JPS60207250A - 亜鉛―臭素電池の負極用電極板 - Google Patents
亜鉛―臭素電池の負極用電極板Info
- Publication number
- JPS60207250A JPS60207250A JP59060850A JP6085084A JPS60207250A JP S60207250 A JPS60207250 A JP S60207250A JP 59060850 A JP59060850 A JP 59060850A JP 6085084 A JP6085084 A JP 6085084A JP S60207250 A JPS60207250 A JP S60207250A
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- JP
- Japan
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- zinc
- electrode plate
- bromine
- efficiency
- carbon
- 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.)
- Granted
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- 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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M12/00—Hybrid cells; Manufacture thereof
- H01M12/08—Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
- H01M12/085—Zinc-halogen cells or batteries
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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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】
〔技術分野〕
本発明は亜鉛−臭素電池に用埴る電極板特にカーボンプ
ラスチック電極板の組成及び極板平面の物理的特性に関
するものである。
ラスチック電極板の組成及び極板平面の物理的特性に関
するものである。
亜鉛−臭素電池は古くからそのエネルギー密度の高嘔か
ら実用化を計るために研究されていたが、近年エネルギ
ー有効利用の観点から再び脚光を浴び実用化開発がなさ
れている。
ら実用化を計るために研究されていたが、近年エネルギ
ー有効利用の観点から再び脚光を浴び実用化開発がなさ
れている。
例えば第１図は電解液循環型の亜鉛−臭素二次電池の基
本的構成を示すもので、図中１は単セル、２は陽極室、
３は陰極室、４は多孔質膜から成る隔膜、５は陽極、６
は陰極、７は陽極液、８は陰極液、９拡陽極液貯槽、１
０は陰極液貯槽、１１および１２はポンプである。
本的構成を示すもので、図中１は単セル、２は陽極室、
３は陰極室、４は多孔質膜から成る隔膜、５は陽極、６
は陰極、７は陽極液、８は陰極液、９拡陽極液貯槽、１
０は陰極液貯槽、１１および１２はポンプである。
これら亜鉛−臭素電池におい°て陰極６に電析した亜鉛
は、次の原因によシ自己放電および過電圧上昇による陰
極反応の劣化を生ずる。
は、次の原因によシ自己放電および過電圧上昇による陰
極反応の劣化を生ずる。
（１）陽極５から陰極６へ隔膜４を透過して拡散してく
る臭素及び電解液による自己放電 （２）陰極乙の電極板表面と電析亜鉛との密着性低下に
よる自己放電 （３）陰極面に析出した亜鉛゛の未反応による残留以上
の内特に後者（２）および（３）による未反応亜鉛の残
留による自己放電を生じた場合、電池効率の低下が著し
い。
る臭素及び電解液による自己放電 （２）陰極乙の電極板表面と電析亜鉛との密着性低下に
よる自己放電 （３）陰極面に析出した亜鉛゛の未反応による残留以上
の内特に後者（２）および（３）による未反応亜鉛の残
留による自己放電を生じた場合、電池効率の低下が著し
い。
この原因としては、電析亜鉛あ密着性の低下によって陰
極と電析亜鉛との接触抵抗が増加し電圧効率が低下する
こと及び接触抵抗の増加によって放電できな一亜鉛が電
極表面に残り電気量効率が低下することによるものと考
えられる。
極と電析亜鉛との接触抵抗が増加し電圧効率が低下する
こと及び接触抵抗の増加によって放電できな一亜鉛が電
極表面に残り電気量効率が低下することによるものと考
えられる。
また、本電池は１日８時間充電、８時間放電を行なう負
荷平準化（ｔｏａ、ｄ ｚｅｖｅｌｉｎｇ） 用として
使用される。そして充電後は、自己放電防止のため電解
液を貯蔵槽に返しすの循環を停止しておく。
荷平準化（ｔｏａ、ｄ ｚｅｖｅｌｉｎｇ） 用として
使用される。そして充電後は、自己放電防止のため電解
液を貯蔵槽に返しすの循環を停止しておく。
この際亜鉛の密着性が悪いと電析亜鉛中に残存する電解
液が多くなシ、従って、該電解液中への混入臭素と亜鉛
と間で自己放電が生ずる。
液が多くなシ、従って、該電解液中への混入臭素と亜鉛
と間で自己放電が生ずる。
電析亜鉛の密着性は、電極として金属電極を使用するこ
とによって抑制できるが、加工性、耐臭素性の点で問題
が１ハ通常カーボンプラスチック電極を用いることが好
まし−。そのためカーボンプラスチック電極を出御、上
述の自己放電を減少させる゛ことが問題となっていた。
とによって抑制できるが、加工性、耐臭素性の点で問題
が１ハ通常カーボンプラスチック電極を用いることが好
まし−。そのためカーボンプラスチック電極を出御、上
述の自己放電を減少させる゛ことが問題となっていた。
本発明は前述の従来技術の問題点解決のためになされた
ものであシ、亜鉛−臭素電池に用いるカーボンプラスチ
ック電極５板において自己放電が少く、エネルギー効率
の高い電極板を提供することを目的とする。
ものであシ、亜鉛−臭素電池に用いるカーボンプラスチ
ック電極５板において自己放電が少く、エネルギー効率
の高い電極板を提供することを目的とする。
本発明は、電極板の組成として、耐臭素性のあるポリエ
チレン、テフロンをマツトリックスとして、これに導電
性付与剤として、カーボン、カーボンブラック、グラフ
ァイトの１種または混合したものを添加配合して成るも
のであシ、これを成形加工し、加工に当っては、電極板
の表面ららさを機械的、化学的、物理的手段によって０
．１ｐｍ以上に６理することによシ、亜鉛の密着性を向
上せしめ、カーボンプラスチック電層板上の亜鉛の安定
し九％性の長期保持に対しても有効な亜鉛−臭素電池の
電極板である。
チレン、テフロンをマツトリックスとして、これに導電
性付与剤として、カーボン、カーボンブラック、グラフ
ァイトの１種または混合したものを添加配合して成るも
のであシ、これを成形加工し、加工に当っては、電極板
の表面ららさを機械的、化学的、物理的手段によって０
．１ｐｍ以上に６理することによシ、亜鉛の密着性を向
上せしめ、カーボンプラスチック電層板上の亜鉛の安定
し九％性の長期保持に対しても有効な亜鉛−臭素電池の
電極板である。
亜鉛の安定した特性の長期間保持のために密着性を強化
させるために電極板の表面をサンドペーパを用い研磨し
、表面のあらさを変化せしめ表面おらさとクーロン効率
および過電圧の経時変イヒを調べた。
させるために電極板の表面をサンドペーパを用い研磨し
、表面のあらさを変化せしめ表面おらさとクーロン効率
および過電圧の経時変イヒを調べた。
（１）使用したカーボンプラスチック電極板の組成カー
ボンブラック＝２０〜４０重量％ ポリ壺テレン２６０
〜８０重量％ （２）表面研磨に使用した市販のサンドペーパ（毎の研
磨したカーボンプラスチック電極板表面の十点平均あら
嘔および２０ ｍＡ／ａＪの電流密度で３０分充電した
析出亜鉛の引きは一４ｔし強さを示すと次の通電である
。
ボンブラック＝２０〜４０重量％ ポリ壺テレン２６０
〜８０重量％ （２）表面研磨に使用した市販のサンドペーパ（毎の研
磨したカーボンプラスチック電極板表面の十点平均あら
嘔および２０ ｍＡ／ａＪの電流密度で３０分充電した
析出亜鉛の引きは一４ｔし強さを示すと次の通電である
。
処 理 無処理
紙ヤスリの番号（＋） １５００ ３２０ １２［１６
０−十点平均ららさ恥゛： （ＩＩｒｎ） ０．１≧
０．９７（１，３ｆ１８６．１３１！ｉｍ引きはがし強
さＵ／ｄ） ４２３ ４５４ ４９７５１８２１５（３
）表面ららさの異なる上記カーボンプラスチック電極板
を用いて亜鉛を２０ ｍＡ／−の定電流で電析させ数日
間放置後２０ ｍＡ／ｊの電流密度で放電し、この場合
のクーロン効率及び過電圧の経時変化を無処理電極と比
較しめた。
０−十点平均ららさ恥゛： （ＩＩｒｎ） ０．１≧
０．９７（１，３ｆ１８６．１３１！ｉｍ引きはがし強
さＵ／ｄ） ４２３ ４５４ ４９７５１８２１５（３
）表面ららさの異なる上記カーボンプラスチック電極板
を用いて亜鉛を２０ ｍＡ／−の定電流で電析させ数日
間放置後２０ ｍＡ／ｊの電流密度で放電し、この場合
のクーロン効率及び過電圧の経時変化を無処理電極と比
較しめた。
得られた結果を第２図及び第３図に示す。
第２図及び第６図に示す如く無処理電極板Ａに比べて、
÷１５００の紙やす９で表面をあらすことによシ、クー
ロン効率の減少及び電圧効率の低下を示す過電圧の異常
増のロ力工改善されていることが判る。
÷１５００の紙やす９で表面をあらすことによシ、クー
ロン効率の減少及び電圧効率の低下を示す過電圧の異常
増のロ力工改善されていることが判る。
（４）次に電極板表面の十点表面おらさ坏、ｚ（μｍ）
と（３）と同じ電流密度でのクーロン効率との関係をめ
、その結果を第４図に示す。
と（３）と同じ電流密度でのクーロン効率との関係をめ
、その結果を第４図に示す。
第４図に明らかなように電極板の表面ららさがＱ、 １
ｐｒｎ以上でクーロン効率は８０チ以上を示しその効果
があられれている。
ｐｒｎ以上でクーロン効率は８０チ以上を示しその効果
があられれている。
（５）◆１５００の紙やすシで研磨した電極板Ｂと無ユ
処理電極板Ａの２０ｍＡ／−電流密度での放電曲線を
めそのエネルギー効率を示す結果を第５図に示す。但し
充電時間は２０ ｍＡ／ｃｄの電流密度で６０分とし・
た。第５図に示すタロ〈表面研磨電極板Ｂは無処理電極
板Ａに比べて亜鉛の電極電位及び放電時間とも優れてい
ることを示している。なお第５図の（４）及び（６）に
対応する放電終了後の電極表面状態を第６図に示したが
、無処理電極板Ａにおいては、放電後においても亜鉛（
イ）が残留して−ることか明らかである。
処理電極板Ａの２０ｍＡ／−電流密度での放電曲線を
めそのエネルギー効率を示す結果を第５図に示す。但し
充電時間は２０ ｍＡ／ｃｄの電流密度で６０分とし・
た。第５図に示すタロ〈表面研磨電極板Ｂは無処理電極
板Ａに比べて亜鉛の電極電位及び放電時間とも優れてい
ることを示している。なお第５図の（４）及び（６）に
対応する放電終了後の電極表面状態を第６図に示したが
、無処理電極板Ａにおいては、放電後においても亜鉛（
イ）が残留して−ることか明らかである。
以上の実施例における電極の表面研磨に当っては、サン
ドペーパ等の機械的手段を用−たが、エツチング等の化
学的手段あるいはオゾン照射等の物理的手段等信のどん
な手段を用−ても構わない。
ドペーパ等の機械的手段を用−たが、エツチング等の化
学的手段あるいはオゾン照射等の物理的手段等信のどん
な手段を用−ても構わない。
本発明は亜鉛−臭素電池に出御る陰極のカーボンプラス
チック電極板を０．１μｍ以上の表面ららさに研磨する
ことによって、陰極における電析亜鉛の密着性が増加す
るために電圧効率が向上され、これによシ放電可能な亜
鉛の量が増加し亜鉛−臭素電池のクーロン効率、電圧効
率およびエネルギー効率が向上する有用なものである。
チック電極板を０．１μｍ以上の表面ららさに研磨する
ことによって、陰極における電析亜鉛の密着性が増加す
るために電圧効率が向上され、これによシ放電可能な亜
鉛の量が増加し亜鉛−臭素電池のクーロン効率、電圧効
率およびエネルギー効率が向上する有用なものである。
第１図は電解液循］Ｉｌ型の亜鉛−臭素二次電池の基本
的構成でろって、充電時を示す説明図、第２図は実施例
におけるクーロン効率の経時変化を示すグラフ第６図は
同じく過電圧の経時変化を示すグラフ第４図は同じくク
ーロン効第と電極十点平均あうさの関係を示すグラフ第
５図は同じく研磨の放電曲線に与える影響を示すグラフ
第６図は同じく放電終了後の電極表面状態の模式図でお
る。 １・・・単セル、４・・・隔膜、５・・・陽極、６・・
・陰極、７・・・陽極液、８・・・陰極液 代理人 弁理士 木 村 三 朗 クー１：Ｉ／友力ＪＪ？（シー 過電圧（ｍｖ） ７−ｒ１ン丸１￥（％） １トｔｈ電極電位（Ｖ） ＶＳ、 Ａｇ／Ａｇｄ、Ｓａ
ｔ、にｃｆｌ第６図 （Ａ） （Ｂ）
的構成でろって、充電時を示す説明図、第２図は実施例
におけるクーロン効率の経時変化を示すグラフ第６図は
同じく過電圧の経時変化を示すグラフ第４図は同じくク
ーロン効第と電極十点平均あうさの関係を示すグラフ第
５図は同じく研磨の放電曲線に与える影響を示すグラフ
第６図は同じく放電終了後の電極表面状態の模式図でお
る。 １・・・単セル、４・・・隔膜、５・・・陽極、６・・
・陰極、７・・・陽極液、８・・・陰極液 代理人 弁理士 木 村 三 朗 クー１：Ｉ／友力ＪＪ？（シー 過電圧（ｍｖ） ７−ｒ１ン丸１￥（％） １トｔｈ電極電位（Ｖ） ＶＳ、 Ａｇ／Ａｇｄ、Ｓａ
ｔ、にｃｆｌ第６図 （Ａ） （Ｂ）
Claims (2)
- （１）亜鉛−臭素電池に用いるカーボンプラスチック電
極であつそ、マツトリックスとして耐臭素性のおるポリ
エチレン、テフロンを用い該マツトリックスに導電性付
与剤として、カーボン、カーボンブラック、グラファイ
トの１種または混合したものを添加配合し電極板に成形
したものにおいて、陰極側電極板の表面あらさを０．１
Ｆｍ以上に処理して成ることを特徴とする亜鉛−臭素電
池の電極板。 - （２）前記処理手段がサンドペーパーあるいはエツチン
グ処理するととを特徴とするｊＦＰ昨請求の範囲第１項
記載の亜鉛−臭素電池の電極板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060850A JPS60207250A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 亜鉛―臭素電池の負極用電極板 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59060850A JPS60207250A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 亜鉛―臭素電池の負極用電極板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60207250A true JPS60207250A (ja) | 1985-10-18 |
| JPH0329130B2 JPH0329130B2 (ja) | 1991-04-23 |
Family
ID=13154260
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59060850A Granted JPS60207250A (ja) | 1984-03-30 | 1984-03-30 | 亜鉛―臭素電池の負極用電極板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60207250A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62184775A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-13 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ハロゲン電池 |
| JPH0189462U (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | ||
| JPH01302667A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-06 | Seiko Electronic Components Ltd | 平板型電池 |
-
1984
- 1984-03-30 JP JP59060850A patent/JPS60207250A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62184775A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-13 | Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk | ハロゲン電池 |
| JPH0189462U (ja) * | 1987-12-07 | 1989-06-13 | ||
| JPH01302667A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-06 | Seiko Electronic Components Ltd | 平板型電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0329130B2 (ja) | 1991-04-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |