JPS6050864A - 電極用炭素体の製造方法 - Google Patents
電極用炭素体の製造方法Info
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- JPS6050864A JPS6050864A JP58159569A JP15956983A JPS6050864A JP S6050864 A JPS6050864 A JP S6050864A JP 58159569 A JP58159569 A JP 58159569A JP 15956983 A JP15956983 A JP 15956983A JP S6050864 A JPS6050864 A JP S6050864A
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M4/00—Electrodes
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- H01M4/96—Carbon-based electrodes
-
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inert Electrodes (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】
本発明は空気電池や燃料電池がとに用いられると好適な
電極用炭素体に関する。
電極用炭素体に関する。
各種合成樹脂など焼成によって炭化する成分を、黒鉛や
活性炭などの必要に応じて使用される成分とともに材料
とし、焼成して電極用炭素体としたものは、酸素などの
気体透過能を必要とされる空気電池や燃料電池などに対
し、焼成時に自ずと形成される微小気孔が気体通路とし
て役立つため、必要に応じての触媒層の形成。
活性炭などの必要に応じて使用される成分とともに材料
とし、焼成して電極用炭素体としたものは、酸素などの
気体透過能を必要とされる空気電池や燃料電池などに対
し、焼成時に自ずと形成される微小気孔が気体通路とし
て役立つため、必要に応じての触媒層の形成。
撥水処理などを施されて電極として好適に使用れている
。
。
′が大きくなる場合には、添付第１図に示す電極用炭素
体１のように中孔２を形成することで効率的な電解質反
応部を大にするなど形状面からの工夫や、材料選定の検
討が加えられたりする。
体１のように中孔２を形成することで効率的な電解質反
応部を大にするなど形状面からの工夫や、材料選定の検
討が加えられたりする。
しかし、成形面に対する検討も加えることができる。本
発明者らは９例えば押出成形によって筒状の成形物を得
る場合（この場合、電極用炭素体の中孔は貫通孔となる
。電極としては。
発明者らは９例えば押出成形によって筒状の成形物を得
る場合（この場合、電極用炭素体の中孔は貫通孔となる
。電極としては。
必要に応じて、シリコン樹脂などで封すれば有底となる
）にせよ、射出成形など材料を押圧して型に入れること
で第１図の電極用炭素体の如く成形する場合にせよ、焼
成によって形成される微細気孔は成形物における材料の
配向に沿うから、第１図の電極用炭素体１で言えば、微
細気孔は一般に図面上下方向に延びるものとなり。
）にせよ、射出成形など材料を押圧して型に入れること
で第１図の電極用炭素体の如く成形する場合にせよ、焼
成によって形成される微細気孔は成形物における材料の
配向に沿うから、第１図の電極用炭素体１で言えば、微
細気孔は一般に図面上下方向に延びるものとなり。
中孔２から電解質反応部１での気体通路としては不要に
長いものとなってし１うのではないかと考えることによ
り本発明を導いたのである。
長いものとなってし１うのではないかと考えることによ
り本発明を導いたのである。
即ち１本発明の要旨は、焼成により炭化する成分を少な
くとも主材として含む材料を混線。
くとも主材として含む材料を混線。
抑圧成形、焼成して気体供給用の中孔を有する電極用炭
素体を製造するにあたり、前記材料の抑圧成形時、材料
の流れを成形物における材料の配向が中孔方向となるよ
うになしたことを特徴とする電極用炭素体の製造方法で
ある。
素体を製造するにあたり、前記材料の抑圧成形時、材料
の流れを成形物における材料の配向が中孔方向となるよ
うになしたことを特徴とする電極用炭素体の製造方法で
ある。
甘ず１本発明で使用される材料の成分について例示する
と、焼成により炭化する成分としては、ポリ塩化ビニル
、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレンなどの
含塩素樹脂やフラン系樹脂をはじめとする各棟合成樹脂
１１ 勿論、ピンチ、アスファルト、セルロース誘導体
、リグニン誘導体、アラビアゴム、ポリビニルアルコー
ルといったように各種有機物が挙げられる。
と、焼成により炭化する成分としては、ポリ塩化ビニル
、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、塩素化ポリ塩化ビニル、塩素化ポリエチレンなどの
含塩素樹脂やフラン系樹脂をはじめとする各棟合成樹脂
１１ 勿論、ピンチ、アスファルト、セルロース誘導体
、リグニン誘導体、アラビアゴム、ポリビニルアルコー
ルといったように各種有機物が挙げられる。
１だ、必要に応じて使用される成分としては。
前述した黒鉛や活性炭など機能を高めることを主目的に
使用されるもの１例えば、触媒用とし状のものや偏平状
のもの、特に、好１しくは焼成温度までの熱処理の過程
で解重合したり、昇華したり、あるいは、炭化率の小さ
なもの１例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブタジェン、ポリイソブチレン、ポリスチレン。
使用されるもの１例えば、触媒用とし状のものや偏平状
のもの、特に、好１しくは焼成温度までの熱処理の過程
で解重合したり、昇華したり、あるいは、炭化率の小さ
なもの１例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
ブタジェン、ポリイソブチレン、ポリスチレン。
ナイロン、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸
エチル、ポリ−グーメチルスチレン。
エチル、ポリ−グーメチルスチレン。
ポリメタメチルスチレン、トリフルオロスチレン、ポリ
ーヴ−ドイテ口スチレン、ポリエステル、天然ゴム、ブ
チルゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ロジン、サリ
チル酸、アントラキノン、ナフタセンなど、を使用する
と本発明の効果がより発揮される。尚、ポリテトラフル
オロエチレンなどのように１例えばロール混練すれば容
易に繊維化するものは予め繊維化しておく必要はない。
ーヴ−ドイテ口スチレン、ポリエステル、天然ゴム、ブ
チルゴム、ポリテトラフルオロエチレン、ロジン、サリ
チル酸、アントラキノン、ナフタセンなど、を使用する
と本発明の効果がより発揮される。尚、ポリテトラフル
オロエチレンなどのように１例えばロール混練すれば容
易に繊維化するものは予め繊維化しておく必要はない。
前述した成分はそれぞれ１種もしくは２種以上の組み合
わせとして使用することが可能で。
わせとして使用することが可能で。
使用割合も基本的に任意であり、従来通りとしてよい。
尚、気孔形成用材については、その種類などによって異
なるが、概してさほど太登な使用割合でなくても十分に
気体透過能を高めることができ９例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレンの場合、焼成により炭化する成分（およ
び。
なるが、概してさほど太登な使用割合でなくても十分に
気体透過能を高めることができ９例えば、ポリテトラフ
ルオロエチレンの場合、焼成により炭化する成分（およ
び。
焼成後も残存させる。必要に応じて使用される成分；黒
鉛など）に対する重量割合で、１０％５− 程度以下で十分である。
鉛など）に対する重量割合で、１０％５− 程度以下で十分である。
前述した如き材料をヘンシェルミキサー、ニーダ−、ロ
ール機など適宜手段で混練し、押圧成形するが、この時
、材料の流れを成形物における材料の配向が中孔方向と
なるようになすことが重要であり、添付図面に示す例に
基づいて説明する。
ール機など適宜手段で混練し、押圧成形するが、この時
、材料の流れを成形物における材料の配向が中孔方向と
なるようになすことが重要であり、添付図面に示す例に
基づいて説明する。
第２図において、参照符号３はシリンダー。
同じく４はプランジャーである。例えば、ラム式押出成
形機を利用すればよい。シリンダー３の先端には取付部
材５．外壁部材６．内壁部材体化も可能であるし、また
射出成形で言うところの割シ型（合わせ型）のようにす
ることもできる。ちなみに、取付部材５の内壁の一部が
縮６一 径部５ａとしであるが、これは参照符号Ｂの部分に存在
する椙科とへの部分に存在する成形物の分離を容易化す
るためである。捷た。内壁部材７は外壁部材６内部に延
在する柱状部７ａを有し、柱状部７ａの内部には開口端
を有する中空部７ｃと外壁部材６内部を結ぶ複数の孔７
ｂが形成されている。孔７ｂは電極の全表面が常に電解
質反応部である必要がないこともあって。
形機を利用すればよい。シリンダー３の先端には取付部
材５．外壁部材６．内壁部材体化も可能であるし、また
射出成形で言うところの割シ型（合わせ型）のようにす
ることもできる。ちなみに、取付部材５の内壁の一部が
縮６一 径部５ａとしであるが、これは参照符号Ｂの部分に存在
する椙科とへの部分に存在する成形物の分離を容易化す
るためである。捷た。内壁部材７は外壁部材６内部に延
在する柱状部７ａを有し、柱状部７ａの内部には開口端
を有する中空部７ｃと外壁部材６内部を結ぶ複数の孔７
ｂが形成されている。孔７ｂは電極の全表面が常に電解
質反応部である必要がないこともあって。
分布の秩序性はともかく多数個であるのが望１しく、ま
た、形状も例えばスリット状にするなど個々の大きさを
含め適宜であるが、スリット状の場合には２図面上下方
向に延びるものより。
た、形状も例えばスリット状にするなど個々の大きさを
含め適宜であるが、スリット状の場合には２図面上下方
向に延びるものより。
これと垂直な方向（柱状部７ａを立てたとき。
水平な方向）に延びるよう形成されている方が好ましい
。
。
プランジャー４を押し、Ｂに存在する材料に圧力を加え
ると、材料は外壁部材６の内部、Ａの部分に入り込み２
次いで、流れの方向を変えて内壁部材７の孔７ｂを通り
、そして、中空部圧して取り出すと第１図の電極用炭素
体１のような成形物も得られることになる。即ち、外壁
部材６が電極用炭素体１の外壁を作り、内壁部材７が中
孔２を作る。
ると、材料は外壁部材６の内部、Ａの部分に入り込み２
次いで、流れの方向を変えて内壁部材７の孔７ｂを通り
、そして、中空部圧して取り出すと第１図の電極用炭素
体１のような成形物も得られることになる。即ち、外壁
部材６が電極用炭素体１の外壁を作り、内壁部材７が中
孔２を作る。
寸だ、第３図は第２図の変形例とも言えるものであり、
参照符号５ノ、 ６’、 ７’がそれぞれ第２図におけ
る取付部材５．外壁部材６．内壁部材７に相当する。第
３図の第２図との最も大きな違いは、外壁部材６′にも
複数の孔６’ａを設け。
参照符号５ノ、 ６’、 ７’がそれぞれ第２図におけ
る取付部材５．外壁部材６．内壁部材７に相当する。第
３図の第２図との最も大きな違いは、外壁部材６′にも
複数の孔６’ａを設け。
材料をこの孔６′ａを通して成形するようにしたところ
にある。外壁部材６′の孔６’ ａと内壁部材７′の孔
７’ ｂとを食違に配置し、孔６′ａを通った材料が流
れ方向を変えてから孔７’ ｂに入るようしてもよい。
にある。外壁部材６′の孔６’ ａと内壁部材７′の孔
７’ ｂとを食違に配置し、孔６′ａを通った材料が流
れ方向を変えてから孔７’ ｂに入るようしてもよい。
贅だ、孔６’ ａが図面上下方向にあ７’ ｂは上下方
向に延びたものとしておいても成形物における材料の配
向は十分に中孔方向となる。尚、参照符号６’ ｂは成
形物を取り出し易くするだめに取り付けた帽部である。
向に延びたものとしておいても成形物における材料の配
向は十分に中孔方向となる。尚、参照符号６’ ｂは成
形物を取り出し易くするだめに取り付けた帽部である。
捷だ、上記した第２図１第３図は内壁部材７゜７１の中
空部７ｃ、７’ｃ開ロ端より材料が押し出されるようし
たものでおるが、逆に、中空部７ｃ、７’ｃ開ロ端側よ
り材料を流し入れることもできる。例えば、第３図の内
壁部材７′をシリンダー６の先端に取り付けるようにす
るのである。
空部７ｃ、７’ｃ開ロ端より材料が押し出されるようし
たものでおるが、逆に、中空部７ｃ、７’ｃ開ロ端側よ
り材料を流し入れることもできる。例えば、第３図の内
壁部材７′をシリンダー６の先端に取り付けるようにす
るのである。
尤も、第２図の場合には孔７ｂを通り抜ける材料の流れ
がＡの部分を通り抜ける材料の流れによってかなり阻害
されてし１うのであ１り好ましくはないが、第６図の場
合のように外壁部材６Ｉが複数の孔６’ ａを有すると
きは良好品が得られる。
がＡの部分を通り抜ける材料の流れによってかなり阻害
されてし１うのであ１り好ましくはないが、第６図の場
合のように外壁部材６Ｉが複数の孔６’ ａを有すると
きは良好品が得られる。
上記例示したように成形したものを、必要に応じて整形
、乾燥などの工程を経て焼成し、更に必要に応じて整形
、触媒層の形成１撥水処理など施し電極として使用する
訳である。
、乾燥などの工程を経て焼成し、更に必要に応じて整形
、触媒層の形成１撥水処理など施し電極として使用する
訳である。
９−
〔実施例１〕
ポリ塩化ビニル １００重量部
黒 鉛 １００ 〃
活性炭 １００ 〃
ジオクチルフタレート（可塑剤） ６０ 〃ステアリン
酸塩（安定剤） ３ 〃 メチルエチルケトン（溶剤）１５０／／ナイロン繊維（
径ニアμｍ、長さ１．５ｍ＋ｎ）０．００５ Ｎ６本ロ
ールで溶剤を実質的に含まない状態１で混練し、ラム式
押出機のシリンダー内に入れ、圧力１．５０ Ｄ ＫＰ
’／ ｃｄｔ、温度１００°Ｃで第２図のようにして成
形した。Ａの部分の形状は、外径１３間、長さ７０關、
中孔径８龍。
酸塩（安定剤） ３ 〃 メチルエチルケトン（溶剤）１５０／／ナイロン繊維（
径ニアμｍ、長さ１．５ｍ＋ｎ）０．００５ Ｎ６本ロ
ールで溶剤を実質的に含まない状態１で混練し、ラム式
押出機のシリンダー内に入れ、圧力１．５０ Ｄ ＫＰ
’／ ｃｄｔ、温度１００°Ｃで第２図のようにして成
形した。Ａの部分の形状は、外径１３間、長さ７０關、
中孔径８龍。
中孔深さ６５闘の有底円筒状の成形物を与えるものであ
る。−２だ、内壁部材７の孔７ｂは軸心方向に形成した
直径０．５ ｇｍの円柱孔であり、柱状部７ａの横断面
放射方向に対称的に１５個、軸方向に２框の間隔で配列
するように総数４５０個を分布させた。
る。−２だ、内壁部材７の孔７ｂは軸心方向に形成した
直径０．５ ｇｍの円柱孔であり、柱状部７ａの横断面
放射方向に対称的に１５個、軸方向に２框の間隔で配列
するように総数４５０個を分布させた。
１０−
成形物を室温から６００°Ｃ寸で２０時間かけて昇温し
、その後、１，０００’Ｃで１時間焼成して電極用炭素
体を得だ。
、その後、１，０００’Ｃで１時間焼成して電極用炭素
体を得だ。
〔実施例２〕
実施例１において、ナイロン繊維を使用しなかった以外
すべて実施例１と同様にした。
すべて実施例１と同様にした。
実施例１の成形において、取付部材５１例壁部材６．内
壁部材７を使用せず９代わりに開口端径１５＊ｍのノズ
ルを使用して、圧力３００ ＫＰ ／ ｃｒ／ｌ ＋
温度１００’Ｃで押り、出り、テ棒状物を得、これを旋
盤にて実施例１で得た成形物と同寸法に加工した以外、
すべて実施例１と同様にした。
壁部材７を使用せず９代わりに開口端径１５＊ｍのノズ
ルを使用して、圧力３００ ＫＰ ／ ｃｒ／ｌ ＋
温度１００’Ｃで押り、出り、テ棒状物を得、これを旋
盤にて実施例１で得た成形物と同寸法に加工した以外、
すべて実施例１と同様にした。
各側で得たものの中孔に１００ Ｔｏｒｒの空気を圧送
したときの空気透過量の測定結果、及び。
したときの空気透過量の測定結果、及び。
電極としての性能を調べるために、各側で得たものの表
面にパラフィン１０％を含む石油ベンジン溶液を噴霧し
２石油ベンジンを揮発させて撥水処理したものを陽極と
して空気（湿）電池を構成したときの開路電圧、放電特
性（２５°Ｃ９１００ｍＡの定電流連続放電）の測定結
果を表−１に示す。尚、電池構成に関しては、陰極が９
９．９％の板状亜鉛、電解液が６０％水酸化ナトリウム
水溶液（３０ｄ）、陽極の電解液中に（注）「初期電圧
」は放電開始５分後の電圧値。
面にパラフィン１０％を含む石油ベンジン溶液を噴霧し
２石油ベンジンを揮発させて撥水処理したものを陽極と
して空気（湿）電池を構成したときの開路電圧、放電特
性（２５°Ｃ９１００ｍＡの定電流連続放電）の測定結
果を表−１に示す。尚、電池構成に関しては、陰極が９
９．９％の板状亜鉛、電解液が６０％水酸化ナトリウム
水溶液（３０ｄ）、陽極の電解液中に（注）「初期電圧
」は放電開始５分後の電圧値。
「０１ｖ低下」は初期電圧値から０．１０Ｖ低下する寸
での放電時間、「有効放電」は電圧が０．７５ Ｖ （
単なる設定値）になる１での放電時間をそれぞれ示す。
での放電時間、「有効放電」は電圧が０．７５ Ｖ （
単なる設定値）になる１での放電時間をそれぞれ示す。
初期電圧は消費される酸素と供給される酸素が平衡状態
にあることを意味するものであり。
にあることを意味するものであり。
その電圧値が置いということは供給される酸素量が多い
からである。また、初期電圧値からの値低下には、少く
ともその一因として、酸素供給量の低下が挙げられる。
からである。また、初期電圧値からの値低下には、少く
ともその一因として、酸素供給量の低下が挙げられる。
そして、更に空気透過量の測定結果より明らかなとおり
９本発明によれば、電極用炭素体としての気体透過能を
高めることによって電池としての特性を改善できるもの
である。
９本発明によれば、電極用炭素体としての気体透過能を
高めることによって電池としての特性を改善できるもの
である。
第１図は電極用炭素体の一例を示す斜視図。
第２図は本発明の成形時の一例を示すための装置の要部
縦断面図、第３図は第２図の変形例を示す要部縦断面図
である。 １・・・電極用炭素体 ２・・・中孔 ５・・・シリン
ダー ４・・・プランジャー ５，５′・・・取付部材
５ａ・・・縮径部 ６，６′・・・外壁部 １６− 材 ６’ ａ・・・孔 ６’ ｂ・・・帽部 ７，７・
・・・内壁部材 ７ａ、７’ａ・・・柱状部 ７ｂ。 ７’ ｂ・・・孔 ７ｃ、７’ｃ・・・中空部。 特許出願人 ぺんてる株式会社 １４−
縦断面図、第３図は第２図の変形例を示す要部縦断面図
である。 １・・・電極用炭素体 ２・・・中孔 ５・・・シリン
ダー ４・・・プランジャー ５，５′・・・取付部材
５ａ・・・縮径部 ６，６′・・・外壁部 １６− 材 ６’ ａ・・・孔 ６’ ｂ・・・帽部 ７，７・
・・・内壁部材 ７ａ、７’ａ・・・柱状部 ７ｂ。 ７’ ｂ・・・孔 ７ｃ、７’ｃ・・・中空部。 特許出願人 ぺんてる株式会社 １４−
Claims (1)
- 焼成により炭化する成分を少なくとも主材として含む材
料を混線、抑圧成形、焼成して気体供給用の中孔を有す
る電極用炭素体を製造するにあたり、前記材料の抑圧成
形時、材料の流れを成形物における材料の配向が中孔方
向となるようになしたことを特徴とする電極用炭素体の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58159569A JPS6050864A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 電極用炭素体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58159569A JPS6050864A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 電極用炭素体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6050864A true JPS6050864A (ja) | 1985-03-20 |
| JPH0358146B2 JPH0358146B2 (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=15696583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58159569A Granted JPS6050864A (ja) | 1983-08-31 | 1983-08-31 | 電極用炭素体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6050864A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62290851A (ja) * | 1986-06-09 | 1987-12-17 | Sky Alum Co Ltd | アルミニウム合金圧延板の製造方法 |
| JPS6320437A (ja) * | 1986-07-15 | 1988-01-28 | Sumitomo Light Metal Ind Ltd | プレス加工性に優れたアルミニウム合金板材及びその製造法 |
| JPH02118049A (ja) * | 1988-10-27 | 1990-05-02 | Sky Alum Co Ltd | 成形加工用ｔ４処理アルミニウム合金圧延板およびその製造方法 |
| JPH06145926A (ja) * | 1992-11-12 | 1994-05-27 | Furukawa Alum Co Ltd | ボディーシート用アルミニウム合金板の製造方法とこれにより得られるアルミニウム合金板 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5761778U (ja) * | 1980-09-29 | 1982-04-12 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS55165944A (en) * | 1979-06-13 | 1980-12-24 | Hitachi Chem Co Ltd | Curative solution for resol type phenol resin for hot box |
-
1983
- 1983-08-31 JP JP58159569A patent/JPS6050864A/ja active Granted
Patent Citations (1)
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| JPS5761778U (ja) * | 1980-09-29 | 1982-04-12 |
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| JPH0547615B2 (ja) * | 1988-10-27 | 1993-07-19 | Sky Aluminium | |
| JPH06145926A (ja) * | 1992-11-12 | 1994-05-27 | Furukawa Alum Co Ltd | ボディーシート用アルミニウム合金板の製造方法とこれにより得られるアルミニウム合金板 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0358146B2 (ja) | 1991-09-04 |
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