JPS63150865A - 電池 - Google Patents
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- JPS63150865A JPS63150865A JP61296534A JP29653486A JPS63150865A JP S63150865 A JPS63150865 A JP S63150865A JP 61296534 A JP61296534 A JP 61296534A JP 29653486 A JP29653486 A JP 29653486A JP S63150865 A JPS63150865 A JP S63150865A
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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
- 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
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (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】
〔技術分野〕
本発明は、特定の正極集電体を備えた亜鉛/沃素二次電
池に関する。
池に関する。
本発明の対象とする亜鉛/沃素二次電池は、我々が提案
しているように、負極活物質に亜鉛を、正極活物質に沃
素と錯体付加物を形成する能力のあるポリマーと沃素と
の錯体付加物に炭素材料を分散せしめ若しくは該ポリマ
ーに沃素と炭素材料を分散せしめた組成物を使用し、液
体の電解質を介して該正極と咳負極を電気化学的に接触
させてなる構造を基本的に有するものである。しかして
、上記の構造による二次電池は起電力が1.35 Vと
手頃であり、かつ、裔出力、高容量化が可能で信顛性も
高いことから、最近注目されている。し ・かじなが
ら、栽々の検討によると、正階活物質に用いるヨウ素は
周知の如く極めて腐食性の高い物質であり、電池技術に
おいて汎用性の金属集電体を使用すると、該金属を腐食
したり、またこれにより電解液を汚染したりする等の大
きな問題点があった。
しているように、負極活物質に亜鉛を、正極活物質に沃
素と錯体付加物を形成する能力のあるポリマーと沃素と
の錯体付加物に炭素材料を分散せしめ若しくは該ポリマ
ーに沃素と炭素材料を分散せしめた組成物を使用し、液
体の電解質を介して該正極と咳負極を電気化学的に接触
させてなる構造を基本的に有するものである。しかして
、上記の構造による二次電池は起電力が1.35 Vと
手頃であり、かつ、裔出力、高容量化が可能で信顛性も
高いことから、最近注目されている。し ・かじなが
ら、栽々の検討によると、正階活物質に用いるヨウ素は
周知の如く極めて腐食性の高い物質であり、電池技術に
おいて汎用性の金属集電体を使用すると、該金属を腐食
したり、またこれにより電解液を汚染したりする等の大
きな問題点があった。
かかる問題点を解決するために、白金等の貴金属を使用
することは可能であるが、これら貴金属はきわめて高価
であり、また、その帝出が特定の国に限られており安定
供給に問題があり、いずれにせよ、上記基本的に極めて
優れた性能を有する電池が実用化され、安価に製造され
る上で大きな問題となっていた。
することは可能であるが、これら貴金属はきわめて高価
であり、また、その帝出が特定の国に限られており安定
供給に問題があり、いずれにせよ、上記基本的に極めて
優れた性能を有する電池が実用化され、安価に製造され
る上で大きな問題となっていた。
しかも、基本的に亜鉛/沃素二次電池は、我々のもの以
外には殆ど実質的な検討はなされていない状況にあり、
当然のことながら、上記問題点を解決するような有効な
集電体は現在のところ未だ見出されていないのである。
外には殆ど実質的な検討はなされていない状況にあり、
当然のことながら、上記問題点を解決するような有効な
集電体は現在のところ未だ見出されていないのである。
〔発明の要旨]
本発明者らはかかる点に鑑み、鋭意検討した結果、正極
集電体としてカーボンプラスチック電極を使用すれば、
上記問題点が解決できることを見出し本発明を完成した
。
集電体としてカーボンプラスチック電極を使用すれば、
上記問題点が解決できることを見出し本発明を完成した
。
すなわち、本発明は、
亜鉛を活物質とする負極と、沃素と錯体付加物を形成す
る能力のあるポリマーと沃素との錯体付加物中に炭素材
料を分散せしめた組成物とからなる正極若しくは、該ポ
リマーに沃素と炭素材料を分散せしめた組成物とからな
る正極を備え、かつ電解液を有する亜鉛/沃素二次電池
であって、該正極の集電体としてプラス千ツク/カーボ
ン電極を用いることを特徴とする電池を要旨とするもの
である。
る能力のあるポリマーと沃素との錯体付加物中に炭素材
料を分散せしめた組成物とからなる正極若しくは、該ポ
リマーに沃素と炭素材料を分散せしめた組成物とからな
る正極を備え、かつ電解液を有する亜鉛/沃素二次電池
であって、該正極の集電体としてプラス千ツク/カーボ
ン電極を用いることを特徴とする電池を要旨とするもの
である。
本発明において、沃素と錯体付加物を形成する能力のあ
るポリマーとしては、ポリアクリロニトリル、ポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ナイロン−6、ナイロ
ン−6,6、ポリウレタン、ポリテトラメチレンエーテ
ル、ポリ−2−ビニルピリジン、ポリテトラヒドロフラ
ン等が挙げられるが、もちろん沃素と錯体付加物を形成
する能力のあるポリマーであればいかなるポリマーでも
使用可能であり、これらに限定されるものではない。
るポリマーとしては、ポリアクリロニトリル、ポリビニ
ルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ナイロン−6、ナイロ
ン−6,6、ポリウレタン、ポリテトラメチレンエーテ
ル、ポリ−2−ビニルピリジン、ポリテトラヒドロフラ
ン等が挙げられるが、もちろん沃素と錯体付加物を形成
する能力のあるポリマーであればいかなるポリマーでも
使用可能であり、これらに限定されるものではない。
さらに正極の導電性を増加させる目的で、我々が既に提
案しているように、上記のポリマーにアセチレンブラッ
ク、オイルブラック、ケッチェンブラック等の炭素材料
を分散せしめることが望ましい。
案しているように、上記のポリマーにアセチレンブラッ
ク、オイルブラック、ケッチェンブラック等の炭素材料
を分散せしめることが望ましい。
本発明における電解質液体としては、従来がら我々が提
案している沃化亜鉛水溶液、またはこれに補助電解質、
たとえば、塩化リチウム等のハロゲン化リチウム、塩化
ナトリウム、臭化ナトリウム等のハロゲン化ナトリウム
、塩化カリウム、沃化カリウム等のハロゲン化カリウム
、塩化アンモニウム、沃化アンモニウム等のハロゲン化
アンモニウム等および塩化亜鉛等の電解質を添加した水
性?8液が用いられる。かかる電解質水溶液はガラス繊
維マントの如き液体保持容量の大きい多孔性の材料に含
浸して使用するのが好ましい。このように電解質水溶液
を含浸せしめた多孔性材料はそのまま前記した正極と負
極の間に挟み込んで二次電池を組み立てることが出来る
という利点を有するのである。さらに自己放電を防ぐた
めに多孔性セパレータあるいは本発明者らがすでに提案
しているように、陽イオン交換膜からなるセパレータを
両活物質の間に挟みこむことも好ましい実施の態様であ
る。
案している沃化亜鉛水溶液、またはこれに補助電解質、
たとえば、塩化リチウム等のハロゲン化リチウム、塩化
ナトリウム、臭化ナトリウム等のハロゲン化ナトリウム
、塩化カリウム、沃化カリウム等のハロゲン化カリウム
、塩化アンモニウム、沃化アンモニウム等のハロゲン化
アンモニウム等および塩化亜鉛等の電解質を添加した水
性?8液が用いられる。かかる電解質水溶液はガラス繊
維マントの如き液体保持容量の大きい多孔性の材料に含
浸して使用するのが好ましい。このように電解質水溶液
を含浸せしめた多孔性材料はそのまま前記した正極と負
極の間に挟み込んで二次電池を組み立てることが出来る
という利点を有するのである。さらに自己放電を防ぐた
めに多孔性セパレータあるいは本発明者らがすでに提案
しているように、陽イオン交換膜からなるセパレータを
両活物質の間に挟みこむことも好ましい実施の態様であ
る。
本発明は正極集電体としてプラスチック/カーボン=i
を用いることを特徴とする。かかるIについては、特に
限定するものでは無いが、ポリオレフィン系樹脂にカー
ボンブラックやグラファイトを混合・加熱し所望の形状
に成形したものが特に好ましい。
を用いることを特徴とする。かかるIについては、特に
限定するものでは無いが、ポリオレフィン系樹脂にカー
ボンブラックやグラファイトを混合・加熱し所望の形状
に成形したものが特に好ましい。
これらは、市販品としても入手することが出来例えば、
ミューシート((株)明電舎製)等が好ましいものとし
て挙げられる。これらの詳細は国際公開EP−Al−0
109824等に開示されているが、沃素透過量も少な
く、かつ使用する電解質が弱酸性(PH3〜6)の高濃
度塩水溶液であるにもかかわらず充放電サイクル中でも
劣化することないため、長時間集電体として好適に使用
可能である。
ミューシート((株)明電舎製)等が好ましいものとし
て挙げられる。これらの詳細は国際公開EP−Al−0
109824等に開示されているが、沃素透過量も少な
く、かつ使用する電解質が弱酸性(PH3〜6)の高濃
度塩水溶液であるにもかかわらず充放電サイクル中でも
劣化することないため、長時間集電体として好適に使用
可能である。
該集電体はプラスチックを主体とするため、集電体とし
て好適に使用しうるような所望の形状に成形加工するこ
とが出来る。
て好適に使用しうるような所望の形状に成形加工するこ
とが出来る。
以下、本発明を実施例により説明する。
実施例−1
第1図にここで使用した偏平型亜鉛−沃素二次電池の構
成を示す。ここで、1は亜鉛板よりなる負極、2はナイ
ロン−6に炭素粉(ケッチェンブランク(AKZO社商
標)を分散させfこ正極、3はプラスチック/カーボン
集電体、4は陽イオン交換膜である。電解液は沃化亜鉛
1ml/ff、塩化アンモニウム1ml / lの水溶
液をガラス繊維濾紙5に含浸させて、負極1と正極2と
の間にいれ、二次電池とした。数個り電池を作り、5m
A/ cm”の電流密度で充放電を100サイクル繰り
返したが、いずれの電池も長期間問題なく作動した。
成を示す。ここで、1は亜鉛板よりなる負極、2はナイ
ロン−6に炭素粉(ケッチェンブランク(AKZO社商
標)を分散させfこ正極、3はプラスチック/カーボン
集電体、4は陽イオン交換膜である。電解液は沃化亜鉛
1ml/ff、塩化アンモニウム1ml / lの水溶
液をガラス繊維濾紙5に含浸させて、負極1と正極2と
の間にいれ、二次電池とした。数個り電池を作り、5m
A/ cm”の電流密度で充放電を100サイクル繰り
返したが、いずれの電池も長期間問題なく作動した。
以上のごとく、本発明は、正極の集電体として、従来の
金属の集電体に代えて安酒かつ大量生産可能なプラスチ
ック/カーボン集電体を用いることにより、低コストの
亜鉛/沃素二次電池を提供することが出来るものであり
、その産業上の利用可能性は極めて大きいと云わねばな
らない。
金属の集電体に代えて安酒かつ大量生産可能なプラスチ
ック/カーボン集電体を用いることにより、低コストの
亜鉛/沃素二次電池を提供することが出来るものであり
、その産業上の利用可能性は極めて大きいと云わねばな
らない。
第1図は本発明の方法が通用出来る電池の一実施例を示
す断面図である。
す断面図である。
Claims (2)
- (1)亜鉛を活物質とする負極と、沃素と錯体付加物を
形成する能力のあるポリマーと沃素との錯体付加物中に
炭素材料を分散せしめた組成物とからなる正極若しくは
、該ポリマーに沃素と炭素材料を分散せしめた組成物と
からなる正極を備え、かつ電解液を有する亜鉛/沃素二
次電池であって、該正極の集電体としてプラスチック/
カーボン電極を用いることを特徴とする電池。 - (2)プラスチック/カーボン電極がポリオレフィン/
カーボン電極である特許請求の範囲第1項記載の電池。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61296534A JPS63150865A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61296534A JPS63150865A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 電池 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63150865A true JPS63150865A (ja) | 1988-06-23 |
Family
ID=17834771
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61296534A Pending JPS63150865A (ja) | 1986-12-15 | 1986-12-15 | 電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63150865A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108110294A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-01 | 华东师范大学 | 一种锌碘电池结构 |
JPWO2018124042A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2019-10-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電気化学デバイス |
CN111540950A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-08-14 | 湖南大学 | 一种基于四电子转换反应的水系锌碘电池及其电解液 |
-
1986
- 1986-12-15 JP JP61296534A patent/JPS63150865A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2018124042A1 (ja) * | 2016-12-28 | 2019-10-31 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 電気化学デバイス |
CN108110294A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-06-01 | 华东师范大学 | 一种锌碘电池结构 |
CN108110294B (zh) * | 2017-11-17 | 2021-05-25 | 华东师范大学 | 一种锌碘电池结构 |
CN111540950A (zh) * | 2020-05-11 | 2020-08-14 | 湖南大学 | 一种基于四电子转换反应的水系锌碘电池及其电解液 |
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