JPH0629893Y2 - 二次電池のセパレ−タ - Google Patents
二次電池のセパレ−タInfo
- Publication number
- JPH0629893Y2 JPH0629893Y2 JP1983147684U JP14768483U JPH0629893Y2 JP H0629893 Y2 JPH0629893 Y2 JP H0629893Y2 JP 1983147684 U JP1983147684 U JP 1983147684U JP 14768483 U JP14768483 U JP 14768483U JP H0629893 Y2 JPH0629893 Y2 JP H0629893Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- separator
- zinc
- secondary battery
- protrusions
- protrusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
Landscapes
- Hybrid Cells (AREA)
- Cell Separators (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 本考案は二次電池のセパレータに関するもので、その目
的とするところは、電流効率を高めるセパレータを提供
するものである。
的とするところは、電流効率を高めるセパレータを提供
するものである。
一般に液循環式亜鉛−ハロゲン電池は第１図のａ部分で
示す電極２、イオン交換膜または多孔質膜のセパレータ
３、電極板２の基本系単セルを複数積層し、その両最外
側の締付板４により一体に締付けられ構成されている。
電極板２はその表裏面に点対称の電極部２１とその周囲
の絶縁性の枠部２２とから成り、枠体２２のマニホール
ド２３はそのチャンネル２４及び電極部２１のマイクロ
チャンネル２５を経て電極面２６に連通している。マニ
ホールド２３，２３′の一方はセパレータのマニホール
ド３３，３３′（第４図に示す）締付板４の電解液流入
管５，５′に接続しておりまた他方は同様に電解液出口
管６，６′に接続しているので、前記流入管５，５′よ
りの電解液は一方のマニホールド２３，２３′から夫々
表裏面の電極面２６を経て他方のマニホールド２３ａ，
２３′ａに流れセパレータのマニホールド３３ａ，３
３′ａを介して締付板４の出口管６，６′に流出してこ
れを循環する。しかし、亜鉛−ハロゲン電池では、充電
時には亜鉛が陰極上に析出するが、放電時にはこれが溶
解して電解液中に、拡散する。一方充電時にはハロゲン
が例えば臭素である場合臭素が陽極で発生して電解液に
溶け、放電時には臭素イオンになる。このような電池で
は、電極板２とセパレータ３との間隔を一定に保つこと
が必要なため、セパレータ３の両面同位置には第２図
(a)，(b)に示すように突起物３１が設けられている。し
かしながら前記突起部３１，３１は、同断面形状である
ため、充電時に陰極側亜鉛が電着する際突起部３１の周
囲に第２図(b)に示すように電流iaの集中がおこり、こ
のため第３図に示すように、突起部３１の外周面近くに
デンドライトＤが成長し、セパレータ３を貫通して自己
放電し更にセパレータを破壊又は短絡事故を起こすおそ
れがある。
示す電極２、イオン交換膜または多孔質膜のセパレータ
３、電極板２の基本系単セルを複数積層し、その両最外
側の締付板４により一体に締付けられ構成されている。
電極板２はその表裏面に点対称の電極部２１とその周囲
の絶縁性の枠部２２とから成り、枠体２２のマニホール
ド２３はそのチャンネル２４及び電極部２１のマイクロ
チャンネル２５を経て電極面２６に連通している。マニ
ホールド２３，２３′の一方はセパレータのマニホール
ド３３，３３′（第４図に示す）締付板４の電解液流入
管５，５′に接続しておりまた他方は同様に電解液出口
管６，６′に接続しているので、前記流入管５，５′よ
りの電解液は一方のマニホールド２３，２３′から夫々
表裏面の電極面２６を経て他方のマニホールド２３ａ，
２３′ａに流れセパレータのマニホールド３３ａ，３
３′ａを介して締付板４の出口管６，６′に流出してこ
れを循環する。しかし、亜鉛−ハロゲン電池では、充電
時には亜鉛が陰極上に析出するが、放電時にはこれが溶
解して電解液中に、拡散する。一方充電時にはハロゲン
が例えば臭素である場合臭素が陽極で発生して電解液に
溶け、放電時には臭素イオンになる。このような電池で
は、電極板２とセパレータ３との間隔を一定に保つこと
が必要なため、セパレータ３の両面同位置には第２図
(a)，(b)に示すように突起物３１が設けられている。し
かしながら前記突起部３１，３１は、同断面形状である
ため、充電時に陰極側亜鉛が電着する際突起部３１の周
囲に第２図(b)に示すように電流iaの集中がおこり、こ
のため第３図に示すように、突起部３１の外周面近くに
デンドライトＤが成長し、セパレータ３を貫通して自己
放電し更にセパレータを破壊又は短絡事故を起こすおそ
れがある。
本考案は上記のような欠点を解決するためになされたも
ので、電極板間にセパレータを介在してなる亜鉛−ハロ
ゲン二次電池において、セパレータの両電極面側の同位
置にそれぞれ突起部を形成し、ハロゲン極側の突起部の
底面積を亜鉛極側の突起部の底面積より大きくした二次
電池のセパレータを提供するものである。以下第４図に
基づいて本考案の一実施例を説明する。
ので、電極板間にセパレータを介在してなる亜鉛−ハロ
ゲン二次電池において、セパレータの両電極面側の同位
置にそれぞれ突起部を形成し、ハロゲン極側の突起部の
底面積を亜鉛極側の突起部の底面積より大きくした二次
電池のセパレータを提供するものである。以下第４図に
基づいて本考案の一実施例を説明する。
同図において26a，26bは電極板２の陰極電極面（亜鉛極
面）及び陽極電極面（ハロゲン（たとえば臭素）極面）
で、３は前記両極面26a，26bの間に介在させたセパレー
タで、セパレータ３の両電極面26a，26b側の同位置に
は、底面積の異なる突起部３２及び３３が設けられてい
る。セパレータ３に設けられた陽極電極面２６ｂ側の突
起部３３の底面積は、陰極電祝面26a側の突起部３２の
底面積よりも大きく形成されている。なお本考案によれ
ば、ヒートプレス、ロール、インジエクシヨンモールド
等を使用して突起付のセパレータを作製する際に、金型
上の突起部分への樹脂の流れ込みがよくなるため、均一
な突起部を得ることができる。このため、充電時に亜鉛
が電着する際の電流ibの流れは、第２図(b)で示す電流i
aの流れとは異なり、陰極電極面26a型に設けられた底面
積の小さい突起部３２のすそ部イで分散され、陰極電極
面26a側のセパレータ３面上で均一に分布する。このた
め突起部３２のすそ部イの近傍での電流集中を防ぐこと
ができ、第３図で示すようなデンドライトＤの発生を防
ぐことができる。従つてデンドライトＤによるセパレー
タ３の貫通が防止され、自己放電及び電極面26a，26b間
の短絡が皆無となる。
面）及び陽極電極面（ハロゲン（たとえば臭素）極面）
で、３は前記両極面26a，26bの間に介在させたセパレー
タで、セパレータ３の両電極面26a，26b側の同位置に
は、底面積の異なる突起部３２及び３３が設けられてい
る。セパレータ３に設けられた陽極電極面２６ｂ側の突
起部３３の底面積は、陰極電祝面26a側の突起部３２の
底面積よりも大きく形成されている。なお本考案によれ
ば、ヒートプレス、ロール、インジエクシヨンモールド
等を使用して突起付のセパレータを作製する際に、金型
上の突起部分への樹脂の流れ込みがよくなるため、均一
な突起部を得ることができる。このため、充電時に亜鉛
が電着する際の電流ibの流れは、第２図(b)で示す電流i
aの流れとは異なり、陰極電極面26a型に設けられた底面
積の小さい突起部３２のすそ部イで分散され、陰極電極
面26a側のセパレータ３面上で均一に分布する。このた
め突起部３２のすそ部イの近傍での電流集中を防ぐこと
ができ、第３図で示すようなデンドライトＤの発生を防
ぐことができる。従つてデンドライトＤによるセパレー
タ３の貫通が防止され、自己放電及び電極面26a，26b間
の短絡が皆無となる。
以下に、突起部がともに同形状の従来のセパレータ（条
件１）と、陽極電極面側の突起部の底面積が陰極電極面
側の突起部の底面積より大きい本考案のセパレータ（条
件２）のそれぞれについて、亜鉛−臭素二次電池を用い
て充放電効率（電池効率）を調べたこの試験に際してセ
パレータにはポリオレフイン系の多孔質膜を使用し、突
起部配置としては の正方配置にした。電流密度は２０mA／cm3で、８時間
充放電を２０回繰り返した平均値の結表を表１に示す。
件１）と、陽極電極面側の突起部の底面積が陰極電極面
側の突起部の底面積より大きい本考案のセパレータ（条
件２）のそれぞれについて、亜鉛−臭素二次電池を用い
て充放電効率（電池効率）を調べたこの試験に際してセ
パレータにはポリオレフイン系の多孔質膜を使用し、突
起部配置としては の正方配置にした。電流密度は２０mA／cm3で、８時間
充放電を２０回繰り返した平均値の結表を表１に示す。
表１から明らかなように本考案に係るセパレータ（条件
２）の突起部は、陽極電極面側で大きいためセパレータ
の有効面積が従来のセパレータ（条件１）と比較して小
さくなる。このため、条件２の電圧効率は、条件１の場
合に比べてやや低くなつているが、電流効率においては
条件１の場合よりも約１０％以上高くなつている。これ
は、条件１の場合、充放電サイクルの中期以降電極間に
デンドライトが発生し自己放電を生じたのに対し、条件
２は、デンドライトが生ぜず自己放電が防止されたため
である。
２）の突起部は、陽極電極面側で大きいためセパレータ
の有効面積が従来のセパレータ（条件１）と比較して小
さくなる。このため、条件２の電圧効率は、条件１の場
合に比べてやや低くなつているが、電流効率においては
条件１の場合よりも約１０％以上高くなつている。これ
は、条件１の場合、充放電サイクルの中期以降電極間に
デンドライトが発生し自己放電を生じたのに対し、条件
２は、デンドライトが生ぜず自己放電が防止されたため
である。
なお、条件２について、充放電２０サイクル後の充電後
解体して調べた結果亜鉛電着は均一でありデンドライト
は皆無で、かつセパレータの異常も認められなかつた。
解体して調べた結果亜鉛電着は均一でありデンドライト
は皆無で、かつセパレータの異常も認められなかつた。
以上の説明から明らかなように、本考案によれば、陰極
電極面側の突起部近傍における電流集中を防ぎデンドラ
イトの発生がないので、電極間の自己放電現象がなくな
り、電流効率の上昇を得られさらに短絡事故により電池
が破壊することが無い等顕著な効果を挙げることができ
る。
電極面側の突起部近傍における電流集中を防ぎデンドラ
イトの発生がないので、電極間の自己放電現象がなくな
り、電流効率の上昇を得られさらに短絡事故により電池
が破壊することが無い等顕著な効果を挙げることができ
る。
第１図は従来の積層亜鉛−ハロゲン二次電池の分解斜視
図、第２図(a)，(b)及び第３図はそれぞれ従来のセパレ
ータに設けられた突起部形状を示す斜視図、断面図及び
断面図、第４図は本考案実施例の断面図である。 ３……セパレータ、３２，３３……突起部、 26a，26b……陰極、陽極側電極面。
図、第２図(a)，(b)及び第３図はそれぞれ従来のセパレ
ータに設けられた突起部形状を示す斜視図、断面図及び
断面図、第４図は本考案実施例の断面図である。 ３……セパレータ、３２，３３……突起部、 26a，26b……陰極、陽極側電極面。
Claims (1)
- 【請求項１】亜鉛−ハロゲン二次電池の電極間にあっ
て、両表面の同一位置にそれぞれ突起部が形成されてい
るセパレータにおいて、前記セパレータのハロゲン極側
の突起部の底面積が亜鉛極側の突起部の底面積より大き
いことを特徴とする亜鉛−ハロゲン二次電池のセパレー
タ。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983147684U JPH0629893Y2 (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 二次電池のセパレ−タ |
| CA000456385A CA1222281A (en) | 1983-06-17 | 1984-06-12 | Secondary battery having the separator |
| DE8484304065T DE3480452D1 (en) | 1983-06-17 | 1984-06-15 | Secondary battery having a separator |
| EP84304065A EP0130723B1 (en) | 1983-06-17 | 1984-06-15 | Secondary battery having a separator |
| AT84304065T ATE47937T1 (de) | 1983-06-17 | 1984-06-15 | Sekundaere batterie mit einem separator. |
| US06/818,998 US4652504A (en) | 1983-06-17 | 1986-01-13 | Secondary battery having a separator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1983147684U JPH0629893Y2 (ja) | 1983-09-26 | 1983-09-26 | 二次電池のセパレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6055069U JPS6055069U (ja) | 1985-04-17 |
| JPH0629893Y2 true JPH0629893Y2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=30328347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1983147684U Expired - Lifetime JPH0629893Y2 (ja) | 1983-06-17 | 1983-09-26 | 二次電池のセパレ−タ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629893Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3105801B1 (en) * | 2014-02-14 | 2019-04-10 | RedFlow R&D Pty Ltd. | Flowing electrolyte battery separator |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH025481Y2 (ja) * | 1980-12-19 | 1990-02-09 | ||
| JPS6226917Y2 (ja) * | 1980-12-19 | 1987-07-10 | ||
| US4396689A (en) * | 1981-06-01 | 1983-08-02 | Exxon Research And Engineering Co. | Separator-spacer for electrochemical systems |
| JPS5987754A (ja) * | 1982-11-12 | 1984-05-21 | Meidensha Electric Mfg Co Ltd | 二次電池のセパレ−タ及びその製造方法 |
| JPS60856U (ja) * | 1983-06-17 | 1985-01-07 | 株式会社明電舎 | 積層二次電池のセパレ−タ |
-
1983
- 1983-09-26 JP JP1983147684U patent/JPH0629893Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6055069U (ja) | 1985-04-17 |
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