JPH11121015A - 2次電池用高密度エネルギー吸・放出材 - Google Patents

2次電池用高密度エネルギー吸・放出材

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JPH11121015A
JPH11121015A JP9293324A JP29332497A JPH11121015A JP H11121015 A JPH11121015 A JP H11121015A JP 9293324 A JP9293324 A JP 9293324A JP 29332497 A JP29332497 A JP 29332497A JP H11121015 A JPH11121015 A JP H11121015A
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JP
Japan
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yarn
fiber
warp knitted
secondary battery
knitted fabrics
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Application number
JP9293324A
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English (en)
Inventor
Hidetaka Etsuno
英隆 越野
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HOKURIKU ESUTEAARU KYODO KUMIA
HOKURIKU ESUTEAARU KYODO KUMIAI
Original Assignee
HOKURIKU ESUTEAARU KYODO KUMIA
HOKURIKU ESUTEAARU KYODO KUMIAI
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Publication date
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    • 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

  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 エネルギー容量が大きく、容易に調整し得
て、かつ安定的な2次電池用高密度エネルギー吸・放出
材を提供する。 【解決手段】 前後夫々列をなして長さ方向に延びる並
列された多数の鎖編目糸列3よりなる経編地1、2を連
結糸5により連結し、複層構造となした複層構造体を基
体とし、その構成繊維表面をNi、Zi等の電極金属材
によりセラミック加工して2次電池用の高密度エネルギ
ー吸・放出材を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエネルギー容量が大
きく、機器の高機能化に有用な2次電池用の高密度エネ
ルギー吸・放出材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】パソコンに代表される電子機器の小型化
ならびに高機能化に対応し、電池のエネルギー容量の増
加やNi−水素2次電池用、Ni−Zn2次電池などが
開発され、実用化されているが、これらの2次電池用に
用いられている電極はセルスポンジをNi液等に浸漬し
スポンジをとばしたり、プラズマメッキによりNi−Z
nなどのメッキを施したものが使用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、スポンジを
Ni液等に浸漬したり、これにメッキを施すときはセル
スポンジが多くの空間を保有するため、エネルギー容量
を大きくするにしても、スポンジ自体のバラツキが多
く、安定性に欠ける問題がある。
【0004】本発明はかかる問題に対処し、特に電極の
素地基体を見出すことにより、エネルギー容量が大き
く、容易に調整し得て、かつ安定的な2次電池用高密度
エネルギー吸・放出材を提供することを目的とするもの
である。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明は、前後夫々列をなして長さ方向に延びる並列
された多数の鎖編目糸よりなる経編地を連結糸により連
結し、複層構造となした複層構造体を基体とし、その構
成繊維表面をNi、Zi等の電極金属材によりセラミッ
ク加工して2次電池用の高密度エネルギー吸・放出材を
構成したことを基本的特徴とする。
【0006】ここで、上記前後の経編地は更に中間に同
様な経編地を介挿し、かつ連結する糸を構成本数を増加
し、複数重に挿入して層内の密度を高密度化することは
より有利であり、また少なくとも前後の経編地に緯糸を
適宜挿入し、該経編地を、並列された鎖編目糸列と緯糸
により構成された緯糸挿入経編地とすることも有利であ
る。
【0007】また基体を構成する鎖編目列形成糸、緯糸
ならびに経編地を連結する連結糸として海島もしくは開
繊型の複合繊維糸を用い、編地形成後に開繊、収縮によ
り該糸をハイマルチ化もしくは高密度化し、構造体の体
積当りの表面積を増大することも効果的である。
【0008】なお、編地構成糸及び連結糸としては、ガ
ラス繊維、炭素繊維、ウイスカ、炭化ケイ素繊維、アル
ミナ繊維、ジルコニア繊維、モリブデン繊維などの無機
繊維及びナイロン、アラミド、ポリエステル、ポリアク
リル系などの有機繊維から選ばれた1種または2種以上
の組み合わせが好適である。これらは加工されるセラミ
ックと夫々適応するものが用いられる。そして、以上の
ような本発明における複層構造の編地は通常、ダブルラ
ッセル機あるいは緯糸挿入装置付ダブルラッセル機を使
用することによって作成される。
【0009】
【作用】以上の本発明によれば繊維素材による複層編地
からなる基体であり、複層の編地内は勿論、編地を構成
する糸の収縮、開繊により極めて豊富な空間が生まれ、
従ってLi、Ni等をセラミック加工することにより内
部まで該電極金属材が付着し、エネルギー容量を増大
し、体積、質量当りのエネルギー密度を高めることを可
能とする。しかも、編地の密度によりエネルギー密度を
調整し得ると共に交換も容易である。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、更に本発明の具体的な実施
の態様を説明する。
【0011】図1は本発明高密度エネルギー吸・放出材
の基体をなす複層構造体の1例であり、図2はセラミッ
ク加工した同構造体の部分断面図である。
【0012】これら図において、1、2は前後2列をな
して夫々長さ方向に延びる鎖編目糸列3と、該鎖編目糸
列3に対し緯方向に挿入された緯糸4によって編成さ
れ、形成された前後の経編地であり、5は上記前後経編
地1、2における相対する鎖編目糸列3の対向するルー
プ間で交互にジグザグに係合して該両鎖編目糸列3を連
結する連結糸で、これら鎖編目糸列3編成と緯糸4挿入
と連結糸5による編糸連結は特殊な緯糸挿入装置付ダブ
ルラッセル機を利用することによって一体に編成され、
大量的に本発明複層構造体を形成する。
【0013】即ち、上記ダブルラッセル機において、前
側のニードル列と、後側のニードル列で夫々鎖編みを行
って前後の鎖編目糸列3、3を編成しつつ適宜、緯方向
に緯糸4を挿入して夫々前後に鎖編目糸列3と緯糸4に
よる前後の経編地1、2を形成する一方、前後の上記鎖
編目糸列3間において適宜ジグザグ位置の鎖編目を連結
糸5により結接連結することにより前後の経編地1、2
が連結糸5により一体に結接連結された経編地が得られ
る。
【0014】なお、上記の場合、緯糸を挿入している
が、緯糸4は必らずしも必須ではなく、挿入しない通常
のダブルラッセル機を用いて緯糸挿入のない経編地とし
て利用しても勿論差し支えない。また、図においては前
後経編地の中間に更に同様に編成された経編地aを2層
介挿しているが、前後の経編地のみでもよいことは勿論
である。しかし、中間にそのように更に複数の経編地を
配するときは、より密度が大となり、一層効果的であ
る。
【0015】そして、この経編地はX−Y軸方向の平面
的経編地1及び2と、両経編地1、2を連結するZ軸方
向の連結糸5による三軸構成を有して、三次元一体の構
造を形成しており、その編成具合によって基布間の厚み
や、巾、長さを適宜、調整が可能であり、任意にコント
ロールでき、エネルギー吸・放出の高密度を調節できる
有利さを有している。
【0016】なお、上記前後の経編地1、2と連結糸5
よりなる構造体において、編成時、鎖編目列形成糸と、
挿入緯糸4及び連結糸5に用いられる糸素材は、目的に
よって適宜、選択されるが、通常ナイロン、アラミド、
ポリエステル、ポリアクリル系合成繊維などの有機繊維
が用いられる。しかし、ガラス繊維、アルミナ繊維、炭
素繊維、ウイスカ、モリブデン繊維、ジルコニア繊維な
ど、無機繊維においてもセラミック加工との関連で電極
素材として使用可能であれば勿論、用いることができ
る。なかでも特に有機繊維において収縮度合いを異にす
る2種以上の重合体を海島(芯鞘)もしくは開繊型(サ
イドバイサイド型)に複合せしめた高収縮複合糸は極め
て効果的であり、編地形成後に加工を施すことによって
収縮あるいは開繊により構成糸をハイマルチ化あるいは
収縮させて高密度化し、構造体の体積当りの表面積を高
め、Ni、Liなどの電極金属材の付着を大ならしめエ
ネルギー容量を増大せしめることができる。
【0017】かくして上述の如く構成された複層編地よ
りなる複合構造体基体は、これに対しイオンビーム、蒸
着その他、無電解メッキ等を利用してNi液、Li液等
による表面セラミック処理加工を施すことによって図2
に示すようにNi、Li等の電極金属材7が表面はもと
より、層内部にも浸入した電極を形成することができ
る。なお、複合構造体よりなる基体表面に対するセラミ
ック加工は上記電極金属材に限らず、電極形成のために
必要な他の電極金属材も適用することができる。
【0018】以上述べて来た複合構造体の基体は、繊維
素材による経編地を基調とするため巾、長さ、厚さ、糸
構成本数などは随時、設定可能であり、必要とされる高
密度エネルギー吸・放出材のエネルギー容量に対応し、
適宜、作成することが容易である。
【0019】
【発明の効果】本発明は以上のように複層構造の両面経
編地よりなる基体を媒体として表面をセラミック加工し
たものであり、特に基体を構成する経編地構成本数が密
であるため、素地媒体の表面積を増大させ、セラミック
加工により電極金属材の付着する体積当りの表面積を増
し、エネルギー密度を高め、従来の電極に比し、高密度
のエネルギー吸・放出材を得て、2次電池サイクル寿命
を大幅に向上させることができ、近時、機器の高機能化
に伴い要求される2次電池として頗る実用性を高める顕
著な効果を有する。
【0020】特に編地を構成する糸素材として海島もし
くは開繊型の高収縮複合糸を用いるときは、編地形成後
の加工により開繊、収縮がなされ構成糸のハイマルチ
化、収縮による高密度化により構造体の体積当りの表面
積を一層増大し、より高密度のエネルギー吸・放出材を
得ることができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明エネルギー吸・放出材に用いる複合構造
体の1例を示す部分斜視図である。
【図2】複合構造体にセラミック加工した状態を示す図
1のA−A部分断面図である。
【符号の説明】
1、2 経編地 3 鎖編目糸列 4 緯糸 5 連結糸 7 電極金属材

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前後夫々列をなして長さ方向に延びる並
    列された多数の鎖編目糸よりなる前後の経編地を連結糸
    により連結し、複層構造となした複層構造体を基体と
    し、その構成繊維表面をNi、Li等の電極金属材によ
    りセラミック加工してなることを特徴とする2次電池用
    高密度エネルギー吸・放出材。
  2. 【請求項2】 前後の経編地の中間に同様な経編地を介
    挿し、かつ経編地を連結する連結糸を複数重に挿入し、
    複層構造内の密度を高めた請求項1記載の2次電池用高
    密度エネルギー吸・放出材。
  3. 【請求項3】 少なくとも前後の経編地を、並列された
    多数の鎖編目糸列に夫々緯糸を適宜挿入せしめた緯糸挿
    入経編地とした請求項1または2記載の2次電池用高密
    度エネルギー吸・放出材。
  4. 【請求項4】 経編地を構成する糸を海島もしくは開繊
    型の複合繊維糸とし、編地形成後に開繊、収縮により構
    成糸をハイマルチ化もしくは高密度化し、構造体の体積
    当りの表面積を増大せしめた請求項1、2または3記載
    の2次電池用高密度エネルギー吸・放出材。
  5. 【請求項5】 複層の経編地を連結する糸を海島もしく
    は開繊型の複合繊維糸とし、編地形成後に開繊、収縮に
    より該糸をハイマルチ化もしくは高密度化し、構造体の
    体積当りの表面積を増大させた請求項1、2、3または
    4記載の2次電池用高密度エネルギー吸・放出材。
  6. 【請求項6】 編地構成糸及び連結糸がガラス繊維、炭
    素繊維、ウイスカ、炭化ケイ素繊維、アルミナ繊維、ジ
    ルコニア繊維、モリブデン繊維などの無機繊維及びナイ
    ロン、アラミド、ポリエステル、ポリアクリル系などの
    有機繊維から選ばれた1種又は2種以上の組み合わせで
    ある請求項1、2、3、4または5記載の2次電池用高
    密度エネルギー吸・放出材。
JP9293324A 1997-10-08 1997-10-08 2次電池用高密度エネルギー吸・放出材 Pending JPH11121015A (ja)

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ID=17793363

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JP9293324A Pending JPH11121015A (ja) 1997-10-08 1997-10-08 2次電池用高密度エネルギー吸・放出材

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001086742A1 (de) * 2000-05-10 2001-11-15 Funktionswerkstoffe Forschungs- U. Entwicklungs Gmbh Mehrschichtige elektrode
CN112373137A (zh) * 2020-10-26 2021-02-19 航天材料及工艺研究所 陶瓷基复合材料用梯度缝合密度的织物高通量制备方法

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WO2001086742A1 (de) * 2000-05-10 2001-11-15 Funktionswerkstoffe Forschungs- U. Entwicklungs Gmbh Mehrschichtige elektrode
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