JPS60225361A - 電解液用電極材料 - Google Patents
電解液用電極材料Info
- Publication number
- JPS60225361A JPS60225361A JP59080254A JP8025484A JPS60225361A JP S60225361 A JPS60225361 A JP S60225361A JP 59080254 A JP59080254 A JP 59080254A JP 8025484 A JP8025484 A JP 8025484A JP S60225361 A JPS60225361 A JP S60225361A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- halogen
- pts
- electrode material
- graphite
- cells
- 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
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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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
- Conductive Materials (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、導電率が大きくて電解液に対する耐腐食性が
高く電解液が材料内を透過しにくい導電性複合材料に関
するものである。
高く電解液が材料内を透過しにくい導電性複合材料に関
するものである。
導電性のあるカーボンブラックやグラファイト等の炭素
系粒子、金属粒子あるいはこれらの短繊維状の物質を高
分子中に分散させた導電性複合材料は、高分子特にプラ
スチックに比較的容易に導電性を付与させることができ
ること、その成形加工性が基材であるプラスチックと殆
ど変らないこと、基材プラスチックが示す耐腐食性、軽
量、耐薬品性等の緒特性をそのま壕発揮できるよう、導
電性のコントロールも可能なことから過電流保護素子、
面状発熱体、電磁波シールド材、静電帯電防止剤、抵抗
器、電池電極材あるいはメッキ材などの応用製品が考え
られる。
系粒子、金属粒子あるいはこれらの短繊維状の物質を高
分子中に分散させた導電性複合材料は、高分子特にプラ
スチックに比較的容易に導電性を付与させることができ
ること、その成形加工性が基材であるプラスチックと殆
ど変らないこと、基材プラスチックが示す耐腐食性、軽
量、耐薬品性等の緒特性をそのま壕発揮できるよう、導
電性のコントロールも可能なことから過電流保護素子、
面状発熱体、電磁波シールド材、静電帯電防止剤、抵抗
器、電池電極材あるいはメッキ材などの応用製品が考え
られる。
特に省エネルギー、資源有効利用の見地から大容量の電
力を充放電することの可能な金属−ハロゲン電池の出現
が望まれ、それに伴って電池を構成する電極材料は充放
電エネルギーに対する容積および重量効率を良くするた
め薄肉厚化および軽量化とハロゲン含有電解液に対する
耐食性の観点からカーボン／プラスチック系の導電性複
合材料が有望視されている。
力を充放電することの可能な金属−ハロゲン電池の出現
が望まれ、それに伴って電池を構成する電極材料は充放
電エネルギーに対する容積および重量効率を良くするた
め薄肉厚化および軽量化とハロゲン含有電解液に対する
耐食性の観点からカーボン／プラスチック系の導電性複
合材料が有望視されている。
しかしながら一般的にカーボンブラックとプラスチック
との混練りによってこのような薄肉厚の導電性複合材料
を製造する方法では導電率が充分に大きくなシにくく、
またハロゲン含有電解液に対する耐腐食性にいま一段の
向上が望まれることと、さらに電極に隔壁板としての機
能を持たせるバイポーラ型電池においては電極自体をハ
ロゲン活物質が透過して自己放電をおこし電池の長期使
用におけるエネルギー効率の低下を招くことがらハロゲ
ン拡散透過率の低減が今後の課題となっていた。
との混練りによってこのような薄肉厚の導電性複合材料
を製造する方法では導電率が充分に大きくなシにくく、
またハロゲン含有電解液に対する耐腐食性にいま一段の
向上が望まれることと、さらに電極に隔壁板としての機
能を持たせるバイポーラ型電池においては電極自体をハ
ロゲン活物質が透過して自己放電をおこし電池の長期使
用におけるエネルギー効率の低下を招くことがらハロゲ
ン拡散透過率の低減が今後の課題となっていた。
本発明は、耐醒性および耐ハロゲン性で、成形加工性が
良く、安価でかつハロゲン活物質の拡散透過性を制限し
た薄肉厚の導電性複合材料を提供することを目的とする
ものである。
良く、安価でかつハロゲン活物質の拡散透過性を制限し
た薄肉厚の導電性複合材料を提供することを目的とする
ものである。
現在一般に利用されているプラスチック性導電殴複合材
料は、プラスチック中にカーボンブラック、グラファイ
ト寸たはグラファイト繊維の１種もしくは２種以上を混
合して使用しているが、このような組合せのみではハロ
ゲン活物質の拡散透過防上機能は充分に現れない。
料は、プラスチック中にカーボンブラック、グラファイ
ト寸たはグラファイト繊維の１種もしくは２種以上を混
合して使用しているが、このような組合せのみではハロ
ゲン活物質の拡散透過防上機能は充分に現れない。
本発明は、上述の目的を達成するために種々検醋を加え
た結果到達１．ｆｃのであって、密度ｏ、９５シー以上
の高密度ポリエチレン４０〜５０重量部、カーボンブラ
ック１５〜４０重量部、グラファイト０〜２５重量部を
含む配合物に１０〜４０重量部のフッ化カーボンを更に
配合して得たことを特徴とする導電性複合材料に関する
ものである。
た結果到達１．ｆｃのであって、密度ｏ、９５シー以上
の高密度ポリエチレン４０〜５０重量部、カーボンブラ
ック１５〜４０重量部、グラファイト０〜２５重量部を
含む配合物に１０〜４０重量部のフッ化カーボンを更に
配合して得たことを特徴とする導電性複合材料に関する
ものである。
プラスチックとして密度０．９５Ｆ／ｃｄ以上の高密度
ポリエチレンを使用した理由はその耐薬品性特に耐ハロ
ゲン（臭素）！１における抜群の抵抗性にもとづ埴てい
る。例えば、ハロゲン含有電解液に常時浸漬している電
極を想定したとき、当然のことながら頻繁にメンテナン
スを行う必要があるものは当然のことながら安心して長
期間使用することはできない。この点高密度ポリエチレ
ンは最も好ましい材質の一つとすることができる。一般
的にみて、密度が０．９５１！／−以上のものを使用す
ると好結果が得られやすい。
ポリエチレンを使用した理由はその耐薬品性特に耐ハロ
ゲン（臭素）！１における抜群の抵抗性にもとづ埴てい
る。例えば、ハロゲン含有電解液に常時浸漬している電
極を想定したとき、当然のことながら頻繁にメンテナン
スを行う必要があるものは当然のことながら安心して長
期間使用することはできない。この点高密度ポリエチレ
ンは最も好ましい材質の一つとすることができる。一般
的にみて、密度が０．９５１！／−以上のものを使用す
ると好結果が得られやすい。
カーボンブラックとしては、表面積が９００＆／Ｊｉ１
以上のもので例えばケッチェンブラック（ライオンアク
ゾ製）を用いる。またグラファイトは導電性を一段と向
上させるために使用するが、これは平均粒径がおよそ１
０μｍ以下のものを、またグラファイト繊維のときは平
均直径約１４．５μｍ、平均長さ６羽根度のものを使用
すると好ましい結果が得られ易い。
以上のもので例えばケッチェンブラック（ライオンアク
ゾ製）を用いる。またグラファイトは導電性を一段と向
上させるために使用するが、これは平均粒径がおよそ１
０μｍ以下のものを、またグラファイト繊維のときは平
均直径約１４．５μｍ、平均長さ６羽根度のものを使用
すると好ましい結果が得られ易い。
またフッ化カーボンは、導電性複合材料に潤滑性、はつ
六回および耐薬品性をさらに付与させるものであり、実
際には１μｍ程度の粉末を使用すると所期の効果が得ら
れやすい。
六回および耐薬品性をさらに付与させるものであり、実
際には１μｍ程度の粉末を使用すると所期の効果が得ら
れやすい。
表示の各配合物を表示量（重量％）用いて、１ｔの加圧
ニーダ−中で２００℃で１５〜３０分間混練したのち、
１５０℃の２本ロール（プレスの場合１８０℃）によっ
て厚さ１ｓＷのシート化を行い、腐食性の大きい亜鉛−
臭素の電解液を用いて第１図に示した如き臭素拡散測定
装置により臭素拡散量を測定した。
ニーダ−中で２００℃で１５〜３０分間混練したのち、
１５０℃の２本ロール（プレスの場合１８０℃）によっ
て厚さ１ｓＷのシート化を行い、腐食性の大きい亜鉛−
臭素の電解液を用いて第１図に示した如き臭素拡散測定
装置により臭素拡散量を測定した。
第１図において１は被測定の試験片で液接触面積は径２
０５ｍ厚さは１ｍである。６は無臭素電解液７ （Ｚｎ
Ｂｒ、５ｍｏｔ／ｌ 水溶液）を２５−収容した無臭素
電解液容器で、４は臭素含有電解液６（ＺｎＢｒ２３ｍ
ｏｌ／ｌ ＋Ｂｒｔ ５ｍｏｌ／ｌ水溶液）を２５−収
容した臭素含有電解液容器で、２はバッキング、−５は
締付ボルト、８は電解液蒸発防止蓋である。
０５ｍ厚さは１ｍである。６は無臭素電解液７ （Ｚｎ
Ｂｒ、５ｍｏｔ／ｌ 水溶液）を２５−収容した無臭素
電解液容器で、４は臭素含有電解液６（ＺｎＢｒ２３ｍ
ｏｌ／ｌ ＋Ｂｒｔ ５ｍｏｌ／ｌ水溶液）を２５−収
容した臭素含有電解液容器で、２はバッキング、−５は
締付ボルト、８は電解液蒸発防止蓋である。
次に本測定装置を用いて実際に測定を行うにあたっては
先ず試験片１を無臭素電解液容器 ６に入れバッキング
２により臭素含有電解液容器４を締付ポルト ５で液
洩れがない様に締めっける。次で臭素含有電解液 ６と
無臭素電解液 ７を同一レベル（水頭差をなくす）にな
る様に入れ一定時間後の臭素含有電解液 ６中の臭素Ｂ
ｒ。
先ず試験片１を無臭素電解液容器 ６に入れバッキング
２により臭素含有電解液容器４を締付ポルト ５で液
洩れがない様に締めっける。次で臭素含有電解液 ６と
無臭素電解液 ７を同一レベル（水頭差をなくす）にな
る様に入れ一定時間後の臭素含有電解液 ６中の臭素Ｂ
ｒ。
が無臭素電解液中へ浸透拡散した量をヨウ素滴定法でめ
るものである。
るものである。
＊１：密度０．９５．９／ｃｆｆｌ ＊ ２ ：平均粒
径１０μｍ＊３ ： ２００時間経過後の値 〔発明の効果〕 本発明に従って構成した薄肉厚の電解液用電極材料は、
耐ハロゲン曲のほかに塩酸、臭素酸および硫酸などの酸
で代表される化学薬品に対しても格段の耐腐食回能を発
揮し、ハロゲンの材料内への拡散透過量を低減させ、ま
た成形時の金型からの離型性を著しく向上させたもので
ある。
径１０μｍ＊３ ： ２００時間経過後の値 〔発明の効果〕 本発明に従って構成した薄肉厚の電解液用電極材料は、
耐ハロゲン曲のほかに塩酸、臭素酸および硫酸などの酸
で代表される化学薬品に対しても格段の耐腐食回能を発
揮し、ハロゲンの材料内への拡散透過量を低減させ、ま
た成形時の金型からの離型性を著しく向上させたもので
ある。
従って、例えば亜鉛−ハロゲン電池用電極板として組み
込んだ場合の充放電エネルギーに対して容積および重量
効率がよく、さらに長期信頼上は格段に向上し安定した
運転を期待することができる。
込んだ場合の充放電エネルギーに対して容積および重量
効率がよく、さらに長期信頼上は格段に向上し安定した
運転を期待することができる。
第１図は電解液拡散測定装置の断面図である。
１・・・測定試料、 ６・・・無臭素電解液容器４・・
・臭素含有電解液容器。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図
・臭素含有電解液容器。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 第１図
Claims (1)
- 電解液用電極材料において高密度ポリエチレン４０〜５
０重量部、カーボンブラック１５〜４０重量部、グラフ
ァイト０〜２５重量部を含む配合物に１０〜４０重量部
のフッ化カーボンを更に配合して得たことを特徴とする
電解液用電極材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080254A JPS60225361A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 電解液用電極材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59080254A JPS60225361A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 電解液用電極材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60225361A true JPS60225361A (ja) | 1985-11-09 |
Family
ID=13713173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59080254A Pending JPS60225361A (ja) | 1984-04-23 | 1984-04-23 | 電解液用電極材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60225361A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150368577A1 (en) * | 2013-02-06 | 2015-12-24 | Daikin Industries, Ltd. | Solid particle, solid lubricant, and metal member |
-
1984
- 1984-04-23 JP JP59080254A patent/JPS60225361A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150368577A1 (en) * | 2013-02-06 | 2015-12-24 | Daikin Industries, Ltd. | Solid particle, solid lubricant, and metal member |
| US9771539B2 (en) * | 2013-02-06 | 2017-09-26 | Daikin Industries, Ltd. | Solid particle, solid lubricant, and metal member |
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