JP3010447B2 - 電池用電極材とその製法 - Google Patents
電池用電極材とその製法Info
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電池、特にナトリウム−硫黄電池において
使用に供される電極材、及び、その製法に関する。
使用に供される電極材、及び、その製法に関する。
〔従来の技術〕 従来、ナトリウム−硫黄電池の電極材としては、耐炎
化繊維の織物又は編物を非酸化性雰囲気中で熱処理し、
得られたものを円筒状に成形したものが使用されてい
た。このような従来の電極にあっては、織物又は編物に
おいて、その構成する繊維の部分と、すき間の部分とが
生じ、その場合、圧力損失が繊維の部分とすき間の部分
とで異なるため、電池における液体の移動はすき間の部
分に集中することになる。この結果、いわゆる局部流れ
（チャンネリング）が生じ易くなる。
化繊維の織物又は編物を非酸化性雰囲気中で熱処理し、
得られたものを円筒状に成形したものが使用されてい
た。このような従来の電極にあっては、織物又は編物に
おいて、その構成する繊維の部分と、すき間の部分とが
生じ、その場合、圧力損失が繊維の部分とすき間の部分
とで異なるため、電池における液体の移動はすき間の部
分に集中することになる。この結果、いわゆる局部流れ
（チャンネリング）が生じ易くなる。
このような不都合を解消するため、不織布をフェルト
形態で使用することが試みられた。しかし、フェルト形
態の平板は、これを（円）筒状に曲げようとすると、内
側に皺が寄ったり、外側に裂け目が生じたりして、内外
層の密度差が生じ、上記従来技術における織物や編物の
場合と同様に、局部流れの不都合を起こす。
形態で使用することが試みられた。しかし、フェルト形
態の平板は、これを（円）筒状に曲げようとすると、内
側に皺が寄ったり、外側に裂け目が生じたりして、内外
層の密度差が生じ、上記従来技術における織物や編物の
場合と同様に、局部流れの不都合を起こす。
本発明の目的は、従来技術にみる局部流れの不都合を
解消し、特にナトリウム−硫黄電池の電極材として極め
て高品質の筒状の電池用電極材を提供すること、及び、
その製法を提供することにある。
解消し、特にナトリウム−硫黄電池の電極材として極め
て高品質の筒状の電池用電極材を提供すること、及び、
その製法を提供することにある。
本発明は下記のとおりである。
（１）乾伸度10％以上を有する耐炎化繊維の不織布をセ
ルロース系の織物又は編物で補強して筒状となしたもの
を炭化してなる筒状の電池用電極材。
ルロース系の織物又は編物で補強して筒状となしたもの
を炭化してなる筒状の電池用電極材。
（２）乾伸度10％以上を有する耐炎化繊維の不織布をセ
ルロース系の織物又は編物で補強して筒状となし、次い
で、その筒状物を非酸化性雰囲気中で熱処理して炭化す
ることを特徴とする筒状の電池用電極材の製法。
ルロース系の織物又は編物で補強して筒状となし、次い
で、その筒状物を非酸化性雰囲気中で熱処理して炭化す
ることを特徴とする筒状の電池用電極材の製法。
本発明では、炭素繊維の前駆体繊維たる耐炎化繊維を
主成分とせる筒状の均一な密度の不織布フェルトを作
る。
主成分とせる筒状の均一な密度の不織布フェルトを作
る。
本発明において耐炎化繊維は乾伸度が10％以上のもの
である。
である。
耐炎化繊維の乾伸度が10％未満の場合、ニードルパン
チングにより剛直な繊維は容易に切断し、フェルトの厚
さ方向への絡み合いがなく層状を保ち難くなり、その結
果、フェルトの形成が困難となる。
チングにより剛直な繊維は容易に切断し、フェルトの厚
さ方向への絡み合いがなく層状を保ち難くなり、その結
果、フェルトの形成が困難となる。
耐炎化繊維の乾伸度が10％以上の場合、ニードルパン
チングによる繊維の切断がなく、ニードルに引掛けられ
た繊維は厚み方向への絡み合いが容易となり、性能の優
れたフェルトを得ることができる。
チングによる繊維の切断がなく、ニードルに引掛けられ
た繊維は厚み方向への絡み合いが容易となり、性能の優
れたフェルトを得ることができる。
ニードルパンチング方式にて筒状の不織布フェルトを
製造することは一般の有機繊維では容易であるが、結節
強力の小さい繊維例えば耐炎化繊維では筒状物への成形
が難しい。そこで、本発明では、筒状にニードルパンチ
ングを行いつつ層を重ねて行く初期の段階において、基
布としてセルロース系繊維、例えばレーヨン又は綿の織
物又は編物を補強材として耐炎化繊維のウェップと重ね
て供給し、内層部の筒を成形する。
製造することは一般の有機繊維では容易であるが、結節
強力の小さい繊維例えば耐炎化繊維では筒状物への成形
が難しい。そこで、本発明では、筒状にニードルパンチ
ングを行いつつ層を重ねて行く初期の段階において、基
布としてセルロース系繊維、例えばレーヨン又は綿の織
物又は編物を補強材として耐炎化繊維のウェップと重ね
て供給し、内層部の筒を成形する。
補強材としてセルロース系以外のものを用いると、炭
化後に残渣が生じ、電極材の品質に悪影響を与える。
化後に残渣が生じ、電極材の品質に悪影響を与える。
補強用のセルロース系繊維の基布は２ないし６層と
し、全体の重量の３％を超えない範囲にとどめるのがよ
い。それは、次工程で炭素化した際に殆ど全部が焼けて
消失してしまいその結果、製品炭化物の性能に悪影響を
与えない配慮のためである。内層の成形に引続いて、同
様にして中層及び外層を成形する。この場合、セルロー
ス系の織物等による補強は内層のみとするのが好まし
い。
し、全体の重量の３％を超えない範囲にとどめるのがよ
い。それは、次工程で炭素化した際に殆ど全部が焼けて
消失してしまいその結果、製品炭化物の性能に悪影響を
与えない配慮のためである。内層の成形に引続いて、同
様にして中層及び外層を成形する。この場合、セルロー
ス系の織物等による補強は内層のみとするのが好まし
い。
次いで、得られた筒状物を非酸化性雰囲気中、一般に
は窒素ガス中にて熱処理して炭化を行う。1000℃以上、
望ましくは2000℃の熱処理を行うことにより、高品質の
炭化繊維フェルト筒を安定的に得ることができる。
は窒素ガス中にて熱処理して炭化を行う。1000℃以上、
望ましくは2000℃の熱処理を行うことにより、高品質の
炭化繊維フェルト筒を安定的に得ることができる。
本発明の筒状の電極材は、これを電池特にナトリウム
−硫黄電池に使用したとき、局部流れの不都合を生ずる
ことのない高品質の電極材である。また、本発明の製法
によると、このような高品質の電極材を安定的に効率よ
く得ることができる。
−硫黄電池に使用したとき、局部流れの不都合を生ずる
ことのない高品質の電極材である。また、本発明の製法
によると、このような高品質の電極材を安定的に効率よ
く得ることができる。
実施例１ ポリアクリロニトリル（PAN）系耐炎化繊維〔東邦レ
ーヨン株式会社製商品名パイロメックス 〕２デニー
ル、75mm、乾伸度18％のステープルを使用し、レーヨン
のネットを補強材に用いニードルパンチング方式で筒状
の不織布フェルトを作った。
ーヨン株式会社製商品名パイロメックス 〕２デニー
ル、75mm、乾伸度18％のステープルを使用し、レーヨン
のネットを補強材に用いニードルパンチング方式で筒状
の不織布フェルトを作った。
炭化工程前は、外径90mmφ、内径50mmφ、長さ180m
m、重量約150g/個であった。この筒状の不織布フェルト
を窒素ガス中で2,000℃まで昇温し炭化した。
m、重量約150g/個であった。この筒状の不織布フェルト
を窒素ガス中で2,000℃まで昇温し炭化した。
炭化工程後は外径71.5mmφ、内径37.5mmφ、長さ163m
m、重量約67.5g/個であった。
m、重量約67.5g/個であった。
第１図は、炭化工程前における耐炎化繊維不織布フェル
トの筒状物の１例である。 第２図はナトリウム−硫黄電池の１例の断面図である。 符号の説明 １は耐炎化繊維不織布フェルト、２はレーヨンの基布、
３は筒状電極、４はナトリウム
トの筒状物の１例である。 第２図はナトリウム−硫黄電池の１例の断面図である。 符号の説明 １は耐炎化繊維不織布フェルト、２はレーヨンの基布、
３は筒状電極、４はナトリウム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01M 10/39
Claims (2)
- 【請求項１】乾伸度10％以上を有するポリアクリロニト
リル系耐炎化繊維の不織布を、炭化過程で残渣を生じな
いセルロース系の織物又は編物で補強して筒状となした
ものを炭化してなる筒状の電池用電極材。 - 【請求項２】乾伸度10％以上を有するポリアクリロニト
リル系耐炎化繊維の不織布を、炭化過程で残渣を生じな
いセルロース系の織物又は編物で補強して筒状となし、
次いで、その筒状物を非酸化性雰囲気中で熱処理して炭
化することを特徴とする筒状の電池用電極材の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015594A JP3010447B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 電池用電極材とその製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015594A JP3010447B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 電池用電極材とその製法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03219566A JPH03219566A (ja) | 1991-09-26 |
| JP3010447B2 true JP3010447B2 (ja) | 2000-02-21 |
Family
ID=11893046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015594A Expired - Fee Related JP3010447B2 (ja) | 1990-01-25 | 1990-01-25 | 電池用電極材とその製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3010447B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020074504A1 (de) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | Sgl Carbon Se | Hohlzylindrisches carbonfasergebilde |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4531768B2 (ja) * | 2004-11-04 | 2010-08-25 | 株式会社フジコー | 電極用導電材の前駆フェルト材および電極用導電材の製造法 |
| JP5833466B2 (ja) * | 2012-02-02 | 2015-12-16 | 東亜機工株式会社 | 炭化用原料シート、その製造方法および製造装置、炭化物 |
-
1990
- 1990-01-25 JP JP2015594A patent/JP3010447B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2020074504A1 (de) * | 2018-10-09 | 2020-04-16 | Sgl Carbon Se | Hohlzylindrisches carbonfasergebilde |
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| JPH03219566A (ja) | 1991-09-26 |
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