JPS60160560A - 電池用隔膜 - Google Patents

電池用隔膜

Info

Publication number
JPS60160560A
JPS60160560A JP59014481A JP1448184A JPS60160560A JP S60160560 A JPS60160560 A JP S60160560A JP 59014481 A JP59014481 A JP 59014481A JP 1448184 A JP1448184 A JP 1448184A JP S60160560 A JPS60160560 A JP S60160560A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cation exchange
exchange resin
formalin
bridge formation
exchange membrane
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
Application number
JP59014481A
Other languages
English (en)
Inventor
Haruhiko Ooya
大矢 晴彦
Takuo Kawahara
拓夫 川原
Katsuhiko Toda
勝彦 戸田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Glass Co Ltd filed Critical Asahi Glass Co Ltd
Priority to JP59014481A priority Critical patent/JPS60160560A/ja
Publication of JPS60160560A publication Critical patent/JPS60160560A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/02Details
    • H01M8/0289Means for holding the electrolyte
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/449Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/457Separators, membranes or diaphragms characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/409Separators, membranes or diaphragms characterised by the material
    • H01M50/411Organic material
    • H01M50/414Synthetic resins, e.g. thermoplastics or thermosetting resins
    • 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
    • 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
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

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】 本発明は電池用隔膜、特にレドックス70−型電池に用
いられる隔膜に係るものである。
陽イオン交換膜或は陰イオン交換膜により仕切られた一
方の室に塩化鉄の塩#IM性液を、他方の室に塩化クロ
ムの塩酸酸性液を夫々代表的な電解質として有するレド
ックスフロー電池は、電力料金の安い夜間に充電し、昼
間にこれを使用する二次電池として知られている。
かかる電池が有する上記の如き二種類の電解液を分離す
る膜としては、陰、陽画イオン交換膜を用いることが出
来るが、陰イオン交換膜よりも陽イオン交換膜の方が電
解質液である二種類の陽イオンの混合割合が比較的少な
く、それだけ電池の寿命を長く出来る利点がある。
しかしながら、この様な陽イオン交換膜それたけ一司や
はり二種類の陽イすンの混合が生じ、必ずしも満足し得
る寿命を得ることが出来ない。
本発明音はかかる欠点を排除し、陽イすンの混合を出来
るだけ抑制し得る隔膜を見出すことを目的として種々研
究、検討した結果、通常用いられている陽イオン交換膜
の表面t−特定の物質により被覆せしめることにより、
前記目的を達成し得ることを見出した。かくして本発明
は、陽イオン交換膜の表面を高架橋度の陽イオン交換樹
脂、高架橋度の陰イオン交換樹脂、ポリアミン、疎水性
高分子から選ばれた物質により被覆せしめたことを特徴
とする電池用隔膜を提供するにあも本発mにおいて用い
られる陽イオン交換膜として魂例えば陽イオン交換基と
してスルホン酸基、カルボン酸基、リン酸基、水酸基等
を有し、母体となる重合体としては、例えばジビニルベ
ンゼンとスチレ/との共1合体、スチレンブタジェンと
の共重合体等を適宜採用し得る。
本発明においてこれら陽イすン交換膜の表面は、高架橋
度の陽イオン交換樹脂、高架橋度の陰イオン交換樹脂、
ポリアミン、疎水性高分子から選ばれた物質により被後
される。
用いられる高架1i1にの陽イすン交換樹脂としては、
例えばスチレ/−ジピニルペンゼ/のスルホン化m J
ll&p−フェノールスルホン酸ソーダーフェノールホ
ルマリン縮合樹脂等を適宜採用出来るが、これらのうち
pフェノールスルホン酸ソーダーフェノールホルマリン
縮合樹脂を採用する場合には高選択透過性及び低電気抵
抗が得られるので特に好ましい。
又、架橋度や重合度嫁一般に充分高くするのが適当であ
る。
架橋度が低い場合には選択透過性が低くなり、又重合度
が低い場合には電気抵抗が高くなる虞れがあるので何れ
も好ましくない。
又高架橋度の陰イオン交換樹脂としては例えば、エチレ
ンイミン−エピクロルヒドリン、ビニルビリジ4ゾビニ
ルベンゼン、メタフェニレンジアミンとフェノール、ホ
ルwリン等を適宜採用し得るが、これらのうち4−ビニ
ルピリジン−ジビニルベンゼン、メタフェニレンジアミ
ン−ホルマリンを採用する場合には低抵抗、高選択透過
性が得られるので特に好ましい。
又架橋度や重合度は一般に高いものを用いるのが適当で
ある。架橋度か低い場合には、選択透過性が低くなり、
逆に重合度が低い場合には抵抗が高くなる虞れがあるの
で何れも好ましくない。
又用いられるポリアミンとしては例えばジシアンジアミ
ン−ポル1リンの縮重合物へキサメチレンジアミン−ホ
ルマリンの重縮合物等が挙けられ、これらを採用する場
合には選択透過性、低電気抵抗が得られるので特に好ま
しい。
用いられるポリアミンの平均分子量としては一般に10
0〜5oooo程度を採用するのが適当である。
平均分子量が前記範囲に満たない場合には電気抵抗が^
くなり、逆に前記範囲を超える場合には選択透過性が低
くなる虞れがあるので何れも好ましくない。
又疎水性高分子物質としては例えは、アクリルアミド−
アクリロニトリル共重合体、スチレン−アクリルアミド
共重合体等を挙げることが出来、これらのつちアクリル
アミド−アクリロニトリル共重合体を採用する場合には
好適な疎水性を有するので特に好ましい。
又、これら疎水性高分子物質の分子量としては一般に2
0000〜200000程度を採用するのが適当である
分子量が前記碗凹に満たない場合には電気抵抗が高くな
り、逆に前記範囲を超える場合には選択透過性が低くな
る處れがあるので何れも好ましくない。
そしてこれら分子量の範囲のうち、aoooo〜800
0・0程度を採用する場合には、電気抵抗、選択透過性
の面から特に好ましい。
本発明においてこれら物質を陽イオン交換膜表面に被覆
せしめる手段としては、例えば浸漬法、ロールコータ−
法等の手段を適宜採用することが出来る。
又これら物質を陽イすン交換膜表WJK被覆せしめるに
際し、例えばエタノール−ベンゼン混合溶媒を適宜用い
ることが出来る。
陽イすン交換膜表面に設けられる被覆層の厚さは、あま
り薄すぎると水素イオン以外のカチオンが陽イオン交換
膜を通して混合することを十分抑制し得す、逆にめまり
厚すぎると電気抵抗が高くなり、電池の機能を実質的に
阻害する虞れがあるので好唸しくない。この為、被覆層
の厚さは一般に0.002〜0.02鱈程度を採用する
のか適当である。
本発明による隔膜を特にレドックスッロー型の電池用隔
膜として有用であり、その電解質組成としては、例えば
塩酸鉄−クロム系をはじめとし、リン酸マンガン−クロ
ム系、ビaりン酸マンガンークロム系等の伽のレドック
スフロー型電池組成を採用することが出来従来法の隔膜
を用い九電池に比してその寿命が2〜10倍程度長くし
得る利点がある。
次に本発81It−実施例により説明する。
実施例1 陽イすン交換基としてスルホン酸基を有するジビニルベ
ンゼン−スチレン共重合体から成る陽イす/交換膜(旭
硝子■社製商品名セレミオンCMV)の両表面に、別に
p−フェノールスルホン酸ソーダ27X$11物1に対
しフェノール3.917.35チホルiリン0.875
.20(i苛性ソーダ20重量比で調製した粘稠液を薄
く途布し130°0で2時間加熱硬化させた。この膜を
ζニセルを用いてIM陽イオンレドックス種のlNHC
l水溶液で高電流密度における充放電時のFθ、Crの
膜透過量を測定した結果未処理のセレミオンCMVの場
合の約%に減少した。
実施例2 既製の陽イオノン交換腺(旭硝子−社製商品名セレiオ
ンCMV )をメタフェニレンジアミン塩酸塩水溶液に
30分間浸漬後塩tIIrjR性ホルマリン溶液に1時
間浸漬し光面に縮重合樹脂被膜を形成せしめた。この膜
を実施例1と同様に評価した結果Fe、Crの膜透過1
tは無処理の場合の約(に減少した。
実施例3 セレミオンCM VK 4−ビニルピリジンニジビニル
ベンゼン:ニトリルゴム=1 : 1 : 0.05(
重量比)の混合液に過酸化ベンゾイル、ベンゾインイソ
ブチルエーテルを添加した液を塗布し光重合を行わせ表
面に陰イオ/交換樹脂層を形成せしめた。この膜を実施
例1と同様に評価した結果IFe、 Crの膜透過量は
無処理の場合の約1/aK減少した。
!J施何例 4レミオ7CMVにヘキサメチレンシア2ノーエピクロ
ルヒドリン−ホルマリン縮重合樹脂溶液中VC16時間
浸漬させた。この膜を実施例1と同aIK評価した結果
Pa、Crの膜透過量は無処理の場合の約1710に減
少した。
実施例5 セレミオンCM’Q−エタノールーベンゼン混合溶媒中
にアクリルアミド−アクリロニトリル共重合体を10優
になるよう1Clili製した液に浸漬し表面を処理し
た。
この膜を実施例1と同様に評価した結果?e、Crの膜
透過量は無処理の場合の約イに減少した。
代理人 内 1) 明 代理人萩 M 亮 −

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 陽イオン交換膜の表面を高架橋度の陽イオン交換
    樹脂、高架橋度の陰イすン交換樹脂、ポリアミン、疎水
    性高分子から選ばれた物質により被覆せしめたこ、とを
    特徴とする電池用隔膜。 2 陽イオン交換膜の表面を被覆せしめた被覆層の厚さ
    は0.002〜0.02、特許請求の範囲(1)の電池
    用隔膜。 3、電池用隔膜はレドックスフロー型電池用隔膜である
    請求の範囲(1)又は(2)の電池用隔膜。
JP59014481A 1984-01-31 1984-01-31 電池用隔膜 Pending JPS60160560A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59014481A JPS60160560A (ja) 1984-01-31 1984-01-31 電池用隔膜

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP59014481A JPS60160560A (ja) 1984-01-31 1984-01-31 電池用隔膜

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS60160560A true JPS60160560A (ja) 1985-08-22

Family

ID=11862240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59014481A Pending JPS60160560A (ja) 1984-01-31 1984-01-31 電池用隔膜

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60160560A (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6324565A (ja) * 1986-07-17 1988-02-01 Tokuyama Soda Co Ltd レドツクスフロ−電池用隔膜
JPS6353860A (ja) * 1986-08-22 1988-03-08 Tokuyama Soda Co Ltd レドツクスフロ−電池用隔膜
EP1011158A1 (en) * 1998-12-14 2000-06-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Battery separator
JP2019102225A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 旭化成株式会社 レドックスフロー電池用隔膜及びレドックスフロー電池
CN111341974A (zh) * 2020-03-13 2020-06-26 江苏厚生新能源科技有限公司 Pvdf涂胶隔膜及其制备方法、pvdf涂胶层、锂电池
WO2020136947A1 (ja) * 2018-12-27 2020-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 フロー電池

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6324565A (ja) * 1986-07-17 1988-02-01 Tokuyama Soda Co Ltd レドツクスフロ−電池用隔膜
JPS6353860A (ja) * 1986-08-22 1988-03-08 Tokuyama Soda Co Ltd レドツクスフロ−電池用隔膜
EP1011158A1 (en) * 1998-12-14 2000-06-21 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Battery separator
US6461772B1 (en) 1998-12-14 2002-10-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Battery diaphragm
JP2019102225A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 旭化成株式会社 レドックスフロー電池用隔膜及びレドックスフロー電池
WO2020136947A1 (ja) * 2018-12-27 2020-07-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 フロー電池
CN111341974A (zh) * 2020-03-13 2020-06-26 江苏厚生新能源科技有限公司 Pvdf涂胶隔膜及其制备方法、pvdf涂胶层、锂电池

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1011158B1 (en) Battery separator
US4169023A (en) Electrolytic diaphragms, and method of electrolysis using the same
US4101395A (en) Cathode-structure for electrolysis
CA1046457A (en) Electrolytic diaphragms, and method of electrolysis using the same
EP3444295A1 (en) Bipolar membrane
JPH11144745A (ja) 固体高分子電解質型メタノール燃料電池
KR20190053177A (ko) 이온 교환막
US20180366754A1 (en) Electrolyte membrane, method for producing the same, and membrane-electrode assembly for fuel cells that includes electrolyte membrane
JPS60160560A (ja) 電池用隔膜
US4166014A (en) Electrolytic diaphragms, and method of electrolysis using the same
JPH11300171A (ja) イオン交換膜並びにその製造方法及び使用方法
JP3729296B2 (ja) バナジウム系レドックスフロー電池用隔膜
JP2004079252A (ja) 高耐久性固体高分子電解質及びそれを用いた固体高分子電解質(複合)膜
JP2008027627A (ja) レドックスフロー電池用隔膜
US2884387A (en) Porous membrane materials and process for producing the same
US3276991A (en) Anion permselective membranes and process for their production
US20020053511A1 (en) Cation exchange membrane selectively permeable to monovalent cations and method for its production
JPH0638340B2 (ja) レドツクスフロ−電池用隔膜
KR20190079168A (ko) 효율적인 수소수 생성을 위한 세공충진 양이온교환막 기반의 막-전극접합체 및 막-전극 접합체 제조방법
JP2021154277A (ja) アニオン交換膜及びその製造方法
JPS59205165A (ja) レドツクス電池用隔膜及びその使用方法
JPWO2006106726A1 (ja) 高分子電解質膜、電極、膜電極複合体および燃料電池
JPH11151430A (ja) バイポーラ膜
JP2801469B2 (ja) バイポーラ膜
JPS63270505A (ja) 分離方法