JPS5994374A - 筒形空気電極 - Google Patents
筒形空気電極Info
- Publication number
- JPS5994374A JPS5994374A JP57203652A JP20365282A JPS5994374A JP S5994374 A JPS5994374 A JP S5994374A JP 57203652 A JP57203652 A JP 57203652A JP 20365282 A JP20365282 A JP 20365282A JP S5994374 A JPS5994374 A JP S5994374A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sheet
- air electrode
- catalyst layer
- cylindrical
- current collector
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (AREA)
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】
〔発明の技術分野〕
本発明は筒形空気電極に関し、更に詳しくは、耐漏液性
に優れ、かつ、製造が容易な筒形空気電極に関する。
に優れ、かつ、製造が容易な筒形空気電極に関する。
従来、例えば円筒形空気電極は一般に次のような構造で
ある。すなわち、例えばＲ−６、Ｒ−１４型の空気電極
の場合、第１図に模式的に示したような、例えばエキス
パンテッドメタル、多数の透孔を有するパンチングメタ
ル又は各種の金属ネットから成る導電性の金属集電体シ
ート１と１例えば活性炭、銀、Ｐ’ＴＦＥディスパージ
ョンを混合して成る多孔質の触媒層シート２と、更に例
えばＰＴＦＥから成る撥水性シート３とをとの順序で積
層して圧着したシート状の三層構造体である。空気電極
のシート４を、該金属集電体シート１を内側にして湾曲
し、該円筒の両側端を接合して構成されている。
ある。すなわち、例えばＲ−６、Ｒ−１４型の空気電極
の場合、第１図に模式的に示したような、例えばエキス
パンテッドメタル、多数の透孔を有するパンチングメタ
ル又は各種の金属ネットから成る導電性の金属集電体シ
ート１と１例えば活性炭、銀、Ｐ’ＴＦＥディスパージ
ョンを混合して成る多孔質の触媒層シート２と、更に例
えばＰＴＦＥから成る撥水性シート３とをとの順序で積
層して圧着したシート状の三層構造体である。空気電極
のシート４を、該金属集電体シート１を内側にして湾曲
し、該円筒の両側端を接合して構成されている。
このとき、空気電極のシート４の両側端の接合部分は、
互いに突き合せた状態（第２図の場合）か又は一部を重
畳せしめた状態（第３図の場合）とし、その外側から、
例えばポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリアミド、ポリイソブチレンから成るホットメルト系
接着剤のシート５と該層より軟化点の高い例えばＰＴＦ
Ｅから成る被覆部材６とで構成される複合シールシート
７を、該ホットメルト系接着剤のシート５が該空気電極
のシート４の両側端に当接するようにしてあてがい、そ
の部分を所定温度に加熱しつつ圧着することによシ形成
されている。
互いに突き合せた状態（第２図の場合）か又は一部を重
畳せしめた状態（第３図の場合）とし、その外側から、
例えばポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、
ポリアミド、ポリイソブチレンから成るホットメルト系
接着剤のシート５と該層より軟化点の高い例えばＰＴＦ
Ｅから成る被覆部材６とで構成される複合シールシート
７を、該ホットメルト系接着剤のシート５が該空気電極
のシート４の両側端に当接するようにしてあてがい、そ
の部分を所定温度に加熱しつつ圧着することによシ形成
されている。
しかしながら、第２図、第３図いずれの場合においても
、ホットメルト系の接着剤シートは上記したような撥水
性層を液密に接着しなければならないが、これら撥水性
シートが主としてフッ素樹脂から構成されているため、
その接着効果は極めて低い。そのため、電池の放電が進
行して負極合剤の体積膨張が起って電池内圧が上昇する
と、該内圧によって該接着部が開口してしまい、その結
果、該接合部分から電解液が漏洩して電池性能の低下を
招くことがある。
、ホットメルト系の接着剤シートは上記したような撥水
性層を液密に接着しなければならないが、これら撥水性
シートが主としてフッ素樹脂から構成されているため、
その接着効果は極めて低い。そのため、電池の放電が進
行して負極合剤の体積膨張が起って電池内圧が上昇する
と、該内圧によって該接着部が開口してしまい、その結
果、該接合部分から電解液が漏洩して電池性能の低下を
招くことがある。
本発明の目的は、上記した欠点を解消し、耐漏液性に優
れ、かつ、製造が容易な筒形空気電極に関する。
れ、かつ、製造が容易な筒形空気電極に関する。
本発明の筒形空気電極は、前述したような３層構造の空
気電極シート４の接合部分を接着する複合シールシート
７を用いることなく、撥水性シート３そのものが熱融着
が可能で、かつ、撥水性を有するフッ化エチレン・プロ
ピレン・エーテル重合体のシートにすることによって。
気電極シート４の接合部分を接着する複合シールシート
７を用いることなく、撥水性シート３そのものが熱融着
が可能で、かつ、撥水性を有するフッ化エチレン・プロ
ピレン・エーテル重合体のシートにすることによって。
接合部分における接着効果を犬たらしめた３層構造のも
のである。
のである。
すなわち、本発明の筒形空気電極は、筒形に成形された
金属集電体シートと、該金属集電体シートの外側表面に
一体的に添着された触媒層シートと、更に、該触媒層シ
ートの外側表面に一体的に添着された撥水性シートとの
三層構造である筒形空気電極において、該撥水性シート
がフッ化エチレン・プロピレン・エーテル重合体のシー
トであることを特徴とする。
金属集電体シートと、該金属集電体シートの外側表面に
一体的に添着された触媒層シートと、更に、該触媒層シ
ートの外側表面に一体的に添着された撥水性シートとの
三層構造である筒形空気電極において、該撥水性シート
がフッ化エチレン・プロピレン・エーテル重合体のシー
トであることを特徴とする。
本発明の筒形空気電極を第４図に即して説明する。図に
おいて１は金属集電体シートで、例えばニッケルの金網
、エキスパンデッドメタルの薄板、パンチトメタルの薄
板で構成される。
おいて１は金属集電体シートで、例えばニッケルの金網
、エキスパンデッドメタルの薄板、パンチトメタルの薄
板で構成される。
２は触媒層シートで、例えば白金；パラジウム；銀；二
酸化マンガン；活性炭；コバルト、ニッケル等を担持さ
せた活性炭；の粉末をポリテトラフロロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）で結着して成る導電性の多孔質体のシートで構成
される。３は、本発明の特徴をなす撥水性シートで、フ
ッ化エチレン・プロピレン・エーテル（ＥＰＥ）を合体
のシートが用いられる。本発明にあっては第２図、第３
図に示した接着剤シート７は用いない。
酸化マンガン；活性炭；コバルト、ニッケル等を担持さ
せた活性炭；の粉末をポリテトラフロロエチレン（ＰＴ
ＦＥ）で結着して成る導電性の多孔質体のシートで構成
される。３は、本発明の特徴をなす撥水性シートで、フ
ッ化エチレン・プロピレン・エーテル（ＥＰＥ）を合体
のシートが用いられる。本発明にあっては第２図、第３
図に示した接着剤シート７は用いない。
本発明の筒形空気電極は次のようにして製造される。先
ず、金属集電体シートを所定の曲率で湾曲せしめその両
側端をつき合せて筒体とする。そして、このつき合せ部
分８を、スポット溶接、ビーム溶接、レーザー溶接等の
手段を講じて溶接する。次に、該円筒の外側表面に、触
媒層シート２をその両端部を若干重ね合せて巻回し、圧
着して二層構造の円筒とする。更に、該円筒の外側表面
に、撥水性シート３をその両端部を若干重ね合せて巻回
し、加熱圧着して三層構造の円筒とする。
ず、金属集電体シートを所定の曲率で湾曲せしめその両
側端をつき合せて筒体とする。そして、このつき合せ部
分８を、スポット溶接、ビーム溶接、レーザー溶接等の
手段を講じて溶接する。次に、該円筒の外側表面に、触
媒層シート２をその両端部を若干重ね合せて巻回し、圧
着して二層構造の円筒とする。更に、該円筒の外側表面
に、撥水性シート３をその両端部を若干重ね合せて巻回
し、加熱圧着して三層構造の円筒とする。
本発明において撥水性シートを構成するフッ化エチレン
・プロピレン・エーテル重合体トシては、東しく株）製
のＥＰＥフィルム（商品名二トヨフロン）を挙げること
ができる。この重合体は常温では固体で、２９０〜３０
０Ｃの融点を有しヒートシール可能である。したがって
、これら重合体のシートで金属集電体シートと触媒層シ
ートとを一体的に積層した後、巻回して成る二層構造の
円筒の外側表面を全面に亘シ加熱圧着しながら巻回すれ
ば、該撥水性シートは円筒の触媒層シートの外側表面に
熱溶着して、全体として本発明の３層構造の一体的な空
気電極となる。
・プロピレン・エーテル重合体トシては、東しく株）製
のＥＰＥフィルム（商品名二トヨフロン）を挙げること
ができる。この重合体は常温では固体で、２９０〜３０
０Ｃの融点を有しヒートシール可能である。したがって
、これら重合体のシートで金属集電体シートと触媒層シ
ートとを一体的に積層した後、巻回して成る二層構造の
円筒の外側表面を全面に亘シ加熱圧着しながら巻回すれ
ば、該撥水性シートは円筒の触媒層シートの外側表面に
熱溶着して、全体として本発明の３層構造の一体的な空
気電極となる。
すなわち、従来例で示したような複合シールシート７は
不要となり、しかも、金属巣電体シートはその両側端が
溶接され、触媒層シートは該集電体シートの外側全表面
に圧着され、更にその上には撥水性シートが全面に亘シ
熱溶着されているので、電池内圧上昇に対する耐圧性は
すこぶる向上し、構造全体は液密となる。撥水性シート
として使用するフッ化エチレン・プロピレン・エーテル
重合体におけるシートの厚みは通常０．０１〜０．１咽
程度である。更に、加熱圧着時の適用温度は６０〜２６
０ ｉＣ，圧力は５０〜５００’！／ｃｍ２であること
が好ましい。
不要となり、しかも、金属巣電体シートはその両側端が
溶接され、触媒層シートは該集電体シートの外側全表面
に圧着され、更にその上には撥水性シートが全面に亘シ
熱溶着されているので、電池内圧上昇に対する耐圧性は
すこぶる向上し、構造全体は液密となる。撥水性シート
として使用するフッ化エチレン・プロピレン・エーテル
重合体におけるシートの厚みは通常０．０１〜０．１咽
程度である。更に、加熱圧着時の適用温度は６０〜２６
０ ｉＣ，圧力は５０〜５００’！／ｃｍ２であること
が好ましい。
以下に本発明を実施例に基づいて説明する。
０、１ ｍｍφ４０メツシュのニッケル金網のシート（
長さ４ｃｍ幅３．５ ｃｍ ）を金属集電体シートとし
た。このシートを巻いて、直径１．１５ｍの円筒とした
。両側端はつき合せて、そこをスポット溶接した。つぎ
に、この円筒ネットの外周表面に、活性炭粉末（平均粒
径１００μｍ以下）７０重量部、１００メツシュ篩通過
の銀粉末３０重量部、ＰＴＦＥ ６０ ％ディスパージ
ョン５０重量部から成る触媒層シート（長さ４ ｃｒｎ
幅４ ｃｍ厚み０．５訪）を巻回して圧着した。触媒層
シート両側端の重なりは約１陥であった。ついで、この
触媒層シートの外周表面に、平均孔径０．１μｍ気孔率
３５％ 厚ミ０．１ ｍｍのフッ化エチレン・プロピレ
ン・エーテル重合体から成る撥水性シートを巻回し、約
１８０Ｃで加熱しながら５０ｋｆ／−／ｃ！１ｔ２で圧
着した。
長さ４ｃｍ幅３．５ ｃｍ ）を金属集電体シートとし
た。このシートを巻いて、直径１．１５ｍの円筒とした
。両側端はつき合せて、そこをスポット溶接した。つぎ
に、この円筒ネットの外周表面に、活性炭粉末（平均粒
径１００μｍ以下）７０重量部、１００メツシュ篩通過
の銀粉末３０重量部、ＰＴＦＥ ６０ ％ディスパージ
ョン５０重量部から成る触媒層シート（長さ４ ｃｒｎ
幅４ ｃｍ厚み０．５訪）を巻回して圧着した。触媒層
シート両側端の重なりは約１陥であった。ついで、この
触媒層シートの外周表面に、平均孔径０．１μｍ気孔率
３５％ 厚ミ０．１ ｍｍのフッ化エチレン・プロピレ
ン・エーテル重合体から成る撥水性シートを巻回し、約
１８０Ｃで加熱しながら５０ｋｆ／−／ｃ！１ｔ２で圧
着した。
両側端の重な夛を１ｗｎとした。
かくして、実質的に接合部のない一体化構造の円筒形空
気電極が得られた。
気電極が得られた。
この空気電極を用いて単３形の空気電池１０個を常法に
したがって製造した。比較のため、接合部が第２図に示
した構造の従来電極を用いて、空気電池１０個を製造し
た。
したがって製造した。比較のため、接合部が第２図に示
した構造の従来電極を用いて、空気電池１０個を製造し
た。
これらの電池につき、電流密度５ｍＡＡｍ２で放電し、
それぞれの放電深度による電解液の漏洩状態を観察した
。
それぞれの放電深度による電解液の漏洩状態を観察した
。
そのときの放電深度と電解液漏洩事故を起した電池の個
数との関係を表に一括して示した。
数との関係を表に一括して示した。
以上の説明で明らかなように、本発明の筒形空気電極に
おいては、電解液の漏洩はほぼ完全に防止され、また、
従来のように複合シールシートを接着部分に貼着するこ
とが不要になるので製法が容易になる、等の効果を奏し
、その工業的価値は大である。
おいては、電解液の漏洩はほぼ完全に防止され、また、
従来のように複合シールシートを接着部分に貼着するこ
とが不要になるので製法が容易になる、等の効果を奏し
、その工業的価値は大である。
第１図は、空気電極のシートの模式図、第２図、第３図
はいずれも第１図の空気電極シートを用いて円筒形空気
電極を成形したときの接合部の構造を説明するための模
式図、第４図は本発明にかかる円筒形空気電極の接合部
の栴造例である。 １・・・金属集電体シート、２・・・触媒層シート、３
・・・撥水性シート、４・・・空気電極のシート、５・
・・ホットメルト系接着剤、６・・・被覆部材のシート
、７・・・複合シールシート、８・・・つき合せ部分（
溶接個所）。
はいずれも第１図の空気電極シートを用いて円筒形空気
電極を成形したときの接合部の構造を説明するための模
式図、第４図は本発明にかかる円筒形空気電極の接合部
の栴造例である。 １・・・金属集電体シート、２・・・触媒層シート、３
・・・撥水性シート、４・・・空気電極のシート、５・
・・ホットメルト系接着剤、６・・・被覆部材のシート
、７・・・複合シールシート、８・・・つき合せ部分（
溶接個所）。
Claims (1)
- １、 筒形に成形された金属集電体シートと、該金属集
電体シートの外側表面に一体的に添着された触媒層シー
トと、更に、該触媒層シートの外側表面に一体的に添着
された撥水性シートとの三層構造である筒形空気電極に
おいて、該撥水性シートがフッ化エチレン・プロピレン
・エーテル重合体のシートであることを特徴とする筒形
空気電極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203652A JPS5994374A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 筒形空気電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57203652A JPS5994374A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 筒形空気電極 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5994374A true JPS5994374A (ja) | 1984-05-31 |
Family
ID=16477593
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57203652A Pending JPS5994374A (ja) | 1982-11-22 | 1982-11-22 | 筒形空気電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5994374A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62232861A (ja) * | 1986-04-01 | 1987-10-13 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ガス拡散電極とその製造方法 |
| JP2020009545A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | シャープ株式会社 | 空気極、金属空気電池、及び空気極の製造方法 |
-
1982
- 1982-11-22 JP JP57203652A patent/JPS5994374A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62232861A (ja) * | 1986-04-01 | 1987-10-13 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ガス拡散電極とその製造方法 |
| JP2020009545A (ja) * | 2018-07-03 | 2020-01-16 | シャープ株式会社 | 空気極、金属空気電池、及び空気極の製造方法 |
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