JPH0636807A - 亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法 - Google Patents

亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法

Info

Publication number
JPH0636807A
JPH0636807A JP4191787A JP19178792A JPH0636807A JP H0636807 A JPH0636807 A JP H0636807A JP 4191787 A JP4191787 A JP 4191787A JP 19178792 A JP19178792 A JP 19178792A JP H0636807 A JPH0636807 A JP H0636807A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current collecting
electrode
zinc
insulating frame
collecting electrode
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.)
Granted
Application number
JP4191787A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3008682B2 (ja
Inventor
Yasuo Ando
保雄 安藤
Kenichiro Jinnai
健一郎 陣内
Hiroshi Hosono
寛 細野
Yasuhiro Yoshioka
靖浩 吉岡
Yasuharu Namiki
康晴 並木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Corp, Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Corp
Priority to JP4191787A priority Critical patent/JP3008682B2/ja
Publication of JPH0636807A publication Critical patent/JPH0636807A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3008682B2 publication Critical patent/JP3008682B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • H01M12/085Zinc-halogen cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/176Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 集電電極の平面性及び平滑性を高めて電解液
の液洩れ等の特性不良を誘発する原因をなくし、電池の
性能を高めることができる亜鉛−臭素電池の集電電極製
造方法を提供する。 【構成】 ヒートプレス手段に基づいて集電メッシュ6
がカーボンプラスチック電極15にサンドイッチ状に挟
着固定された集電部18を成形する一方、射出成形手段
に基づいて一方側の平面中央部分に所定の面積と深さを
持つ凹部17が形成された矩形平板状の絶縁枠16を成
形し、上記集電部18を絶縁枠16の凹部17内に嵌合
して熱溶着することによって集電電極7を構成すること
を特徴とする亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法を提供
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電解液循環型積層二次電
池、特に亜鉛−臭素電池の構成部材である集電電極の製
造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】亜鉛−臭素電池は正極活物質に臭素、負
極活物質に亜鉛を用いた2次電池であり、この電池は例
えば電力の昼と夜のアンバランスを解決させるために、
電力需要が少ない夜間に電力を貯蔵して、昼間に放出さ
せるため等に使用される。
【0003】充電時に正極電極側で発生した臭素は電解
液に添加した臭素錯化剤と反応し、オイル状の沈殿物と
なって貯蔵タンクへ戻され、放電時はポンプで単電池内
へ送り込まれ還元される。電解液の成分はZnBr2
溶液と、抵抗を下げるためのNH4Cl等の塩と、負極
亜鉛側のデンドライトを防止し、均一な電着を促進させ
るためのPb,Sn,4級アンモニウム塩類と、臭素錯
化剤とである。正極電極と負極電極の間にはセパレータ
を介挿してあり、正極電極で発生した臭素が負極電極へ
拡散して亜鉛と反応することによる自己放電を防止して
いる。
【0004】この亜鉛−臭素電池は、主に電極をバイポ
ーラ型とし、複数個の単電池(単セル)を電気的に直列
に積層した電池本体と、電解液貯蔵槽と、これらの間に
電解液を循環させるポンプおよび配管系とで構成されて
いる。
【0005】図2は上記亜鉛−臭素電池を構成する電池
本体の一例を示す分解斜視図であり、矩形平板状のバイ
ポーラ型中間電極1の電極部1aの外周に絶縁性の枠体
1bが配置され、同様に矩形平板状のセパレータ板2
は、セパレータ3の外周に枠体2aが形成されている。
そして上記中間電極1にセパレータ板2及び必要に応じ
てパッキン4,スペーサメッシュ5を重ねて単セルを構
成し、この単セルを複数個積層して電池本体が構成され
ている。
【0006】積層された電池本体の両端部には、集電メ
ッシュ6を有する集電電極7と、一対の締付端板8と、
その内側に位置する押さえ用の積層端板9とが配置され
ている。そして両締付端板8,8間に図示しないボルト
を通して、このボルトを締め付けることにより、一体的
に積層固定された電池本体が構成される。
【0007】上記のように構成された電池本体の各単セ
ル内には、各中間電極1及びセパレータ板2の枠体2a
の上下2箇所の隅角部に形成した正極マニホールド10
と、負極マニホールド11より、セパレータ板2の枠体
2aに設けられたチャンネル12及びマイクロチャンネ
ル13を介して電解液が夫々流入排出する。
【0008】このように構成された亜鉛−臭素電池は、
50KW級電池における電池効率として約80%、総合
エネルギー効率として約70%が確認されている。
【0009】一方、上記の集電電極7は、図3に示した
ように絶縁枠16にカーボンプラスチック電極15と真
ちゅう製の集電メッシュ6とを順次重ね合わせて、所定
の温度と圧力条件下でのヒートプレス手段に基づいて一
体化されて製造されている。6aは集電メッシュ6から
導出された電力取出用の端子片であって、この端子片6
aは絶縁枠16に形成されたスリット16aを挿通して
外部に取り出されている。
【0010】更に上記ヒートプレス手段に代えて、絶縁
枠16を射出成形手段によって形成するとともに、上記
カーボンプラスチック電極15と集電メッシュ6のプレ
ス成形品を金型内に挿入して前記絶縁枠16にインサー
トして成形するインサート射出成形手段も試みられてい
る。この手段を用いる場合には、射出成形された樹脂の
収縮を防止するためのフィラーを絶縁枠16内に添加す
る方法が通常採用されている。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な従来の亜鉛−臭素電池に用いられている集電電極7に
着目すると、該集電電極7の平面性及び平滑性が必ずし
も満足されない場合があり、このような要因に起因して
集電電極からの電解液の液洩れ等の特性不良を招来して
しまうという課題があった。
【0012】即ち、上記集電電極7は、構成部材である
カーボンプラスチック電極15,集電メッシュ6及び絶
縁枠16との厚み方向での熱膨張係数がそれぞれ異なっ
ているため、ヒートプレス手段による一体成形後に各構
成部材の熱膨張係数の差によって集電電極7に「反り」
が発生し易い状態になっている。特に上記カーボンプラ
スチック電極15にはカーボン系粉体が多量に入ってい
るため、絶縁枠16と完全に溶着させることが困難であ
り、溶着後の両者の界面強度が小さく、集電電極7自体
の平滑性を良好に保つことは困難である。
【0013】従ってこのような集電電極7を電池本体に
組み付けてボルト締めを行ってから電池の運転を開始し
た際に、集電電極7の平面性と平滑性の低下により、シ
ール性の悪化に伴う電解液の液洩れ現象が発生し易くな
り、これを防止するために締付端板間に通したボルトの
締め付け力を高めると、過度の締付力によって構成部材
の応力破壊を生じてしまう惧れがある。
【0014】一方、上記ヒートプレス手段に代えて、絶
縁枠16を射出成形手段によって形成し、カーボンプラ
スチック電極15と集電メッシュ6のプレス成形品を金
型内に挿入して成形するインサート射出成形手段を用い
た場合には、得られた集電電極7の平面性及び平滑性は
比較的良好であるが、絶縁枠16とプレス成形品の融着
性は必ずしも良好であるとは言えず、プレス成形品と絶
縁枠16間の隙間を通って電解液が浸透して、端子片6
aを伝わって外部に液洩れが生じてしまい、蓄えられた
電力の損失が生じてしまうという難点がある。更にフィ
ラーを絶縁枠16内に添加した場合には、樹脂に「反
り」が生じることがあり、この反りの影響を少なくする
ために締付端板間に通したボルトの締め付け力を高める
ことが要求される。
【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、集電電極の平面性及び平滑性を高めるとともに絶
縁枠と電極部との融着性を高めて電解液の液洩れ等の特
性不良を誘発する原因をなくし、電池の性能を高めるこ
とができる亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法を提供す
ることを目的とするものである。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、矩形平板状の中間電極にセパレータ板を重
ねて単セルを形成し、この単セルを複数個積層して電池
本体を構成するとともに、該電池本体の両端部に、集電
メッシュを有する集電電極と、一対の締付端板及び該締
付端板の内側に位置する押さえ用の積層端板とを配置
し、両締付端板間をボルト締めすることによって一体的
に積層固定するようにした亜鉛−臭素電池の集電電極製
造方法において、ヒートプレス手段に基づいて集電メッ
シュがカーボンプラスチック電極にサンドイッチ状に挟
着固定された集電部を成形する一方、射出成形手段に基
づいて一方側の平面中央部分に所定の面積と深さを持つ
凹部が形成された矩形平板状の絶縁枠を成形し、上記集
電部を絶縁枠の凹部内に嵌合して熱溶着することによっ
て集電電極を構成する亜鉛−臭素電池の集電電極製造方
法をその実現手段としている。
【0017】上記絶縁枠を構成する材料としてポリエチ
レン樹脂を採用し、該ポリエチレン樹脂の収縮を防止す
るための少量のフィラーを添加してある。更に前記熱溶
着手段として、熱板融着,振動融着もしくは超音波融着
手段を用いている。
【0018】
【作用】かかる集電電極製造方法によれば、集電部がヒ
ートプレス手段に基づいて一体的に形成されているた
め、該集電部自体の平面性及び平滑性は良好であり、同
様に絶縁枠が射出成形手段によって別途に形成されてい
るため、該絶縁枠自体の平面性及び平滑性も同様に良好
である。そして集電部を絶縁枠の凹部内に嵌合して熱溶
着した際の該集電部と絶縁枠との熱溶着性が優れている
とともに高熱を加える必要がないため、集電電極に熱応
力に起因する「反り」が発生しないという作用が得られ
る。
【0019】そして得られた集電電極を電池本体を構成
する他の部材に積層し、ボルトを用いて締付固定した際
の集電部と絶縁枠間の水密性は良好に維持され、集電電
極からの液洩れが発生せずに電解液のシール性が充分に
保持され、電池としての性能を高めることができる上、
電池の組付時にボルトによる締付圧を格別高くする必要
がないという作用が得られる。
【0020】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明にかかる亜鉛
−臭素電池の集電電極製造方法の一実施例を、図2に示
した構成部分と同一の構成部分に同一の符号を付して詳
述する。
【0021】図1(A)(B)(C)は本実施例にかか
る集電電極の製造方法を概略的に説明するための要部断
面図であり、図1(A)は集電部18の構造を示してい
る。この集電部18は、カーボンプラスチック電極15
と、該カーボンプラスチック電極15によりサンドイッ
チ状に挟着固定された真ちゅう製の集電メッシュ6と、
該集電メッシュ6からカーボンプラスチック電極15の
外方に導出された電力取出用の端子片6aとから構成さ
れている。上記カーボンプラスチック電極15と集電メ
ッシュ6とは、適当な温度条件下で加圧するヒートプレ
ス手段に基づいて、予め一体的に形成されている。
【0022】図1(B)は矩形平板状の絶縁枠16の構
造を示しており、この絶縁枠16の一方側の平面中央部
分に所定の面積と深さを持つ凹部17が形成されてお
り、且つ該凹部17内の適宜位置には、上記集電部18
の端子片6aが挿通可能なスリット16aが形成されて
いる。この絶縁枠16は予め射出成形手段によって形成
されている。尚、絶縁枠16を構成する材料としてはポ
リエチレン樹脂が適当であり、樹脂の収縮を防止するた
めの少量のフィラーを添加しても良い。
【0023】そして図1(C)に示したように、集電メ
ッシュ6から導出された端子片6aを絶縁枠16のスリ
ット16a内に挿通しながら、集電部18を絶縁枠16
の凹部17内に嵌合して熱溶着することによって集電電
極7が構成される。3は該集電電極7を電池本体に組み
付ける際に重ね合わせて使用するセパレータ,1は中間
電極である。熱溶着手段としては熱板融着とか振動融着
もしくは超音波融着手段を用いることが可能である。即
ち、熱溶着時に集電部18と絶縁枠16との界面部分に
格別の高熱を加える必要がない。
【0024】かかる集電電極の製造方法によれば、集電
部18がヒートプレス手段に基づいて一体的に形成され
ているため、該集電部18自体の平面性及び平滑性は良
好であり、同様に絶縁枠16が射出成形手段によって別
途に形成されているため、該絶縁枠16自体の平面性及
び平滑性も同様に良好である。そして集電部18と絶縁
枠16との熱溶着性が優れており、且つ高熱を加える必
要がないため、集電電極7に熱応力に起因する「反り」
が発生しないという特徴が得られる。
【0025】従って得られた集電電極7を電池本体を構
成する他の部材に積層し、ボルトを用いて締付固定した
際に、集電部18と絶縁枠16間の水密性は良好に維持
される。しかもボルトによる締付圧を従来例のように高
くする必要がないという作用が得られる。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる集電電極製造方法によれば、集電部がヒートプレス
手段に基づいて一体的に形成されており、更に絶縁枠が
射出成形手段によって別途に形成されているため、集電
部と絶縁枠自体の平面性及び平滑性は良好であり、且つ
集電部を絶縁枠の凹部内に嵌合して熱溶着した際の該集
電部と絶縁枠との熱溶着性が優れているとともに高熱を
加える必要がないため、集電電極に熱応力に起因する
「反り」が発生しないという作用が得られる。
【0027】従って集電電極としての平面性及び平滑性
が高められ、絶縁枠と集電部との融着性を高めて電解液
の液洩れ等の特性不良を誘発する原因をなくすことが出
来る。そして得られた集電電極を電池本体を構成する他
の部材に積層し、ボルトを用いて締付固定した際の集電
部と絶縁枠間の水密性は良好に維持されて、集電電極か
らの液洩れが発生せず、電解液のシール性が充分に保持
されて電池としての性能を高めることができる亜鉛−臭
素電池の集電電極製造方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(A)(B)(C)は本発明にかかる製造
方法を概略的に説明するための要部断面図。
【図2】亜鉛臭素電池の電池本体を示す要部分解斜視
図。
【図3】従来の集電電極の構造例を示す要部断面図。
【符号の説明】
1…中間電極 1a…電極部 1b…枠体 3…セパレータ 4…パッキン 5…スペーサメッシュ 6…集電メッシュ 6a…端子片 7…集電電極 8…締付端板 9…積層端板 10…正極マニホールド 11…負極マニホールド 12…チャンネル 13…マイクロチャンネル 15…カーボンプラスチック電極 16…絶縁枠 16a…スリット 17…凹部 18…集電部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉岡 靖浩 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内 (72)発明者 並木 康晴 東京都品川区大崎2丁目1番17号 株式会 社明電舎内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 矩形平板状の中間電極に、セパレータ板
    を重ねて単セルを形成し、この単セルを複数個積層して
    電池本体を構成するとともに、該電池本体の両端部に、
    集電メッシュを有する集電電極と、一対の締付端板及び
    該締付端板の内側に位置する押さえ用の積層端板とを配
    置し、両締付端板間をボルト締めすることによって一体
    的に積層固定するようにした亜鉛−臭素電池の集電電極
    製造方法において、 ヒートプレス手段に基づいて集電メッシュがカーボンプ
    ラスチック電極にサンドイッチ状に挟着固定された集電
    部を成形する一方、射出成形手段に基づいて一方側の平
    面中央部分に所定の面積と深さを持つ凹部が形成された
    矩形平板状の絶縁枠を成形し、上記集電部を絶縁枠の凹
    部内に嵌合して熱溶着することによって集電電極を構成
    したことを特徴とする亜鉛−臭素電池の集電電極製造方
    法。
  2. 【請求項2】 前記絶縁枠を構成する材料としてポリエ
    チレン樹脂を採用し、該ポリエチレン樹脂の収縮を防止
    するための少量のフィラーを添加した請求項1記載の亜
    鉛−臭素電池の集電電極製造方法。
  3. 【請求項3】 前記熱溶着手段として、熱板融着,振動
    融着もしくは超音波融着手段を用いた請求項1記載の亜
    鉛−臭素電池の集電電極製造方法。
JP4191787A 1992-07-20 1992-07-20 亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法 Expired - Lifetime JP3008682B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4191787A JP3008682B2 (ja) 1992-07-20 1992-07-20 亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4191787A JP3008682B2 (ja) 1992-07-20 1992-07-20 亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0636807A true JPH0636807A (ja) 1994-02-10
JP3008682B2 JP3008682B2 (ja) 2000-02-14

Family

ID=16280537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4191787A Expired - Lifetime JP3008682B2 (ja) 1992-07-20 1992-07-20 亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3008682B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110600750A (zh) * 2019-09-25 2019-12-20 青海百能汇通新能源科技有限公司 一种全钒液流电池复合端电极及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110600750A (zh) * 2019-09-25 2019-12-20 青海百能汇通新能源科技有限公司 一种全钒液流电池复合端电极及其制备方法
CN110600750B (zh) * 2019-09-25 2022-12-09 江苏恒安储能科技有限公司 一种全钒液流电池复合端电极及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3008682B2 (ja) 2000-02-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6860091B2 (ja) 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
JP2016207267A (ja) 組電池
JP7414808B2 (ja) 電源装置とこの電源装置を備える電動車両及び蓄電装置、電源装置用締結部材、電源装置用締結部材の製造方法、電源装置の製造方法
CN113632190A (zh) 蓄电模块
KR101115382B1 (ko) 직렬 연결 구조의 고출력 이차전지
JP2748379B2 (ja) 電解液循環形積層二次電池
JP4483489B2 (ja) 組電池
CN110993836B (zh) 电池模块
CN107591555B (zh) 二次电池
JP3198729B2 (ja) 亜鉛−臭素電池の集電電極
JP3008682B2 (ja) 亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法
CN113540495B (zh) 一种液流电池液流框结构及其侧面封装方法
JP7137703B2 (ja) 蓄電装置
JP7319060B2 (ja) 全固体電池
JP3141540B2 (ja) 亜鉛−臭素電池の集電電極製造方法
JPWO2020026962A1 (ja) 電源装置及びこれを備える車両
CN217903358U (zh) 一种软包电池模块及其模组
JP2020145050A (ja) 蓄電モジュール、蓄電装置、蓄電モジュールの製造方法及び蓄電装置の製造方法
KR20220136118A (ko) 축전 장치
JPH06236764A (ja) 亜鉛−臭素電池の集電電極及びその製造方法
JPS6158159A (ja) 二次電池
JPH067156U (ja) 亜鉛−臭素電池の集電電極構造
JP2964659B2 (ja) 積層電池の集電電極の製造方法
JPH06243875A (ja) 亜鉛−臭素電池の集電電極及びその製造方法
JP2782867B2 (ja) 積層電池の製造方法