JPH07326394A - 亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータ - Google Patents
亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータInfo
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- JPH07326394A JPH07326394A JP6117988A JP11798894A JPH07326394A JP H07326394 A JPH07326394 A JP H07326394A JP 6117988 A JP6117988 A JP 6117988A JP 11798894 A JP11798894 A JP 11798894A JP H07326394 A JPH07326394 A JP H07326394A
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- Japan
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- framed
- frames
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Inert Electrodes (AREA)
- Cell Separators (AREA)
- Hybrid Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電極およびセパレータの変形や応力を低減
し、電池効率および電池寿命の低下を防止した亜鉛−臭
素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータを提供する。 【構成】 中間電極１１ａおよびセパレータ膜１５ａの
外周部に枠体１２ａ，１６ａを各々設け、該枠体１２
ａ，１６ａの外周部にポリエチレンを主材料とする枠体
１３ａ，１７ａを設け、前記枠体１２ａ，１６ａを、枠
体１３ａ，１７ａと同一材質であり、且つガラス含有量
が枠体１３ａ，１７ａよりも少ないか又は全く含まない
材質で構成する。前記枠体１２ａ，１６ａは、剛性が低
く枠体１３ａ，１７ａよりも柔らかい層となる。このた
め枠体１３ａ，１７ａが変形しても、柔らかい層である
枠体１２ａ，１６ａが変形を吸収し、電極１１ａやセパ
レータ膜１５ａの変形量は少なくて済む。
し、電池効率および電池寿命の低下を防止した亜鉛−臭
素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータを提供する。 【構成】 中間電極１１ａおよびセパレータ膜１５ａの
外周部に枠体１２ａ，１６ａを各々設け、該枠体１２
ａ，１６ａの外周部にポリエチレンを主材料とする枠体
１３ａ，１７ａを設け、前記枠体１２ａ，１６ａを、枠
体１３ａ，１７ａと同一材質であり、且つガラス含有量
が枠体１３ａ，１７ａよりも少ないか又は全く含まない
材質で構成する。前記枠体１２ａ，１６ａは、剛性が低
く枠体１３ａ，１７ａよりも柔らかい層となる。このた
め枠体１３ａ，１７ａが変形しても、柔らかい層である
枠体１２ａ，１６ａが変形を吸収し、電極１１ａやセパ
レータ膜１５ａの変形量は少なくて済む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、負極に亜鉛、正極に臭
素を活物質として使用する水溶液系の二次電池である、
亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータに関
する。
素を活物質として使用する水溶液系の二次電池である、
亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータに関
する。
【０００２】
【従来の技術】亜鉛−臭素電池は、負極に亜鉛、正極に
臭素を活物質として使用する水溶液系の二次電池であ
り、バイポーラ構造、電解液循環方式を採用し、活物質
の外部貯蔵を行っている。即ち、バイポーラ型の中間電
極の間にセパレータを挟んで成る単セルを、複数個積層
して電池本体を構成し、セパレータにより仕切られた正
極室には正極液貯蔵槽から正極電解液をポンプによって
循環し、負極室には負極液貯蔵槽から負極電解液をポン
プによって循環している。
臭素を活物質として使用する水溶液系の二次電池であ
り、バイポーラ構造、電解液循環方式を採用し、活物質
の外部貯蔵を行っている。即ち、バイポーラ型の中間電
極の間にセパレータを挟んで成る単セルを、複数個積層
して電池本体を構成し、セパレータにより仕切られた正
極室には正極液貯蔵槽から正極電解液をポンプによって
循環し、負極室には負極液貯蔵槽から負極電解液をポン
プによって循環している。
【０００３】亜鉛−臭素電池の電極の種類は、端板電
極、中間集電体、中間電極の３つがある。このうち中間
電極は電極に高分子材料から成る枠を付けている。この
中間電極の枠体は、電極間の距離を一定に保つ役割と、
積層して締め付けた場合の面圧による破壊を防ぐため
に、電極より強度特性が優れているポリエチレン材料な
どを、枠材として電極の周囲に付けている。
極、中間集電体、中間電極の３つがある。このうち中間
電極は電極に高分子材料から成る枠を付けている。この
中間電極の枠体は、電極間の距離を一定に保つ役割と、
積層して締め付けた場合の面圧による破壊を防ぐため
に、電極より強度特性が優れているポリエチレン材料な
どを、枠材として電極の周囲に付けている。
【０００４】またセパレータについても、セパレータ膜
の破壊や変形防止のため、高分子材料製の枠が付けられ
ている。
の破壊や変形防止のため、高分子材料製の枠が付けられ
ている。
【０００５】前記中間電極やセパレータ膜への枠の付け
方は、電極や膜をインサートとしたインジェクション成
形で一体化させている。
方は、電極や膜をインサートとしたインジェクション成
形で一体化させている。
【０００６】図３は従来の枠付中間電極の構成を示して
おり、１は中間電極である。中間電極１の外周部には電
解液流路としてのマニホールド２を有した枠体３が設け
られている。４はかみつき部と称される電極および枠体
の接合部である。尚セパレータも図３と同様にセパレー
タ膜の外周部に枠体が設けられるものである。
おり、１は中間電極である。中間電極１の外周部には電
解液流路としてのマニホールド２を有した枠体３が設け
られている。４はかみつき部と称される電極および枠体
の接合部である。尚セパレータも図３と同様にセパレー
タ膜の外周部に枠体が設けられるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】亜鉛−臭素電池は通
常、電極とセパレータを交互に積層する構成が必要であ
るので、これらを締め付け、あるいは熱板融着などで溶
かして、各セル（被積層物）のリブを密着させている。
常、電極とセパレータを交互に積層する構成が必要であ
るので、これらを締め付け、あるいは熱板融着などで溶
かして、各セル（被積層物）のリブを密着させている。
【０００８】この場合、中間電極およびセパレータは、
締め付けなどの面圧により、枠の変形に伴って、かみつ
き部に応力（荷重）が生じる。また電池運転中の温度変
化によって、枠材と電極あるいはセパレータ膜の膨張係
数などの材料物性の相違により、熱膨張量、熱収縮量に
差ができて、かみつき部に応力が生じる。
締め付けなどの面圧により、枠の変形に伴って、かみつ
き部に応力（荷重）が生じる。また電池運転中の温度変
化によって、枠材と電極あるいはセパレータ膜の膨張係
数などの材料物性の相違により、熱膨張量、熱収縮量に
差ができて、かみつき部に応力が生じる。
【０００９】このように中間電極やセパレータのかみつ
き部には、変形や応力がかかっているため、破壊の起点
となる可能性が高い。亜鉛−臭素電池では、かみつき部
が破壊すると負極と正極の電解液が混ざって、効率が低
下してしまう。したがってかみつき部の破壊防止は重要
な課題である。
き部には、変形や応力がかかっているため、破壊の起点
となる可能性が高い。亜鉛−臭素電池では、かみつき部
が破壊すると負極と正極の電解液が混ざって、効率が低
下してしまう。したがってかみつき部の破壊防止は重要
な課題である。
【００１０】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、電極およびセパレータの変形や応力を低減
し、電池効率および電池寿命の低下を防止した亜鉛−臭
素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータを提供するこ
とにある。
その目的は、電極およびセパレータの変形や応力を低減
し、電池効率および電池寿命の低下を防止した亜鉛−臭
素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータを提供するこ
とにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、電解液を循環
させるための流路および枠体を有したバイポーラ型の枠
付中間電極の間にセパレータを挟んで成る単セルを、複
数個積層して電池本体を構成した亜鉛−臭素電池の枠付
中間電極及び枠付セパレータにおいて、前記電極および
セパレータ膜の外周部に第１の枠部を各々設け、前記第
１の枠部の外周部にポリエチレンを主材料とする第２の
枠部を設け、前記第１の枠部を、前記第２の枠部と同一
材質であり、且つガラス含有量が前記第２の枠部よりも
少ないか又は全く含まない材質で構成したことを特徴と
している。
させるための流路および枠体を有したバイポーラ型の枠
付中間電極の間にセパレータを挟んで成る単セルを、複
数個積層して電池本体を構成した亜鉛−臭素電池の枠付
中間電極及び枠付セパレータにおいて、前記電極および
セパレータ膜の外周部に第１の枠部を各々設け、前記第
１の枠部の外周部にポリエチレンを主材料とする第２の
枠部を設け、前記第１の枠部を、前記第２の枠部と同一
材質であり、且つガラス含有量が前記第２の枠部よりも
少ないか又は全く含まない材質で構成したことを特徴と
している。
【００１２】
【作用】前記第１の枠部は、ガラス含有量が前記第２の
枠部よりも少ないか又は全く含まない材質で構成されて
いるので、剛性が低く第２の枠部よりも柔らかい層とな
る。このため第２の枠部が変形しても、柔らかい層であ
る第１の枠部が変形を吸収し、電極やセパレータ膜の変
形量は少なくて済む。
枠部よりも少ないか又は全く含まない材質で構成されて
いるので、剛性が低く第２の枠部よりも柔らかい層とな
る。このため第２の枠部が変形しても、柔らかい層であ
る第１の枠部が変形を吸収し、電極やセパレータ膜の変
形量は少なくて済む。
【００１３】
【実施例】以下図面を参照しながら本発明の一実施例を
説明する。前記かみつき部（電極又はセパレータ膜と枠
体の接合部）の応力を低減するためには、電極やセパレ
ータ膜と枠材の変形が直接伝達しないように変形量を低
減する層を挟み込めば良い。しかし中間電極やセパレー
タは、電解液が混合しないようにシール性が必要であ
る。従って電極や膜と枠材に隙間があってはならない。
そこでかみつき部分の材質のみを、枠材と同一材質で弾
性係数が小さい材料にすれば、インジェクション成形に
おける成形性も良い。
説明する。前記かみつき部（電極又はセパレータ膜と枠
体の接合部）の応力を低減するためには、電極やセパレ
ータ膜と枠材の変形が直接伝達しないように変形量を低
減する層を挟み込めば良い。しかし中間電極やセパレー
タは、電解液が混合しないようにシール性が必要であ
る。従って電極や膜と枠材に隙間があってはならない。
そこでかみつき部分の材質のみを、枠材と同一材質で弾
性係数が小さい材料にすれば、インジェクション成形に
おける成形性も良い。
【００１４】図１は電極やセパレータ膜と枠材の変形が
直接伝達しないように変形量を低減する層を挟み込んだ
実施例を示し、電池本体の積層部を図示している。図１
において１１ａは中間電極であり、該中間電極１１ａの
外周部には低剛性材から成る枠体１２ａが設けられてい
る。枠体１２ａの外周部には高強度材から成る枠体１３
ａが設けられている。これら中間電極１１ａ，枠体１２
ａ，１３ａによって枠付中間電極１４ａが構成されてい
る。
直接伝達しないように変形量を低減する層を挟み込んだ
実施例を示し、電池本体の積層部を図示している。図１
において１１ａは中間電極であり、該中間電極１１ａの
外周部には低剛性材から成る枠体１２ａが設けられてい
る。枠体１２ａの外周部には高強度材から成る枠体１３
ａが設けられている。これら中間電極１１ａ，枠体１２
ａ，１３ａによって枠付中間電極１４ａが構成されてい
る。
【００１５】１５ａはセパレータ膜であり、該セパレー
タ膜１５ａの外周部には低剛性材から成る枠体１６ａが
設けられている。枠体１６ａの外周部には高強度材から
成る枠体１７ａが設けられている。これらセパレータ膜
１５ａ，枠体１６ａ，１７ａによって枠付セパレータ１
８ａが構成されている。
タ膜１５ａの外周部には低剛性材から成る枠体１６ａが
設けられている。枠体１６ａの外周部には高強度材から
成る枠体１７ａが設けられている。これらセパレータ膜
１５ａ，枠体１６ａ，１７ａによって枠付セパレータ１
８ａが構成されている。
【００１６】これら枠付中間電極１４ａおよび枠付セパ
レータ１８ａは交互に複数個積層されている。実際の製
造に際しては、まず例えば、中間電極１１ａやセパレー
タ膜１５ａのインサートに、枠体１３ａ，１７ａと同一
樹脂であり、且つガラス量が少ないか、又は全く含まな
い材料の小さな枠（枠体１２ａ，１６ａ）をインジェク
ション成形で付けておく。ここで使用する枠体１２ａ，
１６ａの弾性係数は、小さければ小さいほど良い。また
枠体１３ａ，１７ａと同一な材質でなくても、インジェ
クション成形での密着性が良い材料を用いても良い。
レータ１８ａは交互に複数個積層されている。実際の製
造に際しては、まず例えば、中間電極１１ａやセパレー
タ膜１５ａのインサートに、枠体１３ａ，１７ａと同一
樹脂であり、且つガラス量が少ないか、又は全く含まな
い材料の小さな枠（枠体１２ａ，１６ａ）をインジェク
ション成形で付けておく。ここで使用する枠体１２ａ，
１６ａの弾性係数は、小さければ小さいほど良い。また
枠体１３ａ，１７ａと同一な材質でなくても、インジェ
クション成形での密着性が良い材料を用いても良い。
【００１７】次に枠体１３ａ，１７ａの材料を用いてイ
ンジェクション成形を行い、枠付中間電極１４ａや枠付
セパレータ１８ａを製造する。このように中間電極１１
ａやセパレータ膜１５ａと枠体１３ａ，１７ａとの間
に、枠体１３ａ，１７ａよりも柔らかい層（枠体１２
ａ，１６ａ）ができる事により、枠部が変形しても、こ
の柔らかい層が変形を吸収し、中間電極１１ａやセパレ
ータ膜１５ａの変形量を少なくすることができる。
ンジェクション成形を行い、枠付中間電極１４ａや枠付
セパレータ１８ａを製造する。このように中間電極１１
ａやセパレータ膜１５ａと枠体１３ａ，１７ａとの間
に、枠体１３ａ，１７ａよりも柔らかい層（枠体１２
ａ，１６ａ）ができる事により、枠部が変形しても、こ
の柔らかい層が変形を吸収し、中間電極１１ａやセパレ
ータ膜１５ａの変形量を少なくすることができる。
【００１８】また本発明の枠体は図２のように構成して
も良い。図２において図１と同一部分は同一符号をもっ
て示している。中間電極１１ａの外周には前記枠体１２
ａ，１６ａと同一の材質から成る枠体２２ａが設けられ
ている。枠体２２ａの外周には、前記枠体１３ａ，１７
ａと同一の材質から成る枠体２３ａが設けられている。
この枠体２３ａは枠体２２ａの側周面を覆う形状に形成
されている。これら中間電極１１ａ、枠体２２ａ，２３
ａによって枠付中間電極２４ａが構成されている。図２
は枠付中間電極のみを示しているが、セパレータ膜につ
いても同様の枠体が取り付けられて枠付セパレータが構
成されるものである。また製造方法も前記図１の場合と
同様にインジェクション成形によるものである。
も良い。図２において図１と同一部分は同一符号をもっ
て示している。中間電極１１ａの外周には前記枠体１２
ａ，１６ａと同一の材質から成る枠体２２ａが設けられ
ている。枠体２２ａの外周には、前記枠体１３ａ，１７
ａと同一の材質から成る枠体２３ａが設けられている。
この枠体２３ａは枠体２２ａの側周面を覆う形状に形成
されている。これら中間電極１１ａ、枠体２２ａ，２３
ａによって枠付中間電極２４ａが構成されている。図２
は枠付中間電極のみを示しているが、セパレータ膜につ
いても同様の枠体が取り付けられて枠付セパレータが構
成されるものである。また製造方法も前記図１の場合と
同様にインジェクション成形によるものである。
【００１９】図２の構成によれば、図１の場合と同様
に、中間電極１１ａと枠体２３ａの間に、枠体２３ａよ
りも柔らかい層（枠体２２ａ）ができる事により、枠部
が変形しても、この柔らかい層が変形を吸収し、中間電
極１１ａの変形量を少なくすることができる。この作
用、効果は枠付セパレータについても同様である。
に、中間電極１１ａと枠体２３ａの間に、枠体２３ａよ
りも柔らかい層（枠体２２ａ）ができる事により、枠部
が変形しても、この柔らかい層が変形を吸収し、中間電
極１１ａの変形量を少なくすることができる。この作
用、効果は枠付セパレータについても同様である。
【００２０】尚中間電極やセパレータ膜の変形による電
極間距離の変化は、膜と電極の間に高さが一定で、電解
液の流れを乱さないようなネットを挟み込めば良い。こ
のようにネットを挟み込むことにより各セル間の距離は
一定に保つことができ、中間電極やセパレータ膜の変形
長さ方向（電極間距離と垂直方向）のみにすることが可
能となる。
極間距離の変化は、膜と電極の間に高さが一定で、電解
液の流れを乱さないようなネットを挟み込めば良い。こ
のようにネットを挟み込むことにより各セル間の距離は
一定に保つことができ、中間電極やセパレータ膜の変形
長さ方向（電極間距離と垂直方向）のみにすることが可
能となる。
【００２１】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、亜鉛−臭
素電池において、電極およびセパレータ膜の外周部に第
１の枠部を各々設け、前記第１の枠部の外周部にポリエ
チレンを主材料とする第２の枠部を設け、前記第１の枠
部を、前記第２の枠部と同一材質であり、且つガラス含
有量が前記第２の枠部よりも少ないか又は全く含まない
材質で構成したので、次のような優れた効果が得られ
る。
素電池において、電極およびセパレータ膜の外周部に第
１の枠部を各々設け、前記第１の枠部の外周部にポリエ
チレンを主材料とする第２の枠部を設け、前記第１の枠
部を、前記第２の枠部と同一材質であり、且つガラス含
有量が前記第２の枠部よりも少ないか又は全く含まない
材質で構成したので、次のような優れた効果が得られ
る。
【００２２】（１）電極又はセパレータ膜と枠の接合部
（かみつき部）が柔らかくなり、電極、セパレータ膜に
発生する応力が低減される。このため電池効率および電
池寿命の低下が防止される。 （２）電解液による電極や膜のワーページ（しわ）が発
生しても、前記接合部が柔らかいため、変形が拘束され
ず、膜が切れるなどの損傷を防止することができる。
（かみつき部）が柔らかくなり、電極、セパレータ膜に
発生する応力が低減される。このため電池効率および電
池寿命の低下が防止される。 （２）電解液による電極や膜のワーページ（しわ）が発
生しても、前記接合部が柔らかいため、変形が拘束され
ず、膜が切れるなどの損傷を防止することができる。
【図１】本発明の一実施例を示す要部構成図。
【図２】本発明の他の実施例を示す要部構成図。
【図３】従来の枠付中間電極の一例を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は断面図。
面図、（ｂ）は断面図。
１，１１ａ…中間電極 １２ａ，１３ａ，１６ａ，１７ａ，２２ａ，２３ａ…枠
体 １４ａ，２４ａ…枠付中間電極 １５ａ…セパレータ膜 １８ａ…枠付セパレータ
体 １４ａ，２４ａ…枠付中間電極 １５ａ…セパレータ膜 １８ａ…枠付セパレータ
Claims (1)
- 【請求項１】 電解液を循環させるための流路および枠
体を有したバイポーラ型の枠付中間電極の間にセパレー
タを挟んで成る単セルを、複数個積層して電池本体を構
成した亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレー
タにおいて、 前記電極およびセパレータ膜の外周部に第１の枠部を各
々設け、前記第１の枠部の外周部にポリエチレンを主材
料とする第２の枠部を設け、前記第１の枠部を、前記第
２の枠部と同一材質であり、且つガラス含有量が前記第
２の枠部よりも少ないか又は全く含まない材質で構成し
たことを特徴とする亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び
枠付セパレータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6117988A JPH07326394A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6117988A JPH07326394A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07326394A true JPH07326394A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=14725249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6117988A Pending JPH07326394A (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | 亜鉛−臭素電池の枠付中間電極及び枠付セパレータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07326394A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007313834A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Mitsubishi Materials Corp | 複合多孔質体およびその製造方法 |
| JP2011046009A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Nano Fusion Technologies Inc | 樹脂成形体 |
-
1994
- 1994-05-31 JP JP6117988A patent/JPH07326394A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007313834A (ja) * | 2006-05-29 | 2007-12-06 | Mitsubishi Materials Corp | 複合多孔質体およびその製造方法 |
| JP2011046009A (ja) * | 2009-08-25 | 2011-03-10 | Nano Fusion Technologies Inc | 樹脂成形体 |
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