JPH04350B2 - - Google Patents
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- JPH04350B2 JPH04350B2 JP57111984A JP11198482A JPH04350B2 JP H04350 B2 JPH04350 B2 JP H04350B2 JP 57111984 A JP57111984 A JP 57111984A JP 11198482 A JP11198482 A JP 11198482A JP H04350 B2 JPH04350 B2 JP H04350B2
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- electrolyte
- firing
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- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、空気電池や燃料電池などに用いられ
ると好適な電極用炭素体に関する。
ると好適な電極用炭素体に関する。
各種合成樹脂など焼成によつて炭化する成分
を、黒鉛や活性炭などの必要に応じて使用される
成分とともに材料として、混練、成形、焼成を経
て電極用炭素体としたものは、気体透過能を必要
とされる空気電池や燃料電池などに対し、焼成時
に自ずと形成される微小気孔が気体通路として役
立つため、必要に応じての触媒層の形成、撥水処
理などを施されて電極として好適に使用されてい
る。
を、黒鉛や活性炭などの必要に応じて使用される
成分とともに材料として、混練、成形、焼成を経
て電極用炭素体としたものは、気体透過能を必要
とされる空気電池や燃料電池などに対し、焼成時
に自ずと形成される微小気孔が気体通路として役
立つため、必要に応じての触媒層の形成、撥水処
理などを施されて電極として好適に使用されてい
る。
しかし、前述した如き微小気孔だけでは気体通
過能が不十分となりがちである。気体通過能が不
十分であると、例えば、陰極容器に電解質（液）
を入れ筒状（炭素）陽極の中央あたりまで浸して
なる一般的空気電池の場合に陽極における電解質
反応部が電解質の自由界面近傍に限られ、とれる
電圧や電流が小さくなるといつたように、問題を
生じることになる。
過能が不十分となりがちである。気体通過能が不
十分であると、例えば、陰極容器に電解質（液）
を入れ筒状（炭素）陽極の中央あたりまで浸して
なる一般的空気電池の場合に陽極における電解質
反応部が電解質の自由界面近傍に限られ、とれる
電圧や電流が小さくなるといつたように、問題を
生じることになる。
本発明は、上述した点に鑑みなされたものであ
り、焼成によつて炭化する成分を少なくとも使用
し、混練、成形、焼成を経て得られる電極用炭素
体であつて、焼成時に形成される微小気孔を有す
るとともに、上部から下部にかけて形成された孔
Ａと、前記孔Ａに連通もしくは近接し、また、前
記微小気孔と連通する、側部にかけて形成された
脇孔Ｂとを有し、前記脇孔Ｂの前記側部側の端部
は電池電極としての電解質埋没部に位置するよう
形成された電極用炭素体を要旨とする。
り、焼成によつて炭化する成分を少なくとも使用
し、混練、成形、焼成を経て得られる電極用炭素
体であつて、焼成時に形成される微小気孔を有す
るとともに、上部から下部にかけて形成された孔
Ａと、前記孔Ａに連通もしくは近接し、また、前
記微小気孔と連通する、側部にかけて形成された
脇孔Ｂとを有し、前記脇孔Ｂの前記側部側の端部
は電池電極としての電解質埋没部に位置するよう
形成された電極用炭素体を要旨とする。
以下、添付図面に示す本発明の一実施例に基づ
き説明すると、第１図において、参照符号１は電
極用炭素体の本体である。この本体１は各種合成
樹脂など焼成により炭化する成分を、黒鉛、活性
炭、白金などの触媒、可塑剤、溶剤、安定剤、気
孔調整材といつた必要に応じて使用される成分と
ともに混練、成形、焼成温度までの熱処理という
基本的工程を経て円柱状、多角柱状、あるいは、
その他適宜形状に得たものであり、熱処理によつ
て形成される複雑に分布する微小気孔（図示せ
ず）を有している。
き説明すると、第１図において、参照符号１は電
極用炭素体の本体である。この本体１は各種合成
樹脂など焼成により炭化する成分を、黒鉛、活性
炭、白金などの触媒、可塑剤、溶剤、安定剤、気
孔調整材といつた必要に応じて使用される成分と
ともに混練、成形、焼成温度までの熱処理という
基本的工程を経て円柱状、多角柱状、あるいは、
その他適宜形状に得たものであり、熱処理によつ
て形成される複雑に分布する微小気孔（図示せ
ず）を有している。
また、参照符号Ａは本体１の上部から下部にか
けて円柱状、多角柱状、あるいは、その他適宜形
状に形成された孔であり、気体通路としての幹あ
るいは貯蔵室として働く。第１図の−線縦断
面図である第２図では貫通していない孔Ａを示し
たが、電池電極としての使用目的に応じて貫通し
たものであることもできるし、また、適宜封孔材
で後処理することもできる。更に、この孔Ａは単
独孔でなく、例えばハニカム状に形成されたもの
などであつてもよい。
けて円柱状、多角柱状、あるいは、その他適宜形
状に形成された孔であり、気体通路としての幹あ
るいは貯蔵室として働く。第１図の−線縦断
面図である第２図では貫通していない孔Ａを示し
たが、電池電極としての使用目的に応じて貫通し
たものであることもできるし、また、適宜封孔材
で後処理することもできる。更に、この孔Ａは単
独孔でなく、例えばハニカム状に形成されたもの
などであつてもよい。
本体１には、前記孔Ａとともに、前記孔Ａから
本体１の側部にかけての脇孔Ｂが形成されてい
る。脇孔Ｂは、前述した微小気孔と連通するとと
もに電池電極として使用されるとき電解質に埋没
する部分（即ち、電池としての構造に応じては電
解質と接触する部分）にその側部側の端部が位置
するよう形成されていなければならず、耐久性な
ど考慮した上で、多数個であればある程、また、
なるべく一様分布するよう形成されているのが望
ましい。その一例が第１図の−線横断面図で
ある第３図に示すような放射状に形成される場合
である。また、第４図のように格子状に形成した
り、図示はしないが、第３図や第４図に相当する
図面において、渦巻状としたり、無秩序な網状と
することもできる。更に第２図に対応する第５図
乃至第７図で別の一例を示したように脇孔Ｂの曲
線化や、上下方向における斜行化などもできる。
本体１の側部にかけての脇孔Ｂが形成されてい
る。脇孔Ｂは、前述した微小気孔と連通するとと
もに電池電極として使用されるとき電解質に埋没
する部分（即ち、電池としての構造に応じては電
解質と接触する部分）にその側部側の端部が位置
するよう形成されていなければならず、耐久性な
ど考慮した上で、多数個であればある程、また、
なるべく一様分布するよう形成されているのが望
ましい。その一例が第１図の−線横断面図で
ある第３図に示すような放射状に形成される場合
である。また、第４図のように格子状に形成した
り、図示はしないが、第３図や第４図に相当する
図面において、渦巻状としたり、無秩序な網状と
することもできる。更に第２図に対応する第５図
乃至第７図で別の一例を示したように脇孔Ｂの曲
線化や、上下方向における斜行化などもできる。
上記した例における脇孔Ｂは孔Ａと側部外面を
連結するよう即ち、側部側の端部を開口するよう
形成されている。従つて、この場合には気体通過
が最も好ましくなる。但し、脇孔Ｂの大きさは電
解質の粘度などとの関係で考慮しなければならな
い。即ち、一般に湿電池といわれる液状の電解質
を使用した場合、脇孔Ｂを通り孔Ａに侵入するよ
うなつては好ましくない。一方、一般に乾電池と
いわれるペースト状の電解質を使用した場合、脇
孔Ｂが相当大きくても孔Ａに侵入しない。従つ
て、湿電池、乾電池ともに使用可能とするには脇
孔Ｂを小さく設定しておけばよい。通常0.1μｍ〜
0.3mm程度の径としておけば十分である。また、
脇孔Ｂの横断面形状を異形にして毛細管力を高め
たり、後処理として触媒層による被覆処理や撥水
処理を施すことによつても脇孔Ｂを大きくするこ
とができる。
連結するよう即ち、側部側の端部を開口するよう
形成されている。従つて、この場合には気体通過
が最も好ましくなる。但し、脇孔Ｂの大きさは電
解質の粘度などとの関係で考慮しなければならな
い。即ち、一般に湿電池といわれる液状の電解質
を使用した場合、脇孔Ｂを通り孔Ａに侵入するよ
うなつては好ましくない。一方、一般に乾電池と
いわれるペースト状の電解質を使用した場合、脇
孔Ｂが相当大きくても孔Ａに侵入しない。従つ
て、湿電池、乾電池ともに使用可能とするには脇
孔Ｂを小さく設定しておけばよい。通常0.1μｍ〜
0.3mm程度の径としておけば十分である。また、
脇孔Ｂの横断面形状を異形にして毛細管力を高め
たり、後処理として触媒層による被覆処理や撥水
処理を施すことによつても脇孔Ｂを大きくするこ
とができる。
孔Ａに電解質が侵入するのを抑制するために、
例えば第８図、第９図のようにすることもでき
る。第８図の例は腕孔Ｂの側部側の端部を開口さ
せず、即ち、側部外面と連通させず、脇孔Ｂ内の
気体を腕孔Ｂ近傍にあつて脇孔Ｂと連通する本体
１の微小気孔へ供給するようにしたものであり、
電解質反応部の分布をより一様化することもでき
る。また、第９図の例は、脇孔Ｂの孔Ａ側の端部
を開口させず、即ち、脇孔Ｂを孔Ａと連通させ
ず、本体１の微小気孔を介して孔Ａから脇孔Ｂへ
と気体を供給するようにしたものであり、電解質
反応部の面積を大きくする観点でも好ましいもの
である。但し、これらの例より特には第９図の例
にあつては前述した例ほどには脇孔Ｂの気体通路
としての働きが強くないので、脇孔Ｂのそれぞれ
の端部を側部外面あるいは孔Ａに近接させたり、
第６図、第７図の脇孔Ｂを近接するよう組み合わ
せて形成するなどの必要がある。そして、脇孔Ｂ
の端部が側部外面と孔Ａとにそれぞれ十分に近接
しているならば脇孔Ｂの孤立化を図ることもでき
る。
例えば第８図、第９図のようにすることもでき
る。第８図の例は腕孔Ｂの側部側の端部を開口さ
せず、即ち、側部外面と連通させず、脇孔Ｂ内の
気体を腕孔Ｂ近傍にあつて脇孔Ｂと連通する本体
１の微小気孔へ供給するようにしたものであり、
電解質反応部の分布をより一様化することもでき
る。また、第９図の例は、脇孔Ｂの孔Ａ側の端部
を開口させず、即ち、脇孔Ｂを孔Ａと連通させ
ず、本体１の微小気孔を介して孔Ａから脇孔Ｂへ
と気体を供給するようにしたものであり、電解質
反応部の面積を大きくする観点でも好ましいもの
である。但し、これらの例より特には第９図の例
にあつては前述した例ほどには脇孔Ｂの気体通路
としての働きが強くないので、脇孔Ｂのそれぞれ
の端部を側部外面あるいは孔Ａに近接させたり、
第６図、第７図の脇孔Ｂを近接するよう組み合わ
せて形成するなどの必要がある。そして、脇孔Ｂ
の端部が側部外面と孔Ａとにそれぞれ十分に近接
しているならば脇孔Ｂの孤立化を図ることもでき
る。
上述例示したような、あるいは、例示したもの
の適宜組み合わせよりなる脇孔Ｂを得るには、例
えば、本体１を熱処理する前にフオーク状あるい
は櫛状の治具で無秩序あるいは秩序づけて突き差
して形成したり、あるいは、層状分布する脇孔Ｂ
の場合の例として、プランジヤー使用の押出機に
封孔ノズルをつけてプレス機として用い、本体１
の熱処理前の混練材料と脇孔Ｂの形状に合わせた
昇華性繊維や炭素収率が小さい繊維とを交互に押
し固め、これを熱処理するなどすればよく、プラ
ンジヤーの先端形状として山や谷をつけておけば
第５図のようにもなる。
の適宜組み合わせよりなる脇孔Ｂを得るには、例
えば、本体１を熱処理する前にフオーク状あるい
は櫛状の治具で無秩序あるいは秩序づけて突き差
して形成したり、あるいは、層状分布する脇孔Ｂ
の場合の例として、プランジヤー使用の押出機に
封孔ノズルをつけてプレス機として用い、本体１
の熱処理前の混練材料と脇孔Ｂの形状に合わせた
昇華性繊維や炭素収率が小さい繊維とを交互に押
し固め、これを熱処理するなどすればよく、プラ
ンジヤーの先端形状として山や谷をつけておけば
第５図のようにもなる。
以上述べたように、本発明の電極用炭素体は、
焼成によつて炭化する成分を少なくとも使用し、
混練、成形、焼成を経て得られる電極用炭素体で
あつて、焼成時に形成される微小気孔を有すると
ともに、上部から下部にかけて形成された孔Ａ
と、前記孔Ａに連通もしくは近接し、また、前記
微小気孔と連通する、側部にかけて形成された脇
孔Ｂとを有し、前記脇孔Ｂの前記側部側の端部は
電池電極としての電解質埋没部に位置するよう形
成されてなるので、脇孔Ｂを通じて広範囲の微小
気孔に気体を十分に供給することができるため、
電解質反応部を広くすることができる。従つて、
例えば従来の空気電池に見られた閉路電圧の低下
などの欠点を改善することができるようになる。
焼成によつて炭化する成分を少なくとも使用し、
混練、成形、焼成を経て得られる電極用炭素体で
あつて、焼成時に形成される微小気孔を有すると
ともに、上部から下部にかけて形成された孔Ａ
と、前記孔Ａに連通もしくは近接し、また、前記
微小気孔と連通する、側部にかけて形成された脇
孔Ｂとを有し、前記脇孔Ｂの前記側部側の端部は
電池電極としての電解質埋没部に位置するよう形
成されてなるので、脇孔Ｂを通じて広範囲の微小
気孔に気体を十分に供給することができるため、
電解質反応部を広くすることができる。従つて、
例えば従来の空気電池に見られた閉路電圧の低下
などの欠点を改善することができるようになる。
尚、本発明の電極用炭素体は空気電池、燃料電
池以外の他の電池用として使用されることを妨げ
られるものではない。
池以外の他の電池用として使用されることを妨げ
られるものではない。
図面は本発明の一実施例を示すものであり、第
１図は一部欠除斜視図、第２図は第１図の−
線縦断面図、第３図は第１図の−線横断面
図、第４図は他の例を示す第３図相当横断面図、
第５図乃至第９図は他の例を示す第２図相当縦断
面図である。 １…本体、Ａ…孔、Ｂ…脇孔。
１図は一部欠除斜視図、第２図は第１図の−
線縦断面図、第３図は第１図の−線横断面
図、第４図は他の例を示す第３図相当横断面図、
第５図乃至第９図は他の例を示す第２図相当縦断
面図である。 １…本体、Ａ…孔、Ｂ…脇孔。
Claims (1)
- １ 焼成によつて炭化する成分を少なくとも使用
し、混練、成形、焼成を経て得られる電極用炭素
体であつて、焼成時に形成される微小気孔を有す
るとともに、上部から下部にかけて形成された孔
Ａと、前記孔Ａに連通もしくは近接し、また、前
記微小気孔と連通する、側部にかけて形成された
脇孔Ｂとを有し、前記脇孔Ｂの前記側部側の端部
は電池電極としての電解質埋没部に位置するよう
形成された電極用炭素体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111984A JPS593868A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 電極用炭素体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57111984A JPS593868A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 電極用炭素体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS593868A JPS593868A (ja) | 1984-01-10 |
| JPH04350B2 true JPH04350B2 (ja) | 1992-01-07 |
Family
ID=14575031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57111984A Granted JPS593868A (ja) | 1982-06-29 | 1982-06-29 | 電極用炭素体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS593868A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1986000750A1 (en) * | 1984-07-17 | 1986-01-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Polarizable electrode and production method thereof |
-
1982
- 1982-06-29 JP JP57111984A patent/JPS593868A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS593868A (ja) | 1984-01-10 |
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