JPH07315821A - 炭素粉末分散液の製造方法 - Google Patents
炭素粉末分散液の製造方法Info
- Publication number
- JPH07315821A JPH07315821A JP6139283A JP13928394A JPH07315821A JP H07315821 A JPH07315821 A JP H07315821A JP 6139283 A JP6139283 A JP 6139283A JP 13928394 A JP13928394 A JP 13928394A JP H07315821 A JPH07315821 A JP H07315821A
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- JP
- Japan
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- electrode
- carbon powder
- water
- dispersion
- voltage
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/08—Selection of materials as electrolytes
-
- 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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- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Colloid Chemistry (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 鉛バッテリーの活性化液として有用な炭素粉
末の分散液の新規な製造方法に係わるものである。 【構成】 炭素粉末と水系の液媒の混合流体を、直流プ
ラス電圧を印加した電極表面と接触させて電解処理する
ことを特徴とする。
末の分散液の新規な製造方法に係わるものである。 【構成】 炭素粉末と水系の液媒の混合流体を、直流プ
ラス電圧を印加した電極表面と接触させて電解処理する
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炭素粉末分散液の製造
方法に係わるものである。
方法に係わるものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明者は、マイナスに帯電した炭素粉
末の分散液を使って鉛バッテリーの陽極に電気泳動的に
炭素粉末を被覆すると、鉛バッテリーが著しく活性化さ
れることを発見し、先に特許出願している。この分散液
は、炭素電極を陽極として水系の液媒の中で電解析出さ
せて作ったものが最も優れており、液の中の炭素粉末は
マイナスに帯電し、極めて分散性に優れている。しかし
ながら電解析出によって製造するために製造に時間がか
かる欠点がある。
末の分散液を使って鉛バッテリーの陽極に電気泳動的に
炭素粉末を被覆すると、鉛バッテリーが著しく活性化さ
れることを発見し、先に特許出願している。この分散液
は、炭素電極を陽極として水系の液媒の中で電解析出さ
せて作ったものが最も優れており、液の中の炭素粉末は
マイナスに帯電し、極めて分散性に優れている。しかし
ながら電解析出によって製造するために製造に時間がか
かる欠点がある。
【０００３】
【発明が解決する課題】本発明は、かかる問題に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、炭素粉末分
散液を短時間で大量に製造できる新規な製造方法を提供
せんとするものである。
なされたもので、その目的とするところは、炭素粉末分
散液を短時間で大量に製造できる新規な製造方法を提供
せんとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究を
行った結果、次の知見を得た。すなわち、炭素粉末と水
系の液媒を混ぜた流体の中に、直流プラス電圧を印加し
た電極を配置して電極表面と流体を接触させて電解処理
すると、炭素粉末がマイナスに帯電して液媒に分散する
こと。そして、この目的の為の電極としては、通水性多
孔質電極、あるいは流体が衝突する衝突電極が好ましい
ことを見出だした。そしてこの分散液は鉛バッテリーの
活性化に使用できることを見出だした。本発明は、この
新しい知見をもとになされたものである。
行った結果、次の知見を得た。すなわち、炭素粉末と水
系の液媒を混ぜた流体の中に、直流プラス電圧を印加し
た電極を配置して電極表面と流体を接触させて電解処理
すると、炭素粉末がマイナスに帯電して液媒に分散する
こと。そして、この目的の為の電極としては、通水性多
孔質電極、あるいは流体が衝突する衝突電極が好ましい
ことを見出だした。そしてこの分散液は鉛バッテリーの
活性化に使用できることを見出だした。本発明は、この
新しい知見をもとになされたものである。
【０００５】
【作用】通水性多孔質電極材料としては、導電性で、か
つ陽極に発生する酸素に侵されない材料であれば金属、
セラミックを問わず全て使用できる。衝突電極とは、流
体の流れを塞き止めるように配置されたあるいは塞き止
めるような形状の電極を総称するもので、例えば平板状
のものを流れを塞き止める角度で配置したもの、あるい
はこれを幾重にも互い違いに配置したようなものであ
る。通水性多孔質電極、衝突電極いずれの電極でも、流
体の中の炭素粉末は電極表面と効率よく接触して電解処
理される。炭素粉末は本来疎水性で水には分散せず、沈
降する。これを水系の液媒に強制的に混ぜ、電析電圧を
印加した電極表面と接触させて電解処理すると、帯電し
て水に分散するようになる。ここで電析電圧とは本発明
では次のような電圧を意味する。すなわち、水系の液媒
の中に炭素電極を浸漬して直流プラス電圧を印加し、徐
々に電圧を高くしていくと、電流値が０．５Ａ付近から
炭素表面がエッチングされて微粉末が液媒の中に析出し
て来る。電流が大きくなると析出がより活発になってく
る。電析電圧とは、この炭素粉末が析出する電圧を意味
する。この析出した粉末は、通常の炭素電極を使った場
合、粒度は概ね数μｍ程度で、いわゆるコロイド粒子よ
りは大きな粒子であるが、マイナスに帯電しており、分
散性に優れ液媒の中で沈降しない。通水性電極の目の粗
さは、少なくとも液媒に混合した炭素粉末が通過できる
程度の粗さにしておくことが好ましい。水系の液媒に混
合する炭素粉末の粒度は、通水性電極、衝突電極、いず
れの場合でも、１０μｍ以下，最も好ましくは、５μｍ
以下にするのがよい。通水性電極の目の粗さは、基本的
には目の中を接触しながら通過できるものであればよ
い。一応の目安として炭素粉末が５μｍ以下の場合、目
の粗さは少なくとも１０μｍ以上必要で、数ｍｍ程度の
目の粗さでもよい。あまり目が細かすぎると、目が詰ま
って電解効率が落ちる。本来疎水性であった炭素粉末は
電極表面と接触して循環するうちに電解処理を受け帯電
してくる。また、大きすぎる粒子は、沈積したり、ある
いは多孔質電極表面で濾過されて電極表面に堆積し、こ
こで電解エッチングを受け、電析粉末が析出する場合も
ある。本来疎水性のものが電極と接触して電解を受ける
となぜマイナスに帯電して水に分散するようになるの
か、詳細な理由は不明であるが、電解処理によって表面
に親水性のＯＨ基の様なものが付着したことが推測され
る。電解電流は、上記したように０．５Ａ以上が好まし
く、３Ａ前後が効率的である。電圧は電極間の距離で変
化する。炭素粉末の材質は、結晶質、非結晶質、天然、
人工を問わず全ての炭素質材料全般を使用でき、これら
は焼結、未焼結とを問わず使用できる。液媒は水系、例
えば水道水、天然水、あるいは精製水を使用し、必要に
応じて電解質を添加してよい。精製水を使用する場合、
導電性を高める為にＮａＣＬ等の電解質を添加するのも
効果的である。ＮａＣＬの場合、０．１％の添加で効果
がある。
つ陽極に発生する酸素に侵されない材料であれば金属、
セラミックを問わず全て使用できる。衝突電極とは、流
体の流れを塞き止めるように配置されたあるいは塞き止
めるような形状の電極を総称するもので、例えば平板状
のものを流れを塞き止める角度で配置したもの、あるい
はこれを幾重にも互い違いに配置したようなものであ
る。通水性多孔質電極、衝突電極いずれの電極でも、流
体の中の炭素粉末は電極表面と効率よく接触して電解処
理される。炭素粉末は本来疎水性で水には分散せず、沈
降する。これを水系の液媒に強制的に混ぜ、電析電圧を
印加した電極表面と接触させて電解処理すると、帯電し
て水に分散するようになる。ここで電析電圧とは本発明
では次のような電圧を意味する。すなわち、水系の液媒
の中に炭素電極を浸漬して直流プラス電圧を印加し、徐
々に電圧を高くしていくと、電流値が０．５Ａ付近から
炭素表面がエッチングされて微粉末が液媒の中に析出し
て来る。電流が大きくなると析出がより活発になってく
る。電析電圧とは、この炭素粉末が析出する電圧を意味
する。この析出した粉末は、通常の炭素電極を使った場
合、粒度は概ね数μｍ程度で、いわゆるコロイド粒子よ
りは大きな粒子であるが、マイナスに帯電しており、分
散性に優れ液媒の中で沈降しない。通水性電極の目の粗
さは、少なくとも液媒に混合した炭素粉末が通過できる
程度の粗さにしておくことが好ましい。水系の液媒に混
合する炭素粉末の粒度は、通水性電極、衝突電極、いず
れの場合でも、１０μｍ以下，最も好ましくは、５μｍ
以下にするのがよい。通水性電極の目の粗さは、基本的
には目の中を接触しながら通過できるものであればよ
い。一応の目安として炭素粉末が５μｍ以下の場合、目
の粗さは少なくとも１０μｍ以上必要で、数ｍｍ程度の
目の粗さでもよい。あまり目が細かすぎると、目が詰ま
って電解効率が落ちる。本来疎水性であった炭素粉末は
電極表面と接触して循環するうちに電解処理を受け帯電
してくる。また、大きすぎる粒子は、沈積したり、ある
いは多孔質電極表面で濾過されて電極表面に堆積し、こ
こで電解エッチングを受け、電析粉末が析出する場合も
ある。本来疎水性のものが電極と接触して電解を受ける
となぜマイナスに帯電して水に分散するようになるの
か、詳細な理由は不明であるが、電解処理によって表面
に親水性のＯＨ基の様なものが付着したことが推測され
る。電解電流は、上記したように０．５Ａ以上が好まし
く、３Ａ前後が効率的である。電圧は電極間の距離で変
化する。炭素粉末の材質は、結晶質、非結晶質、天然、
人工を問わず全ての炭素質材料全般を使用でき、これら
は焼結、未焼結とを問わず使用できる。液媒は水系、例
えば水道水、天然水、あるいは精製水を使用し、必要に
応じて電解質を添加してよい。精製水を使用する場合、
導電性を高める為にＮａＣＬ等の電解質を添加するのも
効果的である。ＮａＣＬの場合、０．１％の添加で効果
がある。
【０００６】
【実施例】実施例によって本発明を説明する。 実施例１ 電極として、陽極は、白金メッキしたチタン板を直径３
０ｍｍ程の円筒状に加工したものを用い、この外側に直
径３５ｍｍのステンレス網板を接触しないように隙間を
開けて嵌め込んで固定した。陽極と陰極の距離は２．５
ｍｍに固定。炭素粉末は粒径５μｍ以下の粉末を使用
し、水道水１０リットルに炭素粉末３００ｇを混合。炭
素粉末と水道水を混ぜた水槽からポンプで外に汲み出
し、管路の途中に設けた上記電極を収めた電解槽の中を
通して再び水槽に戻して循環させた。電解槽の中では、
流体は陰極の網の目の外側から入れ、網の目を通って陽
極に衝突して、陽極と陰極の隙間を通渦して外に出てい
くようにした。 ポンプの能力は、２リットル／ｍｉｎ． 電流値は、３Ａ。 電解時間：１時間。 結果 電解後の混合液は、２４時間放置しても炭素粉末の沈降
は無かった。次にこの液を使って鉛バッテリーの活性化
テストを行った。古くなって使えなくなった鉛バッテリ
ー（３８Ｂ２０Ｒ）の電解液の中に分散液を１セル当り
５０ｃｃ添加した。次に電圧１５Ｖ，３Ａで１２時間充
電した。充電前の電池の電圧は９Ｖ，電解液の比重は
１．２０。充電後の電圧は、１５Ｖ、電解液の比重は
１．２６に復帰した。陽極の表面に炭素粉末が被覆され
ているのが確認できた。これにより、分散液の炭素粉末
はマイナスに帯電していることが確認できた。このバッ
テリーで３０００ｃｃのディーゼルエンジンを始動させ
ることができた。以後１０日間放置して再びエンジン始
動させたが、同じ様に始動できた。以後これを繰り返し
て６ケ月経過したが性能の変化は無かった。因みに分散
液を添加しないバッテリー（使用でき亡くなった）で
は、充電しただけでは比重は１．２０と変わらず、エン
ジン始動できなかった。
０ｍｍ程の円筒状に加工したものを用い、この外側に直
径３５ｍｍのステンレス網板を接触しないように隙間を
開けて嵌め込んで固定した。陽極と陰極の距離は２．５
ｍｍに固定。炭素粉末は粒径５μｍ以下の粉末を使用
し、水道水１０リットルに炭素粉末３００ｇを混合。炭
素粉末と水道水を混ぜた水槽からポンプで外に汲み出
し、管路の途中に設けた上記電極を収めた電解槽の中を
通して再び水槽に戻して循環させた。電解槽の中では、
流体は陰極の網の目の外側から入れ、網の目を通って陽
極に衝突して、陽極と陰極の隙間を通渦して外に出てい
くようにした。 ポンプの能力は、２リットル／ｍｉｎ． 電流値は、３Ａ。 電解時間：１時間。 結果 電解後の混合液は、２４時間放置しても炭素粉末の沈降
は無かった。次にこの液を使って鉛バッテリーの活性化
テストを行った。古くなって使えなくなった鉛バッテリ
ー（３８Ｂ２０Ｒ）の電解液の中に分散液を１セル当り
５０ｃｃ添加した。次に電圧１５Ｖ，３Ａで１２時間充
電した。充電前の電池の電圧は９Ｖ，電解液の比重は
１．２０。充電後の電圧は、１５Ｖ、電解液の比重は
１．２６に復帰した。陽極の表面に炭素粉末が被覆され
ているのが確認できた。これにより、分散液の炭素粉末
はマイナスに帯電していることが確認できた。このバッ
テリーで３０００ｃｃのディーゼルエンジンを始動させ
ることができた。以後１０日間放置して再びエンジン始
動させたが、同じ様に始動できた。以後これを繰り返し
て６ケ月経過したが性能の変化は無かった。因みに分散
液を添加しないバッテリー（使用でき亡くなった）で
は、充電しただけでは比重は１．２０と変わらず、エン
ジン始動できなかった。
【０００７】
【発明の効果】以上詳記したように、本発明は炭素粉末
を直接電解処理して水に分散させることができる方法
で、極めて量産に適した方法であり、鉛バッテリーの活
性化処理液の製造に極めて有用である。
を直接電解処理して水に分散させることができる方法
で、極めて量産に適した方法であり、鉛バッテリーの活
性化処理液の製造に極めて有用である。
Claims (3)
- 【請求項１】 炭素粉末と水系の液媒の混合流体の中に
直流プラス電圧を印加した電極を配置して、該流体と電
極表面を接触させて電解処理することを特徴とする炭素
粉末分散液の製造方法。 - 【請求項２】 上記電極が通水性多孔質電極である請求
項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】 上記電極が流体の衝突電極である請求項
１に記載の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6139283A JPH07315821A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 炭素粉末分散液の製造方法 |
| TW084110038A TW293953B (en) | 1994-04-20 | 1995-09-26 | Lead accumulator and electrolytic solution thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6139283A JPH07315821A (ja) | 1994-05-18 | 1994-05-18 | 炭素粉末分散液の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07315821A true JPH07315821A (ja) | 1995-12-05 |
Family
ID=15241679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6139283A Pending JPH07315821A (ja) | 1994-04-20 | 1994-05-18 | 炭素粉末分散液の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07315821A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2748857A1 (fr) * | 1995-09-28 | 1997-11-21 | Fujita Kenichi | Solution d'electrolyte et accumulateurs au plomb utilisant cette solution |
| JP2001180921A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Kenichi Fujita | 酸化カーボンコロイド及びそれを用いた植物生育剤 |
| JP2007016251A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Dowa Holdings Co Ltd | 複合めっき材の製造方法 |
-
1994
- 1994-05-18 JP JP6139283A patent/JPH07315821A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2748857A1 (fr) * | 1995-09-28 | 1997-11-21 | Fujita Kenichi | Solution d'electrolyte et accumulateurs au plomb utilisant cette solution |
| JP2001180921A (ja) * | 1999-12-27 | 2001-07-03 | Kenichi Fujita | 酸化カーボンコロイド及びそれを用いた植物生育剤 |
| JP2007016251A (ja) * | 2005-07-05 | 2007-01-25 | Dowa Holdings Co Ltd | 複合めっき材の製造方法 |
| JP4669967B2 (ja) * | 2005-07-05 | 2011-04-13 | Ｄｏｗａメタルテック株式会社 | 複合めっき材の製造方法 |
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