JPS61171071A - 新型電池 - Google Patents
新型電池Info
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- JPS61171071A JPS61171071A JP60012117A JP1211785A JPS61171071A JP S61171071 A JPS61171071 A JP S61171071A JP 60012117 A JP60012117 A JP 60012117A JP 1211785 A JP1211785 A JP 1211785A JP S61171071 A JPS61171071 A JP S61171071A
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- Japan
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- storage battery
- secondary battery
- solution
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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
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
- H01M4/96—Carbon-based electrodes
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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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/36—Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
- H01M10/365—Zinc-halogen accumulators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/40—Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
- H01M50/489—Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
- H01M50/497—Ionic conductivity
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- 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
-
- 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
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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】
ヨウ化亜鉛,ヨウ化カドミウム等の金属ヨウ化物(MI
nで表わす)を電解質に用いて,二次電池すなわち蓄電
池(以下蓄電池と言う)を作製することができる(特開
昭57−15369,特開昭57−197759,In
org.Chim.Acta,86,L47(1984
),現代化学,165,48(1984年12月号),
Chem.Abstr.,73,P20869a等参照
)。この蓄電池の充電時には,正負両極において各々下
式の反応が起こる。
nで表わす)を電解質に用いて,二次電池すなわち蓄電
池(以下蓄電池と言う)を作製することができる(特開
昭57−15369,特開昭57−197759,In
org.Chim.Acta,86,L47(1984
),現代化学,165,48(1984年12月号),
Chem.Abstr.,73,P20869a等参照
)。この蓄電池の充電時には,正負両極において各々下
式の反応が起こる。
正極
I−→1/2I2+e− (1)
負極
Mn++ne−→M (2)
放電時には上記の反応と逆の反応が起こる。
ところで,充電時に式(1)の反応により正極側に生成
したI2の一部は残存するI−イオンと反応してI3−
のようなポリヨウ化物イオンとなる。そして,このポリ
ヨウ化物イオンと負極活物質である金属Mが反応して(
例えばZn+I3−→ZnI2+I−)しまうと自己放
電が起こり性能の良い蓄電池とはならなくなる。そこで
,このような自己放電を抑制するために,前述の蓄電池
では正極と負極の間に陽イオン交換膜を置き正極室と負
極室を分離しポリヨウ化物イオンが負極に到達するのを
妨げている(現代化学,165,48(1984年12
月号)等参照)。このようにすれば,充電によつて正極
側に生成したI2はポリヨウ化物イオンとなつて負極側
に移つてしまうことがなく,一方正極室に存在するZn
2+のような金属陽イオン(Mn+)は陽イオン交換膜
を通つて負極室へ移ることができ充電反応に参加するこ
とができる。放電時には(2)式の逆反応により負極室
中に生成したMn+は陽イオン交換膜を通つて負極室か
ら正極室に移り,(1)式の逆反応により正極室中に生
成したI−と共に正極室中でMInの溶液を与える。従
つて,このような型の蓄電池においては,正極室中に存
在するMInのMn+及びI−が実質的に充放電反応に
関与しており,蓄電池の容量は主として正極室中のMI
nの存在量によつて決定される。このような理由により
,この型式の蓄電池においては,正極室中に多量のMI
nを有効に存在させる工夫が重要となる。
したI2の一部は残存するI−イオンと反応してI3−
のようなポリヨウ化物イオンとなる。そして,このポリ
ヨウ化物イオンと負極活物質である金属Mが反応して(
例えばZn+I3−→ZnI2+I−)しまうと自己放
電が起こり性能の良い蓄電池とはならなくなる。そこで
,このような自己放電を抑制するために,前述の蓄電池
では正極と負極の間に陽イオン交換膜を置き正極室と負
極室を分離しポリヨウ化物イオンが負極に到達するのを
妨げている(現代化学,165,48(1984年12
月号)等参照)。このようにすれば,充電によつて正極
側に生成したI2はポリヨウ化物イオンとなつて負極側
に移つてしまうことがなく,一方正極室に存在するZn
2+のような金属陽イオン(Mn+)は陽イオン交換膜
を通つて負極室へ移ることができ充電反応に参加するこ
とができる。放電時には(2)式の逆反応により負極室
中に生成したMn+は陽イオン交換膜を通つて負極室か
ら正極室に移り,(1)式の逆反応により正極室中に生
成したI−と共に正極室中でMInの溶液を与える。従
つて,このような型の蓄電池においては,正極室中に存
在するMInのMn+及びI−が実質的に充放電反応に
関与しており,蓄電池の容量は主として正極室中のMI
nの存在量によつて決定される。このような理由により
,この型式の蓄電池においては,正極室中に多量のMI
nを有効に存在させる工夫が重要となる。
このような工夫の一つは電解質溶液中のMInの濃度を
上げることであるが,その他に多孔質物質を正極剤とし
て用いてこれにMInを溶かし込んだ溶液をしみ込ませ
ることにより有効に多量のMInを正極室中に存在せし
める等の工夫が考えられる。
上げることであるが,その他に多孔質物質を正極剤とし
て用いてこれにMInを溶かし込んだ溶液をしみ込ませ
ることにより有効に多量のMInを正極室中に存在せし
める等の工夫が考えられる。
しかし,このような工夫を行なう場合においても,蓄電
池の内部抵抗を下げてより効率の高い蓄電池を得るため
には,正極がある程度以上の電気伝導度を有することが
望しい。本発明はこれらの観点から成されたものであり
導電性多孔質物質を正極材料として用いれば,原理から
も明らかなように,本発明によつて金属ヨウ化物を電解
質として用いる性能のよい蓄電池が得られる。電気伝導
性を有する多孔性物質を得る有力な方法としては微粉状
物質と炭素粉の混合物を成型する方法がある。本発明に
おいてこのような方法を用いる場合には,炭素粉と共に
成型させる微粒状物質は,原則としては有効に多孔質物
質を形成させるものであればよい。
池の内部抵抗を下げてより効率の高い蓄電池を得るため
には,正極がある程度以上の電気伝導度を有することが
望しい。本発明はこれらの観点から成されたものであり
導電性多孔質物質を正極材料として用いれば,原理から
も明らかなように,本発明によつて金属ヨウ化物を電解
質として用いる性能のよい蓄電池が得られる。電気伝導
性を有する多孔性物質を得る有力な方法としては微粉状
物質と炭素粉の混合物を成型する方法がある。本発明に
おいてこのような方法を用いる場合には,炭素粉と共に
成型させる微粒状物質は,原則としては有効に多孔質物
質を形成させるものであればよい。
しかし,できればポリアミドのようにヨウ素を保持する
能力を有する物質(前出文献参照)であることが望しく
,又得られた多孔質物質の機械的強度の観点からすれば
その多孔質物質は加圧あるいは焼結等の成型法によつて
成型されており十分な機械的強度を持つたものであるこ
とが望しい。たとえば,炭素粉との混合物の状態で焼結
できるナイロン−6等のポリアミド(スペイシーケミカ
ル(株)(東京都八王子市)パンフレツト参照)はその
代表的なものであり,又粘土と炭素粉の混合物を不活性
ガス下あるいは真空下で焼けば性能のよい導電性多孔質
物質が得られるものと期待される。本発明で用いられる
電解質としてはヨウ化亜鉛やヨウ化カドミウム等の金属
ヨウ化物が適当であり,負極活物質としては金属ヨウ化
物中の金属イオンに対応する金属を用いる。
能力を有する物質(前出文献参照)であることが望しく
,又得られた多孔質物質の機械的強度の観点からすれば
その多孔質物質は加圧あるいは焼結等の成型法によつて
成型されており十分な機械的強度を持つたものであるこ
とが望しい。たとえば,炭素粉との混合物の状態で焼結
できるナイロン−6等のポリアミド(スペイシーケミカ
ル(株)(東京都八王子市)パンフレツト参照)はその
代表的なものであり,又粘土と炭素粉の混合物を不活性
ガス下あるいは真空下で焼けば性能のよい導電性多孔質
物質が得られるものと期待される。本発明で用いられる
電解質としてはヨウ化亜鉛やヨウ化カドミウム等の金属
ヨウ化物が適当であり,負極活物質としては金属ヨウ化
物中の金属イオンに対応する金属を用いる。
実施例1.
粉状ナイロン−6と炭素粉(ケツチエンブラツク)を4
:1の重量比で混合し,スペイシーケミカル(株)で焼
結法により成型した円筒状多孔質物質(高さ約29mm
,直径約20mm)を切出し面積約0.70cm2厚さ
0.2mmの平板状小片(重量約1.1g)を得た。上
記多孔質物質の電気伝導度は室温で約3×10−2Sc
m−1であり,見かけの比重は約0.8であつた。この
ようにして得た平板状小片を,3.2gのZnI2を1
0mlの水に溶かした溶液に浸すと,0.20gの溶液
を吸収した。このようにして得たZnI2をしみ込ませ
た多孔質物質を用いて図1の蓄電池を作製した。本実施
例では,図1の3及び6のガラス繊維製紙としては東洋
濾紙(株)製GA−100(面積0.70cm2)を用
いこれに各々82μlの前述のZnI2水溶液をしみ込
ませた。又,図1の5の陽イオン交換膜としては旭ガラ
ス(株)製セレミオンCMV(厚さ約0.13mm)を
用いた。この蓄電池を北斗電工(株)製ポテンシヨスタ
ツト/ガルバノスタツトHA−301を用いて2mAの
定電流で充電すると図2の(1)の充電曲線が得られた
。
:1の重量比で混合し,スペイシーケミカル(株)で焼
結法により成型した円筒状多孔質物質(高さ約29mm
,直径約20mm)を切出し面積約0.70cm2厚さ
0.2mmの平板状小片(重量約1.1g)を得た。上
記多孔質物質の電気伝導度は室温で約3×10−2Sc
m−1であり,見かけの比重は約0.8であつた。この
ようにして得た平板状小片を,3.2gのZnI2を1
0mlの水に溶かした溶液に浸すと,0.20gの溶液
を吸収した。このようにして得たZnI2をしみ込ませ
た多孔質物質を用いて図1の蓄電池を作製した。本実施
例では,図1の3及び6のガラス繊維製紙としては東洋
濾紙(株)製GA−100(面積0.70cm2)を用
いこれに各々82μlの前述のZnI2水溶液をしみ込
ませた。又,図1の5の陽イオン交換膜としては旭ガラ
ス(株)製セレミオンCMV(厚さ約0.13mm)を
用いた。この蓄電池を北斗電工(株)製ポテンシヨスタ
ツト/ガルバノスタツトHA−301を用いて2mAの
定電流で充電すると図2の(1)の充電曲線が得られた
。
そして,充電電圧が1.5Vになつた時点で充電を止め
,ついで2mAの定電流で放電を行なうと図2の(2)
の放電曲線が得られ放電電圧が1.0Vに低下するまで
に約210分の放電を行なうことができた。この放電時
間はナイロン−6と炭素粉の混合物を炭素繊維製板に塗
布することによつて得た同様の蓄電池(前出の文献参照
)にくらべて−ZnI2濃度の違いを考慮に入れても−
大巾に長くなつており,多孔質物質を正極の電極材料に
用いる効果がはつきりと認められる。このような充放電
をくり返し行なうことができた。
,ついで2mAの定電流で放電を行なうと図2の(2)
の放電曲線が得られ放電電圧が1.0Vに低下するまで
に約210分の放電を行なうことができた。この放電時
間はナイロン−6と炭素粉の混合物を炭素繊維製板に塗
布することによつて得た同様の蓄電池(前出の文献参照
)にくらべて−ZnI2濃度の違いを考慮に入れても−
大巾に長くなつており,多孔質物質を正極の電極材料に
用いる効果がはつきりと認められる。このような充放電
をくり返し行なうことができた。
実施例2.
和光純薬(株)販売のアルミナ(カラムクロマト用,3
00メツシユ)62mgと7mgのナイロン−6粉(ス
ペイシーケミカル(株)製)及び12mgの炭素粉(L
ion−Akzo社販売のケツチエンブラツク)をメノ
ウ製乳鉢中にとり,ここに少量のギ酸を加えて全体をす
りつぶす。すりつぶしている間に大部分のギ酸は蒸発に
よつて失なわれ粉状の混合物が得られる。自然蒸発法に
よりギ酸を除いた後にこの粉状混合物を約400Kg/
cm2の加圧下で室温にて成型し直径約1.3cmの円
板状物質を得た。この円板状物質を実施例1.で調製し
たZnI2の水溶液に浸すと約0.1gの溶液を吸収し
た。このようにして得たZnI2さしみ込ませた多孔質
物質を用い図1の蓄電池を作製した。本実施例では,図
1の3及びガラス繊維製紙としては東洋濾紙(株)製G
A−100(直径1.3cm弱)を用いこれに各々11
0μlの前述のZnI2水溶液をしみ込ませた。又,図
1の陽イオン交換膜は実施例1の場合と同じものを用い
た。このようにして得た蓄電池を実施例1と同様にして
2mAの定電流により充電及び放電を行なうと260分
間の放電時間を得ることができた。このような充放電を
くり返し行なうことができた。本実施例で得た上記円板
状物質の電気伝導度は室温で約2×10−3Scm−1
であつた。
00メツシユ)62mgと7mgのナイロン−6粉(ス
ペイシーケミカル(株)製)及び12mgの炭素粉(L
ion−Akzo社販売のケツチエンブラツク)をメノ
ウ製乳鉢中にとり,ここに少量のギ酸を加えて全体をす
りつぶす。すりつぶしている間に大部分のギ酸は蒸発に
よつて失なわれ粉状の混合物が得られる。自然蒸発法に
よりギ酸を除いた後にこの粉状混合物を約400Kg/
cm2の加圧下で室温にて成型し直径約1.3cmの円
板状物質を得た。この円板状物質を実施例1.で調製し
たZnI2の水溶液に浸すと約0.1gの溶液を吸収し
た。このようにして得たZnI2さしみ込ませた多孔質
物質を用い図1の蓄電池を作製した。本実施例では,図
1の3及びガラス繊維製紙としては東洋濾紙(株)製G
A−100(直径1.3cm弱)を用いこれに各々11
0μlの前述のZnI2水溶液をしみ込ませた。又,図
1の陽イオン交換膜は実施例1の場合と同じものを用い
た。このようにして得た蓄電池を実施例1と同様にして
2mAの定電流により充電及び放電を行なうと260分
間の放電時間を得ることができた。このような充放電を
くり返し行なうことができた。本実施例で得た上記円板
状物質の電気伝導度は室温で約2×10−3Scm−1
であつた。
第1図は蓄電池の装置図。1及び10は止め板,2は亜
鉛板,3及び6はZnI2水溶液を含むガラス繊維製紙
,4及び7は切込穴のある板,5は陽イオン交換膜,8
はヨウ化亜鉛溶液をしみ込ませた多孔質物質,9は集電
用白金板を表わす。3,6は各々4,7の切込穴におさ
まるようにしてあり,図では矩形で示してあるが8の多
孔質物質の形状によりその形を変える。これら1−10
を重ね合せビスとナツトで止めることにより蓄電池をつ
くる(発明の詳細な説明の欄中の水献参照)。 第2図は蓄電池の充放電図。(1)は充電曲線,(2)
は放電曲線を示す。
鉛板,3及び6はZnI2水溶液を含むガラス繊維製紙
,4及び7は切込穴のある板,5は陽イオン交換膜,8
はヨウ化亜鉛溶液をしみ込ませた多孔質物質,9は集電
用白金板を表わす。3,6は各々4,7の切込穴におさ
まるようにしてあり,図では矩形で示してあるが8の多
孔質物質の形状によりその形を変える。これら1−10
を重ね合せビスとナツトで止めることにより蓄電池をつ
くる(発明の詳細な説明の欄中の水献参照)。 第2図は蓄電池の充放電図。(1)は充電曲線,(2)
は放電曲線を示す。
Claims (8)
- (1)1×10^−^4Scm^−^1以上の電気伝導
度を有する多孔質物質を正極の電極材料として用い、金
属ヨウ化物を電解質として用いることを特徴とする二次
電池。 - (2)微粒状物質と炭素粉の混合物を成型して得られる
多孔物質を正極の電極材料として用いる特許請求の範囲
第1項に記載の二次電池。 - (3)加圧することにより成型して得られる多孔質物質
を正極の電極材料として用いる特許請求の範囲第2項に
記載の二次電池。 - (4)微粒状物質を焼結させることにより微粒状物質と
炭素粉の混合物を成型せしめて得られる多孔質物質を正
極の電極材料として用いる特許請求の範囲第2項に記載
の二次電池。 - (5)微粒状物質として高分子化合物を用いて得られる
特許請求の範囲第2項から第4項までのいずれかに記載
の二次電池。 - (6)微粒状物質としてヨウ素保持力を有する高分子化
合物を用いて得られる特許請求の範囲第2項から第4項
までのいずれかに記載の二次電池。 - (7)高分子化合物としてポリアミドを用いて得られる
特許請求の範囲第5項又は第6項のいずれ かに記載の二次電池。 - (8)微粒状物質として粘土又はアルミナを用いて得ら
れる特許請求の範囲第2項から第4項までのいずれかに
記載の二次電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60012117A JPH0642377B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 新型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP60012117A JPH0642377B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 新型電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61171071A true JPS61171071A (ja) | 1986-08-01 |
JPH0642377B2 JPH0642377B2 (ja) | 1994-06-01 |
Family
ID=11796607
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60012117A Expired - Lifetime JPH0642377B2 (ja) | 1985-01-24 | 1985-01-24 | 新型電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0642377B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6327754A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-05 | Electric Power Dev Co Ltd | 大径管内検査装置 |
WO2018016592A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 日立化成株式会社 | 二次電池、二次電池システム、正極電解液及び発電システム |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59198666A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
-
1985
- 1985-01-24 JP JP60012117A patent/JPH0642377B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59198666A (ja) * | 1983-04-25 | 1984-11-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 二次電池 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6327754A (ja) * | 1986-07-21 | 1988-02-05 | Electric Power Dev Co Ltd | 大径管内検査装置 |
WO2018016592A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 日立化成株式会社 | 二次電池、二次電池システム、正極電解液及び発電システム |
WO2018016591A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 日立化成株式会社 | 二次電池、二次電池システム、正極電解液及び発電システム |
WO2018016593A1 (ja) * | 2016-07-21 | 2018-01-25 | 日立化成株式会社 | 二次電池、二次電池システム、正極電解液及び発電システム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0642377B2 (ja) | 1994-06-01 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |