JPS59139573A - 金属ハロゲン電池用プラスチック電極 - Google Patents

金属ハロゲン電池用プラスチック電極

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JPS59139573A
JPS59139573A JP58011361A JP1136183A JPS59139573A JP S59139573 A JPS59139573 A JP S59139573A JP 58011361 A JP58011361 A JP 58011361A JP 1136183 A JP1136183 A JP 1136183A JP S59139573 A JPS59139573 A JP S59139573A
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Kazuo Fushimi
伏見 和夫
Koichi Tsunakawa
綱川 浩一
Kunio Yonahara
与那原 邦夫
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプラスチック電極、詳しくはフッ素系熱可塑性
樹脂をマツトリックスとしてこれにカーボンブラックと
グラファイトを添加してなるプラスチック電極に係り、
金属−ハロゲンを活物質とする電池の電極並びにハロゲ
ンを発生する電気化学反応用電極として有用な電極に関
するものである。
近年エネルギー有効利用の観点から金属−ハロゲンを活
物質とする電池が注目され開発されている。これら金属
−ハロゲン二次電池用の電極としては従来マツトリック
スとしてポリエチレンを用いたプラスチック電極が使用
されている。
例えば金属−ハロゲンを活物質とする電池の例として第
1図に金属−ハロゲン電解液循環型積層二次電池の積層
構成を示す分解斜視図であす。第1図において各電極1
及びセパレータ2は図示するように積層され、アルミ締
付端板11によって両側から挾まれ、締付ボルト12、
締付ナツト13で全体が一体に構成される。電解液は、
マニホルド14からチャネル15及びマイクロチャネル
19を通って、電極部の表面に供給され、また図示され
ない循環装置によって循環するようになっている。16
は樹脂締付端板、17は電極端板、18は金属ネットで
構成された端子である。
上記した金属−ハロゲンを活物質とする電池には金属と
して一価のアルカリ金属例えばLi、Na。
K或は二価の金属Zn 、 Cd 、 Ni、 Co、
 Fe等がまたハロゲンとしてはC,d、Br、I等が
使用され更に電解液としては非水溶性液、水溶液の何れ
も用いられている。また上記の金属−ハロゲンを活物質
とする電池用の電極としては前記プラスチック電極が成
形性に富み種々の形状が容易に作れ、耐ハロゲン性が良
好で更に低コストで製造しうる利点を有するために好ま
12いために使用されてきたものである。然しなから従
来のプラスチック電極は長期間の使用により電極板を通
してハロゲンが電極の一方から他方に拡散し自己放電し
て、電池としての機能を失う欠点を有する。
ハロゲンが電極を透過すると(イ)電池を構成する外側
の電池ケースならびに第1図に示す如きバイポーラ型電
池を直列に組んだ時、端板には集電体として金属ネット
が入っているが、この金属ネットが拡散してきた活物質
によって腐食される。(ロ)透過したハロゲン量に比例
して電池のエネルギー効率が低下する。特にバイポーラ
型電池ではハロゲンの透過により自己放電し電池として
機能を失なうことが著しい。(ハ)電型自体にハロゲン
が拡散すると劣化により機械的特性である強度の低下が
起る。
これらは上記電池ばかりでなく電気化学反応用電極とし
てプラスチック電極を用いた場合電極の寿命を低下せし
める欠点を生じていた。
本発明は、叙上の如く金属−ハロゲンを活物質とした電
池ならびに電気化学反応用電極としてプラスチック電極
を使用した場合の従来の欠点に鑑み発明されたものであ
り、特に活物質のハロゲンが透過し難いプラスチック電
極を提供することを目的とするものである。
本発明の要旨は「フッ素系樹脂とカーボンブラック及び
グラファイトから成ることを特徴とするプラスチック電
極であり、該プラスチック電極中のフッ素着脂としてポ
リ7ツ化ビニリデン又はエチレシー四フッ化エチレンを
用いるプラスチック電極にある。」 本発明者等は金属−ハロゲンを活物質とした電池用電極
としてプラスチック電極を使用した場合の前述の如き欠
点を解消するため電極組成について種々研究の結果、電
池の電極板にハロゲン活物質が拡散することを防止する
ため、マツトリックスとして活物質の拡散透過の少ない
フッ素系樹脂を;従来のポリエチレンに替えて用いるこ
とにより得られる本発明電極はハロゲン拡散量を顕著に
低下せしめることができ、従って自己放電を一段低下ぜ
しめることができ寿命も長く電池のエネルギー効率を著
しく向上せしめることを知見した。
プラスチック電極のマットリックスに用いるフッ素系樹
脂としてはポリフッ化ビニリデン、エチレン−四フッ化
エチレン、ポリクロロトリフルオルエチレン、ポリ。フ
ッ化ビニル、ヘキサフルオルプロピレン−テトラフルオ
ルエチレン共重合体、クロルトリフルオルエチレン−7
ツ化ビニリデン共重合体等があるが、電極を成形するに
当っての加工性の点よ・り一般に市販されているポリフ
ッ化ビニリデンならびにエチレン−四7ツ化エチレン等
が好ましい。
次に電極の製造法であるが、これらフッ素系樹脂をベー
スポリマー(マツトリックス)としてこれを100部と
、次でカーボンブラック20部グラファイト40部を電
極組成物とし、これら組成物を加圧ニーダで温度200
°Cに加熱し混線を充分にし、次で200〜220℃に
予熱し約100しにて加圧熱プレスを用いシート状とし
プラスチック電極を製造する。
本発明者は上述の如く作成した電極の臭素拡散量を調査
するために第2図に示す如き臭素拡散量測定装置によっ
て臭素拡散量を測定した結果、本発明のプラスチック電
極は従来のポリエチレンをマツトリックスとしたプラス
チック電極に比して優れた特性を有することを発明した
ものである。
第2図は臭素拡散測定装置の模式図である。第2図にお
いて21は被測定のカーボンプラスチックシート試料で
液接触面積は径20闘厚さは1龍である。26は無臭素
電解液27 (ZnBr、 3mol/l液)を2.5
m7収容した臭素含有電解液容器で、22はバッキング
、25は締付ボルト、28は電解液蒸発防止蓋である。
次に本測定装置の測定法について述べる。カーボンプラ
スチックN極シート21を無臭素電解液容器23に入れ
バッキング22により臭素含有電解液容器24を締付ボ
ルト25で液洩れがない様に締めつしする。次で臭素含
有電解液26と無臭素電解液27を同一レベル涼頭差を
なくす)になる様に入れ一定時間後の臭素含有電解液2
6中の臭素Br2が無臭素電解液中へ拡散した量をヨウ
1滴定法で求めるものである。
本第2図に示す如き臭素拡散測定装置に基づいて、マツ
トリックスとしてポリフッ化ビニリデン又はエチレン−
四フッ化エチレン樹脂(100部)を用い夫々にカーボ
ンブラック(20部)及びグラフアイ)(40部)を添
加してなる電極組成物より成形した電極の臭素拡散量は
第6図ならびに第4図に示す如く、従来の高密度ポリエ
チレンをマツ)Tツクスとした電極に比し顕著な低下を
示し、またMgBr2の水溶液電解に電極として用いた
場合の電極寿命は従来の電極に比して6倍以上の長寿命
であり、その電極特性が非常に優れているものである。
本発明によるプラスチック電極は 1) フッ素糸樹脂、カーボンブラック及びグラファイ
トから成形したものであるので、活物質であるハロゲン
例えば臭素の拡散を顕著に低下することができ従って自
己放電を低下せしめ電池のエネルギー効率を一段と向上
することができる。
(2)  カーボンプラスチック電極板中に拡散スるハ
ロゲン(臭素等)を低減することができるので電極板の
腐食がなくなり長期間の使用が可能となる。
(3)前記(2)項の理由により電極端板及び電池を構
成する外側ケースについても同一の効果がある。
(4)低コストで製造することができ、臭素−亜鉛電池
、塩素−亜丸亀池等の金属ハロゲン電池の他一般的に導
電性プラスチックをN極とする凡ての電池にまた電気化
学反応用として適用可能な有用なプラスチック電極であ
る。
次に本発明を実施例に基づいて更に説明する。
実施例1 電極組成のマツトリックスとしてフッ素系樹脂を用い、
これにカーボンブラック及びグラファイトを添加したも
のを加圧ニーダで良く混練し、シート化してプラスチッ
ク電極を作成した。その配合組成を第1表に示す。但し
フッ素系樹脂として試験、46I −1、2はポリフッ
化ビニリデンを試験扁H=1.2はエチレン−四フッ化
エチレンを、更に試験A mはマツトリックスとして従
来用いられているポリエチレンを用いた。
又混線条件としては前記組成物を加圧ニーダで一撃 開始温度200℃(験Iff:180°C)にて60回
転3分次で90回転12分充分混練してから、し、その
後100シで5分プレスして1罰厚さのシートに成形し
プラスチック電極を作成した。
次で該プラスチック電極を用い代表的な二次電池として
臭素−亜鉛電池の活物質である臭素の拡散量を第2図に
示す如き臭素拡散測定装置を用い前述の如き測定法にて
測定し第3図及び第4図に示す結果が得られた。
第6図及び第4図に示す如くフッ素系樹脂としてポリ7
ツ化ビニリデン及び、エチレン−四フン化エチレンをマ
ツトリックスとして用いたプラスチック電極は従来の高
密度エチレンをマツトリックスとして用いたプラスチッ
ク電極に比して臭素拡散量が何れも低く非常に優れた性
質を有することは明らかである。
実施例2 実施例1において作成したプラスチック電極を、海水か
ら製塩のさい副生するMgBr2の水溶液を電気分解し
て臭素を製造する時の電極として使用し電極の寿命を従
来のプラスチック電極と比較した。その結果従来のプラ
スチック電極の寿命は3、 OO0時間であるのに対し
、マツトリックスとしてフッ素系樹脂としてポリフッ化
ビニリデン及びエヂレンー四フッ化エチレンを用いたプ
ラスチック電極は凡て10,000時間以上の長寿命と
なり甚だ優れていることが判明した。
【図面の簡単な説明】
第1図は金属−ハロゲン電解液循環型積層二次電池の積
層構成を示す分解斜視図、第2図は臭素拡散測定装置の
模式図、第3図及び第4図は実施例1に基づくプラスチ
ック電極の時間−臭素拡散量との関係を示すグラフであ
る。 1:電極、2:セパレータ、17:電極端板、21:測
定試料、26:無臭素電解液容器、24:臭素含有電解
液容器、26:臭素含!電解液、27:無臭素電解液。 特願昭58−11361号 29発明の名称 プラスチック電極 3、補正をする者 事件との関係  特許  出願人 名   称 は 名)(610)株式会社 明 電 舎4、代理人 (発送日 昭和  年  月  日)   − 7、補11:、の内容 (1)明細書第1頁第14行目、第2頁第6行目、第5
頁第1行目、第8行目及び第19行目、第6頁第10行
目、第7頁第10行目及び第16行目、第8頁第19行
目、第9頁第6行目、第10頁第1表の第2行目(2ケ
所)、第11頁第15行目及び第16〜17行目、第1
2頁第−鰺小委参≠6行目の「マトリックス」とあるの
を夫々「マトリックス」と補正する。 (2)同第5頁第5〜6行の「一段低下」をr一段と低
下」と補正する。 (3)同第5頁第11行の「ポリ・フン化ビニル」を「
ポリフッ化ビニルjと補正する。 (4)  第10頁下から6行のr MFR: 5.3
 g1分」ヲr MFR: 5.3 g/l 6分」と
補正する。 (5)同第11頁第16行目の「高密度エチレン」をr
高密度ポリエチレン」と補正する。 (6)同第12頁第5行目の「プラスチック」を「プラ
スチック」と補正する。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  フッ素系樹脂とカーボンブラック及びグラフ
    ァイトから成ることを特徴とするプラスチック電極。
  2. (2)  9記フツ素糸樹脂としてポリフッ化ビニリデ
    ン又はエチレン−四フッ化エチレンを用いることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のプラスチック電極。
JP58011361A 1983-01-28 1983-01-28 金属ハロゲン電池用プラスチック電極 Granted JPS59139573A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62154585A (ja) * 1985-12-27 1987-07-09 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPS62184775A (ja) * 1986-02-06 1987-08-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPS62232857A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPS62232872A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPH01134879A (ja) * 1987-11-19 1989-05-26 Meidensha Corp 二次電池用電極
JPH02174079A (ja) * 1988-12-26 1990-07-05 Meidensha Corp 亜鉛―臭素電池の電極の製造方法

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62154585A (ja) * 1985-12-27 1987-07-09 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPS62184775A (ja) * 1986-02-06 1987-08-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPS62232857A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPS62232872A (ja) * 1986-04-03 1987-10-13 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk ハロゲン電池
JPH01134879A (ja) * 1987-11-19 1989-05-26 Meidensha Corp 二次電池用電極
JPH02174079A (ja) * 1988-12-26 1990-07-05 Meidensha Corp 亜鉛―臭素電池の電極の製造方法

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