JPS6035472A - 密閉型水素−酸素二次電池 - Google Patents
密閉型水素−酸素二次電池Info
- Publication number
- JPS6035472A JPS6035472A JP58142819A JP14281983A JPS6035472A JP S6035472 A JPS6035472 A JP S6035472A JP 58142819 A JP58142819 A JP 58142819A JP 14281983 A JP14281983 A JP 14281983A JP S6035472 A JPS6035472 A JP S6035472A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- hydrogen
- oxygen
- chamber
- secondary battery
- 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
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/18—Regenerative fuel cells, e.g. redox flow batteries or secondary fuel cells
- H01M8/184—Regeneration by electrochemical means
- H01M8/186—Regeneration by electrochemical means by electrolytic decomposition of the electrolytic solution or the formed water product
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
-
- 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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- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel 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。
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、水素を負極活物質とし、酸素を正極活物質と
する水素−酸素二次電池に係り、その目的とするところ
は、この電池を密閉化することにより、小型で高率光電
と高率放電が可能な新しい特長のある二次電池を提供せ
んとするにある、水素を負極活物質とし、酸素を正極活
物質′とする水素−酸素電池は通例燃料電池といわれろ
う燃料電池は活物質を電池外部から循環供給するという
システムがとられるｆこめどうしても比較同大型生型と
して使用しようという検討が進められている。つまり再
生型燃料電池の場合には、放電時に水素と酸素が供給さ
れ、電力のとり出しと同時に水が生成するのに対し、光
電時には放電時に生成し１こ水を電解して、水素と酸素
とを生成させ、この水素と酸素を再び次の放電過程で再
使用する、ところが、従来、このような再生型燃料電池
では、水素と酸素は１１Ｌ池外部の別途のタンクに収納
されているのが普通である。
する水素−酸素二次電池に係り、その目的とするところ
は、この電池を密閉化することにより、小型で高率光電
と高率放電が可能な新しい特長のある二次電池を提供せ
んとするにある、水素を負極活物質とし、酸素を正極活
物質′とする水素−酸素電池は通例燃料電池といわれろ
う燃料電池は活物質を電池外部から循環供給するという
システムがとられるｆこめどうしても比較同大型生型と
して使用しようという検討が進められている。つまり再
生型燃料電池の場合には、放電時に水素と酸素が供給さ
れ、電力のとり出しと同時に水が生成するのに対し、光
電時には放電時に生成し１こ水を電解して、水素と酸素
とを生成させ、この水素と酸素を再び次の放電過程で再
使用する、ところが、従来、このような再生型燃料電池
では、水素と酸素は１１Ｌ池外部の別途のタンクに収納
されているのが普通である。
本発明は、この再生型燃料！池を密閉化し、電池外部に
タンクを設けることなく、水素と酸素とをｔａ内に収納
することによって、従来比較的規模の大きな電力を供給
する電池としてのみ考えられていた燃料電池を小型Ｗ、
池として使用できろようにし′ようとするものである。
タンクを設けることなく、水素と酸素とをｔａ内に収納
することによって、従来比較的規模の大きな電力を供給
する電池としてのみ考えられていた燃料電池を小型Ｗ、
池として使用できろようにし′ようとするものである。
このような意味から電池外部に水素、酸素あるいは水を
収納するようなシステムがとられている従来の再生型燃
料電池を区別する１こめに、本発明のように電池内にこ
れらの電池活物質および放電反応生成物としての水を収
納し１こ電池を密閉型水素−酸素二次電池と定義するこ
とにする。
収納するようなシステムがとられている従来の再生型燃
料電池を区別する１こめに、本発明のように電池内にこ
れらの電池活物質および放電反応生成物としての水を収
納し１こ電池を密閉型水素−酸素二次電池と定義するこ
とにする。
密閉型水素−酸素二次電池では、充電時に充電電気量が
増加するにし１こがって範生する水素と酸素の１こめに
ｉｔ池内圧力が増大し、放電時には逆に低下する。しｆ
こがって電池内の許容子方が高ければ高いほど、電池の
単位体積あγこりの容量が大きくなるが、一般的にはこ
の電池の許容圧力には、安全性からいって制約があり、
例えば密閉型二すウルカドミウム電池に圧破すると体積
エネルギー密度は小さい。
増加するにし１こがって範生する水素と酸素の１こめに
ｉｔ池内圧力が増大し、放電時には逆に低下する。しｆ
こがって電池内の許容子方が高ければ高いほど、電池の
単位体積あγこりの容量が大きくなるが、一般的にはこ
の電池の許容圧力には、安全性からいって制約があり、
例えば密閉型二すウルカドミウム電池に圧破すると体積
エネルギー密度は小さい。
しかし、ニッケルカドミウム電池や鉛電池の充放電電ｆ
ｉ密度は、１こかだかｔｏｏｍＡ／ｃ−であり、しかも
電圧の平担性はよくないのに対し、密閉型水素−酸素二
次電池は充放電電流密度を１０００〜２０００ｍＡ／
ｃｓｚ ｒ放電電流密度を８００〜５００ ｍＡ／、−
’にすることが用龍であろ１こめ極めて亮率の光放電が
可能となるばかりでなく、充放電時の電圧平担性が非常
にすぐれている。
ｉ密度は、１こかだかｔｏｏｍＡ／ｃ−であり、しかも
電圧の平担性はよくないのに対し、密閉型水素−酸素二
次電池は充放電電流密度を１０００〜２０００ｍＡ／
ｃｓｚ ｒ放電電流密度を８００〜５００ ｍＡ／、−
’にすることが用龍であろ１こめ極めて亮率の光放電が
可能となるばかりでなく、充放電時の電圧平担性が非常
にすぐれている。
換言すると、密閉型水素−酸素二次電池は、大出力密度
や超急速充電が要求される用途にはとりわけ好適であり
、しかも小型電池で駆動する′！ＪＬ気機器の使用方法
なＩ′Ｉ設計概念を一変してしまうことさえあり得る。
や超急速充電が要求される用途にはとりわけ好適であり
、しかも小型電池で駆動する′！ＪＬ気機器の使用方法
なＩ′Ｉ設計概念を一変してしまうことさえあり得る。
なお、ここで付言するならば、本発明にかかる密閉型水
素−酸素二次１！池と一見する限り、類似し１こ電池と
して、オキシ水酸化ニッケルを活物質とする正極と、燃
料電池の水素極とを組合せ１こ密閉型ニリケルー水素′
省池が開発されているが、この電池の場吟には充放電′
岐流密度が二−ノケル極の制約を受けて、結局のとこる
ニッケルーカドミウム電池さ大差がなくなってしまうと
いう意味で、本発明にかかる密閉型ニッケルー水素二次
に／ｆｉｌとは決疋的に異なると見なければならない。
素−酸素二次１！池と一見する限り、類似し１こ電池と
して、オキシ水酸化ニッケルを活物質とする正極と、燃
料電池の水素極とを組合せ１こ密閉型ニリケルー水素′
省池が開発されているが、この電池の場吟には充放電′
岐流密度が二−ノケル極の制約を受けて、結局のとこる
ニッケルーカドミウム電池さ大差がなくなってしまうと
いう意味で、本発明にかかる密閉型ニッケルー水素二次
に／ｆｉｌとは決疋的に異なると見なければならない。
本発明の密閉型水素−酸素二次電池は大別すると、電解
質の種類によって、イオン交換膜型とアルカリマトリ゛
ノクス型とに分類される。
質の種類によって、イオン交換膜型とアルカリマトリ゛
ノクス型とに分類される。
イオン交換幌型の場合には、イオン交換膜と電照とを一
体に接合し１こものが望ましく、アルカリマトリ・ノク
ス型の場合には、アスベストのような７トリーＩクスに
水酸化アルカリの水浴液を含浸し１こものの両側に、正
極と負極とをそれぞれ密着させ１こ構造をとる。
体に接合し１こものが望ましく、アルカリマトリ・ノク
ス型の場合には、アスベストのような７トリーＩクスに
水酸化アルカリの水浴液を含浸し１こものの両側に、正
極と負極とをそれぞれ密着させ１こ構造をとる。
電池谷喰としては、水素脆性に対して耐久性があり、し
かも賎械的強関の大きな材料を用いる必５更がある。か
かる意味ではインコネーシなどがすぐれ１こけ料である
。
かも賎械的強関の大きな材料を用いる必５更がある。か
かる意味ではインコネーシなどがすぐれ１こけ料である
。
定値如何によっては直方体型にすることも可能である。
１こだこの電池では、イオン交換膜あるいはアスベスト
マトリ９クスによって水素と酸素とを厳密に隔離するよ
うな構造を採用することが必須である。
マトリ９クスによって水素と酸素とを厳密に隔離するよ
うな構造を採用することが必須である。
一方、この１１Ｌ池には、作用物質としての、水素およ
び酸素を電池を組立ててから注入する方法と、水を注入
する方法とがあるが、どちらかといえば後者の方がより
簡便である。
び酸素を電池を組立ててから注入する方法と、水を注入
する方法とがあるが、どちらかといえば後者の方がより
簡便である。
以下、本発明の実施例について詳述する。
実施例：
第■閃は本発明の一実施例にかかる密閉型水素−酸素二
次電池の断面構造略図を示す。
次電池の断面構造略図を示す。
（１）は白金ブラック粉末とポリ４フ゛ノ化エチレンと
の混合物からなる正極、（２）はロジウムブラック粉末
とポリ４フツ化エチレンとの混合物からなるｆｉｆｆｌ
、（３１はパーフロロカーボンをベースＫＬ、スルフォ
ン酸基を導入してなるイオン交換樹脂膜であり、正ｆｆ
１（１１，負極（２）およびイオン交換樹脂膜（３）は
ホットプレス法により一体に接合されている。
の混合物からなる正極、（２）はロジウムブラック粉末
とポリ４フツ化エチレンとの混合物からなるｆｉｆｆｌ
、（３１はパーフロロカーボンをベースＫＬ、スルフォ
ン酸基を導入してなるイオン交換樹脂膜であり、正ｆｆ
１（１１，負極（２）およびイオン交換樹脂膜（３）は
ホットプレス法により一体に接合されている。
（４１はチタンのエキスパソデ゛Ｉトメタルからなる正
極弾性体、（５）はチタンのエキスバンプ・Ｉトメタル
からなる負極弾性体であり、（６）は電池フレーム。
極弾性体、（５）はチタンのエキスバンプ・Ｉトメタル
からなる負極弾性体であり、（６）は電池フレーム。
（７）は水供給口である。
水供給口（７）から水が！！’ｌｌｌ内に注入さｎｌこ
のちは、水供給口（７）は密封される。
のちは、水供給口（７）は密封される。
か＼る電池は、水が供給されてからまず充電すると、正
価（１１から（！！２素が発生し、負極（２）から水素
が発生する。、ｉ′Ｅ極（１）から発生する酸素は酸素
室（８）の中で充電の進行とともに圧力が上昇する。負
極（２）から発生する水素は水素室（９）の中で圧力が
上昇する。
価（１１から（！！２素が発生し、負極（２）から水素
が発生する。、ｉ′Ｅ極（１）から発生する酸素は酸素
室（８）の中で充電の進行とともに圧力が上昇する。負
極（２）から発生する水素は水素室（９）の中で圧力が
上昇する。
ひ１′
Ｊ
放電段階では、酸素室（８）内の酸素許Ｅ水素室（９）
内の水素が反応に与かる。
内の水素が反応に与かる。
いずれにしてもこのｗｔａは、光電時には【０００〜１
５ＱＯｍＡ／ｄという従来の通常の二次電池では全くあ
り得なかつ１こよりな大電流密度で超急速充電され、放
電時にも２００〜８００ｍＡ／ｃｄという大電流密度で
作動する。
５ＱＯｍＡ／ｄという従来の通常の二次電池では全くあ
り得なかつ１こよりな大電流密度で超急速充電され、放
電時にも２００〜８００ｍＡ／ｃｄという大電流密度で
作動する。
以上詳述せろ如く、本発明は大電流密度での充放電が可
能な全く新しい密閉型二次！池を提供するもので、その
工業的価値極めて犬である。
能な全く新しい密閉型二次！池を提供するもので、その
工業的価値極めて犬である。
第１図は本発明の一実施例にかかる密閉型水素−酸素二
次電池の断面構造略図を示す。 １・・・・・・正価、 ２・・・・・・負極、 ８・・
・・・・イオン交換樹脂膜、 ４・・・・・・正価弾性
体、 ５・・・・・・負価弾性体、 ６・・・・・電池
フレーム、 ７・・・・・・水供給口。 ８・・・・・・酸素室、９・・・・・・水素室。 ）Ｘ７ −」 一、−７ □５ □３
次電池の断面構造略図を示す。 １・・・・・・正価、 ２・・・・・・負極、 ８・・
・・・・イオン交換樹脂膜、 ４・・・・・・正価弾性
体、 ５・・・・・・負価弾性体、 ６・・・・・電池
フレーム、 ７・・・・・・水供給口。 ８・・・・・・酸素室、９・・・・・・水素室。 ）Ｘ７ −」 一、−７ □５ □３
Claims (1)
- 水素の電解酸化に有効なガス拡散？１１極を負甑とし、
酸素の電解還元に有効なガス拡散ｉｔ極を正極とし、含
フリ素萬分子にカチオ′／交換基を導入してなるイオン
交換膜に含水させ１こものを電解質とするか、水酸化ア
ルカリの水Ｍ液を電解液としセパレータを挿入してなる
電池において、上述の各電池構成要素および反応物質と
しての水素および酸素あるいは水を電池内に収納密閉し
てなることを特徴とする密閉型水素−酸素二次電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142819A JPS6035472A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 密閉型水素−酸素二次電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58142819A JPS6035472A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 密閉型水素−酸素二次電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6035472A true JPS6035472A (ja) | 1985-02-23 |
Family
ID=15324359
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58142819A Pending JPS6035472A (ja) | 1983-08-05 | 1983-08-05 | 密閉型水素−酸素二次電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6035472A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492287U (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-11 | ||
| US5350643A (en) * | 1992-06-02 | 1994-09-27 | Hitachi, Ltd. | Solid polymer electrolyte type fuel cell |
| US5500292A (en) * | 1992-03-09 | 1996-03-19 | Hitachi, Ltd. | Polymer electrolyte hydrogen-oxygen fuel cell where the polymer electrolyte has a water repellency gradient and a catalytically active component concentration gradiem across oxygen electrode |
| JP2014049183A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Konica Minolta Inc | 固体酸化物型燃料電池の製造方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53136636A (en) * | 1977-05-04 | 1978-11-29 | Ford Aerospace & Communication | Secondary fuel battery |
-
1983
- 1983-08-05 JP JP58142819A patent/JPS6035472A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53136636A (en) * | 1977-05-04 | 1978-11-29 | Ford Aerospace & Communication | Secondary fuel battery |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0492287U (ja) * | 1990-12-21 | 1992-08-11 | ||
| US5500292A (en) * | 1992-03-09 | 1996-03-19 | Hitachi, Ltd. | Polymer electrolyte hydrogen-oxygen fuel cell where the polymer electrolyte has a water repellency gradient and a catalytically active component concentration gradiem across oxygen electrode |
| US5350643A (en) * | 1992-06-02 | 1994-09-27 | Hitachi, Ltd. | Solid polymer electrolyte type fuel cell |
| JP2014049183A (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-17 | Konica Minolta Inc | 固体酸化物型燃料電池の製造方法 |
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