JPS5966064A - 電池用ガス拡散電極の製造法 - Google Patents
電池用ガス拡散電極の製造法Info
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
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- H01M4/9016—Oxides, hydroxides or oxygenated metallic salts
-
- 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
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、正極活物質に酸素を使用する電池例えば空気
電池に用いられるガス拡散電極の製造従来よりガス拡散
電極の製造法としては、金属又は金属酸化物などからな
る触媒相と、活性炭とを結着剤で混練してスラリー状と
し、Ｃれを集電体、例えばニッケルネットなどに塗着し
、その後撥水剤で処理して得るのが常であった。この場
合の問題としては、組成の相異なる物質を均一に混練す
ることはなかなか困難であり、また均一な厚みを得るこ
とも困難であり、特性の−・定したガス拡散電極を得る
ことができないことである。また。
電池に用いられるガス拡散電極の製造従来よりガス拡散
電極の製造法としては、金属又は金属酸化物などからな
る触媒相と、活性炭とを結着剤で混練してスラリー状と
し、Ｃれを集電体、例えばニッケルネットなどに塗着し
、その後撥水剤で処理して得るのが常であった。この場
合の問題としては、組成の相異なる物質を均一に混練す
ることはなかなか困難であり、また均一な厚みを得るこ
とも困難であり、特性の−・定したガス拡散電極を得る
ことができないことである。また。
仮に触媒能の極めて優れた貴金属触媒を若干でも使用す
る場合、前述の様な方式では多針の貴金属を必要として
コスト高となる。従って最近では安価なマンガン酸化物
を活性炭に対し６〜３０ ｗｔチ添加して用いる試みが
多々散見されるところである。
る場合、前述の様な方式では多針の貴金属を必要として
コスト高となる。従って最近では安価なマンガン酸化物
を活性炭に対し６〜３０ ｗｔチ添加して用いる試みが
多々散見されるところである。
発明の目的
本発明は、前述の問題点を解決するものであり、安価な
マンガン酸化物を均一に活性炭の表面に伺着させ、かつ
またノート状の活性炭を使用することにより、生産ゼ１
にも優れるガス拡散電極を得るものである。
マンガン酸化物を均一に活性炭の表面に伺着させ、かつ
またノート状の活性炭を使用することにより、生産ゼ１
にも優れるガス拡散電極を得るものである。
発明の構成
本発明は、前述の目的を達成するため、シート状活性炭
、好寸しくは空孔率が５０〜８０％、坪量が６０〜３０
０ノ／ ｍ’の７−ト状活性炭を使用し、このシート状
活性炭の空孔部に硫酸マンガンの水溶液を含浸させ、そ
の後、沈澱剤として有機の炭酸塩を所定量滴下し、攪拌
させて、硫酸マンガンを炭酸マンガンとして沈澱させ、
その後、炭酸マンガンを非酸化性雰囲気で熱処理するこ
とにより所定路のマンガン酸化物を活性炭に付着させ、
プレス等で所定の厚みに加圧してガス拡散１程極を得る
ことを特徴としたものである。
、好寸しくは空孔率が５０〜８０％、坪量が６０〜３０
０ノ／ ｍ’の７−ト状活性炭を使用し、このシート状
活性炭の空孔部に硫酸マンガンの水溶液を含浸させ、そ
の後、沈澱剤として有機の炭酸塩を所定量滴下し、攪拌
させて、硫酸マンガンを炭酸マンガンとして沈澱させ、
その後、炭酸マンガンを非酸化性雰囲気で熱処理するこ
とにより所定路のマンガン酸化物を活性炭に付着させ、
プレス等で所定の厚みに加圧してガス拡散１程極を得る
ことを特徴としたものである。
ノート状活性炭としては、空孔率が６０〜８０係、坪量
が６０〜３００ノ／ ｍ”の不織布またＱ」、織布が好
捷しく、その表面積はこの神の用途としては１６００
＋ｎ” ／ ｙ−以」−のものである。また空孔率を５
０〜ｓｏ％に規定したのは、５０係以下であると、保液
能において十分でなく硫酸マンガンを十分に保持し得な
いからであり、逆に８０％以−１−であると密度が粗く
なり、得られるガス拡散？ｂ、極に巣が発生して電極と
しての用をなさなくなる。
が６０〜３００ノ／ ｍ”の不織布またＱ」、織布が好
捷しく、その表面積はこの神の用途としては１６００
＋ｎ” ／ ｙ−以」−のものである。また空孔率を５
０〜ｓｏ％に規定したのは、５０係以下であると、保液
能において十分でなく硫酸マンガンを十分に保持し得な
いからであり、逆に８０％以−１−であると密度が粗く
なり、得られるガス拡散？ｂ、極に巣が発生して電極と
しての用をなさなくなる。
また坪量を６０〜３００ ｆ ／ ＋ｎ２にしたのは６
０ノ／ ｍ２以下であると、機械的強度が弱いため、「
コール巻き取り作業が不可能となり、逆に３００ｙ／ｍ
２以上であると繊維間の目が密となり、硫酸マンガン溶
液の保液能が悪くなって生成するマンガン酸化物が均一
に分布しなくなるためである。またイイ機の炭酸塩を使
用するのは、炭酸アンモニウノ・、炭酸ソーダなどの無
機の炭酸塩を沈澱剤として用いると、反応が比較的速く
かつ生成する炭酸マンガンの粒子も大きく、ソート状活
性炭表面内に均一に炭酸マンガンが分布しないためであ
る。
０ノ／ ｍ２以下であると、機械的強度が弱いため、「
コール巻き取り作業が不可能となり、逆に３００ｙ／ｍ
２以上であると繊維間の目が密となり、硫酸マンガン溶
液の保液能が悪くなって生成するマンガン酸化物が均一
に分布しなくなるためである。またイイ機の炭酸塩を使
用するのは、炭酸アンモニウノ・、炭酸ソーダなどの無
機の炭酸塩を沈澱剤として用いると、反応が比較的速く
かつ生成する炭酸マンガンの粒子も大きく、ソート状活
性炭表面内に均一に炭酸マンガンが分布しないためであ
る。
実施例の説明
以下、本発明の実施例につき図とともに説明する。まず
、第１図に示すように硫酸マンガンの１モル／β水溶り
、を調製して反応槽１内に満たし、次に反応槽１内に、
シート状活性炭２を浸し、沈澱剤である４１機の炭酸塩
を滴下ポット３より所定計部「し、攪拌装置４で良く攪
拌しつつシート状活性炭内に炭酸マンガンを沈澱させる
。
、第１図に示すように硫酸マンガンの１モル／β水溶り
、を調製して反応槽１内に満たし、次に反応槽１内に、
シート状活性炭２を浸し、沈澱剤である４１機の炭酸塩
を滴下ポット３より所定計部「し、攪拌装置４で良く攪
拌しつつシート状活性炭内に炭酸マンガンを沈澱させる
。
次に、シート状活性炭をローラ６で巻きとり、６０℃〜
８０ ’Ｃの雰囲気中で１２時間予備乾燥を実施する。
８０ ’Ｃの雰囲気中で１２時間予備乾燥を実施する。
この後窒素ガス等の不活性雰囲気中で、炭酸マンガンの
熱分解温度４００〜５００ ”Ｃにて熱処理を行なう。
熱分解温度４００〜５００ ”Ｃにて熱処理を行なう。
なおこの熱処理工程の前後に撥水剤、例えはフッ素樹脂
の水性ティスパージョン中に浸積して撥水処理を施す。
の水性ティスパージョン中に浸積して撥水処理を施す。
このように熱処理および撥水処理したものをｒ９ｒ定の
厚みにプレスし、ガス拡散電極をイ（する。
厚みにプレスし、ガス拡散電極をイ（する。
次にこのガス拡散電極を、ニッケル極を対極として陰分
極を行なって、酸化水銀参照電極に対する電位変化、つ
寸り分極特性を比較した。なおこのＩＩ；ｌ、の電極面
積は１ｃ）芹、電解液としては濃度３０ｗｔ％の水酸化
カリウム水溶液を用いて比較した。
極を行なって、酸化水銀参照電極に対する電位変化、つ
寸り分極特性を比較した。なおこのＩＩ；ｌ、の電極面
積は１ｃ）芹、電解液としては濃度３０ｗｔ％の水酸化
カリウム水溶液を用いて比較した。
第２図はその結果を示すものであり、図中の記号は下記
の（Ａ）〜（ＤＪの条件で合成した触媒材を示す。
の（Ａ）〜（ＤＪの条件で合成した触媒材を示す。
（Ａ） 空孔率７５係、坪量８０ノ／ｍ２のシート状
活性炭にマンガン酸化物として１５ｗｔ％添力１］シ、
厚さ０．４１％、にプレスしたもの。なお炭酸マンノｊ
ンの沈澱剤には炭酸グアニジンの水溶液を用いた。
活性炭にマンガン酸化物として１５ｗｔ％添力１］シ、
厚さ０．４１％、にプレスしたもの。なお炭酸マンノｊ
ンの沈澱剤には炭酸グアニジンの水溶液を用いた。
（Ｂ） 空孔率６０係、坪量２６０ ｆ／ ｍ” （
Ｚ）シート状活性炭にマンガン酸化物としてｓｗｔ％ｉ
力１」したものを、原爆０．４６％１にプレスしたもの
。
Ｚ）シート状活性炭にマンガン酸化物としてｓｗｔ％ｉ
力１」したものを、原爆０．４６％１にプレスしたもの
。
沈澱剤には、炭酸エチルを水とエタノールとの混合液に
溶解したものを用いた。
溶解したものを用いた。
（Ｇ） 空孔率８０係、秤量１６０ノ／ｍ２、マンガ
ン酸化物として２ Ｏｗ を係添加したものを厚さ０．
４３％ｌにプレスし′たもの。沈澱剤としては炭酸フェ
ニルを水とエタノールとの混合液に溶解したものを用い
た。
ン酸化物として２ Ｏｗ を係添加したものを厚さ０．
４３％ｌにプレスし′たもの。沈澱剤としては炭酸フェ
ニルを水とエタノールとの混合液に溶解したものを用い
た。
（Ｄ） 従来方式で、活１ｑ−炭とマンガン酸化物（
ＭｎＯ２）との混合物をニッケルスクリーンに充填し、
厚さＱ、４５’％、としたもの、なおマンガン酸化物の
添加剤は１０ｗｔ係とした。
ＭｎＯ２）との混合物をニッケルスクリーンに充填し、
厚さＱ、４５’％、としたもの、なおマンガン酸化物の
添加剤は１０ｗｔ係とした。
次に、これら（Ａ）〜（Ｄ）の各ガス拡散電極を用いて
第３図に示すＩＥＣ規格Ｒ４４サイズの空気電池を構成
した。
第３図に示すＩＥＣ規格Ｒ４４サイズの空気電池を構成
した。
第３図において１１はｉＪＥ極芥器で、その内部に―、
ガス拡散７ｂ：極１２、撥水膜１３、セパレータ１４が
挿入きれており、負極亜鉛１５は負極容器１６に充填さ
れている。１７は封１］ガスケット、１８は空気拡散と
、翻液防市のために吸液性を有した支持紙である。１９
は通常外側がシール紙（図示せず）でおおわれて、使用
時にシール紙を除去して空気を供給するだめの空気取入
孔である。
ガス拡散７ｂ：極１２、撥水膜１３、セパレータ１４が
挿入きれており、負極亜鉛１５は負極容器１６に充填さ
れている。１７は封１］ガスケット、１８は空気拡散と
、翻液防市のために吸液性を有した支持紙である。１９
は通常外側がシール紙（図示せず）でおおわれて、使用
時にシール紙を除去して空気を供給するだめの空気取入
孔である。
この（Ａ）〜（ＤＪの４種類の電池各２０個を用意し、
６２０Ｑの負荷をつないで定抵抗放電した際の答ｈ；バ
ラツキを比較したところ、次表の結果が得られ／こ。
６２０Ｑの負荷をつないで定抵抗放電した際の答ｈ；バ
ラツキを比較したところ、次表の結果が得られ／こ。
発明の効果
以」二述べたように、本発明の方法で得られるガス拡散
電極は電池特性を安定させるとともに、その生産性にも
優れるものである。
電極は電池特性を安定させるとともに、その生産性にも
優れるものである。
第１図は本発明の実施例におけるガス拡散電極の製造工
程を示す概略図、第２図はガス拡散電極の分極特性を示
す図、第３図は同ガス拡散電＃ｉを用いた空気電池の半
断面図である。 １・・・・・・反応槽、２・・・・・・シート状活性炭
、３・・・・・有機の炭酸塩を収容した滴下ポット、４
・・・・・・攪拌装置、１２・・・・・・ガス拡散電極
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 −２９′
程を示す概略図、第２図はガス拡散電極の分極特性を示
す図、第３図は同ガス拡散電＃ｉを用いた空気電池の半
断面図である。 １・・・・・・反応槽、２・・・・・・シート状活性炭
、３・・・・・有機の炭酸塩を収容した滴下ポット、４
・・・・・・攪拌装置、１２・・・・・・ガス拡散電極
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 −２９′
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１ン 空孔率が６０〜ｓ ｏ ％、坪量が６Ｑ〜３０
゜？／ｍ′のシート状冶性炭を硫酸マンガン水溶液中に
浸漬し、ついで硫酸マンガン水溶液に有機の炭酸塩を沈
澱剤として添加して前記シート状洟性炭に炭酸マンガン
を沈澱させた後、非酸化性雰囲気中で加熱処理して前記
７−ト状活性炭にマンガン酸化物を付着させ、ついで加
圧することを特徴とする電池用ガス拡散電極の製造法。 （２） ４１機の炭酸塩が炭酸エチル、炭酸グアニジ
ン及び炭酸フェニルの群から選ばれたいずれかであるｑ
’ｉ許請求の範囲第１項記載の電池用ガス拡散電極の製
造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175104A JPS5966064A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電池用ガス拡散電極の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57175104A JPS5966064A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電池用ガス拡散電極の製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5966064A true JPS5966064A (ja) | 1984-04-14 |
| JPS6319980B2 JPS6319980B2 (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=15990324
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57175104A Granted JPS5966064A (ja) | 1982-10-05 | 1982-10-05 | 電池用ガス拡散電極の製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5966064A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005003196A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Dynamic Air Inc | アクチュエータを備えたシステム、ラックピニオンアクチュエータ、ラックピニオンアクチュエータのサイクル寿命を延ばすための方法 |
-
1982
- 1982-10-05 JP JP57175104A patent/JPS5966064A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005003196A (ja) * | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Dynamic Air Inc | アクチュエータを備えたシステム、ラックピニオンアクチュエータ、ラックピニオンアクチュエータのサイクル寿命を延ばすための方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6319980B2 (ja) | 1988-04-26 |
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