JPS5996662A - 亜鉛−臭素電池のプラスチツク電極 - Google Patents

亜鉛−臭素電池のプラスチツク電極

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JPS5996662A
JPS5996662A JP57204460A JP20446082A JPS5996662A JP S5996662 A JPS5996662 A JP S5996662A JP 57204460 A JP57204460 A JP 57204460A JP 20446082 A JP20446082 A JP 20446082A JP S5996662 A JPS5996662 A JP S5996662A
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JP
Japan
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electrode
plastic electrode
conductive sheet
plastic
porosity
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JP57204460A
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English (en)
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Akihiko Hirota
広田　明彦
Toshinori Fujii
藤井　利宣
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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Meidensha Corp
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
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    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96—Carbon-based electrodes
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/365—Zinc-halogen accumulators
    • H—ELECTRICITY
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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、臭素−亜鉛二次電池において使用するカーボ
ンプラスチック電極表面に導電性シートによって層を形
成させることによシミ気化学的反応の効率向上とその効
率の安定維持を図ったカーボンプラスチック電極に関す
るものである。
臭素−亜鉛系の二次電池において従来から用いられてい
る電極を材料面から大別すると、金属を使用した金属電
極、炭素自体を利用した炭素電極及びプラスチックに導
電性材料（例えばカーボン）を混練して導電性を付与さ
せたプラスチック電極がある。
このうち、金属電極においては、電池を充・電する際に
発生する臭気分子の腐食作用を考慮するとその材質は例
えば白金などの貴金属に限定される。
これら貴金属は、一般に電気抵抗が非常に小さく電池の
電圧効率も良好であるし、放電時における放電時間も長
くな９かつクーロン効率も優れているという利点を有し
ているが、最大の欠点はその価格が高く結局実用には不
向きである。
また、炭素電極は、金属電極に次いで電気抵抗が低いも
のではあるが、機械的強度か弱く特に衝撃によるクラッ
ク発生のおそれが充分に高くその信頼性に問題がある。
加うるに炭素電極は、一般的に多孔性であるため電極自
体に隔離板の機能をもたせる直列積層電池システムには
その使用ができないという欠点を有するものである。
最後のプラスチック電極は、機械的強度については充分
満足できるがその電気抵抗が高く、またクーロン効率に
おいても活物質との反応性が小さく、その結果低効率に
甘んじなければならないという問題点が残っている。
以上のように各材質にはそれぞれ経済性、寿命、効率な
どにおいて一長一短があシ１、臭素、−亜鉛系二次電池
に安心して使用できる電極材料は未だに見出されていな
い。
本発明者らは、このような情況の中で高効率、長寿命、
廉価な電極材料を得るについて種々検討を加えた結果、
プラスチック電極においてその電極表面に導電性シート
の層を設けることによシミ池の電圧効率、クーロン効率
を向上させ得ることを知ったが、更にこの導電性シート
につき検討を進め特定の孔径と気孔率を有するものを使
用した時に極めて優れた効果を発揮することを見出し本
発明に至った。
すなわち本発明は、プラスチック電極表面に耐である多
孔質導電性シートの層を形成させたことを特徴とするも
のである。
電極の基体を構成するものとしては、遊離臭素またはイ
オン状態の臭素と長時間接触していても変質の起シに（
いものという条件を満足させる必要からそのポリマーベ
ースとしてはポリオレフィンが使用される。
プラスチック電極は、例えば密度０．９４Ｐる以上の高
密度ポリエチレン１００部にカーボンプラッ、り５０部
を混練してプレス成形などにょシ笥１極を作ることがで
きる。
本発明でいう導電性シートとは、例えばポリアクＩＪ　
Ｑ　ニドＩＪルから作られる導電、性の炭素繊維による
フェルト状、ニット状またはクロス状などの布帛の形態
を保っているものを指し、このような形態を有するとプ
ラスチック電極表面上に層を形成する際の取扱に有利と
なる。
有しその気孔量は２．３４以上である炭素繊維または炭
素紙或は多孔質金属シートなどから作られていることが
必要である。ここで気孔率とは、次式によって導ひき出
される値である。
各種の検討を経た結果、この気孔率と平均放電電位との
間に直線的な関係があることを見いだした。
具体的には例えば、数種類の気孔率を有するクロス状炭
素繊維を選びカーボンプラスチック電極に熱圧着したも
のを用意し、放電末期に相当するＢｒ２０．４〜１．０
　’４の電解液中で２０ｍＡる定電流放電での臭素側の
平均電極電位Ｖ２ｏ　（銀−塩化銀参照電極基準〕を求
めたところ次の結果を得た。
上述の関係をプロットし最小二乗法で求めた直線を第１
図として示した。尚、両者の関係は、Ｖ＊ｏ＝５．７Ｘ
１０　　Ｐ＋０．７３　　（相関係数ｒ＝０．９２８）
の関係式によって表される。
さらに、金属チタンおよび水素化チタンの微粉末を適当
な割合で混合し、加圧成形したのちアルゴンによる非活
性雰囲気中で焼結した気孔率２３チ、６８％および５６
％の板状の多孔質金属チタンをカーボンプラスチック電
極に熱圧着したものを用意し、Ｂｒ２４Ｍ／ｌの電解液
中で２０　？ＦＩＡ４の安定電流放電下での陽極におけ
る平均電位Ｖ（Ｈｇ−ＨｇＣｔ−ＫＣｔ参照電極基準〕
を求めたところ次の結これは極めて高い直線性の関数を
示す。
−刀、ニット状及びクロス状の炭素繊維のうち多孔化処
理を行った気孔率約１４係のもの囚と、多孔化処理−を
行わないものＣＢ）をプラスチック電極に熱圧着してそ
れぞれ層を設けたプラスチック電極と、未処理のプラス
チック電極（Ｃ１による。　５Ｍ／１−ＺｎＢｒ＋　＋
　Ｂｒｚの電解液、室温、４０　”Ａｓの電流密度の条
件下での放電々位％注を調べたところ第２図にニット状
）及び第６図（クロス状）の挙動ヲ得たが、この結果か
らみても本発明のプラスチック電極が優れているもので
あることが明らかである。
また、電流密度４０　”／（、’、光電深度８０チ、電
極間距離２！！Ｉ１１の臭素−亜鉛二次電池において、
亜鉛極側に通常のプラスチック電極、臭素極側に本発明
の気孔率１４％の電極を使用したとき、気孔率を調整し
ていない導電性シート層付与電極を使用したときおよび
通常のプラスチック電極を使用したときについてそれぞ
れエネルギー効率の比較を行ったところ、７２％、６４
％及び５６％の順になった。
以上説明した如（、本発明は・種々のしゝ“の多孔性導
電性シートを使用することによシミ極の比抵抗を減少さ
せ反応面積の増大が図れるので電池のエネルギー効率を
向上せしめることができ、また使用目的に適合したプラ
スチック電極を製造することか可能となシ、その製造工
程も従来法と殆ど変わらないことから時間的、コスト的
にも優れたものである。
また、導電性シートの層を構成させる時に、熱圧着を行
うので電極表面が均一となシその結果電極特性のバラツ
キが小さくなるという利点を有する。
【図面の簡単な説明】
第１図ないし第６図は、本発明のプラスチック電極の効
果を示すグラフである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 亜鉛−臭素電池のプラスチック電極表面に多孔質導電性
    シートの層を形成させたことを特徴とするプラスチック
    電極。
JP57204460A 1982-11-24 1982-11-24 亜鉛−臭素電池のプラスチツク電極 Pending JPS5996662A (ja)

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AT83307073T ATE25169T1 (de) 1982-11-24 1983-11-18 Elektrischleitende plastikelektrode mit poroeser flaeche.
EP83307073A EP0112068B1 (en) 1982-11-24 1983-11-18 Electrically conductive plastic electrode having a porous surface
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EP0112068A1 (en) 1984-06-27
CA1204154A (en) 1986-05-06
EP0112068B1 (en) 1987-01-21
DE3369433D1 (en) 1987-02-26

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