JPS61285663A - 電池構造 - Google Patents
電池構造Info
- Publication number
- JPS61285663A JPS61285663A JP60127787A JP12778785A JPS61285663A JP S61285663 A JPS61285663 A JP S61285663A JP 60127787 A JP60127787 A JP 60127787A JP 12778785 A JP12778785 A JP 12778785A JP S61285663 A JPS61285663 A JP S61285663A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- collector electrode
- electrode
- conductive resin
- resin
- electrolyte
- 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
- H01M4/00—Electrodes
- H01M4/86—Inert electrodes with catalytic activity, e.g. for fuel cells
-
- 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
- H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
-
- 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
- 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)
- Composite Materials (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fuel Cell (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】
産業上の利用分野
この発明は、たとえばレドックス７０−電池のような２
次電池の電池構造に関し、特に集電極の構造が改良され
た電池構造に関する。
次電池の電池構造に関し、特に集電極の構造が改良され
た電池構造に関する。
従来の技術
第２図は既存の電池構造を形成するセルを模式的に示し
た斜視図である。セル１は、隔膜２によって正極側と負
極側とに分けられ、隔膜２を挾んで両極側に反応電極３
ａ、３ｂが配置されている。
た斜視図である。セル１は、隔膜２によって正極側と負
極側とに分けられ、隔膜２を挾んで両極側に反応電極３
ａ、３ｂが配置されている。
さらに反応電極３ａ 、３ｂの外側には集電極４ａ。
４ｂが配置されている。
反応電極３ａ 、３ｂおよび集電極４ａ、４ｂは、それ
ぞれ枠５ａ、５ｂ、６ａ、 ６ｂに固定され、隔膜２を
挾んで締付は固定される。枠５ａ 、、５ｂ 。
ぞれ枠５ａ、５ｂ、６ａ、 ６ｂに固定され、隔膜２を
挾んで締付は固定される。枠５ａ 、、５ｂ 。
６ａ９．６ｂの上部に設けられた電解液導入孔７ａ。
７、ｂ 、 ８ａ 、 ８ｂからセル内に電解液が供給
され、枠５ａ、５ｂ、５．ａ、 ６ｂの下部に設けられ
た電解液排出孔９ａ 、９ｂ 、１０ａ 、１０ｂから
排出される。この電解液の酸化還元反応によって充放電
が行なわれる。
され、枠５ａ、５ｂ、５．ａ、 ６ｂの下部に設けられ
た電解液排出孔９ａ 、９ｂ 、１０ａ 、１０ｂから
排出される。この電解液の酸化還元反応によって充放電
が行なわれる。
この種の電池構造に用いられる電解液には、塩酸などの
強酸が含まれるため、反応電極３ａ、３ｂおよび集電極
４．ａ、４ｂは、耐腐蝕性の材料により構成する必要が
ある。さらに、反応電極３ａ。
強酸が含まれるため、反応電極３ａ、３ｂおよび集電極
４．ａ、４ｂは、耐腐蝕性の材料により構成する必要が
ある。さらに、反応電極３ａ。
３ｂは電解液を自由に通過させ、集電極４８．４ｂは電
解液を漏洩させてはならない。したがって、通常、反応
電極３ａ 、３ｂは炭素ｗＡ維、集電極４ａ、４ｂはグ
ラファイト板で構成されている。また、隔膜は通常、イ
オン交換膜、多孔質膜などで構成されている。
解液を漏洩させてはならない。したがって、通常、反応
電極３ａ 、３ｂは炭素ｗＡ維、集電極４ａ、４ｂはグ
ラファイト板で構成されている。また、隔膜は通常、イ
オン交換膜、多孔質膜などで構成されている。
発明が解決しようとする問題点
従来の電池構造では、集電極がグラファイト板で構成さ
れていたため、集電極が衝撃に弱かった。
れていたため、集電極が衝撃に弱かった。
そのため集電極の製造時や、電池セルを組立てて締付は
固定するときに、集電極が割れる場合があった。
固定するときに、集電極が割れる場合があった。
集電極が割れると、電池セルから電解液が漏れ、電池の
機能に支障を来たすおそれがあった。電解液の濡洩が甚
しい場合には、電解液に含まれる強酸の腐蝕作用により
、集電極以外の部分にも故障が起こるおそれもあった。
機能に支障を来たすおそれがあった。電解液の濡洩が甚
しい場合には、電解液に含まれる強酸の腐蝕作用により
、集電極以外の部分にも故障が起こるおそれもあった。
したがって、この発明の目的は、集電極が割れにくく、
電解液の漏れによる電池機能の障害の起こりにくい電池
構造を提供することである。
電解液の漏れによる電池機能の障害の起こりにくい電池
構造を提供することである。
問題点を解決するための手段
この発明は、正極と負極とを分ける隔膜と、この隔膜の
両側に配置される１対の反応電極と、さらにその反応電
極の外側に配置される集電極とを備える電池構造におい
て、その集電極として導電性樹脂で被覆された金属メツ
シュを用いたものである。
両側に配置される１対の反応電極と、さらにその反応電
極の外側に配置される集電極とを備える電池構造におい
て、その集電極として導電性樹脂で被覆された金属メツ
シュを用いたものである。
作用
この発明による電池構造では、集電極として金属メツシ
ュが用いられているため、グラファイト板を集電極に用
いた電池構造よりも衝撃に強い。
ュが用いられているため、グラファイト板を集電極に用
いた電池構造よりも衝撃に強い。
さらに、金属メツシュは導電性樹脂で被覆されているた
め、耐薬品性が付加される。
め、耐薬品性が付加される。
実施例
実施例１
第１図には、この発明による電池構造に備えられる集電
極の断面が示されている。この集電極１１は、直径２ｍ
ｍの銅線からなる銅メツシユ１２と、その両面を覆う導
電性樹脂１３から構成されている。
極の断面が示されている。この集電極１１は、直径２ｍ
ｍの銅線からなる銅メツシユ１２と、その両面を覆う導
電性樹脂１３から構成されている。
導電性樹脂１３は、加熱溶融した１００重量部のポリエ
チレン樹脂１４に、５０重量部のアセチレンブラック（
電気化学工業株式会社製デンカブラック）１５が混合さ
れたものである。これを熱プレスで厚さ１ｍｍのシート
とした後、銅メツシユ１２の両面に加熱圧着して、銅メ
ツシユ１２が導電性樹脂１３に埋め込まれた、厚さ３ｎ
＋ｍのシート状の集電極１１を作成した。
チレン樹脂１４に、５０重量部のアセチレンブラック（
電気化学工業株式会社製デンカブラック）１５が混合さ
れたものである。これを熱プレスで厚さ１ｍｍのシート
とした後、銅メツシユ１２の両面に加熱圧着して、銅メ
ツシユ１２が導電性樹脂１３に埋め込まれた、厚さ３ｎ
＋ｍのシート状の集電極１１を作成した。
実施例２
エポキシ樹脂１００重量部に、７０重量部のアセチレン
ブラック（電気化学工業株式会社製デンカブラック）を
混合し、硬化剤を加えて、実施例１と同じ鋼メツシュの
両面に塗布して、厚さ３ｎ＋ｍのシート状の集電極を作
製した。
ブラック（電気化学工業株式会社製デンカブラック）を
混合し、硬化剤を加えて、実施例１と同じ鋼メツシュの
両面に塗布して、厚さ３ｎ＋ｍのシート状の集電極を作
製した。
実施例１と実施例２との集電極および、厚ざ３ＩＩＩ１
１のグラファイト仮について、それぞれ１０回ずつ、５
ｋａの鉄球を１ｍ上方から落す試験を行なった。その結
果、グラファイト板には１０回重々回、割れが生じたが
、実施例１、実施例２の集電極には、共に、１０回中型
回も割れは生じなかった。
１のグラファイト仮について、それぞれ１０回ずつ、５
ｋａの鉄球を１ｍ上方から落す試験を行なった。その結
果、グラファイト板には１０回重々回、割れが生じたが
、実施例１、実施例２の集電極には、共に、１０回中型
回も割れは生じなかった。
次に実施例１、実施例２の集電極を用いて、それぞれ第
２図のセルを５層重ねた電池を作成した。
２図のセルを５層重ねた電池を作成した。
これらの電池で充放電を行なって電池効率を調べたとこ
ろ、実施例１と実施例２のどららの集電極を用いた電池
でも、グラファイト板の集電極を用いた電池と同等の電
池効率が得られた。
ろ、実施例１と実施例２のどららの集電極を用いた電池
でも、グラファイト板の集電極を用いた電池と同等の電
池効率が得られた。
充放電を交互に３０分間ずつ、１００回繰返した後、セ
ルを解体して調べたところ、実施例１、実施例２のどち
らの集電極にも、腐蝕や劣化は全く見られなかった。
ルを解体して調べたところ、実施例１、実施例２のどち
らの集電極にも、腐蝕や劣化は全く見られなかった。
以上のことから、導電性を付加したポリエチレン樹脂で
被覆された銅メツシユと、導電性を付加したエポキシ樹
脂で被覆された銅メツシユは、共にグラファイト板より
割れにくいばかりでなく、集電極としての機能について
もグラファイト板に劣らないことが明らかになった。
被覆された銅メツシユと、導電性を付加したエポキシ樹
脂で被覆された銅メツシユは、共にグラファイト板より
割れにくいばかりでなく、集電極としての機能について
もグラファイト板に劣らないことが明らかになった。
実施例では、金属メツシュとして銅メツシユが用いられ
たが、他の金属あるいは合金のメツシュを用いてもよい
。但し、電解液の流れを均一にするために、集電極を構
成する金属メツシュには、曲げに対する応力が大きく、
変形されにくいものを用いるのが好ましい。
たが、他の金属あるいは合金のメツシュを用いてもよい
。但し、電解液の流れを均一にするために、集電極を構
成する金属メツシュには、曲げに対する応力が大きく、
変形されにくいものを用いるのが好ましい。
さらに実旅例では、導電性樹脂の材料としてポリエチレ
ン樹脂およびエポキシ樹脂が用いられたが、ほかにエチ
レンアクリル酸樹脂やエチレン酢酸ビニル樹脂などを用
いてもよい。用いる樹脂は、導電性材料との混合が可能
であれば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂のどちらでも使用
することができる。また、樹脂は硬質のものでも軟質の
ものでも差支えない。また、実施例では樹脂に導電性を
付加するためにアセチレンブラックが混合されたが、ア
セチレンブラックの代わりに、その他のカーボンブラッ
クあるいは金属粉を用いてもよい。
ン樹脂およびエポキシ樹脂が用いられたが、ほかにエチ
レンアクリル酸樹脂やエチレン酢酸ビニル樹脂などを用
いてもよい。用いる樹脂は、導電性材料との混合が可能
であれば、熱可塑性樹脂、硬化性樹脂のどちらでも使用
することができる。また、樹脂は硬質のものでも軟質の
ものでも差支えない。また、実施例では樹脂に導電性を
付加するためにアセチレンブラックが混合されたが、ア
セチレンブラックの代わりに、その他のカーボンブラッ
クあるいは金属粉を用いてもよい。
なお、集電極の厚みは３ｍｍに限られるものではないが
、集電極が厚くなると電気抵抗が高くなるため、あまり
集電極を厚（するの好ましくない。
、集電極が厚くなると電気抵抗が高くなるため、あまり
集電極を厚（するの好ましくない。
発明の効果
以上のように、この発明による電池構造では、集電極が
導電性樹脂で被覆された金属メツシュで構成されている
ため、集電極が割れにくく、しかも金属メツシュが電解
液中の酸に腐蝕されることもない。したがって、集電極
の損傷のために電解液が漏れて電池機能に支障をきたし
たり、また、電解液の漏洩が甚しい場合に、電解液中の
酸の腐蝕作用によって集電極以外の部分にまで故障が起
こるのを防ぐことができる。
導電性樹脂で被覆された金属メツシュで構成されている
ため、集電極が割れにくく、しかも金属メツシュが電解
液中の酸に腐蝕されることもない。したがって、集電極
の損傷のために電解液が漏れて電池機能に支障をきたし
たり、また、電解液の漏洩が甚しい場合に、電解液中の
酸の腐蝕作用によって集電極以外の部分にまで故障が起
こるのを防ぐことができる。
このような集電極を備えた電池構造は、著しく信頼性を
高めた電池構造として、レドックス７０−電池の他、各
種の２次電池に有利に利用され得る。
高めた電池構造として、レドックス７０−電池の他、各
種の２次電池に有利に利用され得る。
第１図は、この発明による電池構造に備えられる集電極
の断面図である。第２図は、従来の電池構造のセルの構
成を示す模式的斜視図である。 図において、１１は集電極、１２は鋼メッシコ、１３は
導電性樹脂を示す。
の断面図である。第２図は、従来の電池構造のセルの構
成を示す模式的斜視図である。 図において、１１は集電極、１２は鋼メッシコ、１３は
導電性樹脂を示す。
Claims (2)
- （１）正極と負極とを分ける隔膜と、前記隔膜の両側に
配置される１対の反応電極と、前記反応電極の外側に配
置される集電極とを備える電池構造において、 前記集電極が金属メッシュよりなり、かつ前記金属メッ
シュの両面が導電性樹脂によって被覆されていることを
特徴とする電池構造。 - （２）前記導電性樹脂は、導電性材料を混合された樹脂
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
電池構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60127787A JPS61285663A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 電池構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60127787A JPS61285663A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 電池構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61285663A true JPS61285663A (ja) | 1986-12-16 |
Family
ID=14968667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60127787A Pending JPS61285663A (ja) | 1985-06-12 | 1985-06-12 | 電池構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61285663A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014529858A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-11-13 | ゼットビービー エナジー コーポレーション | コモンＤＣバスに接続されたＺｎＢｒフローバッテリーのための反転可能な極性動作およびスイッチング方法 |
| WO2015025917A1 (ja) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | 積水化学工業株式会社 | 微生物燃料電池用電極、微生物燃料電池用電極の製造方法及び微生物燃料電池 |
| WO2017141356A1 (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 日新電機 株式会社 | レドックスフロー電池 |
-
1985
- 1985-06-12 JP JP60127787A patent/JPS61285663A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014529858A (ja) * | 2011-08-22 | 2014-11-13 | ゼットビービー エナジー コーポレーション | コモンＤＣバスに接続されたＺｎＢｒフローバッテリーのための反転可能な極性動作およびスイッチング方法 |
| WO2015025917A1 (ja) * | 2013-08-21 | 2015-02-26 | 積水化学工業株式会社 | 微生物燃料電池用電極、微生物燃料電池用電極の製造方法及び微生物燃料電池 |
| JP2015109288A (ja) * | 2013-08-21 | 2015-06-11 | 積水化学工業株式会社 | 微生物燃料電池用電極、微生物燃料電池用電極の製造方法及び微生物燃料電池 |
| WO2017141356A1 (ja) * | 2016-02-16 | 2017-08-24 | 日新電機 株式会社 | レドックスフロー電池 |
| JPWO2017141356A1 (ja) * | 2016-02-16 | 2018-12-06 | 日新電機株式会社 | レドックスフロー電池 |
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