JPS62100947A - 短時間高出力用亜鉛−塩素電池 - Google Patents

短時間高出力用亜鉛−塩素電池

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JPS62100947A
JPS62100947A JP60241031A JP24103185A JPS62100947A JP S62100947 A JPS62100947 A JP S62100947A JP 60241031 A JP60241031 A JP 60241031A JP 24103185 A JP24103185 A JP 24103185A JP S62100947 A JPS62100947 A JP S62100947A
Authority
JP
Japan
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electrode
chlorine
zinc
battery
bipolar
Prior art date
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Pending
Application number
JP60241031A
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English (en)
Inventor
Fumiaki Fujisaki
藤崎 文昭
Toshio Horie
俊男 堀江
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Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Battery Co Ltd
Original Assignee
Furukawa Electric Co Ltd
Furukawa Battery Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Furukawa Electric Co Ltd, Furukawa Battery Co Ltd filed Critical Furukawa Electric Co Ltd
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Publication of JPS62100947A publication Critical patent/JPS62100947A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M12/00Hybrid cells; Manufacture thereof
    • H01M12/08Hybrid cells; Manufacture thereof composed of a half-cell of a fuel-cell type and a half-cell of the secondary-cell type
    • H01M12/085Zinc-halogen cells or 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
    • Y02E60/10Energy 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
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
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  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は短時間だけ高出力を外部負荷して供給する亜鉛
−塩素電池に関し、特にバイポーラ電極の亜鉛極と塩素
極の重合面における電流分布を均一化し、かつ小型の短
時間高出力N、 Mの組立てに容易にlまたものである
従来の技術 一般に商用電源では雷などによる送電設備の事故により
年間1.5〜4回程度、0.07〜2秒間電圧が大巾に
低下することがある。このよう々場合でもコンピュータ
を用いたオンラインリアルタイムシステムのように極め
て重要なものでは、無停電で電力を供給することができ
るように、二次電池上用いた定電圧定周波電源装置C以
下CVCI;”と略記〕が用いられている。CVCFは
常時商用電源全一旦直流に変換し、波形整形により目的
の電圧及び周波数の交流に変換1.て外部負荷に供給す
ると共に、上記直流により常時二次電池を小′バL力で
充′市;、ておき、瞬時電圧低下時にサイリスクスイッ
チにより商用電源全変換した直流に代り二次11丁池の
直流全印加する。
商用電源が正常化するとサイリスクスイッチにより二次
電池は切Vはなされるようになっている。
CVCFにより長時間(5分収上〕にわたる停電におい
ても無停電を継続する場合には、CVCFに発電機等を
付設すればよく、瞬時停電(0,02〜2秒〕では出力
が犬きく、通電時間は長くても5秒間安定して電力を取
出すことができる二次電池で十分であり、電池容量が大
きい必要はない。このような二次電池としては種々のも
のが知られており、この中でIW〜100OKW程度の
電力を蓄積、放出するのに鉛蓄電池やアルカリ蓄電池が
用いられている。これ等は倒れも出力(ワット〕に対し
て容量(アンペア・アワー〕が大きいため、放電時にお
ける積算電力量(ワット・アワー〕も多く取出すことが
できる特徴を有しているが、容積が太きく重量も大きい
欠点があり、高出力、小容量の小型電池とすることに不
可能であった。CVCFの中で二次電池以外の部分は技
術の発達と共に小型化の傾向にあるが、電池に関しては
ほとんど変化がなく、CVCF等に用いる几めの短時間
高出力用の小型二次電池の開発が強く望まれている。
これに鑑み本発明者の一人は他の研究者と共に種々研究
の結果、短時間だけ高出力を外部負荷に供給することが
できる小型二次電池を開発し、特願昭59−30043
号により提案した。
この電池は第3図に示すようにポリ塩化ビニル製電池槽
(1)内に、槽(1)よジ突出する白金メッキチタン板
からなる端子(2) (3) ’に対設し、一方の端子
(2)面に集電グラフ了イト板(4)を介して塩素極(
5)ヲ設け、他方の端子(3)面に亜鉛極(0全設け、
この両極(5H6)間に塩素極(5a〕と亜鉛極(6a
〕を重合1.た複数個(図に2個の場合を示す)のバイ
ポーラ電極(7〕ヲ間隔を設けて塩累極<Sa)と亜鉛
極(6a)が対向するように装着し、槽(1)内を複数
個の電池室(8a)(8b)(8c)に仕切り、各室(
8a)(8b)(8c)内に塩化亜鉛を主成分とする水
溶液からなる電解液を装入して密閉し、充電時に塩索極
(5)(5a)で発生する塩素を電解液中に溶存させ、
これを放電時に塩素極(5〕(5a)で消費させるもの
である。
この電池に−よればCVCF等の短時間高出力用電池と
して従来の鉛電池やアルカリ電池と同様の出力を得るの
に、これ等従来電池よりも小型化及び軽量化が可能とな
り、構造も簡素化することができるものである。
発明が解決1.ようとする問題点 第3図に示す電池の各電極(51(61(7)の固定に
は、図に示すように電池槽(1)を複数個の枠体(1a
)(lb)(lc)(ld)(le)に分割]−1各枠
体(1a〕(1b)・・・・・・間に電極(5)(6)
(7)を配置し、押え板(9)、押え棒(10)、ボル
トナラ) (31)により締め付けて、枠体(la)(
lb)・・・・・何に電極(5)(61σ)を固定する
と共に、各枠体(la)(lb)・・・・・・間にはフ
ラノ系ゴムからなるバッキング(12)k設けて液洩れ
を防止し、各電池室(8a)(8b)(8りの左 上部にはガス抜き孔(]3)を設けて小画間(14)と
連結し、電池槽(1)の上端にポリ塩化ビニノペフッ素
系樹脂又はチタンからなる密閉板(15)を設けて電池
槽(1)内を密閉している。
従って電池の組立てに際し各塩素極と亜鉛極の厚さのバ
ラツキが問題となり、厚さが薄いと電池室間の液絡の原
因となり、厚いと両極、特に塩素極の破損の原因となる
ため、両極の厚さのバラツキを補正する必要があり、こ
れに予想外の工数がかかる欠点がある。またバイポーラ
電極は塩素極と亜鉛極を単に重合l−たものであるため
、塩素極と亜鉛極の重合面における電気的接続性にバラ
ツキを生じ、電流分布が不均一となって電池の放電時に
おける電圧降下を早める欠点がある。
問題点を解決するための手段 本発明にこれに鑑み、更に検討の結果、バイポーラ電極
の亜鉛極と塩素極の重合面における電流分布を均一化し
、かつ組立ての容易な短時間高出力用亜鉛−塩素電池を
開発しtもので、電池槽内に対設した一方の端子に亜鉛
極を、他方の端子に塩素極を取付け、この亜鉛極と塩素
極間に、亜鉛極と塩素極を重合【7た複数個のパィポー
ラ電極を間隔を設けて装着1−1両端子間に亜鉛極と塩
素極が対向する複数個の電池室を形成[7し、内部に塩
化亜鉛を主成分とする′電解液を封入し、充電時に塩素
極で発生する塩素を電解液に溶存させ、これを放電時に
消費させる電池において、バイポーラ雷、@の亜鉛極と
塩素極の何れか一方の重合面に複数個の凸条を形成し、
他方の重合面に凸条と嵌着する凹溝全役けて、亜鉛極と
塩素極を圧接したことを特徴とするものである。
即ち本発明は第3図に示す短時間高出力用亜鉛−塩素電
池において、電池槽(1)内の一方の端子(2)に集電
グラフ了イ板(4)を介し2て取付けた塩素極(5)と
、他端の端子(3)に取付けた亜鉛極(6)間に、塩素
極(5a)と亜鉛極(6a)を重合(、た複数個のバイ
ポーラ電極(7)を間隔を設けて塩素極(5a)と亜鉛
極(6a)が対向するように装着1−て槽(1)内を複
数個の電池室(8a)(8b)(8C)’(ir形形成
る。このバイポーラ電極(7)の塩素極(5a〕と亜鉛
極(6a)の重合面の一方に複数個の凸条?、他方に凸
条と嵌着する凹溝を、例えば第1図に示すように塩素極
(5a)の重合面に複数個の凸条(5b)を形成し、亜
鉛極(6a)の重合面に凸条(5b)と嵌着する凹溝(
6b)を形成1−で、これを重ね合せ、第2図に示すよ
うに治具(16)(17〕を用いて圧接1−たものであ
る。
作用 本発明電池は上記の如くバイポーラ電極を構成する塩素
極と亜鉛極の何れか一方の重合面に複数個の凸条を形成
し、他方の重合面に凸条と嵌着する凹溝を形成(−1こ
れを重ね合せて圧接したもので、両極間の電気的接続性
が著1.〈向上[し、接合面における電流分布全均−v
(−1放電時の所定電圧維持時間を伸ばすことができる
またバイポーラ電極の構成において、塩素極や亜鉛極の
厚さに多少のバラツキがあっても、圧接時に厚さ方向の
精確な治具を用いて加圧重合することにより、バイポー
ラ電極の厚さに設定(、た厚さとなるため、電池の組立
てが極めて容易となる。
尚亜鉛極には緻密な硬質グラフ了イトを用い、これに凹
溝を形成し7、塩素極には上記凹溝と嵌着する凸条全形
成した多孔質グラファイト、ファイバー状カーボン又は
グラフ了イトシートを用いることが望ま1−い。
実施例 第1図に示すように亜鉛極の重合面に凹溝を形成し、塩
素翫の重合面に上記凹溝と嵌着する凸条を形成し、これ
を第2図に示すように重ね合せて冶具を用い、力ロ圧重
合したバイポーラ電極を用いて、第3図に示す積層構造
の単セルを80セル積層し、電池槽内に収納密閉1て1
2.5KWの本発明電池を組立てた。これについて組立
て時間を計り、亜鉛極と塩素極の厚さを補正l−ながら
重合1−たバイポーラ電極を用いた亜鉛−塩素電池の組
立て時間と比較し、た。その結果厚さを補正しながら重
合1−1たバイポーラ電極を用いた′電池でにその組立
てに約10時間を要し。
たが、本発明でに5時間で組立てを完了I、た。
亜鉛極には液不浸透性硬質グラファイト板を、Q゛− 塩素極には多孔グツファイト板を、電池槽にはポリ塩化
ビニル製を用い、電極の有効面積全1000Jとして、
電解液には塩化亜鉛2mol//L。
塩化カリウム1mol/z−塩化ナトリウム2rnol
/lの水溶液をpH1に調整したもの全周いた。
このようにして充電時電流密度を2mA/ca、放電時
電流密度上100mA/caに設定し、液温30℃で充
電時に約380W’を消費して出力を12.5KWとし
た。これを10時間充電した後、放電させたところ、本
発明電池でに放電開始直後の電圧は140Vを示し、放
電開始後9秒間(1]25V以上を維持[−た。これに
対し厚さ全補正しながら重合したバイポーラ電極音用い
た電池では放電開始直後の電圧は135v、放電開始後
]25V以上を維持する時間は約7秒間であった。
また上記両電池は何汎も幅38L:rn、長さ75σ、
高さ48創で、重量は180Kgと小型で軽量のもので
あった。
発明の効果 このように本発明電池ばCVCF等に用いる電1υ 池として小型化及び軽量を可能にするばかりか、電池の
組立てを容易にし、かつ放電時の電圧降下を遅らせるこ
とができる顕著な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明電池のバイポーラ電極の一例を示す分解
斜視図、第2図は本発明電池のバイポーラ電極の加圧重
合法の一例を示す説明図、第3図は改良前の短時間高出
力用亜鉛−塩素電池の一例を示す説明図である。 1 電池槽  2.3 端子 4 集電グラフ了イト板  5.5a 塩素極5b 凸
条  6,6a 亜鉛極 6b 凹溝  7 バイポーラ電極 8a、8b、8c  N他室  12  バッキング1
5 密閉材  16.17  加圧治具第1図 第2図 ba  b。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電池槽内に対設した一方の端子に亜鉛極を、他方の端子
    に塩素極を取付け、この亜鉛極と塩素極間に、亜鉛極と
    塩素極を重合した複数個のバイポーラ電極を間隔を設け
    て装着し、両端子間に亜鉛極と塩素極が対向する複数個
    の電池室を形成し、内部に塩化亜鉛を主成分とする電解
    液を封入し、充電時に塩素極で発生する塩素を電解液に
    溶存させ、これを放電時に消費させる電池において、バ
    イポーラ電極の亜鉛極と塩素極の何れか一方の重合面に
    複数個の凸条を形成し、他方の重合面に凸条と嵌着する
    凹溝を設けて、亜鉛極と塩素極を圧接したことを特徴と
    する短時間高出力用亜鉛−塩素電池。
JP60241031A 1985-10-28 1985-10-28 短時間高出力用亜鉛−塩素電池 Pending JPS62100947A (ja)

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JP (1) JPS62100947A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016018855A (ja) * 2014-07-07 2016-02-01 積水化学工業株式会社 電解液およびそれを備えた色素増感型太陽電池

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016018855A (ja) * 2014-07-07 2016-02-01 積水化学工業株式会社 電解液およびそれを備えた色素増感型太陽電池

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