JPH0422867B2 - - Google Patents
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- JPH0422867B2 JPH0422867B2 JP56194355A JP19435581A JPH0422867B2 JP H0422867 B2 JPH0422867 B2 JP H0422867B2 JP 56194355 A JP56194355 A JP 56194355A JP 19435581 A JP19435581 A JP 19435581A JP H0422867 B2 JPH0422867 B2 JP H0422867B2
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K1/0004—Resistance soldering
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は黒鉛と黒鉛との接合に係り、特に複数
の黒鉛部材を感熱材料を用いて互いに接着又は抵
抗はんだ付けすることに関する。
の黒鉛部材を感熱材料を用いて互いに接着又は抵
抗はんだ付けすることに関する。
黒鉛は多くの工業分野で使用され、科学、電
気、治金、電気化学、原子力、及びロケツト分野
で使用されている。これらの製造分野において、
黒鉛と黒鉛を接合する要請がある電気化学の分野
において、黒鉛は電極材料として広範に使用され
ており、それは黒鉛の電気的特性及び耐熱性が優
れており、又化学的耐性の点からも黒鉛は最も活
性のない物質の１つだからである。これらの個々
の応用に際し、接合される黒鉛部材間の、その間
に流れる電流の方向が転換する電流の遷移中の接
合部における電気抵抗又は接触抵抗を小さくする
ことは電圧損失を最小にするために重要である。
気、治金、電気化学、原子力、及びロケツト分野
で使用されている。これらの製造分野において、
黒鉛と黒鉛を接合する要請がある電気化学の分野
において、黒鉛は電極材料として広範に使用され
ており、それは黒鉛の電気的特性及び耐熱性が優
れており、又化学的耐性の点からも黒鉛は最も活
性のない物質の１つだからである。これらの個々
の応用に際し、接合される黒鉛部材間の、その間
に流れる電流の方向が転換する電流の遷移中の接
合部における電気抵抗又は接触抵抗を小さくする
ことは電圧損失を最小にするために重要である。
そのような電気化学における応用の１つに塩化
亜鉛蓄電池があり、ここでは黒鉛は正負両方の電
極に使用されている。蓄電池の充電中金属亜鉛は
負すなわち亜鉛電極上に電着され、塩素ガスが正
すなわち塩素電極部で塩化亜鉛水溶液の電解液か
ら発生する。蓄電池の放電中、反応は反転し蓄電
池の端子から電気を発生する。亜鉛電極は細密な
すなわち細い粒子の黒鉛で構成されており、塩素
電極は液浸透性のある多孔性黒鉛で構成されてい
る。
亜鉛蓄電池があり、ここでは黒鉛は正負両方の電
極に使用されている。蓄電池の充電中金属亜鉛は
負すなわち亜鉛電極上に電着され、塩素ガスが正
すなわち塩素電極部で塩化亜鉛水溶液の電解液か
ら発生する。蓄電池の放電中、反応は反転し蓄電
池の端子から電気を発生する。亜鉛電極は細密な
すなわち細い粒子の黒鉛で構成されており、塩素
電極は液浸透性のある多孔性黒鉛で構成されてい
る。
黒鉛電極又は黒鉛部材を互いに接合するために
一般に３つの技法が使用されている。ボルト接続
が使用されていた、しかしこの方法は設計を複雑
とし、その結果黒鉛材料の不必要な損失を増加さ
せる。第２の技法は米国特許第3813301号で1974
年５月28日付の「ハロゲン化金属電池の充電及び
放電過程」に記述されており、ここで参照として
引用されている。本特許において、双極電極構造
が記述されており、ここでは多孔性黒鉛部材が細
密黒鉛部材に導電性の「炭化性」接合剤で接合さ
れている。接合剤はフエノールフオルムアルデヒ
ドを含む多くの物質で構成されており、このフエ
ノール・フオルムアルデヒドは加熱されると部分
的に炭素に変換される。電極は電極間の接触部分
に接合物質を充てんし互いに接合され、接合剤が
炭化するように電極を十分に加熱する。この熱処
理の結果できる物質は、良好な電気的接触を得る
ために可能なかぎり多量の炭素を含んでいるのが
好適である。従つて、接合剤に炭素又は黒鉛を混
合することが示されている。
一般に３つの技法が使用されている。ボルト接続
が使用されていた、しかしこの方法は設計を複雑
とし、その結果黒鉛材料の不必要な損失を増加さ
せる。第２の技法は米国特許第3813301号で1974
年５月28日付の「ハロゲン化金属電池の充電及び
放電過程」に記述されており、ここで参照として
引用されている。本特許において、双極電極構造
が記述されており、ここでは多孔性黒鉛部材が細
密黒鉛部材に導電性の「炭化性」接合剤で接合さ
れている。接合剤はフエノールフオルムアルデヒ
ドを含む多くの物質で構成されており、このフエ
ノール・フオルムアルデヒドは加熱されると部分
的に炭素に変換される。電極は電極間の接触部分
に接合物質を充てんし互いに接合され、接合剤が
炭化するように電極を十分に加熱する。この熱処
理の結果できる物質は、良好な電気的接触を得る
ために可能なかぎり多量の炭素を含んでいるのが
好適である。従つて、接合剤に炭素又は黒鉛を混
合することが示されている。
黒鉛と黒鉛を接合する第３の技法は米国特許第
4100332号で1978年７月11日付の「櫛型双極電極
素子及びそれを用いた蓄電池列」に記載されてお
り、ここでは参照として引用されている。この特
許において、黒鉛電極と黒鉛母線壁との間を圧着
又は圧入かしめする方法が示されている。従つて
電極は母線のみぞよりも少し厚く作られており、
これが圧入されるとかしめ力によつてそこに保持
される。又、電極が母線に接合剤又は接触点への
プラズマ照射又は溶接によつて接合されることも
述べられている。
4100332号で1978年７月11日付の「櫛型双極電極
素子及びそれを用いた蓄電池列」に記載されてお
り、ここでは参照として引用されている。この特
許において、黒鉛電極と黒鉛母線壁との間を圧着
又は圧入かしめする方法が示されている。従つて
電極は母線のみぞよりも少し厚く作られており、
これが圧入されるとかしめ力によつてそこに保持
される。又、電極が母線に接合剤又は接触点への
プラズマ照射又は溶接によつて接合されることも
述べられている。
本発明の１態様によれば、
複数の黒鉛電極部材を互いに接合し、黒鉛電極
部材に流れる電流の方向が転換する電流の遷移中
の接合部における電気抵抗が小さくなる接合方法
であつて、 (a) 前記黒鉛電極部材の間に熱可塑性材料の層を
挿入し、 (b) あらかじめ定められた強さの圧力を前記両黒
鉛電極部材に加え前記黒鉛電極部材を互いに圧
着し、 (c) 前記熱可塑性材料の層を融かすために前記黒
鉛電極部材に十分な熱を加え、 (d) 前記熱可塑性材料の層が融けた後冷却するた
めのあらかじめ定められた期間を置き、そして (e) 前記黒鉛電極部材に加えられた圧力をとり除
く、 上記の手順からなる複数個の黒鉛電極部材を接
合する方法が提供される。
部材に流れる電流の方向が転換する電流の遷移中
の接合部における電気抵抗が小さくなる接合方法
であつて、 (a) 前記黒鉛電極部材の間に熱可塑性材料の層を
挿入し、 (b) あらかじめ定められた強さの圧力を前記両黒
鉛電極部材に加え前記黒鉛電極部材を互いに圧
着し、 (c) 前記熱可塑性材料の層を融かすために前記黒
鉛電極部材に十分な熱を加え、 (d) 前記熱可塑性材料の層が融けた後冷却するた
めのあらかじめ定められた期間を置き、そして (e) 前記黒鉛電極部材に加えられた圧力をとり除
く、 上記の手順からなる複数個の黒鉛電極部材を接
合する方法が提供される。
本発明の別の態様によれば、
複数個の黒鉛電極部材の間に挿入された熱可塑
性材料の層によつて互いに接着された前記複数個
の黒鉛電極部材と、溶融され前記黒鉛電極部材に
毛細管現像によつて接合された前記熱可塑性材料
からなる複合電極構造が提供される。
性材料の層によつて互いに接着された前記複数個
の黒鉛電極部材と、溶融され前記黒鉛電極部材に
毛細管現像によつて接合された前記熱可塑性材料
からなる複合電極構造が提供される。
本発明で使用される感熱材料、即ち、熱を受け
て反応する材料で、特に熱により融けて液状とな
り、この後冷却すると凝固することにより接着効
果をもつ材料は一般に低融点又はガラス転位温度
を有する好適なプラスチツク、金属、又はセラミ
ツク物質で構成されている。感熱材料は例えば塩
化ポリビニルのような熱可塑性物質の粉末状のも
のが好適である。加熱はいかなる適切な装置で行
なうこともできるが、抵抗はんだ付けが好適であ
る。本発明の重要な特徴は感熱材料が変性を受け
たり炭化する点まで加熱する必要がないことであ
る。加熱が必要なのは、物質が液相に入り、その
結果接合部を構成している部分や黒鉛表面の孔に
毛細管現象によつて広がる温度までである。黒鉛
は熱に対して全く安定（約3600℃で昇華する）で
あるので広範な種類の材料を感熱接合材料として
用いることができる。しかしながら熱可塑性材料
がその低融点を有すること又低価格であることか
ら使用されている。熱プラスチツク材料を抵抗は
んだによつて黒鉛に付けると0.5ミリオーム／cm2
程度の許容できる低低い電流遷移中の抵抗又は接
触抵抗が得られることが知られている。
て反応する材料で、特に熱により融けて液状とな
り、この後冷却すると凝固することにより接着効
果をもつ材料は一般に低融点又はガラス転位温度
を有する好適なプラスチツク、金属、又はセラミ
ツク物質で構成されている。感熱材料は例えば塩
化ポリビニルのような熱可塑性物質の粉末状のも
のが好適である。加熱はいかなる適切な装置で行
なうこともできるが、抵抗はんだ付けが好適であ
る。本発明の重要な特徴は感熱材料が変性を受け
たり炭化する点まで加熱する必要がないことであ
る。加熱が必要なのは、物質が液相に入り、その
結果接合部を構成している部分や黒鉛表面の孔に
毛細管現象によつて広がる温度までである。黒鉛
は熱に対して全く安定（約3600℃で昇華する）で
あるので広範な種類の材料を感熱接合材料として
用いることができる。しかしながら熱可塑性材料
がその低融点を有すること又低価格であることか
ら使用されている。熱プラスチツク材料を抵抗は
んだによつて黒鉛に付けると0.5ミリオーム／cm2
程度の許容できる低低い電流遷移中の抵抗又は接
触抵抗が得られることが知られている。
本発明の他の特徴及び長所は添付図及び提出さ
れた実施例に関する以下の詳細記述によつて明白
となろう。
れた実施例に関する以下の詳細記述によつて明白
となろう。
第１図に塩化亜鉛蓄電池列１０の断面の透視図
が示されている。蓄電池列１０は一般的に、第２
図に個々に示されるような複数個の電極対１２
と、プラスチツク性のわく１４で構成されてい
る。各各の電極対１２は、亜鉛電極１６、塩素電
極構造１８、それに亜鉛電極を塩素電極構造に連
結する母線２０とで構成されている。塩素電極構
造１８は黒鉛わく２６に接合された１対の塩素電
極部材２２及び２４を含んでいる。亜鉛電極１６
は好適に細密で微細粒子化された黒鉛、例えばユ
ニオン・カーバイド(株)のATJ又はEBP黒鉛が好
例である、によつて構成されている。亜鉛電極は
又電極の上部から突き出た耳状部分２８をも含
み、これは母船２０へ接続するための表面領域と
なつている。
が示されている。蓄電池列１０は一般的に、第２
図に個々に示されるような複数個の電極対１２
と、プラスチツク性のわく１４で構成されてい
る。各各の電極対１２は、亜鉛電極１６、塩素電
極構造１８、それに亜鉛電極を塩素電極構造に連
結する母線２０とで構成されている。塩素電極構
造１８は黒鉛わく２６に接合された１対の塩素電
極部材２２及び２４を含んでいる。亜鉛電極１６
は好適に細密で微細粒子化された黒鉛、例えばユ
ニオン・カーバイド(株)のATJ又はEBP黒鉛が好
例である、によつて構成されている。亜鉛電極は
又電極の上部から突き出た耳状部分２８をも含
み、これは母船２０へ接続するための表面領域と
なつている。
塩素電極部材２２及び２４は好適に液体透過合
を有し、ガス不透過性の多孔性黒鉛、例えばユニ
オン・カーバイド(株)のPG−60又はAirco
Speer37−Ｇ黒鉛が好例である、によつて構成さ
れている。黒鉛わく２６は又好適にち密な黒鉛に
より構成されており、２つの塩素電極部材を分離
し、前記導管として働く。この黒鉛わくは塩素電
極構造の各々の端部に上部脚２６ａと側部脚２６
ｂを含んでいる。黒鉛わくは又耳状部分２９をも
含み、これは塩素電極構造１８を母線２０に電気
的に接続するために使用される。
を有し、ガス不透過性の多孔性黒鉛、例えばユニ
オン・カーバイド(株)のPG−60又はAirco
Speer37−Ｇ黒鉛が好例である、によつて構成さ
れている。黒鉛わく２６は又好適にち密な黒鉛に
より構成されており、２つの塩素電極部材を分離
し、前記導管として働く。この黒鉛わくは塩素電
極構造の各々の端部に上部脚２６ａと側部脚２６
ｂを含んでいる。黒鉛わくは又耳状部分２９をも
含み、これは塩素電極構造１８を母線２０に電気
的に接続するために使用される。
母線２０と亜鉛電極１６及び塩素電極構造１８
との接続に関する詳細な記述は、本発明の譲受人
に委託され、同時提出された米国特許出願「金属
を黒鉛に接合する１つの方法」に記載されてお
り、ここでは参照として用いられている。母線２
０は好適にチタニウムで構成されており、それは
チタニウムの機械強度、電気伝導性、及び塩化亜
鉛蓄電池の中における化学腐食に対する抵抗性が
優れているためである。この母線は集電装置とも
なり、蓄電池列１０の隣接した隔室同志を電気的
に直列接続する。電流の分配は隔室間において、
はさみ付け式のチタニウム片３０を並列配列する
ことによつて促進される、このチタニウム片は同
一極性の母線を相互に接続するために使用され
る。蓄電池列１０の各々の終端部では、電線管３
２が終端隔室の耳状部分に接続されている。これ
らの電線管は蓄電池列の両側の外部端子に導かれ
ており、充電電に際しては電源に、又蓄電池の放
電に際しては負荷に接続される。
との接続に関する詳細な記述は、本発明の譲受人
に委託され、同時提出された米国特許出願「金属
を黒鉛に接合する１つの方法」に記載されてお
り、ここでは参照として用いられている。母線２
０は好適にチタニウムで構成されており、それは
チタニウムの機械強度、電気伝導性、及び塩化亜
鉛蓄電池の中における化学腐食に対する抵抗性が
優れているためである。この母線は集電装置とも
なり、蓄電池列１０の隣接した隔室同志を電気的
に直列接続する。電流の分配は隔室間において、
はさみ付け式のチタニウム片３０を並列配列する
ことによつて促進される、このチタニウム片は同
一極性の母線を相互に接続するために使用され
る。蓄電池列１０の各々の終端部では、電線管３
２が終端隔室の耳状部分に接続されている。これ
らの電線管は蓄電池列の両側の外部端子に導かれ
ており、充電電に際しては電源に、又蓄電池の放
電に際しては負荷に接続される。
プラスチツクわく１４は塩化亜鉛蓄電池の環境
に対して化学的な耐性のある熱可塑性樹脂で好適
に作られており、前記樹脂の例としてジエネラル
タイヤ及びゴム(株)（General Tire ＆ Rubber
corp）のボルトロンポリ塩化ビニル（4008−
2124）（Boltron Polyvinyl Chloride）、デユポ
ン・テフロン（四弗化エチレン）及びペンウオル
ト・カイナー（Pennwalt Kynar）（弗化ポリビ
ニル）がある。プラスチツクわく１４は電極対１
２を分離、整列させる役割をはたす一方、電解液
を塩素電極構造１８に運ぶ装置をも構成してい
る。塩素電極構造は電極部材２２及び２４の間で
底部が開いておりそこから電解液を受けるように
なつている。したがつて黒鉛わく２６は底部脚を
含んでいない。
に対して化学的な耐性のある熱可塑性樹脂で好適
に作られており、前記樹脂の例としてジエネラル
タイヤ及びゴム(株)（General Tire ＆ Rubber
corp）のボルトロンポリ塩化ビニル（4008−
2124）（Boltron Polyvinyl Chloride）、デユポ
ン・テフロン（四弗化エチレン）及びペンウオル
ト・カイナー（Pennwalt Kynar）（弗化ポリビ
ニル）がある。プラスチツクわく１４は電極対１
２を分離、整列させる役割をはたす一方、電解液
を塩素電極構造１８に運ぶ装置をも構成してい
る。塩素電極構造は電極部材２２及び２４の間で
底部が開いておりそこから電解液を受けるように
なつている。したがつて黒鉛わく２６は底部脚を
含んでいない。
黒鉛わく２６には１つ又は複数の切り欠き３４
が備えられており（第３図に示す）、塩素電極部
材２２及び２４の間に存在するガスを放出する。
が備えられており（第３図に示す）、塩素電極部
材２２及び２４の間に存在するガスを放出する。
第３図は、塩素電極構造１８の側立面図を示
し、特に本発明による黒鉛と黒鉛の接続を示して
いる。塩素電極部材２２及び２４は下記の方法で
黒鉛わく２６の側面に連結又は接合されている。
感熱材料で作られた第１層３６が塩素電極部材２
２と黒鉛わく２６の間にはさまれ、感熱材料で作
られた第２層３８が塩素電極部材２４と黒鉛わく
２６の間にはさまれる。層３６及び３８の厚さは
図示するために第３図では誇張されている。次に
塩素電極部材２２及び２４の外面から圧力を加え
電極部材を共に黒鉛わく２６の方へ押し付ける。
その次に塩素電極部材に十分な熱を加え、加熱材
料を溶かしこれは接合部分及び黒鉛表面の細孔に
毛細管現象によつて拡がる。その後感熱材料が固
まるまで冷却期間をもうけ、それから塩素電極部
材２２及び２４に加えていた圧力を除く。
し、特に本発明による黒鉛と黒鉛の接続を示して
いる。塩素電極部材２２及び２４は下記の方法で
黒鉛わく２６の側面に連結又は接合されている。
感熱材料で作られた第１層３６が塩素電極部材２
２と黒鉛わく２６の間にはさまれ、感熱材料で作
られた第２層３８が塩素電極部材２４と黒鉛わく
２６の間にはさまれる。層３６及び３８の厚さは
図示するために第３図では誇張されている。次に
塩素電極部材２２及び２４の外面から圧力を加え
電極部材を共に黒鉛わく２６の方へ押し付ける。
その次に塩素電極部材に十分な熱を加え、加熱材
料を溶かしこれは接合部分及び黒鉛表面の細孔に
毛細管現象によつて拡がる。その後感熱材料が固
まるまで冷却期間をもうけ、それから塩素電極部
材２２及び２４に加えていた圧力を除く。
黒鉛は熱に対して全く安定（約3600℃で昇華す
る）であるので、広範な種類の材料を感熱接合材
料として用いることができる。特別な応用及び黒
鉛と黒鉛を接合しようとしている所の化学的環境
によつて、一般的に適切な感熱材料の選択が左右
される。感熱材料は低融点又はガラス転移温度を
有する好適なプラスチツク、金属、又はセラミツ
クで構成されている。プラスチツクは一番低い融
点又はガラス転移温度を有するので、これは最も
好適な材料である。もつともプラスチツクはその
特質上高い電気抵抗性を有しているのだが、プラ
スチツクが感熱材料として用いられる時には許容
できるだけの低い、電流の方向が転換する電流の
転移中の抵抗又は接触抵抗が得られることがわか
つている。例えばカイナー（Kynar）を感熱材料
として用いると0.5ミリオーム／cm2の電流の遷移
中の抵抗が得られる。その他のプラスチツク、例
えばボルトロン、塩化ポリビニル、テフロン、ポ
リプロピレン、そしてポリエチレン等もまた好適
である。
る）であるので、広範な種類の材料を感熱接合材
料として用いることができる。特別な応用及び黒
鉛と黒鉛を接合しようとしている所の化学的環境
によつて、一般的に適切な感熱材料の選択が左右
される。感熱材料は低融点又はガラス転移温度を
有する好適なプラスチツク、金属、又はセラミツ
クで構成されている。プラスチツクは一番低い融
点又はガラス転移温度を有するので、これは最も
好適な材料である。もつともプラスチツクはその
特質上高い電気抵抗性を有しているのだが、プラ
スチツクが感熱材料として用いられる時には許容
できるだけの低い、電流の方向が転換する電流の
転移中の抵抗又は接触抵抗が得られることがわか
つている。例えばカイナー（Kynar）を感熱材料
として用いると0.5ミリオーム／cm2の電流の遷移
中の抵抗が得られる。その他のプラスチツク、例
えばボルトロン、塩化ポリビニル、テフロン、ポ
リプロピレン、そしてポリエチレン等もまた好適
である。
感熱材料を融かすための加熱は従来の装置によ
つて与えられる、例えば加熱されたコテを塩素電
極部材２２及び２４の外表面に接触して行なう。
しかしながら抵抗はんだ技法がここでは提案され
ている、これは電流の流れが止められた時にそこ
に生じていた熱が少くとも部分的に急速に減少す
ることによる。いくつかの抵抗はんだ技法が米国
金属協会により1971年に発行された英語版の金属
の溶接及びハンダ付けに関するハンドブツクの第
６巻（Volume ６、Welding and Brazing.of
the Metals Handbook、Eighth Edition、1971、
by The American Society for Metals）に記
述されており、ここでは参照として引用されてい
る。抵抗はんだ付けは、普通、従来の抵抗溶接装
置を用いて行なわれる。しかしながら加熱及び冷
却時間が一般的に長く、加えられる力は抵抗スポ
ツト溶接に対するよりも抵抗はんだ付けに対する
方が小さい。
つて与えられる、例えば加熱されたコテを塩素電
極部材２２及び２４の外表面に接触して行なう。
しかしながら抵抗はんだ技法がここでは提案され
ている、これは電流の流れが止められた時にそこ
に生じていた熱が少くとも部分的に急速に減少す
ることによる。いくつかの抵抗はんだ技法が米国
金属協会により1971年に発行された英語版の金属
の溶接及びハンダ付けに関するハンドブツクの第
６巻（Volume ６、Welding and Brazing.of
the Metals Handbook、Eighth Edition、1971、
by The American Society for Metals）に記
述されており、ここでは参照として引用されてい
る。抵抗はんだ付けは、普通、従来の抵抗溶接装
置を用いて行なわれる。しかしながら加熱及び冷
却時間が一般的に長く、加えられる力は抵抗スポ
ツト溶接に対するよりも抵抗はんだ付けに対する
方が小さい。
第４図は黒鉛の抵抗はんだ付けのための配置４
０を模式的に示している。黒鉛部材４２及び４４
の間に挿入されている層４６は感熱材料である。
層４６の厚さは図示する関係上誇張されている。
黒鉛部材４４は板又は心金４８の上に配置されて
おり、電極５０が黒鉛部材４２の外部表面５２の
上に配置されている。心金４８及び電極５０は電
線管５６及び５８を経由して変圧器５４に接続さ
れている。変圧器５４は感熱材料４６を融かすの
に十分高い電流を発生できるように作られてい
る。電流は電極５０、黒鉛部材４２、感熱材料の
層４６、黒鉛部材４４そして心金４８を通つて流
れる。抵抗はんだのための熱は電流のこの流れに
対する抵抗から得られる。接合部分の電気的接続
を創り出すために必要な圧力は、電極５０と心金
４８を通して普通に加えられる。この圧力は又、
材料が融け始めるか、そのガラス転移温度を越え
た時に毛細管現象によつて感熱材料が接合部分の
間に拡がる助けとなる。
０を模式的に示している。黒鉛部材４２及び４４
の間に挿入されている層４６は感熱材料である。
層４６の厚さは図示する関係上誇張されている。
黒鉛部材４４は板又は心金４８の上に配置されて
おり、電極５０が黒鉛部材４２の外部表面５２の
上に配置されている。心金４８及び電極５０は電
線管５６及び５８を経由して変圧器５４に接続さ
れている。変圧器５４は感熱材料４６を融かすの
に十分高い電流を発生できるように作られてい
る。電流は電極５０、黒鉛部材４２、感熱材料の
層４６、黒鉛部材４４そして心金４８を通つて流
れる。抵抗はんだのための熱は電流のこの流れに
対する抵抗から得られる。接合部分の電気的接続
を創り出すために必要な圧力は、電極５０と心金
４８を通して普通に加えられる。この圧力は又、
材料が融け始めるか、そのガラス転移温度を越え
た時に毛細管現象によつて感熱材料が接合部分の
間に拡がる助けとなる。
熟練した技術者にとつて本発明によつて種々の
黒鉛材料が互いに接続されることが明らかであろ
う。従つて細密な黒鉛を細密な黒鉛又は多孔性の
黒鉛に接合することができるし、多孔性の黒鉛を
多孔性の黒鉛に接合することもできる。さらに黒
鉛油塗付材料、例えばユニオン・カーバイド(株)の
グラフフオイル（Graphfoil）、も互いに接合する
こともできるし、上で記述したその他の黒鉛材料
とも接合することができる。
黒鉛材料が互いに接続されることが明らかであろ
う。従つて細密な黒鉛を細密な黒鉛又は多孔性の
黒鉛に接合することができるし、多孔性の黒鉛を
多孔性の黒鉛に接合することもできる。さらに黒
鉛油塗付材料、例えばユニオン・カーバイド(株)の
グラフフオイル（Graphfoil）、も互いに接合する
こともできるし、上で記述したその他の黒鉛材料
とも接合することができる。
細密な黒鉛は細密な黒鉛に下記の方法で接合さ
れた。２つのATJ級の黒鉛部材が細かな粒の砂
によつてサンドブラストをかけられ、接合部分表
面の表面領域を増加された。しかしながら、表面
領域を増加させるためのその他の既知の表面処理
技術も又使用できることも注意されるべきであ
る。粉末状カイナー301（Kynar powder301）の
均一層が黒鉛部材の１つの接合表面に作られた。
使用されるカイナーの量は３〜８mg／cm2の範囲で
あつた。次にもう一方の黒鉛部材がカイナー層の
上に配置された。それから50Kg／cm2の圧力が黒鉛
部材を互いに押し付けるように加えられた。従来
の溶接機械（Kemppi PHS2）が黒鉛部材の抵抗
はんだのために使用され、３cm2のはんだ表面が
個々の抵抗はんだのために用いられた。5000〜
6000アンペアの電流が黒鉛部材を通つて2.5秒間
流された。圧力を取り除く前の冷却期間は20秒で
あつた。
れた。２つのATJ級の黒鉛部材が細かな粒の砂
によつてサンドブラストをかけられ、接合部分表
面の表面領域を増加された。しかしながら、表面
領域を増加させるためのその他の既知の表面処理
技術も又使用できることも注意されるべきであ
る。粉末状カイナー301（Kynar powder301）の
均一層が黒鉛部材の１つの接合表面に作られた。
使用されるカイナーの量は３〜８mg／cm2の範囲で
あつた。次にもう一方の黒鉛部材がカイナー層の
上に配置された。それから50Kg／cm2の圧力が黒鉛
部材を互いに押し付けるように加えられた。従来
の溶接機械（Kemppi PHS2）が黒鉛部材の抵抗
はんだのために使用され、３cm2のはんだ表面が
個々の抵抗はんだのために用いられた。5000〜
6000アンペアの電流が黒鉛部材を通つて2.5秒間
流された。圧力を取り除く前の冷却期間は20秒で
あつた。
熟練した技術者にとつては、本明細書に記述さ
れた方法及び構造に対して添付の特許請求の範囲
で定められた本発明の精神及び範囲から離れるこ
となく種々の変更及び修正を加え得ることは明白
であろう。例えば、感熱材料の量、加えられる圧
力、加熱量、及び冷却期間は選定された材料の選
定及び寸法によつて変わり得る。記載された種々
の実施例は図示の目的のためだけであり本発明を
制限する意図はない。
れた方法及び構造に対して添付の特許請求の範囲
で定められた本発明の精神及び範囲から離れるこ
となく種々の変更及び修正を加え得ることは明白
であろう。例えば、感熱材料の量、加えられる圧
力、加熱量、及び冷却期間は選定された材料の選
定及び寸法によつて変わり得る。記載された種々
の実施例は図示の目的のためだけであり本発明を
制限する意図はない。
第１図は本発明により構成された塩化亜鉛蓄電
池列の断面透視図、第２図は第１図の蓄電池列の
一部を形成する電極対の透視図、第３図は、第２
図の電極対の塩素電極構造を示す側立面図であ
り、特に本発明による黒鉛対黒鉛接続を示す、第
４図は抵抗はんだ黒鉛の配列を示す模式図であ
る。 １０……蓄電池列、１６……亜鉛電極、１８…
…塩素電極構造、２０……母線、２２，２４……
電極部材、２６……黒鉛わく、３６，３８，４６
……感熱材料の層。
池列の断面透視図、第２図は第１図の蓄電池列の
一部を形成する電極対の透視図、第３図は、第２
図の電極対の塩素電極構造を示す側立面図であ
り、特に本発明による黒鉛対黒鉛接続を示す、第
４図は抵抗はんだ黒鉛の配列を示す模式図であ
る。 １０……蓄電池列、１６……亜鉛電極、１８…
…塩素電極構造、２０……母線、２２，２４……
電極部材、２６……黒鉛わく、３６，３８，４６
……感熱材料の層。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 複数の黒鉛電極部材を互いに接合し、黒鉛電
極部材に流れる電流の方向が転換する電流の遷移
中の接合部における電気抵抗が小さくなる接合方
法であつて、 (a) 前記黒鉛電極部材の間に熱可塑性材料の層を
挿入し、 (b) あらかじめ定められた強さの圧力を前記両黒
鉛電極部材に加え前記黒鉛電極部材を互いに圧
着し、 (c) 前記熱可塑性材料の層を融かすために前記両
黒鉛電極部材に十分な熱を加え、 (d) 前記熱可塑性材料の層が融けた後冷却するた
めのあらかじめ定められた期間を置き、そし
て、 (e) 前記両黒鉛電極部材に加えられた圧力をとり
除く、 上記の手順からなる複数個の黒鉛電極部材を接
合する方法。 ２ 複数の黒鉛電極板を、前記黒鉛電極板の間に
挿入された黒鉛わくに接合し、黒鉛電極板に流れ
る電流の方向が転換する電流の遷移中の接合部に
おける電気抵抗が小さい電極構造を形成する方法
であつて、前記黒鉛電極板の各々は接合表面部分
と、外部表面とを有し、前記黒鉛わくは第１及び
第２の接合側面を有し、 (a) 熱可塑性材料の第１の層を第１の黒鉛電極板
の前記接合表面部分に付け、 (b) 前記黒鉛わくの前記第１の接合側面を、前記
第１の黒鉛電極板の前記接合表面部分の上の前
記熱可塑性材料の第１の層の上に静止して配置
し、 (c) 前記熱可塑性材料の第２の層を前記黒鉛わく
の前記第２の接合側面に付け、 (d) 第２の黒鉛電極板の前記接合表面部分を、前
記黒鉛わくの前記第２の接合側面上の前記熱可
塑性材料の前記第２の層の上に静止して配置
し、 (e) あらかじめ定められた強さの圧力を、前記両
接合表面部分と前記両黒鉛電極板の前記両接合
側面とが互いに圧着するように前記両黒鉛電極
板の前記両外部表面に加え、 (f) 前記熱可塑性材料の前記２つの層を融かすよ
うに前記両黒鉛電極板に十分な熱を加え、 (g) 前記熱可塑性材料の前記２つの層が融けた後
冷却のための予め定められた期間を置き、 そして、 (h) 前記電極構造から前記加えられた圧力を取り
除く、 上記の手順からなる複数個の黒鉛電極板を黒鉛
わくに接合する方法。 ３ 複数の黒鉛電極部材の間に挿入された熱可塑
性材料の層によつて互いに接着された前記複数個
の黒鉛電極部材からなり、前記熱可塑性材料は溶
融した後前記黒鉛電極部材に毛細管現象によつて
接合されている、複数個の黒鉛電極部材からなる
複合電極構造。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/246,863 US4382113A (en) | 1981-03-23 | 1981-03-23 | Method for joining graphite to graphite |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57156385A JPS57156385A (en) | 1982-09-27 |
| JPH0422867B2 true JPH0422867B2 (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=22932561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56194355A Granted JPS57156385A (en) | 1981-03-23 | 1981-12-02 | Method and structure for joining graphite to graphite |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4382113A (ja) |
| JP (1) | JPS57156385A (ja) |
| BE (1) | BE891803A (ja) |
| CA (1) | CA1177610A (ja) |
| DE (1) | DE3147192A1 (ja) |
| FR (1) | FR2502140A1 (ja) |
| GB (1) | GB2095150B (ja) |
| IT (1) | IT1139694B (ja) |
| SE (1) | SE459172B (ja) |
Families Citing this family (44)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4732637A (en) * | 1983-04-11 | 1988-03-22 | Engelhard Corporation | Method of fabricating an integral gas seal for fuel cell gas distribution assemblies |
| GB8428953D0 (en) * | 1984-11-16 | 1984-12-27 | Dunlop Ltd | Bonding of carbon-based components |
| US4673450A (en) * | 1985-01-22 | 1987-06-16 | The Boeing Company | Method of welding together graphite fiber reinforced thermoplastic laminates |
| US4741796A (en) * | 1985-05-29 | 1988-05-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for positioning and bonding a solid body to a support base |
| JPS62123662A (ja) * | 1985-11-25 | 1987-06-04 | Kureha Chem Ind Co Ltd | 燃料電池用電極基板 |
| US4755429A (en) * | 1986-11-03 | 1988-07-05 | International Fuel Cells Corporation | Composite graphite separator plate for fuel cell stack |
| US4875750A (en) * | 1987-02-25 | 1989-10-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelectronic coupling element and method for its manufacture |
| EP0330124A3 (en) * | 1988-02-24 | 1991-06-12 | Toray Industries, Inc. | Electroconductive integrated substrate and process for producing the same |
| US5723849A (en) * | 1991-04-05 | 1998-03-03 | The Boeing Company | Reinforced susceptor for induction or resistance welding of thermoplastic composites |
| US5641422A (en) * | 1991-04-05 | 1997-06-24 | The Boeing Company | Thermoplastic welding of organic resin composites using a fixed coil induction heater |
| US5728309A (en) | 1991-04-05 | 1998-03-17 | The Boeing Company | Method for achieving thermal uniformity in induction processing of organic matrix composites or metals |
| US5645744A (en) * | 1991-04-05 | 1997-07-08 | The Boeing Company | Retort for achieving thermal uniformity in induction processing of organic matrix composites or metals |
| US5808281A (en) | 1991-04-05 | 1998-09-15 | The Boeing Company | Multilayer susceptors for achieving thermal uniformity in induction processing of organic matrix composites or metals |
| US5793024A (en) * | 1991-04-05 | 1998-08-11 | The Boeing Company | Bonding using induction heating |
| US5410132A (en) * | 1991-10-15 | 1995-04-25 | The Boeing Company | Superplastic forming using induction heating |
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