JPS61284059A - 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法 - Google Patents

多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法

Info

Publication number
JPS61284059A
JPS61284059A JP60124083A JP12408385A JPS61284059A JP S61284059 A JPS61284059 A JP S61284059A JP 60124083 A JP60124083 A JP 60124083A JP 12408385 A JP12408385 A JP 12408385A JP S61284059 A JPS61284059 A JP S61284059A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carbon plastic
porous carbon
electrode
plastic layer
porous
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
Application number
JP60124083A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0564423B2 (ja
Inventor
Yasuo Ando
保雄 安藤
Kazuo Fushimi
伏見 和夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd filed Critical Meidensha Electric Manufacturing Co Ltd
Priority to JP60124083A priority Critical patent/JPS61284059A/ja
Publication of JPS61284059A publication Critical patent/JPS61284059A/ja
Publication of JPH0564423B2 publication Critical patent/JPH0564423B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/86Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
    • H01M4/96Carbon-based electrodes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 A 産業上の利用分野 本発明は多孔質カーボンプラスチック電極特にバイポー
ラタイプ等の電池あるいは電解槽に用いる積層してなる
多孔質カーボンプラスチック電極の製造方法に関するも
のである。
B 発明の概要 本発明は、非多孔質カーボンプラスチック層と、高分子
化合物としてのポリエチレン等のポリマーと導電性付与
材としてのカーボンブラックと微細なシリカ粉末と、ヂ
オクチルフタレート(DOP)等の微細多孔性付与材を
加熱下で混練してなる多孔質カーボンプラスチック層を
少なくとも2層に積層加圧成形せしめて、加圧成形後、
積層成形物中の多孔質カーボンプラスチック層の微細多
孔性付与材をアセトン等の抽出剤にて抽出処理し、多孔
性を付与する微細多孔質カーボンプラスチック電極の製
造方法である。
C従来の技術 従来、腐食性の強い活物質を使用する二次電池等に用い
られる!極としては、白金、グラファイト製電極がある
が、白金は高価で実用的ではなく、またグラファイトは
電極の成形性が悪い等の欠点がある。これらの問題点を
成る程度解決し念ものとして、ポリオレフィン系樹脂と
カーボンブラックを混練し成形したカーボンプラスチッ
ク電極がある。
然しなから例えば塩化亜鉛(ZnCjz) 、臭化亜鉛
(ZnBr2) ’!i−活物質とした二次電池では、
活物質の過電圧によってエネルギー効率が著しく低下し
、この九め電極式面積を増加させなければならlかつ念
従来からカーボンプラスチック電極の畏面積を増加する
ために、炭素繊維製、あるいは活性炭繊維製布の熱圧着
、オゾン照射による活性化あるいはサンドブラストによ
る物理的な民面積増加等の方法が行なわれてきた。然し
なからこれらの方法は、電極成形後に二次加工が必要で
あ)、処理工程が増えるために時間及び設備が更に必要
となり、コスト高となり、現実的な方法ではない。
これらの欠点を解決するために、電極そのものを電極成
形時に多孔質化させることにより、カーボンプラスチッ
クの性質を変化させることなく、電極性能を向上させた
微細多孔質、カーボンプラスチック電極の製造方法を本
発明者等は先に特願昭58−207167号で出願した
即ち上記発明は、高分子化合物と導電性付与材のカーボ
ンブラックとジオクチルフタレート、石油オイル、ポリ
ビニルアルコール、塩化ナトリウムま念は塩化カリウム
から選ばれた微細多孔性付与材としての抽出物を抽出し
てなる微細多孔質カーボンプラスチック電極の製造方法
である。
この方法によれば安価で成形性が良好となるうえ、過電
圧による効率低下がなくなる等の顕著な効果を有する電
極を製造することができる。
然しなから斯る多孔質カーボンプラスチック電極は、電
極そのものが多孔質であるため、真と裏がつながってい
るため、この電極をバイポーラタイプの電池及び電解槽
等に使用する場合、陰極と陽極が表裏で形成されるため
、多孔質電極のみの゛使用は電解液の短絡を生じ、クー
ロン効率の低下を起す等の問題がある。
D 発明が解決しようとする問題点 本発明は、叙上の如く多孔質カーボンプラスチック電極
をバイポーラタイプの電池及び電解WIVC用いる場合
、電解液の短絡を生ぜず、クーロン効率を低下せしめな
い、安価で簡便な多孔質カーボンプラスチック電極の製
造方法を提供することを目的とするものである。
E 問題点を解決するための手段 本発明は前述の如き目的を達成するため、高分子化合物
としてのポリマーと導電性付与材のカーボンブラック、
微細なシリカ粉末と、微細多孔性付与材とを加熱下で混
練してなる多孔質カーボンプラスチック層と一般的な非
多孔質のカーボンプラスチック層を少なくとも2層VC
積層加圧成形せしめ、加圧成形後、積層成形物中の前記
多孔質カーボンプラスチック層の微細多孔性付与材を抽
出処理して、少なくとも2層が多孔質カーボンプラスチ
ツク層から成る、多孔質カーボンプラスチック電極の製
造方法にある。
斯るカーボンプラスチック電極の多孔質カーボンプラス
チック層の組成は、ポリエチレン等の高分子化合物とし
てのポリマー100重量部に対し。
カーボンブラック及びシリカ粉末を夫々20〜120重
量部及び10〜100重量部ただし、カーボンブラック
とシリカ粉末との合計部数が140重量部以下、更に微
細多孔性付与材例えばヂオクチルフタレート等をカーボ
ンブラックとシリカ粉末の合計100重量部に対して1
50〜550重量部好ましくは200〜450重量部配
合してなるものであり、一方の非多孔質カーボンプラス
チックは一般に用いられる高分子化合物に導電性付与材
としてのカーボンブラックを配合してなるものである。
斯る多孔質及び非多孔質カーボンプラスチック層を少な
くとも2層に積層加圧成形するに当っては、押出機にて
加熱溶融押出し後加圧ロール成型機にてラミネーション
成形させるかまたは予じめ一方のカーボンプラスチック
層を電極に成形しておき、一方のカーボンプラスチック
層を押出機に装入し、Tダイより加圧ロール成型機に入
れる手前で、該成形電極を挿入しラミネーションさせる
ものである。
叙上の如く積層成形してなる少なくとも2層の積層成形
物を成形後、アセトン等の抽出剤にて、多孔質カーボン
プラスチック層中の微細多孔性付与材を抽出せしめ、電
極に多孔性を付与する多孔質カーボンプラスチック電極
の製造方法である。
F  作  用 本発明の多孔質カーボンプラスチック電極の製造方法に
おいては、非多孔質のカーボンプラスチック層と、微細
なシリカ粉末とカーボンブラックの混合物に微細多孔性
付与材としてのDOP (ヂオクチルフタレート)を混
合して、均一にDOPをカーボンブラックとシリカに吸
着させ九混合物にポリエチレン等の高分子化合物を配合
加熱混練してなる多孔質カーボンプラスチック層とを積
層加圧成形し、加圧成形ロールでシート状に成形後、成
形構成物中のDOPiアセトン等にて抽出処理した結果
成形電極の多孔質層の空孔量を従来のカーボンプラスチ
ック電極に比して格段に大キくシうるものであり、その
結果電極のぬれ性が向上し、電極の空孔に活物質が浸透
し易くなり活性度を高め反応過電圧を低下させることが
でき電池性能を向上させるものである。
なお積層成形するに当っては押出機2台にて、非多孔質
及び多孔質カーボンプラスチックを加熱溶融し、Tダイ
により2層に押出し成形し、加圧ロール成型機にて積層
化するが、この際、予じめ成形した電極をTダイ出口、
加圧ロール成型機入口にて、一方の押出し成形てれたカ
ーポンプ2スナツク層と積層してもよい。
更に2台の押出機を用いてラミネーションさせる場合は
二個のTダイでロール成形機のロールで二層にしてもよ
く、また6層ラミネーションも上述の方法を組合せるこ
とによって容易に成形しうるものである。
なお本発明方法による電極の空孔口径は後述の第5図か
ら明らかなように0.5〜0.01μ展が全空孔量の約
90%を占める。
次に本発明を実施例基いて更に説明する。
G 実施例 第1図及び第2図は、夫々本発明に係る多孔質カーボン
グラスチック電極の製造法の実施態様側説明図、第3図
及び第4図は、夫々2層及び6層電極の模式図である。
第1図〜第4図に訃いて、1:多孔質カーボンプラスチ
ック層、2:非多孔質カーボンプラスチック層、6及び
6′:押出機、4:Tダイ、5:加圧ロール、6:覆層
成形電極、7:引取機、8:切断機である。
(実施例1) 六面積1000tt?/l、平均粒径30 nm 、見
掛比重150 f/lのカーボンブラックと平均粒径1
2nm、、iJ面積200m’/r、見掛比重50 P
/lのシリカ粉末とヂオクテルフタレー)(DOP)を
混合し、DOPf:均一にカーポンプノックとシリカ粉
末に吸着させ次混合物をポリエチレン(シヨーレンクス
56008:昭和化学株式会社商品名)と共に加圧ニー
ダで180℃の温度にて混合加熱し溶融後得られた多孔
質カーボンプラスチック混合物を第1図に示す押出機3
に装入し、一方弁多孔質カーボンプラステ゛ツクカーボ
ン混合物を押出機6′に装入し、夫々Tダイ4より押出
し、多孔質カーボンプラスチック層1及び非多孔質カー
ボンプラスチック層2を積層に形成せしめ次いで180
℃にて加圧ロール5で平板とし引取機7で引取した後、
切断器8で定寸法に切断し−て積層電極を成形した。
その後アセトンで2時間微細多孔性付与材としてのDO
Pf:抽出し九後、第3図に示す如き多孔質カーボンプ
ラスチックの電極の成品を得る多孔質カーボンプラスチ
ック層の配合を変えた試験層1〜ム3を実施した。積層
する非多孔性カーボンプラスチックは同一のものを使用
した。
なお試験ム1〜A6の多孔質カーボンプラスチックの各
組成物及び非多孔質カーボンプラスチック組成物の配合
割合ならびに成品電極の空孔量及び比抵抗の特性を比較
例と共に第1氏に示す。更に水銀圧入法で測定した実施
例I61の空孔口径(μm)と累積空孔量率C%)の関
係を第5図に示す。
なおI62及びA3の実施例ViA1の空孔量と相違が
あるが、空孔口径と累積空孔量率の関係は実施倒産1と
殆んど同様の結果を示した。
第1茂配合割合及び電極特性 第1茂に示す如く、本発明方法の多孔質カーボンプラス
テレタム1〜扁3の電極特性は非多孔質カーボンプラス
チックに比して優れ比特性を示し・た0 また水とのぬれ性は水を電極表面に滴下した時、A1−
A3はすぐに水が電極に吸収されたが比較例の電極では
水滴が残存し容易に吸収されなかった。
更にJEl、A2及びs5を臭素側とし、非多孔質カー
ボンプラスチックを亜鉛側とした電極を用いて亜鉛/臭
素電池を作り、運転した結果、臭素極側のBr2→2B
r  反応時の過電圧は夫々6〜8mv(JEl)15
〜17mV (42)及び10〜12mV(A3)と低
い値を示した。尚電流密度40彰−,Br2濃度Q、 
5 mol/!、の条件で行なった。
(実施例2) 実施例1と同様の組成からなる多孔質カーボンプラスチ
ック質混合物を第2図に示す押出機3に装入し、Tダイ
4よシ押出し、一方実施例1と同様の配合組成物からな
る非多孔質カーボンプラスチック成形電極2を、Tダイ
4出口、加圧ロール50入口に1挿入し、前記Tダイ4
から押出された多孔質カーボンプラスチック層と積層せ
しめ次で加圧ロール5で平板とし積層電極を成形した。
その後実施例1と同様にアセトンで2時間微細多孔性付
与材としてのDOPを抽出し食後第3図に示す如き多孔
質カーボンプラスチック電極6の成品を得た。得られた
成品の特性は実施例1と殆んど同様の結果を示した。
なお第4図は3層に積層した多孔質プラスチック電極6
であり、この電極は第1図に示す如く押出機3及び3′
を用いて、多孔質及び非多孔質カーボンプラスチック層
を2層に積層せしめ、これをTダイ4出口、あるいは加
圧ロール5の入口に挿入しTダイ4から押出される多孔
質カーボンプラスチック層と共に加圧ロール5にて6層
に積層加圧成形し、次いでアセトン等にて抽出処理し、
多孔性を付与すると、第4図に示す如く非多孔質カーボ
ンプラスチック層2を中間に、両側多孔質カーボンプラ
スチック層1よりなる多孔質カーボンプラスチック電極
6を得ることができる。
H発明の効果 本発明の多孔性プラスチック電極の製造法によれば、多
孔質カーボンプラスチック電極のみでは、用いることの
できないバイポーラタイプ等の電池び電解槽の電極を容
易に製造することができ、かつその製作費も安価である
更に、電極内部に活物質が浸透し易くなり、活性度が向
上し、反応過電圧を低下させることができる多孔質電極
の特性と、カーボンプラスチック電極の不浸透性の両者
を兼備えた多孔質カーボンプラスチック電極を製造する
ことができる。
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は、夫々実施態様例の説明図、第3図
及び第4図は夫々2層及び6層積属電極の模式図、第5
図は実施例AIKおける空孔口径に対する累積空孔量率
の関係グラフである。 図において、1:多孔質カーボンプラスチック層、2:
非多孔質カーボンプラスチック層、6゜6′:押出機、
4:Tダイ、5:加圧ロール、6:“° ゎユい□オヶ
、エエ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)カーボンプラスチック層と、高分子化合物100
    重量部に対し、カーボンブラック及びシリカ粉末を夫々
    20〜120重量部及び10〜100重量部ただし該カ
    ーボンブラックとシリカ粉末との合計部数が140重量
    部以下、更に微細多孔性付与材をカーボンブラックとシ
    リカ粉末合計100重量部に対して150〜550重量
    部配合した混合物から成る多孔質カーボンプラスチック
    層を、少なくとも2層に積層加圧成形せしめ、加圧成形
    後該積層成形物中の多孔質カーボンプラスチック層の微
    細多孔性付与材を抽出剤にて抽出処理することを特徴と
    する多孔質カーボンプラスチック電極の製造方法。
  2. (2)前記高分子化合物がポリオレフィン、ポリアミド
    、ポリエステル系高分子化合物であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の多孔質カーボンプラスチッ
    ク電極の製造方法。
  3. (3)前記微細多孔性付与材がヂオクチルフタレート等
    のフタル酸エステル、石油系オイル、ポリビニルアルコ
    ール、ポリエチレングリコール、塩化ナトリウム及び塩
    化カリウム等の無機塩類等から選ばれた1種または2種
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の多
    孔質カーボンプラスチック電極の製造方法。
  4. (4)前記カーボンプラスチック層と多孔質カーボンプ
    ラスチック層とを積層加圧成形するに当り、押出機にて
    加熱溶融し押出し後加圧ロールにて加圧成形せしめるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の多孔質カー
    ボンプラスチック電極の製造方法。
  5. (5)前記カーボンプラスチック層と多孔質カーボンプ
    ラスチック層とを積層加圧成形するに当り、前記両層の
    うち何れか一方を押出機にて加熱溶融し、押出し後、他
    方層を予じめ別に成形した電極と共に加圧ロールに挿入
    し、加圧成形することを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の多孔質カーボンプラスチック電極の製造方法。
JP60124083A 1985-06-10 1985-06-10 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法 Granted JPS61284059A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60124083A JPS61284059A (ja) 1985-06-10 1985-06-10 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60124083A JPS61284059A (ja) 1985-06-10 1985-06-10 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61284059A true JPS61284059A (ja) 1986-12-15
JPH0564423B2 JPH0564423B2 (ja) 1993-09-14

Family

ID=14876506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60124083A Granted JPS61284059A (ja) 1985-06-10 1985-06-10 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61284059A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63174279A (ja) * 1987-01-13 1988-07-18 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 金属−ハロゲン電池の電極
JPH01149371A (ja) * 1987-12-04 1989-06-12 Meidensha Corp 活性炭素繊維布被覆材の製造装置
US4966675A (en) * 1988-03-15 1990-10-30 Steininger Karl Heinz Polarizable electrode
JP2017037849A (ja) * 2010-06-29 2017-02-16 ヴィート エヌブイ ガス拡散電極、その製造方法、それを含む膜電極接合体、およびそれを含む膜電極接合体を製造する方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60100370A (ja) * 1983-11-04 1985-06-04 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60100370A (ja) * 1983-11-04 1985-06-04 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63174279A (ja) * 1987-01-13 1988-07-18 Meidensha Electric Mfg Co Ltd 金属−ハロゲン電池の電極
JPH01149371A (ja) * 1987-12-04 1989-06-12 Meidensha Corp 活性炭素繊維布被覆材の製造装置
US4966675A (en) * 1988-03-15 1990-10-30 Steininger Karl Heinz Polarizable electrode
JP2017037849A (ja) * 2010-06-29 2017-02-16 ヴィート エヌブイ ガス拡散電極、その製造方法、それを含む膜電極接合体、およびそれを含む膜電極接合体を製造する方法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0564423B2 (ja) 1993-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5772934A (en) Process to produce lithium-polymer batteries
JP5164413B2 (ja) 複合微多孔膜、電池用セパレータ、及び複合微多孔膜の製造方法
DE69717674T3 (de) Festelektrolyt-verbundmembran für elektrochemische reaktionsvorrichtung
US6291091B1 (en) Continuous method for manufacturing a Laminated electrolyte and electrode assembly
US6372379B1 (en) Microporous membrane battery separator for silver zinc batteries
JP3422496B2 (ja) 電池用セパレータの製造方法
JP4936960B2 (ja) 複合微多孔膜、電池用セパレータ、及び複合微多孔膜の製造方法
EP0933791B1 (en) Electrode for an electric double layer capacitor and process for producing it
US3930094A (en) Hydrophobic mats for gas diffusion electrodes
US5277729A (en) Method of manufacturing polarizable electrode for electric double-layer capacitor
JPH08505823A (ja) 薄いセラミック層を含むデイバイスの作成法
KR101879622B1 (ko) 비대칭 밀도 구배를 가지는 연료전지용 복합 전해질막, 이의 제조방법, 이를 포함하는 막-전극 접합체 및 이를 포함하는 연료전지
CN115939674A (zh) 电池隔板、锂电池及二次锂电池
EP3411916B1 (en) Improved separators, batteries systems, vehicles, and related methods
US3799811A (en) Hydrophobic mats for gas diffusion electrodes
DE69900713T2 (de) Separatormaterial für Lithium-Akkumulatoren
CN113745757B (zh) 一种锂电池安全性隔膜材料的制备方法
JP4694737B2 (ja) 電気二重層キャパシタ用電極体の製造方法
JPS61284059A (ja) 多孔質カ−ボンプラスチツク電極の製造方法
CN114188663A (zh) 一种多层隔膜及其制备方法
US20100008020A1 (en) Electrode device
CN119013809A (zh) 用于液流电池的多孔膜和包括这种膜的电池
CN114156528B (zh) 一种微孔膜及其制备方法与电池
KR100558840B1 (ko) 미다공성 분리막 및 그 제조방법
RU2152669C1 (ru) Электрод для щелочного аккумулятора и способ его изготовления

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees