり、特に液静止型の電池においては、充電により
発生したハロゲンイオン又はハロゲンコンプレックスを
電極表面に保持させる機能が重要となる。
このため、電極の表面活性材として活性炭素繊維を用
いたり、又は特願平１−219380に提案されているよう
に、多孔性ガラス状カーボン層を用い、これを熱圧着に
よりカーボンプラスチック基材へ張り付けて、正極電極
を構成することが検討されている。
いたり、又は特願平１−219380に提案されているよう
に、多孔性ガラス状カーボン層を用い、これを熱圧着に
よりカーボンプラスチック基材へ張り付けて、正極電極
を構成することが検討されている。
これにより正極電極の活性度が高くなり、電圧効率が
向上している。
向上している。
D.発明が解決しようとする課題 従来のカーボンプラスチック基材と多孔性ガラス状カ
ーボン層との二層から構成される金属ハロゲン電池の正
極電極は、充電時のハロゲンやハロゲンコンプレックス
の保持を多孔性ガラス状カーボン層とカーボンプラスチ
ック基材との接合状態及び空孔量、孔径の調整等により
行っていた。
ーボン層との二層から構成される金属ハロゲン電池の正
極電極は、充電時のハロゲンやハロゲンコンプレックス
の保持を多孔性ガラス状カーボン層とカーボンプラスチ
ック基材との接合状態及び空孔量、孔径の調整等により
行っていた。
しかし、上記の方法では充電中のハロゲンの拡散によ
る自己放電を十分に抑制することは非常に困難であり、
これらを十分抑制し得る正極電極を形成することが望ま
れていた。
る自己放電を十分に抑制することは非常に困難であり、
これらを十分抑制し得る正極電極を形成することが望ま
れていた。
本発明はこのような背景の下になされたものであり、
電極表面のハロゲンやハロゲンコンプレックス等の保持
力の向上させ、自己放電を防止することを目的とする。
電極表面のハロゲンやハロゲンコンプレックス等の保持
力の向上させ、自己放電を防止することを目的とする。
E.課題を解決するための手段 上記の課題を解決するために、本発明はカーボンプラ
スチック基材と、このカーボンプラスチック基材上に形
成された活性層とからなる金属ハロゲン電池用正極電極
において、前記活性層を前記カーボンプラスチック基材
上に形成されたアニオン交換繊維層と、このアニオン交
換繊維層上に形成された多孔性ガラス状カーボン層とに
より構成したことを特徴とする。
スチック基材と、このカーボンプラスチック基材上に形
成された活性層とからなる金属ハロゲン電池用正極電極
において、前記活性層を前記カーボンプラスチック基材
上に形成されたアニオン交換繊維層と、このアニオン交
換繊維層上に形成された多孔性ガラス状カーボン層とに
より構成したことを特徴とする。
F.作用 本発明で使用するアニオン交換繊維は、基材部分は耐
ハロゲン性があるものであればよい。
ハロゲン性があるものであればよい。
また官能基としては４級アミンが好ましく、特にN+
（R3）3X-］の構造のものが良い。（ＲはCH3等のアルキ
ル基である） 本発明においてはアニオン交換繊維層をカーボンプラ
スチック基材と多孔性ガラス状カーボン層との間に介在
させた。
（R3）3X-］の構造のものが良い。（ＲはCH3等のアルキ
ル基である） 本発明においてはアニオン交換繊維層をカーボンプラ
スチック基材と多孔性ガラス状カーボン層との間に介在
させた。
このアニオン交換繊維層により、充電時に発生するハ
ロゲンの電解液室バルクへの移動が抑制されてクーロン
効果が高くなり、電極表面のハロゲンやハロゲンコンプ
レックス等の保持力が向上している。
ロゲンの電解液室バルクへの移動が抑制されてクーロン
効果が高くなり、電極表面のハロゲンやハロゲンコンプ
レックス等の保持力が向上している。
G.実施例 以下、本発明に係る金属ハロゲン電池の正極電極の一
実施例として亜鉛臭素電池の正極電極を用いて説明す
る。
実施例として亜鉛臭素電池の正極電極を用いて説明す
る。
本発明に係る亜鉛臭素電池の正極電極としては、第１
図に示されるように重量比50:15:35のポリエチレンとカ
ーボンブラックとグラファイトとからなるカーボンプラ
スチック基材１上に、四級アミン官能基を持つイオン交
換繊維であるアニオン交換繊維層２（（株）ニチビ製品
番号IEF−SA）を形成し、更にこの上に多孔性ガラス状
カーボン層３（（株）昭和電工製商品名ポーラスカーボ
ンSG−200）を形成した構成となっている。
図に示されるように重量比50:15:35のポリエチレンとカ
ーボンブラックとグラファイトとからなるカーボンプラ
スチック基材１上に、四級アミン官能基を持つイオン交
換繊維であるアニオン交換繊維層２（（株）ニチビ製品
番号IEF−SA）を形成し、更にこの上に多孔性ガラス状
カーボン層３（（株）昭和電工製商品名ポーラスカーボ
ンSG−200）を形成した構成となっている。
なお、アニオン交換繊維層は、取り扱いが簡単なメッ
シュ状に形成されているものを使用した。
シュ状に形成されているものを使用した。
ここで正極に上記の正極電極、負極に亜鉛板、セパレ
ータに微細多孔膜を用いて本発明に係る単セル（ａ）を
構成し、比較例として単セル（ａ）において正極電極の
アニオン交換繊維層２を除いた構成である従来の単セル
（ｂ）を構成して、夫々の充放電特性を測定し、その結
果を夫々第２図のグラフ（１）、（２）に示した。
ータに微細多孔膜を用いて本発明に係る単セル（ａ）を
構成し、比較例として単セル（ａ）において正極電極の
アニオン交換繊維層２を除いた構成である従来の単セル
（ｂ）を構成して、夫々の充放電特性を測定し、その結
果を夫々第２図のグラフ（１）、（２）に示した。
この際の測定条件は、電流密度を20mA/cm2とし、電解
液は3mol/のZnBr2溶液を用い、温度を25℃、充電時間
を５時間として1Vカットオフとしている。
液は3mol/のZnBr2溶液を用い、温度を25℃、充電時間
を５時間として1Vカットオフとしている。
第２図のグラフ（２）により、従来例の単セル（ｂ）
の充放電特性は、充電時間の５時間を過ぎた後の約２時
間は比較的ゆっくりと起電力が低下し、その後急速に起
電力がおちて測定開始から8.5時間余りで起電力が1Vを
割ることが示される。
の充放電特性は、充電時間の５時間を過ぎた後の約２時
間は比較的ゆっくりと起電力が低下し、その後急速に起
電力がおちて測定開始から8.5時間余りで起電力が1Vを
割ることが示される。
これに対し、本発明に係る単セル（ａ）の充放電特性
は、充電後約2.5時間は単セル（ｂ）の起電力値より高
い一定値を保ち、その後起電力が低下して約9.5時間後
に1Vを割ることがグラフ（１）により示される。
は、充電後約2.5時間は単セル（ｂ）の起電力値より高
い一定値を保ち、その後起電力が低下して約9.5時間後
に1Vを割ることがグラフ（１）により示される。
上記の結果からアニオン交換繊維層２を用いたことに
より本発明に係る金属ハロゲン電池の充放電特性が向上
していることが示される。
より本発明に係る金属ハロゲン電池の充放電特性が向上
していることが示される。
また、本実施例においては、カーボンプラスチック基
材１と、アニオン交換繊維メッシュ層２と、多孔性ガラ
ス状カーボン層３とを熱圧着により一体化する構造とし
ており、この結果カーボンプラスチック基材１の融着性
と多孔性ガラス状カーボン層３の特性が共に維持され、
三層の特徴が十分に発揮されている。
材１と、アニオン交換繊維メッシュ層２と、多孔性ガラ
ス状カーボン層３とを熱圧着により一体化する構造とし
ており、この結果カーボンプラスチック基材１の融着性
と多孔性ガラス状カーボン層３の特性が共に維持され、
三層の特徴が十分に発揮されている。
H.発明の効果 本発明は金属ハロゲン電池の正極電極において、カー
ボンプラスチック正極基材と多孔性ガラス状カーボン層
との間にアニオン交換繊維層を形成した。
ボンプラスチック正極基材と多孔性ガラス状カーボン層
との間にアニオン交換繊維層を形成した。
これにより、電極表面又は多孔性ガラス状カーボン層
の孔内で発生したハロゲン等の保持性が向上し、従って
ハロゲン等がセパレータを通過して負極側の金属と反応
して生じる自己放電が抑制される。
の孔内で発生したハロゲン等の保持性が向上し、従って
ハロゲン等がセパレータを通過して負極側の金属と反応
して生じる自己放電が抑制される。
その結果、金属ハロゲン電池の充放電特性が向上し、
高い電池効率が得られる。
高い電池効率が得られる。
第１図は本発明に係る金属ハロゲン電池の正極電極の断
面図であり、第２図は本発明に係る正極電極を用いた単
セル（ａ）と従来の正極電極を用いた単セル（ｂ）の充
放電特性を示すグラフである。 １……カーボンプラスチック基材、 ２……アニオン交換繊維層、 ３……多孔性ガラス状カーボン層。
面図であり、第２図は本発明に係る正極電極を用いた単
セル（ａ）と従来の正極電極を用いた単セル（ｂ）の充
放電特性を示すグラフである。 １……カーボンプラスチック基材、 ２……アニオン交換繊維層、 ３……多孔性ガラス状カーボン層。
Claims (1)
- 【請求項１】カーボンプラスチック基材上に活性層を形
成してなる金属ハロゲン電池用正極電極において、 前記活性層を、前記カーボンプラスチック基材上に形成
されたアニオン交換繊維層と、このアニオン交換繊維層
上に形成された多孔性ガラス状カーボン層とにより構成
したことを特徴とする金属ハロゲン電池の正極電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213535A JP3003180B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 金層ハロゲン電池の正極電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2213535A JP3003180B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 金層ハロゲン電池の正極電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0498763A JPH0498763A (ja) | 1992-03-31 |
| JP3003180B2 true JP3003180B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16640799
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2213535A Expired - Fee Related JP3003180B2 (ja) | 1990-08-10 | 1990-08-10 | 金層ハロゲン電池の正極電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3003180B2 (ja) |
-
1990
- 1990-08-10 JP JP2213535A patent/JP3003180B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0498763A (ja) | 1992-03-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |