JPH0586633B2 - - Google Patents
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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
- 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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- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の分野〕
本発明は双極の金属−ガス電池、すなわち金属
およびガスの２つの反応体を有し、正電極および
負電極が１つとして組み合わされる電池に関す
る。
およびガスの２つの反応体を有し、正電極および
負電極が１つとして組み合わされる電池に関す
る。
双極の金属−ガス電池は、宇宙船での大規模な
エネルギー源としてまた電力などの公益事業負荷
の均等化および電気自動車などの地球上の応用に
おいて使用できる。従来の双極電池（第１図参
照）は、通常、セル３の正電極７と直列接続の電
池スタツク１における隣接セル３の負電極５との
間に配される双極プレート１１に維存している。
この双極プレート１１は２つの主要な機能に与
り、一つは２つの電極５，７の電気的接続であり
他は隣接のセル３にある液状の電解液の物理的な
分離である。固体の負電極５および正電極７を有
する電池システムにおいては、この双極プレート
１１は、セル３の環境において安定な金属から作
られる簡略で相当に薄い膜とすることができる。
電極５，７の一つがガス電極（第２図における負
電極５）である時は、双極プレート１１の機能は
一層複雑となる。なぜならスクリーン１５により
ガス電極５の一側へガス流路をさらに用意しなけ
ればならないからである。正電極７が過充電の際
にガスを放出する時は、一時的に電解液を蓄積す
るために、多孔性の溜め１３が固体電極７の一側
に必要とされる。このことは、双極構造をさらに
複雑化する。さらに、２次ガスのための再結合場
所が溜め１３内もしくは溜め１３の隣りに必要と
される。このため、基本構造は、第１図の簡略な
構造から第２図の複雑な配列へ変化する。ガス流
用のスクリーン１５および溜め１３は、負電極５
および正電極７間に電気的な伝導性を付与するた
めに金属性でなければならないので、重量な超過
を招いてしまう。本発明においては、双極プレー
ト１１を取り除いて、重量を省く。また直列の電
気的接続はセル３自身の外側に作られる。その結
果、ガス流用のスクリーン１５および溜め１３の
両方共金属性とする必要はない。このことは、軽
量かつ非金属性で圧縮可能なスクリーン１５およ
び溜め１３の使用を許容する。圧縮可能特性は、
長時間の電気的サイクルを経る際の正電極７の
徐々の膨張のゆえに望ましい。
エネルギー源としてまた電力などの公益事業負荷
の均等化および電気自動車などの地球上の応用に
おいて使用できる。従来の双極電池（第１図参
照）は、通常、セル３の正電極７と直列接続の電
池スタツク１における隣接セル３の負電極５との
間に配される双極プレート１１に維存している。
この双極プレート１１は２つの主要な機能に与
り、一つは２つの電極５，７の電気的接続であり
他は隣接のセル３にある液状の電解液の物理的な
分離である。固体の負電極５および正電極７を有
する電池システムにおいては、この双極プレート
１１は、セル３の環境において安定な金属から作
られる簡略で相当に薄い膜とすることができる。
電極５，７の一つがガス電極（第２図における負
電極５）である時は、双極プレート１１の機能は
一層複雑となる。なぜならスクリーン１５により
ガス電極５の一側へガス流路をさらに用意しなけ
ればならないからである。正電極７が過充電の際
にガスを放出する時は、一時的に電解液を蓄積す
るために、多孔性の溜め１３が固体電極７の一側
に必要とされる。このことは、双極構造をさらに
複雑化する。さらに、２次ガスのための再結合場
所が溜め１３内もしくは溜め１３の隣りに必要と
される。このため、基本構造は、第１図の簡略な
構造から第２図の複雑な配列へ変化する。ガス流
用のスクリーン１５および溜め１３は、負電極５
および正電極７間に電気的な伝導性を付与するた
めに金属性でなければならないので、重量な超過
を招いてしまう。本発明においては、双極プレー
ト１１を取り除いて、重量を省く。また直列の電
気的接続はセル３自身の外側に作られる。その結
果、ガス流用のスクリーン１５および溜め１３の
両方共金属性とする必要はない。このことは、軽
量かつ非金属性で圧縮可能なスクリーン１５およ
び溜め１３の使用を許容する。圧縮可能特性は、
長時間の電気的サイクルを経る際の正電極７の
徐々の膨張のゆえに望ましい。
アール・エル・カタルド（Cataldo，R.L.）お
よびジエイ・ジエイ・スミスリツク （Smithrick，J.J.）らの“デザイン オブ
ア 35キロワツト パイポーラ ニツケル−ハイ
ドロジエン バツテリ フオー ロー・アース・
オービツト アプリケーシヨンズ（Design of
ａ 35−Kilowatt Bipolar Nickel Hydrogen
Battery for Low−Earth−Orbit
Applications）”1982年８月８日付のプロシーデ
イングズ オブ ザ セブンテイーンス アイ・
イー・シ・イー・シー（Proceedings of the
17th IECEC）のpp.780〜785とアール・エル・カ
タルド（Cataldo，R.L.）による“テスト リザ
ルト オブ ア テン セル バイポーラ ニツ
ケル−ハイドロジエン バツテリ（Test
Results of ａ Ten Cell Bipolar Nickel−
Hydrogen Battery）”、1983年８月付のプロシー
デイングズ オブ ザ エイテイーンス アイ・
イー・シー・イー・シー（Proceedings of the
18th IECEC）のpp.1561〜1567では、金属性の双
極プレートおよび金属性の溜めを使用するニツケ
ル−水素双極電極を開示する。イ−・アドラー
（Adler，E.）とエフ・ペレズ（Perez，F.）らに
よる“デイベロツプメント オブ ア ラージ
スケール バイポーラ エヌアイエツチツー バ
ツテリ（Development of ａ Large Scale
Bipolar NiH2 Battery）、1983年８月付のプロ
シーデイングズ オブ ザ エイテイーンス ア
イ・イー・シー・イー・シー（Proceedings of
the 18th IECEC）のpp.1568〜1573では、冷却の
ために使用される重金属性の双極プレートを備え
る双極のニツケル−水素電池を開示しており、こ
の双極プレートは隣接セル間に短絡を起こしやす
くしまた正電極の標準的な膨張を許容しない。
よびジエイ・ジエイ・スミスリツク （Smithrick，J.J.）らの“デザイン オブ
ア 35キロワツト パイポーラ ニツケル−ハイ
ドロジエン バツテリ フオー ロー・アース・
オービツト アプリケーシヨンズ（Design of
ａ 35−Kilowatt Bipolar Nickel Hydrogen
Battery for Low−Earth−Orbit
Applications）”1982年８月８日付のプロシーデ
イングズ オブ ザ セブンテイーンス アイ・
イー・シ・イー・シー（Proceedings of the
17th IECEC）のpp.780〜785とアール・エル・カ
タルド（Cataldo，R.L.）による“テスト リザ
ルト オブ ア テン セル バイポーラ ニツ
ケル−ハイドロジエン バツテリ（Test
Results of ａ Ten Cell Bipolar Nickel−
Hydrogen Battery）”、1983年８月付のプロシー
デイングズ オブ ザ エイテイーンス アイ・
イー・シー・イー・シー（Proceedings of the
18th IECEC）のpp.1561〜1567では、金属性の双
極プレートおよび金属性の溜めを使用するニツケ
ル−水素双極電極を開示する。イ−・アドラー
（Adler，E.）とエフ・ペレズ（Perez，F.）らに
よる“デイベロツプメント オブ ア ラージ
スケール バイポーラ エヌアイエツチツー バ
ツテリ（Development of ａ Large Scale
Bipolar NiH2 Battery）、1983年８月付のプロ
シーデイングズ オブ ザ エイテイーンス ア
イ・イー・シー・イー・シー（Proceedings of
the 18th IECEC）のpp.1568〜1573では、冷却の
ために使用される重金属性の双極プレートを備え
る双極のニツケル−水素電池を開示しており、こ
の双極プレートは隣接セル間に短絡を起こしやす
くしまた正電極の標準的な膨張を許容しない。
米国特許第4098962号明細書では、双極プレー
トを持たない金属−ガス双極電池を開示するが、
以下の点で本発明と異なる。
トを持たない金属−ガス双極電池を開示するが、
以下の点で本発明と異なる。
(1) 電解液もしくは２次ガスの閉じ込めのために
何等の手段も設けていない。
何等の手段も設けていない。
(2) ガススクリーン６８は導体としなければなら
ない。
ない。
(3) ガススクリーン６８と隣接電極との接触は加
圧接触であり溶接接触でない。
圧接触であり溶接接触でない。
(4) 何等の電解液溜めも開示されない。
米国特許第4115630号明細書では、金属−水素
電池を開示するけれども、第２図に示されるよう
に、隣接セルの反対極性の電極間の接続が、中間
の接続されない電極を飛び越して行われることを
示しており、双極電池を開示しない。第５図およ
び第６図に示されるタブ９６，９８は、１つのセ
ル内の並列接続のためのものであり、本発明のよ
うな多数のセルを有するスタツクの隣接セル間の
直列接続のためのものではない。またこの発明は
以下の点で本発明と異なる。
電池を開示するけれども、第２図に示されるよう
に、隣接セルの反対極性の電極間の接続が、中間
の接続されない電極を飛び越して行われることを
示しており、双極電池を開示しない。第５図およ
び第６図に示されるタブ９６，９８は、１つのセ
ル内の並列接続のためのものであり、本発明のよ
うな多数のセルを有するスタツクの隣接セル間の
直列接続のためのものではない。またこの発明は
以下の点で本発明と異なる。
(1) 何等の溜めおよびスクリーンも開示されな
い。
い。
(2) 部材３４は単に電解液の部分的な閉じ込めを
行い、２枚ガス（酸素）の閉じ込めを全く行わ
ない。
行い、２枚ガス（酸素）の閉じ込めを全く行わ
ない。
(3) 負電極へのテフロン被着は必須である（第５
欄、45行〜52行）、なぜなら水素の消費および
酸素の再結合がここで起こり水が負電極を充満
せしめてガスの出入を阻止することがないよう
にすることが望ましいからである。これに対し
て、本発明いおいては、負電極５へのテフロン
もしくはこれとは別の他の疎水性被膜は任意に
使用される、なぜなら酸素の再結合はここでは
行われないからである。
欄、45行〜52行）、なぜなら水素の消費および
酸素の再結合がここで起こり水が負電極を充満
せしめてガスの出入を阻止することがないよう
にすることが望ましいからである。これに対し
て、本発明いおいては、負電極５へのテフロン
もしくはこれとは別の他の疎水性被膜は任意に
使用される、なぜなら酸素の再結合はここでは
行われないからである。
米国特許第4159367号明細書では、ガスケツト
フレーム内の双極の金属−ガス電池を開示する。
この電池は以下の点で本発明と異なる。
フレーム内の双極の金属−ガス電池を開示する。
この電池は以下の点で本発明と異なる。
(1) 双極プレートを使用する。
(2) ガススクリーンは導電性でなければならな
い。
い。
(3) ガススクリーンは正電極の膨張に順応しな
い。
い。
(4) ガススクリーンは、負電極および双極プレー
トと内側で加圧接触を行う。
トと内側で加圧接触を行う。
(5) 何等の電解液溜めも開示されない。
(6) ２次ガス（酸素）は各セル内に閉じ込められ
るが正電極近傍の場所では閉じ込められない、
そのため、セルは爆発しやすい。なぜなら酸素
は、セパレータを通つて白金触媒が被着された
負電極へ移動しなければならないからである。
さらに、テフロンが裏側に塗布された負電極の
上後の再結合場所から水を正電極の裏側へ送り
帰すための何等の手段も開示されない。
るが正電極近傍の場所では閉じ込められない、
そのため、セルは爆発しやすい。なぜなら酸素
は、セパレータを通つて白金触媒が被着された
負電極へ移動しなければならないからである。
さらに、テフロンが裏側に塗布された負電極の
上後の再結合場所から水を正電極の裏側へ送り
帰すための何等の手段も開示されない。
米国特許第4346150号明細書では、電解液がセ
ルからセルへと循環するが、本発明の場合のよう
に各セル内に閉じ込められることのない電池を開
示する。
ルからセルへと循環するが、本発明の場合のよう
に各セル内に閉じ込められることのない電池を開
示する。
米国特許第4420545号明細書では、軽量の金属
−ガス電池を開示するが、双極電池を開示しな
い。
−ガス電池を開示するが、双極電池を開示しな
い。
米国特許第3846176，3979224，4225654，
4317864，4390602，4397917，4414294，4416955
号明細書は、反応体は２つのガスかもしくは１つ
がガスでありまた１つは液体であり、双極電池の
場合のような金属とガスでない燃料セルに関す
る。
4317864，4390602，4397917，4414294，4416955
号明細書は、反応体は２つのガスかもしくは１つ
がガスでありまた１つは液体であり、双極電池の
場合のような金属とガスでない燃料セルに関す
る。
本発明は、１以上のスタツク１を備え、従来の
重い双極プレート１１が効果をもたらす様除去さ
れ、電解液および２次（過充電）ガスが効果をも
たらす様各セル３内に閉じ込められる双極金属−
ガス電池である。反応体ガスのスクリーン１５お
よび電解液溜め１３が、軽量の非金属性の圧縮可
能な物質から作られ、正電極７の膨張に適応す
る。負電極５と正電極７を結合するために使用さ
れる溶接タブ２５，２７および溶接部４７が、双
極プレート１１を使用する時に形成される加圧接
触よりも良好な電等性を付与する。
重い双極プレート１１が効果をもたらす様除去さ
れ、電解液および２次（過充電）ガスが効果をも
たらす様各セル３内に閉じ込められる双極金属−
ガス電池である。反応体ガスのスクリーン１５お
よび電解液溜め１３が、軽量の非金属性の圧縮可
能な物質から作られ、正電極７の膨張に適応す
る。負電極５と正電極７を結合するために使用さ
れる溶接タブ２５，２７および溶接部４７が、双
極プレート１１を使用する時に形成される加圧接
触よりも良好な電等性を付与する。
本発明のセル３構成部品は、各セル３内の電解
液閉じ込めにも寄与する誘電体のフレーム２１，
２３により機械的に支持される。また、本発明で
は、各セル内の２枚（過充電）ガス閉じ込めを都
合よく提供する。さらに、（水、２次ガス、電解
液の）質量バランスが、セル３間で効果をもたら
す様維持される。
液閉じ込めにも寄与する誘電体のフレーム２１，
２３により機械的に支持される。また、本発明で
は、各セル内の２枚（過充電）ガス閉じ込めを都
合よく提供する。さらに、（水、２次ガス、電解
液の）質量バランスが、セル３間で効果をもたら
す様維持される。
フレーム２１，２３は、全セル３構成部品の容
易で廉価な組立ておよび自動的整合を許容せしめ
る様に企図されまた形状付けられる。
易で廉価な組立ておよび自動的整合を許容せしめ
る様に企図されまた形状付けられる。
本発明によれば、負電極５へ任意の疎水性の裏
塗層３９の使用を許容し、負電極５の触媒層６中
での反応体ガス−電解液干渉を確実に維持する。
塗層３９の使用を許容し、負電極５の触媒層６中
での反応体ガス−電解液干渉を確実に維持する。
本発明は、電池のスタツク１内の高圧力発生も
しくはセル−セル間シールの分解なく、正電極７
の継時の必然的な多小の膨張を許容する。なぜな
ら、わずかに圧縮可能な溜め１３およびガススク
リーン１５は膨張に適応するからである。より硬
質の金属性の構成部品を備える従来の構造では、
電池の故障という高い危険を払うことなく、この
膨張に適応することができない。
しくはセル−セル間シールの分解なく、正電極７
の継時の必然的な多小の膨張を許容する。なぜな
ら、わずかに圧縮可能な溜め１３およびガススク
リーン１５は膨張に適応するからである。より硬
質の金属性の構成部品を備える従来の構造では、
電池の故障という高い危険を払うことなく、この
膨張に適応することができない。
本発明は、双極プレート１１に固有の熱伝導特
性を要求する極端に高いピーク電力レベルでの動
作を必要としない電池に適用できる。
性を要求する極端に高いピーク電力レベルでの動
作を必要としない電池に適用できる。
本明細書ではこの電池のニツケル−水素型を述
べる。しかし、本発明は、当業者には周知である
材料の置換により、他の双極金属−ガス電池に直
接的に応用可能である。ニツケル−水素電池で
は、反応体はニツケル（正電極７にある）および
加圧水素ガスであり、この加圧水素ガスはセル３
のすべてに充満する。数個のセル３が少なくとも
１つのスタツク１内に積層される。スタツク１
は、包囲圧力容器（図示せず）内に包囲される。
２以上のスタツク１は圧力容器内に並べて配置で
きる。酸素ガスが、過充電中に正電極７に発生す
る。この過充電ガスはここでは“２次ガス”と呼
称する。液体の水酸化カリウム（KOH）の電解
液が各セル３に充満し、イオン移動のための媒質
を構成する。各セル３を画然する活性の構成部品
の配列は第３図に例示され、この配列は、疎水性
のバリヤー２９、ガス拡散スクリーン１５、負電
極（陰極）５、セパレータ９、ニッケル正電極
（陽極）７、電解液溜め１３、酸素再結合層１７、
疎水性のバリヤー２９である。各セル３の境界
は、第３図で波線により示される。セル３は、単
位電圧の発生器として定義できる。電気的に直列
接続の数個のセル３は電圧が増加する。
べる。しかし、本発明は、当業者には周知である
材料の置換により、他の双極金属−ガス電池に直
接的に応用可能である。ニツケル−水素電池で
は、反応体はニツケル（正電極７にある）および
加圧水素ガスであり、この加圧水素ガスはセル３
のすべてに充満する。数個のセル３が少なくとも
１つのスタツク１内に積層される。スタツク１
は、包囲圧力容器（図示せず）内に包囲される。
２以上のスタツク１は圧力容器内に並べて配置で
きる。酸素ガスが、過充電中に正電極７に発生す
る。この過充電ガスはここでは“２次ガス”と呼
称する。液体の水酸化カリウム（KOH）の電解
液が各セル３に充満し、イオン移動のための媒質
を構成する。各セル３を画然する活性の構成部品
の配列は第３図に例示され、この配列は、疎水性
のバリヤー２９、ガス拡散スクリーン１５、負電
極（陰極）５、セパレータ９、ニッケル正電極
（陽極）７、電解液溜め１３、酸素再結合層１７、
疎水性のバリヤー２９である。各セル３の境界
は、第３図で波線により示される。セル３は、単
位電圧の発生器として定義できる。電気的に直列
接続の数個のセル３は電圧が増加する。
ガス拡散スクリーン１５は金属とすることがで
きるが、好ましくは、ニツケルの正電極７の長時
間膨張に適応するために圧縮性の物質、たとえば
軽量のプラスチツクから作られる。ガス拡散スク
リーン１５は多孔性でありまた通路を提供し、こ
の通路を通つて反応体の水素（H2）ガスが、フ
レーム部材２１，２３の外部領域から負電極５へ
到達できる。
きるが、好ましくは、ニツケルの正電極７の長時
間膨張に適応するために圧縮性の物質、たとえば
軽量のプラスチツクから作られる。ガス拡散スク
リーン１５は多孔性でありまた通路を提供し、こ
の通路を通つて反応体の水素（H2）ガスが、フ
レーム部材２１，２３の外部領域から負電極５へ
到達できる。
反応体の水素ガスは、電池が放電している時に
は負電極５で消費され、電池が充電している時に
は負電極５で発生する。各負電極５は好ましく
は、セパレータ９に対面する表面は焼結された白
金の触媒６が被着されホトエツチングされた孔あ
きニツケルグリツド基板４を備える（第５図）。
この基板４は、好ましくは負のタブ２５の溶接が
行われる領域では孔をあけない。多孔性の疎水層
３９（好ましくはテフロンから加工される）が、
任意に基板４の上に配置されるかもしくは基板４
の一部分として配置される。またこの種の疎水層
３９は、タブ２５が負電極５へ溶接される領域に
は配置されない。触媒層６および疎水層３９は、
スクリーン印刷技術の使用によりもしくは予じめ
加工された触媒層６・疎水層３９を基板４へ付加
することにより作られる。ガススクリーン１５に
対面するタブ２５の領域は、電解液の付着を防止
するためのテフロン加工される。
は負電極５で消費され、電池が充電している時に
は負電極５で発生する。各負電極５は好ましく
は、セパレータ９に対面する表面は焼結された白
金の触媒６が被着されホトエツチングされた孔あ
きニツケルグリツド基板４を備える（第５図）。
この基板４は、好ましくは負のタブ２５の溶接が
行われる領域では孔をあけない。多孔性の疎水層
３９（好ましくはテフロンから加工される）が、
任意に基板４の上に配置されるかもしくは基板４
の一部分として配置される。またこの種の疎水層
３９は、タブ２５が負電極５へ溶接される領域に
は配置されない。触媒層６および疎水層３９は、
スクリーン印刷技術の使用によりもしくは予じめ
加工された触媒層６・疎水層３９を基板４へ付加
することにより作られる。ガススクリーン１５に
対面するタブ２５の領域は、電解液の付着を防止
するためのテフロン加工される。
疎水層３９は、電解液がガススクリーン１５へ
移動することを阻止し同時に水素（H2）ガスを
触媒層６へ通すことにより、適当な場所（触媒層
６）で適当な水素ガス／電解液バランスを確実に
維持する。この種の疎水層３９は、双極プレート
１１を使用する従来の電池には使用できないこと
に注意されたい。なぜならこの種の電池では、電
気的接触がガススクリーン１５および負電極５間
に形成されねばならないので誘導体を挿入できな
いからである。その結果、この種の従来の電池で
は、電解液が、ガススクリーン１５に対面する負
電極５の表面に充満するという問題に出合うこと
となる。この充満により、水素ガスは負電極５へ
到達できない。
移動することを阻止し同時に水素（H2）ガスを
触媒層６へ通すことにより、適当な場所（触媒層
６）で適当な水素ガス／電解液バランスを確実に
維持する。この種の疎水層３９は、双極プレート
１１を使用する従来の電池には使用できないこと
に注意されたい。なぜならこの種の電池では、電
気的接触がガススクリーン１５および負電極５間
に形成されねばならないので誘導体を挿入できな
いからである。その結果、この種の従来の電池で
は、電解液が、ガススクリーン１５に対面する負
電極５の表面に充満するという問題に出合うこと
となる。この充満により、水素ガスは負電極５へ
到達できない。
セパレータ９は、電解液は通過できるが酸素ガ
ス（O2）は通過できない高いバブル圧力を有す
る物質から作られる。セパレータ９に関して適当
な物質はアスベストである。
ス（O2）は通過できない高いバブル圧力を有す
る物質から作られる。セパレータ９に関して適当
な物質はアスベストである。
正電極７は、ここに例示されるニツケル−水素
電池ではニツケルである。オキシ水酸化ニツケル
（NiOOH）が充電中に正電極７に形成され、電
池が放電している時に減ぜられて水酸化ニツケル
（）〔Ni（OH）2〕となる。
電池ではニツケルである。オキシ水酸化ニツケル
（NiOOH）が充電中に正電極７に形成され、電
池が放電している時に減ぜられて水酸化ニツケル
（）〔Ni（OH）2〕となる。
電解液溜め１３は金属とすることができるが好
ましくは水酸化カリウム（KOH）電解液の破壊
作用に耐えることができ、低いバブル圧力をも
ち、軽量で圧縮性があり吸水性がある多孔性物質
から作られる。電解液溜め１３は正電極７の下側
に接触して配置される。電解液溜め１３として適
当な物質はポリプロピレンのフエルトであり、こ
れは、標準的な充放電サイクル時間中に望まれる
ように、その電解液量の大半を正電極７へ容易に
付与せしめる細孔の大きさ分布をもつ。過充電中
には、電解液溜め１３は、酸素ガス放出により、
正電極７から排除される電解液を吸収・保有す
る。セパレータ９、および電解液溜め１３の細孔
の相対的大きさは、セパレータ９が、電解液溜め
１３よりも非常に有効なガスバリヤーを形成する
ような大きさである。その結果、第５図に例示さ
れるように、酸素ガスは電解液溜め１３へ押し込
められ、電解液溜め１３を通過せしめられて、こ
こで、疎水性のバリヤー２９を通過してきた水素
（H2）ガスと結合して、水（H2Ｏ）を形成し、
この水は正電極７へ流動せしめられる。また、電
解液溜め１３は、経時のニツケル正電極７の細孔
の大きさ変化に適応する。
ましくは水酸化カリウム（KOH）電解液の破壊
作用に耐えることができ、低いバブル圧力をも
ち、軽量で圧縮性があり吸水性がある多孔性物質
から作られる。電解液溜め１３は正電極７の下側
に接触して配置される。電解液溜め１３として適
当な物質はポリプロピレンのフエルトであり、こ
れは、標準的な充放電サイクル時間中に望まれる
ように、その電解液量の大半を正電極７へ容易に
付与せしめる細孔の大きさ分布をもつ。過充電中
には、電解液溜め１３は、酸素ガス放出により、
正電極７から排除される電解液を吸収・保有す
る。セパレータ９、および電解液溜め１３の細孔
の相対的大きさは、セパレータ９が、電解液溜め
１３よりも非常に有効なガスバリヤーを形成する
ような大きさである。その結果、第５図に例示さ
れるように、酸素ガスは電解液溜め１３へ押し込
められ、電解液溜め１３を通過せしめられて、こ
こで、疎水性のバリヤー２９を通過してきた水素
（H2）ガスと結合して、水（H2Ｏ）を形成し、
この水は正電極７へ流動せしめられる。また、電
解液溜め１３は、経時のニツケル正電極７の細孔
の大きさ変化に適応する。
全セルの電解液滞留量は、過充電時間中は電解
液溜め３は部分的にしか電解液で満たされないよ
う、また酸素ガスは酸素再結層１７への通筋で相
当に容易に電解液溜め１３を通過するよう、また
過充電の際に正電極７から排除される電解液が電
解液溜め１３を完全に充満することなく電解液溜
め１３に流入できるよう選択される。酸素再結合
層１７は金属スクリーンもしくは白金粉末が分散
して被着された孔あきの金属シートとすることが
できる。代替例としては、白金が含浸された溜め
タイプの誘導体が使用できる。酸素が先に説明し
た機構により、酸素を発生したセル３に閉じ込め
られるという事実は非常に望ましい、なぜなら、
もしそうでなければ、セル３は完全に水を失い、
このセルの正電極７の動作を損なうからである。
さらに、過度の水が別のセル３へ移動し、このセ
ルの負電極５を充満せしめ、この電極で水素の消
費を妨害するからである。
液溜め３は部分的にしか電解液で満たされないよ
う、また酸素ガスは酸素再結層１７への通筋で相
当に容易に電解液溜め１３を通過するよう、また
過充電の際に正電極７から排除される電解液が電
解液溜め１３を完全に充満することなく電解液溜
め１３に流入できるよう選択される。酸素再結合
層１７は金属スクリーンもしくは白金粉末が分散
して被着された孔あきの金属シートとすることが
できる。代替例としては、白金が含浸された溜め
タイプの誘導体が使用できる。酸素が先に説明し
た機構により、酸素を発生したセル３に閉じ込め
られるという事実は非常に望ましい、なぜなら、
もしそうでなければ、セル３は完全に水を失い、
このセルの正電極７の動作を損なうからである。
さらに、過度の水が別のセル３へ移動し、このセ
ルの負電極５を充満せしめ、この電極で水素の消
費を妨害するからである。
疎水性のバリヤー２９は各セルの上部および下
部の輪郭を画然し、薄いのが好ましく、テフロン
から加工される。この種のバリヤー２９はガスを
透過せしめ、水素をガススクリーン１５から再結
合の場所１７へ到達せしめ、同時に隣接のセル３
間に電解液のバリヤーを形成する。このように電
解液を各セル３内に閉じ込めることは、セル−セ
ル間の短絡回路を回避するためには非常に好まし
い。
部の輪郭を画然し、薄いのが好ましく、テフロン
から加工される。この種のバリヤー２９はガスを
透過せしめ、水素をガススクリーン１５から再結
合の場所１７へ到達せしめ、同時に隣接のセル３
間に電解液のバリヤーを形成する。このように電
解液を各セル３内に閉じ込めることは、セル−セ
ル間の短絡回路を回避するためには非常に好まし
い。
誘電性のセルフレーム２１，２３は、例示され
る実施例ではくり抜かれた断面が矩形の角柱形状
に形成される。なぜならセル３の構成部品は矩形
であるからである。セルフレーム２１、２３は高
さＨ、長さＬおよび幅Ｗを有する（第３図、第４
図）。第４図の平面で、セルフレーム２１，２３
の周囲は矩形であり、この周囲がセル３の構成部
品を取り囲む。第３図ではフレーム２１，２３の
前面は、セル３の構成部品が見られるよう、取り
除いている。フレーム２１，２３は、個々のセル
３構成部品に対して機械的な支持を行う。
る実施例ではくり抜かれた断面が矩形の角柱形状
に形成される。なぜならセル３の構成部品は矩形
であるからである。セルフレーム２１、２３は高
さＨ、長さＬおよび幅Ｗを有する（第３図、第４
図）。第４図の平面で、セルフレーム２１，２３
の周囲は矩形であり、この周囲がセル３の構成部
品を取り囲む。第３図ではフレーム２１，２３の
前面は、セル３の構成部品が見られるよう、取り
除いている。フレーム２１，２３は、個々のセル
３構成部品に対して機械的な支持を行う。
第３図および第６図に例示されるように、各セ
ル３は、これに関連される２つのフレーム部材２
１，２３を各々有する。フレーム部材２１は負電
極５、ガススクリーン１５、バリヤー２９、再結
合層１７および溜め１３を包囲する。フレーム部
材２３は、正電極７とセパレータ９を包囲する。
金属性のタブ２５，２７（ニツケルから加工され
るのが好ましい）が、フレーム部材２１，２３製
造中に、フレーム部材２１，２３の所定の位置に
成形される。タブ２５，２７は、スタツク１の組
立て後に、フレーム部材２１，２３の外側でタブ
２５，２７を一緒に溶接して隣接のセル３間に双
極接続を形成するために使用される。フレーム部
材２１の穴３５が、水素ガス（標準的には数百
psiへ加圧される）がフレーム部材２１，２３の
外側からガススクリーン１５へ流入するための入
口を提供する（第４図）。
ル３は、これに関連される２つのフレーム部材２
１，２３を各々有する。フレーム部材２１は負電
極５、ガススクリーン１５、バリヤー２９、再結
合層１７および溜め１３を包囲する。フレーム部
材２３は、正電極７とセパレータ９を包囲する。
金属性のタブ２５，２７（ニツケルから加工され
るのが好ましい）が、フレーム部材２１，２３製
造中に、フレーム部材２１，２３の所定の位置に
成形される。タブ２５，２７は、スタツク１の組
立て後に、フレーム部材２１，２３の外側でタブ
２５，２７を一緒に溶接して隣接のセル３間に双
極接続を形成するために使用される。フレーム部
材２１の穴３５が、水素ガス（標準的には数百
psiへ加圧される）がフレーム部材２１，２３の
外側からガススクリーン１５へ流入するための入
口を提供する（第４図）。
セルフレーム２１，２３のための物質は、電気
的に絶縁性でなければならない。また各セル３内
の電解液の閉じ込めを強化するためにまた電解液
の妨害および漏れなく確実に水素ガス流入用の穴
３５の維持を図るために疎水性であることが好ま
しい。セルフレーム２３は疎水性である必要はな
い、なぜなら水素ガス用の穴３５はセルフレーム
２３にはないからである。したがつて、適当な材
質選択としては、フレーム部材２１に関してはテ
フロンまたはフレーム部材２３に関してはポリス
ルホンもしくはすべてのフレーム部材２１，２３
に関してはテフロンである。材料の選択に影響を
与える動機には、構造剛性、水酸化カリウム
（KOH）との適合性、もし種々の材料がフレーム
部材２１，２３に関して選択されるならば熱膨張
係数を同等とする必要性、熱伝導率および加工費
用がある。
的に絶縁性でなければならない。また各セル３内
の電解液の閉じ込めを強化するためにまた電解液
の妨害および漏れなく確実に水素ガス流入用の穴
３５の維持を図るために疎水性であることが好ま
しい。セルフレーム２３は疎水性である必要はな
い、なぜなら水素ガス用の穴３５はセルフレーム
２３にはないからである。したがつて、適当な材
質選択としては、フレーム部材２１に関してはテ
フロンまたはフレーム部材２３に関してはポリス
ルホンもしくはすべてのフレーム部材２１，２３
に関してはテフロンである。材料の選択に影響を
与える動機には、構造剛性、水酸化カリウム
（KOH）との適合性、もし種々の材料がフレーム
部材２１，２３に関して選択されるならば熱膨張
係数を同等とする必要性、熱伝導率および加工費
用がある。
電解液閉じ込めの企ての重要な一様相であるフ
レーム部材２１，２３間の確実なシールは、第６
図に例示されるように、タング４３−溝４１の配
列により、各タング４３の高さをその嵌合する溝
４１の深さよりもわずかに長くして実現するのが
好ましい。タング４３および溝４１は、フレーム
部材２１，２３の長さＬ−幅Ｗ−長さＬ−幅Ｗの
全周囲に広がることが好ましい。嵌合するタング
４３と溝４１との硬さは、隣接のフレーム部材２
１，２３間の圧縮シールの形成を促進するために
は相違することが好ましい。タング４３と溝４１
が提供する整列に加えて、フレーム部材２１，２
３には、スタツク整合ロツド３４が貫通できる穴
３３を用意する（第４図）。穴３３は、フレーム
部材２１，２３のＬおよびＷ寸法に沿つて数イン
チごとに位置付けられる。スタツク１の構成部品
を一緒に圧縮しまたタング４３と溝４１とのシー
ルに必要とされる圧縮力を提供する端部プレート
（図示せず）を受容するために整合ロツド３４の
端部はねじ山が切られている。第４図および第８
図において、底部の端部プレートは取り除かれて
いる。
レーム部材２１，２３間の確実なシールは、第６
図に例示されるように、タング４３−溝４１の配
列により、各タング４３の高さをその嵌合する溝
４１の深さよりもわずかに長くして実現するのが
好ましい。タング４３および溝４１は、フレーム
部材２１，２３の長さＬ−幅Ｗ−長さＬ−幅Ｗの
全周囲に広がることが好ましい。嵌合するタング
４３と溝４１との硬さは、隣接のフレーム部材２
１，２３間の圧縮シールの形成を促進するために
は相違することが好ましい。タング４３と溝４１
が提供する整列に加えて、フレーム部材２１，２
３には、スタツク整合ロツド３４が貫通できる穴
３３を用意する（第４図）。穴３３は、フレーム
部材２１，２３のＬおよびＷ寸法に沿つて数イン
チごとに位置付けられる。スタツク１の構成部品
を一緒に圧縮しまたタング４３と溝４１とのシー
ルに必要とされる圧縮力を提供する端部プレート
（図示せず）を受容するために整合ロツド３４の
端部はねじ山が切られている。第４図および第８
図において、底部の端部プレートは取り除かれて
いる。
フレーム部材２１，２３は、成形もしくは機械
加工により製造でき、前者の方法は、大量生産に
より適している。ポリスルホン等の熱可塑性樹脂
容易に射出成形もしくは圧縮成形できる（圧縮成
形は大きな部品により適している）。テフロンは
成形に適した材料ではないので、粉末状のテフロ
ンを出発物質とする場合の焼結法が、テフロンの
フレーム部材２１，２３を製造するために使用で
きる。
加工により製造でき、前者の方法は、大量生産に
より適している。ポリスルホン等の熱可塑性樹脂
容易に射出成形もしくは圧縮成形できる（圧縮成
形は大きな部品により適している）。テフロンは
成形に適した材料ではないので、粉末状のテフロ
ンを出発物質とする場合の焼結法が、テフロンの
フレーム部材２１，２３を製造するために使用で
きる。
本発明の重要な一特徴は、スタツク１が確実・
簡単・廉価な方法で組み立てられることである。
作業は、正電極７をフレーム部材２３に配置する
ことから出発し、フレーム部材２３が形成する周
辺部に突き出るタブ２７へ正電極７を溶接する。
正電極７は、電極／タブ溶接部３１を強固するた
めに、タブ２７位置に付合する型押領域ないし圧
縮領域１９を有することが好ましい。型押領域１
９の面積は、正電極７の活性面積をできるだけ大
きくするために、小さくしている。次にセパレー
タ９がフレーム部材２３に配置される。このフレ
ーム部材２３は、酸素ガスの閉じ込めを強化する
ために、セパレータ９の直下に張り出ていること
が好ましい。
簡単・廉価な方法で組み立てられることである。
作業は、正電極７をフレーム部材２３に配置する
ことから出発し、フレーム部材２３が形成する周
辺部に突き出るタブ２７へ正電極７を溶接する。
正電極７は、電極／タブ溶接部３１を強固するた
めに、タブ２７位置に付合する型押領域ないし圧
縮領域１９を有することが好ましい。型押領域１
９の面積は、正電極７の活性面積をできるだけ大
きくするために、小さくしている。次にセパレー
タ９がフレーム部材２３に配置される。このフレ
ーム部材２３は、酸素ガスの閉じ込めを強化する
ために、セパレータ９の直下に張り出ていること
が好ましい。
同様に負電極５がフレーム部材２１内へ結合さ
れ、ここでタブ２５は、白金の触媒６および任意
の疎水性物質３９と接触しない負電極の基板４の
領域へ溶接される。所定の位置に負電極５を備え
た各フレーム部材２１は、ガススクリーン１５と
疎水性のバリバー２９と再結合層１７と溜め１３
のための受け器を形成し、これらは適当な大きさ
に切断され、フレーム部材２１に配置される。フ
レーム部材２１は自動的にこれらの構成部品を整
列させる。フレーム部材２１は、疎水性のバリヤ
ー２９の電解液閉じ込め力を強めるために、疎水
性のバリヤー２９の直下に張り出していることに
注意されたい（第３図）。これらのフレーム部材
２１，２３は交互に積み重ねられ、整合ロツド３
４およびタンク４３と溝４１との嵌合により整合
される。電解液は、スタツク１の組立て中にセル
ごとに付与することが好ましい。電解液がセル３
の構成部品の組立て後にスタツク１に導入される
代替例において、電解液の賦活用の出入口を提供
するために、複数の穴（図示せず）がフレーム部
材２１，２３にあけられる。
れ、ここでタブ２５は、白金の触媒６および任意
の疎水性物質３９と接触しない負電極の基板４の
領域へ溶接される。所定の位置に負電極５を備え
た各フレーム部材２１は、ガススクリーン１５と
疎水性のバリバー２９と再結合層１７と溜め１３
のための受け器を形成し、これらは適当な大きさ
に切断され、フレーム部材２１に配置される。フ
レーム部材２１は自動的にこれらの構成部品を整
列させる。フレーム部材２１は、疎水性のバリヤ
ー２９の電解液閉じ込め力を強めるために、疎水
性のバリヤー２９の直下に張り出していることに
注意されたい（第３図）。これらのフレーム部材
２１，２３は交互に積み重ねられ、整合ロツド３
４およびタンク４３と溝４１との嵌合により整合
される。電解液は、スタツク１の組立て中にセル
ごとに付与することが好ましい。電解液がセル３
の構成部品の組立て後にスタツク１に導入される
代替例において、電解液の賦活用の出入口を提供
するために、複数の穴（図示せず）がフレーム部
材２１，２３にあけられる。
次に積み重ねられたフレーム部材２１，２３の
外側のタブ２５，２７の領域は、双極接続を形成
するために溶接部４７で一緒に溶接される（第７
図）。冷却もしくはこれとは別の目的のために、
スタツク１の外側表面の滑らかさが必要とされる
ならば、フレーム部材２１，２３の外側表面に装
着される側部プレート４５に凹所形成するチヤネ
ル４９内へ溶接されたタブ２５，２７を屈曲させ
ることもできる。次にチヤネル４９は、滑らかな
絶縁表面を提供するためにエポキシ樹脂が充填さ
れ、冷却システムとの良好な熱接触を保証する。
このことについては“アクテイブ クーリングシ
ステム フオー エレクトロケミカル セル
（Active Cooling System for Electrochemical
Cells）”と題された1984年10月５日出願の米国特
許出願第658015号明細書を参照されたい。タブ２
５，２７の突出部分の長さはセル３の厚みよりも
長いので、溶接を容易にするために、フレーム部
材２１，２３は、交互のタブ２５／２７接続が互
い違いに配列されるよう企図される（第８図、第
９図）。これは、タブ２５／２７がチヤンネル４
９へ屈曲された後にタブ２５／２７間で隣接のセ
ル３からの妨害（接触）を回避させる。第９図
は、タブ２５／２７がチヤネル４９へ屈曲される
前のタブ２５／２７接続を示す。
外側のタブ２５，２７の領域は、双極接続を形成
するために溶接部４７で一緒に溶接される（第７
図）。冷却もしくはこれとは別の目的のために、
スタツク１の外側表面の滑らかさが必要とされる
ならば、フレーム部材２１，２３の外側表面に装
着される側部プレート４５に凹所形成するチヤネ
ル４９内へ溶接されたタブ２５，２７を屈曲させ
ることもできる。次にチヤネル４９は、滑らかな
絶縁表面を提供するためにエポキシ樹脂が充填さ
れ、冷却システムとの良好な熱接触を保証する。
このことについては“アクテイブ クーリングシ
ステム フオー エレクトロケミカル セル
（Active Cooling System for Electrochemical
Cells）”と題された1984年10月５日出願の米国特
許出願第658015号明細書を参照されたい。タブ２
５，２７の突出部分の長さはセル３の厚みよりも
長いので、溶接を容易にするために、フレーム部
材２１，２３は、交互のタブ２５／２７接続が互
い違いに配列されるよう企図される（第８図、第
９図）。これは、タブ２５／２７がチヤンネル４
９へ屈曲された後にタブ２５／２７間で隣接のセ
ル３からの妨害（接触）を回避させる。第９図
は、タブ２５／２７がチヤネル４９へ屈曲される
前のタブ２５／２７接続を示す。
正・負電極７，５およびこれらとは別の他のス
タツク１構成部品は、必要な形状および寸法へ打
ち抜くことができる。ニツケルの正電極７の寸法
は、長期間にわたるニツケル正電極７の避けられ
ない非平面的な小さな膨張を許容するために、フ
レーム部材２３内に設定される空間よりもわずか
に小さい。電流密度に応じ標準的にはフレーム部
材２３の長さＬに沿つて約5.1cm（2in）ごとに１
つある溶接タブ２７が、各正電極７および対応す
るフレーム部材２３に対して使用されることが好
ましい。このことは、長さＬに沿つて正電極７の
分割を可能にし（第４図）、さらに正電極７の大
きさにおける継時の増加に適応する。
タツク１構成部品は、必要な形状および寸法へ打
ち抜くことができる。ニツケルの正電極７の寸法
は、長期間にわたるニツケル正電極７の避けられ
ない非平面的な小さな膨張を許容するために、フ
レーム部材２３内に設定される空間よりもわずか
に小さい。電流密度に応じ標準的にはフレーム部
材２３の長さＬに沿つて約5.1cm（2in）ごとに１
つある溶接タブ２７が、各正電極７および対応す
るフレーム部材２３に対して使用されることが好
ましい。このことは、長さＬに沿つて正電極７の
分割を可能にし（第４図）、さらに正電極７の大
きさにおける継時の増加に適応する。
取扱いの容易さのために、基板４への白金の触
媒６の焼結およびバリヤー３９の形成に先だつ
て、各負電極５をそのフレーム部材２１に装着す
ると便利である。
媒６の焼結およびバリヤー３９の形成に先だつ
て、各負電極５をそのフレーム部材２１に装着す
ると便利である。
疎水性のバリヤー２９は、その両端部で（すな
わちフレーム部材２１で）良好なシールとその表
面領域にわたる適当な支持を必要とする。ガスス
クリーン１５は、この支持提供を助ける。端部の
シールと支持の両方を強化するためには、端部シ
ールを強化する複合の連続境界領域でバリヤー２
９は、（負電極５のために基板４として用いられ
たのと同様の）金属性のブリツド（図示せず）に
接着することも可能である。この場合の金属性グ
リツドは再結合層１７をも支持する。この構成に
関して、負電極５は、再結合層１７および疎水性
のバリヤー２９としても使用される。
わちフレーム部材２１で）良好なシールとその表
面領域にわたる適当な支持を必要とする。ガスス
クリーン１５は、この支持提供を助ける。端部の
シールと支持の両方を強化するためには、端部シ
ールを強化する複合の連続境界領域でバリヤー２
９は、（負電極５のために基板４として用いられ
たのと同様の）金属性のブリツド（図示せず）に
接着することも可能である。この場合の金属性グ
リツドは再結合層１７をも支持する。この構成に
関して、負電極５は、再結合層１７および疎水性
のバリヤー２９としても使用される。
第１図は従来の簡素化された双極電池の正面図
である。第２図は、従来の金属−ガス双極電池の
正面図である。第３図は、フレーム２１，２３の
前面が除去された本発明による金属−ガス双極電
池のスタツク１の正面図である。第４図は、第３
図のスタツク１の底面図である。第５図は、酸素
および水の流れを示す本発明のセル３の正面図で
ある。第６図は、本発明のフレーム部材２３，２
１の断面図である。第７図は第６図に例示のフレ
ーム部材２３，２１の側面図である。第８図は互
い違いに配列された溶接タブ２７を図示する本発
明のスタツク１の底面図である。第９図は第８図
のスタツク１の側面図である。図中の各番号が示
す部位の名称を下記に示す。なお同一番号は同一
部位を示すものとする。 １……スタツク、３……セル、４……基板、５
……負電極、６……触媒（層）、７……正電極、
９……セパレータ、１１……双極プレート、１３
……（電解液）溜め、１５……ガス（拡散）スク
リーン、１７……（酸素）再結合層、１８……間
隙、１９……型押領域、２０……間隙、２１，２
３……フレーム部材（セルクレーム）、２５……
（負の）タブ、２７……溶接タブ、２９……（疎
水性の）バリヤー、３１……電極／タブ溶接部、
３３……整合穴、３４……（スタツク）整合ロツ
ド、３５……穴、３９……（多孔性の）疎水層、
４１……溝、４３……タング、４５……側部プレ
ート、４７……溶接部、４９……チヤネル。
である。第２図は、従来の金属−ガス双極電池の
正面図である。第３図は、フレーム２１，２３の
前面が除去された本発明による金属−ガス双極電
池のスタツク１の正面図である。第４図は、第３
図のスタツク１の底面図である。第５図は、酸素
および水の流れを示す本発明のセル３の正面図で
ある。第６図は、本発明のフレーム部材２３，２
１の断面図である。第７図は第６図に例示のフレ
ーム部材２３，２１の側面図である。第８図は互
い違いに配列された溶接タブ２７を図示する本発
明のスタツク１の底面図である。第９図は第８図
のスタツク１の側面図である。図中の各番号が示
す部位の名称を下記に示す。なお同一番号は同一
部位を示すものとする。 １……スタツク、３……セル、４……基板、５
……負電極、６……触媒（層）、７……正電極、
９……セパレータ、１１……双極プレート、１３
……（電解液）溜め、１５……ガス（拡散）スク
リーン、１７……（酸素）再結合層、１８……間
隙、１９……型押領域、２０……間隙、２１，２
３……フレーム部材（セルクレーム）、２５……
（負の）タブ、２７……溶接タブ、２９……（疎
水性の）バリヤー、３１……電極／タブ溶接部、
３３……整合穴、３４……（スタツク）整合ロツ
ド、３５……穴、３９……（多孔性の）疎水層、
４１……溝、４３……タング、４５……側部プレ
ート、４７……溶接部、４９……チヤネル。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ １つの負電極５および１つの正電極７を各々
有する電気的に直列接続の積層された複数個のセ
ルであつて、隣接のセルの反対極性の電極間の前
記直列接続はセルの外部に形成される前記セル
と、 電解液を各セル内に閉じ込めかつ正電極の近傍
の領域で過充電ガスを各セル内に閉じ込めるため
の手段であつて、 過充電中、正電極で発生される過充電ガスの通
過を抑制するセパレータ９および当該過充電ガス
放出により正電極７から排除される電解液を保有
する電解液溜め１３と、 一対の隣接セルの正電極および負電極間に配置
され、ガス透過性でありそして電解液のバリヤー
を形成する疎水性バリヤー２９および電解液をセ
ルに閉じ込めそして隣接セルとの液絡を阻止する
非導電性の疎水層３９とを具備する 前記閉込め手段とから構成される双極の金属−
ガス電池のセル積層体。 ２ 隣接のセルの反対極性の電極間の直列接続
は、金属性のタブを電極へ溶接し、これらのタブ
を互いに溶接することにより形成される特許請求
の範囲第１項記載の双極の金属−ガス電池のセル
積層体。 ３ 各負電極は、触媒が被着されまた一側に疎水
性物質が被着されたガス透過性の金属性のスクリ
ーンを備える特許請求の範囲第１項記載の双極の
金属−ガス電池のセル積層体。 ４ 前記電気的接続は、セル積層体を囲包しまた
セル積層体を機械的に支持する誘電性のフレーム
に形成される特許請求の範囲第１項記載の双極の
金属−ガス電池のセル積層体。 ５ 前記フレームの少なくとも一部分は、疎水性
の物質で加工される特許請求の範囲第４項記載の
双極の金属−ガス電池のセル積層体。 ６ フレームは、セルごとに２つの部材を有し、
第１の部材は、負電極のための溶接タブを包囲
し、第２の部材は、正電極のための溶接タブを包
囲する特許請求の範囲第４項記載の双極の金属−
ガス電池のセル積層体。 ７ 前記の各フレーム部材の一側は溝が設けら
れ、他側はトングが設けられ、一つのフレーム部
材のトングは、隣接のフレーム部材の溝に嵌合す
る特許請求の範囲第４項記載の双極の金属−ガス
電池のセル積層体。 ８ フレーム部材を整列させまた押し付けるため
のロツドを収容するために、各フレーム部材には
穴があけられる特許請求の範囲第４項記載の双極
の金属−ガス電池のセル積層体。 ９ 一対の隣接セルは、各々数個の溶接タブを有
し、隣接の数対のセルからの溶接タブは、互いの
望ましくない電気的接触を回避するために、互い
違いに配列されている特許請求の範囲第４項記載
の双極の金属−ガス電池のセル積層体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/686,353 US4565749A (en) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | Lightweight bipolar metal-gas battery |
| US686353 | 1984-12-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61161676A JPS61161676A (ja) | 1986-07-22 |
| JPH0586633B2 true JPH0586633B2 (ja) | 1993-12-13 |
Family
ID=24755966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60292389A Granted JPS61161676A (ja) | 1984-12-26 | 1985-12-26 | 軽量の双極の金属‐ガス電池 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4565749A (ja) |
| EP (1) | EP0188873B1 (ja) |
| JP (1) | JPS61161676A (ja) |
| CA (1) | CA1257325A (ja) |
| DE (1) | DE3578759D1 (ja) |
Families Citing this family (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4916033A (en) * | 1987-02-13 | 1990-04-10 | Meredith Gourdine | Method and apparatus for converting chemical and thermal energy into electricity |
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| US5108854A (en) * | 1991-02-01 | 1992-04-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Battery with separate electrolyte storage tank |
| EP0617847A4 (en) * | 1991-12-16 | 1996-01-24 | Matsi Inc | Collapsing foam anode backing for zinc-air battery. |
| US5242765A (en) * | 1992-06-23 | 1993-09-07 | Luz Electric Fuel Israel Limited | Gas diffusion electrodes |
| DE4305560A1 (de) * | 1993-02-24 | 1994-08-25 | Varta Batterie | Gasdicht verschlossener Nickel/Hydrid-Akkumulator |
| US5458988A (en) * | 1993-08-10 | 1995-10-17 | Matsi, Inc. | Metal-air-cells having improved anode assemblies |
| DE4331763C1 (de) * | 1993-09-18 | 1994-11-10 | Friwo Silberkraft Ges Fuer Bat | Elektrochemischer Aktor |
| US5389459A (en) * | 1994-01-14 | 1995-02-14 | Hall; John C. | Distributed energy system |
| US5441823A (en) * | 1994-07-01 | 1995-08-15 | Electric Fuel (E.F.L.) Ltd. | Process for the preparation of gas diffusion electrodes |
| JP2956027B2 (ja) * | 1997-02-04 | 1999-10-04 | 康男 馬路 | 電 池 |
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| US7094311B2 (en) * | 2001-06-01 | 2006-08-22 | Advanced Energy Technology Inc. | Assembling bipolar plates |
| US20040175603A1 (en) * | 2001-11-20 | 2004-09-09 | De-Qian Yang | Durable and an easy refueling metal-gas battery with soft pocket |
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-
1984
- 1984-12-26 US US06/686,353 patent/US4565749A/en not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-10-23 CA CA000493612A patent/CA1257325A/en not_active Expired
- 1985-10-23 DE DE8585307653T patent/DE3578759D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-10-23 EP EP85307653A patent/EP0188873B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1985-12-26 JP JP60292389A patent/JPS61161676A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0188873A2 (en) | 1986-07-30 |
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